2011年中考物理总复习专题--电学计算(讲解加模拟含答案)

2011年中考物理总复习专题--电学计算（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：t I U W ⋅⋅=根据欧姆定律，基本公式还可推导出公式⎪⎩⎪⎨⎧==Rt I W t R U W 22由电功率的定义又推导出：t P W ⋅= 3. 单位：焦耳：S W S A V m N J ⋅=⋅⋅=⋅=1111千瓦时（度）：J s W h kW 6106.33600100011⨯=⨯==⋅度4. 电能表：（俗称电度表）电能表是测量电功（电能）的仪表，它表盘上的单位是度。

电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

（二）电功率（P ） 1. 概念：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：由电功率的定义得tW P =由电功率的定义式和电功的基本公式)(t I U W ⋅⋅=可导出计算电功率的基本公式⎪⎩⎪⎨⎧==⋅=R U P R I P I U P 22, 3. 单位：瓦特：A V s J W ⋅==1/11 千瓦：W kW 10001= 4. 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率，该用电器也不能正常工作，并容易损坏。

决定用电器工作状况的是用电器的实际功率，它的大小将随着它两端的实际电压的改变而改变。

（三）实验——测定小灯泡的功率根据实验要求，自己设计出电路，画出电路图，并连接实物元件组成实验电路。

调节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、额定电压和对应的实际电流、额定电流。

用公式I U P ⋅=计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，要熟练掌握电压表、电流表、滑动变阻器的使用方法；会正确选择量程、接线柱；能准确读数。

（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，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：t R I Q ⋅⋅=2（五）关于电功、电功率的计算 解题步骤：1. 在分析题意的基础上画出不同情况下的等效电路图，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：⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⇒⋅=R U P R I P I U P 22⎪⎩⎪⎨⎧⋅=⋅⋅=⇒⋅⋅=⋅=⋅=t R U W tR I W t I U Q U t P W 22 ()⎪⎩⎪⎨⎧⋅=⋅⋅=⋅==⋅⋅=)(22用只能在纯电阻电路中使用可在任何电路中使t R U t I U t P W Q t R I Q 【典型例题】[例1] 小华家的电热水壶因使用不当而烧坏，他打算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：已知：V U 220=，W P 900=求：?=R 解：Ω≈==8.53900484002P U R[例2] 两只灯泡L 1和L 2分别标有“220V 40W ”和“110V 100W ”字样，若把它们串联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？若把它们并联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？已知：V U 2201= W P 401= V U 1102= W P 1002=求：串联时的最大总功率?=总P 并联时的最大总功率?='总P 分析：该题属“照顾弱者”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。

解：Ω===121040484001211P U R A U P I 11222040111=== Ω===121100*********P U R A U P I 1110110100222===∴ P 总1W P P 10022==实 ∴ W P P P 1101001021=+=+='实实总[例3] 灯泡L 与定值电阻R 0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41，电阻R 0的功率为0.9W 。

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。

如果巧用比例，可化难为易。

解：根据题意画出等效电路图如图2所示。

由甲图可得L L L P P I U R R -⋅=0，代入数据后 L LL P P R R -⨯=8.1120① 由乙图可得0P P R R L L '=，代入数据后=0R R L 6.340L L P P P =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附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，发现烧开同样一壶水却需要1h 40min ，同学们正疑惑不解时，刘宁说一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。

为了计算方便，与实际情况相比我们忽略了哪些因素？此题计算繁锁，如果不讲究计算技巧，很容易出错。

遇到这样的习题，在运算过程中应注意：若不到最终结果尽量不要近似计算，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准确性。

以下解析供同学参考。

解：根据题意画出两情况下的等效电路图如图3所示。

在220V 电压下烧水时间h t 1= m in 64m in 4= 在工地烧水时间h t 1='m in 100m in 40=因为烧开同样一壶水所需热量相同即：Q Q ='，t P t P ⋅='⋅' ∴W P t t P 80010064⨯=⋅'=' 由RU P 2= ∵ R 一定 ∴ P 与2U 成正比∴ 54100648008001006422='⇒=⨯='='U U P P U U ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=='U U U U r 5154111111I U I U UI I U I U -∆∆+∆+∆+= I U UI I U ∆∆+∆+∆=)(11∵ 011≠∆+∆UI I U ∴ I U P ∆⋅∆≠∆ 证二：如图4所示∵ 3211122S S S I U I U P ++=-=∆ 而2S I U =∆⋅∆∴ I U P ∆⋅∆≠∆（S 1、S 2、S 3表示图4中相应的长方形面积）[例6] 法分辨它们。

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面：电阻、实际功率等。

答案：至少有以下几种：① 目测比较灯丝粗细；粗的电阻小，为“220V ，60W ”；② 用万用表电阻档测量，电阻大为“220V ，40W ”；③ 用“伏安法”测定；④ 正常工作 比较亮度，亮度大的是“220V ，60W ”，任选两种。

拓展延伸：对于此类开放性题，紧抓住物理特征，电阻、实际功率的不同，方法可以由这两个物理比较去展开，如此则打开思路，方法多变。

[例7] 小刚用甲、乙两只小灯泡做如图5所示的串联、并联研究实验，发现两种不同的现象，解析：由于两电路中的总电压相同都等于电源电压，由R P =知，电阻大的功率小。

在串联电路中，由R I P 2=，电阻大灯泡亮一些；在并联电路中，由RU P 2=，电阻小的灯泡亮一些。

答案：（1）并联电路的总功率比串联电路的总功率大；（2）乙甲R R >；（3）在串联电路中，由R I P 2=知：甲的电阻大，甲的功率大，甲灯亮；在并联电路中，由RU P 2=，甲的电阻大，甲的功率小，甲灯暗。

方法提炼：题目只发现甲、乙两灯亮暗不同，解答本题的关键是灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定，根据串联电路和并联电路的功率公式特点，采用控制变量的方法进行判断。

[例8] 如图6所示，电源电压和灯泡电阻不变，当合上开关S 1，断开开关S 2和S 3时，电灯R 1正常发光，电压表示数为6V ；当合上开关S 1，S 2，断开S 3时，电流表示数为1A ；当合上S 3，断开S 1、S 2时，灯R 1的实际功率为其额定功率的1/9，R 2消耗的功率为0.6W ，求灯L 的额定功率和电阻R 3的阻值。

图6解析：由于电路变化大，所以在求解过程中，首先作出等效电路图，再根据电路特点，答案：（1）当S 1（2）当S 123因为Ω===616AV I U R 总11所以V U 21=，而此时又因为2222R U P =，即2226.0R U = ③2121U U R R =即22212221U U R R = ④ 将③式代入④式得：212203R R =，代入②式得：)203(6203211211R R R R +=⋅ 0406121=--R R解得Ω=101R 或Ω-=41R （舍去），故Ω=152R 因为9156.06.0222=Ω⨯=⋅=W R W U ，故V U 32=由图可知1313U U R R =，VVV V R 2326103--=Ω，解得Ω=53R W R P L 6.3612==额 易错分析：求解电学综合题的思路很多，本题用常规按电路变化的顺序，列方程求解的方法，解本题的关键是按题目要求画出各种情况下对应的等效电路图，然后各个电路分步求解，思路明晰、清楚。

【模拟试题】（答题时间：60分钟） 一. 单项选择题1. 把同样长短和同样粗细的一根铜导线和一根镍铬合金导线串联在电路中，下列说法中正确的是（ ）A. 铜导线两端电压大，通过的电流大B. 镍铬合金两端电压大，通过的电流大C. 铜导线两端电压大，但两根导线通过的电流一样大D.2. 如图1变化范围为10～A. Ω0，.73. 如图2点O A. A 14. 5. 大，A（1）；（2）。

三. 简答题10. 有人认为：用电流表分别测出两灯泡电流相等，则两灯一定串联；用电压表分别测出两灯泡电压相等，则两灯一定并联。

你认为这两种说法对吗？为什么？四. 计算题11. 给你一个电源，一个滑动电阻器，一只已知阻值的定值电阻，一只已知额定电压的灯A. 电风扇吹风B. 电熨斗烫衣服C. 微波炉烘烤食品D. 电饭锅煮饭15. 如图8所示电路，由估算可知，通过毫安表的电流约为mA，通过电流表的电流约为A。