2022年中考物理总复习专题--电学计算.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载20XX年中考物理总复习专题 - 电学运算(一)电功( W)1. 概念:电流通过导体时可以做功;电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程;电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量;2. 公式:电功的基本公式是:WUItWU2t依据欧姆定律,基本公式仍可推导出公式R由电功率的定义又推导出:WPtWI2Rt3. 单位:焦耳:1 J1 Nm1 VAS1 WS3600 s.36106J千瓦时(度) :1 kWh1 度1000 W4. 电能表:(俗称电度表)电能表是测量电功(电能)的外表,读数之差,就是这段时间内用电的度数
2、;(二)电功率(P)1. 概念:它表盘上的单位是度;电能表的计数器上前后两次电流在单位时间内所做的功叫做电功率;它是反映电流做功快慢的物理量;2. 公式:P由电功率的定义得PW WUIt可导出运算电功率的基本公式t由电功率的定义式和电功的基本公式UIPI2R,PU2R3. 单位:瓦特:1 W1 J/s1 VA千瓦:1 kW1000 W4. 额定电压和额定功率:用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下的电功率叫做额定功率;这两个数值往往标明在用电器上,不同的用电器这两个数值一般不相同;当用电器两端的电压等于用电器的额定电压时,其电功率等于它的额定功率,此时用电器正常工作;当用电器两
3、端的电压小于用电器的额定电压时,用电器的实际功率就小于它的额定功 率,该用电器不能正常工作;当用电器两端的电压大于用电器的额定电压时,用电器的实际功率就大于它的额定功名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载率,该用电器也不能正常工作,并简洁损坏;打算用电器工作状况的是用电器的实际功率,而转变;(三)试验测定小灯泡的功率它的大小将随着它两端的实际电压的转变依据试验要求,自己设计出电路,画出电路图,并连接实物元件组成试验电路;调剂滑动变阻器上的滑片P 的位置,用电压表和电流表分别测出小灯泡的实际电压、额定电
4、压和对应的实际电流、额定电流;用公式PUI运算出小灯泡的实际功率和额定功率;说明: 在连接电路和测量中,要娴熟把握电压表、电流表、滑动变阻器的使用方法;会 正确挑选量程、接线柱;能精确读数;(四)焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,I跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比;这个规律叫焦耳定律;用公式可表示为:Q2Rt(五)关于电功、电功率的运算 解题步骤:1. 在分析题意的基础上画出不怜悯形下的等效电路图,并在该电路图上注明已知条件及 要求的物理量;2. 运用串、并联电路的特点及求电功率的公式(可直接使用导出式)列出方程或方程组;3. 求解方程;主要公式:名师归纳总结 PUIUPI
5、2R用第 2 页,共 17 页PU2WPtRWI2RtQUItWU2tQI2RtR可在任何电路中使用QWPtUItU2t 只能在纯电阻电路中使R- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【典型例题】例 1 小华家的电热水壶因使用不当而烧坏,他准备自己更换一根电阻丝把壶修好,但不知道电阻丝的阻值,他找出电热水壶的包装盒,上面印有如下的表格:型号kettle电热水壶220V 50Hz 容量功率SPS1.0L 800W 900W1.0L SPS1.5L 1200W 1500W 1.5L 依据表格中的资料你能帮小华算出此壶电阻丝的阻值吗?已知:U22
6、0 V,P900 W220V 40W” 和“110V 100W ” 字样,如把它们串联求:R.解:RU248400538.P900例 2 两只灯泡L1和 L2分别标有“在电路中, 总功率最大不得超过多少瓦?如把它们并联在电路中,瓦?总功率最大不得超过多少已知:U1220 VP 140 WU21 1 0 VP 21 0 0 W求:串联时的最大总功率P 总.并联时的最大总功率P 总.分析: 该题属“ 照料弱者” 一类典型题,即为了二者都不损坏,在串联时要使通过它们 的电流等于二者中额定电流较小的;在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小 的;名师归纳总结 解:R 1U2 1484001210
7、1I2I12P 1402 11A第 3 页,共 17 页P 140U1220121IP 210010 11AR 2U2 212100P 2100U2110串联时(如图1 甲)I- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载I1= 2 11AR1R2(甲)R1R2U2=110V(乙)图 1 P 总 I 1 2 R 1 R 2 4 1210 121 44 W1212并联时(如图 1 乙)U 2 U 1P 1实 U 2 1210010 WR 1 1210P 2实 P 2 100 WP 总 P 1 实 P 2 实 10 100 110 W例 3 灯泡 L
8、与定值电阻 R0并联接于 12V 电路中时,灯泡 L 正常发光,此时干路电流为 1.8A;当把它们串联接于另一电路时,灯泡 L 的功率为它额定功率的 1 ,电阻 R0 的功率为 0.9W;4求灯的额定功率;此题在串、并联两种状态下电路电压不同,这一类型题求解一般较难;假如巧用比例,可化难为易;名师归纳总结 解: 依据题意画出等效电路图如图2 所示;121.8P L第 4 页,共 17 页由甲图可得R LUIP L,代入数据后R LR 0P LR 0P L由乙图可得R LP L,代入数据后RLP LP LR 0P 0R04P 036.由式联立求解得PL108. W舍去,PL7 .2 W;- -
9、- - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - RL学习必备欢迎下载PLR0I=1.8AU=12V(甲)PL=1 4P LP0=0.9WRLR0U(乙)图 2 例 4 用一标有“ 220V 800W” 的电热水壶烧开一壶水,在 220V 电压下使用时需要 1h 4min ;八一建军节快到了,李彤和刘宁听说学校邻近的铁道兵施工工地喝开水困难,她们组织了班里部分同学去慰问,并带去了这把热水壶,当他们把220V 电源接到工地上使用时,发觉烧开同样一壶水却需要 1h 40min,同学们正疑问不解时,刘宁说肯定是导线太长损耗了一部分功率; 导线上损耗功率有多大呢?请你帮她们算一算;们
10、忽视了哪些因素?为了运算便利, 与实际情形相比我此题运算繁锁, 假如不讲究运算技巧,很简洁出错;遇到这样的习题,在运算过程中应留意:如不到最终结果尽量不要近似运算,尽量保留分数形式,以便在后面的运算中约分、化简;这样不但简化运算,而且保证了最终结果的精确性;以下解析供同学参考;名师归纳总结 P解: 依据题意画出两情形下的等效电路图如图3 所示;1 hPt第 5 页,共 17 页在 220V 电压下烧水时间t1 h4min64min在工地烧水时间t40min100min由于烧开同样一壶水所需热量相同即:QQ,PttP64800 Wt100由PU2 R 肯定 P 与U2成正比RU2P64 1008
11、0064U4Ur4U5U2P100U5U1U800128 W8005再由乙图串联正比关系:P rUr1Pr1P164PU444100- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载在运算中我们忽视了电热水壶的电阻丝阻值随温度变化的因素;P=800WPPr=.RU=220VUU=220VUr(甲)(乙)图 3 例 5 当一个电阻两端电压增加了 U 时,通过该电阻的电流增加了 I(设电阻阻值不变) ,请证明该电阻功率的变化量 P U I;此题证明方法许多,一般都是公式推导证明,我们应善于用所学过的各种数学工具,例如坐标图象法论证,它比公式推导法更加简洁
12、、直观、明白;以下用两种方法论证,供同学们参考、对比;证一:PU1P 2I1P 1U1UI1UIU1I1U1U1IUI1IIU1I1 UIUI1U1PUI0IUI1证二: 如图 4 所示PU2I2U1I1S 1S 2S 3而UIUS 2I(S1、 S2、S3 表示图 4 中相应的长方形面积)PI UI212 II13OU1U2U图 4 例 6 有两盏灯泡“220V,40W” 、“ 220V,60W” ,但它们的铭牌模糊不清,请你用两种方法辨论它们;名师归纳总结 解析: 两灯泡的额定功率不同,虽然额定电压相同,但带来的不同点至少有以下几个方第 6 页,共 17 页- - - - - - -精选学
13、习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载面:电阻、实际功率等;答案: 至少有以下几种: 目测比较灯丝粗细;粗的电阻小,为“220V ,60W” ;用万用表电阻档测量,电阻大为“220V,40W” ; 用“ 伏安法” 测定; 正常工作比较亮度,亮度大的是“220V, 60W” ,任选两种;拓展延长: 对于此类开放性题,紧抓住物理特点,电阻、实际功率的不同,方法可以由这两个物理比较去绽开,如此就打开思路,方法多变;例 7 小刚用甲、 乙两只小灯泡做如图 并记录在表中;5 所示的串联、 并联讨论试验, 发觉两种不同的现象,(1)比较两次试验中,电路消耗的总功率的大小;(2)比较
14、R 甲与R 乙的大小;(3)请分析一下这些现象产生的缘由;甲灯串联并联亮暗乙灯暗亮甲甲乙乙图 5解析: 由于两电路中的总电压相同都等于电源电压,由PU2知,电阻大的功率小;R在串联电路中,由PI2R,电阻大灯泡亮一些;在并联电路中,由PU2,电阻小的R灯泡亮一些;答案:(1)并联电路的总功率比串联电路的总功率大;(2)R 甲 R 乙;2(3)在串联电路中,由 P I R 知:甲的电阻大,甲的功率大,甲灯亮;在并联电路2 U 中,由 P,甲的电阻大,甲的功率小,甲灯暗;R方法提炼: 题目只发觉甲、 乙两灯亮暗不同, 解答此题的关键是灯泡的亮暗由灯泡的实 际功率打算,依据串联电路和并联电路的功率公
15、式特点,采纳掌握变量的方法进行判定;名师归纳总结 例 8 如图 6 所示,电源电压和灯泡电阻不变,当合上开关S1,断开开关S2 和 S3 时,电灯第 7 页,共 17 页R1正常发光,电压表示数为6V;当合上开关S1,S2,断开 S3 时,电流表示数为1A;当合- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载1/9,R2 消耗的功率为0.6W,求灯上 S3,断开 S1、S2 时,灯 R1 的实际功率为其额定功率的L 的额定功率和电阻 R3的阻值;图 6 解析: 由于电路变化大,所以在求解过程中,第一作出等效电路图,再依据电路特点,联系各量列方程求解;
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- 2022 年中 物理 复习 专题 电学 计算
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