电学计算题及解析
【例题】一个标有“220V 100W”字样的电灯,求:
(1)它的电阻是多少?
(2)当它正常工作时,通过它的电流是多少?
(3)当它两端电压为110V时,它的实际功率是多少?
【分析】
(1)已知电灯的额定电压和额定功率,根据公式$R = \frac{U^{2}}{P}$可求电阻;
(2)根据公式$I = \frac{P}{U}$可求电流;
(3)根据公式$P = \frac{U^{2}}{R}$求出实际功率.
【解答】
(1)由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得,电灯的电阻:$R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220V)^{2}}{100W} = 484\Omega$;
(2)由$I = \frac{P}{U}$可得,正常工作时通过它的电流:$I = \frac{P}{U} = \frac{100W}{220V} \approx 0.45A$;
(3)当它两端电压为$110V$时,它的实际功率:$P_{实} = \frac{{(110V)}^{2}}{484\Omega} = 25W$.
【解析】
本题考查了电功率公式的应用,关键是知道额定电压和实际电压、额定功率和实际功率的区别.
【例题】如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电压表V的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),灯泡L将______(选填“变亮”、“变暗”或“不亮”),电路中电流将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压;当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大;根据欧姆定律可知电路中的电流变小;根据串联电路的电压特点可知灯泡两端电压的变化,据此分析答题.
【解答】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压;当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大;由欧姆定律可知电路中的电流变小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以灯泡两端电压变小,即电压表的示数将变小;因灯泡的实际功率变小,所以灯泡变暗.故答案为:变小;变暗;变小.
【例题】:
在电源电压不变的某一电路中,当接入一个电阻R2时,测得通过R2的电流为0.4A;当接入一个滑动变阻器R1时,测得电流表和电压表的示数分别为0.5A和12V。已知R2=30欧姆,求滑动变阻器的最大阻值。
【分析】:
根据欧姆定律求出电源电压,再根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
【解析】:
电源电压为:U=I2R2=0.4A×30Ω=12V,当滑动变阻器接入电路时,滑动变阻器两端的电压为:U1=U-U2=12V-U2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器的最大阻值为:R1=U1I1=U2I-U2I1=U2I-U2=U2×(I-I2)=12V×(0.5A-0.4A)=6Ω。
【答案】:滑动变阻器的最大阻值为6Ω。
初三物理电学计算题及解析
一、例题
【例题】一个标有“220V 40W”的灯泡,在额定电压下工作,求:
1. 通过灯丝的电流是多少?
2. 灯丝的电阻是多少?
3. 灯泡工作时的电流是多少?
【解析】
根据欧姆定律,有:
I = \frac{P}{U} = \frac{40W}{220V} \approx 0.18A
根据欧姆定律和电阻的定义,有:
R = \frac{U}{I} = \frac{220V}{0.18A} \approx 1222Ω
灯泡工作时的电流与额定电流相等,即:I_{额} = \frac{P}{U} = \frac{40W}{220V} = 0.18A
二、常见问题
1. 电源电压未知时,如何判断电路是串联还是并联?
答:可以通过观察电流表和电压表的连接方式来判断。如果电流表在电路中串联连接,则电路为串联;如果电流表在电路中并联连接,则电路为并联。同时,也可以根据灯泡的亮暗程度来判断。如果所有灯泡都很亮,则电路为并联;如果只有部分灯泡亮,则电路为串联。
2. 如何根据欧姆定律计算电阻?
答:可以根据欧姆定律计算电阻,即电阻等于电压除以电流。如果知道电压和电流,就可以计算出电阻;如果不知道电压和电流,但知道功率和电压,也可以根据电阻的公式计算出电阻。
3. 如何根据电功率公式计算电功率?
答:可以根据电功率公式 P = UI 或 P = \frac{W}{t} 计算电功率。其中 U 表示电压,I 表示电流,P 表示电功率;W 表示电能;t 表示时间。同时也可以根据电功率和电压、电流的关系来计算电功率。
以上是初三物理电学计算题及解析的相关内容,通过例题和常见问题的形式进行讲解,希望能帮助到你。
