以下是一份初三物理电学经典计算题和相关例题:
计算题:
1. 有一个电铃,标有“10V 5W”字样。现有一个电源电压为15V的电路中,为使电铃正常工作,应串联一个多大的电阻?电阻消耗的电功率是多少?
例题:
2. 有一个小灯泡,标有“6V 3W”字样。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光时通过的电流;
(3)小灯泡正常发光时通电10分钟,消耗的电能;
(4)为了使小灯泡接在9V的电源上时能正常发光,应串联一个多大的电阻?
(5)在给电阻丝加热的实验中,为了测量通过它的电流,电流表应选择哪一量程?为什么?
答案:
(1)小灯泡正常发光时的电阻为R = U^2/P = (6V)^2/3W = 12Ω;
(2)小灯泡正常发光时通过的电流为I = P/U = 3W/6V = 0.5A;
(3)小灯泡正常发光时通电10分钟,消耗的电能W = Pt = 3W × 600s = 1800J;
(4)为了使小灯泡接在9V的电源上能正常发光,应串联一个电阻R' = (U'-U)/I = (9V-6V)/0.5A = 6Ω;
(5)电流表应选择小量程。因为电阻丝加热过程中温度升高,电阻会发生变化,所以应选择小量程以减小误差。
以上题目涉及到了电功率、欧姆定律、电热等多个知识点,需要综合运用所学知识进行分析和解答。同时,这些题目也能够帮助同学们更好地理解和掌握电学知识。
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. 该家庭能否使用该电热水器?请说明理由。
解答:
1. 根据电功率公式P = UI,可得I = P/U = 10kW/220V = 45.5A。因此,该电热水器正常工作时的电流约为45.5A。
2. 由于电能表允许通过的最大电流为15A,因此该家庭可以使用该电热水器。
注意:以上解答仅供参考,实际使用电热水器时,还需要考虑其他因素,如电路的稳定性和安全性等。
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·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
【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被测电阻处断路。
【解答】
A.如果电流表损坏,电流表无示数,故A错误;
B.如果电压表损坏,电压表无示数或示数接近于零,故B错误;
C.如果电路某处断路,电流表有示数,但电压表无示数,故C正确;
D.如果被测电阻短路,电压表有示数,电流表无示数,故D错误。
故选C。
二、电功率部分
【例2】(2022·湖南岳阳)小华同学为了探究“电流做功的多少与哪些因素有关”,做了如下实验:用同一用电器分别在三种不同的阻值电阻的电路中进行实验,实验数据记录如下:
(1)分析比较实验序号1与4的数据及现象,可得到的初步结论是:当通电时间相同时,通过用电器的电流越大,电流做功越多。
(2)分析比较实验序号______的数据及现象,可得到的初步结论是:当通过用电器的电流相同,不同的电阻接入电路中时,电流做功的多少与电阻阻值的大小有关。
(3)进一步综合分析比较表中数据可以得到:电流做功多少与______、______、______等有关。
【分析】
本题考查了影响电功大小的因素。要解答本题需掌握:影响电功大小的因素有:电压、电流和通电时间。同时要注意控制变量法的应用。
【解答】
($2$)分析比较实验序号$2$与$5$的数据及现象可知:当通过用电器的电流相同、电阻不同时,加在电阻两端的电压越大,电流做功越多;故答案为:$2$与$5$;
($3$)进一步综合分析比较表中数据可以得到:电流做功多少与加在两端的电压、通过导体的电流及通电时间有关。故答案为:加在两端的电压;通过导体的电流;通电时间。
三、电热部分
【例3】(2022·山东青岛)某同学在做“用滑动变阻器改变电路中的电流”的实验中,连接了如图所示的电路。电源电压为6V且保持不变。闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P到中点位置时,电流表的示数为0.5A;再移到另一位置时,电流表的示数为0.3A。则该变阻器的最大阻值为______Ω。该同学想利用此电路测定某种物质的熔点(凝固点),已知该物质凝固点为80℃,则该物质可能是______(选填“晶体”或“非晶体”)。
【分析】
本题考查了滑动变阻器的最大阻值和晶体熔点的判断。根据串联电路的规律求出滑动变阻器的最大阻值;再根据晶体熔点与凝固点的特点判断物质是否为晶体。
【解答】
由图可知:滑动变阻器与定值电阻串联;当滑片在中点位置时,电路中的总电阻为滑动变阻器的一半加上定值电阻的阻值;再移到另一位置时,电路中的总电阻为滑动变阻器的阻值加上定值电阻的阻值的两倍;根据串联电路的规律可知:电源电压不变时,电路中的总电阻越大,电路中的电流越小;所以两次移动滑片时电路中的电流分别为$0.5A$和$0.3A$;则滑动变阻器的最大阻值为:$R = \frac{U}{I_{1}} - R_{定} = \frac{6V}{0.5A} - R_{定} = \frac{6V}{0.3A} + R_{定}$;解得:$R_{定} = 6\Omega$;该物质凝固点为$80^{\circ}C$说明该物质凝固时
