专题3.4电学体系内综合计算题一、串并联电路电流、电压特点1.串联电路的特点(1)电流:各处的电流都相等。表达式:I=I1=I2(2)电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式:U=U1+U2(3)电阻:电路的总电阻等于各用电器电阻之和。表达式:R=R1+R22.并联电路的特点:(1)电流:干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式:I=I1+I2(2)电压:各支路两端的电压相等。表达式:U=U1=U2(3)电阻:电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。表达式:12111RRR二、欧姆定律1.数学表达式:UIR其中I代表电流,单位是AU代表电压,单位是VR代表电阻,单位是Ω2.说明:(1)I、U、R三量必须对应同一导体(或者同一段电路);(2)I、U、R三量对应的是同一时刻三、对电功公式的理解把握1.电功计算式:W=UIt其中W代表电功,单位是JU代表电压,单位是VI代表电流,单位是At代表通电时间,单位是s说明:(1)I、U、t必须对同一段电路、同一时刻而言。知识回顾(2)式中各量必须采用国际单位;1度=1kWh=3.6×106J。(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。2.电功导出式:W=I2Rt与2UWtR只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路(对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用)四、对电功率公式的理解把握1.电功率定义式:WPt其中P代表电功率,单位是WW代表电功,单位是Jt代表通电时间,单位是s说明:(1)P、W、t必须对同一段电路、同一时刻而言。(2)式中各量必须采用国际单位;1度=1kWh=3.6×106J。(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。2.电功率计算式:P=IU其中P代表电功率,单位是WI代表电流,单位是AU代表电压,单位是V说明:(1)I、U必须对同一段电路而言。(2)式中各量必须采用国际单位;(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。3.电功率导出式:2UPR2PIR这两个到处公式只能用于纯电阻电路。五、焦耳定律1.焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。2.焦耳定律公式:Q=I2Rt,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。)3.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。(如电热器,电阻就是这样的。)类型1.结合图像,考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用。【例题1】(2019内蒙古通辽)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。下列说法中正确的是()A.电源电压为9VB.滑动变阻器的最大阻值为14ΩC.小灯泡的额定功率为8WD.电路总功率的变化范围为8W~12W【答案】B【解析】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V2的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,故A错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:类型与典例突破UL=U﹣U0=12V﹣6V=6V,因此时小灯泡恰好正常发光,所以,灯泡的额定功率:PL=ULI大=6V×1.0A=6W,故C错误;电路的最大总功率:P大=UI大=12V×1.0A=12W;(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图象可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数UV1=5V,此时滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UV1=12V﹣5V=7V,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R===14Ω,故B正确;电路的最小总功率:P小=UI小=12V×0.5A=6W,则电路总功率的变化范围是6W~12W,故D错误。类型2.考查对欧姆定律计算公式和串联电路电流、电压、电阻特点的理解和掌握,以及最值问题。【例题2】(2019四川南充)如图,电源电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω1A”,闭...