2023年初中电学计算题型分类超详细知识汇总全面汇总归纳.pdf
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1、一轮复习 电学计算专题复习欧姆定律数学表达式 I=U/R 电阻的定义式 串联电路:电流:文字:串联电路中各处电流都相等。公式:I=I1=I2=I3=In电压:文字:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。公式:U=U1+U2+U3+Un电阻:文字:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。公式:R=R1+R2+R3+Rn分压定律:文字:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。公式:U1/U2=R1/R2 U1:U2:U3:=R1:R2:R3:并联电路:电流:文字:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。公式:I=I1+I2+I3+In电压:文字:并联电路中各支路两端的电压都相等。公式:U=U1
2、=U2=U3=Un电阻:文字:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。公式:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+1/Rn求两个并联电阻 R1R2的总电阻 R=分流定律:文字:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。公式:I1/I2=R2/R1电功:计算公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:W=I2Rt=U2t/R串联电路中常用公式:W=I2Rt W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式:W=U2t/R W1:W2=R2:R1无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功 常用公式 W=W1+W2+Wn 电功率:电功率计算公式:P=U
3、I=W/t(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:P=I2R=U2/R串联电路中常用公式:P=I2R P1:P2:P3:Pn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式:P=U2/R P1:P2=R2:R1无论用电器串联或并联。计算总功率 常用公式 P=P1+P2+Pn 电热 焦耳定律计算公式:Q=I2Rt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q=UIt=U2t/R=W=Pt串联电路中常用公式:Q=I2Rt。Q1:Q2:Q3:Qn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式:Q=U2t/R Q1:Q2=R2:R1无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式 Q=Q1+Q2
4、+Qn分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q=U2t/R=PtRSL一、一般计算例 1、在如图所示电路图中,电源电压为 6V,电阻R1=8,R2=4,R3=12 、S1、S2都断开时,电流表和电压表的示数各是多少?、S1、S2都断开时,电阻 R1消耗的电功率是多少?、S1、S2都闭合时,电流表和电压表的示数各是多少?变式 1、如图所示的电路中,电源电压不变。当电键 S 闭合、电键 S1 断开时,滑动变阻器的滑片 P在中点位置时,电流表 A2的示数为 0.6 安,电路消耗的总功率 P为 3.6 瓦。闭合电键 S1 后,电流表 A2的示数不变,电流表 A的示数为 1.1 伏。求(1)电源电压;(
5、2)电阻 R1的阻值;(3)滑动变阻器 R2工作时消耗的最小功率。二、多元方程组计算(利用电源电压和定值电阻为未知数。根据串联电路的电压和电流关系列式)例 2、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S,已知当滑片 P分别滑至 a 端和 b端时,电阻 R1消耗的电功率之比 P1:P2=9:4。当滑片在 a 端时,电流表的示数为 3 安培,滑片 P在 b 端时,电压表的示数为 6 伏特,求:电阻 R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值 R2 电源电压是多少伏特变式 1、如图 9 所示电路电源电压不变,L1标有“4V 2W”,L2标有“8V 4W”。当开关 S 接 a 时L1恰好正常发光,当开关 S
6、 接 b 时,L2两端电压为 6.4V。(忽略温度变化对电阻的影响)求:(1)开关 S 接 b 时 L2实际功率;(2)开关 S 接 a 时电阻 R在 30s 内所产生的热量。变式 2、如下图所示,R1为定值电阻,R2是最大电阻值为 20 欧的滑动变阻器,电源电压恒定,当滑动变阻器的滑片滑到变阻器的中点 C处时,电流表的示数为 1.5 安,当滑动变阻器的滑片滑到 a 端时,电流表的示数为 1 安,求电路中电流表的示数变化范围是多大?变式 3、如图所示,图中电阻器 R1=30 欧姆,滑动变阻器 R2的滑片在最右端正时伏特表的示数为 4.5 伏,当滑动变阻器的滑片移到变阻器的中点时,伏特表的示数为
7、 3 伏,求电源电压 U,变阻器的总电阻 R2和两次电流表的示数之差I。三、一元二次方程计算例 3、一个 8 的定值电阻与一个电阻丝串联接在 12V的电源两端,现已知电阻丝的实际消耗的功率为 4W,且知道电阻丝两端的电压高于 8 定值电阻两端的电压,求通过电阻丝的电流是多少。变式 1、如图 9 所示,一个白炽灯泡 L标有“4V 4W”的字样,将它与一个定值电阻R0串联后接入电源电压恒为 6V的电路中,当开关闭合后,测得R0消耗的电功率为 2W,此时灯泡未正常发光,不计温度对灯泡阻值的影响,求:(1)灯泡 L的电阻值(2)定值电阻R0的电阻值 (3)灯泡 L的实际电功率四、求取值范围例 4、在如
8、图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20 欧 2 安”字样,电流表的量程为 00.6 安,电压表的量程为 03 伏,电阻 R1的阻值为 4 欧。当滑片在滑动变阻器的最右端 a 点时,闭合电键,电压表的示数为 1.5 伏,求:(1)通过电阻 R1的电流。(2)电源电压。(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,滑动变阻器的取值范围。例 5、在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 R1的阻值为 10 欧,滑动变阻器 R2上标有“20 欧 1 安”字样。闭合电键 S 后,电流表 A的示数为 0.5 安,电压表 V的示数如图(b)所示。求:(1)电阻 R1两端的电压。
9、(2)变阻器 R2连入电路的阻值。(3)电路正常工作时,电阻 R1消耗的功率范围。变式 1、在如图所示的电路中,电阻 R136 欧,滑动变阻器 R2标有“50 欧 2 安”字样,电流表的量程为 00.6 安,电压表的量程为 015 伏。闭合电键 S 后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为 6 伏,电流表的示数为 0.5 安。求:(1)此时滑动变阻器 R2接入电路的阻值。(2)电源电压。(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器 R2接入电路的阻值范围。变式 2、如图(a)所示的电路中,电源电压为 6 伏且恒定不变,电阻 R1为 20 欧,滑动变阻器 R2上标有“20 欧 2
10、 安”字样。闭合电键 S,当滑动变阻器 R2上的滑片 P 移至某处时,电路中两个电表的指针恰好指在相同的位置上,其表盘如图(b)所示。求:(1)通过电阻 R1的电流。(2)变阻器连入电路的阻值 R2。(3)在电路中各元件都能正常工作,且各电表的量程选择合适的情况下,滑动变阻器 R2连入电路的阻值范围。五、求极值例 6、现有一个电源电压为 10V的电源和一个“12V,12W”的灯泡,灯泡的电流随电压变化关系图像如图 12 所示。(1)把电源和灯泡构成一个闭合电路,求灯泡的电功率;(2)若在(1)问的电路中再串联一个规格为“20”的滑动变阻器和量程为 0-0.6A 的电流表,求滑动变阻器接入电路电
11、阻的最小值;(3)若把该电源和一个定值电阻 R0=10 以及上述滑动变阻器构成串联电路,求滑动变阻器 R电功率的最大值。变式 1、如图 l2 所示,电源电压恒定,R1=10,滑动变阻器 R2的最大阻值为 20,当S1、S2均断开,滑片 P置于最下端 R点时。电流表的示数为 0.6A,求:(1)电源电压;(2)当 S1、S2均断开,滑片 P置于最上端 A点时,在 5min 内通过R2的电流所产生的热量;(3)当 S1、S2均闭合,滑片 P在 A、B两端点移动过程中,该电路所消耗子的最小功率。六、电表偏转题型例 7、如图(a)所示的电路中,电源电压为 6 伏且保持不变,滑动变阻器 R2上标有“50
12、 欧 2安”字样。闭合电键 S,移动滑片 P 到某位置时,电压表、电流表的示数分别为 2 伏和 0.2安。求:(1)滑动变阻器 R2接入电路的阻值。(2)电阻 R1的阻值。(3)在移动滑片 P 的过程中,通过电阻 R1的最大电流 I最大。(4)改变滑片 P 的位置,使电压表、电流表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,如图 1317(b)和(c)所示,此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。变式 1、如图所示的电路中,电源电压为 6 伏且保持不变,滑动变阻器 R2上标有“30 欧 2安”字样,闭合电键 S 后,电压表、电流表的示数分别为 4 伏、0.4 安。求:(1)电阻 R1的阻值。(2)变阻器 R2消
13、耗的电功率 P2。(3)在能改变电表量程的前提下,通过改变变阻器 P 的位置,当两电表指针偏转的角度恰巧相同时,试求通过电路的电流 I。七、半导体电阻题型(压敏、热敏、光敏等)例 8、为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻 R1的值降低,如图(a)所示。当酒精气体的浓度为 0 时,R1的电阻为 60 欧。在图(b)所示的工作电路中,电源电压恒为8 伏,定值电阻 R220 欧。求:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为 0 时,电压表的示数。(2)现在国际公认的酒驾标准是 0.2 毫克毫升酒精气体浓度0.8 毫克毫
14、升,当电流表的示数为 0.2 安时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。例 9、图 22 为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中:Rx 为压力传感器,它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系如图23 所示;表 A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来;R0是阻值为5 的定值电阻;电源电压恒为 15V;油箱位于压力传感器 Rx上,空油箱重50N。若电流表的量程为00.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:此时,R0两端的电压是多少?Rx 的阻值是多少?油箱最多能储油多少升?(1 升=1dm3)(取g=10N/kg、汽油=0.7103kg
15、/m3)图 22 图 23变式 1、有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆 ABO,压力传感器 R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表(实质是电流表)其中 AO:BO=4:1,压力传感器 R表面能承受的最大压强为 2106Pa,且已知压力传感器 R的电阻与所受压力的关系如下表所示压力 F/N050100150200250300电阻 R/300270240210180150120设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V请回答:(1)踏板空载时,电流表读数是_mA
16、(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是 2104m2,则该秤的最大称量值是多少 Kg?(3)为了把电流表 A的表盘改装成电子秤表盘,我们需要确定踏板上人的体重 G与电流表的示数 I 的关系请你根据题中压力 F与电阻 R的相关信息,推导出电流表的示数 I 与体重 G的关系式(要求写出主要的推导过程)变式 2、如图甲是水果自动筛选装置,它能将质量小于一定标准的水果自动剔除,其原理如下:传送带上的水果经过检测点时,使压敏电阻 R1的阻值发生变化,电压表的示数也随之发生改变,当电压表示数小于 4V时,机械装置启动,将质量不达标的小水果推出传送带,实现自动筛选功能已知:电源电压为 14V,变阻器 R2
17、的最大电阻为 20,压敏电阻 R的阻值随压力变化关系如图乙所示求:(1)将滑片 P调到 a 点时,若检测点上没有水果,电路中的电流是多大?(2)将滑片 P调到 b 点时,若检测点上没有水果,机器运转 1min 电路消耗的电能是多少?(3)要使该装置剔除质量小于0.4kg 的水果,应将变阻器的阻值调到多大?变式 3、小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示电源电压保持 3V不变,电流表量程为 01A,电阻不计,粗细均匀的电阻丝 MN全长12cm,总电阻为 9,它的阻值与其接入电路的长度成正比水平光滑杆 AB上套有弹簧,弹簧弹力与其伸长量 x 的关系如图乙所示,弹簧
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