中考物理电学公式及计算专题

中考物理电学公式及计算专题

电学公式背诵 一、电功：‎ ‎1、计算公式：W= = （适用于所有电路）‎ ‎2、对于纯电阻电路可推导出：W= = ‎ ‎①串联电路中常用公式：W= W1:W2 = ‎ ‎②并联电路中常用公式：W= W1:W2= ‎ ‎③无论用电器串联或并联。计算总功 常用公式W= ‎ ‎3、电能表 ‎①读数：W= ‎ ‎②测量较小电功时：W= ‎ 二、电功率：‎ ‎1、电功率计算公式：P= = （适用于所有电路） ‎ ‎2、对于纯电阻电路可推导出：P= = ‎ ‎①串联电路中常用公式：P= P1:P2 = ‎ ‎ ②并联电路中常用公式：P= P1:P2= ‎ ‎③无论用电器串联或并联。计算总功率常用公式P= ‎ 三、小灯泡电功率：‎ ‎1、额定功率和实际功率：‎ ‎①当U实 =U额时， 用电器正常工作（灯正常发光）‎ ‎②当U实＜U额 时， 用电器不能正常工作（灯光暗淡）‎ ‎③当U实> U额时， 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)‎ ‎2、计算公式：Ｒ＝ ＝ ‎ ‎3、①灯泡的亮度取决于灯泡的 ‎ ‎ ②判断灯丝电阻口诀：“ ”（U额 相同）‎ ‎ 判断哪个灯亮的口诀“ ” （U额 相同） ‎ ‎③如果U实 = 1/2 U额 ，则 P实= ‎ ‎4、电功率的测量：‎ Ⅰ、 伏安法测灯泡的额定功率：‎ ① 原理： ‎ ② 电路图：‎ Ⅱ 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P= ‎ 四、电热 ‎1、计算公式：Q= (适用于所有电路)‎ ‎2、对于纯电阻电路可推导出：Q = = = = ‎ ‎①串联电路中常用公式：Q= Q1:Q2 = ‎ ‎②并联电路中常用公式：Q= Q1:Q2= ‎ ‎③无论用电器串联或并联。计算总热量 常用公式：Q= ‎ ‎3、分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q= = ‎ 附：‎ 五、串联电路的特点：‎ 电流：表达式： ‎ 电压：表达式： ‎ 电阻： ‎ 分压原理（阻大压大）： ‎ 六、并联电路的特点 电流： ‎ 电压：表达式： ‎ 电阻： （或Ｒ＝ ）‎ 分流原理： ‎ 欧姆定律： ‎ ‎1．如图甲所示电路，可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求：‎ ‎（1）当电流表的示数为5A时，可变电阻R2接入电路的阻值。‎ ‎（2）可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。‎ ‎（3）电源电压和电阻R1各是多大？‎ 图14‎ P R1‎ A S L aP baP ‎2.（7分）如图14所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P滑到a端时，小灯泡完全熄灭，电流表的示数为0.3 A；当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.8 A。求： ‎ ‎（1）电源电压。‎ ‎（2）灯泡正常发光1min消耗的电能。‎ ‎（3）灯泡正常发光时，电路的总电阻。‎ ‎3．图20是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图21所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)‎ 求：(1)小灯泡的额定功率；‎ ‎ (2)电阻丝AB的阻值；‎ ‎ (3)当AB连入电路的阻值R1=2.5时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。‎ 图16‎ ‎4. (6分)图16所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92 ℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热． 已知电源电压保持220 V不变，电阻R1的阻值为1210 Ω，电阻R2的阻值为121 Ω。求：‎ ‎⑴ 饮水机处于保温状态时的电功率是多少？‎ ‎⑵ 饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？‎ ‎ ‎ ‎××牌电烤箱 额定电压 ‎220V 额定 功率 高温档 ‎1100W 低温档 ‎440W 电源频率 ‎50HZ ‎5．（7分）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图12所示，R1和R2均为电热丝。‎ 求：‎ ‎ (1) 电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；‎ ‎ (2) 电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少；‎ ‎ （3）假设在用电高峰时，家庭电路实际电压为200V，电烤箱在高温档的实际功率是多少（实际功率计算结果保留到小数点后1位）？‎ ‎6、图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，R1是加热电阻，阻值为48.4Ω；R2是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源（220V50Hz），闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。（已知水的比热容为4.2×103J/(kg. ℃);查表可知铝的熔点为660℃）‎ 请解答下列问题：‎ ‎（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1，电饭锅的内胆是否会熔化？为什么？‎ ‎（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？‎ ‎（3）若在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为2.5kg的水烧开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？‎ ‎7．使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。如图是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg·℃）。‎ ‎（1）电热水壶的额定电流和电阻分别是多少？‎ ‎（2）1标准大气压下，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收多少热量？‎ ‎（3）在额定电压下，要放出这些热量，该电热水壶理论上需要工作多长时间？‎ ‎（4）使用时发现：烧开这壶水实际加热时间大于计算出的理论值，请分析原因。‎ 产品型号：JYK—315‎ 额定电压：220V 频 率：50Hz 额定功率：440W 容 量：0.5L ‎8．(9分)电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势．成为家庭常用的交通工具．如图所示的这辆电动车自身重量为600N，两个车轮与地面的总接触面积为200cm2，车胎能承受的最大压强为2×105Pa。‎ ‎(1)该车的最大载重量是多大?‎ ‎(2) 该车每次充电能储存电能3×106J，电能转化为机械能的效率为80％．若车以某一速度匀速行驶，受到的阻力是40N，求该车充一次电后，最多能跑多远?‎ ‎220 V 图14‎ ‎9．（6分）浴霸是安装在浴室内供取暖和照明的家用电器，某品牌浴霸的铭牌和简化电路如图14所示，L为照明灯，L1和L2是两个功率均为275 W的红外线取暖灯 额定电压 额定频率 额定功率 照明 取暖 ‎220V ‎50HZ ‎40W ‎ ‎550w ‎(1)浴霸工作时，为了使取暖功率达到最大值，应闭合的开关是 ‎ ‎（2）照明灯工作时，它的电阻是多大？‎ ‎（3）三灯同时正常工作半小时，消耗多少电能？ ‎ ‎10．（9分）崇左市努力调整农业产业结构，增加农民收入，农村家庭电气化普及程度越来越高。小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：‎ ‎（1）若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，则该电烤箱消耗的电能是多少？（2分）‎ ‎（2）电路中R1的阻值是多少？（3分）‎ ‎（3）该电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别是多少？（4分）‎ 型　号 SYL－624‎ 额定电压 ‎220V 额定频率 ‎50Hz 电机功率 ‎120W 加热功率 ‎1210W 容量 ‎1000mL ‎11．小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图20甲所示。图20乙所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；图21所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像。‎ 图20‎ 乙 甲 请解答下列问题：‎ ‎（1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？‎ ‎（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？‎ ‎（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大？‎ ‎12．(8分)如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置，其中R。为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值隧所受压力变化的图像如图乙所示．油量表由量程为0～3V的电压表改装而成。已知油箱重80N，压敏电阻R能够承受的最大压力为800N。电源电压保持6V不变．(g取10N／kg)‎ ‎ (1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10－4m2，则压敏电阻能承受的最大压强为多大?‎ ‎ (2)若油箱内油的密度为0.8×lO3kg／m3，则此油箱最多可装多少立方米的油?‎ ‎ (3)若压敏电阻受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则定值电阻R。的阻值为多大?‎ ‎ (4)为了判断此油量表的刻度是否均匀，需了解R0两端电压U0与油量V的关系，请推导此关系式．‎ ‎13．（8分）图17是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图18是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻.当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态.‎ 水桶容量 ‎20L 热水箱容量 ‎1L 额定电压 ‎220V 加热功率 ‎440W 保温功率 ‎40W 图17‎ ‎220V S R2‎ R1‎ 图18‎ ‎（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？‎ ‎ （2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，需用时14min[水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)]. 求此加热过程中：①水吸收的热量；②饮水机的加热效率. ‎ ‎（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）.‎ ‎14．目前市场上出现了一种新型热水器——空气能热水器，也称空气源热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q1，消耗的电能为Q2，通过热交换使热水得到的能量为Q3，即Q3=Q1+Q2．所以它的热效率（Q3/Q2的比值）可以达到300%~500%。问：‎ ‎（1）若电热水器的热效率是80%，空气能热水器的热效率是400%，现将100kg的水从15℃加热到55℃，使用电功率都是1400W的电热水器和空气能热水器分别耗电多少？所用时间分别是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃））‎ ‎（2）请你根据以上计算说明，空气能热水器与电热水器相比，有哪些优点？‎ ‎15． (8分）某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时，电阻式报警器R0即发出报警信号，提醒学生要注意安全，其工作电路如图（甲）所示。在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下：电源电压保持4.5V不变，报警器R0的阻值恒为l0Ω，压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图（乙）所示，当电流表示数为0.3A时，报警器R0开始发出报警信号，求此时： ‎ ‎（1）报警器R0的实际功率；‎ ‎（2）压敏电阻Rx的阻值；‎ ‎（3）压敏电阻受到的压力F。‎ ‎16．(6分)小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W～2200W，‎ ‎（1）小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃，消耗了0 22kw·h的电能。水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少?‎ ‎（2）小理用电磁炉煮粥。先用大火将水开，后用小火煮．这段时间电功率随时间变化如图18所示问第8分钟通过电磁的电流是多少? [水的比热是4.2×103J/(kg. ℃)，家庭电路的电压为220V]‎ 图18‎ ‎17．（8分）小聪同学将一个报废了的电吹风（铭牌如下表），拆开来研究。他发现电吹风中有电热丝，电动机和开关等，他画出的电吹风的电路图如图所示。问：‎ ‎（1）该电吹风正常工作且吹热风时，电热丝R中的电流多大？‎ ‎（2）小聪同学画出的电路图有何错误之处？‎ ‎（3）如何改正？请画出改正后的电路图。‎ ‎18．(8分)婷婷家有一电热水壶，铭牌如下表所示。求：‎ ‎ (1)电热水壶正常工作时的电阻是多少?‎ ‎(2)壶中装有质量为lkg，温度为20℃的水，l标准大气压下，将壶中水加热至沸腾，水需要吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J／(kg·℃)]‎ ‎ (3)当电热水壶接入电路中且正常工作时，她家标有“3000r／kW“”的电能表在1min内转了60r，请你通过计算说明婷婷家是否还有其它用电器在同时工作?‎ ‎19．（9分）某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及图22所示的简化电路原理图。‎ 热水箱容量 ‎1L 额定电压 ‎220V 加热功率 ‎1000W 保温功率 ‎44W ‎ ‎ 图22‎ ‎ （1）当S闭合，S0断开时，饮水机处于 （填“加热”或“保温”）状态。 ‎ ‎（2）求：①一满热水箱水的质量；②保温时的电流。（1L=1×10－3m3）‎ ‎（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？若加热效率为90%，‎ 需要加热多长时间？ [c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]‎ ‎20．某家用电饭煲的简化电路图如图所示。电源电压是220V，R1、R2都是发热电阻。‎ 试求：‎ ‎（1）只闭合S1时为保温状态，保温功率是44W，则电阻R1的阻值是多少?‎ ‎（2）在保温状态时，工作2h所消耗的电能是多少千瓦时?‎ ‎（3）S1、S2都闭合时为加热状态，加热功率是550W，则电路中的总电流是多少?‎ ‎21从‎2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图19所示。电源电压恒为9 V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8 V。求：‎ ‎(1)电压表的示数为8V时，电流表的示数为多少?‎ ‎(2)电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1的电阻值为多少?‎ ‎(3)调零后，R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s，若电流表的示数达到0.3A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少?‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎22.LED灯（发光二极管）与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点。鸡西市在春节期间实施节日亮化工程，大部分采用了LED“绿色光源”。‎ ‎（1）如图是某种额定电压为3V的LED灯的U—I图像，它正常工作多长时间消耗的电能为12焦耳？‎ ‎（2）若LED照明光源1 h 内可节约电能0.21×1012 J,这些电能可让1×106kg的水温度升高多少摄氏度？〔不计热量损失〕‎