电学综合计算题6 (2)
- 格式:docx
- 大小:103.88 KB
- 文档页数:3
九年级物理热学与电学综合计算题(含解析)1. 要使质量为50kg的水,温度升高4∘C(若不计能量损失),“220V 2000W”的电热水器正常工作时,需要消耗电能________J,需要工作________min,这些电能可使规格为3000revs/(kW⋅ℎ)的电能表转________转。
(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),ρ水=1.0×103kg/m3)2. 为了保护环境,我们应大力提倡使用清洁能源。
现要将20kg的水从16∘C加热到50∘C,如果使用效率为85%的电热水器,需要耗电________kW⋅ℎ;如果使用热效率为80%的天然气热水器,需要消耗________m3天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C),天然气的热值为3.2×107J/m3(结果均保留到小数点后2位)。
3. 额定功率为2×103W的家用电热水器,正常工作24min消耗的电能为________kW⋅ℎ,若这些电能的70%被水完全吸收,则能使体积为6L、温度为25∘C的水在一个标准大气压下升高________∘C[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]。
4. 如图是一个家用电热水龙头。
打开龙头开关,几秒就可以流出热水,这种加热水的过程很短,俗称“过水热”。
某品牌电热水龙头的额定功率是3000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是________Ω。
某次使用该龙头加热水时,测得实际电压为235V,水的初温为21∘C,加热14s,得到0.5L、末温42∘C的热水,则加热水的功率是________W(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C))5. 电热水壶上标有“220V800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻________;在额定电压下,热水壶烧水210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将________kg的水从20∘C升高至100∘C.[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]6. 常温常压下,一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时,将质量为1kg、初温为20∘C的水烧开,需要的时间是________【假设该热水壶产生的热量完全被水吸收,c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)】.7. 某型号的电热水壶,额定电压220V,额定功率1000W,该电热水壶的发热电阻为________Ω,用该电热水壶加热1kg水,水由20∘C加热到100∘C,不考虑热量损失,则它正常加热的时间为________min.(c= 4.2×103J/(kg⋅∘C))8. 一台额定功率为2000W的电热水器,水箱内装有50kg的水,要把这些水从20∘C加热到60∘C,热水器正常工作需要________s;若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,则需要完全燃烧________m3的天然气[不计能量损失,已知c水=4.2×103J/(kg⋅C),q天然气=4.2×107J/m3].9. 小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水,电热壶工作7min所消耗的电能是________J;假设这些电能全部转化成内能后有80%被20∘C的水吸收,那么可以烧开的水质量________kg.[(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),当地气压为一个标准大气压]10. 电热水壶是人常用的家用电器.若家庭电路中只有电热水壶工作,标有“3000r/(kW⋅ℎ)”的电能表的铝盘在10min内转了500r,则电热水壶消耗的电能为________J.如加热效率为90%,则水吸收的热量为________J.如果水吸收的这部分热量用煤气来加热,至少需要完全燃烧煤气________m3(不考虑热量损失,q煤气=4×107J/m3).11. 电热水器在工作过程中把电能转换成________能,某电热水器的铭牌如图所示,在该电热水器中装初温为25∘C,质量为60kg的水,在额定电压下工作1400s,水温升高10∘C,则水吸收的热量是________J,电热水器消耗的电能是________J.(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C))12. 某电热水壶部分参数,额定电压,额定功率模糊不清,容积1L,加热效率90%,在额定电压下,将满壶水从10∘C加热至沸腾(在1标准大气压下),用时5min,则水吸收的热量是________J,电热水壶的额定功率是________W[C水=4.2×103J/(kg⋅∘C)].13. 养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两档。
专题十二 电学综合计算题题型一:电学基础计算1.(2021·广东中考真题)如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S ,将滑动变阻器R 的滑片P 由a 移动到b 时,R 0的电功率和电流的P-I 关系图像如图乙所示,求: (1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)9V ;(2)72欧 【详解】解:(1)当滑片P 在b 端时,只有R 0工作,电流最大为b 0.5A I =电源电压为b 4.5W =9V 0.5A P U I == (2)R 0的阻值为0b 9V 18Ω0.5AU R I === 当滑片P 在a 端时,电阻最大,电流最小,此时a 0.1A I =总电阻为a 9V 90Ω0.1AU R I ===总 滑动变阻器最大电阻为0=90Ω18 Ω72ΩR R R -=-=总滑答:(1)电源电压为9V ;(2)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
2.(2021·江苏扬州市·中考真题)如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V ,灯泡标有“2.5V0.5A”字样(灯阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω1A ”字样, (1)求灯泡正常发光时的电功率;(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值; (3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法。
【答案】(1)1.25W ;(2)7Ω;(3)见解析 【详解】解:(1)灯泡正常发光时的电功率P L =U L I L =2.5V×0.5A=1.25W(2)灯泡正常发光时通过电路的电流是0.5A ,滑动变阻器接入电路的阻值L 6V V=0.5AU U U R I I -==滑滑-2.5=7Ω (3)因为当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的电阻不为零,所以不足是:再移动滑动变阻器的滑动片时,可能会使灯泡烧坏;改进的措施:串联一个保护电阻。
答:(1)灯泡正常发光时的电功率是1.25W ;(2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值是7Ω; (3)见解析。
高中电学综合试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下关于电流方向的描述,正确的是:A. 正电荷的定向移动方向B. 电子的定向移动方向C. 正电荷的定向移动方向与电子的定向移动方向相反D. 电子的定向移动方向与电流方向相同2. 电阻的单位是:A. 欧姆B. 伏特C. 瓦特D. 库仑3. 欧姆定律表明:A. 电流与电压成正比,与电阻成反比B. 电流与电压成反比,与电阻成正比C. 电压与电流成正比,与电阻成反比D. 电压与电流成反比,与电阻成正比4. 并联电路中,各支路的电压:A. 相等B. 不相等C. 与电阻成正比D. 与电阻成反比5. 串联电路中,各电阻的电流:A. 相等B. 不相等C. 与电阻成正比D. 与电阻成反比6. 电容器的电容大小与以下哪个因素无关?A. 电容器两极板间的距离B. 电容器两极板的面积C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压7. 电感器的自感系数与以下哪个因素无关?A. 线圈的匝数B. 线圈的面积C. 线圈的材料D. 通过线圈的电流8. 交流电的有效值与峰值的关系是:A. 有效值等于峰值B. 有效值等于峰值的一半C. 有效值等于峰值的根号2倍D. 有效值等于峰值的根号2分之一9. 电磁感应现象中,感应电动势的方向与以下哪个因素有关?A. 磁场的方向B. 导体的运动方向C. 磁场的方向和导体的运动方向D. 导体的电阻10. 以下哪个设备不是利用电磁感应原理工作的?A. 发电机B. 变压器C. 电动机D. 电热器二、填空题(每题2分,共20分)1. 电流的国际单位是______。
2. 电阻的国际单位是______。
3. 欧姆定律的公式是______。
4. 并联电路的总电阻与各支路电阻的关系是______。
5. 串联电路的总电压与各电阻电压的关系是______。
6. 电容器的电容公式是______。
7. 电感器的自感系数公式是______。
8. 交流电的频率与周期的关系是______。
《电学综合计算题2》一、计算题1.如图所示,是一个照明系统模拟控制电路。
已知电源电压,定值电阻滑动变阻器上标有“”字样,为光敏电阻,其阻值随光照度的变化遵循某一规律,部分数据如下表所示相同条件下,光越强,光照度越大,光照度单位为勒克斯,符号为lx,白天光照度大于,当两端电压低至时,控制开关自动启动照明系统不考虑控制开关对虚线框内电路的影响。
利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值时,照明系统内照明灯自动工作。
标有“”字样的照明灯,正常工作时的电流为多大?闭合开关S,将滑片P移至b端,求为多少?要使,则接入电路的电阻应调为多大?若环境的光照度降至时能保持5min不变,求这段时间内消耗的电能。
本系统可调的最小值是______lx。
2.随着精准扶贫政策的落实,小红家正在新建楼房。
他看到工人师傅用如图所示的装置,把220kg建筑材料匀速提升到3楼地板上用时20s。
楼层高3m,电动机的铭牌如下表,求:装置中电动机正常工作时的电流。
拉力F所做的功。
该装置的效率。
3.如图为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。
为热敏电阻,阻值随温度升高而减小。
、、均为电热丝,且闭合开关、,电热器开始加热。
控制电路中,电磁铁的上端是______极。
加热时,动触点a与上方静触点b,c接通,工作电路的总功率是多少?电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图所示。
当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻的阻值是多少?保温状态下,的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?4.如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。
均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为440W,保温功率为110W。
加热挡工作时,电路中的电流是多少?电热丝的阻值是多少?若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为初温为的水加热到,需要多少秒?水5.如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数,当养生壶正常工作时,求:养生壶正常工作的电阻。
电学综合计算大题1.如图所示电路中,电源电压恒为4.5V,小灯泡标有“3V1.5W”字样,不考虑温度对小灯泡电阻的影响,滑动变阻器的规格为“15Ω1A”,电压表的量程是0~3V,电流表的量程是0~0.6A,闭合开关S。
求:(1)小灯泡的电阻;(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率;(3)在保证所有电路元件安全的前提下,滑动变阻器的取值范围。
2.如图甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5V,图乙是该灯泡的I-U图像。闭合开关S,把电源电压调到4V,R2的功率为0.8W。求∶(1)通过R2的电流。(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在R1上做的功是多少?(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?3.某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。
如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。
某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示,求:(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:(2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流;(3)R2的阻值。
4.某一家用两档可控的恒温餐盘,其高温档电功率为880W,简化电路如图甲所示,R1、R2均是发热电阻,R2的阻值是R1的3 倍。
求:(1)餐盘处于低温档时,电路中电流是多少?(2)1kg 米饭温度升高40∶,吸收的热量是多少?[米饭的比热容取 2.5×10 3J /(kg•∶)] (3)若电路中只使用该恒温餐盘,同样加热1kg的米饭,电能表的脉冲指示灯闪烁了125 次,如图乙所示,这个恒温餐盘的效率是多少?5.某品牌家用电热水器的简化电路如图所示,热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。
热水器内装有40kg的水,慢加热额定功率为1210W,保温额定功率为605W,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。
2022物理中考部分省市电学综合计算题1.(河北)如图1所示,电源电压为18V,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器,电流表量程为“6.0~0A”,电压表量程为“15~0V”.闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V(1)求R 0的阻值;(2)求滑动变阻器的最大阻值;(3)在保证电路安全的情况下,电路的最大功率为1P ;将电压表改接在R 两端,电路的最小功率为2P .求21:P P 【分析解答】(1)Ω===10A36.0V6.300I U R (2)滑片移至滑动变阻器中点时,电路的总电阻Ω===50A36.0V18I U R 总滑动变阻器连入电路的阻值Ω=Ω-Ω=-=4010500R R R 总中则滑动变阻器的最大阻值Ω==802总R R (3)为保证电路安全,电路中的电流表示数和电压表示数均不能超过量程.电压表改接前,当滑动变阻器左滑时,电路中电阻变小,电流变大,滑片移到最左端时,电路电流A 8.110V 1801=Ω==R U I ,超过电流表量程,电路不安全,故电路中电流最大时应为A 6.0=大I 此时电压表示数为V 15V 6A 6.010<=⨯Ω,电路安全.则电路的最大功率W8.10A 6.0V 181=⨯==大UI P 将电压表改接在R 两端,当滑片滑到最右端时,滑动变阻器两端电压V 16808010V18=Ω⨯Ω+Ω=R U ,超过电压表量程,电路不安全,故电压表示数最大应为15V,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路中电流最小A 3.01015V-V 18=Ω=小I 则电路的最小功率W4.5A 3.0V 182=⨯==小UI P 12W 4.5W 8.10:21::==P P 图12.(安徽)图2甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图2乙所示,R 1、R 2为阻值一定的电热丝,且21R R <通过控制开关S 1、S 2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同挡位工作.(1)电火锅在低温挡工作时,开关S 1、S 2分别处于什么状态?(2)求R 1:R 2的值;(3)若家庭电路的电压是220V,某插座的额定电流是5A,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个挡位?说明理由.【分析解答】(1)开关S 1闭合,S 2断开时,电功率121R U P =开关S 1断开,S 2闭合时,电功率222R U P =开关S 1、S 2均闭合时,电功率21P P P +=;由21R R <可知,P P P <<12故电火锅在低温挡工作时,开关S 1断开,S 2闭合.(2)由R U P 2=得P U R 2=,则两电阻的比值21W 1000W 5002221====中低低中P P P U P U R R(3)插座允许接入的用电器的最大功率max max UI P ==220V ×5A=1100W 由于W1500W 1000max <<P 所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择中温挡.3.(北京)如图3所示的电路中,电源两端电压为6V 并保持不变,电阻R 的阻值为10Ω.闭合开关S 后,电压表的示数为2V.求:(1)电阻R 2的阻值.(2)电阻R 1的电功率.图2图3(1)电阻R 1两端的电压V 4V 2V 621=-=-=U U U 通过R 1的电流A 4.010V 4111=Ω==R U I 通过电阻R 2的电流2I =1I =0.4A 电阻Ω===5A4.0V2222I U R (2)电阻R 1的电功率W6.1A 4.0V 4111=⨯==I U P 4.(福建)(6分)如图4是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为l2V,P R 是红外线探测电阻,R 是定值电阻,阻值为8Ω.当R 两端的电压达到8V 时,摄像机自主启动拍摄,求:(1)电路中的电流;(2)P R 的阻值.【分析解答】(1)根据R U I =得,电路中的电流A 18V 81=Ω==R U I (2)P R 两端的电压V4V 8V 1212=-=-=U U U P R 的阻值Ω===4A1V42I U R P 5.(福建)(7分)如图5是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,其中R 是发热电阻.当开关S 1闭合、S 2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P 1=44W;当开关S 1、S 2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R 的电流I 2=1A.求:(1)使用风干功能时通过电动机的电流;(2)使用烘干功能时电阻R 在1min 内产生的热量;(3)使用烘干功能1h 消耗的电能.图4图5(1)使用风干功能时,电路中只有电动机工作.根据UI P =得,A2.0V220W4411===U P I (2)使用烘干功能时,电路中电动机和发热电阻R 并联,电动机和R 两端电压相同,均为UJ1032.1s 60A 1V 2204122⨯=⨯⨯===t UI W Q (3)电阻R 的功率W 220A 1V 22022=⨯==UI P 电路的总功率W264W 220W 4421=+=+=P P P 电路消耗的总电能h0.264kW 1h kW 1026432⋅=⨯⨯==-Pt W 6.(广东)某电热取暖器的简化电路如图6所示,R 1、R 2为发热电阻.取暖器工作时,通过开关S 1和S 2实现低温、高温的挡位控制.已知高温挡功率为1320W,R 1=55Ω.求:(1)取暖器工作时通过R 1的电流;(2)取暖器处于低温挡时,工作1min 产生的热量;(3)R 2的阻值【分析解答】(1)取暖器工作时通过R 1的电A 455V 22011=Ω==R U I (2)取暖器处于低温挡时,工作1min 产生的热量J 1028.5s 6055)A 4(42121⨯=⨯Ω⨯==t R I Q (3)开关S 1、S 2均闭合时,处于高温挡.电阻R 1的功率W 880A 4V 22011=⨯==UI P 电阻R 2的功率W440W 880W 132012=-=-=P P P 高电阻R 2的阻值Ω===110W440)V 220(2222P U R 图67.(江西)如图7所示,已知电源电压恒为8V,小灯泡上标有“6V 3W”.(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;(2)闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路的总功率.【分析解答】(1)小灯泡正常发光时的电流A 5.0V6W3===额额额U P I (2)小灯泡正常发光时的电阻Ω===12A 5.0V 6额额灯I U R [或Ω===12W3)V 6(22额额灯P U R ](2)小灯泡正常发光时,电路的总电阻Ω===16A5.0V8额总总I U R 滑动变阻器连入电路中的电阻Ω=Ω-Ω=-=41216灯总滑R R R 电路的总功率W4A 5.0V 8=⨯==额总总I U P 8.(山西)善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后,计划自制具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷,他在网上购买了电压为5V 的电源,两个阻值为2.5Ω的加热电阻片,若干导线和开关.(1)请你帮助小明设计电路,并画在虚线框内;(2)求自制加热坐垫的加热和保温功率.【分析解答】解法一:(1)如图8所示.(2分)(2)当开关S、S 1都闭合,电路中只有一个电阻R 工作,处于加热挡;由RUI =,UI P =得,加热坐垫的加热功率W105.2)V 5(22=Ω==R U P 加(2分)图7当开关S 闭合、S 1断开,电路中两个电阻R 串联工作,处于保温挡;加热坐垫的保温功率W55.25.2)V 5(222=Ω+Ω=+==R R U R U P 总保(1分)解法二:(1)如图9所示.(2分)(2)当开关S 闭合、S 1断开,电路中只有电阻R 工作,处于保温挡;由RUI =,UI P =得,加热坐垫的保温功率W 105.2)V 5(22=Ω==R U P 保(2分)当开关S、S 1都闭合,电路中两个电阻R 并联工作,处于加热挡;加热坐垫的加热功率W 20W 10222221=⨯==+=+=保加P RU R U P P P (1分)9.(陕西)(7分)如图10是某家用电扇的铭牌.(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有的作用;电扇正常工作时,电能主要转化为能.(2)电扇底座与地面总接触面积为2.4×10-3m²,电扇静止时对水平地面的压强是多少?(g 取10N/kg)(3)电扇使用事项中明确规定“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”,这是因为正常工作的电扇,如果叶片被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈.已知线圈电阻为22Ω,正常工作的电扇叶片被卡住不转时,线圈中的电流为多少?若此状态持续1min,则线圈中电流产生的热量是多少?【分析解答】(1)力机械(每空1分)(2)电扇对水平地面的压力N60kg /N 10kg 6=⨯===mg G F (1分)额定电压220V额定功率66W 质量6kg图10图8图9电扇对水平地面的压强Pa 105.2m104.2N 60423⨯=⨯==-S F P (1分)(3)正常工作的电扇叶片被卡住时,线圈中的电流A1022V 220=Ω==R U I (2分)1min 线圈中电流产生的热量J1032.1s 6022)A 10(522⨯=⨯Ω⨯==Rt I Q (1分)或J1032.1s 60A 10V 2205⨯=⨯⨯===UIt W Q (其他答案合理均可得分)10.(重庆A)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图11甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图11乙所示)烹制食物,如图11丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻R 1和R 2为发热体,其中R 1=40Ω.开关S 1、S 2、S 3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S 1、S 2不会同时闭合),只闭合S 3时为中温挡,中温挡的额定功率为440W.求:(1)R 2的电阻;(2)高温挡正常工作100s,电流通过R 1产生的电热;(3)只有空气炸锅工作,表盘示数使用前后如图11甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅的电功率[已知商用电费单价为0.75元/(kW·h)]【分析解答】(1)只闭合S 3时,电路中只有R 2工作,为中温挡.R 2的电阻Ω===110W 440)V 220(222中温P U R (2分)(2)闭合S 1、S 3时,R 1与R 2并联,为高温挡.通过R 1的电流A 5.540V22011=Ω==R U I (1分)R 1产生的电热J1021.1s 10040)A 5.5(521211⨯=⨯Ω⨯==t R I Q (2分)甲乙丙丁图11(3)只有空气炸锅工作15min,产生的电费为0.06元.则消耗的电能hkW 08.0h kW 75.006.0⋅=⋅=W (1分)该空气炸锅的电功率W 320kW 32.0h 6015h kW 08.0==⋅==t W P (2分)11.(重庆B)如图12所示,是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、又可照明的电路,电源电压恒定.R 1为电热丝,灯泡L 标有“12V 18W”字样(R 1和L 电阻均恒定不变),滑动变阻器R 的最大阻值为40Ω.当只闭合开关S 和S 2,将滑片P 移到最右端时,灯泡正常发光,当所有开关都闭合,P 位于最右端时,电路中的总电流为2.1A.求:(1)电源电压;(2)当只闭合开关S 和S 2,滑片P 位于最左端时,通过灯泡的电流;(3)当只闭合开关S 和S 1,移动滑片P,电热丝R 1工作1min 产生的最大热量.【分析解答】(1)当只闭合开关S 和S 2,滑片P 移到最右端时,电路为只有灯泡L 的简单电路,灯泡L 两端的电压为电源电压,L 正常发光,所以电源电压V12==L U U (2分)(2)当只闭合开关S 和S 2,滑片P 位于最左端时,L 与R 串联,Ω=40R Ω===8W18)V 12(22L L L P U R 通过灯泡L 的电流A 25.0840V12=Ω+Ω=+=L R R U I (3分)(3)当所有开关都闭合,滑片P 在最右端时,灯泡L 与电热丝R 1并联,干路中的电流为2.1A此时灯泡L 中的电流A 5.1==LLL U P I 通过R 1的电流A6.0A 5.1A 1.21=-=I 图12Ω===20A6.0V 1211I U R 只闭合S 和S 1时,滑动变阻器R 与电热丝R 1串联,R 接入电路的阻值最小(为0)时,R 1的功率最大.R 1工作1min 产生的最大热量J 432s 6020)V 12(212=⨯Ω==t R U Q (3分)。
压轴题01电学综合计算题综合近几年中考对于电磁学的考查形式,2023年中考对于电磁学的考查仍然是重要照顾点。
串、并联电路特点、欧姆定律对于整个初中电磁学的串联作用将起到至关重要的效果,所以不论是选择题还是大题,电磁学问题一直都是命题人提高学生关键物理素养的重要知识点,因此在近几年的中考命题中电磁学问题一直都是以压轴题的形式存在,其中包括电对与力学结合、电和磁相互结合等常见的几种形式,以及对于图像问题的考查,都比前几年要频繁,所以要求考生了解题型的知识点及要领,对于常考的模型要求有充分的认知。
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 =I 1=I 2(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 =U 1+U 2(3)电阻:电路的总电阻等于各用电器电阻之和。
表达式:R=R 1+R 22.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 =I 1+I 2(2)电压:各支路两端的电压相等。
表达式:U =U 1=U 2(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: 12111R R R =+二、欧姆定律1.数学表达式:UI R =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、电功公式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。
(2) 式中各量必须采用国际单位;1度=1 kWh = 3.6×10 6 J 。
(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 =I 2Rt 与2U W t R=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、电功率公式1.电功率定义式:WP t=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。
初中电学综合计算题1.(2015,雅安)如图所示,灯L标有“6 V 3 W”字样,电源电压恒为6 V,定值电阻R=6 Ω,设灯L的阻值不随温度变化而变化.求:(1)灯L正常发光时的电阻是多少?(2)只闭合S1、S3时,电阻R在60 s内产生的热量是多少?(3)要使整个电路消耗的电功率最小且电路电流不为0,各开关的合闭情况应如何?此时的最小电功率为多少?2.(2015,盐城)创建生态文明城市需要我们共同关注环境,我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数,设计了如图甲所示的检测电路.R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压12 V保持不变,R0=5 Ω,当电压表示数为4 V时,求:(1)通过R0的电流;(2)2 min内R0消耗的电能;(3)此时空气质量指数.3.(2015,丹东)如图所示,电源电压不变,R2=12 Ω,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化).当S1、、S3都闭合时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表示数为0.6 A,求:S(1)电源电压和定值电阻R1的值各为多大?(2)当S1闭合,S2、S3断开时,小灯泡消耗的实际功率是多大?.4.(2015,厦门)如图所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω.当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图中线段AB表示.求:(1)电源电压;(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数.5.(2015,宿迁)在图甲所示电路中,电源电压恒为9 V,灯泡L的额定电压为6 V,通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示,求:(1)灯泡的额定功率;(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;(3)当电压表示数是5 V时,灯泡L的实际功率.6.(2015,随州)随州香菇远销世界各地,但种植香菇需要精心呵护.如图为“神农”牌香菇种植塑料温棚内的电路图,灯泡L 上标有“220 V 100 W”.一天中,夜晚和白天耗电情况以及电路连接状况见下表(不考虑R 1、R 2阻值的变化).求:(1) R 2的阻值; (2)R 1的阻值.7.(2015,遵义)如图所示电路,定值电阻R0=6 Ω,灯L 标有“6 V 3 W”字样,灯L 的阻值及电源电压保持不变.闭合开关S ,当滑动变阻器R 的滑片P 置于最左端时,电流表的示数为0.8 A ;滑片P 置于最右端时,电流表的示数为0.55 A .求:(1)灯L 正常工作时的电阻; (2)滑动变阻器的最大值;(3)滑动变阻器滑片P 置于最右端,通电10 s ,灯L 消耗的电能.8.(2015,乐山)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L 标有“6 V 3 W”字样,当开关S 1、S 2闭合,滑片P 置于b 端时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.8 A .求: (1)电源的电压U ;(2)滑动变阻器的最大阻值R 1;(3)当开关S 1闭合、S 2断开,滑片P 置于a 端时,电流表的示数为0.2 A ,求此时R 2的电功率.9.(2015,福州)磁场的强弱可用磁感应强度B 表示,单位为特斯拉(T).小华设计了磁感应强度测量仪,图为其原理图.该仪器显示计由电流表改装,电源电压为6 V ,定值电阻R 0为40 Ω,磁敏电阻R B 在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示,求:(1)当待测磁感应强度为0 T 时,磁敏电阻R B 是多少?(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08 T ,电路中的电流是多少?磁敏电阻R B 两端的电压是多少? (3)若把该测量仪放在某处,闭合开关,电路消耗的总功率为0.12 W ,则该处磁感应强度是多少?10.(2015,金华)小伟是一个科学迷,在课余时间他利用一个规格为“2.2 V0.01 A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路.晚间关闭照明灯L后,利用二极管D发出的光指示开关所在的位置,S为单刀双掷开关、R为限流电阻.(1)关闭照明灯后,为使二极管D正常工作,限流电阻R的阻值为多少欧?此时,电路消耗的总功率为多少瓦?(2)从安全用电考虑,该电路存在安全隐患,应将单刀双掷开关S接在照明灯L与__火线__间.(3)不管照明灯关闭还是打开,该电路都要消粍电能.为节约电能,可以再接入一个光控开关(光照弱时自动闭合,光照强时自动断开),你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的__b__处.11.(2015,宜昌)随着宜昌现代化学校创建工作的深入开展,全市各中小学教学多媒体硬件运用越来越多,某校共有15个教室,每个教室配有40 W的照明灯10盏,300 W的投影仪一台,100 W的教学扩音系统一套,300 W的电脑一台.(该校的供电电压为220 V)(1)学生在操场上进行半小时的大课间体育活动时,若教室内的这些用电器没有关闭,那么这半小时该校会浪费多少度电?(2)随着这些硬件的装配,需要对学校供电线路进行改造,下表是各种橡胶绝缘铜芯线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流),从安全角度考虑,该校应选择哪种导线作为干路导线?请通过计算后说明.(3)该校电路中的保险装置采用空气开关(如图甲),空气开关内有电磁铁和两个触点,制作触点的材料分别有铜或银,电路正常工作时两触点是连接在一起的,当电流过大时电磁铁将两个触点分开,切断电路(如图乙).从空气开关的使用寿命和安全角度考虑,应选择触点____(填“银”或“铜”)材料制作的空气开关,原因是____(已知同样条件下,银的电阻比铜的电阻小).12.(2015,梅州)如图甲所示,已知小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样,R0=20 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100 Ω.求:(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化);(2)只闭合S1,移动滑动变阻器滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示;当滑片置于某点a时,电压表示数U a=8 V.求此时电流表示数及电源电压;(3)已知电压表量程为0~15 V,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,只闭合S2时,求滑动变阻器连入电路的阻值范围.变,灯泡L标有“8 V 4 W”字样,电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~15 V,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω.闭合开关S和S1时,电路消耗的功率为4.05 W.(不计灯丝电阻随温度的变化) 求:(1)小灯泡L的电阻;(2)开关S、S1、S2都闭合时,通过电流表的最小电流;(3)在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下,只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围.14.(2015,盘锦)如图所示,灯L标有“2.5 V 1.25 W”字样,R1=15 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为10 Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P滑至左端时,灯L恰好正常发光.试求:(1)灯L正常发光时的电阻;(2)电源电压;(3)当S1、S2、S3都闭合,且滑动变阻器的滑片P滑到中点时,电流表的示数和此时电路消耗的总功率.15.(2015,聊城)如图所示电路,电源电压为6 V保持不变,R1=12 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω.当开关S 闭合,S1、S2断开时,调节滑动变阻器的滑片至中点,恰好使灯泡正常发光,此时电流表示数为0.3 A.灯泡电阻不变,求:(1)灯泡的电阻和额定电压;(2)灯泡在这种情况下通电1 min,电流所做的功;(3)将滑动变阻器的滑片滑至最右端,仍然使开关S闭合,S1、S2断开,整个电路消耗的电功率为P;保持滑片在最右端位置不动,当S、S1、S2都闭合时,且电流表使用0~3 A量程,整个电路消耗的电功率为P′,求P∶P′的值.答案1解:(1)由P =U2R 得灯正常发光时的电阻R =UL2PL =(6 V )23 W =12 Ω;(2)当闭合S1、S3时,灯L 与电阻R 并联接在电源两端,I =U R =6 V6 Ω=1 A ,Q =I2Rt =(1 A)2×6 Ω×60 s =360 J ;(3)当断开S1、S3,闭合S2时,灯L 与电阻R 串联,整个电路消耗的电功率最小;R 总=RL +R =12 Ω+6 Ω=18 Ω,Imin =U R 总=6 V 18 Ω=13 A ,Pmin =UImin =6 V×13 A=2 W2解:(1)由图甲,R0和R 串联,电压表测R0两端的电压,所以IR =U0R0=4 V5 Ω=0.8 A ;(2)2 min 内R0消耗的电能W0=U0I0t =4 V×0.8 A×120 s =384 J ;(3)UR =U -U0=12 V -4 V =8 V ,所以R =UR IR =8 V 0.8 A =10 Ω,所以1R =110 Ω=0.1 Ω-1,由图象乙可知,此时空气质量指数为25.3解:(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R2短路,灯L 与R1并联,因为灯L 正常发光,所以电源电压U =UL =U1=6 V ,小灯泡电流IL =PL UL =3 W 6 V =0.5 A ,R1电流:I1=I -IL =0.6 A -0.5 A =0.1 A ,由I =U R 可得,R1=U1I1=6 V0.1 A =60 Ω;(2)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L 与R2串联,由P =U2R 可得小灯泡电阻RL =UL2PL =(6 V )23 W =12 Ω,电路总电阻R 总=RL +R2=12 Ω+12 Ω=24 Ω,电路中电流I 串=U 源R 总=6 V24 Ω=0.25 A ,小灯泡实际电功率P 实=I 串2RL =(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W4解:(1)由电路图可知,当滑片在b 端时只有R1接入电路,此时电路电流最大,由U -I 图象可知,电路最大电流为0.6 A ,由I =UR 可知,电源原电压U =U1=IR1=0.6 A×10 Ω=6 V ;(2)由电路图可知,滑片在a 端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,由U -I 图象可知,此时电路电流I =0.2 A ,滑动变阻器两端电压U 滑=4 V ,由I =U R 可知,滑动变阻器最大阻值R2=U2I =4 V 0.2 A =20 Ω,滑片在ab 中点时电路电流I ′=U R1+R22= 6 V10 Ω+20 Ω2=0.3 A ,由I =U R 可知,电压表示数UV =U2′=I′×12R2=0.3 A×12×20 Ω=3 V5解:(1)由题灯泡的额定电压U 额=6 V ,由图象可知,此时通过灯泡的电流I 额=0.5 A ,所以灯泡的额定功率P 额=U 额I 额=6 V×0.5 A =3 W ;(2)由图甲可知,L 与R 串联,所以灯泡正常发光时,UR =U -UL =9 V -6 V =3 V ,IR =I 额=0.5 A ,根据I =U R ,此时滑动变阻器接入电路的阻值R =UR IR =3 V0.5 A =6 Ω;(3)由图甲知,电压表测滑动变阻器两端电压,所以灯泡的实际电压UL ′=U -UR ′=9 V -5 V =4 V ,由图象乙可知此时通过灯泡的电流IL ′=0.4 A ,所以灯泡的实际功率P ′=UL ′IL ′=4 V×0.4 A =1.6 W.6解:(1)根据P =Wt 可知,灯泡一夜消耗的电能WL =PLt1=0.1 kW×10 h =1 kW·h ;三开关均闭合时,灯泡L 与R2并联,电阻R2消耗的电能W2=W 夜-WL =11 kW·h -1 kW·h =10 kW·h =3.6×107 J ;根据Q =I2Rt =U2R t 可得R2的阻值R2=U2t Q =U2t1W2=(220 V )2×10×3600 s 3.6×107 J =48.4 Ω;(2)K2闭合,K1、K3均断开,R1与R2串联,电路为白天工作状态,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据Q =I2Rt =U2R t 可得总电阻的阻值R =U2t Q =U2tW =(220 V )2×14×3600 s5.6×3.6×106 J=121 Ω,又因R2=48.4 Ω,则R1=R -R2=121 Ω-48.4 Ω=72.6 Ω. 7解:(1)由P =U2R 可得,灯L 正常发光时的电阻RL =UL2PL =(6 V )23 W =12 Ω;(2)当滑动变阻器R 的滑片P 置于最左端时,定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值R 并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的示数I =I0+IR =U R0+U R =U 6 Ω+U R =0.8 A ,即U 6 Ω+UR =0.8 A①,滑片P 置于最右端时,灯泡L 与滑动变阻器的最大阻值R 并联,电流表测干路电流,则电流表的示数:I ′=IL +IR′=U RL +U R =U 12 Ω+U R =0.55 A ,即U 12 Ω+U R =0.55 A②,由①-②可得,U 6 Ω-U 12 Ω=U12 Ω=0.8 A -0.55 A =0.25A ,解得U =3 V ,代入①式可得R =10 Ω;(3)滑动变阻器滑片P 置于最右端,通电10 s ,灯L 消耗的电能WL =U2RL t =(3 V )212 Ω×10 s =7.5 J8解:(1)当开关S1、S2都闭合,滑片P 置于b 端时,R1与L 并联,电流表测电路中的总电流,由于并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,电源的电压U =ULI =6 V ;(2)根据P =UI 可得,通过灯泡的电流IL =PL UL =3 W6 V =0.5 A ,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知通过R1的电流I1=I -IL =0.8 A -0.5 A =0.3 A ,根据欧姆定律可得R1=U I1=6 V0.3 A =20 Ω;(3)当开关S1闭合,S2断开时,滑片P 置于a 端时,灯泡被短路,R1与R2串联,此时电路的总功率为P =UI′=6 V×0.2 A =1.2 W ,滑动变阻器消耗的电功率P1=(I′)2×R1=(0.2 A)2×20 Ω=0.8 W ,所以P2=P -P1=1.2 W -0.8 W =0.4 W.9解:(1)由表可知,当B =0 T 时,RB =160 Ω;(2)当B1=0.08 T 时,RB1=200 Ω,R1=RB1+R0=200 Ω+40 Ω=240 Ω,由I =U R 得I1=U R1=6 V 240 Ω=0.025 A ,UB1=I1RB1=0.025 A×200 Ω=5 V ;(3)由P =UI =U2R 得R2=U2P =(6 V )20.12 W =300 Ω,RB2=R2-R0=300 Ω-40 Ω=260 Ω,查表可知,B2=0.16 T10解:UR =U -U0=220 V -2.2 V =217.8 V ,IR =ID =0.01 A ,R =UR IR =217.8 V0.01 A =21780 Ω,P =UI =220 V ×0.01 A =2.2 W11解:(1)教室内的用电器总功率为P =(40 W×10+300 W +100 W +300 W)×15=16500 W =16.5 kW ,由P =Wt 得半小时浪费的电能为W =Pt =16.5 kW×0.5 h =8.25 kW·h =8.25度;(2)由P =UI 得电路中总电流为I =P U =16500 W220 V =75 A ,因为68 A<75 A<94 A ,所以应选择导线横截面积16 mm 2的12解:(1)由P =U2R 可得,灯泡电阻RL =UL2PL =(6 V )23 W =12 Ω;(2)只闭合S1,R0与R 串联,由图乙可知,当电压表示数Ua =8 V 时,R =16 Ω,因串联电路中各处的电流相等,则电路中的电流I =Ia =Ua R =8 V16 Ω=0.5 A ,总阻值R 总=R0+R =20 Ω+16 Ω=36 Ω;由欧姆定律得电源电压U =IR 总=0.5 A×36 Ω=18 V ;(3)只闭合S2时,灯泡L 与变阻器串联,由于灯泡的额定电压为6 V ,则灯泡两端的最大电压为6 V ;则由P =UI 得电路中的最大电流I 最大=IL =P 额U 额=3 W 6 V =0.5 A ,由欧姆定律得总电阻R 总最小=U I 最大=18 V0.5 A =36 Ω;由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,变阻器接入电路中的最小电阻R 最小=R 总最小-RL =36 Ω-12 Ω=24 Ω;为保护电压表的量程,则电压表的最大示数为15 V ,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得灯泡两端的电压为UL ′=U -UR 最大=18 V -15 V =3 V ,则通过灯泡的最小电流I 最小=UL ′RL =3 V12 Ω=0.25 A ,由欧姆定律得变阻器接入电路中的最大电阻R 最大=UR 最大I 最小=15 V0.25 A=60 Ω;由此可知滑动变阻器连入电路的阻值范围是24 ~60 Ω. 13解:(1)因为灯的额定电压为UL =8 V ,额定功率为PL =4 W ,则由P =U2R 可得灯的电阻为RL =UL2PL =(8 V )24 W =16 Ω;(2)闭合开关S 和S1时,灯泡短路,R1单独接入电路,此时其两端电压为U =9 V ,又知电路消耗的功率为P1=U2U2(9 V )2路,当R2全部接入电路时,电路中电阻最大,由I =U R 可知,此时通过R1的电流为I1=U R1=9 V20 Ω=0.45 A ,通过R2的电流为I2=U R2=9 V20 Ω=0.45 A ,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故I =I1+I2=0.45 A +0.45 A =0.9 A ;(3)当只闭合S2时,R2和L 串联,由于灯泡正常发光时,电压为UL =8 V ,额定功率为PL =4 W ,额定电流为IL =PLUL =4 W8 V =0.5 A<3 A ,故电路中最大电流为I =0.5 A ,此时滑动变阻器两端电压为U ′=U -UL =9 V -8 V =1 V ,滑动变阻器消耗的电功率为P1=U′IL =1 V×0.5 A =0.5 W ;滑动变阻器消耗的功率为P =U2I =(U -UL 实)I =(9 V -IRL)I =9 V×I -16 Ω×I2=8164 W -(4I -98)2W ,当4I -98=0即I =932 A<0.5 A 时,R2的功率最大Pmax =8164W≈1.27 W ,故滑动变阻器R2的电功率变化范围为0.5~1.27 W14解:(1)因为小灯泡正常发光,根据P =UI 可得,小灯泡正常发光时的电流IL =P U =1.25 W 2.5 V =0.5 A ,根据I =UR 可得,小灯泡正常发光时的电阻RL =U I =2.5 V0.5 A =5 Ω;(2)当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P 滑至左端,R2、L 串联,灯L 正常发光,电路电流I =IL =0.5 A ,电源电压U 电=I(R2+RL)=0.5 A×(10 Ω+5 Ω)=7.5 V ;(3)当S1、S2、S3都闭合时,且滑片滑到中点时,R1与R2′并联,R1中电流I1=U R1=7.5 V 15 Ω=0.5 A ;R2中电流I2=U R2′=7.5 V5 Ω=1.5 A ,电流表的示数I 干=I1+I2=0.5 A +1.5 A =2.0 A ,电路消耗的总功率P =UI =7.5 V×2 A =15 W.15解:(1)当开关S 闭合,S1、S2断开且灯泡正常发光时,灯泡L 与12R2串联,电流表测电路中的电流,由I =UR 可得,电路中的总电阻R =U I =6 V 0.3 A =20 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,灯泡的电阻RL =R -12R2=20 Ω-12×20 Ω=10 Ω,灯泡的额定电压UL =IRL =0.3 A×10 Ω=3 V ;(2)灯泡正常发光1 min 电流所做的功WL =ULIt =3 V×0.3 A×60 s =54 J ;(3)开关S 闭合,S1、S2断开且滑片位于最右端时,灯泡L 与R2的最大阻值串联,则整个电路消耗的电功率P =U2R =U2RL +R2=(6 V )210 Ω+20 Ω=1.2 W ;当S 、S1、S2都闭合且滑片位于最右端时,R1与R2的最大阻值并联,电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻R ′=R1R2R1+R2=12 Ω×20 Ω12 Ω+20 Ω=7.5 Ω,电路消耗的电功率P ′=U2R ′=(6 V )27.5 Ω=4.8 W ,则P ∶P ′=1.2 W ∶4.8 W =1∶4.。
电学综合习题汇总四、计算题23.在如图所示的电路中,电源电压为6伏不变,电阻R 1的阻值为10欧,闭合电键S ,电压表的示数为2伏。
求:(1)通过R 1的电流; (2)R 2的阻值; (3)电阻R 2的电功率。
24.在如图所示的电路中,电源电压为3伏且不变,电阻R 1的阻值为15欧。
闭合电键S 后,电流表的示数为0.5安。
求: (1)通过电阻R 1的电流I 1。
(2)电阻R 2的阻值。
(3)通电10秒,电流通过电阻R 2所做的功W 2。
25.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。
电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“202A ”字样,闭合电键S ,电流表示数为0.2安。
求: (1)电压表的示数。
(2)电阻R 2连入电路的阻值。
(3)R 1消耗的功率。
(4)若移动滑动变阻器滑片P 到中间某位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,求此时电压表和电流表的示数。
26.在图所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R 2上标有“30Ω 2A ”字样,闭合电键S 后,电压表、电流表的示数分别为4伏、0.4安。
求:(1)电阻R 1的阻值。
(2)变阻器R 2消耗的电功率P 2。
(3)在能改变电表量程的前提下,通过改变变阻器P 的位置,当两电表指针偏转的角度恰巧相同时,试求通过电路的电流I 。
五、实验题27.某同学研究“决定电阻大小的因素”的实验时,每次需挑选下表中两根合适的导线,测出通过它们的电流强度,然后进行比较,最后得出结论。
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线是(选填编号)_________; (2)为了研究电阻与导体的长度有关,应选用的两根导线是________________; (3)为了研究电阻与__________的关系,应选用的两根导线是______________。
(4)本实验所采用的方法是 。
28.某小组同学在教师指导下探究灯泡发光情况。
他们用三组不同规格的灯泡分别接入电路,使它们都正常发光,并用电度表和钟表分别记录灯泡正常发光时消耗的电功和发光时间。
1
电学综合计算题--- 6
1.如图所示,电源电压保持不变,电阻R 1为30Ω,小灯泡L 标有“6V 3W”字样.闭合S,断开S 1S 2,滑动变阻器滑片P 移至最右端时,小灯泡L 恰好正常发光.闭合S 、S 1S 2,滑动变阻器滑片P 移动至最左端时,电路消耗的电功率为3W .忽略小灯泡电阻随温度的变化.求: (1)电源的电压及小灯泡L 的电阻; (2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)闭合S ,断开S 1S 2,滑动变阻器消耗的电功率为0.72W 时,电流表的示数.
2。
如图所示,电源电压保持12V 不变,L 是标有“12V 6W”的小灯泡,其电阻不随温度变化,R=20Ω. (1)当S 、S 1 闭合、S 2 断开,且P 位于滑动变阻器R 0 的中点时,电流表示数为0.4A.求滑动变阻器R 0 的最大阻值.
(2)当S 、S 1 、S 2 都闭合,且P 位于a 端时,求电流表的示数.
(3)要使电路中的总功率最小,请指出开关S 、S 1 、S 2 的开闭情况和滑片P 的位置,并求出此时的最小功率.
3如图所示,电源电压为12V ,并且保持不变,滑动变阻器R 1的最大阻值为18Ω,R 2为18Ω,小灯泡L 上标有“6V 3W”字样.
(1)当S 闭合,S 1S 2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大? (2)闭合S 、S 1S 2,调节滑动变阻器,此时电流表示数为2.5A ,求通电10min 电流通过滑动变阻器做的功是多少?
4.如图所示,电源电压为12V ,且保持不变,定值电阻R 1为24Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样.灯丝电阻不随温度改变. (1)求灯泡的额定电流.
(2)求当S 、S 1、S 2都闭合时,R 1的电功率.
(3)当只闭合S ,断开S 1,S 2,滑动变阻器滑片P 移至中点时,小灯泡恰好正常发光,求滑动变阻器的最大阻值.
5如图所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“12V 6W ”字样,R 2=6Ω,求:
(1)当S 1、S 2都闭合时,电流表示数为1.5A ,小灯泡L 正常发光,求电源电压U 和 电阻R 1的阻值。
(2)当S 1、S 2都断开时,小灯泡L 的实际功率。
(不计温度对灯丝电阻的影响)
6 (2015•苏州)有两只灯泡,A 灯“6V 6W”、B 灯“6V 3W”,A 和B 中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.
(1)将A 、B 并联接在6V 电源两端,求1min 内电路消耗的电能;
(2)将A 、B 串联接在某电源两端,使B 灯恰好正常发光,求此时A 灯电阻;
(3)将A 与一个滑动变阻器(50Ω 2A )串联接在6V 电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A 灯功率相等时,求滑动变阻器的功率.
7.(潍坊)如图所示的电路中,电源电压为5V且保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,R1为滑动变阻器,R2=20Ω,灯泡L标有“4V1.6W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响).在仪表和灯泡安全工作的情况下,求:
(1)开关S1断开,S2和S3闭合时,滑动变阻器R1消耗的最大功率;
(2)开关S1闭合,S2和S3断开时,滑动变阻器R1允许的取值范围.
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡标有“”的字样。
当闭合、、,断开时,灯泡能正常发光,此时电流表示数为。
(假设小灯泡的电阻始终保持不变)。
求:
(1)闭合、,断开、时,电流表的示数与相比变化了,则此时小灯泡的实际功率为多大;
(2)同时闭合四个开关,并将滑动变阻器的滑片移到中点时,电流表的示数
与相比变化了,则滑动变阻器的最大阻值为多少;
(3)闭合、,断开、,把滑动变阻器的滑片分别移端和端时,
消耗的功率之比是多少。
9.(2014?贵阳模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L
上标有“6V3W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响.
(1)求灯丝电阻;
(2)当开关S1、S2、S3均闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A,
求定值电阻R0的电阻;
(3)当开关S1闭合,S2、S3断开,移动滑动变阻器的滑片P至中点时,电
阻R0消耗的电功率为0.8W,求滑动变阻器的最大电阻值.11如图所示电路,电源电压保持不变,L是标有“6V3W”的小灯泡,R是滑动变阻器.闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑片P位于中点时,灯泡L恰好正常发光,电压表V的示数为U1;当S1、S2都闭合,滑片P滑至b端时,电流表示数为1.5A,电压表V的示数为U2;U1:U2=1:2,下列选项正确的是()A.滑动变阻器的变化范围是0~12Ω
B.滑动变阻器的变化范围是0~24Ω
C.当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于a端时,灯泡L仍能正常工作
D.当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于b端时,R1消耗的实际电功率是6W
12 (2014遵义)如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡标有”9V9W”
的字样。
当闭合S、S1、S2、,断开S3时,灯泡能正常发光,此时电流表示数为I。
(假设小灯泡的电阻始终保持不变)。
求:
(1)闭合S、S2,断开S1、S3时,电流表的示数与I相比变化了0.4A,则此时小灯泡的实际功率为多大;
(2)同时闭合四个开关,并将滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数与I相比变化了0.6A,则滑动变阻器的最大阻值为多少;
(3)闭合S、S3,断开S1、S2,把滑动变阻器的滑片P分别移a端和b端时,R1消耗的功率之比是多少。
13 如图18所示,电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动
变阻器R标有“100Ω1A”字样,电压表使用的量程为0~15V,电流表使
用的量程为0~0.6A,R0为一定电阻;当闭合开关S、S1,断开S2时,灯
泡L恰好正常发光;不计温度对灯丝电阻的影响。
求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、S1,断开S2时,通电1m i n,电流通过定值电阻R0所做
的功;
(3)当闭合开关S、S2,断开S1时,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器R功率的变化范围。
2
!10 如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 5W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表
量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它
两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。
当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,
定值电阻R0的电功率变化了5.4W,求:
(2)只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑
片P置于中点位置时,灯泡的实际功率;
(3)只闭合S和S1,在保证电路安全的
情况下,当电阻R0消耗电功率最小时,
滑动变阻器R消耗的电功率。
3。