电学分类计算

一、知识储备：

1、欧姆定律：

（1）内容：

（2）公式：变形公式：、

（3）适用条件：

2、串联电路和并联电路特点：

物理量\电路串联电路并联电路

电流

电压

电阻

电功

电功率

电热

推论

3

⑴纯电阻电路：电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.

电功: W= 电热:Q= 电热和电功的关系

表明: 在纯电阻电路中,电功电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的

⑵非纯电阻电路：电流通过电动机M时

电功 :W= 电热: Q= 电热和电功的关系： =机械能+

表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍 UIt,电热仍 I2Rt.但电功不再等于电热而是电热了.

4、电能表的铭牌含义：220V 5A 2500R/KW.h

5、额定电压是指用电器在__ __时的电压，额定功率是指用电器在____ 时的电功率。某灯泡上标有“PZ220-60”，“220”表示，

“60”表示电阻是

二、典题解析：

题型一：简单串并联问题

例1、如图1所示的电路中，电阻R1的阻值为10 。闭合电键S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A.求(1)通过电阻R2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R2的阻值

例2、如图所示，小灯泡标有“2.5V”字样，闭合开关S后，灯

泡L正常发光，电流表、电压表的示数分别为0.14A和6V.试求

（1）电阻R的阻值是多少？（2）灯泡L消耗的电功率是多少？

解题方法：解决串、并联电路的问题，首先要判断电路的连接方

式，搞清串并联电路中电流、电压、电阻的关系，结合欧姆定律

和其它电学规律加以解决。

练习：

1、把R1和R2串联后接到电压为12伏的电路中，通过R1的电流为0.2安，加在R2两端的电

压是4伏．试求：（1）R1和R2的电阻各是多少?（2）如果把R1和R2并联后接入同一电路（电源电压不变），通过干路的电流是多少?

2、如图所示,电源电压不变.闭合开关S，小灯泡L恰好正常发光。已知R1=12 ，电流表A1的示数为0.5A，电流表A的示数为1.5A。求：（1）电源电压；（2）灯L的电阻；（3）灯L的额定功率。

题型二：额定功率、实际功率的计算

例1、把一个标有“220V 40W”灯泡接在电压为110V电源上使

用，该灯泡的额定状态下的电阻、额定电流、额定功率、实际状态下的电阻、电流、实际功率分别是多少？

例2 、标有“6V,6W”和“3V,6W”的两只灯泡串联接在电源上，有一只灯泡正常发光，而另一只较暗，分析：

（1）电源电压（2）两灯泡消耗的实际功率分别是多少？（3）两灯泡哪只较亮？

解题方法：找准题中的不变量、变量，选择合适的公式计算

练习：1、有一只标有“PZ220—40”的灯泡，接在220V家庭电路中，求：

〈1〉灯泡正常发光时的电阻？

<2〉灯泡正常发光时通过它的电流？

〈3〉1KW·h电可供此灯泡正常工作长时间？

〈4〉若实际电压为200V，则灯泡的实际功率为多大？灯泡的发光情况如何？

题型三：电热计算

例1、一台电动机线圈电阻0.3Ω，接在12V的电路上时，通过电动机的电流为0.5A，在5min 内电流做功及电流产生的热量分别多大？

例2、两根相同的电阻丝，电阻为R，将它们串联后接到电源上，20min可以烧开一壶水；如果将它们并联后，接到同一电源上（设电源电压不变），烧开这壶水需要多长时间。

解题方法：首先分清电路（纯电阻电路还是非纯电阻电路），选择正确的公式计算

练习：1、一台接在220V电压的电路中正常工作的电风扇，通过风扇电动机的电流为0.45A，测得风扇电动机线圈电阻为5Ω，试求

（1）电风扇的输入功率多大？

（2）电风扇每分钟消耗电能多少？

（3）风扇的电动机每分钟产生的电热多少？产生机械能多少？

2、热水器中有两根电热丝，其中一根通电时，热水器中的水经15min沸腾，另一根单独通电时，热水器中的水经30min沸腾。如把两根电热丝分别串联和并联，问通电后各需多少时间才能沸腾？（设电热丝电阻不变）。

3、武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利．有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图．坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω．闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”（不考虑温度的变

化对电阻的影响）

（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？

（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？

题型四：生活用电问题

例1、小欣家的电冰箱功率是0.2kW 。双休日全家外出的两整天里，只有电冰箱在自动间歇工作。这两天前后，电能表示数如图4所示。则这两天时间内，电冰箱消耗的电能是多少？实际工作时间是多长？

例2、 小王家电能表上标有“220V 10A”字样，他家原有电器的总功率是1500W 。最近新买了一个电热水器，铭牌上部分数据如下表所示。(计算结果保留小数点后两位小数)．电水壶装满初温为20℃的水，在额定电压下将水烧至100℃用了7min ．

额定电压

220V

额定功率 2000W

频率 50Hz

容积 2L

[水的比热容C 水=4.2×103J/（kg•℃）]求：

（1）电水壶正常工作时电流多大？（结果保留两位小数）

(2)电热水器正常工作时的电阻是多少欧姆？

(3)将电热水器接入家庭电路后，通过计算回答他家的用电器能否同时使用？

（4）水吸收的热量是多少？

（5）电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？

练习：饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图17所示的电路，其中S 是一个温控开关，1R 为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S 自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态。 （1）试确定温控开关S 接a 或b 时，饮水机分别对应的工作状态。 （2）若饮水机加热时发热板的功率为550W ，而保温时发热板的功率为88W ，求电阻2R 的阻值（不考虑温度对阻值的影响）。

题型五、变化电路问题

例1、 如图10-13所示，已知电阻R 1=10Ω，R 2=20Ω，电源电压U=6V ．试根据下列要求进行求解：

（1）当开关S 1、S 2都断开，S 3闭合时，求电流表的示数和R 1的电压； （2）当S 1、S 2都闭合，S 3断开时，求电流表示数；