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初三物理电路经典计算题和相关例题

2026-01-11 08:56:00信息公告468

以下是一份初三物理电路经典计算题及相关例题:Scm物理好资源网(原物理ok网)

计算题:Scm物理好资源网(原物理ok网)

某电路中有一个阻值为20欧的电阻丝,通过它的电流为0.5安,求:Scm物理好资源网(原物理ok网)

1. 通电10秒,电流产生的热量是多少?Scm物理好资源网(原物理ok网)

2. 如果通电时间增加到20秒,电流产生的总热量是多少?Scm物理好资源网(原物理ok网)

例题:Scm物理好资源网(原物理ok网)

【分析】Scm物理好资源网(原物理ok网)

根据焦耳定律Q = I²Rt,分别求出通电时间相同时和通电时间增加到20秒时产生的总热量。Scm物理好资源网(原物理ok网)

【解答】Scm物理好资源网(原物理ok网)

解:($1$)电流产生的热量:Q = I²Rt = ($0.5A$)² × 20Ω × 10s = 50J;Scm物理好资源网(原物理ok网)

($2$)通电时间增加到$20s$时,电流产生的总热量:Q′= I′²Rt′ = ($0.5A$)² × 20Ω × 20s = 50J。Scm物理好资源网(原物理ok网)

答:($1$)通电$10s$,电流产生的热量是$50J$;Scm物理好资源网(原物理ok网)

($2$)如果通电时间增加到$20s$,电流产生的总热量是$50J$。Scm物理好资源网(原物理ok网)

【分析】Scm物理好资源网(原物理ok网)

本题考查了焦耳定律公式的应用,关键是知道电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间有关。解题过程中要注意单位的换算。Scm物理好资源网(原物理ok网)

【解答】Scm物理好资源网(原物理ok网)

【分析】Scm物理好资源网(原物理ok网)

($1$)已知电阻和电流以及通电时间,根据焦耳定律求出电流产生的热量;Scm物理好资源网(原物理ok网)

($2$)已知电流和电阻以及通电时间,根据焦耳定律求出电流产生的总热量.本题考查了学生对焦耳定律的了解与掌握,计算时注意单位统一.Scm物理好资源网(原物理ok网)

【解答】Scm物理好资源网(原物理ok网)

解:($1$)由题知,R = 20Ω,I = 0.5A,t = 10s,电流通过电阻丝产生的热量:Q = I^{2}Rt = ($0.5A$)^{2} × 20Ω × 10s = 50J; ($2$)通电时间增加到$t^{\prime} = 20s$时,电流产生的总热量:Q^{\prime} = I^{\prime 2}Rt^{\prime} = ($\frac{Q}{t}$)$\mspace{2mu}^{\prime}$($\frac{t}{t^{\prime}}$)$\mspace{2mu}^{2}Rt = \frac{Q}{t} \times \frac{t}{t^{\prime}} \times R \times t^{\prime} = \frac{Q}{t \times t^{\prime}} \times R \times t^{\prime} = \frac{50J}{10s \times 20s} \times 20\Omega \times 20s = 50J.答:($1$)电阻丝产生的热量为$50J$;($2$)如果通电时间增加到$20s$,电流产生的总热量是$50J$.Scm物理好资源网(原物理ok网)

初三物理电路经典计算题及例题Scm物理好资源网(原物理ok网)

例题:Scm物理好资源网(原物理ok网)

一个电路中有一个电源、一个灯泡、一个开关和若干导线。如果电源电压为6V,灯泡上标有“6V 3W”字样,当开关断开时,灯泡正常发光;当开关闭合时,灯泡功率小于原来的额定功率。根据这些信息,请回答下列问题:Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)灯泡正常发光时的电阻多大?Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关后,灯泡的实际功率是多少?Scm物理好资源网(原物理ok网)

(3)如果灯泡电阻不变,说明理由。Scm物理好资源网(原物理ok网)

答案:Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)由灯泡上标有的数据可知,灯泡正常发光时的电阻为R = U^2/P = (6V)^2/3W = 12欧姆。Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关后,灯泡的实际功率小于原来的额定功率,说明电路中有电流,即灯泡短路。此时灯泡的电阻为零,电源电压全部加在开关两端,所以开关两端的电压为6V。因此灯泡的实际功率为P = U^2/R = (6V)^2/12欧姆 = 3W。Scm物理好资源网(原物理ok网)

(3)由于灯泡电阻不变,当开关闭合时,灯泡短路,电源电压全部加在开关两端,因此灯泡的实际功率小于原来的额定功率。同时,由于电源电压不变,开关两端的电压也保持不变,因此开关的电阻也保持不变。Scm物理好资源网(原物理ok网)

这道例题涉及到电路的基本概念和欧姆定律的应用,通过分析题目中的条件和问题,可以加深对电路知识的理解。Scm物理好资源网(原物理ok网)

初三物理电路经典计算题和相关例题Scm物理好资源网(原物理ok网)

一、串联电路Scm物理好资源网(原物理ok网)

【例1】(2023·湖南长沙)在图示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为20欧。闭合开关S,电流表A的示数为0.3A。求:Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)电阻R1两端的电压;Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)电阻R2的阻值。Scm物理好资源网(原物理ok网)

【分析】Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据串联电路电压规律求出电阻R1两端的电压;Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据电阻的串联和欧姆定律求出电阻R2的阻值。Scm物理好资源网(原物理ok网)

【解答】Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)由题意可知,电阻R1两端的电压为:$U_{1} = IR_{1} = 0.3A \times 20\Omega = 6V$;Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电路中的总电阻:$R = R_{1} + R_{2} = 6\Omega + 20\Omega = 26\Omega$,因串联电路中各处的电流相等,所以,由$I = \frac{U}{R}$可得,电路中的电流:$I = \frac{U}{R} = \frac{6V}{26\Omega} = 0.23A$,电阻$R_{2}$的阻值:$R_{2} = \frac{U_{总} - U_{1}}{I} = \frac{6V - 6V \times \frac{0.3A}{26\Omega}}{0.3A} = 18\Omega$。Scm物理好资源网(原物理ok网)

二、并联电路Scm物理好资源网(原物理ok网)

【例2】(2023·湖南邵阳)在图示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为5欧,滑动变阻器R2的最大阻值为40欧。闭合开关S,电流表A的示数为0.9A。求:Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)滑动变阻器接入电路中的最小阻值;Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,求电流表A的示数变化范围。Scm物理好资源网(原物理ok网)

【分析】Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据并联电路的电压特点求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压范围,再根据串联电路的电流特点求出电流表A的示数变化范围。Scm物理好资源网(原物理ok网)

【解答】Scm物理好资源网(原物理ok网)

(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为$R_{min} = \frac{U}{I - I_{1}} = \frac{6V}{0.9A - \frac{U}{5\Omega}} = 5\Omega$;Scm物理好资源网(原物理ok网)

(2)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器两端的电压:$U_{滑} = I_{滑}R_{滑} = \frac{U}{R_{总}}R_{滑}$,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时电流表A的示数变化范围为:$I_{总} - I_{滑} = \frac{U}{R_{总}} - \frac{U}{R_{总} + R_{min}} = \frac{6V}{5\Omega + 5\Omega} - \frac{6V}{5\Omega + 40\Omega} = 0.3A - 0.1A = 0.2A$。Scm物理好资源网(原物理ok网)