
?2020全國物理中考題分類匯編28—《電學(xué)計(jì)算題》
1.(2020·遼寧錦州)如圖甲所示的電路中,定值電阻R的阻值為10Ω。小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖乙所示。只閉合開關(guān)S1,小燈泡的實(shí)際功率為0.6W,此時(shí)燈泡的電阻為______Ω;再閉合S2,電流表示數(shù)為______A;1min內(nèi)定值電阻R產(chǎn)生的熱量為______J。
2.(2020·廣西柳州)如圖電路。電源電壓恒定,電壓表有多個(gè)量程可選,電流表量程為0~0.6A?;瑒?dòng)變阻器標(biāo)有“2A”字樣??傋柚滴粗P襞軱標(biāo)有“2.5V,0.25A”字樣,其兩端電壓與電流的5組數(shù)據(jù)如下表所示,只閉合S1時(shí),電流表的示數(shù)為I1=0.14A,電阻R1消耗的功率為P1。變阻器滑片移到b端,所有開關(guān)都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為I'=0.48A,電阻R1消耗的功率為P1'。且P1:P1'=49:81。
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電流I/A
0.12
0.14
0.20
0.24
0.25
(1)求小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的阻值;
(2)求電源電壓U;
(3)若只閉合S2,且電壓表的量程為0~3V。在保證電路元件都安全的情況下,求變阻器接入電路的阻值變化范圍。
3.(2020·青海西寧)今年,西寧市奪取了脫貧攻堅(jiān)的全面勝利,農(nóng)村家庭電器化普及程度越來越高。小明家電熱飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示,它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài),當(dāng)S2斷開時(shí),飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。R1和R2均為用來加熱且阻值不變的電熱絲,飲水機(jī)部分參數(shù)如表所示。
額定電壓
220V
額定功率
加熱功率
2000W
保溫功率
400W
容量
2.5L
(1)飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作,將2kg的水從20℃加熱至100℃,水吸收的熱量是多少?[水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)在(1)問加熱情況下,飲水機(jī)正常工作了420s,消耗了多少電能?加熱效率是多少?
(3)電熱絲R2的阻值是多少?
4.(2016·湖南岳陽)圖甲為某款新型電飯煲,額定電壓為220V,它采用了“聰明火”技術(shù),智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪溫度,以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感,圖乙為其電路原理圖,R1和R2為電阻不變的電熱絲,S1是自動(dòng)控制開關(guān).將電飯煲接入220V電路中,在電飯煲工作的30min內(nèi),它消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示.求:
(1)0~30min,電飯煲產(chǎn)生的總熱量;
(2)S和S1均閉合,電路中的總電流;
(3)在不同電壓下,電飯煲從開始工作到S1第一次自動(dòng)斷開產(chǎn)生的熱量相同.用電高峰期,當(dāng)實(shí)際電壓為198V時(shí),使用該電飯煲,從開始工作到S1第一次自動(dòng)斷開需要多長(zhǎng)時(shí)間.
5.(2020·四川內(nèi)江)在相距40km的甲、乙兩地之間,沿直線架設(shè)了兩條相同的輸電線,這種輸電線每千米的電阻為0.2Ω?,F(xiàn)由于特殊原因造成輸電線上某處發(fā)生了短路,為了確定短路位置,檢修員在甲地利用電壓表、電流表和電源接成了如圖所示的電路進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)電壓表示數(shù)為3.0V時(shí),電流表示數(shù)為0.5A。
(1)若檢修員在檢測(cè)中用時(shí)1min,則檢測(cè)中輸電線消耗的電能是多少J?
(2)短路位置離甲地的距離是多少km?
6.(2020·廣西南寧)某實(shí)驗(yàn)小組利用電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器R、開關(guān)及導(dǎo)線若干測(cè)量定值電阻Rx阻值,所有元件均完好,按圖連接電路(其中電壓表未畫出),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)后,將變阻器滑片從一端移動(dòng)到另一端的過程中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范國為0.24A~1.2A,電壓表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍為6.0V~0V?求:
(1)當(dāng)R接入電路為最大阻值時(shí),若通電10s時(shí)間,R消耗的電能;
(2)Rx的阻值;
(3)若將Rx與R并聯(lián)在原電源兩端時(shí),電路消耗的最小電功率?
7.(2020·江蘇徐州)如圖所示電路,電源電壓恒為15V,定值電阻R為10Ω。
(1)求電路中的電流;
(2)在電路中和定值電阻R串聯(lián)接入一個(gè)額定功率為5W的燈泡,燈泡恰好正常發(fā)光,求燈泡的額定電壓。
8.(2020·江蘇宿遷)在測(cè)量標(biāo)有“3.8V”燈泡L的額定功率時(shí),為了使電壓表讀數(shù)更精確,電路設(shè)計(jì)如圖所示,已知電源電壓恒為5V,電壓表有“0~3V”與“0~15V”兩個(gè)量程,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使燈泡L正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A。
(1)求燈泡L的額定功率。
(2)當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí),求滑動(dòng)變阻器在10s內(nèi)消耗的電能。
(3)若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R,其余電路元件及連接均不變,閉合開關(guān)后,在保證電路安全的前提下,求電阻R的最小功率。
9.(2020·貴州遵義)如圖甲所示電路,電源為電壓可調(diào)的直流學(xué)生電源,小燈泡L標(biāo)有“8V 4W”的字樣,定值電阻R1=4Ω,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“50Ω 1A”的字樣;如圖乙所示為小燈泡L的I﹣U圖象。
(1)小燈泡L正常工作時(shí)的電阻是多少?
(2)只閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端,調(diào)節(jié)電源電壓使電壓表示數(shù)為8V,此時(shí)電源電壓U是多大?
(3)同時(shí)閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)電源電壓為12V,滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),小燈泡L消耗的電功率為2W,此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率是多少?
10.(2020·湖南長(zhǎng)沙)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,已知電源電壓不變,燈泡L標(biāo)有“2.5V 0.3A”字樣,其阻值會(huì)隨溫度變化,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片置于最右端,只閉合開關(guān)S1時(shí),電壓表的示數(shù)為3V,R1的功率為P1;只閉合開關(guān)S1,移動(dòng)滑片至最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,R1的功率為P2;閉合開關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑片至某一位置時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2A,已知。
(1)燈泡L的額定功率為_____W;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為_____Ω;
(3)在有電流通過燈泡L的情況下,燈泡的最小功率與最大功率之比為_____。
11.(2020·湖南長(zhǎng)沙)在如圖所示的電路中,電源電壓可以調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)電源電壓為4V,閉合開關(guān)S,電流表A、A1的示數(shù)分別為1.2A和0.8A。
(1)求此時(shí)通過電阻R2的電流;
(2)求電阻R2的阻值;
(3)重新調(diào)節(jié)電源電壓后,閉合開關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為1.2A,求1min內(nèi)電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量。
12.(2020·浙江金華)為延長(zhǎng)疏果保鮮時(shí)間,某同學(xué)幫助菜農(nóng)設(shè)計(jì)了蔬果保鮮倉庫的自動(dòng)制冷裝置。裝置如圖甲所示,控制電路中電源電壓恒為3伏,R1為熱敏電阻,R2阻值為10歐,電磁鐵線圈阻值忽略不計(jì)。R1阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)溫度升高到啟動(dòng)值時(shí),控制電路中電流達(dá)到0.1安,銜鐵吸下,制冷器啟動(dòng)工作;當(dāng)溫度降低到設(shè)定值后。工作電路斷開,制冷器停止工作,如此進(jìn)行間歇性循環(huán)工作。圖丙為工作電路某1小時(shí)內(nèi)制冷器功率與時(shí)間的關(guān)系圖。
請(qǐng)完成下列問題:
(1)通過計(jì)算并結(jié)合圖乙確定該制冷器啟動(dòng)工作的溫度。
(2)在圖丙所示的1小時(shí)內(nèi)工作電路中制冷器消耗的總電能是多少?
13.(2020·貴州畢節(jié))如圖所示,電源電壓恒定不變,小燈泡L標(biāo)有“2.5V 0.75W”的字樣,R1、R2為定值電阻,其中R1=25Ω,R2=35Ω,當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),小燈泡正常發(fā)光。(忽略溫度對(duì)電阻的影響)
(1)求電源電壓;
(2)當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),求電流表示數(shù)的大?。?br />
(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),求整個(gè)電路通電210s產(chǎn)生的熱量。
14.(2020·貴州畢節(jié))黑夜中看不見燈的開關(guān)位置,為此小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S合向b時(shí),照明燈亮、指示燈滅,避免指示燈費(fèi)電:S合向a時(shí),照明燈滅、指示燈亮,顯示開關(guān)位置(S只能置于兩種狀態(tài))。他利用一個(gè)“10V 0.1W”的小燈泡和一段電阻絲組成指示燈,則:
(1)為使指示燈正常發(fā)光,電阻絲的阻值應(yīng)為多少?
(2)若照明燈(“220V 100W”)一天(24小時(shí))使用6小時(shí),則整個(gè)電路一天總共耗電多少度?(結(jié)果保留兩位小數(shù))
15.(2020·黑龍江牡丹江)圖甲所示是我市某家用電輔熱式平板太陽能熱水器,其銘牌上標(biāo)有電加熱的功率為1000W。圖乙是其儲(chǔ)水箱水位探測(cè)電路原理圖,其中電源電壓為24V,A為水位指示表(由量程為0~0.6A電流表改成),R0阻值為10Ω,Rx為壓敏電阻,其阻值與儲(chǔ)水箱水深的關(guān)系如圖丙所示。
(1)熱水器正常電加熱時(shí),電熱絲電阻多大?(結(jié)果保留一位小數(shù))
(2)陰雨天,將儲(chǔ)水箱中50kg、30℃的水加熱到50℃,正常通電要多長(zhǎng)時(shí)間?[若電熱全部被水箱中的水吸收且水無熱損失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)當(dāng)水位指示表指示儲(chǔ)水箱水深為0.2m時(shí),探測(cè)電路中的電流多大?
16.(2020·黑龍江牡丹江)如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“12V 6W”的字樣,其電阻不隨溫度變化,R為定值電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),小燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)如圖乙所示。求:
(1)小燈泡L的電阻;
(2)電阻R的阻值;
(3)電阻R消耗的電功率。
17.(2020·湖南益陽)在如圖甲所示電路中,電源電壓U恒定,電阻R1=20Ω,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)后當(dāng)滑動(dòng)觸頭P從a端滑到b端時(shí),電壓表V1、V2示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示。求:
(1)電源電壓U;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(3)當(dāng)滑動(dòng)觸頭移到滑動(dòng)變阻器的中間位置時(shí),電阻R1消耗的電功率。
18.(2020·吉林)如圖所示,電源電壓不變, R2的電阻為。閉合開關(guān)后,電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)為0.2A。求:
(1) R1的電阻;
(2)電源電壓。
19.(2020·黑龍江大慶)如圖,,當(dāng)閉合,、斷開時(shí),電流表示數(shù)為;閉合,、斷開時(shí),電流表示數(shù)為。求:
(1)電源電壓;
(2)電阻的阻值;
(3)當(dāng)、閉合,斷開時(shí),電路的總功率。
20.(2020·湖南郴州)如圖所示,將標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡L1和標(biāo)有“6V 6W”的小燈泡L2串聯(lián)接入電路中,為使兩燈的電壓均不高于其額定電壓,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求:
(1)小燈泡L1、L2的電阻;
(2)電源電壓的最大值;
(3)當(dāng)電源電壓為最大值時(shí),電路消耗的總功率。
21.(2020·廣西貴港)如圖甲所示電路,電源電壓不變,小燈泡L上標(biāo)有“3.6V 0.3A”字樣,其I-U圖象如圖乙所示。當(dāng)閉合、斷開,滑片移到某點(diǎn)a時(shí),兩端電壓為10V,電流表示數(shù)為,變阻器消耗的功率為;當(dāng)閉合、斷開,滑片移到某點(diǎn)b時(shí),小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為,變阻器消耗的功率為。已知,。求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?
(2)當(dāng)閉合、斷開,移動(dòng)滑片使電流表示數(shù)為0.1A,通電1min電流通過小燈泡所做的功是多少?
(3)電源電壓是多少?
22.(2020·吉林長(zhǎng)春)一根100Ω的電阻絲接入電路后,通過它的電流是0.2A。求:
(1)電阻絲兩端的電壓;
(2)通電10s,電阻絲產(chǎn)生的熱量。
23.(2020·遼寧營口)圖甲所示的電路中,電源電壓不變,定值電阻,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為,燈泡標(biāo)有“ ”,燈泡的信息圖像如圖乙所示。當(dāng)只閉合開關(guān)、,滑動(dòng)變阻器滑片位于最右端時(shí),燈泡L的實(shí)際功率為。求:
(1)電源電壓是多少?
(2)只閉合開關(guān),電路消耗的最小電功率是多少?
24.(2020·四川廣安)如圖,電源電壓恒定不變,燈泡L上標(biāo)有“6V 3.6W”的字樣(燈泡電阻受溫度的影響忽略不計(jì))。R1=30Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Ω,當(dāng)S?S1閉合,S2斷開且滑片P在b端時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A。求:
(1)燈泡正常工作時(shí)的電阻;
(2)電源電壓;
(3)斷開S1,閉合S?S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電阻R1消耗的電功率變化范圍。
25.(2020·貴州銅仁)如圖所示,電源電壓為可調(diào)電壓,小燈泡L標(biāo)有“4V 1.6W”,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“ 1A”的字樣,電流表的量程為,電壓表的量程為。(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)求:
(1)小燈泡L的阻值是多少?
(2)當(dāng)S、S1、S2都閉合,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.45A,電壓表示數(shù)為3V,則R2消耗的電功率是多少?
(3)將電源電壓調(diào)至6V時(shí),閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2,在確保電路安全的前提下,則滑動(dòng)變阻器R1允許接入電路的阻值范圍。
26.(2020·甘肅金昌)如圖所示電路中,電源電壓保持不變,電阻,電阻,當(dāng)只閉合開關(guān)時(shí),電流表A的示數(shù)。開關(guān)、都閉合時(shí),求:
(1)電流表A的示數(shù);
(2)通電1分鐘,電流通過所做的電功。
27.(2020·江蘇揚(yáng)州)如圖所示電路中,電源電壓不變,小燈泡L標(biāo)有“3V 1.2W”的字樣,、為定值電阻,,.當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2都斷開時(shí)小燈泡L正常發(fā)光(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。求:
(1)電壓表的示數(shù);
(2)當(dāng)開關(guān)S,S1閉合,S2斷開時(shí),電流表的示數(shù);
(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率。
28.(2020·遼寧大連)如圖所示,是某家用電熱煮茶器的簡(jiǎn)化電路圖。R1和R2均為電熱絲,S為單刀雙擲開關(guān)。R1的阻值是88Ω,R2的阻值是352Ω,電源電壓是220V。開關(guān)S接“1”時(shí),為加熱狀態(tài);開關(guān)S接“2”時(shí),為保溫狀態(tài)。試求:
(1)加熱狀態(tài)時(shí),電路中的電流是多少?
(2)加熱狀態(tài)時(shí),通電5min電流做功是多少?
(3)保溫狀態(tài)時(shí),電路消耗的總功率是多少?
29.(2020·四川眉山)如圖所示,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,滑片P從a端滑到b端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示。求:電源電壓。
30.(2020·廣東深圳)如圖所示,電源電壓恒定,小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”的字樣(燈絲的電阻不隨溫度變化而變化)。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光;當(dāng)同時(shí)閉合S1和S2時(shí),電流表的示數(shù)為0.8A。求:
(1)只閉合S1時(shí),電流表的示數(shù);
(2)R0的阻值;
(3)同時(shí)閉合S1和S2時(shí),通電1min電路產(chǎn)生的總熱量。
31.(2020·貴州安順)如圖所示電路,電源電壓不變,定值電阻R1=10Ω,只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.3A;再閉合開關(guān)S2,電流表示數(shù)為0.5A。求:
(1)電源電壓;
(2)定值電阻R2的阻值;
(3)開關(guān)均閉合時(shí),電路消耗的總功率。
32.(2020·湖南邵陽)如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,已知,當(dāng)S閉合、S1和S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A;當(dāng)S2斷開、S和S1閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.8A。求:
(1)S閉合、S1和S2斷開時(shí),電壓表的示數(shù)。
(2)定值電阻的阻值。
(3)當(dāng)S1斷開、S和S2閉合時(shí),電路的總功率。
33.(2020·山東菏澤)如圖所示電路中,電源電壓保持恒定,電阻R1的阻值為10Ω,電阻R2的阻值為40Ω,只閉合開關(guān)S和S1,將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭從最左端移到最右端的過程中,電流表的示數(shù)為0.2A逐漸增大到0.6A,求:
(1)電源的電壓U;
(2)滑動(dòng)變阻器R的最大阻值;
(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率為最大,請(qǐng)寫出開關(guān)S1、S2的開閉狀態(tài)和滑動(dòng)變阻器滑片R的滑動(dòng)觸頭所在位置,并計(jì)算出電功率的最大值。
34.(2020·上海)在如圖所示的電路中,電源電壓為3伏保持不變,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20歐 2安”字樣。只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.3安。
①求電阻R1的阻值;
②求通電10秒鐘,電流通過電阻R1所做的功W;
③閉合開關(guān)S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使R1和R2消耗的總功率最小,求此最小總功率P最小。
35.(2020·河北)小明家在不遠(yuǎn)處施工,臨時(shí)用導(dǎo)線將電水壺和電水龍頭(打開幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電能表[3000r/(kW?h)]。如圖所示。電水壺的規(guī)格為“220V 1210W”,電水龍頭的規(guī)格為“220V 2420W”,當(dāng)電路中單獨(dú)使用電水壺?zé)畷r(shí),鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)110r,用時(shí)120s。在電路中單獨(dú)使用電水龍頭洗漱時(shí),用了180s。導(dǎo)線、電水壺和電水龍頭的電阻不隨溫度變化。求:
(1)電水壺和電水龍頭的電阻;
(2)導(dǎo)線的電阻;
(3)在洗漱時(shí),導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量。
36.(2020·湖南湘西)如圖為電吹風(fēng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和電路原理圖。其中電熱絲通電后可以發(fā)熱,電動(dòng)機(jī)通電后可以送風(fēng),當(dāng)選擇開關(guān)O接在C、D位置時(shí),電吹風(fēng)處于關(guān)停狀態(tài)。已知電吹風(fēng)冷風(fēng)檔的額定功率為44W,電吹風(fēng)熱風(fēng)檔的額定功率為484W。額定電壓均為220V。當(dāng)電吹風(fēng)處于正常工作狀態(tài)時(shí),求:
(1)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電路中的電流是多大?
(2)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電路中每小時(shí)耗電是多少度(1度= )?
(3)電吹風(fēng)電熱絲的電阻是多大?
37.(2020·甘肅天水)如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,電壓表的量程為,電流表的量程為,燈上標(biāo)有“”字樣(不考慮燈絲電阻隨溫度的變化),定值電阻。當(dāng)只閉合開關(guān)、,調(diào)節(jié)滑片至距端一處時(shí),燈正常工作;當(dāng)只閉合開關(guān)、,調(diào)節(jié)滑片至中點(diǎn)處時(shí),電流表示數(shù)為,求:
(1)燈泡的電阻;
(2)電源電壓;
(3)在保證電路各元件安全的情況下,只閉合開關(guān)、時(shí),燈消耗的電功率范圍。
38.(2020·江蘇蘇州)如圖所示電路中,電源電壓6V,燈泡規(guī)格為“6V 3W”。其電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)S、S1、S3閉合,S2斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.5A。
(1)求燈泡L的額定電流;
(2)求定值電阻R1的阻值;
(3)斷開S1、S3,閉合S、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使R2的電功率為燈泡的2倍,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大?
39.(2020·山東臨沂)圖甲是某品牌家用蛋糕機(jī),該蛋糕機(jī)配有很多卡通模型,可以做出多種多樣的創(chuàng)意小蛋糕,圖乙是該蛋糕機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖,可以實(shí)現(xiàn)蛋糕機(jī)的低、中、高三擋加熱功能。單獨(dú)閉合開關(guān)S1時(shí),蛋糕機(jī)處于440W的低溫?fù)跫訜釥顟B(tài);單獨(dú)閉合開關(guān)S2時(shí),阻值為55Ω的電阻R2讓蛋糕機(jī)處于中溫?fù)跫訜釥顟B(tài),求蛋糕機(jī)正常工作時(shí):
(1)低溫?fù)跫訜犭娏鳎?br />
(2)中溫?fù)跫訜峁β剩?br />
(3)高溫?fù)跫訜?min消耗的電能。
40.(2020·內(nèi)蒙古呼和浩特)如圖所示電路,電阻的阻值為50Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為100Ω,電源電壓10V保持不變,閉合開關(guān),求:
(1)當(dāng)P移至b端時(shí), 電路中的電流大小;
(2)當(dāng)P從b端移至a端的過程中,電路中消耗功率的最小值。
41.(2020·內(nèi)蒙古呼和浩特)測(cè)得某白熾燈在不同電壓下的電功率如下表,求:
數(shù)據(jù)序號(hào)
燈兩端電壓U/V
燈的電功率P/W
1
220
40
2
110
12.1
(1)燈兩端電壓為220V時(shí),燈的電阻;
(2)燈兩端電壓為110V時(shí),通電100s燈消耗的電能。
42.(2020·內(nèi)蒙古呼和浩特)用如圖所示的電路測(cè)量小燈泡的功率,電源電壓恒定為12V,電壓表量程為0~ 15V,電流表量程為0 ~ 0.6A,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“44Ω,1A”,燈泡L標(biāo)有“8V ,0.5A”字樣,不考慮燈絲電阻的變化,電路中各元件都在安全的條件下,求:
(1)燈泡L的電阻值;
(2)滑動(dòng)變阻器允許的取值范圍;
(3)電流表示數(shù)的變化范圍;
(4)電壓表示數(shù)的變化范圍。
43.(2020·內(nèi)蒙古包頭)小宇家購置一款用來煎烤食物的雙面電餅鐺,上下盤既可以同時(shí)加熱?也可以把上盤掀開,使用下盒單獨(dú)加熱,電餅鐺簡(jiǎn)化的內(nèi)部電路如圖甲所示,閉合開關(guān)S1,溫控開關(guān)S2接接線柱“2”時(shí),下盤加熱?再閉合開關(guān)S3,上盤也開始加熱,當(dāng)度超過設(shè)定溫度時(shí),溫控開關(guān)S2自動(dòng)轉(zhuǎn)接接線柱“1”,電餅鐺進(jìn)入保溫狀態(tài),電餅部分參數(shù)如圖乙。(忽略溫度對(duì)電阻值的影響∶L1、L2、L3為指示燈,不計(jì)指示燈消耗的電能)求∶
(1)下盤加熱電阻R1的阻值和保溫時(shí)電路中的額定電流;
(2)某次電餅鐺在額定電壓下煎烤食物時(shí),指示燈L1,L2發(fā)光時(shí)間分別為10min5min, 電餅鐺消耗的電能是多少?
(3)用電高峰時(shí),小字關(guān)閉家中其他用電器,用電餅鐺下盤煎烤食物10min。電能表(如圖丙)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過500轉(zhuǎn), 電餅鐺的實(shí)際電壓是多大?
44.(2020·內(nèi)蒙古赤峰)如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,R1、R2是定值電阻,R1=20Ω,R2 =10Ω, R3是滑動(dòng)變阻器,阻值變化范圍是0~50Ω。
(1)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最左端時(shí),電壓表示數(shù)為6V,求:
①電路中的總電流;
②通電10s整個(gè)電路消耗的總電能;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R3接入電路的阻值。
45.(2020·內(nèi)蒙古通遼)如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變.小燈泡L標(biāo)有“2.5 V 0.25 A”字樣,滑動(dòng)變阻器R1的最大值為30 Ω,定值電阻R2=30 Ω,電流表的量程為0~0.6 A,電壓表的量程為0~3 V.求:
(1)小燈泡的額定功率是多少?
(2)只閉合S、S2和S3,將變阻器R1的滑片P移到中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.45 A,則電源電壓是多少?
(3)只閉合開關(guān)S、S1,移動(dòng)變阻器的滑片P,小燈泡L的I-U圖象如圖乙所示.在保證各元件安全的情況下,滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是多少?
46.(2020·湖北省天門)右圖是多功能湯鍋加熱的測(cè)試電路圖,使用時(shí)通過旋鈕開關(guān)(虛線圓圈部分)可實(shí)現(xiàn)保溫?慢燉?快燉三種功能切換,且保溫?慢燉?快燉狀態(tài)的加熱功率依次增大?已知四個(gè)發(fā)熱電阻的阻值相等,測(cè)試電源電壓為220V,慢燉狀態(tài)的功率為550W?求
(1)R1的阻值?
(2)保溫狀態(tài)的功率
(3)若把1.1kg的水從20℃加熱到100℃,快燉需要6min40s,則加熱的效率是多少?
47.(2020·廣東廣州)如圖所示,小燈泡L的額定電壓為3.8V,定值電阻R阻值為20Ω,閉合開關(guān),流過R的電流為0.1A,流過L的電流為0.2A。求
(1)此時(shí)L的電阻;
(2)L的實(shí)際功率;
(3)通電20s,L、R共消耗的電能。
48.(2020·湖北黃石)一個(gè)標(biāo)有“3V3W”小燈泡L(燈絲電阻不隨溫度變化),滑動(dòng)變阻器(0~6Ω),電流表A連接成如圖所示的電路,滑片P正處在滑動(dòng)變阻器正中間o點(diǎn)位置,電源電壓恒定。
(1)閉合S1、S2、S3,斷開S4,電流表的讀數(shù)為2.0A,求此時(shí)燈泡實(shí)際消耗的電功率;
(2)閉合S1,斷開S2、S3、S4,求此時(shí)電流表A的讀數(shù);
(3)閉合S1、S3、S4,斷開S2,將滑片P由o滑到a點(diǎn)過程中,電流表A的讀數(shù)最大值為2.25A,求滑動(dòng)變阻器oa之間的電阻值,并求出電流表讀數(shù)為2.25A時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的總功率。
49.(2020·湖北荊門)“開車不飲酒,酒后不開車”是每一位司機(jī)都必須遵守的交通法規(guī)。圖甲是氣體中酒精濃度測(cè)試儀的原理圖,電源電壓U=12V, R1是氣敏電阻,其阻值隨氣體中酒精濃度的變化規(guī)律如圖乙所示。氣體中酒精濃度大于或等于20小于80mg/100mL為酒駕,大于或等于80mg/100mL為醉駕。測(cè)試儀使用前應(yīng)先調(diào)零,即當(dāng)氣體中酒精濃度為0時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使電壓表示數(shù)U1=10V,調(diào)零后R2的滑片位置保持不變。求:
(1)調(diào)零后R2接入電路中的阻值;
(2)當(dāng)U1=10V時(shí),R1消耗的電功率;
(3)在某次檢測(cè)中,電流表示數(shù)為0.3A,試通過計(jì)算分析,判斷該司機(jī)屬于酒駕還是醉駕?
50.(2020·天津)某校師生自制了一臺(tái)電烘箱?電烘箱的電阻絲通過5A的電流時(shí),10min可產(chǎn)生的熱量?求:
(1)這臺(tái)電烘箱的電功率;
(2)電阻絲工作時(shí)的電阻?
51.(2020·四川自貢)如圖所示的電路中,電源電壓為3V,R為阻值未知的定值電阻,小燈泡L的規(guī)格為“6V 3W”,閉合開關(guān)S后,電流表的示數(shù)為1.25A。(不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響)求:
(1)小燈泡的電阻;
(2)小燈泡的實(shí)際功率;
(3)通電1min,電阻R產(chǎn)生的熱量。
52.(2020·江西)如圖所示,電源電壓恒定不變,已知定值電阻的阻值為R0,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響?
(1)當(dāng)S1和S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)分別為I1?I2,且I1>I2,小燈泡L1恰好正常發(fā)光,求電源電壓及小燈泡L1的電阻值;
(2)當(dāng)開關(guān)S1和S2都斷開時(shí),某一電表示數(shù)為I3(I3≠0),求電路的總功率?
53.(2020·寧夏)人類正面臨能源危機(jī),為了找到更節(jié)能的光源,科學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)下表中的IED燈和白熾燈在正常工作時(shí),光照強(qiáng)度相同?請(qǐng)通過計(jì)算回答下列問題∶
(1)LED燈正常發(fā)光時(shí)的電流是多大?
(2)LED燈正常發(fā)光時(shí)的電阻是多大?
(3)正常工作10h,使用LED燈比白熾燈要節(jié)約多少電能?
54.(2020·山東德州)如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,從最上端a滑至最下端b的過程中,電流表示數(shù)與兩電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示。
求:(1)小燈泡的額定功率和定值電阻的阻值;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(3)電路總功率的變化范圍。
55.(2020·福建)如圖甲電路中,電源電壓保持不變,R0、R1均為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,改變R2的阻值,兩電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙,當(dāng)滑片在b端時(shí)電流表示數(shù)為0.3A。
(1)求R2的最大阻值;
(2)若滑片置于變阻器的中點(diǎn)位置,R2消耗的電功率為0.8W,求電源電壓U和R0的阻值;
(3)若滑動(dòng)變阻器滑片每移動(dòng)1cm,阻值改變1Ω,設(shè)滑片從a端向b端滑動(dòng)的距離為xcm,寫出R2消耗的電功率P隨x變化的關(guān)系式,并由此關(guān)系式求出R2消耗電功率的最大值。
參考答案
1.15 0.5 54
【解析】
[1]只閉合開關(guān)S1,只有小燈泡串聯(lián)在電路中,其實(shí)際功率為0.6W,由小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系的圖象可知,此時(shí)電源電壓為3V,電路電流為0.2A,此時(shí)燈泡的電阻為
[2]再閉合S2,燈泡與電阻并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,燈泡兩端電壓不變,所在支路通過的電流不變,此時(shí)
則電流表示數(shù)為
[3]由焦耳定律可知,1min內(nèi)定值電阻R產(chǎn)生的熱量為
2.(1)25Ω;(2)4.5V;(3)8Ω~15Ω
【解析】
(1)小燈泡L標(biāo)有“2.5V,0.25A”字樣,正常發(fā)光時(shí)的阻值為
(2)只閉合S1時(shí),R1與燈泡串聯(lián),電流表的示數(shù)為I1=0.14A,電阻R1消耗的功率為P1;變阻器滑片移到b端,所有開關(guān)都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為I'=0.48A,電阻R1消耗的功率為P1'
,,P1:P1'=49:81
①
查表可知,當(dāng)小燈泡中電流為0.14A時(shí),小燈泡兩端電壓為1.0V
②
聯(lián)立①②可得
U=4.5V
(3)若只閉合S2,滑動(dòng)變阻器與R2串聯(lián),且電壓表的量程為0~3V,在保證電路元件都安全的情況下電壓表最大為3V時(shí),小燈泡兩端電壓為1.5V,電流為0.2A
小燈泡的最大電壓為2.5V,最大電流為0.25A,滑動(dòng)變阻器最小電壓為2V
故在保證電路元件都安全的情況下,變阻器接入電路的阻值變化范圍為8Ω~15Ω。
答:(1) 小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值為25Ω;(2) 電源電壓U為4.5V;(3) 在保證電路元件都安全的情況下,變阻器接入電路的阻值變化范圍為8Ω~15Ω。
3.(1) 6.72×105J;(2) 8.4×105J 80%;(3) 30.25Ω
【解析】
(1) 吸收的熱量
(2) 飲水機(jī)正常工作了420s,消耗的電能為
加熱效率是
(3) 電熱絲R2的功率是
電熱絲R2的電阻是
答:(1)水吸收的熱量是6.72×105J;(2)消耗了8.4×105J電能,加熱效率是80%;(3)電熱絲R2的電阻是30.25Ω。
4.(1)9.9×105J;(2)3A;(3)740.7s
【解析】
(1)由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S和S1 都閉合時(shí),電路為R1 與R2 并聯(lián),電飯煲的功率較大;同理可知,只閉合開關(guān)S、斷開S1 時(shí),電路為R1 的簡(jiǎn)單電路,電飯煲功率較小;由圖乙可知,工作30min中,P1 =440W時(shí)的功率時(shí)間t1 =15min=900s,P總 =660W時(shí)的功率時(shí)間
t2 =30min-15min=15min=900s
由Q=W=UIt可得,0~30min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量
Q=Q1 +Q2 =W1 +W2 =P1 t1 +P總 t2 =440W×900s+660W×900s=9.9×105 J
(2)當(dāng)S和S1 均閉合時(shí),電阻R1 與R2 并聯(lián),電飯煲的功率較大,由P=UI可得,電路中的總電流
I總 =P總/U=660W/220V=3A
(3)電飯煲正常工作時(shí),由圖丙可知,電飯煲從開始工作到S1 第一次自動(dòng)斷開時(shí)的時(shí)間t=10min=600s,此過程中產(chǎn)生的熱量
Q′=W=P總 t=660W×600s=3.96×105 J
電飯煲最大功率時(shí)電路中的總電阻
R=U2/P總=(220V)2/660W=220/3Ω
因在不同電壓下,電飯煲從開始工作到S1 第一次自動(dòng)斷開產(chǎn)生的熱量相同,
所以,由Q=W=U2/R/t可得,在實(shí)際電壓是198V時(shí)電飯煲工作的時(shí)間
t′=Q′R/U實(shí)2=(3.96×105J×/220/3Ω)/(198V)2≈740.7s
5.(1)90J;(2)15km
【解析】
(1)檢測(cè)中輸電線消耗的電能
W=UIt=3.0V×0.5A×60s=90J
(2)導(dǎo)線電阻
=6Ω
則導(dǎo)線長(zhǎng)度
短路位置離甲地的距離
答:(1)若檢修員在檢測(cè)中用時(shí)1min,則檢測(cè)中輸電線消耗的電能是90J;
(2)短路位置離甲地的距離是15km。
6.(1);(2)6.25Ω;(3)11.25W
【解析】
(1)由題意知,電流表示數(shù)的變化范國為0.24A~1.2A,電壓表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍為6.0V~0V,電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值最大時(shí),電流表示數(shù)最小,電壓表示數(shù)最大,此時(shí)的電流為0.24A,電壓表示數(shù)為6.0V,通電10s時(shí)間,R消耗的電能為
(2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.24A,電壓表示數(shù)為6.0V時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值為
此時(shí)可得到公式
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí),此時(shí)電流表示數(shù)為1.2A,可得到公式
由以上兩式聯(lián)立可求得,U總=7.5V,Rx=6.25Ω;
(2)由上可知電源的總電壓為7.5V,根據(jù)公式,當(dāng)電路中的總電阻最大時(shí),將Rx與R并聯(lián)在原電源兩端時(shí),總功率最小為
答:(1)當(dāng)R接入電路為最大阻值時(shí),若通電10s時(shí)間,R消耗的電能為14.4J;
(2)Rx的阻值為6.25Ω;
(3)若將Rx與R并聯(lián)在原電源兩端時(shí),電路消耗的最小電功率為11.25W?
7.(1)1.5A;(2)5V或10V
【解析】
(1)電路中的電流為
(2)在電路中和定值電阻R串聯(lián)接入一個(gè)額定功率為5W的燈泡時(shí),則電路中的總電阻為
電路中的電流為
由于燈泡正常工作,則根據(jù)可知,通過燈泡的電流為
聯(lián)立上式,解得:RL=5Ω或20Ω。
當(dāng)RL=20Ω時(shí),通過燈泡的電流為
此時(shí)燈泡電功率為
當(dāng)時(shí),通過燈泡的電流為
此時(shí)燈泡電功率為
所以兩個(gè)阻值都符合題意,則根據(jù)可得,當(dāng)RL=20Ω時(shí),燈泡的額定電壓為
當(dāng)時(shí),燈泡的額定電壓為
答:(1)電路中的電流為1.5A;
(2)燈泡的額定電壓為5V或10V。
8.(1)1.14W;(2)3.6J;(3)0.8W
【解析】
(1)燈與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路的電流,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使燈泡L正常發(fā)光,燈兩端的電壓為額定電壓,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A,燈的額定功率為
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(2)燈泡L正常發(fā)光時(shí),由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為
U滑=U-UL=5V-3.8V=1.2V
滑動(dòng)變阻器在10s內(nèi)消耗的電能
W=U滑It=1.2V×0.3A×10s=3.6J
(3)燈的額定電壓為3.8V,這時(shí)變阻器的電壓為1.2V,為了使電壓表讀數(shù)更精確,故電壓表選用小量程,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),由串聯(lián)電路電壓規(guī)律,R的最小電壓
U小=5V-3V=2V
電阻R的最小功率
P小=
答:(1)燈泡L的額定功率為1.14W;
(2)當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器在10s內(nèi)消耗的電能為3.6J;
(3)若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R,其余電路元件及連接均不變,閉合開關(guān)后,在保證電路安全的前提下,電阻R的最小功率為0.8W。
9.(1)16Ω;(2)10V;(3)2.8W
【解析】
(1)小燈泡L標(biāo)有“8V 4W”的字樣,表示燈的額定電壓為8V,額定功率為4W,由圖乙知小燈泡正常發(fā)光的電流為IL=0.5A,由歐姆定律,燈正常發(fā)光的電阻
(2)只閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0Ω,R1與L串聯(lián),電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓,此時(shí)UL=8V,故燈正常發(fā)光,則通過電路的電流
由歐姆定律,則R1兩端電壓
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時(shí)電源電壓
(3)同時(shí)閉合開關(guān)S、S1時(shí),R1被短路,R與L串聯(lián),由圖乙可知,當(dāng)PL'=2W時(shí),UL'=5V,IL'=0.4A,據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓
此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率
答:(1)L正常工作時(shí)的電阻是16Ω;
(2)電源電壓是10V;
(3)變阻器消耗的電功率是2.8W。
10.0.75 20 1∶20
【解析】
(1)[1]燈泡L的額定功率
(2)[2]將滑動(dòng)變阻器R2的滑片置于最右端,只閉合開關(guān)S1時(shí),電壓表的示數(shù)為3V,R1的功率為P1,如圖甲;只閉合開關(guān)S1,移動(dòng)滑片至最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,R1的功率為P2,如圖乙;閉合開關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑片至某一位置時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2A,如圖丙
因?yàn)?br />
所以甲乙兩圖中電流之比
又因?yàn)?所以
所以滑動(dòng)變阻器最大阻值
在丙電路中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻
所以電源電壓
①
由于乙電路電流為0.3A,所以燈泡正常發(fā)光,電壓為2.5V,所以電源電壓
②
由①②兩式可得
(3)[3]在只閉合S1時(shí),燈泡才有電流通過,即甲乙兩個(gè)電路中,甲電路滑動(dòng)變阻器電阻最大,電路電流最小,燈泡的功率最小,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓,R1兩端電壓
所以燈泡兩端電壓
燈泡的最小功率
乙電路滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為零,電路電流最大,最大電流是0.3A,燈泡正常發(fā)光,燈泡的功率最大
所以,燈泡的最小功率與最大功率之比
11.(1) 0.4A;(2) 10Ω;(3) 216J
【解析】
由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A測(cè)干路電流,電流表A1測(cè)R1支路的電流。
(1)由于并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,此時(shí)通過電阻R2的電流
I2=I﹣I1=1.2A﹣0.8A=0.4A
(2)由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由知道,電阻R2的阻值
(3)由知道,電阻R1的阻值
重新調(diào)節(jié)電源電壓后,閉合開關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為1.2A,則電源的電壓
U′=I1′R1=1.2A×5Ω=6V
1min內(nèi)電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量
答:(1)此時(shí)通過電阻R2的電流是0.4A;
(2)電阻R2的阻值是10Ω;
(3)1min內(nèi)電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量是216J。
12.(1) 5.6℃;(2) 6.48×106J。
【解析】
(1)由圖可知,R1與R2串聯(lián),由可得,該制冷器啟動(dòng)工作的總電阻
則
查乙圖可知定該制冷器啟動(dòng)工作的溫度5.6℃。
(2)在圖丙所示的1小時(shí)內(nèi)工作時(shí)間
由可得,制冷器消耗的總電能
W=Pt=2400W×2700s=6.48×106J
【點(diǎn)睛】
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算,關(guān)鍵是根據(jù)圖象得出相關(guān)信息。
13.(1) 13V;(2) 0.37A;(3) 2433.6J
【解析】
(1)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),小燈泡L與R2串聯(lián),小燈泡正常發(fā)光,根據(jù)小燈泡L標(biāo)有“2.5V 0.75W”,電路中的電流:
由可得R2兩端的電壓
電源的電壓等于小燈泡兩端電壓與R2兩端電壓之和,
;
(2)當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),小燈泡L短路,R1斷開,只有R2接入電路,由可得電流表示數(shù):
(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),整個(gè)電路通電210s產(chǎn)生的熱量:
14.(1) 21000Ω;(2) 0.64度
【解析】
(1)指示燈的額定電壓是10V,所以需要將電阻與燈泡串聯(lián)進(jìn)行分壓才可以;由題意可知電阻需要分擔(dān)的電壓
串聯(lián)電路中的電流
故電阻絲的電阻
(2)當(dāng)照明燈亮?xí)r,消耗的電能
當(dāng)指示燈亮?xí)r,指示燈所在支路的電功率為
當(dāng)指示燈亮?xí)r消耗的電能為
因此,整個(gè)電路工作一天消耗的電能
答:(1)電阻絲的阻值應(yīng)為21000Ω;
(2)整個(gè)電路一天總共耗電0.64度。
15.(1)48.4Ω;(2)4200s;(3)0.15A
【解析】
(1)根據(jù)功率計(jì)算公式可知,熱水器正常電加熱時(shí)電熱絲電阻為
(2)根據(jù)吸熱公式,可知水需吸熱
若電熱全部被水箱中的水吸收且水無熱損失,在加熱狀態(tài)下需用時(shí)
(3)由圖像可知,當(dāng)水位指示表指示儲(chǔ)水箱水深為0.2m時(shí)
Rx=150Ω
兩個(gè)電阻串聯(lián),由歐姆定律可知探測(cè)電路中的電流為
答:(1)熱水器正常電加熱時(shí),電熱絲電阻為48.4Ω;
(2)將儲(chǔ)水箱中50kg、30℃的水加熱到50℃,正常通電要4200s;
(3)當(dāng)水位指示表指示儲(chǔ)水箱水深為0.2m時(shí),探測(cè)電路中的電流為0.15A。
16.(1)24Ω;(2)40Ω;(3)3.6W
【解析】
(1)小燈泡L正常發(fā)光時(shí),根據(jù)歐姆定律可知其電阻為
(2)由電路圖可知,小燈泡和電阻并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流;由功率公式可知小燈炮正常發(fā)光時(shí)的電流為
干路電流應(yīng)大于0.5A,則圖乙所示電流表最大量程應(yīng)為3A,故讀數(shù)為0.8A,則通過R的電流為
則R的電阻為
(3)電阻R消耗的功率為
答:(1)小燈泡L的電阻為24Ω;
(2)電阻R的阻值為40Ω;
(3)電阻R消耗的電功率為3.6W。
17.(1)12V;(2)40Ω;(3)1.8W
【解析】
(1)由電路圖可知,當(dāng)滑片在端時(shí)滑動(dòng)變阻器被短路,電壓表示數(shù)為零,電路為的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源的電壓,由乙圖讀出電源的電壓;
(2)當(dāng)滑片在端時(shí),與的最大阻值串聯(lián),電壓表測(cè)兩端的電壓,電壓表測(cè)兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;此時(shí)電壓表示數(shù)最大,由乙圖讀出電壓表、示數(shù);根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流和滑動(dòng)變阻器的最大阻值。
(3)當(dāng)滑動(dòng)觸頭移到滑動(dòng)變阻器的中間位置時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電路的電流,根據(jù)可求電阻消耗的電功率。
【詳解】
(1)由電路圖可知,當(dāng)滑片在端時(shí)滑動(dòng)變阻器被短路,電壓表示數(shù)為零,電路為的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源的電壓,由乙圖可知:電源的電壓;
(2)當(dāng)滑片在端時(shí),與的最大阻值串聯(lián),電壓表測(cè)兩端的電壓,電壓表測(cè)兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;此時(shí)電壓表示數(shù)最大;
由乙圖可知:,,則電路中的電流
則根據(jù)可得:
(3)當(dāng)滑動(dòng)觸頭移到滑動(dòng)變阻器的中間位置時(shí),則
則總電阻
所以,電路的電流
電阻消耗的電功率
【點(diǎn)睛】
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是明白滑片移動(dòng)過程中電路的變化情況和根據(jù)圖象得出相關(guān)的信息。
18.(1);(2)
【解析】
(1)電路中兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量的是R1兩端的電壓,R1的電阻
(2)電路的總電阻
電源電壓
答:(1) R1的電阻為;
(2)電源電壓為。
19.(1) ;(2) ;(3) 。
【解析】
(1)當(dāng)閉合,、斷開時(shí),電路為的簡(jiǎn)單電路,由可得,電源的電壓:
(2)當(dāng)閉合,、斷開時(shí),與串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,此時(shí)電路中的總電阻:
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電阻的阻值:
(3)當(dāng)、閉合,斷開時(shí),與并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且電路的總功率等于各用電器功率之和,所以,電路的總功率:
20.(1)12Ω;6Ω;(2)9V;(3)4.5W
【解析】
(1)由可得,燈泡L1的電阻
燈泡L2的電阻
(2)由P=UI可得,燈泡L1正常工作時(shí)的電流
燈泡L2正常發(fā)光時(shí)的電流
為使兩燈的電壓均不高于其額定電壓,所以,當(dāng)電路中的電流I=I1,此時(shí)L1兩端的電壓為6V(L1正常發(fā)光),
由可得,此時(shí)燈泡L2兩端的電壓為
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源電壓的最大值為
(3)當(dāng)電源電壓為最大值時(shí),電路消耗的總功率為
答:(1)小燈泡L1、L2的電阻分別為12Ω和6Ω;
(2)電源電壓的最大值為9V;
(3)當(dāng)電源電壓為最大值時(shí),電路消耗的總功率為4.5W。
21.(1)12Ω;(2)3.6J;(3)18V
【解析】
(1)燈泡正常發(fā)光的電阻
(2)當(dāng)閉合S2、斷開S1,小燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),移動(dòng)滑片使電流表示數(shù)為0.1A,由圖乙可知,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為0.6V,通電1min電流通過小燈泡所做的功為
W=UL′IL′t=0.6V×0.1A×60s=3.6J
(3)當(dāng)閉合S1、斷開S2,滑片移到某點(diǎn)a時(shí),定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),此時(shí)R0兩端電壓為10V,電流表示數(shù)為Ia,變阻器消耗的功率
Pa=(U-U0)Ia
當(dāng)閉合S2、斷開S1,滑片移到某點(diǎn)b時(shí),小燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為Ib,變阻器消耗的功率
Pb=(U-UL)Ib
U=18V
答:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω;
(2)當(dāng)閉合S2、斷開S1,移動(dòng)滑片使電流表示數(shù)為0.1A,通電1min電流通過小燈泡所做的功是3.6J;
(3)電源電壓是18V。
22.(1)20V;(2)40J
【解析】
(1)根據(jù)可知,電阻絲兩端的電壓
電阻絲兩端的電壓是20V。
(2)根據(jù)焦耳定律,通電10s,電阻絲產(chǎn)生的熱量
電阻絲產(chǎn)生的熱量是40J。
答:(1)電阻絲兩端的電壓是20V;(2)通電10s,電阻絲產(chǎn)生的熱量是40J。
23.(1)8V;(2)3.2W
【解析】
(1)當(dāng)只閉合開關(guān)、,滑片位于最右端時(shí),燈泡L與R最大值串聯(lián),燈泡L的實(shí)際功率為,根據(jù)圖乙可得,此時(shí)燈泡兩端電壓為,通過燈泡的電流為,則電阻R兩端電壓為
電源電壓為
(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、,與串聯(lián),當(dāng)滑片在最右端時(shí),此時(shí)電路中電流最小,電路消耗電功率最小,則此時(shí)電路中總電阻為
電路消耗的最小電功率為
答:(1)電源電壓為;
(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、時(shí),電路消耗的最小電功率為。
24.(1);(2)12V;(3)
【解析】
(1)根據(jù)電功率公式可知,燈泡正常工作時(shí)的電阻
燈泡正常工作時(shí)的電阻是。
(2)當(dāng)S?S1閉合,S2斷開且滑片P在b端時(shí),燈泡和滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)在電路中,滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值是50Ω,電流表的示數(shù)為0.2A,根據(jù)歐姆定律的變換式可知電源電壓
電源電壓是12V。
(3)斷開S1,閉合S?S2,只有電阻R1和R2串聯(lián)接在電路中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)滑片P在b端時(shí),變阻器接入電路的電阻最大,電路的總電阻最大,電流最小,電阻R1消耗的電功率最小,電流大小
電阻R1消耗的最小電功率
當(dāng)滑片P在a端時(shí),變阻器接入電路的電阻最小,電路的總電阻最小,電流最大,電阻R1消耗的電功率最大,電流大小
電阻R1消耗的最大電功率
電阻R1消耗的電功率變化范圍。
答:(1)燈泡正常工作時(shí)的電阻是;(2)電源電壓是12V;(3)斷開S1,閉合S?S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電阻R1消耗的電功率變化范圍是。
25.(1);(2);(3)
【解析】
(1)根據(jù)燈炮L的銘牌標(biāo)志可求燈泡L的電阻
(2)當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),R1和R2并聯(lián)、燈泡L被短路。將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí),R1接入的電阻為,此時(shí)通過R1的電流
此時(shí)通過R2的電流
R2消耗的電功率
(3)開關(guān)S閉合,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),變阻器R1和燈泡L串聯(lián)。當(dāng)燈泡恰好正常發(fā)時(shí)R1的電流和燈泡L的電流相等
此時(shí)R1接入電路中的電阻
綜上所述,要使燈泡L不超過額定電壓、且電流表示數(shù)不超過測(cè)量范圍,變阻器R1接入的最小電阻為。
電壓表測(cè)量的是變阻器R1的兩端電壓,由串聯(lián)電路的分壓原是可知,電壓表示數(shù)會(huì)隨著R1接入阻值的增大而增大,故電壓表示數(shù)達(dá)到時(shí),R1接入電阻為最大值,由串聯(lián)電路分壓原理可得
代入數(shù)據(jù)可得
解上式可得
所以滑動(dòng)變阻器R1允許接入電路的阻值范圍為
答:(1)小燈泡L的阻值為;
(2)當(dāng)S、S1、S2都閉合,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí), R2消耗的電功率為;
(3)在確保電路安全的前提下,滑動(dòng)變阻器R1允許接入電路的阻值范圍為。
26.(1)1A;(2)144J
【解析】
(1)只閉合開關(guān)S1,只有電阻R1的簡(jiǎn)單電路,通過R1的電流為0.6A,電源電壓
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
兩個(gè)開關(guān)都閉合,兩個(gè)電阻并聯(lián),由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過R1的電流不變,電流表測(cè)量干路中的電流,電流表的示數(shù)
(2)通電1分鐘,電流通過所做的電功
答:(1)電流表A的示數(shù)是1A;
(2)通電1分鐘,電流通過所做的電功是144J。
27.(1)6V;(2)0.64A;(3)8.1W
【解析】
(1)當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2都斷開時(shí),燈泡與電阻串聯(lián),電壓表測(cè)兩端的電壓,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且小燈泡正常發(fā)光,所以電路中的電流
由可得,電壓表的示數(shù)
(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓
當(dāng)開關(guān)S,S1閉合,S2斷開時(shí),電路為的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中電流,則電流表的示數(shù)
(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),與并聯(lián),因并聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路的總電阻
整個(gè)電路消耗的電功率
答:(1)電壓表的示數(shù)為6V;
(2)當(dāng)開關(guān)S,S1閉合,S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為;
(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率為。
28.(1)2.5A;(2)1.65×105J;(3)440Ω
【解析】
當(dāng)開關(guān)S接“1”時(shí),為加熱狀態(tài),此時(shí)電路中只有R1工作
加熱狀態(tài)時(shí),通電5min電流做功
開關(guān)S接“2”時(shí),為保溫狀態(tài),此時(shí)R1、R2串聯(lián)
電路總電阻
電路消耗的總功率
答:(1)加熱狀態(tài)時(shí),電路中的電流是2.5A;
(2)加熱狀態(tài)時(shí),通電5min電流做功是1.65×105J;
(3)保溫狀態(tài)時(shí),電路消耗的總功率是110W。
29.3V
【解析】
定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器的電壓,電流表測(cè)電路的電流,滑片P在a端時(shí),只有定值電阻連入電路中,此時(shí)的電流最大,由圖乙知:I1=0.6A,由歐姆定律,電源電壓
U=I1R1=0.6A×R1①
當(dāng)滑片在b端時(shí),變阻器的最大電阻與定值電阻串聯(lián),電路的電流最小,由圖乙知,I2=0.2A,電壓表示數(shù)為UV=2V,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,電源電壓
U=I2R1+UV=0.2A×R1+2V②
由①②得R1=5Ω,代入①得電源電壓
U=3V
答:電源電壓是3V。
30.(1)0.5A;(2)20Ω;(3)288J
【解析】
(1)當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電路為小燈泡L的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,因小燈泡恰好正常發(fā)光,所以電源的電壓U=UL=6V,由P=UI可得,電流表的示數(shù)為
(2)當(dāng)同時(shí)閉合S1和S2時(shí),燈泡L與燈泡R0并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,電路的總電阻和燈泡的電阻分別為
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,即
代入數(shù)據(jù)可得R0=20Ω。
(3)同時(shí)閉合S1和S2時(shí),通電1min電路產(chǎn)生的總熱量為
Q=W=UI′t=6V×0.8A×60s=288J
答:(1)只閉合S1時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A;
(2)R0的阻值為20Ω;
(3)同時(shí)閉合S1和S2時(shí),通電1min電路產(chǎn)生的總熱量為288J。
31.(1)3V;(2) 15Ω;(3)1.5W
【解析】
(1)定值電阻R1=10Ω,只閉合開關(guān)S1,為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路的電流,電流表示數(shù)為0.3A,由歐姆定律得,電源電壓
(2)再閉合開關(guān)S2,兩電阻并聯(lián),電流表則干路電流,電流表示數(shù)為0.5A,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,R1的電流不變,故通過R2的電流為
由歐姆定律,定值電阻R2的阻值
(3)兩電阻并聯(lián),電流表則干路電流,電路消耗的總功率
答:(1)電源電壓為3V;
(2)定值電阻R2的阻值15Ω;
(3)開關(guān)均閉合時(shí),電路消耗的總功率1.5W。
32.(1)6V;(2)30Ω;(3)4.8W
【解析】
(1)當(dāng)S閉合、S1和S2斷開時(shí),電路為的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源兩端的電壓,電流表測(cè)通過的電流,即
當(dāng)S2斷開、S和S1閉合時(shí),與并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,即
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,通過的電流不變;因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過的電流
由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和可得,電源的電壓
則S閉合、S1和S2斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為;
(2)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,定值電阻的阻值
(3)當(dāng)S1斷開、S和S2閉合時(shí),與并聯(lián),此時(shí)干路中的電流仍然為,則電路的總功率
答:(1) S閉合、S1和S2斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為;
(2)定值電阻的阻值為;
(3)當(dāng)S1斷開、S和S2閉合時(shí),電路的總功率為。
33.(1)6V;(2)20Ω;(3)4.5W
【解析】
(1)只閉合開關(guān)S和S1,該電路為串聯(lián)電路;電阻R1與R串聯(lián)接入電路中,電流表測(cè)量電路中的電流;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0,該電路為R1的電路,此時(shí)電路中的總電阻值最小,電路中的電流是最大的,根據(jù)歐姆定律可知,電源電壓為
U=I大R1=0.6A×10Ω=6V
(2)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器全部接入電路中,此時(shí)電路中的電阻最大,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)電路中的電流是最小的,則電路的總電阻為
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為
R=R'﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω
(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率為最大,根據(jù)公式
可知,在電源電壓不變時(shí),需要使電路的總電阻最??;根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知,串聯(lián)的電阻越多,總電阻越大;根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知,并聯(lián)的電阻越多,總電阻越?。凰援?dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端,開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電路的總電阻是最小的,總功率最大,此時(shí)為并聯(lián)電路,電阻R1、R2并聯(lián)在電路中,最大功率為
答:(1)電源的電壓U為6V;
(2)滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω;
(3)電功率的最大值為4.5W。
34.①10Ω;②9J;③1.35W
【解析】
①只閉合開關(guān)S1,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電阻R1的阻值
②通電10秒鐘,電流通過電阻R1所做的功
③閉合開關(guān)S2,R1 R2并聯(lián),要使R1和R2消耗的總功率最小,即電路中總電阻最大,即滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端,通過的R2電流
電路中最小電流
則最小總功率
答:①電阻R1的阻值為10Ω;
②通電10秒鐘,電流通過電阻R1所做的功W為9J;
③閉合開關(guān)S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使R1和R2消耗的總功率最小,此最小總功率P最小為1.35W。
35.(1) 40Ω和20Ω;(2) 4Ω;(3) 60500J
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)公式分別求出電水壺和電水龍頭的電阻;
(2)根據(jù)電能表表盤轉(zhuǎn)過的數(shù)目求出消耗的電能,根據(jù)求出電水壺和導(dǎo)線的功率;然后根據(jù)功率和電壓求出總電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系求出導(dǎo)線的電阻;
(3)根據(jù)導(dǎo)線的電阻和水龍頭的電阻求出其總功率;根據(jù)焦耳定律求出產(chǎn)生的熱量。
【詳解】
解:(1)電水壺的規(guī)格為“220V 1210W”,電水龍頭的規(guī)格為“220V 2420W”,根據(jù)公式可知,電水壺的電阻為
電水龍頭的電阻為
(2)當(dāng)電路中單獨(dú)使電電用電水壺?zé)畷r(shí),消耗的電能為
此時(shí)電路的總功率為
此時(shí)電水壺和導(dǎo)線的總電阻為
由于導(dǎo)線與電水壺串聯(lián)接入電路中,則導(dǎo)線的電阻為
R線=R總?R壺=44Ω?40Ω=4Ω
(3)電水龍頭和導(dǎo)線的總電阻為
R'=R線+R水龍頭=20Ω+4Ω=24Ω
此時(shí)導(dǎo)線和水龍頭的功率為
根據(jù)公式P=I2R可知,I2=
則導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量為
Q=I2R't=×4Ω×180s=60500J
答:(1)電水壺和電水龍頭的電阻分別為40Ω和20Ω;
(2)導(dǎo)線的電阻為4Ω;
(3)在洗漱時(shí),導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量為60500J。
【點(diǎn)評(píng)】
本題考查了電功率公式的靈活運(yùn)用,關(guān)鍵是電能表參數(shù)理解和電能的求法,有較大的難度。
36.(1) 0.2A;(2) 0.484度;(3)110Ω
【解析】
(1)由題意知,冷風(fēng)功率P冷=44W,由公式P=UI可知,此時(shí)電路中的電流為
(2)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),其電功率為
則電路中每小時(shí)消耗的電能
(3)當(dāng)選擇開關(guān)與A、B接觸時(shí),電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián),電吹風(fēng)處于熱風(fēng)檔,熱風(fēng)檔的功率等于電動(dòng)機(jī)與電熱絲的功率之和,所以電熱絲消耗的功率為
由 可得,電吹風(fēng)電熱絲的電阻為
答:(1)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電路中的電流是0.2A;
(2)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電路中每小時(shí)耗電是0.484度;
(3)電吹風(fēng)電熱絲的電阻是110Ω。
37.(1);(3);(3)
【解析】
(1)由可得,燈泡的電阻
(2)當(dāng)只閉合開關(guān)、,調(diào)節(jié)滑片至距端一處時(shí),與串聯(lián),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由可得,電路中的電流
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,由可得,電源的電壓
①
當(dāng)只閉合開關(guān)、,調(diào)節(jié)滑片至中點(diǎn)處時(shí),與串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,則電源的電壓
②
由①②可得
,
(3)只閉合開關(guān)、時(shí),與串聯(lián),電壓表測(cè)兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,此時(shí)燈泡可以正常發(fā)光,其最大功率為,當(dāng)電壓表的示數(shù)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,燈泡的功率最小,此時(shí)燈泡兩端的電壓
燈消耗的最小電功率
所以,燈消耗的電功率范圍為
答:(1)燈泡的電阻為;
(2)電源電壓為;
(3)在保證電路各元件安全的情況下,只閉合開關(guān)、時(shí),燈消耗的電功率范圍為。
38.(1)0.5A;(2)12W;(3)16W
【解析】
(1)燈泡L規(guī)格為“6V 3W”,是指額定電壓為6V、額定功率為3W,由可得燈泡的額定電流為
(2)由圖甲可得,當(dāng)S、S1、S3閉合,S2斷開時(shí),燈泡被短路、滑動(dòng)變阻器沒有連入電路,電路中只有R1,由歐姆定律可得
(3)斷開S1、S3,閉合S、S2,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),通過的電流相等,調(diào)節(jié)滑片使R2的電功率為燈泡的2倍,由可知R2兩端的電壓、燈泡兩端電壓之比為
因?yàn)?br />
所以R2兩端的電壓為4V、燈泡兩端電壓為2V,由圖乙可知此時(shí)通過燈的電流,即電路中的電流為
滑動(dòng)變阻器連入的電阻為
答:(1)燈泡的額定電流為0.5A;
(2)定值電阻R1的阻值為12W;
(3)此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為16W。
39.(1)2A;(2)880W;(3)
【解析】
(1)低溫?fù)跫訜犭娏?br />
(2)中溫?fù)跫訜峁β?br />
P中==880W
(3)高溫?fù)醯墓β?br />
P高溫=P低溫+P中溫=440W+880W=1320W
高溫?fù)跫訜?min消耗的電能
W=P高溫t=1320W×5×60s=3.96×105J
答:(1)低溫?fù)跫訜犭娏魇?A;
(2)中溫?fù)跫訜峁β适?80W;
(3)高溫?fù)跫訜?min消耗的電能是3.96×105J。
40.(1)1.0A;(2)1W
【解析】
(1)當(dāng)P移至b端時(shí),定值電阻被短路,此時(shí)電路中的總電阻就是滑動(dòng)變阻器的最大阻值,電路中的電流為
(2) 當(dāng)P從b端移至a端的過程中,,根據(jù)公式,要想使電路中的總功最小,電路中的總電阻最大為100Ω,故電路中消耗功率的最小值為
答:(1)當(dāng)P移至b端時(shí), 電路中的電流為0.1A;
(2)當(dāng)P從b端移至a端的過程中,電路中消耗功率的最小值為1W。
41.(1)1210Ω;(2) 1210J
【解析】
(1)燈兩端電壓為220V時(shí),根據(jù)公式 ,得到
(2)通電100s燈消耗的電能為
W=P1t=12.1W×100s=1210J
答:(1)燈兩端電壓為220V時(shí),燈的電阻為1210Ω;
(2)燈兩端電壓為110V時(shí),通電100s燈消耗的電能為1210J。
42.(1)16Ω;(2);(3);(4)
【解析】
(1)根據(jù)公式可算出燈泡L的電阻值為
(2)燈泡承受的最大電流為0.5A,因此總電阻最小為
滑動(dòng)變阻器接入最小阻值為
滑動(dòng)變阻器接入的范圍為。
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入阻值44Ω時(shí),電流表的示數(shù)為
電流表的示數(shù)范圍為。
(4)當(dāng)電流最小時(shí),電壓表示數(shù)最小為
當(dāng)電流最大時(shí),電壓表示數(shù)最大為
電壓表示數(shù)范圍為。
43.(1)1.5A;(2);(3)200V
【解析】
(1)根據(jù)公式可算出加熱電阻R1的阻值為
根據(jù)公式可算出保溫時(shí)電路中的額定電流為
(2)下盤消耗的電能為
上盤消耗的電能為
電餅鐺消耗的總電能是
(3) 電餅鐺消耗的實(shí)際電能是
電餅實(shí)際功率為
實(shí)際電壓為
44.(1) ①0.9A;②54 J;(2) 20Ω
【解析】
(1)由電路圖知道,當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最左端時(shí),R1、R2并聯(lián),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0,電壓表測(cè)量電源的電壓,即電源電壓是U=6V
①此時(shí)電路的總電阻
由知道,電路中的總電流
②由 知道,通電10s整個(gè)電路消耗的總電能
(2)當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至某一位置時(shí),則電路是R2、R3串聯(lián),電壓表測(cè)量電阻R2兩端的電壓,由于電壓表的示數(shù)為2V,由串聯(lián)分壓原理知道,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R3兩端的電壓是
U3=U-U2=6V-2V=4V
由串聯(lián)電路電壓與電阻的關(guān)系知道,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻
答:(1)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最左端時(shí),電路中的總電流0.9A;通電10s整個(gè)電路消耗的總電能54 J;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開,電壓表的示數(shù)為2V時(shí),滑動(dòng)變阻器R3接入電路的阻值20Ω.。
45.(1)0.625 W;(2)4.5 V;(3)8~15 Ω.
【解析】
解:(1)PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;(2)只閉合開關(guān)S、S2和S3, L被短路,電阻R1與R2并聯(lián),總電阻,R并==10Ω,電源電壓:U=IR并=0.45A×10Ω=4.5V;(3)只閉合開關(guān)S、S1時(shí),燈泡L與R1串聯(lián),R1和燈L串聯(lián)接入電路,滑片P向左移動(dòng)時(shí),R1變大,電壓表的示數(shù)變大,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),R1最大,則R1的電壓U1大=3V,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為:UL′=U﹣U1大=4.5V﹣3V=1.5V,
由圖乙可知電路中最小電流:I最小=0.2A,所以R1連入電路的電阻:R1==15Ω,當(dāng)滑片向右移動(dòng)R1變小,電流表的示數(shù)變大,UL也變大,由圖象可知電路中的最大電流:I最大=0.25A<0.6A(電流表安全),此時(shí)UL′=2.5V,R1兩端的電壓為:U1′=U﹣UL′=4.5V﹣2.5V=2V,R1連入電路的電阻:R1′==8Ω,所以在保證各元件安全的情況下,滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是8~15Ω.
點(diǎn)睛:解答此題的關(guān)鍵是正確識(shí)別電路,從圖象中獲取有效的信息.
46.(1)88;(2)275W;(3)84%
【解析】
(1)因?yàn)?,?dāng)開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“2”時(shí),湯鍋處于慢燉狀態(tài),由得
(2)當(dāng)開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“1”時(shí),湯鍋處于保溫狀態(tài),因?yàn)?,所?br />
(3)水吸收熱量
當(dāng)開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“3”時(shí),湯鍋處于快燉狀態(tài),則
t=6min40s=400s,400s快燉產(chǎn)生的熱量
由得
47.(1) 10Ω;(2) 0.4W;(3) 12J
【解析】
(1) 由圖可知,閉合開關(guān),小燈泡L與定值電阻R并聯(lián),由歐姆定律可得定值電阻R兩端的電壓
UR=IRR=0.1A20Ω=2V
并聯(lián)電路電壓相等,都等于電源電壓,由歐姆定律可得此時(shí)L的電阻
RL===10Ω
此時(shí)L的電阻10Ω。
(2)由P=UI得L的實(shí)際功率
PL=UIL=2V0.2A=0.4W
L的實(shí)際功率為0.4W。
(3) 小燈泡L與定值電阻R并聯(lián),干路電流
I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A
通電20s,L、R共消耗的電能
W=UIt=2V0.3A20s=12J
答:(1)此時(shí)L的電阻為10Ω;
(2)L的實(shí)際功率為0.4W;
(3)通電20s,L、R共消耗的電能為12J。
48.(1) 3W; (2) 0.5A; (3) 1Ω,6.75W
【解析】
(1)閉合S1、S2、S3,斷開S4時(shí),滑動(dòng)變阻器的下半部分與燈泡并聯(lián)接入電路,則滑動(dòng)變阻器下半部分的電阻為3Ω,
又因?yàn)樾襞軱標(biāo)有“3V3W”,可知燈泡的電阻為
則電路總電阻為
則電源電壓為
即小燈泡兩端電壓為3V,則小燈泡正常發(fā)光,故小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率等于額定功率3W。
(2)閉合S1,斷開S2、S3、S4時(shí),滑動(dòng)變阻器上半部分與燈泡串聯(lián),則此時(shí)電路中的電流為
(3)閉合S1、S3、S4,斷開S2時(shí),滑動(dòng)變阻器的下半部分與上半部分并聯(lián)接入電路,滑片P由o滑到a點(diǎn)過程中,上部分電阻設(shè)為Ra,則總電阻的函數(shù)關(guān)系為
由函數(shù)知識(shí)可知,P由o滑到a點(diǎn)過程中,總電阻不斷減小,即在a點(diǎn)時(shí),電流最大??傠娮铻?br />
則有
可得
或
上半部分電阻不超過3Ω,所以,則滑動(dòng)變阻器oa之間的電阻值為
電流表讀數(shù)為2.25A時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的總功率,即電路總功率
答:(1)閉合S1、S2、S3,斷開S4,電流表的讀數(shù)為2.0A,此時(shí)燈泡實(shí)際消耗的電功率為3W;
(2)閉合S1,斷開S2、S3、S4,此時(shí)電流表A的讀數(shù)0.5A;
(3)閉合S1、S3、S4,斷開S2,將滑片P由o滑到a點(diǎn)過程中,電流表A的讀數(shù)最大值為2.25A時(shí),滑動(dòng)變阻器oa之間的電阻值為1Ω,滑動(dòng)變阻器消耗的總功率為6.75W。
49.(1) 20Ω;(2) 1W;(3) 醉駕
【解析】
(1)由乙圖可知,當(dāng)氣體中酒精的濃度為0時(shí),R1=100Ω, 此時(shí)電路中的電流
R2接入電路中的阻值
(2) R1消耗的電功率
(3) 當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí),電路的總電阻
氣敏電阻的阻值
分析乙圖可知,當(dāng)氣敏電阻的阻值為時(shí),氣體中酒精濃度為80mg/100mL,對(duì)照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以判定,被測(cè)司機(jī)屬于醉駕。
答:(1)調(diào)零后R2接入電路中的阻值是;
(2)當(dāng)U1=10V時(shí),R1消耗的電功率是;
(3)司機(jī)屬于醉駕。
50.(1);(2)44Ω
【解析】
(1)由可得電烘箱的電功率
(2)由可得電阻絲工作時(shí)的電阻
答:(1)這臺(tái)電烘箱的電功率為;
(2)電阻絲工作時(shí)的電阻44Ω?
51.(1) 12Ω;(2)0.75W;(3)180J
【解析】
由電路圖可知,燈泡L與電阻R并聯(lián),電流表測(cè)干路中的電流。
(1)小燈泡的電阻
RL==12Ω
(2)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,燈泡兩端的電壓等于電源電壓,小燈泡的實(shí)際功率
(3)通過燈泡的電流
IL==0.25A
通過R的電流
IR=I-IL=1.25A-0.25A=1A
通電1min,電阻R產(chǎn)生的熱量
Q=W=UIRt=3V×1A×60s=180J
答:(1)小燈泡的電阻是12Ω;
(2)小燈泡的實(shí)際功率是0.75W;
(3)通電1min,電阻R產(chǎn)生的熱量是180J。
52.(1)I2R0,;(2)I2I3R0
【解析】
(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),定值電阻R0和燈泡L1并聯(lián),一個(gè)電流表測(cè)量干路中的電流,另一個(gè)電流表測(cè)量通過R0的電流,由于
I1>I2
干路電流為I1,通過R0的電流為I2,則電源電壓
U=U0=I2R0
由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過燈泡的電流
IL=I1-I2
小燈泡的電阻
RL=
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開,燈泡L1和L2串聯(lián),電路中的電流為I3,電路的總功率
P=UI=I2R0I3=I2I3R0
答:(1)電源電壓是I2R0,小燈泡L1的電阻值是;
(2)電路的總功率是I2I3R0。
53.(1)0.5A;(2)48Ω;(3)
【解析】
(1)由可得LED燈正常發(fā)光時(shí)的電流
(2)由可得LED燈正常發(fā)光時(shí)的電阻
(3)正常工作10h,使用LED燈消耗的電能為
正常工作10h,使用白熾燈消耗的電能為
節(jié)約的電能為
答:(1)LED燈正常發(fā)光時(shí)的電流是0.5A;
(2)LED燈正常發(fā)光時(shí)的電阻是48Ω;
(3)正常工作10h,使用LED燈比白熾燈要節(jié)約的電能。
54.(1)6W,;(2);(3)
【解析】
(1)由圖甲可知,燈與變阻器串聯(lián)后再與定值電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表V2測(cè)燈L兩端的電壓,V1測(cè)燈L與R0的總電壓,當(dāng)P滑到b端時(shí),只有燈與定值電阻串聯(lián),此時(shí)電路的總電阻最小,電路中電流最大,由圖乙可知,V1示數(shù)即電源電壓為,電壓表V2的示數(shù)為6V,即燈兩端的電壓,此時(shí)小燈泡的電阻
由已知條件,燈正常發(fā)光,故小燈泡的額定功率
兩端的電壓
的電阻
(2)當(dāng)P在a端時(shí),變阻器連入電路的電阻最大,電路的總電阻最大,電路中電流最小,,此時(shí)V1示數(shù)為,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
滑動(dòng)變阻器的最大電阻
(3)當(dāng)電路中電流最大時(shí),電路總功率最大
當(dāng)電路中電流最小時(shí),電路總功率最小
電路總功率的變化范圍為。
答:(1)小燈泡的額定功率為6W,定值電阻R0的阻值為6Ω;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為14Ω;
(3)電路總功率的變化范圍為6W~12W。
55.(1)10Ω;(2)6V,2Ω;(3),0.9W
【解析】
由圖甲可知,電阻R1、R0和變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)量R1和R2的總電壓,電壓表V2測(cè)量變阻器兩端的電壓。
(1)由圖像可知,當(dāng)R2阻值最大時(shí),電路中的總電阻最大,通過電路的電流最小,通過R2的電流為0.3A,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知R1和R2的總電壓是5.4V,R2兩端的電壓為3V,R2的最大阻值
R2max==10Ω
(2)R1兩端的電壓
U1=U1總-U2=5.4V-3V=2.4V
R1==8Ω
當(dāng)滑片置于R2的中點(diǎn)位置時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值
R2′=×10Ω=5Ω
R2消耗的電功率為0.8W,所以
P2=I′2R2′=I′2×5Ω=0.8W
I′=0.4A
以題意,有
U=5.4V+0.3A×R0
U=0.4A×(8Ω+5Ω+R0)
聯(lián)立解得
U=6V,R0=2Ω
(3)滑片移動(dòng)xcm時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值Rx′′=xΩ,R2消耗電功率
P=
由上式可知,當(dāng)x=10,即時(shí),R2消耗的電功率達(dá)到最大值,最大功率
P最大=
答:(1)R2的最大阻值是10Ω;
(2)電源電壓是6V,R0的阻值是2Ω;
(3)R2消耗的電功率P隨x變化的關(guān)系式是,R2消耗電功率的最大值是0.9W。
這是一份初中物理中考復(fù)習(xí) 2020全國物理中考題分類匯編26—《熱學(xué)計(jì)算及綜合計(jì)算題》,共75頁。
這是一份初中物理中考復(fù)習(xí) 2020全國物理中考題分類匯編24—《熱學(xué)實(shí)驗(yàn)》,共23頁。試卷主要包含了實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)理論正確與否的關(guān)鍵等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理中考復(fù)習(xí) 2020全國物理中考題分類匯編22—《光學(xué)實(shí)驗(yàn)》,共31頁。試卷主要包含了在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”時(shí)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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