初中电学计算题及答案和相关例题如下:
例题:
某学校实验室从某电路中取出一根导线,用来连接电路元件,以检测电路元件的电压是否正常。在检测过程中,需要将电压表与哪个元件并联?
答案:
需要将电压表与被检测的电路元件并联。
计算题:
(1)一个标有“6V 3W”的小灯泡接在某电路中,通过它的电流是0.4A,求它在这个电路中的电功率。
(2)一个额定电压为6V的小灯泡,电阻为10Ω,把它接到某电路中,通过它的电流是0.3A,求它在这个电路中的电功率。
(3)一个额定电压为6V的小灯泡,它正常发光时电阻为8Ω,电源电压为9V,求它在这个电路中的电功率。
相关例题和答案可以帮助初中生掌握电学计算的基本方法,包括公式应用、单位换算、计算过程等。通过反复练习,可以提高初中生对电学知识的掌握程度。
【例题】
某电路两端电压一定,当接入10欧姆的电阻时,通过的电流为0.3安培,电路中的总电流为0.9安培。求电路两端电压和电源的总功率。
【分析】
根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压,最后根据并联电路的电流特点求出电路中的总功率。
【解答】
解:∵$I = frac{U}{R}$,
∴电路中的总电阻$R = frac{U}{I} = frac{U}{I_{1}} = frac{U}{0.3A}$,
∵$I_{总} = I_{1} + I_{2}$,
∴$U = I_{总}R = 0.9A times frac{U}{0.3A} = 3U$,
∴电源电压$U = 3 times 10V = 30V$;
电路中的总功率$P_{总} = UI_{总} = 30V times 0.9A = 27W$。
答:电源的总功率为$27W$。
【例题答案】
解:电源的总功率为$27W$。
初中电学计算题及答案和相关例题常见问题
一、欧姆定律部分
【例1】(2022·湖南长沙)某同学在做“用电流表测电流”的实验中,根据电路图连接好电路,闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,则故障的原因可能是( )
A. 电流表损坏
B. 电压表损坏
C. 电路某处断路
D. 被测电阻短路
【答案】C
【分析】
本题考查了电流表和电压表在电路中的连接方法以及故障分析。根据电路图连接电路时,应遵循“先串联后并联”的原则,即先串联电流表和被测电阻,再与电源、开关、滑动变阻器组成完整的电路。若电流表指针偏转,电压表指针不动,说明被测电阻处断路。
【解答】
A.电流表损坏,电流表无示数,不符合题意;
B.电压表损坏,电压表有示数,不符合题意;
C.电路某处断路,电流表指针偏转,电压表无示数,符合题意;
D.被测电阻短路,电流表有示数,不符合题意。
故选C。
二、电功率部分
【例2】(2022·湖南岳阳)小华家新买了一款电热水器(有加热和保温功能),小华为了探究该电热水器的性能,将该电热水器装满水通电一段时间后,他发现温度为15℃的水温度升高了55℃,同时观察到电热水器的铭牌上标有“220V 16A 3000W”字样。求:
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水器的加热效率;
(3)当加热到一定温度时,热水器会自动断开电源。已知该电热水器加热到一定温度时自动断开电源的原因是水中的热量被全部吸收后水温不再升高。若不计热损失,则该电热水器加热到多少摄氏度时会自动断开电源?[已知水的比热容为$4.2 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C)$]。
【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式$Q_{吸} = cmmathrm{Delta}t$求水吸收的热量;
(2)已知电热水器的额定功率和通电时间,利用$W = Pt$求消耗的电能;消耗的电能全部转化为水的内能时,水吸收的热量等于消耗的电能,再利用$eta = frac{Q_{吸}}{W}$求加热效率;
(3)根据题意可知水的末温为$t$′$= 45^{circ}C$时自动断开电源;再利用$Q_{吸} = cm(t - t^{prime})$求水的温度变化量,再利用$Q_{吸} = W = Pt$求加热时间即可。本题考查了学生对吸热公式、电功公式、效率公式的掌握和运用,利用好条件“水温不再升高”是本题的关键。
【解答】
(1)水吸收的热量:$Q_{吸} = cmmathrm{Delta}t = 4.2 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C) times 1kg times (55^{circ}C - 15^{circ}C) = 1.89 times 10^{5}J$;
(2)消耗的电能:$W = Pt = 3000W times 60s = 1.8 times 10^{5}J$;该电热水器的加热效率:$eta = frac{Q_{吸}}{W} times 100% = frac{1.89 times 10^{5}J}{1.8 times 10^{5}J} times 100% = 105%$;答:该电热水器的加热效率为$105%$;
(3)由题意可知:当水温升高到$45^{circ}C$时自动断开电源;则水吸收的热量:Q_{吸} = cm(t - t^{prime}) = 4.2 × 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C) × 1kg × (4