初中物理电学计算题及相关例题:
【例1】
【问题】一个标有“220V 40W”的灯泡,在正常发光时,通过它的电流是多少?
【解答】
根据公式:P = UI,I = P/U = 40W/220V = 0.18A
【例2】
【问题】一个电阻为5欧姆的小灯泡,正常发光时的电压为3V,求正常发光时的电流是多少?
【解答】
根据公式:I = U/R = 3V/5Ω = 0.6A
【例3】
【问题】一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在9V的电源上,求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)小灯泡接在电源上,要使它正常发光,还需要串联一个多大的电阻?
【解答】
(1)小灯泡正常发光时的电阻为:R = U²/P = (6V)²/3W = 12Ω
(2)小灯泡接在电源上,要使它正常发光,电流为:I = P/U = 3W/6V = 0.5A
串联电阻的电压为:U` = U - U = 9V - 6V = 3V
串联电阻的阻值为:R` = U`/I = 3V/0.5A = 6Ω
【例4】
【问题】一个标有“8V 16W”的小灯泡,接在12V的电源上,求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)小灯泡接在电源上,要使它正常发光,还需要串联一个多大的电阻?此时这个电阻消耗的功率是多少?
【解答】
(1)小灯泡正常发光时的电阻为:R = U²/P = (8V)²/16W = 4Ω
(2)要使小灯泡正常发光,应串联一个电阻分压。串联电阻两端的电压为:U`= U - U = 12V - 8V = 4V
串联电阻的阻值为:R`= U`/I = 4V/0.5A = 8Ω
串联电阻消耗的功率为:P`= U`²/R`= (4V)²/8Ω = 1W
【计算题】
(1)一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在某电源上,恰好正常发光,求该电源的电压是多少?
(2)一个标有“6V 6W”的小灯泡,与一个滑动变阻器串联接在9V的电源上,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,求电路的总功率是多少?滑动变阻器的功率又是多少?滑动变阻器的最大阻值又是多少?
【解答】
(1)由题意可知,小灯泡正常发光时的电压为6V,功率为3W。根据公式P=UI和欧姆定律可得:I=P/U=3W/6V=0.5A。又因为电路是串联电路,所以电源电压U总=U灯+IR总=6V+0.5A×(R总-R灯)=9V。解得:R总=9Ω。所以电源电压为9V。
(2)由题意可知,小灯泡的额定电压为6V,额定功率为6W。根据公式P=UI和欧姆定律可得:I=P/U=6W/6V=1A。电路的总功率P总=UI=9V×1A=9W。滑动变阻器两端的电压为U变=U-U灯=9V-6V=3V。滑动变阻器的功率P变=U变²/R变=(3V)²/(R变×1/2)=7.5W。当滑片移到中点时,滑动变阻器的最大阻值为R变最大=(R滑最大)×(1/2)=(R总-R灯)/2=(9Ω-6Ω)/2=1.5Ω。
初中物理电学计算题及例题:
【例题】某家庭需要使用一台电饭锅来煮饭、炒菜和保温,用的单刀单掷开关(电源开关S1、保温开关S2和电饭锅的电源连接,如图所示),已知电饭锅在保温状态时的电阻为R=99Ω,求:
(1)电饭锅在保温状态时的电流;
(2)当电饭锅的保温开关S2闭合时,电源开关S1断开,此时电路中的电流是多少?
【分析】
(1)已知电饭锅在保温状态时的电阻和功率,根据公式$P = UI$可求电流;
(2)根据并联电路的电压相等,根据欧姆定律求出电源电压,再根据欧姆定律求出电路中的电流.
【解答】
(1)由$P = UI$可得,电饭锅在保温状态时的电流:$I = \frac{P}{U} = \frac{100W}{220V} = 0.45A$;
(2)由图可知,电饭锅与一个电阻并联,当电饭锅的保温开关S_{2}闭合时,电路为电饭锅所在的支路,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源电压为$U = 220V$,此时电路中的电流:$I^{\prime} = \frac{U}{R + R_{并}} = \frac{220V}{99\Omega + R_{并}} = \frac{220V}{99\Omega + \frac{R_{并}}{R}$.
【计算题】
(1)某家庭电路中电能表标有“3000revs/kW \cdot h”,该家庭用电器总功率为$3.6kW$,平均每天使用$4h$,则该家庭每月(按$30$天计)用电多少度?
(2)某同学将一只标有“$6V_{3W$”的灯泡与一只定值电阻串联后接到某电源上,测得灯泡的实际功率为$1.5W$,则该同学通过计算说明灯泡的灯丝的电阻值比额定值偏大还是偏小?
(3)如图所示电路中,电源电压为$6V$保持不变,定值电阻R_{1}的阻值为$5\Omega$,滑动变阻器R_{2}的最大阻值为$15\Omega$.闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),滑动变阻器消耗的功率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【分析】
(1)根据公式$W = Pt$求出该家庭每月消耗的电能;
(2)根据欧姆定律求出灯泡的实际电压和额定电压之比,再根据电阻大小的影响因素判断电阻值的变化;
(3)根据串联电路的分压特点可知灯泡两端的电压变化,再根据欧姆定律求出通过灯泡的电流的变化,最后根据功率公式判断滑动变阻器消耗的功率的变化.
本题考查了电功、欧姆定律、功率公式的应用以及串联电路的特点等知识,关键是公式的灵活运用和电路动态分析.
【解答】
解:($1$)该家庭每月消耗的电能:W = Pt = 3.6kW × 4h × 30 = 432kW \cdot h;
($2$)灯泡正常发光时的电压为$6V$,功率为$3W$;当实际功率为$1.5W$时,灯泡两端的电压:U_{实} = \frac{P_{实}}{R_{L}} = \frac{1.5W}{R_{L}}<6V;因串联电路中各处的电流相等,所以由欧姆定律可得:$\frac{U_{实}}{U_{额}} = \frac{R_{实}}{R_{L}}$;即$\frac{6V - U_{实}}{6V} = \frac{R_{L} + R_{总}}{R_{L}}$;解得:$R_{L} = 4\Omega$;所以灯泡的实际电阻偏大;
($3$)当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由串联电路的分
初中物理电学计算题和常见问题举例如下:
计算题:
1. 某家庭电路中电能表标有“220V 10A”字样,若家中有6盏40W的电灯、一台150W的电视机和一台70W的电冰箱都在工作,那么这些用电器同时使用时,能否在同一时间使用熔丝规格为“250V 5A”的保险丝?
2. 某家用电能表上标有“220V 5A”的字样,现有额定电流为8A的电冰箱、额定电流为3A的洗衣机、额定电压为220V的彩电、照明灯具共7个,这些用电器能否同时使用?
3. 某电路接入一只电阻为242欧姆的灯泡时,其中的电流是0.91A,如果该电路再并联接一个电阻为多大的电烙铁,才能使电路中的总电流变为0.3A?
4. 某电路接入一只25W的灯泡时,加在它两端的电压是36V,当电路中接入额定电压为6V的小灯泡时,应如何使用滑动变阻器?
例题:
1. 某同学家中所有的用电器正常工作时的总功率是130W,当他家中所有的用电器都停止工作3分钟后,他家中电能表上所装的1.5A,300r/kW·h的电能表转了9转,则在这段时间内他家所有用电器消耗的总电能是多少?
解答:所有用电器消耗的总电能W = 3/60h × 130W × 60s/r × 300r = 810J。
常见问题:
1. 在连接电路的过程中,开关应该如何连接?
答:在连接电路的过程中,开关应该处于断开状态。
2. 如何判断电路是否短路?
答:如果电路中电流过大,或者电路中没有电流但灯泡不亮,可能是电路短路。
3. 如何使用滑动变阻器来调节电流和电压?
答:通过滑动变阻器的滑动来改变电阻丝的长度,从而改变接入电路中的电阻,进而调节电流和电压。
以上是部分初中物理电学计算题和常见问题举例,这些问题可以帮助初中生更好地理解和掌握电学知识。
