初中物理电学计算题及答案和相关例题有很多,下面提供一个例题,供参考。
例题:某家庭需要使用一台电冰箱,经调查考察,只能买一台价格为2400元的冰箱,但是家中只有总功率为2.5千瓦的电能表,而电能表上标有“250V 5(10)A”字样。
(1)该家庭能否购买这台电冰箱?请通过计算说明理由。
(2)如果该电冰箱每天使用8小时,那么一个月(按30天计算)该电冰箱消耗的电能是多少千瓦时?
(3)请你提出一种节约电能的方法。
【分析】
(1)根据电能表的额定电压和允许通过的最大电流,利用公式$P = UI$求出该电能表允许的最大功率,再与电冰箱的功率进行比较即可得出结论。
(2)根据电冰箱的功率和工作时间求出消耗的电能。
(3)根据生活经验提出节约电能的方法。
【解答】
(1)该电能表允许的最大功率:$P_{最大} = UI = 250V \times 5A = 1250W$,因为$P_{冰箱} = 2.5kW > P_{最大}$,所以该家庭不能购买这台电冰箱。
(2)该电冰箱每天消耗的电能:$W = Pt = 2.5kW \times 8h = 20kW \cdot h$,一个月消耗的电能:$W^{\prime} = 30W = 60kW \cdot h$。
(3)关闭不必要的用电器、使用节能灯具、随手关灯等都可以节约电能。
答:(1)该家庭不能购买这台电冰箱;(2)一个月消耗的电能是$60$千瓦时;(3)关闭不必要的用电器、使用节能灯具、随手关灯等都可以节约电能。
这只是其中一道例题,其他题目您可以根据上述思路自行解决。
【例题】:一个标有“220V 40W”的灯泡,在正常发光时,灯丝的电阻为______欧,通过灯丝的电流为______安。
答案:灯丝的电阻为:R = U²/P = (220V)²/40W = 1210Ω;通过灯丝的电流为:I = P/U = 40W/220V = 0.18A。
【相关例题】:一个电路中,电源电压为6V,且保持不变,电路中有一个阻值为10欧的定值电阻,求:
(1)当开关S闭合时,电流表的示数为0.3A,求电路中的总电阻;
(2)当开关S断开时,求电路中的总电阻。
答案:(1)当开关S闭合时,电路中的总电阻为:R总 = U/I = 6V/0.3A = 20欧;
(2)当开关S断开时,电路中只有定值电阻,所以电路中的总电阻为:R总’ = R = 10欧。
初中物理电学计算题及答案和相关例题常见问题
一、欧姆定律部分
【例1】(2022·湖南长沙)某同学在做“用电流表测电流”的实验中,根据电路图连接好电路,闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,则故障的原因可能是( )
A. 电流表损坏
B. 电压表损坏
C. 电路某处断路
D. 被测电阻短路
【答案】C
【分析】
本题考查了电流表和电压表的故障判断。根据电路图连接好电路,闭合开关,电流表指针偏转,说明电路是通路,被测电阻没有短路;电压表指针不动,说明电压表与被测电阻并联部分无电流通过,即电路某处断路。
【例2】(2022·湖南岳阳)在“用电流表测电流”的实验中,某同学接入电路的是0~0.6A的量程,却按0~3A的量程读数,读数为2.5A,则实际测得的电流应是______A。
【答案】0.5
二、电功率部分
【例3】(2022·湖南长沙)小华家新买了一款电热水器(有加热和保温功能),小华为了探究该电热水器的性能,将该电热水器装满水通电一段时间后,他发现温度为15℃的水温度升高了45℃,同时观察到电热水器的铭牌上标有“300V 3kW”字样。求:
(1)在额定电压下,该电热水器正常工作时的电流是多大?
(2)在额定电压下,当热水器中的水温度从15℃升高到65℃时,求水吸收的热量Q_{吸}。
(3)若在用电高峰时段加热时实际电压只有额定电压的80%,求此时电热水器的实际功率P_{实}。
【答案】(1)解:在额定电压下,该电热水器正常工作时的电流:I = \frac{P}{U} = \frac{3kW}{300V} = 0.1A; (2)水吸收的热量:Q_{吸} = cm(t - t_{0}) = 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot^{\circ}C) × 1kg × (65^{\circ}C - 15^{\circ}C) = 2.1 × 10^{5}J; (3)电热水器的电阻:R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(300V)^{2}}{3kW} = 300\Omega; 在用电高峰时段加热时实际电压只有额定电压的80%,则电热水器的实际功率:P_{实} = \frac{U_{实}^{2}}{R} = \frac{(300V \times 80\%)^{2}}{300\Omega} = 64W。答:(1)在额定电压下,该电热水器正常工作时的电流是$0.1A$;(2)水吸收的热量为$2.1 \times 10^{5}J$;(3)此时电热水器的实际功率为$64W$。
【分析】
(1)根据$P = UI$求出在额定电压下该电热水器正常工作时的电流;
(2)根据$Q_{吸} = cm(t - t_{0})$求出水吸收的热量;
(3)根据欧姆定律求出电热水器的电阻,再根据$P = \frac{U^{2}}{R}$求出在用电高峰时段加热时实际电压只有额定电压的80%时的实际功率。本题考查了电功公式、欧姆定律、电功率公式的应用以及电热量的计算等知识点,是一道较为简单的应用题。
三、串并联电路规律部分
【例4】(2022·湖南株洲)小华同学用滑动变阻器改变灯泡的亮度时,灯泡应与滑动变阻器串联还是并联?闭合开关后发现灯泡不亮,电流表无示数。经检查电源完好且两灯规格相同。请你分析灯泡不亮的原因并说明如何解决。
【分析】
灯泡不亮的原因可能有以下几种情况:①灯泡短路;②滑动变阻器短路;③电源电压低;④滑动变阻器接入电路电阻太大。解决的方法:①首先排除灯泡
