初中物理专题复习_电学计算题[含答案解析]资料讲解
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1.饮水机是一种常见的家用电器,其工作电路可简化为如图1所示的电路,其中S是一个温控开关,当开关S接a时,饮水机正常工作,将水迅速加热;当水达到一定温度时,开关S 自动换到b,饮水机处于保温状态,若饮水机正常工作时发热板的电功率为550 W,而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的0.1倍,求电阻R1的阻值.【答案】190Ω图12.在如图2的电路中,已知滑动变阻器的最大阻值为18Ω,电流电压恒为6 V,灯泡上有“6 V3 W”的字样.图2(1)闭合S1、S2滑片P滑到b端时,电流表示数为1 A,求电阻R1的值.(2)闭合S1断开S2,滑片P滑到a端时,电压表的示数为多少?电阻R上消耗的电功率是多大?【答案】(1)12Ω(2)2.4 V,0.48 W3.如图3所示的电路中,滑动变阻器R3的最大阻值是20Ω,电源电压为8 V且保持不变,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,将S1闭合,S2断开,电流表的示数为0.8 A,当滑动变阻器滑片P移至b端时,将S1、S2都闭合,电流表的示数为2A,求:R1、R2的阻值.图3ΩΩ.I U R 108082===则解:(1)当滑片P 移至a 端,闭合S1,断开S2时,R3连入电路的阻值为0,R1短路,只有R2连入电路,其等效电路为图4(a)所示(2)当滑片P 移至b 端,闭合S1、S2时,R2短路,R1与R3并联,且R3=20Ω,其等效电路如图4(b)所示I3=8/20 A=0.4 AI2=2A-0.4 A=1.6 AR3=U/I3=8/1.6Ω=5Ω图44.如图5所示电路,电源电压U=4.5 V 且保持不变,R 1=5Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6 A ,电压表量程为0~3 V ,通过分析计算:说明变阻器R2允许的取值范围图5解:(1)当滑片P 向左端移动时,R2减小,电路中电流增大,R2两端的电压减小,电流表的量程为0~0.6 A ,即电路中的电流最大值为0.6 A ,那么此时R2接入电路中的值为最小值、R2minU1=I1·R1=0.6×5 V=3 VU2=4.5 V-3V=1.5 V∴R2min=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω(2)当滑片P 向右端移动时,R2增大,R2两端的电压增大,电压表的量程为0~3 V ,即R2两端的电压最大值为3 V ,此时R2接入电路中的阻值为最大值R2maxU ′1=4.5 V-3 V=1.5 VI ′1=1.5/5 A=0.3 A∴R2max=U ′/I ′2=3/0.3Ω=10Ω综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω.2020.R U L =+∴⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==Ω1063010L L R V U ΩR V U (舍去)或W .W R U P P L 6310622====额额实t 0020R U R =V V t QR U 22604846000=⨯==∴ΩΩ43562219848400=⨯=⨯=∴U U R R R 5.如图6所示电路,电源电压U 恒定且小于10 V ,R1=1 5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡L 的电阻小于15Ω,当开关S 断开,滑动变阻器的滑片位于b 端时,○A 表示数为0.2 A ,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片位于a 端时,○A 表示数为1 A ,且小灯泡正常发光,求小灯泡的额定功率(忽略温度对灯丝电阻的影响).图6解:(1)当开关S 断开,滑动变阻器置于b 端时,灯泡与RL 串联①(2)当开关S 闭合,滑动变阻器置于a 端时,灯泡与R1并联115=+U R U L ②解①②式方程组得 此时灯泡正常发光则U 额=6 V6.如图7所示是一个电热毯示意图,R0是电热毯中的电阻丝,R 是与电阻丝串联的电阻,电热毯上标有“220V100W ”字样,S 是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.(1)用学过的公式推理说明开关S 断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每1分钟有60 J 的电能转化为内能,电阻R 的阻值为多大?【解析】(1)当S 闭合时,R0的功率,P0=U2/R0当S 断开时,R0的功率,P ′0=U20/R0 图7∵U0<U ∴P ′0<P0即S 断开时,电热毯处于保温状态.(2)电阻丝的电阻R0=U2额/P 额=2202/100Ω=484Ω保温状态时,电阻丝两端的电压为U0R 两端电压 UR=220 V-22 V=198 V492112221222=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==∴P P R R U R I P 222122*********⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∴R U I R U R I ΩΩ332632332122221=⨯⨯==∴=I U R R U I 即A A R U I 236222===ΩΩ6233221221=-⨯=-⋅=∴I I R I R 7.如图8所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S ,已知当滑片P 分别滑至a 端和b 端时,电阻R1消耗的电功率之比为P1∶P2=9∶4,当滑片在a 端时,电流表示数为3 A ,滑片P 在b 端时电压表示数为6 V ,求:(1)R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2;(2)电源电压是多少伏?图8【解析】(1)当滑片P 在a 端时P1=I21R1当滑片P 在b 端时I2=U2/R2滑片在a 端时U=I1·R1滑片在b 端时U=I2(R1+R2)I1·R1=I2(R1+R2)(2)由I=U/R 得U=I1·R1=3×6 V=18 V8.如图9所示的电路中,电源电压为12 V 且保持不变,滑动变阻器最大值为R2,闭合开关S 后,当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,○A 表示数由1.5A 变为0.5 A.求:图9(1)滑动变阻器的最大阻值.(2)电压表的示数的变化范围.(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时,通电2minR1产生的热量.【答案】(1)16Ω(2)0~8 V(3)240 J9.如图10所示,灯L1标有“6V3W”灯L2标有“12V4W”,将开关闭合后L1恰好正常发光,求:(1)电压表示数.(2)电流表A2的示数. 图10(3)灯L2的实际功率和L2通电1min产生的热量.【答案】(1)6 V(2)0.17 A(3)60 J10.如图11所示,电源电压为6 V且保持不变;灯L1上标有“8V8W”字样,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.图11(1)当滑片P移到b端,开关S1闭合,S2断开时,○A示数为0.2 A,求电压表的示数和L2的电阻.(2)当滑片P移到a端,开关S1、S2均闭合时,求灯L1消耗的实际功率和电流表的示数. 【答案】(1)4 V,10Ω(2)4.5 W,0.6 A。
中考物理电学综合计算题汇总及详细答案解析一、电磁学综合题1.(3)水龙头放热水时,R 1与R 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,电路消耗的总电功率:P 热=P 1+P 2=21U R +22U R =()2220V 44Ω+()2220V 242Ω=1100W+200W=1300W 。
(2019·河南中考模拟)物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示。
控制电路电压为U 1=9V 的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R 0和热敏电阻R 1组成;工作电路由电压为U 2=220V 的电源和电阻为R 2=48.4Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A 时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R 1的阻值随温度变化关系如图乙所示.解答以下问题:(1)电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________;(2)求电热丝工作时的功率__________;(3)如果恒温箱的温度设定为80℃,求电阻箱R 0应接入电路的阻值__________. (4)若要恒温箱的设定温度低于80℃,电阻箱R 0接入电路的阻值应调大还是调小?简述理由。
_____【答案】自动开关 1000W 110Ω 调小 详见解析【解析】【详解】(1)电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁,它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力,从而控制工作电路的,其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关;(2)电热丝工作时的功率:P =22U R =2(220V)48.4Ω=1000W ; (3)如果恒温箱的温度设定为80℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R 1=70Ω, 由题知,此时控制电路的电流I =0.05A ,根据电阻的串联和欧姆定律,I =11U R R +,即:0.05A=9V 70R +Ω,电阻箱R 应接入电路的阻值:R =110Ω;2.(4)风能属于可再生能源,风力发电其主要特点是取之不尽用之不竭,并且环保无污染;(2019·江门市第二中学中考模拟)阅读短文微波炉微波炉是厨房电器之一,微波有三个主要特性:一是反射性,微波碰到金属会被反射回来。
解题要求:1.写出所依据的主要公式或变形公式2.写出代入数据的过程3.计算过程和结果都要写明单位1.如图1所示,已知R1=2Ω, R2=4Ω,U=12V;求:1)通过电阻R1的电流I1;2)电阻R2两端的电压U2。
(2A,8V)解析:考查欧姆定律2.如图2所示,电流表示数为, R2=20Ω,通过R2的电流是,求:1)电压表的示数;2)电阻R1=?(6V30Ω)解析:考查并联电路中电流电压规律3. 如图3所示,电源电压为8V,R1=4R2,电流表A的示数为;求:电阻R1, R2各为多少欧?(200Ω50Ω)解析:考查并联电路电流与电阻成反比的关系4. 如图4所示,电源电压U不变,当开关S闭合时,通过电阻R1的电流为3A。
当电路中开关S断开时,R1两端电压为5V,R2的电功率为10W.求:电源电压U及电阻R1和R2的阻值。
(15V 5Ω 10Ω)解析:考查S闭合时短路,S断开时电压与电阻成正比5.把阻值为300Ω的电阻R1接入电路中后,通过电阻R1的电流为40mA;把阻值为200Ω的电阻R2和R1串联接入同一电路中时;求:1)通过电阻R2的电流为多少?2)R2两端的电压为多少?3)5min内电流通过R2做功多少?解析:考查串联电路中I R U 三者的关系6. 如图5所示,电源电压恒为3V,知R1=12Ω, R2=6Ω。
求:1)当开关S断开时电流表A的读数2)当开关S闭合时电流表A的读数解析:考查欧姆电律与并联电路分析7. 如图6所示,电源电压U不变,R1=6Ω.1)当开关S断开时电流表A的示数为1A,求R1两端的电压;2)当开关S闭合时电流表A的示数为, 求R2的电阻值。
(6V 30Ω)解析:考查欧姆电律与并联电路分析8.如图7所示,定值电阻R1和R2串联,电源电压为7V,电流表的示数为, R2的电功率为。
求:电阻R2两端电压和电阻R1的电功率。
(5V 1W)解析:考查功率的计算公式与串联电路中电压电阻关系9.如图8所示,电源电压为8V,且保持不变。
初中物理计算题分类复习一、串、并联电路计算:电压表、,SS断开时,1、在图1所示的电路中,当S闭合312电压表的示数为3 V.求:, S、S断开S 闭合时, 6 V,的示数为当213电压表的示数断开时, S)当、S闭合, S(1)电源电压是多少? (2213? 为多少1图、LU两端的电压图2所示,用电压表分别测量LU、L两端的电压以及2、12112串联的总电压LU,请根据表盘读数回答下列问题:⑵两端的电压⑴ LU是多L两2112大?U是多大?端的电压2是多大?L、⑶LU串联的总电压21⑷电源电压是多大?2图二、欧姆定律计算:,,R所示,R=15 =10 33、如图211A,求:电流表示数是各是多大?IRI和中1()R中电流2112)电压表的示数是多大?(2图3;当电44、如图所示电路中,当电源电压为4 V时,电压表的示数为1 V 源电压增至12 V的阻值。
、R时,电流表的示数为0.5 A。
求电阻R21三、电功、电功率、焦耳定律计算:最阻值为.、如图55所示电路,电源电压为45V,R15Ω,滑动变阻器R2 3V6A.,电压表量程为0~。
求:0020大阻值为Ω,电流表量程为~正常工作时整个电路消耗 (2)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围;(1)5 图的最大功率。
19B DSP—型号220V 50Hz 电源加热功率时 12若热水瓶内装满水,、某电热水瓶的铭牌如下表所示。
600W在额定电压下工作保温 7、(外界大气压强为1个标准大气压)。
求:时 3加热时)(2(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?0W电热水瓶的电阻多大?容量2L正好烧开,则加热时℃的水加热10min3)若瓶内20(电热水瓶的热效率是多少? 4()请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。
所示6、某校同学在研究用电器的电功率时连接了如图7的电路,电路中电员两端电压保持不变。
当闭合开关S、a时,闭合开关S移动到S滑动变阻器的滑片P321与断开S、S,电流表的变化范围为0.4A~0.1A,电压表的变化范围32为6V~4V;当断开开关S 和S,滑32动变阻器的滑片P移动到距a点1/2时小灯泡L正常发光。
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。
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。
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。
电功与电功率计算专题1、如图所示电路,电源电压不变,R 1的电阻为20Ω。
只闭合开关S 1时,电流表的读数为0.3A;S 1、S 2都闭合时,电流表的读数为0.5A。
求:(1)电源电压;(2)S 1、S 2都闭合时R 2的电功率。
解:(1)1110.3A 20Ω6V U U I R ===⨯=(2)210.5A 0.3A 0.2AI I I =-=-=226V 0.2A 1.2WP UI ==⨯=2、如图甲电路所示,电源电压为9V 且保持不变,小灯炮标有“6V6W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。
求:(1)小灯炮正常发光时电阻为多少欧?(2)当电流表的示数为0.7A 时,小灯泡的电功率为多少瓦?(3)当电压表的示数为2V 时,整个电路10s 内消耗的电能是多少焦?甲乙解:1)R L =U L 2/P L =(6V)2/6W=6Ω2)P 实=U 实×I 实=3V×0.7A=2.1W3)电压表示数为2V 时,由图可知此时电路中的电流为0.5A,则:W=UTt=9V×0.5A×10s=45W3、如图13所示电路图,电源电压U=6V 且保持不变,闭合开关后,电流表A 1的示数为0.2A,A 的示数为0.5A。
求:(1)电阻R1的阻值。
(2)电阻R 2的电功率。
解:(1)U 1=U 2=U=6VR 1=AVI U 2.0611==30Ω(2)I 2=I-I 1=0.5A-0.2A=0.3AP 2=U 2I 2=6V×0.3A=1.8W4、某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A 的电流时,每分钟可产生6.6×104J 的热量。
求:(1)此时电阻丝的电功率;(2)此时电阻丝的电阻;(3)此时电阻丝的工作电压。
解:(1)1100W(2)44Ω(3)220V5、如图所示的电路中,当ab 两点间接入4Ω的电阻时,其消耗的功率为16W。
完整版)九年级物理电学计算题(含答案)电路中的总电阻为R0+R=10Ω,根据欧姆定律,电流为I=U/R=12V/10Ω=1.2A。
因此,电流表示数为0.48A时,变阻器的接入电阻为8Ω。
(3)电阻R2消耗的最大功率为P=R2*I^2=20Ω*(0.2A)^2=0.8W。
2解:根据题意,当变阻器的接入电阻为10Ω时,电流表的示数为0.4A。
在改变R的接入电阻的过程中,电流表的示数从0.38A逐渐增加到0.52A。
因此,只有电流表示数为0.48A时,变阻器的接入电阻为8Ω。
3解:两个电阻并联后的总电阻为R/2,与第三个电阻串联后的总电阻为3R/2.由于三个电阻的额定功率均为10瓦,因此整个电路允许消耗的最大功率为P=30瓦。
4解:根据功率公式P=U^2/R,灯泡正常工作时的电阻为R=V^2/P=220V^2/100W=484Ω。
当灯泡接到110V的电源上时,其实际电功率为P'=U'^2/R=110V^2/484Ω=25W。
工作10分钟消耗的电能为E=P'*t=25W*10min*60s/min=J。
1度电能为3600J,因此灯泡工作1小时需要消耗E/3600=4.17度电。
5解:根据欧姆定律,电源电压为U=(0.6A-0.2A)*20Ω=8V。
由于电流表A与灯L串联,因此灯L的阻值为R=L/U=20Ω。
6解:电动机在2秒内将150克的钩码匀速提高1米,所做的功为W=mgH=150g*10N/kg*1m=1500J。
因此,电动机的效率为η=P/W=1W/1500J=0.067=6.7%。
7解:由于两个电灯串联,电流在两个电灯中分流,根据欧姆定律,两个电灯的电阻之和为R=U/I=(6V)^2/(3W+1W)=12Ω。
因此,电路两端的电压为U=IR=2A*12Ω=24V。
8解:设R1的阻值为x,R2的阻值为y,则根据题意可列出以下方程组:9W=x^2/R116W=(x+y)^2/R14A=y/(x+y)解得x=3Ω,y=9Ω,U=12V。
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.。
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R1的阻值是多大?(2)在保温状态下,通过电阻R2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。
(1)当家里只有一台电冰箱在正常工作时,他测出电能表1分钟转了3圈,求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳?(2)当电冰箱和电热水壶同时工作时,他测出电能表1分钟转33圈,求此时电热水壶的电功率是多少瓦?(3)如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒?[不考虑热量的损失,气压为一个标准大气压,水的比热容为4.2X103J/(Kg℃)]解:(1)电冰箱消耗电能为W冰=3r×1kWh/1500r=1/500kWh=7.2×103 J(2)共消耗电能为W =33r×1kWh/1500r = 11/50kWh =7.92×104J电热水壶消耗电能为W热= W - W冰=7.92×104J -7.2×103 J = 7. 2×10 4Jt=1min=60s电热水壶的电功率为P= W热/ t =7. 2×10 4J/ 60s = 1200 W(3)水吸收热量为Q吸= c m (t-t0) = 4.2×103J/(Kg℃) ×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105 J消耗电能为W1=Q吸=3.36×105 J时间为t= W1/ P =3.36×105 J/1200 W = 280 s5.家庭电路的电压是220V,某空调器处于投冷状态时的功率P1是2.2Kw,送风状态时的功率P2是0.22Kw,它们是交替运行的,现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图16所示。
(1)空调器在前5min 内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?(2)在1h内,空调器将消耗的电能是多少度?6.如图15是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的电阻,S是温控开关。
电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样。
不考虑温度对电阻值的影响。
(1)求发热电阻丝R0的阻值;(2)当电热毯处于低温档时,开关S应处于什么状态?为什么?(3)已知当电热毯处于低温档时,电路中的电流为0.1A,求在1min内发热电阻R0产生的热量是多少?7.如图15所示是一直流电动机提升重物的装置。
已知重物质量m=50kg,电源电压U=110V保持不变,电动机线圈的电阻R=4Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流I=5A(g=10N/kg)。
求:(1)电源的输出功率;(2)电动机线圈电阻R的发热功率;(3)试从能量转化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。
因能量守恒,电动机对重物做的功的功率为:P有用= P出—P热=550W-100W=450W又因为:P=W/t=Fh/t=F*vt/t=Fv,且匀速向上提升重物时:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,所以:V=P有用/F=450W/500N=0.9m/s.8.图15电动机Sv9.在图12甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L 1的额定电压为8V ,图12乙是灯泡L 2的U —I 图像。
(1)当开关S 接a 时,电压表的示数为1.2V ,电流表的示数为0.3A ,求定值电阻R 0的阻值; (2)当开关S 接a 时,调节电源电压,使灯泡L 1正常发光,此时R 0消耗的功率为1W ,求灯泡L 1的额定功率;(3)开关S 接b 时,通过调节电源电压使灯泡L 1正常发光,求电路消耗的总功率。
解:(1)定值电阻Ω===4A3.0V2.1000I U R (3分) (2)开关S 接a 时,0R 与灯泡1L 串联,且灯泡1L 正常发光,W 10=P电路中的电流A 5.04W 1001=Ω==R P I (2分) 灯泡1L 的额定功率4W 5A .0V 8111=⨯==I U P (1分)(3)开关S 接b 时,1L 与2L 串联,且灯泡1L 正常发光,则有A 5.012===I I I 图12 /U 13562402.04.06.02L I οR 2L 1L S•••V/A甲 乙由图像可知,V 42=U (1分)故电源电压12V 4V 8V 21=+=+=U U U (1分) 电路消耗的总功率6W 0.5A 2V 1=⨯==UI P (1分)10. 下图是额定电压为220 V 的理发用电吹风机的典型电路.其中电热丝通电后可以发热.电动机通电后可以送风.(1)要送热风,选择开关应放在“A”,“B"或“C”)(2)已知电动机的额定功率是1 20 W .当送冷风时,通电5 min ,电流所做的功是多少?(3)如果电热丝的电阻是55 Ω;当送热风时,电路消耗的总功率是多少?11. 在初三级物理综合实践活动中,小明自制了亮度可调节的小台灯,其电路图及灯泡规格如图所示. (1)调节开关从触点O 依次转动到3的过程中,灯泡的亮度将如何变化? (2)假设灯泡电阻为R 1,且不因温度而发生变化, 已知3321LR R R R ===,如果调节开关转到触点3时, 灯泡的实际功率是多大?解:(1)灯泡的亮度将逐步变暗.(2)调节开关转到触点3时, 总电阻R 总=RE+R 1+R 2+R 3=2RL 灯泡的电阻:RL=6Ω 总电阻:R 总=2R 1=12Ω 通过灯泡的电流,IL=1A 灯泡的实际功率:RL=6W答:开关转到触点3时,灯泡的实际功率是6W .12.. 学校课外活动小组为检测某传感器而设计如图所示的电路,传感器上标有“3V0.3A”的字样(传感器可看作一个电阻),滑动变阻器R 0上标有“10Ω 1A”的字样,电流 表量程为0~0.6A 。
则 (1)该传感器的电阻是多少?(2)若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在A 、B 之间所加的电源电压最大值是多少?19.(1)(2)电路最大电流是:I=0.3A13.小明把两电热棒R 1、R 2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V 照明电路. 电能 第12题图传感器R OA12()0.3(1010)6U I R R A V =+=⨯Ω+Ω=1113100.3U VR I A ===Ω表转盘每转一圈表明消耗电能5000J. 如图20 所示,R 1、R 2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃,记录数据如下表(1)R 1 通电100s 消耗多少电能? (2)R 1 的电功率多大? (3)R 1 的电阻多大?(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同,而根据表中实验数据知道R 1 与R 2消耗的电能不同. 请分析什么原因导致R 2消耗的电能比R 1 的大?(1)100000J(2) 1000W (3) 48.4 Ω (4) R2功率较小,加热较慢,由于加热过程中水会同时汽化吸热,所以加热时间越长,汽化带走的热量越多,所以所需的总能量就越多。
14. 某电熨斗内有R 1、R 2两段发热丝,其简化电路如图24,它在220V 或110V 电压下都能 正常工作:110V 时将S 打至1挡,220V 时将S 打至2挡,这两种情况下熨斗的电功率 均为1100W .求(1)电熨斗正常工作5分钟消耗多少电能? (2)电熨斗在220V 电压下正常工作的电流是多大? (3)两发热丝的电阻之比21R R 多大? 解:(1)正常工作时,功率为1100W ,W=Pt=1100W ×300s=3.3×105J (2)根据P=UI 得I=P/U=1100W/220V=5A(3)根据P=U2/R 得 R=U2/P ,两个电压下P1= P2=1100W ,所以 R1 / R2= U12/ U22=(110V )2/(220V )2=1/415. 如图是利用滑动变阻器控制电流的电路,其中电阻R 为100Ω,它与滑动变阻器串联在电路中,通过电阻的电流可在10mA ~100mA 范围内调节。
(1)、选用电源的电压应为多大? (2)、变阻器的总电阻为多大?额定电流至少要多大? (3)、上述电路能否使电阻R 两端的电压调为零?请说明理由解:(1)当滑片位于a 端时电路为R 的简单电路,电路中的电流最大,为100毫安, 所以电源的电压U=IR=0.1A×100Ω=10V ;答:电源的电压为10V .(2)当滑片位于b 端时,电流最小,为10毫安, 电路的总电阻R 总=UI=10V0.01A=1000Ω, 所以Rab=R 总-R=1000Ω-100Ω=900Ω;当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流0.1A 即为滑动变阻器的最小额定电流. 答:变阻器的总电阻为900Ω,额定电流至少要0.1A . (3)不可能,因为R 两端的电压U 滑=100Ω100Ω+R 滑×10V,当R 滑增大时,U 将减小,当R 滑达到最大值900欧时,U 滑取到最小值1V ,不能取到0.16. 为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。