最新中考物理培优专项复习——电学计算题含答案
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电学计算题1.如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置,其中定值电阻R0=10Ω,Rx是压敏电阻,其阻值随压力变化的图像如图乙所示。
电子秤表是由量程为0~3V的电压表改装而成的,电源电压保持9V不变。
电子秤托盘(其质量忽略不计)内放有质量为1000g、底面积为0。
04m2薄壁容器,容器内装有质量为7000g、深为12cm的水(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
求:(1)容器对托盘的压强;(2)水对容器底的压力;(3)当开关S闭合,此时电子秤中电压表的示数;(4)此电子秤的最大称量为多少千克.(1)2000Pa(2)48N(3)1.5V(4)16kg2.下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息.经分析得知,当开关S闭合时,饮水机处于加热状态,S断开时,饮水机处于保温状态.为了测量它加热时的实际功率,小明断开其它所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路中,闭合开关S,测得热水箱中的水从20℃升高到100℃,所用时间为7。
5min,同时观察到家中标有“1200r/kw•h”字样的电能表转盘转过120转(r).根据以上信息,求:(1)电阻R1的阻值(不考虑温度对阻值的影响);(2)饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量[C水=4.2×103J/(kg•℃)];(3)饮水机加热时的实际功率;(4)饮水机此加热过程中的热效率.答:(1)55Ω.(2)3。
36×105J.(3)800W.(4)93.3%.3。
如图甲是小梦家豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率是200W.R是加热电阻,额定功率是1100W,图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息.小梦的妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1。
5kg,求:(1)豆浆机的加热电阻是多少?(2)从第6min至第9min,豆浆吸收的热量是多少?[C豆浆=4.0×103J/(kg•℃](3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?(1)44Ω;(2)1。
中考专题复习——电学计算题1. 如图10所示电路中,小灯泡L 标有“6V 6W ”字样,R 2=3Ω,当S 1、S 2都闭合时,电流表示数为1.2A ,这时小灯泡L 正常发光,求: (1)电源电压U (2)电阻R 1的阻值(3)当S 1、S 2都断开时,小灯泡L 消耗的功率.解:(1)当S 1、S 2都闭合时,R 2短路,R 1与L 并联接入电源两端 ∵L 正常发光 ∴电源电压U =U L =6V (2) ∵P L =I L U L 。
∴I L =L L U P =VW 66=1A R 1=11I U =L I I U -1=A A V 12.16-=30Ω (3)当S 1、S 2都断开时,R 2与L 串联在此电路中R L =LLP U 2=W V 6)6(2=6Ω I L =I =R U =L R R U +2=Ω+Ω636V =32AP L =I L 2R L =2)32(A ×6Ω=2.67W2.如图19甲所示的电路中,电源电压为3Ⅴ,小灯泡上标有“2.5Ⅴ 0.25A”字样。
当滑动变阻器的滑片P 从最右端移到a 点时,小灯泡正常发光;再移动滑片到某点b 时,电压表的读数如图19乙所示(电源电压和小灯泡的电阻保持不变).请回答:(1)当滑片P 移到b 点时,电压表的读数为__ 2 V 。
小灯泡的电阻为 10 Ω。
b 点在a 点的__右____边(选填“左”或“右”)。
(2)滑片在b 处时,求滑动变阻器接人电路的阻值是多少? R =U/I=5Ω(3)滑片在b 处时,求滑动变阻器消耗的功率是多少? P=I 2R=0.2W3.某保温电热水壶电路如图21,S 是温控开关,R 1为加热器。
当开关S 接到a 时,电热水壶处于加热状态,此时通过电热水壶的电流是5A ;当水烧开时,开关S 自动切换到b ,电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W 。
(不考虑温度对电阻阻值的影响),求: 图21 (1)加热电阻R 1的阻值是多大?(2)在保温状态下,通过电阻R 2的电流是多少?4.小明学习了电功率的知识后,想利用家里的电能表(如图21)和手表,测出一些家用电器的有关数据。
中考物理总复习《电学(电功率、电与磁)计算》专项测试题-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.在如图所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡标有“6V 3W”字样,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的最大阻值为20Ω。
(1)只闭合开关S1和S3时,电路消耗的功率为6W,则闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电流为多少?(2)在不损坏各元件的情况下,求只闭合开关S1时,R1消耗的最大功率P1;只闭合开关S2时,灯泡消耗的最小功率P2。
2.小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态。
如图所示为饮水机的原理图,当开关S、S1闭合后,饮水机处于加热状态,当水温达到100℃时,温控开关S1自动断开,饮水机处于保温状态,饮水机的铭牌信息如下:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
求:水箱容积2L(1)加热时通过饮水机的电流;(2)电阻R2的阻值;(3)不计热量损失,将一箱20℃水加热7min,饮水机内水的温度达多少℃?3.图甲所示是一款硅胶材质的电热桌垫,具有关、低温和高温三个挡位。
其内部主要由加热电阻R1、R2和开关组成,其相关参数如本表。
某次将其调至高温模式正常工作2min后,桌垫的温度升高了20℃;如图乙、丙所示是小明利用所学知识为电热桌垫设计的两种电路。
请你解答下列问题:加热电阻R24Ω(1)电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少?[硅胶的比热容为2×103J/(kg·℃),百分号前保留1位小数](2)请根据表格中提供的信息帮他从乙、丙两图中选出最符合该款电热桌垫工作要求的电路,并说明理由。
R=Ω,闭合开关S后,额定电压为3V的灯L正4.如图所示,电源电压保持不变,电阻3I=。
求:常发光,电流表A的示数 1.2A(1)通过电阻R的电流1I;(2)灯L的额定功率P;(3)通电10s,电路中电流做的功W。
初中物理中考:电学计算题(答案)2. (1) 灯L的阻值为U/I=6/3=2Ω。
(2) 电阻R在60s内产生的热量为Q=I^2Rt=1^2*6*60=360J。
3. (1) 根据欧姆定律,电流I=U/(R1+R2)=0.2A,所以电源电压U=3V。
4. (1) 由图2可知,电阻R1的电压为4V,所以电源电压为U=4+6=10V。
5. (1) 由电路图可知,电路总电阻为2*5*3*10^3=30kΩ,所以单根电话线的电阻为15kΩ/km。
6. (1) 通过R1的电流为I1=U/R1=0.6A,通过R2的电流为I2=0.2A,所以R2的阻值为R2=U/I2-R1=20Ω。
7. (1) 由电路图可知,电阻R1两端的电压为U1=12-8=4V。
8. 根据图乙可知,电流表的示数在t=0时刻为0,在t=0.2s时刻达到最大值。
根据图丙可知,当F=5*10^6N时,压力传感器的阻值为RN=0。
所以当电流表示数达到最大值时,压力传感器的阻值为RN=0,根据电路图可知,此时电路总电阻为R=20Ω,电流为I=U/R=1.8A。
根据压力传感器的阻值变化关系可得,当F=5*10^6N时,电路中的电阻为R'=RN+R*N/S=20Ω,所以撞击力为F=U^2/R'=36^2/20=64.8N。
1. 在重物下落到撞击玻璃样品之前的时间内,电阻R两端的电压是多少?2. 玻璃样品受到的最大撞击力是多少?1. 电热水壶正常工作时,电流为5A。
如果每天使用1小时,一个月用电量为33kW·h。
2. (1) 灯L正常发光时的电阻为12Ω;(2) 只闭合S1、S3时,电阻R在60秒内产生的热量为360J;(3) 要使整个电路消耗的电功率最小(且电路电流不为0),断开S1、S3,闭合S2时,灯L与电阻R串联,此时的最小电功率为2W。
2023年中考题分类---电学计算1、(2023湖南常德)在图甲所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S,两电流表的指针均指在表盘正中位置如图乙所示。
(1)求电源电压U;(2)求电阻R2的功率;(3)现用电阻R替换原来的两个电阻中的一个,发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化,且电路的总功率变化了1.2W。
求电阻R的阻值(结果保留1位小数)。
答案:(1)9V;(2)10.8W;(3)6.8Ω或8.4Ω解析:解:由图甲可知,两电阻并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流;(1)由并联电路的电流特点可知,干路电流大于支路电流,A2的示数应大于A1的示数,因此A2选用大量程,A1选用小量程,由图乙可知,A1的分度值为0.02A,示数为0.3A,A2的分度值为0.1A,示数为1.5A,由并联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=U2=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V(2)由并联的电流特点可知,通过R2的电流I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A则电阻R2的功率P2=U2I2=9V×1.2A=10.8W(3)由于替换前后只有一个电流表的示数发生了变化,由并联电路的特点可知,此时无论更换哪个电阻,干路电流一定会发生变化,则A1的示数不能发生变化,因此被替换的电阻为R2,通过R1的电流不变;原来电路的总功率P=UI=9V×1.5A=13.5W则更换后电路的总功率P'=P+ΔP=13.5W+1.2W=14.7W或P″=P﹣ΔP=13.5W﹣1.2W=12.3W当P'=14.7W时,由P=UI可知,干路电流'14.7W 49'A 9V 30P I U ===由并联电路的电流特点可知,此时通过R 的电流R 1494'A 0.3A A 303I I I =-=-=由欧姆定律可知,电阻R 的阻值R 9V 6.8Ω4A 3U R I ==≈当P″=12.3W 时,干路电流''12.3W 41''A 9V 30P I U ===此时通过R 的电流R 14116'''A 0.3A A 3015I I I =-=-=电阻R 的阻值R 9V '8.4Ω16'A 15U R I ==≈因此电阻R 的阻值为6.8Ω或8.4Ω。
初三电学计算测试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 一个电阻为10欧姆的电阻器,通过它的电流为0.2安培,根据欧姆定律,该电阻两端的电压是多少伏特?A. 0.2伏特B. 2伏特C. 20伏特D. 200伏特2. 两个电阻分别为R1=20欧姆和R2=30欧姆,串联后接入电路中,总电阻是多少?A. 40欧姆B. 50欧姆C. 100欧姆D. 120欧姆3. 一个电路中,电源电压为12伏特,串联电路的总电阻为6欧姆,通过电路的电流是多少?A. 1安培B. 2安培C. 3安培D. 4安培4. 一个电容器的电容为4微法拉,当它被充电到6伏特时,储存的电荷量是多少?A. 12微库仑B. 24微库仑C. 36微库仑D. 48微库仑5. 一个电感器的自感系数为0.5亨利,当通过它的电流以每秒0.1安培的速率变化时,产生的感应电动势是多少?A. 0.05伏特B. 0.5伏特C. 5伏特D. 50伏特二、填空题(每空1分,共10分)6. 欧姆定律的公式是:_________________。
7. 串联电路中,总电阻等于各个电阻之_______。
8. 并联电路中,总电阻的倒数等于各个电阻倒数之_______。
9. 电容器的电容公式是:C=_______/Q。
10. 电感器的感应电动势公式是:E=_______。
三、计算题(每题10分,共30分)11. 一个电路中,电源电压为24伏特,串联电路的总电阻为12欧姆,求通过电路的电流。
12. 一个电容器的电容为5微法拉,当它被充电到10伏特时,储存的电荷量是多少?13. 一个电感器的自感系数为0.2亨利,当通过它的电流以每秒0.2安培的速率变化时,产生的感应电动势是多少?四、简答题(每题5分,共10分)14. 解释什么是串联电路和并联电路,并说明它们的特点。
15. 简述电容器和电感器在电路中的作用。
答案:一、选择题1. B2. C3. B4. B5. B二、填空题6. V=IR7. 和8. 和9. Q/U10. L*ΔI/Δt三、计算题11. 电流I=V/R=24V/12Ω=2A12. 电荷量Q=C*U=5*10^-6 F*10V=50*10^-6 C=50μC13. 感应电动势E=L*ΔI/Δt=0.2H*0.2A/s=0.04V四、简答题14. 串联电路是指电路元件首尾相连的电路,其特点是电流在各个元件中相同,总电阻等于各个电阻之和。
中考物理总复习《电学》专项练习题-附参考答案一、选择题(2分×15=30分)1.19世纪末叶,汤姆逊发现了电子,将人们的视线引入到原子的内部:由此,科学家们提出了多种关于原子结构的模型。
通过学习,你认为原子结构与下列事物结构最接近的是()A. 西红柿B. 西瓜C. 面包D.太阳系2.在学习“摩擦起电”时,同学们用塑料直尺在头发上摩擦几下后,试试能否吸引碎纸片,结果塑料直尺能够吸引碎纸片。
如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比,这个现象说明 ( )A.摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带负电,塑料直尺带正电B.摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带正电,塑料直尺带负电C.摩擦时,只发生了正电荷的转移,使塑料直尺带了正电D.摩擦时,头发上的电子向塑料直尺转移,使塑料直尺带了负电3.以下学习用品中,在通常情况下属于导体的是()A.塑料刻度尺 B.金属小刀片C.绘画橡皮D.物理课本4.图为路口交通指示灯的示意图,指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为。
据你对交通指示灯的了解推断()A.红灯、黄灯、绿灯是串联的B.红灯、黄灯、绿灯是并联的C.红灯与黄灯并联后再与绿灯串联D.绿灯与黄灯并联后再与红灯串联5.在日常生活中我们常会看到这样的通告:“由于检修线路,今天从上午六点至下午五点停电。
”这里所提到的“电”是指下列物理量中的()A.电流 B. 电压 C. 电热 D.电功率6.如图示电路,下列说法正确的是 ( )A.L1、L2串联B.开关S只控制L2C.电流表测干路中电流D.电流表测L1的电流7.A 、B 是同种材料制成的电阻,它们的长度相等,A 的横截面积是B 的两倍,将它们串联在电路中,则加在A 、B上的电压UA 、UB和通过A、B的电流IA、IB间的关系正确的是 ( )A.I A=I BB.I A>I BC.U A=U BD.U A>U B8.在研究导体中的电流与导体电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变。
中考物理总复习《计算题-电学》专题检测卷-带答案学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________1.如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 移到a 端时,电流表的示数为0.6A ;当滑动变阻器滑片P 移到b 端时,电流表的示数为0.8A ,求: (1)电源电压; (2)电阻R 的阻值。
2.如图甲所示是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。
它有三段温控功能:高温炖、中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,已知R 2=121Ω,如表是该电炖锅的部分参数。
[34.210J/kg c =⨯⋅水(℃)]项目 参数 电源电压(V ) 220 中温挡功率(W ) 440 高温挡功率(W )840 容积(L )1(1)中温挡时,流过R 1的电流为多少? (2)求R 1的阻值为多少?(3)在标准大气压下,使用高温炖将初温是52℃的一锅水烧开,若电炖锅高温炖时加热效率为80%,求烧开一锅水需要的时间?3.某品牌家用电热水器的内部简化电路如图所示,其中R 为阻值相同的电热丝,其挡位器有甲、乙、丙三种连接方式,用其低温挡(额定功率1000W )将2kg 的水温度由20℃升高到50℃需要5min ,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),求: (1)电热丝的阻值;(2)电热水器的高温挡的功率; (3)电热水器低温挡的加热效率。
4.某电热水器简化电路如图所示,其额定电压为220V ,通过控制开关S 2有快速升温和低速升温两个加热挡位,其内部电路由发热电阻R 1和R 2组成,且R 1=2R 2。
如果低速升温挡的电功率为550W ,试求: (1)R 1的阻值为多少?(2)快速升温挡的电功率是多大?(3)在额定电压下,低速升温挡位工作时将5.5kg 、初温50℃的水加热至沸腾(外界为一标准大气压)需要多长时间?不计热量损失,水的比热容()34.210J/kg c =⨯⋅水℃。
中考物理总复习《电学计算题》专题训练(带有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________典例精讲例 如图甲所示电路,小灯泡L 上标有“2.5 V 1.25 W”字样,滑动变阻器R 2上标有“10 Ω 1 A”字样.闭合开关S 、S 1,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,此时电压表示数为2 V ,求:(1)小灯泡L 正常发光时的电阻;(2)若电流表选用0~0.6 A 量程,电压表选用0~3 V 量程,在确保电路各元件安全的情况下,求电路消耗的最大电功率(假定灯丝电阻保持不变);(3)若更换电源,只闭合开关S 、S 2,移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙所示(可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变),当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时,其中一个表指针达到满偏,另一个表指针在刻度盘23处.求定值电阻R 1的可能值.实战演练1.(2022河北18题)如图所示,电源电压为18 V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”.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0.36 A,电压表的示数为3.6 V.(1)求R0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,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2.求P1∶P2.2.(2022河北预测卷)如图所示,电源电压为12 V且保持不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~0.6 A.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围;(3)调节滑片,当小灯泡正常发光时,保持滑片的位置不变,用定值电阻R0替换小灯泡L,替换前后,电路的总功率变化了1.2 W.求R0可能的电阻值.参考答案典例精讲例 解:(1)根据电功率的变形式P =U 2R 可知,小灯泡L 正常发光时的电阻R 灯=U 灯2P 灯=(2.5V )21.25W =5 Ω (2)闭合开关S 、S 1,小灯泡L 和滑动变阻器R 2串联,电压表测量滑动变阻器R 2两端的电压.移动滑片使小灯泡正常发光,此时小灯泡两端的电压为2.5 V ,滑动变阻器R 2两端的电压为2 V ,故电源电压U 电=U 灯+U 滑=2.5 V +2 V =4.5 V由I =U R 可知,小灯泡正常发光时的电流I 灯=U 灯R 灯=2.5V 5Ω =0.5 A 为了保证电路各元件安全,通过电路的最大电流为0.5 A ,则电路消耗的最大电功率P max =U 电I max =U 电I 灯=4.5 V×0.5 A =2.25 W(3)只闭合开关S 、S 2,电阻R 1和滑动变阻器R 2串联.因滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ,所以由图乙可知,电流表选择的量程为0~0.6 A ,此时电路中的电流为0.5 A.若电压表的量程为0~15 V ,则其示数为12 V ,滑动变阻器的阻值为R 滑=U 1I´ =12V 0.5A=24 Ω>10 Ω,滑动变阻器R 2上标有“10 Ω 1 A”,故不符合题意;若电压表的量程为0~3 V ,则其示数为2.4 V ,滑动变阻器接入电路的阻值为R 滑′=U 2I´ =2.4V 0.5A=4.8 Ω<10 Ω,符合题意;若电流表达到满偏0.6 A ,则电流表示数增大了ΔI =0.6 A -0.5 A =0.1 A电压表则减小了ΔU =2.4 V -23×3 V =0.4 V 因串联电路总电压等于各分压之和,所以R 1两端电压变化量和电压表示数变化量相等,则由I =U R可知,定值电阻R 1=ΔU ΔI =0.4V 0.1A=4 Ω 若电压表示数达到满偏3 V ,则电压表的示数增大了ΔU ′=3 V -2.4 V =0.6 V根据串联电路电压规律可知,R 1两端电压变化量也为0.6 V ,电流表示数减小了ΔI ′=0.5 A -23×0.6 A =0.1 A 由I =U R 可知,定值电阻R 1=ΔU ′ΔI ′ =0.6V 0.1A=6 Ω 所以,定值电阻R 1的阻值可能为4 Ω或6 Ω.实战演练1.解:(1)由题图可知,定值电阻R 0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压根据题意及欧姆定律得,定值电阻R 0的阻值R 0=U 0I =3.6 V 0.36 A=10 Ω (2)根据题意,当滑动变阻器滑片移至中点时滑动变阻器两端的电压U 滑=U -U 0=18 V -3.6 V =14.4 V通过滑动变阻器的电流即电路中的电流I =0.36 A所以滑动变阻器一半的阻值R 滑2=U 滑I =14.4 V 0.36 A=40 Ω 则滑动变阻器的最大阻值R 滑=2×40 Ω=80 Ω(3)当电流表示数最大为0.6 A 时定值电阻R 0两端的电压U 0′=I max R 0=0.6 A×10 Ω=6 V <15 V电压表可以正常工作所以电路消耗的最大功率P 1=UI max =18 V×0.6 A =10.8 W当电压表改接在R 两端,R 两端的电压最大为15 V 时,R 接入电路的电阻最大,此时电路中的功率最小R 0两端的电压U 0″=U -U 滑′=18 V -15 V =3 V此时电路中的电流I min =U 0″R 0=3 V 10 Ω=0.3 A R 接入电路的电阻R 滑′=U 滑′I min =15 V 0.3 A=50 Ω<R 滑 所以电路中的最小功率P 2=UI min =18 V×0.3 A =5.4 WP 1∶P 2=10.8 W ∶5.4 W =2∶12.解:(1)小灯泡正常发光时的电阻R L =U 额2P 额=(6 V )23 W =12 Ω (2)电流表的量程为0~0.6 A ,小灯泡规格为“6 V 3 W”,所以,电路中的最大电流:I 大=I L =P 额U 额 =3 W 6 V =0.5 A此时电路中的总电阻:R 总=U I 大 =12 V 0.5 A=24 Ω 滑动变阻器接入电路中的最小阻值R 小=R 总-R L =24 Ω-12 Ω=12 Ω电压表的量程为0~15 V ,电源电压为12 V ,所以滑动变阻器接入电路的阻值可以达到最大值,即为20 Ω故滑动变阻器R 接入电路的阻值范围为12~20 Ω(3)用定值电阻R 0替换小灯泡L ,替换之前,小灯泡正常发光通过电路的电流:I =0.5 A由串联电路中各部分两端电压之和等于总电压可得:U 滑=U -U 额=12 V -6 V =6 V所以R 滑=R L =12 Ω由题知,用电阻R 0替换L ,R 滑保持不变,总功率的变化量为1.2 W则由P =UI 可得串联电路电流的变化量:ΔI =ΔP U =1.2 W 12 V=0.1 A 若电流减小0.1 A ,则此时通过电路的电流:I 0=I -ΔI =0.5 A -0.1 A =0.4 A则电路中的总电阻为:R 总′=U I 0 =12 V 0.4 A=30 ΩR0=R总′-R滑=30 Ω-12 Ω=18 Ω若电流增大0.1 A,则此时通过电路的电流:I0′=I+ΔI=0.5 A+0.1 A=0.6 A 则电路中的总电阻为:R总″=UI0′=12 V0.6 A=20 ΩR0′=R总″-R滑=20 Ω-12 Ω=8 Ω综上所述:电阻R0可能的电阻值为18 Ω或8 Ω.。
电学计算题1.如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置,其中定值电阻R0=10Ω,Rx是压敏电阻,其阻值随压力变化的图像如图乙所示。
电子秤表是由量程为0~3V的电压表改装而成的,电源电压保持9V不变。
电子秤托盘(其质量忽略不计)内放有质量为1000g、底面积为0.04m2薄壁容器,容器内装有质量为7000g、深为12cm的水(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
求:(1)容器对托盘的压强;(2)水对容器底的压力;(3)当开关S闭合,此时电子秤中电压表的示数;(4)此电子秤的最大称量为多少千克。
(1)2000Pa(2)48N(3)1.5V(4)16kg2.下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息.经分析得知,当开关S闭合时,饮水机处于加热状态,S断开时,饮水机处于保温状态.为了测量它加热时的实际功率,小明断开其它所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路中,闭合开关S,测得热水箱中的水从20℃升高到100℃,所用时间为7.5min,同时观察到家中标有“1200r/kw•h”字样的电能表转盘转过120转(r).根据以上信息,求:(1)电阻R1的阻值(不考虑温度对阻值的影响);(2)饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量[C水=4.2×103J/(kg•℃)];(3)饮水机加热时的实际功率;(4)饮水机此加热过程中的热效率.答:(1)55Ω.(2)3.36×105J.(3)800W.(4)93.3%.3.如图甲是小梦家豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率是200W.R是加热电阻,额定功率是1100W,图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息.小梦的妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg,求:(1)豆浆机的加热电阻是多少?(2)从第6min至第9min,豆浆吸收的热量是多少?[C豆浆=4.0×103J/(kg•℃](3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?(1)44Ω;(2)1.8×105J;(3)7.5×105J.4.如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值R2为40Ω,小灯泡的额定电压为18V,灯丝电阻不随温度发生变化,闭合开关S。
当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器的滑片P移动到中点时,电流表的读数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电流表的示数为0.9A,求(1)电源电压是多少?(2)当开关S1、S2都断开时,通电1min,电路中产生的最大热量是多少?(3)小灯泡的额定电功率是多少?(1)当S闭合,S1、S2断开时,滑动变阻器的滑片在中点时,电路由电阻R1和R2/2串联组成,电路中的总电阻R=R1+R2/2=20Ω+40Ω/2=40Ω电源电压U=IR=0.3A×40Ω=12V(2)电路中元件均为纯电阻用电器,由Q=I2Rt有Q=(U2/R)t可知,只有当电路中电阻最小时,电路中产生的热量最多。
此时滑动变阻器的滑片应该滑到最左端,电路中只有电阻R1的,则电路产生的最大热量为Q=(U2/R1)t=(12V)2×1×60s/20Ω=432J(3) 当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电路中R1发生短路,电路由灯L 和滑动变阻器R2并联组成,电流表测干路电流,I′=0.9A通过滑动变阻器R2的电流为I2=U/ R2=12V/40Ω=0.3A通过灯泡的电流为I L= I′- I2=0.9A-0.3A=0.6A灯泡工作时的电阻为R L=U/I L=12V/0.6A=20Ω灯泡的额定功率P饿=U饿I饿=U2饿/R L=(18V) 2/ 20Ω=16.2W5.李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态,这两种状态轮流工作,完全由温控开关S自动控制:当胆内水的温度被加热到90℃时,加热状态就停止而进入保温状态;当胆内水的温度降到60℃时,加热状态就启动.如图是该饮水机的电路原理图.李佳同学通过观察还发现:当胆内装有1L水时,饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止.问:(1)温控开关S在何种状态(断开或闭合)时,饮水机处在保温状态?这时饮水机的电功率是多少?(2)在加热状态中,饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少?[已知ρ水=1.0×103kg/m3、C水=4.2×103J/(kg•℃](1)当S断开时,只有R1接入电路;而当S闭合时,电路中两电阻并联,则总电阻小于R1的阻值,则由功率公式P=得,S闭合时,电路中功率大,S闭合时,为加热状态;当S断开时,为保温状态;此时饮水机的电功率P===40W;(2)m=ρ水V=1.0×103kg/m3X1×10-3m3=1 kg加热时水升温吸收的热量Q=mc△t=1kg×4.2×103J/(kg•℃)×(90℃-60℃)=1.26×105J;饮水机加热所需时间t=5min=5×60s=300s;饮水机消耗的电能W=()t=[]×300s=1.572×105J;则饮水机的电能转化为内能的效率为η=≈80.2%.6.如图甲所示电路,电源电压恒为1.5V,闭合开关后,把滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动.由于滑动变阻器某处发生断路,滑片P向左移动一段距离后,电流表才有读数,此时电压表的示数为1.35V.且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示.求:(1)当电流表开始有读数时,滑片P移动的距离x的值和R2接入电路的阻值;(2)电阻R1的阻值;(3)当滑片P移到x等于10cm处时,R2消耗的电功率.==9﹣==17、图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。
长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。
已知电源电压恒为6 V,小灯泡标有“2V 2 W”字样(灯丝电阻不变)。
两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x=1/h)。
求(1)小灯泡的电阻。
(2)湖水水位高于警戒水位多少米时,灯泡正常工作。
(3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,说明理由。
(1)小灯泡的电阻(2)灯泡正常发光时,通过灯泡的电流由于A内湖水电阻R与L串联,则由图像可知,当R=4Ω时,h=5m,则湖水水位高于警戒水位5m。
(3)不均匀,当超过警戒水位时,湖水水位发生变化,A内湖水电阻R发生改变,由可知,U、R L不变,则I与R不成比例,电流表的示数变化不均匀,即水位计的刻度不均匀。
8. 某太阳能热水器,可以贮水100L,天气好时,吸收的太阳辐射能可以使水温升得足够高;阴雨天可用电辅助加热,它的电加热棒的额定电压是220V,额定功率是2000W。
(1)若在阳光的照射下,100L的水温从20℃上升到50℃,吸收太阳的热量是多少?【水的比热c =4.2×103J/(kg·℃)】(2)若在阴雨天仅用电热加热棒在额定电压下将这些水加热,使之升高相同的温度,需要多长的时间?(假设消耗的电能全部转化为水吸收的内能) 电加热棒的电阻是多大?(3)实际上用电加热时间需要2h,实际加热时间长的原因是什么?使用太阳能有什么好处?(1) 1.26×107J(2) t = 6300sR= U2/P=24.2Ω(3)有热量损失、实际电压低于220V 环保、节约常规能源等9.我国是一个水资源匮乏的国家爱动脑筋的小何同学,为了节约用水设计了一个储水箱放在他家洗衣机底部,用来储存洗衣机废水,冲洗便盆。
(1)根据有关技术参数,求洗衣机洗涤时的正常工作电流是多少?(2)为合理利用空间,他根据卫生间的空间和洗衣机底面积的大小,确定储水箱的长和宽分别为1.0m、0.5m.假设要求储水箱的储水量为300kg,求小何设计的储水箱的高度至少为多少?(3)在寒冷的冬天,温度太低会影响洗涤效果,小何进一步思考:如果在洗衣机上安装一个加热电阻,这样在洗涤前先将水加热到适宜的温度,可提高洗涤效果.若每次洗衣时,首次进水量为10kg,加热时电能的80%转化为水的内能,要求给10kg的水正常加热10min,使水的温度升高10℃,求小何在洗衣机上安装的加热电阻为多少?C水=4.2×103J/kg•℃)(1)洗衣机洗涤时的正常工作电流是1A;(2)储水箱的高度0.6m;(3)小何在洗衣机上安装的加热电阻为55.3Ω.10.如图1所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,测得电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如图2所示。
求:(1)电源的电压。
(2)变阻器的最大阻值。
(3)电压表V1示数的变化范围。
(4)通过计算分析变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中,电阻R消耗的电功率变化情况。
(1)电源的电压为12V(2)最大阻值R ab=16Ω(3)电压表V1示数的变化范围是0~8V(4)电阻R消耗的电功率有18W变为211.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能.某型号电压力锅的额定电压为220V,右图是其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800W;L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管,当通过它的电流小于40 mA 时,发红光,达到40mA时,开始发绿光,只要有电流通过L其两端电压就恒为2V;R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变;接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.(1)电压力锅正常工作时,若指示灯L发绿光,求R0的最大阻值.(2)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2kWh,求R2的阻值.(3)用该压力锅对5 L、20℃的水加热,正常工作35min后,求水温升高到多少摄氏度?已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).(1)要使指示灯发绿光,电路中的最小电流I为40mA (1分)由于锅内水温达到105℃时,压力锅处于保压状态,温度保持不变,所以吸热后水温升高到105℃。
(其它合理解答参考给分)。
12、目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图20所示,它具备了风能和太阳能产品的双重优点:该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池;在风、光都具备时可以同时发电。
某种型号的风光互补路灯技术参数如下:(1)假设路灯每晚工作10h ,求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。