求初二十到初二物理和电气的计算问答。

问题一:简单的串并联问题(解法:解决串并联电路问题，首先要判断电路的连接方式，找出串并联电路中电流、电压、电阻的关系，结合欧姆定律和其他电学定律求解。在示例1和图1所示的电路中，电阻器R1的电阻值为10。合上电钥匙S，电流表A1的指示为0.3A，电流表A的指示为0.5A，求通过电阻R2 (1)的电流。(2)电源电压。(3)电阻器R2的电阻例2。如图，小灯泡标有“2.5V”字样。在闭合开关S之后，灯泡L正常发光。(2)灯泡L消耗的电功率是多少？练习:1。串联连接R1和R2，并将它们连接到电压为12伏的电路上。通过R1的电流为0.2 A，R2两端的电压为4伏。试着了解一下:(1)r 1和R2的电阻是多少？(2)如果R1和R2并联，接在同一个电路上(电源电压不变)，通过主电路的电流是多少？

2.如图所示，电源电压不变。当开关S闭合时，灯泡L只是正常发光。已知R1=12，电流表A1的指示为0.5A，电流表A的指示为1.5A，求:(1)电源电压；(2)灯的电阻l；(3)灯的额定功率l .问题2:额定功率和实际功率的计算解法:识别问题中的不变量和变量，选择合适的公式计算例1。将标有“220V 40W”的灯泡接入电压为110V的电源，标有额定电阻、额定电流、额定功率、实际电阻等。灯泡的声音。例2:两个标有“6V，6W”和“3V，6W”的灯泡串联在电源上，一个灯泡正常发光，另一个灯泡则是暗的。分析:(1)电源电压(2)两个灯泡实际消耗的功率是多少？(3)两个灯泡哪个更亮？练习:1。有一个标有“PZ 220-40”的灯泡连接到220伏的家用电路上。灯泡正常发光时< 1 >的电阻是多少？

& lt2 >灯泡正常发光时流过的电流？< 3 > 1kW h功率可以让这个灯泡正常工作很长时间？< 4 >如果实际电压为200V，灯泡的实际功率是多少？灯泡是怎么发光的？问题3:电热计算(解法:先区分电路(纯电阻电路或非纯电阻电路)选择正确的公式进行计算)例1，电路中串联两个电阻，r 1 = 4ω，R2 = 6ω，电源电压10V，则在1min内每个电阻都会产生电流。总* * *产生多少热量？例2:当一台电机的线圈电阻为0.3ω，接入12V的电路时，通过电机的电流为0.5A，电流在5min内所做的功和电流产生的热分别是多少？例3:两根相同的电阻丝，电阻为R，串联起来接通电源，20分钟就能烧开一壶水；如果把它们并联起来，接在同一个电源上(假设电源电压不变)，这壶水要煮多久？

练习:1。连接到220伏电压电路上的电风扇工作正常。流过风扇电机的电流为0.455A，风扇电机的线圈电阻为5ω。(1)电风扇的输入功率是多少？(2)电风扇每分钟消耗多少电能？(3)风扇的电机每分钟产生多少电热？产生了多少机械能？2.热水器里有两根电热丝。其中一个通电，15分钟后热水器内的水沸腾，另一个单独通电，30分钟后热水器内的水沸腾。如果两根电热丝分别串并联，通电后多久沸腾？(假设电热丝的电阻不变)。

问题4:家用电问题举例1。肖鑫的冰箱功率是0.2kW，周末全家人外出的整整两天里，只有冰箱自动间歇工作。这两天左右，电能表示如图。这两天冰箱耗电多少？实际工作时间是多少？例2:小王家的电能表标有“220V 10A”字样，其原装电器总功率为1500W。最近买了一个新的电热水器。下表显示了铭牌上的一些数据。(计算结果保留到小数点后两位)试着找出:(1)电热水器的额定电流是多少？(2)电热水器正常工作时的电阻是多少欧姆？(3)电热水器接入家庭电路后，通过计算他家的电器是否可以同时使用？练习:饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可以简化为图17所示的电路，其中S为温控开关，为加热板。饮水机处于加热状态时，水被快速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一档，饮水机处于保温状态。(1)尝试确定当温控开关S分别接A或B时，饮水机的工作状态。(2)如果饮水机加热时加热板的功率为550W，保温时为88W，求电阻的电阻值(不考虑温度对电阻值的影响)。问题5。改变电路问题(解决方法:由于开关的通断和滑动变阻器的滑块改变了电路的结构，电路中的电流和电压值会发生变化，称为改变电路问题。解决变电路问题的关键是将动态电路化为静态电路，即画出每次变化后的等效电路图，标明已知量和未知量，然后根据有关公式和规律求解。例1，如图10-13，已知电阻r 1 = 10ω，R2 = 20ω，电源电压U = 6V。试按以下要求求解:(1)开关S65438+时，(2)s 1和S2闭合，S3断开时，求电流表象；(3)什么情况下电流表会烧坏？例2。在图中所示的电路中，电源电压U保持不变，电源电压为12伏，恒电阻R1的阻值为4欧姆，滑动变阻器的最大阻值为8欧姆。当滑动变阻器的滑块P从A端滑到B端时，电流表和电压表示的变化范围是多少？练习:1。如图140，R1=20 = 20欧姆，R2 = 40欧姆，电源电压不变。(1)当开关S1和S2都闭合时，电流表A1的指示为0.6安培。(2)开关S1和S2断开时，电流表A2的指示为0.2 A，求出小灯泡的实际功率；(3)小灯泡的额定功率是多少？2.在图15所示的电路中，电源电压U=6V不变，电阻R1为5欧姆。(1)当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑块P滑动到B端时，测量R1两端的电压U1=1.2V，计算滑动变阻器的最大阻值。(2)当开关S1和S2闭合，滑动变阻器的滑块Pa滑动到A端时，如果已知R2为7.5欧姆，此时主回路中的电流是多少？问题6:电路保护问题(解答:电气计算题中经常会遇到一些电路保护问题，经常涉及到电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡等的保护。遇到这类问题，充分利用电学定律和数学中的不等式，一般会解决问题。) 1.伏安法测电阻实验中，电压表的指示为4.8V，电流表的指示为0.5A，如果改变电源电压后电压表的读数为12V，是否可以前后都用量程为0 ~ 0.6a的电流表？如果没有，该怎么办？例2:如图11，电路的电源电压和灯泡电阻不变，R1=5，灯L标有“8V 6.4W”字样，电流表量程为0 ~ 3A，滑动变阻器标有“2A”字样。(1)只有S1闭合时，电流表指针为0.6A，求电源电压。(2)当S1，S2，S3闭合，滑块移至B端时，电流表指示为I =2A，求变阻器的最大阻值。(3)如果电压表的量程为0 ~ 3v，电流表的量程为0 ~ 3a，只有S2闭合，在保证电路安全的情况下，求接入电路的变阻器的阻值范围。练习:1。如图25所示，电源电压保持不变。开关S闭合后，滑动变阻器R0的滑块P移动时，电压表的指示从0变为4伏，电流表的指示从0.5变为1安培。求(1)R的电阻；(2)最大电阻2)R0；(3)电源电压。2.如图，电源电压为4.5V，电阻r1 = 5欧姆，变阻器R2最大阻值为20欧姆，电流表量程为0 ~ 0.6 A，充电表量程为0 ~ 3 V，变阻器接入电路保护电流表不受损坏的阻值范围是多少？问题7。开题示例1，如图12，其中R1为12的恒定电阻，电源电压为9V，开关闭合后电流指示为0.5A，通电5min。请根据这些条件算出与电阻R2有关的四个电物理量。例2，电路如图13所示。请加一个条件求电阻R2的电功率(要求:条件不能重复，数据自定义，写一个简要的计算过程)(1)加一个条件，计算；(2)补充条件和计算。练习:1。电水壶是家里常用的烧水工具，具有方便、环保的优点。下表是小红收集的烧开一壶水的相关数据。请按要求回答。(设置电阻值不变，计算结果保留两位小数)(1)煮这壶水需要多少热量？(2)用所学知识计算三个与本题相关的电学物理量。要求写一个简要说明，计算过程和结果。(3)小红通过计算分析发现，烧开一壶水的实际加热时间比理论计算时间要长。你认为这种现象的原因是什么？请简要分析一下。水的质量为m/kg 0.5，电热水壶铭牌额定电压为u/v220，水的初始温度为t0/℃达标测试:1。家用电路选用标有“220V3A”的电能表，正常使用三个“220V60W”灯和一台“220V75W”电视机。我想在节日夜晚安装标有“220V15W”的彩色串灯，增加节日气氛。我最多能装几盏灯？(以两种方式)2。某教学楼12教室，每个教室配6盏“220V 60W”灯。如果照明电路供电电压正常，那么在每个教室只开两盏灯的情况下，这栋楼的主线电流强度是多少？如果每个教室的灯都开着，这栋楼的主线电流是多少？3.有一辆DC汽车。当接在电压为0.2V的电路上时，电机不转动，测得流经电机的电流为0.4A如果接在电压为2.0V的电路上，电机正常工作，工作电流为1.0A电机正常工作时的输出功率是多少？如果电机正常工作时转子突然卡住，电机的发热功率是多少？4.一个电枢电阻为20欧姆的小电机连接到电压为120V的电源上。输入电机的电场强度大时，电机的最大输出功率是多少？最大输出功率是多少？5.在图示电路中，电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为R2。当开关S闭合时，滑动变阻器的滑块P从A端移动到B端时，电流表示数由1.5A变为0.5A，求:(1)滑动变阻器的最大阻值；(2)电压表示的范围；(3)当滑动变阻器的滑块P滑动到B端时，通电2分钟，R1产生的热量。6.在图示电路中，电源电压不变，灯L标有“6伏3瓦”字样。当键K闭合时，灯L正常发光。电流表的读数是0.6 A .求:(1)流过灯的电流L. (2)电阻R2的阻值。(3)在10秒内，电流通过电阻R2所做的功。7.如图5所示，电源电压保持不变。灯L1和L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样，灯L3标有“12V”，其他字迹模糊不清。S1关闭，S和S2开启时，其中一盏灯能长时间保持正常照明；当S2断开，S和S1闭合时，电流表指示为0.3A，求灯L3的电源电压和额定功率。8.“220V 1000W”电加热器在额定电压下通电15分钟。(1)产生的热量是什么？(2)如果家用电度表标有“3000r/KWh”字样，这段时间电度表的转盘转了多少圈？(3)如果这个热量的30%被2.5公斤30℃的水吸收，在1标准大气压下，水温会升到多高？【水的比热为4.2×103焦耳/(千克℃)】9。有个同学调查了家里的饮水机的工作情况:饮水机加满水后有加热和保温两种交替工作状态；以下数据来自机器的使用说明书:加热器的额定电压为220V，额定功率为500W，机器中盛水容器的容积为5dm3。调查显示，正常加热时，不从饮水机中取水，水温从85℃开始再次加热，8分钟后水温升至95℃时停止加热。机器的简化电路如图所示。(1)解析:温控开关S关闭时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？(2)找出加热器电阻R2的电阻值和正常加热时的电流。(8min的加热过程消耗了多少电能？机器中水的内能增加了多少？

参考答案

问题1:

例1，(1)并联电路电流关系，则电流通过电阻R2

(2)并联电路各支路的电压相等，则电源电压

(3)从欧姆定律出发，那么

例2，根据题意，闭合开关S后，电压表指示6V，电流指示0.14A，则:

电源电压U=6V电路中的电流IR=I=0.14A

电阻上的电压r ur = u-ul = 6v-2.5v = 3.5v。

根据欧姆定律:

(2)小灯泡的电功率:

习题:1，40ω 20ω 0.9A2，6V 6Ω 6W。

问题2:

例如1，1210ω0.18 a40w 1210ω0.36 a 10W。

例2:(1)7.5V(2)6w 1.5W(3)“3V6W”更亮。

运动，1210ω0.18a 25h 33.05 w dim。

问题3:

例1，分析:r1 = 4ω，R2 = 6ω，U=10V，t=1min=60s。

电路中的电流

电流在R1上发热:q 1 = i2r 1t =(1a)2×ω×60s = 240j。

电流在R2上产生热量:Q2 = I2R2T =(1A)2×6ω×60s = 360j。

总热量:q total = q 1+Q2 = 240j+360j = 600j。

例2，分析:R = 0.3Ω，U=12V，I=0.5A，t=5min=300s。

电流做功:w = uit = 12v×0.5a×300s = 1800j。

产生的热量:q = i2rt = (0.5) 2× 0.3ω× 300s = 22.5j。

例3。串联产生的热量是并联产生的热量

因为Q1=Q2，所以

练习:1和(1)电风扇的输入功率等于其两端电压与流过风扇电机的电流的乘积，即P = IU = 0.455a× 200 = 91w。

(2)电风扇每分钟消耗的电能可以用电流通过风扇所做的功来衡量。电流每分钟通过风扇所做的功为w = iut = 0.455× 220× 60J = 6000J。

(3)风扇每分钟产生的电热为Q = I2RT = 0.4552× 5× 60 = 62.1J。根据能量守恒，风扇每分钟产生的机械能为E = 6000J-62.1J = 5937.9J .

从上面的分析可以看出，风扇消耗的电能只有一小部分转化为电加热，其余大部分转化为机械能。

2.并联开一锅水的时间是。根据问题的意思，不管电热丝怎么接，都是接在同一个电源上，所以工作电压不变，水烧开了，所以放热q也是一样的。根据焦耳定律Q=U2t/R，工作时间与电阻成正比。

设两根电阻丝的电阻值分别为R1和R2，每根电阻丝独立工作所需的时间为t1和t2。当两个电阻串联时，所需时间为t3，当两个电阻并联时，所需时间为t4。

q = u2t 1/r 1 = U2 T2/R2 = U2 T3/(r 1+R2)

那么R2/r 1 = T2/t 1 = 30分钟/15分钟= 2所以R2=2R1。

T3 =(r 1+R2)t 1/r 1 = 3r 1/r 1 = 3t 1 = 3×15分钟= 45分钟

当两个电阻并联时:r = r 1r 2/(r 1+R2)= 2r 1 r 1/(r 1+2r 1)= 2r 1/3。

因为q = u2t1/r1 = u2t4/r。

所以T4 = rt 1/r 1 =(2r 1/3)t 1/r 1 = 2t 1/3 = 2×15min/3 = 10。

问题4

示例1。冰箱消耗的电能

冰箱实际工作时间

例2，(1)根据P=UI计算热水器的额定电流:

(2)热水器正常运行的阻力

(3)原电器同时工作时电路中的电流

如果原用电器同时工作，那么接电热水器，通过电能表总电流。

因为:I = 12.27 a >；10A，所以他的家用电器不能同时使用。

练习1，(1)电路总功率:

电路的总电流:

(2)

一个月的用电量:

解:(1)连接A的S处于保温状态，连接B的S处于加热状态。

(2)加热时:工作，断开，然后:

保温:与串联。

∴

的阻力是:

问题5

例1 (1)当S1和S2都断开，S3闭合时，R1和R2串联，所以I = = = 0.2A

u 1 = IR 1 = 0.2a×r 1 = 0.2a×10ω= 2V。

(2)当S1和S2闭合，开关S3断开时，电阻R1和R2并联，所以I=I1+I2=

(3)当开关S1和S3同时闭合时，电流表会烧坏。

例2:当滑动变阻器的滑块P在A端时，滑动变阻器没有接入电路，电路中只有电阻R1。电阻R1两端电压等于电源电压，电压表的指示为电源电压，即此时电压表的指示为12伏。此时，电流表的指示器= = 3安培。

当滑动变阻器的滑块P滑动到B端时，电阻R1与滑动变阻器Rab串联。电压表测量电阻器R1两端的电压，此时电路中的电流I'= =1安培，电阻器R1' = I' R1 =

因此，电流表示的范围是3安培到1安培；电压表示范围是12伏到4伏。

练习1，(1)U = U Amount = 12V(2)PL Real = = 0.8W(3)PL Amount = = 7.2W

2，20欧元，2安培

3.解析:S1关断，S和S2关断时，灯L1与L2串联，其等效电路图如下

灯的额定电流L1

L2灯的额定电流

灯L1能长时间正常发光，电路中电流I = 0.5a。

灯L1电阻

灯L2电阻

供电电压

当S2断开，S和S1闭合时，只有L3发光，其等效电路图如下

灯L3电阻

灯的额定功率L3

问题6:

例1，分析:待测电阻的电阻值

后续测量时的电流

因为1.25a >: 0.6A，所以不能前后都用量程为0 ~ 0.6a的电流表；下次应选择0 ~ 3a的电流表。

例2。分析:(1)当只有S1闭合时，电路中L和R1串联，电路电流I = 0.6A..

灯l的电阻:

电源电压

(2)当S1、S2、S3都闭合时，电路中滑动变阻器与R1并联，灯L无电流流过..

通过R1的电流为

通过滑动变阻器的电流为

所以滑动变阻器的最大电阻为

(3)当S2仅闭合时，回路中串联L和滑动变阻器。

为了保护电流表，电路中的电流应满足以下要求

为了保护滑动变阻器，应该有

为了保护灯泡，应该有

因此，有

为了保护电压表，它应满足以下要求

求解上面两个方程

也就是说，可变电阻器接入电路的电阻范围为

练习:1，解法:滑块P在A端时，U1=0 = 0伏，I1 = 1安培，滑块P在B端时，

U2 = 4V，I2 = 0.5A，变阻器的最大电阻值R0 = =欧姆。

电源电压u = i1r = l× r ①

电源电压u = i (r+r1) = 0.5× (r 18) ②。

0.5× (r+8) = l× r从①和②得出r = 8欧姆，= 8伏。

2、2.5Ω~10Ω

问题7

示例1，1)通过R2的电流

2)R2两端的电压

(三)R2的反抗

R2的电力

(5)通过R2的电力

R2确实能在5分钟内完成工作。

R2产生的热量

例2，(1)补充条件:

计算:然后

(2)补充条件:

计算:然后

习题:1，(1) Q吸水量=c水M水(T水-t0水)

= 4.2×103j/(kg·℃)×0.5kg×(100℃—20℃)= 1.68×105j

(2)电热水壶正常工作时:I量= = 2A R = = 110ω

实际电压为200V时，I Real = = 1.82 a P Real = = 363.6 w。

w real = P real t real = 363.6 w×540s = 1.96 x105j。

(3)其实烧开一壶水的加热时间总是比理论计算的时间要长，因为实际烧开水的时候，首先是燃料不能完全燃烧，其次是燃料在燃烧过程中释放的热量散失，同时壶本身还要吸热，这些因素都会延长实际的加热时间。