2023中考第二轮复习电学计算教学案.pdf

2023中 考 第 二 轮 复 习 教 学 案-电 学 计 算 题 分 类 例 析 专 题 一、复 习 目 标：记 住 欧 姆 定 律 的 内 容、表 达 式，并 能 熟 练 运 用 欧 姆 定 律 解 决 简 单 的 电 路 问 题;知 道 串 并 联 电 路 中 电 流、电 压、电 阻 的 关 系，并 分 析 解 决 简 单 的 串、并 联 问 题;知 道 电 功、电 功 率 的 公 式，并 会 求 解 简 单 的 问 题；知 道 额 定 电 压、额 定 功 率、实 际 功 率 以 及 它 们 之 间 的 关 系；记 住 焦 耳 定 律 公 式 并 能 用 焦 耳 定 律 进 行 求 解 通 电 导 体 发 热 问 题。二、知 识 储 藏：1、欧 姆 定 律：(1)内 容：(2)公 式：变 形 公 式：、(3)适 用 条 件:2、串 联 电 路 和 并 联 电 路 特 点：物 理 量 电 路 串 联 电 路 并 联 电 路 电 流 电 压 电 阻 电 功 电 功 率 电 热 推 论 3、电 功 和 电 热 的 关 系：纯 电 阻 电 路：电 阻 R,电 路 两 端 电 压 U,通 过 的 电 流 强 度 I.电 功：W=电 热:Q=电 热 和 电 功 的 关 系 说 明：在 纯 电 阻 电 路 中，电 功 电 热.也 就 是 说 电 流 做 功 将 电 能 全 部 转 化 为 电 路 的 非 纯 电 阻 电 路：电 流 通 过 电 动 机 M 时 电 功:W=电 热：Q=电 热 和 电 功 的 关 系：=机 械 能+说 明：在 包 含 有 电 动 机，电 解 槽 等 非 纯 电 阻 电 路 中，电 功 仍 Ult,电 热 仍 PRt.但 电 功 不 再 等 于 电 热 而 是 电 热 了.4、电 能 表 的 铭 牌 含 义：220V5A2500R/KW.h5、额 定 电 压 是 指 用 电 器 在 时 的 电 压，额 定 功 率 是 指 用 电 器 在 时 的 电 功 率。某 灯 泡 上 标 有“PZ2某 灯 泡，“220”表 示，“60”表 示 电 阻 是 三、典 题 解 析:题 型 一：简 单 串 并 联 问 题 例 1、如 图 1所 示 的 电 路 中，电 阻 R 的 阻 值 为 10。闭 合 电 键 S,电 流 表 Ai的 示 数 为 0.3A,电 流 表 A 的 示 数 为 0.5A.求 通 过 电 阻 R2的 电 流.(2)电 源 电 压.(3)电 阻 R2的 阻 值 例 2、如 下 图，小 灯 泡 标 有“2.5V”字 样，闭 合 开 关 S后，灯 泡 L正 常 发 光，电 流 表、电 压 表 的 示 数 分 别 为 0.14A和 6V.试 求（1）电 阻 R 的 阻 值 是 多 少？（2）灯 泡 L 消 耗 的 电 功 率 是 多 少？解 题 方 法：解 决 串、并 联 电 路 的 问 题，首 先 要 判 断 电 路 的 连 接 方 式，搞 清 串 并 联 电 路 中 电 流、电 压、电 阻 的 关 系，结 合 欧 姆 定 律 和 其 它 电 学 规 律 加 以 解 决。练 习：1、把 Ri和 R2串 联 后 接 到 电 压 为 12伏 的 电 路 中，通 过 Ri的 电 流 为 0.2安，加 在 R2两 端 的 电 压 是 4 伏.试 求：门）Ri和 R2的 电 阻 各 是 多 少？（2）如 果 把 Ri和 R2并 联 后 接 入 同 一 电 路（电 源 电 压 不 变），通 过 干 路 的 电 流 是 多 少？2、如 下 图，电 源 电 压 不 变.闭 合 开 关 S,小 灯 泡 L 恰 好 正 常 发 光。Ri=12Q,电 流 表 心 的 示 数 为 0.5A,电 流 表 A 的 示 数 为 1.5A。求：（1）电 源 电 压；（2）灯 L 的 电 阻；（3）灯 L 的 额 定 功 率。题 型 二：额 定 功 率、实 际 功 率 的 计 算 1 一 7例 1、把 一 个 标 有“220V 40W”灯 泡 接 在 电 压 为 110V电 力 g源 上 使 用，该 灯 泡 的 额 定 状 态 下 的 电 阻、额 定 电 流、额 定 的 2功 率、实 际 状 态 下 的 电 阻、电 流、实 际 功 率 分 别 是 多 少？3 _ J例 2、标 有“6V,6W”和 3V,6W的 两 只 灯 泡 串 联 接 在 一 一 电 源 上，有 一 只 灯 泡 正 常 发 光，而 另 一 只 较 暗，分 析：（1）电 源 电 压（2）两 灯 泡 消 耗 的 实 际 功 率 分 别 是 多 少？（3）两 灯 泡 哪 只 较 亮？练 习：1、有 一 只 标 有“PZ22040 的 灯 泡，接 在 220V家 庭 电 路 中，求：1）灯 泡 正 常 发 光 时 的 电 阻？2 灯 泡 正 常 发 光 时 通 过 它 的 电 流？（3）1KW h 电 可 供 此 灯 泡 正 常 工 作 长 时 间？4）假 设 实 际 电 压 为 200V,那 么 灯 泡 的 实 际 功 率 为 多 大？灯 泡 的 发 光 情 况 如 何？解 题 方 法：找 准 题 中 的 不 变 量、变 量，选 择 适 宜 的 公 式 计 算 题 型 三：电 热 计 算 例 1、两 电 阻 串 联 在 电 路 中，其 Ri=4Q,R2=6 Q,电 源 电 压 10V,那 么 在 Imin时 间 内 电 流 通 过 各 电 阻 产 生 的 热 量 是 多 少？总 共 产 生 了 多 少 热 量？例 2、一 台 电 动 机 线 圈 电 阻 0.3Q,接 在 12V的 电 路 上 时，通 过 电 动 机 的 电 流 为 0.5A,在 5min内 电 流 做 功 及 电 流 产 生 的 热 量 分 别 多 大？例 3、两 根 相 同 的 电 阻 丝，电 阻 为 R,将 它 们 串 联 后 接 到 电 源 上，20min可 以 烧 开 一 壶 水；如 果 将 它 们 并 联 后，接 到 同 一 电 源 上（设 电 源 电 压 不 变），烧 开 这 壶 水 需 要 多 长 时 间。解 题 方 法：首 先 分 清 电 路 1纯 电 阻 电 路 还 是 非 纯 电 阻 电 路），选 择 正 确 的 公 式 计 算练 习：1、一 台 接 在 220V电 压 的 电 路 中 正 常 工 作 的 电 风 扇，通 过 风 扇 电 动 机 的 电 流 为 0.455A,测 得 风 扇 电 动 机 线 圈 电 阻 为 5 Q,试 求(1)电 风 扇 的 输 入 功 率 多 大？(2)电 风 扇 每 分 钟 消 耗 电 能 多 少？(3)风 扇 的 电 动 机 每 分 钟 产 生 的 电 热 多 少？产 生 机 械 能 多 少？2、热 水 器 中 有 两 根 电 热 丝，其 中 一 根 通 电 时，热 水 器 中 的 水 经 15min沸 腾，另 一 根 单 独 通 电 时，热 水 器 中 的 水 经 30min沸 腾。如 把 两 根 电 热 丝 分 别 串 联 和 并 联，问 通 电 后 各 需 多 少 时 间 才 能 沸 腾？(设 电 热 丝 电 阻 不 变)。题 型 四：生 活 用 电 问 题 例 1、小 欣 家 的 电 冰 箱 功 率 是 0.2kW。双 休 日 全 家 外 出 的 两 整 天 里，只 有 电 冰 箱 在 自 动 间 歇 工 作。这 两 天 前 后，电 能 表 示 数 如 图 4 所 示。那 么 这 两 天 时 间 内，电 冰 箱 消 耗 的 电 能 是 多 少？实 际 工 作 时 间 是 多 长？例 2、小 王 家 电 能 表 上 标 有“220V 10A字 样，他 家 原 有 电 器 的|臼 同 国 同 恫 总 功 率 是 1500Wo最 近 新 买 了 一 个 电 热 水 器，铭 牌 上 局 部 数 据 如 下-L表 所 示。(计 算 结 果 保 存 小 数 点 后 两 位 小 数)旧 回 回 回 向 试 求：(1)电 热 水 器 的 额 定 电 流 是 多 少 安 培？-(2)电 热 水 器 正 常 工 作 时 的 电 阻 是 多 少 欧 姆？(3)将 电 热 水 器 接 入 家 庭 电 路 后，通 过 计 算 答 复 他 家 的 用 电 器 能 否 同 时 使 用？练 习：饮 水 机 是 一 种 常 见 的 家 用 电 器，其 工 作 原 理 可 简 化 为 如 图 17所 示 的 电 路，其 中 S 是 一 个 温 控 开 关，曷 为 发 热 板，当 饮 水 机 处 于 加 热 状 态 时，水 被 迅 速 加 热，到 达 预 定 温 度 时,开 关 S 自 动 切 换 到 另 一 档，饮 水 机 便 处 于 保 温 状 态。(1)试 确 定 温 控 开 关 S 接 a 或 b 时，饮 水 机 分 别 对 应 的 工 作 状 态。(2)假 设 饮 水 机 加 热 时 发 热 板 的 功 率 为 550肌 而 保 温 时 发 热 板 的 功 率 为 88W,求 电 阻&的 阻 值(不 考 虑 温 度 对 阻 值 的 影 响)。题 型 五、变 化 电 路 问 题 例 1、如 图 10-13所 示，电 阻 Ri=10。，R2=20Q,电 源 电 要 求 进 行 求 解：(1)当 开 关 Si、S2都 断 开，S3闭 合 时，求 电 流 表 的 示 数 在(2)当 Si、S2都 闭 合，S3断 开 时，求 电 流 表 示 数；“一(3)开 关 处 于 何 种 情 况 下，电 流 表 会 烧 坏？例 2.如 下 图 电 路，电 源 电 压 U 保 持 不 变，电 源 电 压 为 厂 子 一 产 12伏 特，定 值 电 阻 R 的 阻 值 为 4 欧 姆，滑 动 变 阻 器 的-最 大 阻 值 为 8 欧 姆，当 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 从 a 端 向 b端 滑 动 的 过 程 中，电 流 表、电 压 表 示 数 的 变 化 范 围？解 题 方 法：由 于 开 关 的 通 断、滑 动 变 阻 器 滑 片 的 移 动 改 变 了 电 路 的 结 构，电 路 中 的 电 流、电 压 值 会 发 生 变 化，称 之 为 变 化 电 路 问 题。解 决 变 化 电 路 问 题 的 关 键 是 把 动 态 电 路 变 成 静 态 电 路，即 画 出 每 次 变 化 后 的 等 效 电 路 图，标 明 量 和 未 知 量,再 根 据 有 关 的 公 式 和 规 律 去 解 题。练 习：1、如 图 140所 示，Ri=20欧，R2=40欧，电 源 电 压 保 持 不 变.(1)当 开 关 Si、S2都 闭 合 时，电 流 表 A 的 示 数 是 0.6安，小 灯 泡 L 恰 好 正 常 发 光,求 电 源 电 压 和 小 灯 泡 的 额 定 电 压;(2)当 开 关 Si、S2都 断 开 时，电 流 表 A2的 示 数 是 0.2安，求 小 灯 泡 的 实 际 功 率;(3)小 灯 泡 的 额 定 功 率 是 多 少？2、如 图 15所 示 的 电 路 中，电 源 电 压 U=6V,保 持 不 变，电 阻 匕 为 5 欧。(1)闭 合 开 关 Si,断 开 S2,并 将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 滑 至 b 端 时，测 得 R 两 端 的 电 压 Ui=1.2V,求 滑 动 变 阻 器 的 最 大 阻 值。(2)当 开 关 Si、S2都 闭 合，并 将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 Pa滑 至 a端 时，假 设 R2为 7.5欧，求 此 时 干 路 中 的 电 流 为 多 少？题 型 六：电 路 保 护 问 题 例 1、在 伏 安 法 测 电 阻 的 实 验 中，电 压 表 的 示 数 为 4.8V,电 流 表 的 示 数 为 0.5A。如 果 改 变 电 源 电 压 后，电 压 表 的 示 数 为 12V,前 后 两 次 都 用 量 程 为 0 0.6A的 电 流 表 行 不 行？如 果 不 行，应 该 怎 么 办?例 2、如 图 11所 示，电 路 的 电 源 电 压 和 灯 泡 电 阻 不 变,Ri=5O,灯 L标 有“8V 6.4 字 样，电 流 表 量 程 为 0 3A,滑 动 变 阻 器 标 有 2A”字 样。(1)只 闭 合 Si时，电 流 表 的 示 数 为 0.6A,求 电 源 电 压。(2)闭 合 Si、S2、S3,滑 片 移 到 b 端 时，电 流 表 的 示 数 为 I总=2A,求 变 阻 器 的 最 大 阻 值。(3)假 设 电 压 表 的 量 程 为 0 3V,电 流 表 的 量 程 为 0 3A,只 闭 合 S2时，在 保 证 电 路 平 安 的 情 况 下，求 变 阻 器 连 入 电 路 的 阻 值 范 围。解 题 方 法：电 学 计 算 题 中 常 常 遇 到 一 些 电 路 保 护 问 题，这 _类 问 题 往 往 涉 及 到 电 流 表、电 压 表、滑 动 变 阻 器、灯 泡 等.,匚 一 的 保 护。碰 到 这 类 问 题 时，充 分 运 用 电 学 规 律 和 数 学 中 的 书 丁 门 二 I不 等 式，一 般 会 使 问 题 得 到 解 决。1 1 练 习：1、如 图 25所 示，电 源 电 压 保 持 不 变.闭 合 开 关 S%Si 后，滑 动 变 阻 器 Ro的 滑 片 产 在 移 运 过 程 中，电 压 表 的 示 数 电 L变 化 范 围 为 0 4 伏，电 流 表 的 示 数 变 化 范 围 为 0.5 1 安，求：(1)斤 的 阻 值；12)的 最 大 阻 值；(3)电 源 电 压.2、如 下 图，电 源 电 压 是 4.5V,电 阻 R=5 欧，变 阻 器 R2的 最 大 阻 值 是 20欧 姆，电 流 表 的 量 程 是 0 0.6安，典 押 表 的 量 程 0 3伏，为 保 护 电 表 不 损 害，变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 范 围 是 多 少？题 型 七、开 放 性 问 题 例 1、如 图 12所 示，Ri为 12。的 定 值 电 阻，电 源 电 压 为 9V,开 关 闭 合 后 电 流 表 示 数 为 0.5A,通 电 5min.请 你 根 据 这 些 条 件,求 出 与 电 阻 R2有 关 的 四 个 电 学 物 理 量 例 2、如 图 13所 示 的 电 路，Ri与 R2并 联，Rt=10Q,通 过 Ri的 电 流 Ii=3Ao请 你 补 充 一 个 条 件，求 出 电 阻 R2的 电 功 率 大 小(要 求：条 件 不 能 重 复，数 据 自 定，并 写 出 简 要 计 算 过 程)(1)补 充 条 件，计 算；(2)补 充 条 件，计 算。练 习：1、家 庭 中 常 用 电 热 水 壶 烧 水，它 具 有 方 便、环 保 的 优 点.下 表 是 小 红 同 学 收 集 到 的 烧 开 一 壶 水 的 有 关 数 据，请 按 要 求 作 答.(设 电阻 值 不 变、计 算 结 果 保 存 小 数 点 后 面 两 位）（1）烧 开 这 壶 水 至 少 需 吸 收 多 少 热 量？（2）用 所 学 知 识 计 算 出 与 此 题 相 关 的 三 个 电 学 方 面 的 物 理 量.要 求 写 出 简 要 的 文 字 说 明、计 算 过 程 和 结 果.小 红 同 学 通 过 计 算、分 析 发 现，烧 开 一 壶 水 实 际 加 热 时 间 大 于 理 论 计 算 时 间.你 认 为 产 生 这 种 现 象 的 原 因 是 什 么？请 简 要 分 析.水 的 质 量 m/kg 0.5 电 热 水 壶 铭 牌 额 定 电 压 u/v 220水 的 初 温 to/20 额 定 功 率 P/W 440水 的 比 热 容 c/J/(kg-r)4.2X103实 际 电 压 U/V 200大 气 压 值 一 个 标 准 大 气 压 实 际 加 热 时 间 t/min 9四、达 标 检 测：1.某 家 庭 电 路 中 选 用 标 有“220V3A”的 电 能 表，正 常 使 用 三 盏“220V60W”的 灯 和 一 台“220V75W”电 视 机，节 日 晚 上 想 再 装 标 有“220V15W的 彩 色 串 灯 以 增 添 喜 庆 气 氛。问 最 多 能 装 几 盏？（用 两 种 方 法）2.某 教 学 大 楼 共 有 12间 教 室，每 间 教 室 装 有“220V 60W的 电 灯 6 盏。假 设 照 明 电 路 供 电 电 压 正 常，在 每 间 教 室 只 开 两 盏 灯 时，这 座 楼 的 干 线 中 的 电 流 强 度 是 多 大？假 设 每 间 教 室 的 所 有 灯 全 部 开 亮，这 座 楼 的 干 线 中 的 电 流 又 是 多 大？3、有 一 个 直 流 电 动 机，把 它 接 入 0.2V电 压 的 电 路 时，电 机 不 转，测 得 流 过 电 动 机 的 电 流 是 0.4A,假 设 把 电 动 机 接 入 2.0V 电 压 的 电 路 中，电 动 机 正 常 工 作,工 作 电 流 是 1.0A,求 电 动 机 正 常 工 作 时 的 输 出 功 率 多 大？如 果 在 电 动 机 正 常 工 作 时,转 子 突 然 被 卡 住，电 动 机 的 发 热 功 率 是 多 大？4、一 台 小 型 电 动 机，电 枢 电 阻 为 20欧,接 在 电 压 为 120V的 电 源 上,求:当 输 入 电 动 机 的 电 强 度 为 多 大 时，电 动 机 可 得 到 最 大 的 输 出 功 率?最 大 输 出 功 率 为 多 少？5、如 下 图 的 电 路 中，电 源 电 压 为 12伏 保 持 不 变，滑 动 变 阻 器 最 大 阻 值 为 Rz,闭 合 开 关 S 后，当 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 由 a 端 移 到 b 端 时，电 流 表 示 数 由 1.5安 变 为 0.5安，求：（1）滑 动 变 阻 器 的 最 大 阻 值；（2）电 压 表 示 数 的 变 化 范 围；（3）滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 滑 到 b 端 时，通 电 2 分 钟，Ri产 生 的 热 量.6.在 如 下 图 的 电 路 中，电 源 电 压 不 变，灯 L 标 有“6 伏 3 瓦”字 样.当 电 键 K闭 合 时，灯 L 正 常 发 光，电 流 表 的 示 数 为 0.6安.求：（1）通 过 灯 L 的 电 流.（2）电 阻 R2的 阻 值.（3）在 10秒 内，电 流 通 过 电 阻 R2所 做 的 功.7、如 图 5 所 示，电 源 电 压 保 持 不 变，灯 Li和 L2上 分 别 标 有“6V 3W”和 6V 6W字 样，灯 L3上 标 有“12V”,其 它 字 迹 模 糊 不 清。当 断 开 Si,闭 合 S、S2时，其 中 一 盏 灯 能 长 时 间 保 持 正 常 发 光；当 断 开 S2,闭 合 S、Si时，电 流 表 的 示 数 为 0.3Ao求 电 源 电 压 和 灯 L3的 额 定 功 率。8.一 个“220V 1000W”的 电 热 器，在 额 定 电 压 下 通 电 15分 钟，(1)产 生 的 热 量 是 多 少 焦？(2)假 设 家 用 电 能 表 上 标 有“3000r/KWh的 字 样，那 么 在 这 段 时 间 内 电 能 表 的 转 盘 转 过 了 多 少 转？(3)假 设 这 些 热 量 有 30%被 2.5 千 克、30 的 水 吸 收，在 1标 准 大 气 压 下，水 温 升 高 到 多 少?水 的 比 热 是 4.2X10,焦/(千 克)9、一 位 同 学 对 家 里 饮 水 机 的 工 作 情 况 进 行 了 调 查：饮 水 机 加 满 水 通 电 后 有 加 热 和 保 温 两 种 交 替 工 作 状 态；从 该 机 说 明 书 上 收 集 到 如 下 数 据：加 热 器 额 定 电 压 为 220V,额 定 功 率 为 500肌 机 内 盛 水 容 器 的 容 积 为 5dm3,调 查 发 现：正 常 加 热 时,在 不 从 饮 水 机 取 水 的 情 况 下，水 温 由 85 开 始 再 次 加 热，经 过 8min水 温 升 到 95C时 停 止 加 热，该 机 简 化 电 路 如 下 图。(1)分 析 说 明：温 控 开 关 S 断 开 时，饮 水 机 是 处 于 加 热 状 态 还 是 保 温 状 态？(2)正 常 加 热 时 求 加 热 器 电 阻 R2的 阻 值 及 通 过 的 电 流。(3)在 8min的 加 热 过 程 中 消 耗 电 能 为 多 少？机 内 容 器 中 水 的 内 能 增 加 了 多 少？答 案：题 型 一：例 1、(1)并 联 电 路 电 流 关 系/=乙+/2,那 么 通 过 电 阻 R2的 电 流/,=/-/,=0.5A-0.34=0.2A(2)并 联 电 路 各 支 路 电 压 相 等，那 么 电 源 电 压 U=U2=q=/禺=0.34x10。=3V(3)由 欧 姆 定 律/=且 得 RR3V0.2A那 么 口 2=空=15。例 2、根 据 题 意，闭 合 开 关 S 后，电 压 表 的 示 数 6V,电 流 表 示 数 为 0.14A,那 么:电 源 电 压 U=6V 电 路 中 的 电 流 h=I=0.14A电 阻 R 两 端 电 压 UR=U-UL-6V-2.5V=3.5V由 欧 姆 定 律/=包 得：火=旦=工 丝=25。R I R 0.14A(2)小 灯 泡 的 电 功 率：练 习：1、40。20Q 0.9A 2、6V 6Q 6W题 型 二：例 1、1210Q 0.18A 40W 1210Q 0.36A 10W例 2、(1)7.5V(2)6W 1.5W(3)“3V6W”较 亮 练 习、1210。0.18A 25h 33.05W 变 暗 题 型 三：例 1、解 析：Ri=4 Q,R2=6 Q,U=10V,t=lmin=60s电 路 中 电 流&+&4。+6。电 流 在 Ri 上 产 生 热 量:Q1=I2R1t=(lA)2X Q X60s=240J电 流 在 R?上 产 生 热 量：Q2=I2R2t=(lA)2X6Q X60s=360J总 热 量：Q,a=Ql+Q2=240J+360J=600J例 2、解 析:R=0.3 Q,U=12V,1=0.5A,t=5min=300s电 流 做 功:W=UIt=12VX0.5AX300s=1800J产 生 的 热 量：Q=I2Rt=(0.5)2X0.3Q X 300s=22.5J例 3、串 联 时 产 生 的 热 量 为 八 讲”2U2 0-ja=-R2R 并 联 时 产 生 的 热 量 为 2入 _ 入 2R%因 为 QI=Q?,所 以 2练 习：1、(1)电 风 扇 的 输 入 功 率 等 于 它 两 端 的 电 压 及 流 过 风 扇 电 动 机 的 电 流 的 乘 积，即 P=IU=0.455AX20O91W.(2)电 风 扇 每 分 钟 消 耗 的 电 能，可 以 用 电 流 通 过 扇 所 做 的 功 来 量 度。电 流 通 过 风 扇 每 分 钟 做 功 为 W=IUt=0.455 X 220X 60J=6000J.(3)风 扇 每 分 钟 产 生 的 电 热 为 Q=l2Rt=o.4552X5X60=62.1J.由 能 量 守 恒 可 知，电 风 扇 每 分 钟 产 生 的 机 械 能 为 E=6000J-62.1J=5937.9J.由 以 上 分 析 可 以 看 出，风 扇 工 作 时 消 耗 的 电 能 中 仅 有 很 少 一 局 部 转 化 为 电 热，其 余 大 局 部 转 化 为 机 械 能。2、解 得 并 联 时 烧 开 一 壶 水 的 时 间 为 4 o 根 据 题 意 可 知，不 管 电 热 丝 怎 样 连 接，都 接 在 同 一 电 源 上，所 以 工 作 电 压 不 变，又 都 把 水 烧 沸 腾，所 以 放 热 量 Q 相 同。由 焦 耳 定 律 Q=U?t/R可 得，工 作 时 间 与 电 阻 成 正 比。设 两 条 电 阻 丝 阻 值 分 别 为 R和 R z,各 自 单 独 工 作 所 需 的 时 间 为 3 和 两 电 阻 串 联 时，所 需 时 间 为 ts，两 电 阻 并 联 时，所 需 时 间 为 匕。Q=U2tl/R,=U2t2/R2=U2t3/(R,+R2)那 么 R2/Ri=t2/1i=30min/15min=2 所 以 R2=2R1t3=(R1+R2),ti/R,=3Ri,ti/Ri=3ti=3X 15min=45min两 电 阻 并 联 时:R=R,R/(RI+R,)=2R,R1/(Rl+2R,)=2R1/3.因 为 Q=U2ti/Ri=U2t4/R 并 所 以 t4=R 弁 t/R产(2Ri/3)3/R=2ti/3=2X15min/3=10min题 型 四 例 1、电 冰 箱 消 耗 的 电 能 W=1 648.1kWh-1645.8kWh=2.3kWh电 冰 箱 实 际 工 作 时 间 t=2,3 k W h=l1.5hP 0.2AW例 2、门)根 据 P=UI求 得 热 水 器 得 额 定 电 流：=1 5.45A1 U 220V(2)由/=且 得 R=巳 热 水 器 正 常 工 作 得 电 阻 R=翌 吧 a 40.37。R 1 5.45Ap 1500UZ(3)原 有 用 电 器 同 时 工 作 时 电 路 中 得 电 流，2=里=6.82AU 220A假 设 原 来 用 电 器 同 时 工 作，再 接 入 电 热 水 器，通 过 电 能 表 的 总 电 流 因 为：I=12.27A10A,所 以 他 家 的 用 电 器 不 能 同 时 使 用。练 习 1、(1)电 路 的 总 功 率：P醺=1000W+200W+1000W=2200W电 路 的 总 电 流：/=空=生 丝=104U 220V(2)%=2200 W=2.2%W一 个 月 用 电：W=P&t2.2kWx3hx30=l98kWh解：门)S 接 a 为 保 温 状 态，S 接 b 为 加 热 状 态 加 热 时：与 工 作，R,断 开，那 么：%=(2 2 0 4=88)1 P 550W保 温 时：与 与 为 串 联/=J f=能 5 U 220VA=-1 A=220Q%的 阻 值 为：&=R-A=220。880=132。题 型 五 例 1(1)当&、S2都 断 开,S：，闭 合 时,R、R?串 联，所 以，1=0.2A10Q+20QUi=IR=0.2AXR1=O.2AX10Q=2V.(2)当 Si、S2都 闭 合，开 关 S.3断 开 时，电 阻 Ri、R2并 联，所 以,I=I.+I2=+&R?6V 6V-1-10Q 20Q=0.9A(3)当 开 关 忖、S3同 时 闭 合 时，电 流 表 会 烧 坏.例 2:当 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 在 a 端 时，滑 动 变 阻 器 没 有 接 入 电 路 中，电 路 中 只 有 电 阻 R”电 阻 R 两 端 的 电 压 就 等 于 电 源 电 压，电 压 表 的 示 数 就 是 电 源 电 压,U _ 1 2 即 此 时 电 压 表 的 示 数 就 是 12伏 特。此 时 电 流 表 的 示 数 1=&4欧=3安 培。当 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 滑 到 b 端 时，电 阻 R 和 滑 动 变 阻 器 电 串 联，电 压 表 U 12伏 特 是 测 量 电 阻 飞 两 端 电 压，此 时 电 路 中 的 电 流 I=4欧 工 W=i 安 培，此 时 电 阻 R 两 端 的 电 压 U；=I R=1安 培 义 4 欧 姆=4伏 特，电 压 表 的 示 数 为 4 伏 特。所 以，电 流 表 示 数 的 变 化 范 围 是 3 安 培 至 1安 培；电 压 表 示 数 变 化 范 围 是 12伏 特 至 4 伏 特。练 习 1、(1)U=U 额=12V(2)P L实=0.8W(3)P L额=7.2W2、20欧，2 安 3、解 析：断 开 S”闭 合 S、，时，灯 L 与 Lz串 联，其 等 效 电 路 图 为 p 3W灯 Li额 定 电 流 乙=，=0.5A一灯 匕 额 定 电 流，=3=萼=9U2 6V 4 0.6A,所 以 前 后 两 次 都 用 量 程 为 0 0.6 A的 电 流 表 不 行；后 一 次 应 选 用 0 3 A的 电 流 表。例 2、解 析：(1)只 闭 合 S i时，电 路 中 L、R 串 联，电 路 电 流 1=0.6A。灯 L 的 电 阻：均=2=10。曝 6.4W那 么 电 源 电 压 U=/(&+R P=0.6A x(10。+5 Q)=9V(2)Si、&、S：,均 闭 合 时，电 路 中 滑 动 变 阻 器 和 R 并 联，灯 L 没 有 电 流 通 过。通 过 R 的 电 流 为 乙=1.8A居 5Q通 过 滑 动 变 阻 器 的 电 流 为 的,=/总 一 4=24-1.8A=0.2A所 以 滑 动 变 阻 器 的 最 大 阻 值 为 凡 侬=2=-=45。*0.2A(3)只 闭 合，时，电 路 中 L 和 滑 动 变 阻 器 串 联。为 了 保 护 电 流 表，电 路 中 的 电 流 应 满 足/W 3 A为 了 保 护 滑 动 变 阻 器，应 有 2A为 了 保 护 灯 泡，应 有/额=%=空 比=0.8A0 额 8VU 9由 此 可 知/0.8 4,因 此 有/=-=-0.8ARL+R 滑 10+R滑 为 了 保 护 电 压 表，应 满 足。滑=一 R滑=网 也 一 4 3V滑&+R滑 10+R滑 解 以 上 两 式 得 1.25Q KR滑 5。即 变 阻 器 接 入 电 路 得 阻 值 范 围 为 1.2 5 0 W R 滑 5 0练 习：1、解:滑 片 P在 a端 时，=0 伏，/=1 安，滑 片 尸 在 8端 时，=4伏，入=0.5 安，变 阻 器 的 最 大 阻 值 分=/二=8 欧 0.02 安 电 源 电 压=/?=1XRD电 源 电 压=/(不 分)=0.5X(7?十 8)由、得 0.5X(m8)=1 X 7?解 得 A=8 欧，U总=8 伏 2、2.5Q-10Q题 型 七 例 1、1)通 过 艮 的 电 流 八=4=/=0-5A U=阳=0.54、12。=6 1;两 端 的 电 压。2=。一|=9V-6V=3V(3)R?的 阻 值 R、=4*=W=6。-12 0.5A(4)R2的 电 功 率=。2,2=3VxO.5A=1.5W(5)通 过 R2的 电 量&=/2，=0-5AX5X 60S=150C(6)5min 内 艮 做 功%=舄 1=L5Wx5x60s=450J(7)R2产 生 的 热 量 Q 2=%=450J例 2、(1)补 充 条 件：&=3。ri2 novi2计 算：。2=G=/国=3AxlOQ=30V 那 么 鸟=?乙=v=300WR-,3。补 充 条 件：/=4A计 算：，2=/-/1=4A 3A=1A 那 么 舄=。2/2=3VxlA=30W练 习：1、(1)0水 吸=C的 面 水(t水-to*)=4.2X10:,J/(kg)XO.5kgX(100 20)=l.68X10)一 二 440W%=(220斤(2)当 电 热 水 壶 正 常 工 作 时：I额 额 22。J 2 A R=产 额 4401V=110QU实 _ 200 V%=(200)2当 实 际 电 压 为 200V 时：1实=R H0Q=I.82A P Q R HOQ=363.6WW 后 P 实 t 实=363.6WX540s=l.96X105J(3)实 际 上 烧 开 一 壶 水 的 加 热 时 间 总 是 要 大 于 理 论 计 算 时 间，这 是 因 为 在 实 际 上 烧 开 水 时，首 先 是 燃 料 不 可 能 完 全 燃 烧，其 次，是 燃 料 在 燃 烧 过 程 中 放 出 的 热 量 有 散 失，同 时 壶 本 身 也 要 吸 收 热 量，这 些 因 素 均 会 造 成 实 际 加 热 时 间 的 延 长.