初中电学公式归纳与简析练习及答案

初中电学公式归纳与简

析 练习及答案

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

初中电学公式归纳与简析

一、 电学中各物理量在串并联电路中的规律比较表(一) 电路 串联电路 U2 U1 物理量 规律 (符号单位) I R1 R2 U I = I1 = I2 =…In 电流（I/A） （串联电路中电流处处相等） 电压（U/V） U = U1+U2+…+Un （串联电路中两端的总电压等于各部分电压之和） R = R1+R2+…+Rn（串联电路的总 电阻等于各串联电阻之和） 并联电路 I1 I I2 R1 R2 U I = I1+I2+…+In （并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和） U = U1 = U2…= Un（并联电路各支路两端的电压相等） 111R1R2 = + 或 R= RR1R2R1+R2 （并联电阻总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和） 电阻（R/Ω） 电能（W/J） 电功率（P/W） 电热（Q/J） 各物理量与电阻的分配关系

电流：I 电压：U 电能：W W=W1+W2+…+Wn （无论串联与并联电路消耗的总电能等于各部分电功之和） P=P1+P2+…+Pn （无论串联与并联电路中的总功率等于各部分电功率之和） Q=Q1+Q2+…+Qn （无论串联与并联电路产生的电热等于各部分电热之和） I1 ：I2=R2 ：R1（与电阻成反I1 ：I2=1 ：1 比） U1 ：U2=R1 ：R2 U1 ：U2=1 ：1 （与电阻成正比） W1 ：W2=R1 ：R2 （与电阻成正比） P1 ：P2= R1 ：R2 （与电阻成正比） Q1 ：Q2 =R1 ：R2 （与电阻成正比） W1 ：W2=R2：R1（与电阻成反比） P1 ：P2=R2 ：R1（与电阻成反比） Q1 ：Q2=R2 ：R1（与电阻成反比） 电功率：P 电热：Q 2

二、电学中各物理量求解公式表（二） 电流：Ｉ／Ａ 电压：Ｕ／Ｖ 电阻：Ｒ／Ω 电功率：Ｐ／Ｗ 电能（电功）：Ｗ／Ｊ 电热：Ｑ／Ｊ UP(1)Ｉ= R (2) I = U P(3) U = IR (4) U = I (5) U = PR UU2PQ(6) R = I (7) R = P (8) R = I2 (9) R = I2t WU2(10) P = t (11) P = UI (12) P = R (13) P = I2R U2(14) W = Pt (15) W = UIt (16) W = t R(17) Q = I2Rt 注：当电能完全转化为热能时(纯电阻电路)， U2Q = W = Pt= UIt =R t n(18) W = N KWh 注：n为电能表在某一时段内转过的转数，N为用电器消耗1kW.h所转的转数 其他公式： 分析：

1、对于电功、电功率、电热三个物理量，它们无论是在串联电路还是并联电路中，都是总量等于各部分之和。同学们在解答这类题时应灵活选取公式进行计算。如以计算电路中的总功率为例，既可以根据P=P1+P2,也可以跟据P=UI进行计算，其它几个物理量的求解也与之类似。

U

2、用欧姆定律Ｉ= R 求电路中的电流，让学生明白此公式是由实验得出，是电学中最基本的公式，但此公式只适合于纯电阻电路(所谓纯电阻电路即电路中电能全部转化为热能的电路)。

W

3、电功率求解公式P = t 与P=UI这两个公式为电学中计算电功率时普遍适用最基本的两个公式，第一个为电功率的定义式，也常常作为用电能表和钟表测记家用电器电功率的公式。第二个公式是实验室用伏安法小灯泡功率的原理，也是计算用电器电功率的最基本公式。

3

UW

4、虽然表中公式繁多，但电学基本公式只有4个，即：Ｉ= 、P = 、P =

RtUI、Q = I2Rt 。其他公式都是导出公式，同学们可以在掌握这4个公式的基础上进行推导练习，很快就会熟悉并掌握。

5、应熟练掌握的几个比较重要的导出公式。具体公式：在表中分别是如下八个PUU2U2

公式（2）I = U （5）U = IR （6）R = I （7）R = P （12）P = R (13) P = I2R (14) W = Pt (17) Q = I2Rt 这八个公式在电学解题中使用的频率也较高，要求学生能熟练掌握。

电学题型分类练习

一、基本概念类

1．如图所示，电源电压保持不变，电阻R与灯泡L并联，R的电阻为12Ω，灯泡L的阻值为6Ω开关S闭合后，电流表的示数为3A。求： （1) 电源电压；

(2）通电lmin电阻R产生的热量； (3) S闭合时灯泡L消耗的电功率。

2．如图所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器Rab的最大阻值为10Ω，当S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑至b端时，电流表A1的示数为0.2A，电阻R

4

消耗的功率为2．4W。当S2闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P滑至a端时，电流表A2的示数为0．6A，求： ①电源电压。 ②灯L的阻值。

③S1、S2闭合，滑片P在b端 时，通电10秒钟，通过小 灯泡L的电流做的功

4、饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关,R1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自动切换到另一挡，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R2的阻值（不考虑温度对阻值的影响）。

5、如图电路中．电源电压保持24V不变，小灯泡上标有“5V 4W”的字样，定值电阻R1=120Ω，滑动变阻器R2 的最大阻值为80Ω。

5

求：（1）小灯泡正常发光时灯丝的电阻RL ； （2）小灯泡正常发光lmin，通过灯丝的电荷量Q；

（3）当开关S1、S2都断开时，调节滑动变阻器的阻值使小灯泡正常发光，则变阻器接人电路的电阻是多大？

（4）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的最小功率是多少？

（5）要使电路的电功率最大,应如何改变电路,并计算电路的最大功率?

二、灯泡亮度、功率比较类

1、一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是：（）

A．灯丝电阻增大，功率增大 B．灯丝电阻减小，功率增大 C．灯丝两端电压增大，功率增大 D．灯丝中电流增大，功率减小

2、2006年泰安市非课改区）如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序

A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲 C. 丁、甲、乙、丙 D. 丙、乙、甲、丁

6

3、（2007年一模）．灯Ll标有“8V 16W”的字样，灯L2标有“12V 36W”的字样．两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值应是（ ）

A．8V B．12V C．16V D．20V

4、2006年北京市）现有四个小灯泡L1、L2、L3、L4，分别标有“12V 20W”、“12V 10W”、“6V 5W”、“6V 10W”的字样，戴靖同学想把其中的两个小灯泡接在两端电压为18V的电源上，使两个小灯泡都能正常发光，则下列做法正确的是 A．把L1和L4串联后接入电路中 B．把L2和L4串联后接入电路中 C．把L1和L3串联后接入电路中 D．把L2和L3串联后接入电路中 5．（07厦门市）将“ 12V 6W”的灯泡L1 和“12V 4W”的灯泡L2串联后接在电压是12V的电路中，则：

A．L1 和L 2均正常发光 B．L1比L 2亮 C．L1比 L 2暗 D．L1和 L 2 一样亮

9．两个分别标有“220V 60W”和“220V 25W”字样的灯泡，如将它们并联后接在220伏特的电路中，则 ( )

A．电阻大的灯泡较亮。 B．功率大的灯泡较亮。

C．功率小的灯泡较亮。 D．两个灯泡一样亮。 （大连） 6．（海南省）郑嘉奇家有‘“P7220—100”和“PZ220—40”的电灯各一只，将它们并联在照明电路上，消耗的电功率分别为P1、P2；现将两只灯泡串联后再接入照明电路，此时它们消耗的电功率分别是P1′、P2′。下列消耗的电功率由大至小顺序正确的是：（）

A．P1＞P1′＞P2＞P2′ B．P1＞P2＞P2′＞P1′

7

C．P1＞P2 ＞ P1′＞P2′ D．P1′＞P2′＞P1 ＞ P2

7．（苏州市）额定电压相同的甲、乙两只白炽灯，串联后接入某电路，甲灯比乙灯亮，则下列说法中正确的是：（）

A．甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯大 B．甲灯的额定功率大，实

际功率小

C．甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯小 D．甲灯的额定功率小，实

际功率大

8．杨凡玉同学家中接有两只灯泡L1和L2，L,1上标有“PZ220—40”，L2。上标有 “PZ220—25”，当它们正常发光时，下列说法正确的是：（） A．通过L1的电流小于通L2的电流 B．L1的电阻小于L2的电阻 C．L1的电功率小于L2的电功率 D．L1消耗的电能一定多于L2消耗的电

能

三、电路变化类

例1、如图1所示，合上开关S滑动变阴器的滑片P向B端滑动时，电表的示数分别如何变化？

解：P向B端滑动时，电路中的总电阻变 ，根据I＝U/R，电流表的示数变 。因为U1＝I1R1，所以U1变小，即V1表示数变小。又因U2＝ ，所以V2表示数变大。

（注意：用U2＝I2R2不能判断V2表的变化情况）

8

图 1 图2 图3

例2、如图2所示，合上开关S，滑动变阴器的滑片P由中点向B端滑动时，电表的示数分别如何变化？

解：因为两电阻并联，所以V表测 电压，V表示数始终不变。A2表测 的电流，它的示数 。A3表测 电流，根据I＝U/R可知它的示数 。A1表测 ，它的示数

例3、如图3所示，开关S由断开到闭合，电表的示数分别如何变化？

解：①当S断开时，V表示数为 V。S闭合时，V表示数 为 电压值。所以V表示数变大。②不论S断开、闭合，A1表示数 。③S由断开到闭合，R1和R2并联，干路中多了支路R1中的电流，所以A2表示数 。

1、（2006年深圳市）．如下图4所示，灯L上标有“6V 3W”字样，开关S闭

合，滑片P移至a端时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光。则每分钟电流通过L所做的功为____________J。滑动变阻器的最大阻值为____________Ω。

24．如图9所示，电源两端的电压为12V，且保持不变，电阻R1与 R2 的比值是4﹕1。当开关S1闭合、S2断开时，10s内电流通过R1产生的热量是24J ；当开关S1断开、S2闭合时，电流表示数为0.3A，则电阻R3的阻值是 Ω。

9

25、如图16所示（开关S闭合），灯泡L上标有“6V 0.3A”字样，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，在滑动变阻器的滑片P由A端滑到B端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率的变化情况是：（）

A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大

1．（成都）小宇同学设计了一盏可调亮度的简易台灯。图16为电路原理图，其中L为小灯泡，R为滑动变阻器，E为电压保持不变且低于安全电压的电源，S为开关。关于这盏台灯，下列说法中正确的是：（ ） A．滑片P 由a 滑向b的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变大 B．滑片P由a滑向b的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变小 C．滑片P由b滑向a的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变大 D．滑片P由b滑向a的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变小 10．图21所示电路中的甲、乙两只灯泡都在发光，当把滑动变阻器的滑片P向B瑞滑动时（设电源电压不变），则 ( )

A．甲、乙两灯都变亮。 B．甲灯变亮，乙灯变暗。 C．甲灯变暗，乙灯变亮。 D．甲、乙两灯都变暗。

2、2006年南京市）图8所示电路中，电源电压恒定，Rl为定值电阻，Rl为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中 （ ）

A．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小

10

B．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小 C．电压表V1的示数不变，电路消耗的总功率变大 D．电压表V2的示数变小，电路消耗的总功率变

四、电路故障类

1、（2006年浙江省）在“测量小灯泡电功率的实验”中，某班四位同学所连接的电路如图所示，其中连接正确的是

A B

C D

2、（2006年上海浦东）在图15所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后，小灯发光较暗。过了一会儿，小灯亮度明显变亮，而电压表与电流表示数的比值不变，则下列判断中正确的是

A. 电阻R断路，电流表示数变小 B. 电阻R短路，电压表示数变小

C. 电阻R断路，电流表示数变大 D. 电阻R短路，电压表示数变大

3．(福建三明)郑嘉奇将额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联在电路中，如图2所示。合上开关时、发现灯L1亮而灯L2不亮；当他用一根

( )

11

导线并接在灯Ll的两端时，发现灯L2 亮了而灯L1 不亮。分析出现上述现象的原因是：（）图2

A．灯L2 短路 B．灯L1 断路

C．灯L1的额定功率比灯L2 的额定功率大得多 D．灯L1的电阻比灯L2的电用大得多

4．某同学做实验时，如图20连接电路，闭合电键后，灯泡正常发光，但安培表指针不动，伏特表读数正常，那么有可能是［ ］

A．安培表已被烧坏，致使电路不通 B．安培表完好，但未与导线接牢 C．灯L的灯座接线处短路

D．安培表接线处碰线（安培表被短路）

5．图21，电键K合上，电灯L1、L2都不亮，伏特表示数为6伏特，出现此现象的原因是 ［ ］

A．L1短路，L2断路 B．L1断路，L2短路 C．L1、L2都断路 D．L1、L2都短路

五、电路比值计算类

34．额定电压相同的甲、乙两盏电灯，其额定功率的比是3∶2，如果将它们并联接入实际电压为额定电压一半的电路中，实际消耗的电功率之比是 ( ) A．2∶3。 B．3∶2。

C．9∶4。 D．4∶9。 （湖南）

36．有两只电阻R1与R2，已知R1=2R2第一次把它们串联在6伏特的电路中，第二次把它们并联在6伏特的电路上，两次连接中，电阻消耗的总功率之比P串∶P并是 ( )

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A．9∶2。 B．2∶9 C．1∶1 （甘肃）

34.如图7所示，电源两端的总电压U=12V保持不变，灯L标有“12V 6W”字样，且灯丝电阻不随温度变化，定值电阻R1=12Ω.当开关S1、S2闭合，S3断开时，要使电流表○A的示数在0.4～0.5A范围变化，则滑动变阻器消耗电功率的范围是 W.

S1 R1 L b S3 A S2 a 图7 六、电表计算类

2．某校的教学楼装有“220V、10A”字样的电能表，该电路最多可接“220V、40W”灯泡：：（）

A．48盏 B．55盏 C．27盏 D．50盏

1、（2006年济宁市课改区）物业工作人员来戴靖家收电费，她观察到李明家电能表的情况如图3所示．然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kWh．若按0.5元／kWh计费，戴靖家本月应缴电费____元。戴靖家同时使用的用电器总功率不得超过 W。

2、（2006年重庆市课改区）BCD—195K型电冰箱铭牌上有“输入电压220V、

耗电量0．7 kW·h／24h输入总功率120W”等数据．其中“耗电量o．7kW·h／24h”这个数据的含义是：该冰箱正常使用24h消耗的电能为 ．如果按照输人总功率120 W和工作24 h计算，则消耗的电能是 ，kW·h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大，这是由于冰箱具有 工作的特点而造成的．

图

13

3、（2006年盐城市）郑嘉奇家的电能表如图3所示，家中用电器的总功率不能超过 W.当郑嘉奇家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是 J，它的电功率为 W

七、电路设计类

3．（烟台市）（多选题）小明同学对图9中所示的电路进行了如下分析判断，其中正确的

是：（）

A．S1、S2 都断开时，三个电灯串联 B．S1、S2都闭合时．三个电灯并联

C．S1、S2都闭合时，电流表A1的示数大于A2的示数

D．S1、S2都闭合时，电路消耗的功率小于S1、S2。都断开时电路消耗的

功率 图9

八、电学实验类

2006年泰州市）为了探究电流与电压的关系，小华设计了图13所示的实验电路

图．

14

（1）实验选用的器材如图14所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为

10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为 V，电流表应选用的量程为 A．

S A R V 图

图

R （2）请根据电路图用笔画线代替导线，将图14中的元件连成电路．要求：滑

动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大．

（3）右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数

据的分析，可得到的初步结论是：

．

实验 次数 电压/V 电流/A

1 1.0 0.10 2 1.5 0.15 3 2.0 0.20 4 2.5 0.25 5 2.8 0.28 15