1、电学计算专题复习学案 【复习目标】 1.熟练掌握串联和并联电路中电流、电压和电阻的关系 ;2.理解欧姆定律，并能进行简单计算 ;3.理 解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算 ;4.能区分用电器的额定功率和实际功率 ,并能会计算实际功率 .5.知道什么是电功 ,会计算电功 .6.掌握电学计算题中常见题型的解题方法 . 【重点难点】 1.欧姆定律的理解及应用 .2.额定功率和实际功率的理解 ,并能进行简单计算 . 【知识储备】 串联电路 并联电路 电路图 电流关系 电压关系 电阻关系 定性关 系 U1:U2= I1:I2= 【例题解析】考点一 :串联电路和并联电路中电流、电压的规律 .
2、 例 1.如图所示 ,电源电压保持不变 ,电阻 R1=5 ,R2=15 .(1)若开关 S1、 S2都断开时 ,电流表示数为0.2A,则电源电压是 _V;(2)若开关 S1、 S2都闭合时 ,电流表的示数为 0.9A,则通过电阻 R3的电流是 _A. 解析：解答这种题主要是分析清楚电路的前后状态，学会简化电路，弄清楚哪些量变化，哪些量不变 。 跟踪练习 : 1.甲乙两导体并联 ,通过它们的电流之比是 2:1,甲乙两导体的电阻之比是 ( ) A 2:1 B 1:1 C 1:2 D 1:3 2.一段均匀的电阻线 ,接在 6V 的电源上 ,通过它的电流为 200mA,若将这段电阻线等分成 3 段后
3、,并联接在原电源上 ,则此时电路中的总电流为 ( ) A.600mA B.0.18A C.1.8A D.1.2A 3.如图所示 ,电源电压保持不变 ,电阻 R1=R2=R3=10 .要使 R2、R3 并联 ,应闭合开关 _,此时电流表的 示数为 I1;要使R1、 R2 串联 ,开关 S1、 S2 应 _(填“断开”或“闭合” ),此时电流表的示数为 I2;则 I1:I2=_. 考点二 :欧姆定律的应用 . 例 2.如图所示 ,电源电压 4.5V 不变 ,电阻 R1=5 ,变阻器 R2 的最大阻值为 20 ,电流表的量程为0 0.6A,电压表的量程为 0 3V,为了使两表均不烧坏 ,求变阻器允许
4、的取值范围 . 解析：由题意可知，此电路的最大电流为 0.6A， R2两端的电压最大为 3V；当电流表的示数最大时，电压表有最小示数，此时只考虑电流最大为 0.6A，此时 可以把 R2的最小值求出来，当电压表的示数最大时，电流表有最小示数，此时只考虑电压表示数最大为 3V，此时可以把 R2的最大值求出来。 跟踪练习 :1.(06株洲 )对于人体来说 ,一般情况下不高于 36V的电压是安全的 ,通过人体的电流接近 30mA 时就有生命危险 ,根据以上数据 ,请估算人体电阻最接近于 ( ) A.1 102 B.1 103 C.1 104 D.1 105 2.(06 浙江 )人体是导体 ,下表是通过
5、人体的电流值和相应的人体反应 : 电流 (毫安 ) 10 20 30 电学计算 欧姆定律 内容 :_ 表达式 :_ 适用 条件 :_ 电功 (电能 ) 基本公式 :W=_=_ 推导公式 :W=_=_ 适用条件 :_ 单位 :_、 _;换算关系 :_ 电功率 定义 :_. 基本公式 :P=_=_; 单位 :_ 推导公式 :P=_=_;适用条件 :_ 焦耳定律 内容 :_ 表达式 :_; 单位 :_. 其它公式 :Q=_=_=_;适用条件 :_ 人体反应 触电感觉 ,人可挣脱 感到剧痛 ,神经麻木 短时间内使人心跳停止 皮肤干燥的人两手之间的电阻约为 1 105 ,当皮肤潮湿时 ,电阻可能降到 1
6、.5 103 ,则皮肤潮湿时 ,只要在两手间加 _V 电压就可能使人有触电感觉 . 3.(06 盐城 )两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示 ,甲的电阻为 _ ;将甲和乙并联后接在电压为 2.0V 的电源两端 ,干路中的电流为 _A. 4.有一只小灯泡 ,额定电压是 2.4V,小灯泡正常工作时的电阻为 8 ,如果我们只有电压为 3V的电源 ,要使小灯泡正常工作 ,需要 _联一个_的电阻 . 考点三 : 家庭电路中的计算 例 3.小明家的电能表上标有“ 220,10A,3000revs/KW h”的字样 ,则这个电能表应接在 _V的电路中使用 ,它允许通过的最大电流是 _A,小明家所有用电
7、器的总功率不能超过 _W,若上月底示数是 0257.1,这个月底示数为 0294.1 则本月用电 _kW h,合 _J;一天小明想利用电能表测量家中电视机的电功率 ,于是他只让电视机工作 ,用手表计时 ,发现电能表的转盘在 5min 内 转了 30 转 ,则他家电视机的功率是 _W. 解析：此电流表允许通过的最大电流是 10A，家庭电路的电压是 220V，所以家庭电路中允许接的最大电功率不允许超过 P=UI=220V 10A=2200W；电能表前后示数之差（单位是 KWh）就是这段时间内消耗的电能；另外一种测量电能的方法是用一段时间内转盘转过的转数除以表盘上所标的“ 3000revs/kWh”
8、；由于知道消耗这些电能所用的时间，所以可以用 P=W/t 计算出实际功率 . 跟踪练习 : 1.BCD-195K 型电冰箱铭牌上标有“输入电压 220V,耗电量 0.7kW h/24h,输入总功率120W”等字样 ,其中“耗电量 0.7KW h/24h”这个数据的含义是 :该冰箱正常使用 24h 消耗的电能为 _.如果按照输入总功率 120W 和工作 24h 计算 ,则消耗的电能是 _KW h,这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大 ,这是由于冰箱具有 _工作的特点而造成的 . 2.某用户电能表上标有“ 220V,10A”的字样 ,已知电能表上 6 月 1 日的示数是 0896.2,表
9、格中列出了他家现有用电器 ,若这些用电器平均每天都工作 30min,30 天后 ,电能表的 示数应为 _,他家又新买了一台 1000W 的空调 ,能否与其它用电器同时使用 . 用电器 彩电 电冰箱 日光灯 洗衣机 电饭煲 数量 1 1 8 1 1 额定功率 200W 100W 40W 200W 800W 3.张老师出差时恰逢抄表日 ,其电能表示数为 2066.0;出差返回时发现家中有一盏 60W的台灯亮着 ,检查其它用电器都已切断电源 ,再查看电能表的示数为 2080.4,则张老师出差的时间长达 ( ) A 100 天 B 14 天 C 10 天 D 1 天 考点四 :额定功率和实际 功率相关
10、计算 . 例 4.如图所示灯泡上标有“ 6V 3W”的字样 ,电源电压为 9V,变阻器的最大电阻为 12 ,问 :(1)当变阻器连入电路的电阻多大时 ,小灯泡正常发光 ?(2)当滑片滑到最右端时 ,灯泡的实际功率是多少 ? 解析 :(1)小灯泡正常发光是突破口 ,此时灯泡的电压是 6V,功率是 3W,可求出电流 ,再计算电阻 ;(2)滑片滑到最右端时 ,灯泡不能正常发光 ,此时滑动变阻器的电阻是 12 ,可先根据 R=U2/P 求灯泡电阻 ,在求出电路中的电流 ,最后直接根据 P=I2R 计算出灯泡的实际功率 . 跟踪练习 :1.一个标有“ 6V,3W”字样的小灯泡与一个定值电阻串联后接在电压
11、为 10V 的电源上 ,此时灯泡正常发光 ,则定值电阻的阻值为 _ . 2.一个白炽电灯铭牌上标有“ 220V 100W”字样 ,则这盏灯的灯丝电阻为 _ ,如果灯丝断了之后 ,重新将灯丝搭上 ,设灯丝的电阻变为 440 ,通电后 ,则灯丝中实际电流为 _A;实际功率为_W. 3.发光二极管是一种发展前景非常看好的节能照明灯具 ,我国计划在 2008 年北京奥运会上大量使用它 .电子制作兴趣小组的同学用“ 2.5V,10mA”的高亮发光二极管制 作手电筒 ,电路如图所示 .(1)若电源电压为 3V,为使发光二极管正常发光 ,R 应取何值 ?(2)实验发现 ,4只高亮发光二极管与 1 只“ 2.
12、5V,0.3A”的小灯泡都正常发光时亮度相当 ,试计算它们亮度相当且正常发光时的功率及比值 . 考点五 :电学的综合计算 . 例 5.(06 泰州 )CFXB 型“ 220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示 ,它有高温烧煮和焖饭、保温两档 ,通过单刀双掷开关 S进行调节 ,R0为电热丝 .当开关 S接高温烧煮档时 ,电路的功率为 1100W,当开关S 接焖饭、保温档时 ,电路的总功率为 22W. (1)电 饭煲在高温烧煮档时 ,开关 S 应与哪个触点连接 ? (2)电热丝 R0的阻值多大 ? (3)当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大 ?焖饭、保温 10min,电热丝 R0产生的热量
13、为多少 ? 解析 :(1)根据 P=U2/R 可知 ,电路中电阻越小 ,总功率越大 ,所以开关 S 与 2 连接时为高温档 .(2)由220V 和 1100W 可根据公式 R=U2/P 直接求出 R0的大小 .(3)当保温时 ,总功率为 22W,结合 220V 可求出实际电流 ,然后再根据 Q=I2Rt 求出热量 . 跟踪练习 :1.一个电热水壶 ,铭牌部分参数如下 :额定电压 220V,额定 功率模糊不清 ,热效率为 90%,正常工作情况下烧开满壶水需要 5min,水吸收的热量为 118800J,此时热水壶消耗的电能为_J,其额定功率为 _W,电阻是 _ ,若实际电压为 198V,通过电热水
14、壶的电流是_A,1min 内电热水壶产生的热量是 _J.(假设电阻不随温度改变 ) 2.(06 河北 )小明家买了一台电烤箱 ,有低、中、高三个档位的发热功率 .如图所示是其内部简化电路图 ,开关 S1可分别与触点 a、 b 接触 .已知 :R1=48.4 ,R2=96.8 ,电源电压 保持不变 .请分析和解答以下问题 : (1)当开光 S1置于 a 端、 S2闭合时 ,电烤箱处于 _档位 ;当开关 S1置于 b 端、 S2断开时 ,电烤箱处于 _档位 ;(选填“高”、“中”或“低” ). (2)电烤箱在中档位工作时 ,消耗的电功率是多少 ? (3)电烤箱在高档位工作时 ,对食物加热 6min
15、,消耗的电能为多少 ? 3.如图所示是一个由两根电热丝组成的可调温电热器的电路图 ,开关 S闭合为高温档 ,S断开为低温档 .R1是“ 220V,110W”的电热丝 ,电热丝 R2的额定电压为 110V,功率未知 .求 :(1)电热丝 R1的电阻是多少 ?(2)S 闭合后 ,该电热器在 10min 内产生的热量是多少 ?(3)若 S 断开 ,R1 的实际功率变为27.5W,则该电热器的总功率为多少 ? 【中考演练】 1.(06 芜湖 )一只标有“ PZ 220-40”的白炽灯泡 ,其额定电压为 _V,额定功率为_W,正常工作 5h 消耗电能 _kW h. 2.(06 山西 )小明家的电能表的盘
16、面上标有“ 3000r/kWh”字样 ,若用这个电能表测某用电器的电功率时 ,转盘在 5min 转过 60 转 ,则电流所做的功是 _kW h=_J,这个用电器的电功率是 _W. 3.(06 绵阳 )由于光照而产生电压的现象叫光伏效应 .单晶硅太阳能电池就是根据光伏效应设计的 .已知某一单片晶硅太阳能电池在正常太阳光照射下 ,光电转换效率可达 25%,产生的电压为 0.6V,用它给电阻为 6的用电器供电 ,电流是 _A,每秒钟照射到该单片单晶硅太阳能电池上的太阳光的能量是 _J. 4.(06南通 )2006年 3月 1日 ,我国开始实施彩电效能新标准 ,规定待机功率高于 9W的彩电不能进入市场
17、销售 .小明想了解家中彩电是否符合新能效标准 .他 将 100W 的电灯单独接入电路中 ,观察电能表 1min 转了 5 转 ;再让这台彩电单独接入电路并处于待机状态 ,电能表 5min 转了 2 转 ,由此判断该彩电的待机功率为 _W.若每天待机按 20h 计算 ,小明家每月 (按 30 天计算 )因彩电待机消耗的电能为 _KW h. 5.(06 太原 )电能是通过输电线送给用电器的 .某直流电路 ,输电线的总电阻为 0.4 ,提供给用电器的电功率为 40KW,电压为 800V,电路中的总电流为 _A.如果用临界温度以下的超导电缆 (电阻为零 )替代原来的输电线 ,可实现无损耗输电 .在保
18、持供给用电器的功率和电压不变的条件下 ,节约的电功率是 _KW. 6.把标有“ 6V,3W”和“ 6V,6W”的两盏电灯串联后接入电路中 ,如果让其中一盏灯正常发光 ,另一盏灯的实际功率不超过额定功率 ,则该电路两端的电压应为 _V,两灯消耗的实际总功率为_W. 7.(06 杭州 )电视机可以用遥控器关机而不断开电源 ,这种功能叫做待机功能 .这一功能虽给人们带来了方便 ,但在待机功能状态下电视机仍能要消耗电能却鲜为人知 .例如小明家的一台 34 寸彩色电视机的待机功率大约是 10 瓦 ,假如他家电视机平均每 天开机 4 小时 ,看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源 .试计算 :(1)小明家
19、一年 (365 天 )中因这台电视机待机浪漫的电能是多少千瓦时 ?(2)请你设计一种测电视机待机功率的方法 .(3)请你就电视机待机功能的正确使用方法提出一条建议 . 8.(06 陕西 )浴霸是安装在浴室可供取暖和照明的家用电器 ,某浴霸的铭牌如下表 ,简化电路图如图所示 ,图中 L 为照明灯 ,L1、 L2是两个额定功率都为 275W 的红外线取暖灯 . 型号 额定电压 额定频率 额定功率 取暖 照明 90-5 220V 50Hz 550W 40W 问 :(1)浴霸工作时 ,为了使取暖功率达到 550W,应闭合的开关是 _. (2)照明灯正常工作时 ,电阻多大 ? (3)L、 L1、 L2同
20、时正常工作 30min,消耗多少电能 ? 9.(06 玉林 )小王同学在实践活动中自制了一个可调节亮度的台灯，他设计的电路如图 18 所示灯泡上标有 “220V 40W ，滑动变阻器 R 上标有 “990 5A 设灯泡的电阻不随温度改变，电源电压保持 220V 不变求： (1)灯泡的电阻； (2)灯泡最亮时和最暗时，灯泡实际消耗的电功率； (3)灯泡最 暗时，滑动变阻器每分钟产生的热量 . 10.（ 06 辽宁）有一种电饭锅其内部电路如图所示。 R1是加热电阻，阻值为 96.8， R2是限流电阻。 S 闭合时处于加热状态， S 断开时处于保温状态。电饭锅加热状态和保温状态所消耗的总电功率之比为
21、 l0 1，请问： (1)当电饭锅处于加热状态时消耗的电功率是多少 ? R2的阻值是多大 ? (2)将温度为 20，质量为 2kg 的水烧开，需要 26min，那么电饭锅把电能转化为内能 的效率是多大 ?c 水 = 4.2 103J (kg ) 标准大气压下 11.（ 06 潍坊）电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数： 最高车速 30km/h 一次充电连续行驶里程 50km 蓄电池工作电压 36V 充电时间 8h 一次充电耗电量 0.
22、6kwh 电动机效率 75 质量 40kg 最大骑行噪声 62dB 若质量是 60kg 的人骑电动自行车在水平路面上以 6m/s 的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车 总重的 0.02 倍，取 g=10N/kg，求： （ 1）行驶 10 分钟，电动机对自行车做的功。 （ 2）通过电动机线圈的电流。 （ 3）若摩托车百公里耗油 2.5L，每升油 4.65 元，照明用电每度 0.52 元，试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。 12.（ 06 淄博）科学探究活动小组的同学们制作了一台家庭调光灯模型。如图所示是他们设计的电路图。其中小灯泡 L 标有“ 6V 3W”字样。当开关 S 扳到触点 a
23、 时，小灯泡正常发光；当开关 S扳到触点 b 时，通过小灯泡的电流减少了 0.2A。假定灯丝电阻及电源电压不变，求 ： 小灯泡L 的电阻值； R 的电阻值； 开关 S 扳到触点 b 时，电阻 R 消耗的功率。 电学计算专题复习学案参考答案 【例题解析】例 1. 4V， 0.1A 跟踪练习： 1.C 2.A 3.S1、 S2，断开， 4： 1 例 2. 2.5 -10 跟踪练习 :1.B 2.15V 3. 5 ,0.6A 4.串 ,2 例 3. 220V,10A,2200W,37KWh,1.332 108J,120W 跟踪练 习 :1. 0.7KWh,2.88KWh,不连续 2. 920.5,不
24、能 3. C 例 4. (1)6 (2)1.6875W 跟踪练习 :1. 8 2. 484 ,0.5A,110W 3.(1)50 (2)0.1W,2:15 例 5.(1)开关应与触点 2 连接 (2)44 (3)264J 跟踪练习 :1. 1.32 105J,440W,110 ,1.8A,21384J 2.(1)高 ,低 (2)1000W(3)5.4 105J 3.(1)440 (2)6.6 104J (3)55W 【中考演练】 1.220V， 40W， 0.2KWh 2. 0.02KWh， 7.2 104J， 240W 3. 0.1A， 0.24J 4. 8W， 4.8kWh 5. 50A，
25、 1W 6. 9V， 4.5W 7.（ 1） 73KWh （ 2）方法 1：利用秒表和电能表，关闭其他所有用电器，只让待测电视机处于待机状态，测出在一段时间 t 秒内电能表转盘转过的圈数 n，再根据 p=W/t 的关系计算出电视机的待机功率 . 方法 2:利用交流电流表测出电视机待机时通过的电流 ,再根据 P=UI 计算出电视机的待机功率 . (3)长时间不看电视时应采用关机切断电源的方法 ,而不采用 待机的方法 . 8.（ 1） S1、 S2 （ 2） 1210 （ 3） 0.295kWh 9.（ 1） 1210 （ 2） 40W， 12.1W （ 3） 594J 10.（ 1） 500W， 871.2 （ 2） 86.2% 11.(1)7.2 104J （ 2）约为 4.44A （ 3）电动车比摩托车的费用低，所以电动车更经济。 12.（ 1） 12 (2)8 (3)0.72w
