以下是一份初三物理电学经典计算题及相关例题:
计算题:
某家庭需要使用一台电冰箱,经调查,只能使用“220V 100W”的电冰箱,若在24小时内能使2.5kg的水温度从60℃降低到10℃,求这台电冰箱的制冷效率。
例题:
(1)根据电冰箱铭牌上的数据,计算电冰箱的额定电流。
(2)已知水的比热容是4.2 × 10³J/(kg·℃),水的质量是2.5kg,求水降低的温度。
(3)求电冰箱的制冷效率。
答案:(1)电冰箱的额定电流为$I = \frac{P}{U} = \frac{100\text{ }W}{220\text{ }V} \approx 0.45\text{ }A$。
(2)水降低的温度为Δt = t - t₀ = 60℃ - 10℃ = 50℃。
(3)电冰箱的制冷效率为η = \frac{Q_{吸}}{W_{电}} × 100\% = \frac{cmΔt}{Pt} × 100\% = \frac{4.2 × 10^{3} × 2.5 × 50}{100 × 24 × 3600} × 100\% \approx 75.8\% 。
在上述计算题中,我们需要根据题目所给条件,利用电功率、热量、比热容等物理知识进行计算,得出结果。而在例题中,我们则通过分析题目中的数据和公式,一步步推导出答案。这种例题不仅能够帮助我们理解电学知识,还能提高我们的解题能力。
例题:
某家庭需要使用10kW的电热水器,而他们家的电能表上标有“220V 15A”字样,问:(1)该电热水器正常工作时的电流是多少?(2)通过电能表的电流是否超过其允许的最大值?
解析:
(1)根据电功率公式P=UI,可求得该电热水器正常工作时的电流为I=P/U=10kW/220V≈45.5A。
(2)由于I=45.5A>15A,所以通过电能表的电流超过其允许的最大值。
答案:通过电能表的电流超过其允许的最大值。
这道例题是一道关于电功率和电能表的计算题,需要学生掌握电功率和电能表的相关知识,并能够根据题目中的条件进行计算。同时,这道题也考查了学生的分析能力和解决问题的能力。
初三物理电学经典计算题和相关例题常见问题
一、欧姆定律部分
【例1】(2022·江苏)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,则故障可能是( )
A. 电流表损坏
B. 电压表损坏
C. 电路某处开路
D. 电源损坏
【分析】
本题考查了电流表、电压表的故障判断。根据电流表指针偏转,说明电路是通路,电压表指针不动,说明电压表损坏或与电压表并联的用电器开路。
【解答】
电流表指针偏转,说明电路是通路,可能是某处开路导致无电流通过电压表,而使电压表指针不动。故C正确。
故选C。
二、电功电功率部分
【例2】(2022·山东)小华家新买了一台冰箱,她很想知道冰箱压缩机的功率有多大?说明书又不知丢到哪里去了。聪明的小华想了一个办法:她把冰箱的插头插进家里的插座里,过一会冰箱压缩机就开始工作了,接着她仔细地观察家中的电能表,发现转盘在短时间内转了两圈。请你帮小华推算一下压缩机的功率有多大?
【分析】
本题考查了电功率的计算。知道电能表的转盘转数和工作时间是解题的关键。
【解答】
解:电能表转盘转动圈数$n = 2$圈,消耗电能:$W = \frac{n}{N} = \frac{2}{N}$($J$),时间$t = 1min = 60s$,则压缩机的功率:$P = \frac{W}{t} = \frac{\frac{2}{N}}{60} = \frac{N}{125}W$。
答:压缩机的功率为$\frac{N}{125}W$。
【例3】(2023·山东)小华同学想测量标有“$2.5V$”的小灯泡的额定功率。实验室有如下器材:电源(电压恒为$4.5V$)、电流表(量程为$0~0.6A$和$0~3A$)、电压表(量程为$0~3V$和$0~15V$)、开关各一个、不同阻值的定值电阻(阻值分别为R_{1} = 5\Omega 、R_{2} = 15\Omega 、R_{3} = 25\Omega )各两个、导线若干。小华设计了如图甲所示的电路图进行实验。请回答下列问题:
(1)小华设计的电路图中电流表应选择量程为______;电压表应选择量程为______;滑动变阻器应选择最______(选填“大”或“小”)的规格;
(2)请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整;
(3)小华正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到一合适位置时,观察到电压表示数为$2.5V$、电流表示数为$I_{1}$;接着他断开开关,取下灯泡重新连接成如图丙所示电路并闭合开关,此时电压表的示数为$U_{2}$;小华根据测量数据得出灯泡额定功率的表达式为P_{额} = \frac{U_{2}^{2}}{R_{3}} - \frac{U_{1}^{2}}{R_{3}} × \frac{U_{2}}{U_{1}} × \frac{U_{2}}{U_{1}} × \frac{U_{2}}{4.5}。(已知灯泡电阻不变)请指出小华在实验操作中的一处错误并说明理由;错误:______;理由:______;
(4)小华正确操作并得到一组数据后,发现灯泡亮度较暗,此时滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)移动;若要测量灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器取下还是带上?答:______;理由是______。
【分析】
(1)灯泡额定电压为$2.5V$,电压表选择量程为$0~3V$;灯泡正常发光时的电流约为:$\frac{U}{R} = \frac{2.5V}{0.5\Omega} = 5A <
