01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航
02知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航
03核心精講·題型突破
考點(diǎn)一 力學(xué)計(jì)算題
【真題研析】
?考法01 運(yùn)動(dòng)與功、功率相關(guān)計(jì)算
?考法02 浮力、密度和壓強(qiáng)的相關(guān)計(jì)算
?考法03 簡單機(jī)械和機(jī)械效率
【核心精講】
?知識(shí)點(diǎn)一 力學(xué)計(jì)算
【命題預(yù)測】
考點(diǎn)二 電學(xué)計(jì)算
【真題研析】
?考法01 簡單電路計(jì)算
?考法02 多開關(guān)電路計(jì)算
?考法03 圖像類計(jì)算
?考法04 多擋位電路計(jì)算
?考法05 最值和范圍類計(jì)算
?考法06 含電磁繼電器電路計(jì)算
【核心精講】
?知識(shí)點(diǎn)一 電學(xué)計(jì)算
【命題預(yù)測】
考點(diǎn)三 熱學(xué)計(jì)算
【真題研析】
?考法01 生活情景類
?考法02 交通工具和科技應(yīng)用類
【核心精講】
?知識(shí)點(diǎn)一 熱學(xué)計(jì)算
【命題預(yù)測】
考點(diǎn)一 力學(xué)計(jì)算
考法01 運(yùn)動(dòng)與功、功率相關(guān)計(jì)算
1.(2024·黑龍江牡丹江·中考真題)如圖甲所示,我國自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重機(jī),擁有性能超強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、專利眾多等特點(diǎn),是塔機(jī)制造史上一次重要的突破。該塔機(jī)最大起重量為720t,最大起升高度為400m。
(1)請?jiān)趫D乙中畫出物體沿豎直方向勻速上升過程中受力的示意圖。
(2)若塔機(jī)一次將100t的物體沿豎直方向勻速提升100m,拉力做的功是多少?
(3)若塔機(jī)在(2)過程中所用時(shí)間為200s,拉力做功的功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】解:(1)物體沿豎直方向勻速上升,物體處于平衡狀態(tài),受到的豎直向上的拉力與豎直向下的重力大小相等,受力示意圖如下圖所示
(2)100t的物體的重力為
塔機(jī)勻速提起貨物,拉力與物體重力大小相等,即
塔機(jī)一次將100t的物體沿豎直方向勻速提升100m,拉力做的功為
(3)塔機(jī)在(2)過程中所用時(shí)間為200s,則拉力做功的功率為
答:(1)物體沿豎直方向勻速上升過程中受力的示意圖見解析;
(2)塔機(jī)一次將100t的物體沿豎直方向勻速提升100m,拉力做的功為;
(3)拉力做功的功率。
2.(2024·黑龍江雞西·中考真題)如圖是某廠家開發(fā)的汽車,其質(zhì)量為1500kg,車輪與地面接觸的總面積為,該車在水平路面上勻速直線行駛13.8km,用時(shí)10min,這一過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為。
(1)汽車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(2)汽車牽引力所做的功是多少?
(3)行駛過程中汽車受到的阻力是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】解:(1)汽車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力為
對(duì)地面的壓強(qiáng)為
(2)汽車行駛的速度為
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為,汽車牽引力為
汽車牽引力所做的功
(3)該車在水平路面上勻速直線行駛,所以阻力等于牽引力,阻力為
答:(1)汽車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是;
(2)汽車牽引力所做的功是;
(3)行駛過程中汽車受到的阻力是。
考法02 浮力、密度和壓強(qiáng)的相關(guān)計(jì)算
3.(2024·山東濟(jì)寧·中考真題)小明測量某金屬塊的密度時(shí),用托盤天平測量金屬塊的質(zhì)量,平衡時(shí)右盤中的砝碼情況和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖(a)所示;用量筒和水測量金屬塊的體積,相關(guān)信息如圖(b)所示。
求:(?。?br>(1)金屬塊在水中所受浮力的大??;
(2)金屬塊的密度。
【答案】(1)0.2N
(2)4.33g/cm3
【詳解】(1)由圖(b)可知,金屬塊排開水的體積為
金屬塊受到的浮力為
(2)由圖(a)可知,金屬塊的質(zhì)量為
則金屬塊的密度為
4.(2024·重慶·中考真題)如圖甲所示,我國自主建造重為的導(dǎo)管架“?;?hào)”需要用駁船運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫惭b在超過300m深的海域搭建石油開采平臺(tái)。而亞洲最大駁船的最大載重只有,該駁船可看作長200m、寬50m、高14m的規(guī)則長方體,其最大吃水深度為7m?!拔臎_修造廠”通過加寬駁船解決了超重難題,如圖乙是駁船加寬后的示意圖,加寬后駁船的最大吃水深度不變。()求:
(1)水深300m處的壓強(qiáng);
(2)加寬前,駁船空載時(shí)排開水的體積;
(3)若駁船體積每增加,自重增加,為了安全裝載“?;?hào)”,駁船總寬度至少應(yīng)增加多少;請你另外設(shè)計(jì)一種改裝駁船的方法(只說方法,不計(jì)算)。
【答案】(1)3×106Pa;(2)4×104m3;(3)10m,將駁船的長度增加
【詳解】解:(1)水深300m處的壓強(qiáng)
(2)加寬前,最大V排為
最大排水量為
滿載時(shí)所受浮力為
因?yàn)槠?,所?br>則船的重力為
空載時(shí),船漂浮,則
根據(jù)阿基米德原理,駁船空載時(shí)排開水的體積
(3)若把導(dǎo)管架“?;?hào)”放入駁船中,需增加的排開水的體積增加為
由題知,若駁船體積每增加,自重增加,則設(shè)寬度的增加量為ΔL,則排水量增加了
200m×7m×ΔL
自重就增加了
200m×14m×ΔL×2.5×103N/m3
于是有
寬度增加量為
由上述方法可知,還可以采用將駁船加長的方法。
答:(1)水深300m處的壓強(qiáng)3×106Pa;
(2)加寬前,駁船空載時(shí)排開水的體積4×104m3;
(3)駁船總寬度至少應(yīng)增加10m;改進(jìn):將駁船加長。
考法03 簡單機(jī)械和機(jī)械效率
5.(2024·江蘇揚(yáng)州·中考真題)如圖所示,工人用動(dòng)滑輪勻速提升重為400N的窗玻璃,所用的豎直拉力為250N,窗玻璃上升的高度為10m,用時(shí)50s。求:
(1)所做的有用功;
(2)工人所用拉力的功率P;
(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。
【答案】(1)4000J;(2)100W;(3)80%
【詳解】解:(1)利用動(dòng)滑輪提升貨物,做的有用功
W有=Gh=400N×10m=4000J
(2)動(dòng)滑輪繩端移動(dòng)的距離為
s=nh=2×10m=20m
則拉力做的總功
W總=Fs=250N×20m=5000J
所以拉力F的功率
(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率
答:(1)有用功W有為4000J;
(2)拉力F的功率P為100W;
(3)此過程中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%。
6.(2024·四川巴中·中考真題)圖甲所示的塔吊是施工建設(shè)中最常見的設(shè)備,其結(jié)構(gòu)可簡化為圖乙所示的滑輪組模型。已知物體質(zhì)量為300kg,在繩子自由端施加1250N拉力,物體以0.5m/s的速度勻速上升10s。求:
(1)繩子拉力端移動(dòng)的距離;
(2)拉力的功率;
(3)在此過程中滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】(1)15m
(2)1875W
(3)80%
【詳解】(1)圖中繩子股數(shù)n=3,繩子拉力端移動(dòng)的速度
移動(dòng)的距離
(2)拉力F的功率
(3)拉力所做的功
有用功為
機(jī)械效率
知識(shí)點(diǎn)一 力學(xué)計(jì)算
1.如圖所示電動(dòng)車是人們便捷出行的交通工具。周末小明騎著電動(dòng)車沿運(yùn)河風(fēng)光帶水平路面上勻速行駛了6km,用時(shí)15min, 已知小明和電動(dòng)車的總質(zhì)量為 120kg, 2個(gè)輪胎和地面的接觸總面積為20cm2, 騎行過程中所受的阻力為車總重的0.05倍(g取10N/ kg) 。 求在此騎行過程中:
(1)電動(dòng)車的牽引力大小。
(2)電動(dòng)車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)。
(3)電動(dòng)車牽引力的功率。
【答案】(1)60N
(2)
(3)400W
【詳解】(1)小明和電動(dòng)車的總重力
騎行過程中所受的阻力
電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng),牽引力和阻力是平衡力,牽引力。
(2)電動(dòng)車對(duì)地面的壓力,電動(dòng)車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)
(3)電動(dòng)車的輸出功率
2.圖甲是我國自主設(shè)計(jì)建造的首艘大洋鉆探船“夢想”號(hào),它是目前世界上唯一一艘具備11000m超深水鉆探能力的鉆探船,其滿載時(shí)排水量為42600t。某次鉆探中,“夢想”號(hào)的吃水深度為6m,科研人員通過繩索在隔水管內(nèi)將一塊地質(zhì)巖樣品豎直向上勻速提升了10500m,如圖乙所示。經(jīng)測量,樣品的質(zhì)量為200g,體積為,海水的密度取,g取,求:
(1)地質(zhì)巖樣品的密度;
(2)“夢想”號(hào)滿載時(shí)受到海水的浮力;
(3)本次鉆探中船底受到海水的壓強(qiáng);
(4)本次鉆探中繩索對(duì)樣品做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【詳解】(1)地質(zhì)巖樣品的密度。
(2)“夢想”號(hào)滿載時(shí)排水量為,根據(jù)阿基米德原理,物體受到的浮力等于其排開液體受到的重力,則“夢想”號(hào)滿載時(shí)受到海水的浮力。
(3)夢想”號(hào)的吃水深度為6m,本次鉆探中船底受到海水的壓強(qiáng)。
(4)科研人員通過繩索在隔水管內(nèi)將一塊地質(zhì)巖樣品豎直向上勻速提升了10500m,則繩索對(duì)樣品的拉力等于樣品的重力,即,本次鉆探中繩索對(duì)樣品做的功。
3.如圖,是我國自主設(shè)計(jì)建造的亞洲最大自航絞吸船“天鯤號(hào)”,該船用于挖掘水下泥土、沙石等。作業(yè)時(shí),泥泵可通過排泥管將泥沙送到指定地點(diǎn)。已知水的密度為,g取10N/kg。
(1)“天鯤號(hào)”裝載泥沙后,船底受到水的壓強(qiáng) (選填“變大”或“變小”)。
(2)某次作業(yè)后,“天鯤號(hào)”受到的總重力為N,此時(shí)它排開水的體積是多少?
(3)若某段時(shí)間內(nèi),泥泵輸出功率恒為,每秒的排泥量為1.4,排泥管橫截面積為0.7,則泥泵對(duì)排泥管內(nèi)泥漿的推力是多大?
【答案】(1)變大
(2)
(3)
【詳解】(1)裝載泥沙后與裝載前相比,船的總重力增大,根據(jù)物體的浮沉條件可知,船受到的浮力增大,船下沉一些,船底的深度增大,由p=ρgh可知,船底受到水的壓強(qiáng)變大。
(2)由于“天鯤號(hào)”漂浮在水面,所以它受到的浮力
由得,“天鯤號(hào)”排開水的體積為
(3)由得,泥泵每秒對(duì)外輸出做功為
泥泉每秒推出泥漿的長度為
由得,泥泵對(duì)排泥管內(nèi)泥漿的推力為
4.某起重機(jī)的滑輪組結(jié)構(gòu)示意如圖所示,起重機(jī)將3600kg的鋼板勻速提升到10m高的橋墩上,滑輪組的機(jī)械效率為80%。不計(jì)鋼絲繩的重力和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)克服鋼板重力做的功;
(2)滑輪組所做的總功;
(3)鋼絲繩的拉力。
【答案】(1)3.6×105J
(2)4.5×105J
(3)11250N
【詳解】(1)克服鋼板重力做的功
(2)由得,滑輪組所做的總功
(3)由圖得
不計(jì)鋼絲繩的重力和摩擦,鋼絲繩的拉力
5.如圖所示,重550N的工人站在水平地面上用滑輪組提起重760N的貨物,貨物勻速上升2m用的時(shí)間為10s,提升過程中工人的拉力為400N,提升過程中不計(jì)繩重和摩擦。求:
(1)在這次提升過程中,工人的拉力的功率;
(2)在這次提升過程中,滑輪組的機(jī)械效率;
(3)若該滑輪組所用繩子能承擔(dān)的最大拉力為600N,該工人用這個(gè)滑輪組能提升的最大物重。
【答案】(1)160W
(2)95%
(3)1060N
【詳解】(1)由圖可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為2,繩子自由端移動(dòng)的距離
拉力做的總功
提升過程中,工人的拉力的功率
(2)有用功為
滑輪組的機(jī)械效率
(3)由
提升過程中不計(jì)繩重和摩擦,可得動(dòng)滑輪重為
若該滑輪組所用繩子能承擔(dān)的最大拉力為600N,工人重550N,故工人對(duì)繩子的最大拉力為F最大=550N,所以能提升的最大物重為
6.甲、乙兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)薄壁圓柱形容器放置在水平地面上(容器足夠高),甲容器內(nèi)裝有一定量的酒精、乙容器內(nèi)裝有一定量的水。把球A放入酒精中,靜止時(shí)兩容器內(nèi)液面如圖所示。(千克/米)
(1)求水面下0.1米處水的壓強(qiáng)。
(2)若酒精的質(zhì)量為1.6千克,求酒精的體積。
(3)將球A從酒精中取出并緩慢放入水中,取出球前后酒精對(duì)容器底壓強(qiáng)變化量為400帕、放入球前后水對(duì)容器底壓強(qiáng)變化量為450帕。根據(jù)上述信息,能否確定球A的密度?如果能確定,請計(jì)算出;如果無法確定,請說明理由。
【答案】(1)980帕
(2)米
(3)見解析
【詳解】(1)水面下0.1米處水的壓強(qiáng)
(2)酒精的體積
(3)將球A從酒精中取出并緩慢放入水中,取出球前后酒精對(duì)容器底壓強(qiáng)變化量為
放入球前后水對(duì)容器底壓強(qiáng)變化量為
壓強(qiáng)變化量之比
則,,則A在水中處于漂浮狀態(tài),,則A的密度
7.如圖所示,是某打撈船所用起重裝置的示意圖。在某次湖中打撈作業(yè)中,物體在不可伸長的輕繩作用下,從水底以0.5m/s的速度豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)至離開水面高度3m的位置。已知物體的體積為0.1m3,密度為4.8×103kg/m3;水的深度為5m。在物體離開水面后勻速上升的過程中,與電動(dòng)機(jī)連接的繩子的拉力功率P=3×103W。水的密度為1×103kg/m3;取g=10N/kg,不計(jì)水和空氣的阻力。求:
(1)物體浸沒在水中所受的浮力;
(2)水對(duì)水底的壓強(qiáng);
(3)物體離開水面后勻速上升3m的過程中,滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】(1)1000N
(2)5×104Pa
(3)80%
【詳解】(1)根據(jù)阿基米德原理可知,物體浸沒在水中所受的浮力為
(2)水對(duì)水底的壓強(qiáng)為
(3)物體的重力為
物體離開水面后勻速上升的過程中滑輪組做的有用功為
物體上升的時(shí)間為
總功為
機(jī)械效率為
8.如圖所示是我國自主設(shè)計(jì)建造的首艘彈射型航空母艦——福建艦。該航母滿載時(shí)的排水量約,可搭載60架艦載機(jī)。航母的動(dòng)力是由蒸汽輪機(jī)提供,航母以15m/s的速度勻速直線航行 54km,蒸汽輪機(jī)的功率為,g取 ,求該航母:
(1)航行的時(shí)間是多少?
(2)滿載時(shí)所受重力的大???所受浮力的大小和方向?
(3)在該航行的時(shí)間內(nèi),蒸汽輪機(jī)做的功是多少?
【答案】(1);(2),,豎直向上;(3)
【詳解】解:(1)航行的時(shí)間是
(2)滿載時(shí)所受重力為
福建艦處于漂浮狀態(tài),所受浮力的大小為
它受到的浮力等于對(duì)水對(duì)向上和向下的壓力差,方向豎直向上。
(3)在該航行的時(shí)間內(nèi),蒸汽輪機(jī)做的功是
答:(1)航行的時(shí)間是;
(2)滿載時(shí)所受重力為,所受浮力為,方向豎直向上;
(3)在該航行的時(shí)間內(nèi),蒸汽輪機(jī)做的功是。
9.如圖甲是我國設(shè)計(jì)并制造的無人駕駛汽車,汽車(包括司乘人員)的質(zhì)量為1.2t,在水平路面上以恒定功率做直線運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙(?。?。
(1)汽車經(jīng)過一段路段時(shí),此處規(guī)定汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)不得超過,則汽車與地面接觸的總面積最少為多少?
(2)如汽車勻速行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍,求汽車受到的牽引力;
(3)求汽車在10~20s內(nèi)牽引力做功的功率和汽車在0~5s內(nèi)牽引力做的功。
【答案】(1)400cm2
(2)240N
(3)3600W,18000J
【詳解】(1)汽車(包括司乘人員)的質(zhì)量為1.2t,對(duì)水平地面的壓力
汽車經(jīng)過一段路段時(shí),此處規(guī)定汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)不得超過,由得,汽車與地面接觸的總面積最小為
(2)汽車勻速行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍,阻力
汽車勻速行駛,汽車受到的牽引力與阻力二力平衡,汽車受到的牽引力
(3)汽車在10~20s內(nèi),由圖乙得勻速行駛的速度,牽引力做功的功率
汽車在水平路面上以恒定功率做直線運(yùn)動(dòng),在0~5s內(nèi)汽車做功的功率
在0~5s內(nèi),牽引力做的功
10.杠桿在我國古代就有很多應(yīng)用,例如:碓(duì)、枯槔、桿秤、轆轤等。這是一種木石做成的搗米器具,主要用于舂(chòng)米,它包括石臼(jiù)、碓身和碓頭三部分。碓身一般用笨重的石頭或木頭制成,碓頭是一根包了鐵齒的短杵(chū),它對(duì)準(zhǔn)埋在地上的石臼。使用時(shí)人用一只腳用力向下踏動(dòng)碎身的一端,抬起碓頭,然后落下,用來搗擊石臼里的谷物,以達(dá)到脫殼或搗碎的目的。圖甲為一個(gè)碓,圖乙是其結(jié)構(gòu)示意圖,O點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸所在處,B點(diǎn)為碓身和碓頭整體的重心位置。質(zhì)量為60kg的人,當(dāng)他用右腳在A點(diǎn)用力F踩橫木使其剛好轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)左腳對(duì)地面的壓力為200N,不考慮轉(zhuǎn)軸處的摩擦,已知碓身和碓頭的總質(zhì)量為20kg,,g取。求:
(1)碓身和碓頭受到的重力;
(2)OB的長度;
(3)碓頭的橫截面積為,若工作時(shí)碓頭對(duì)谷物的沖擊力600N,求碓頭處的壓強(qiáng)。
【答案】(1)200N
(2)40cm
(3)
【詳解】(1)碓身和碓頭受到的重力為
(2)人的重力為
左腳對(duì)地面的壓力為200N,由力的作用是相互的可知,左腳受到的支持力也為200N。以人為研究對(duì)象,根據(jù)力的平衡條件可得
則右腳受到的支持力為
由力的作用是相互的可知,右腳對(duì)橫木的壓力F為400N。由杠桿平衡條件可知
則OB的長度為
(3)碓頭處的壓強(qiáng)為
11.如圖所示,兩個(gè)完全相同的薄壁柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器足夠高,分別盛有0.2m深的鹽水和水,鹽水的密度為,容器的底面積為。
(1)求水對(duì)乙底部的壓強(qiáng)。
(2)求水對(duì)乙底部的壓力。
(3)現(xiàn)將小球A、B分別放入甲、乙容器中,靜止后A球浸沒在鹽水中,B球三分之一的體積露出水面,此時(shí)鹽水和水對(duì)甲、乙容器底部的壓強(qiáng)變化量相等,已知A球的體積為,求B球的體積。
【答案】(1)2000Pa;
(2)80N;
(3)3.6×10-4m3
【詳解】(1)水對(duì)乙底部的壓強(qiáng)
(2)水對(duì)乙底部的壓力
(3)設(shè)B球的體積為VB , 由于A球浸沒在鹽水中,所以A球排開鹽水的體積
B球三分之一的體積露出水面,所以B球排開水的體積,由于鹽水和水對(duì)甲、乙容器底部的壓強(qiáng)變化量相等,即:Δp鹽水=Δp水,根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式,有:
代入已知數(shù)值,得
化簡后得 VB=3.6×10?4m3 。
考點(diǎn)二 電學(xué)計(jì)算
考法01 簡單電路計(jì)算
1.(2024·江蘇揚(yáng)州·中考真題)家中應(yīng)急手電筒的電路圖如圖所示,電源電壓為3V,閉合開關(guān),通過燈泡的電流為0.6A,忽略燈泡電阻的變化。求:
(1)燈泡電阻R;
(2)電路工作1min消耗的電能W;
【答案】(1);(2)
【詳解】解:(1)燈泡電阻為
(2)電路工作1min消耗的電能為
答:(1)燈泡電阻R為;
(2)電路工作1min消耗的電能為。
2.(2024·四川廣元·中考真題)“格物”學(xué)習(xí)小組為了研究小燈泡亮度與功率大小的關(guān)系,連接了如圖實(shí)物電路,電源兩端電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器最大阻值為?;瑒?dòng)變阻器的滑片置于最右端,S閉合,電壓表示數(shù)為1.2V,電流表示數(shù)為0.12A,小燈泡發(fā)光很暗。
(1)求此時(shí)小燈泡的電阻和電源兩端電壓?
(2)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)其接入電路中的電阻減小時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.2A,求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率?
【答案】(1);;(2)
【詳解】解:(1)滑動(dòng)變阻器的滑片置于最右端,S閉合,滑動(dòng)變阻器和小燈泡串聯(lián),此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻最大為,電壓表測小燈泡的電壓,則此時(shí)小燈泡的電阻為
滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
則電源電壓為
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻減小時(shí),滑動(dòng)變阻器的電阻為
此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓為
則小燈泡兩燈的電壓為
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為
答:(1)小燈泡的電阻為,電源兩端電壓為6V;
(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為0.5W。
考法02 多開關(guān)電路計(jì)算
3.(2023·遼寧丹東·中考真題)如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“6V,3W”字樣,定值電阻R1阻值為20Ω,滑動(dòng)變阻器R2最大阻值為18Ω。(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)求:
(1)小燈泡L的電阻;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到a端時(shí),小燈泡L恰好正常發(fā)光,求電流表的示數(shù);
(3)當(dāng)開關(guān)S1斷開,S閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到b端時(shí),小燈泡L的電功率。

【答案】(1)12Ω;(2)0.8A; 0.48W
【詳解】解:(1)不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響,由可知小燈泡L的電阻
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0Ω,定值電阻和燈泡并聯(lián),電流表測量干路電流。小燈泡L恰好正常發(fā)光,則電源電源
U=UL=6V
通過燈泡的電流
通過定值電阻的電流
電流表的示數(shù)
I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A
(3)當(dāng)開關(guān)S1斷開,S閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到b端時(shí),燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),根據(jù)歐姆定律可知電路電流
小燈泡L的電功率
P?=I?2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
答:(1)小燈泡L的電阻為12Ω;
(2)電流表的示數(shù)為0.8A;
(3)當(dāng)開關(guān)S1斷開,S閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到b端時(shí),小燈泡L的電功率為0.48W。
4.(2024·安徽·中考真題)如圖所示的電路中,電源兩端電壓為U=9V,R1、R2、R3均為定值電阻,其中R2=45Ω,R3=30Ω。
(1)當(dāng)閉合開關(guān)S和S1,斷開開關(guān)S2時(shí),求R3兩端的電壓U3;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí),求電流表的示數(shù)I;
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1和S2時(shí),電壓表示數(shù)為6V,求R1消耗的電功率P。
【答案】1)9V;(2)0.5A;(3)0.6W
【詳解】解:(1)由電路可知,當(dāng)閉合開關(guān)S和S1,斷開開關(guān)S2時(shí),電路中只有R3,所以此時(shí)R3兩端的電壓U3等于電源電壓,即
U3=U=9V
(2)由電路可知,當(dāng)開關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí),R1被短路,R2和R3并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知,R2和R3兩端的電壓等于電源電壓,根據(jù)歐姆定律,則通過R2支路的電流為
通過R3支路的電流為
根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn),此時(shí)干路電流為
I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A
因此電流表的示數(shù)為0.5A。
(3)由電路可知,當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1和S2時(shí),R1和R3串聯(lián),電壓表測R3兩端電壓,電流表測電路電流,此時(shí)電壓表示數(shù)為6V,則電路電流為
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知,R1兩端的電壓為
U1=U-U3'=9V-6V=3V
則R1消耗的電功率為
P=U1I'=3V×0.2A=0.6W
答:(1)當(dāng)閉合開關(guān)S和S1,斷開開關(guān)S2時(shí), R3兩端的電壓U3為9V;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí),電流表的示數(shù)I為0.5A;
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1和S2時(shí),電壓表示數(shù)為6V,則R1消耗的電功率P為0.6W。
考法03 圖像類計(jì)算
5.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題)如圖甲所示,是L1、L2兩個(gè)燈泡的圖像,請根據(jù)圖像所給信息進(jìn)行計(jì)算:
(1)若兩燈泡串聯(lián)在電路中(如圖乙所示),此時(shí)電流表的示數(shù)為0.3A。求此時(shí)兩燈泡的電阻;
(2)保持電源電壓不變,將兩燈泡的連接方式改為并聯(lián)(如圖丙所示),求此時(shí)電流表的示數(shù)。
【答案】(1)6,14
(2)0.85A
【詳解】(1)若兩燈泡串聯(lián)在電路中,電路中電流為0.3A,由圖甲可知,此時(shí)L1兩端的電壓為1.8V,則L1的阻值為

L2兩端的電壓為4.2V,則L2的阻值為
(2)串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器電壓之和,所以電源電壓為
并聯(lián)電路支路電壓等于電源電壓,由圖可知,當(dāng)電壓為6V時(shí),L1的電流為0.5A,經(jīng)過L2的電流為0.35A,電流表測量干路電路,故電流表的示數(shù)為
6.(2024·四川宜賓·中考真題)如圖甲所示,已知電源電壓4.5V保持不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50Ω 2A”,燈泡L的規(guī)格為“4V 1.2W”,其電流與電壓的關(guān)系圖像如圖乙。試求:
(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流;
(2)當(dāng)滑片P滑到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V,此時(shí)電路的總功率;
(3)在電路安全情況下,調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)燈泡的電功率最小時(shí),燈泡L的阻值;
(4)用一個(gè)阻值為30Ω的定值電阻替換燈泡L,調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率為0.15W時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值。
【答案】(1)0.3A;(2)1.125W;(3)7.5Ω;(4)15Ω
【詳解】解:(1)由得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流
(2)由圖甲得,燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測量變阻器的電壓,電流表測量電路電流,當(dāng)滑片P滑到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V,此時(shí)燈泡的電壓為
由圖乙得,此時(shí)燈泡的電流為0.25A,串聯(lián)電路電流處處相等,此時(shí)電路的總功率
(3)當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),變阻器接入電路中電阻最大,電路中電阻最大,電流最小,燈泡的電壓最小,電功率最小,此時(shí)燈泡的電壓為
由圖像得,此時(shí)電路中電流為0.2A,由歐姆定律得,燈泡L的阻值為
(4)用一個(gè)阻值為30Ω的定值電阻替換燈泡L,定值電阻與R串聯(lián),調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率為0.15W時(shí),由歐姆定律與得,此時(shí)變阻器的電功率為
解得滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值
或(舍去)
則滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為15Ω。
答:(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流0.3A;
(2)此時(shí)電路的總功率1.125W;
(3)燈泡L的阻值7.5Ω;
(4)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值15Ω。
考法04 多擋位電路計(jì)算
7.(2024·湖南長沙·中考真題)小明為爺爺設(shè)計(jì)了一款有“速熱”和“保溫”兩擋的防寒服,內(nèi)部電路簡化如圖所示。電源兩端電壓為6V,電熱絲R1、R2的阻值恒定,R1=4Ω。
(1)只閉合開關(guān)S1時(shí),通過R1的電流是多大?
(2)只閉合開關(guān)S1時(shí),R1的電功率是多少?
(3)電源兩端電壓為6V時(shí),“速熱”擋的電功率為36W。若更換成電壓為5V的電源,則使用“速熱”擋通電10s產(chǎn)生的熱量是多少?
【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)250J
【詳解】解:(1)只閉合開關(guān)S1時(shí),通過R1的電流為
(2)只閉合開關(guān)S1時(shí),R1的電功率為
(3)電源兩端電壓為6V時(shí),干路電流為
通過R2的電流為
R2的阻值為
電源兩端電壓為5V時(shí),干路電流為
使用“速熱”擋通電10s產(chǎn)生的熱量為
答:(1)只閉合開關(guān)S1時(shí),通過R1的電流是1.5A;
(2)只閉合開關(guān)S1時(shí),R1的電功率是9W;
(3)電源兩端電壓為6V時(shí),“速熱”擋的電功率為36W。若更換成電壓為5V的電源,則使用“速熱”擋通電10s產(chǎn)生的熱量是250J。
8.(2024·西藏·中考真題)如圖(乙)所示為扎西家兩擋位電熱水壺的簡化電路原理圖,為溫控開關(guān),當(dāng)水沸騰時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開。和為加熱定值電阻,,保溫?fù)醯墓β蕿?10W。求:
(1)加熱時(shí)的電功率;
(2)在加熱擋工作時(shí)電路的總電流;
(3)某次燒水,電熱水壺將水加熱至沸騰耗時(shí)5min,自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至保溫?fù)豕ぷ?min,在這10min內(nèi)電熱水壺消耗的電能。
【答案】(1)1100W
(2)5.5A
(3)
【詳解】(1)加熱時(shí),和并聯(lián),的電功率為
(2)由于根據(jù)可知,當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí),為保溫檔,電阻R2的阻值為
在加熱檔工作時(shí)電路的總電流為
(3)加熱5min電熱水壺消耗的電能為
保溫5min電熱水壺消耗的電能為
在這10min內(nèi)電熱水壺消耗的電能為
考法05 最值和范圍類計(jì)算
9.(2023·四川成都·中考真題)如圖所示電路中,電源電壓恒為6V,燈泡標(biāo)有“6V”字樣,額定功率字跡不清,燈泡標(biāo)有“4V 1.6W”字樣,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為,電流表量程為0~0.6A。閉合開關(guān)S、、,滑動(dòng)變阻器滑片位于最右端時(shí),電流表示數(shù)為0.42A,不考慮燈泡電阻變化。
(1)求燈泡的額定功率。
(2)只閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,在確保電路安全的前提下,求電流表示數(shù)變化范圍。

【答案】(1)1.8W;(2)0.1~0.4A
【詳解】解:(1)閉合開關(guān)S、、,燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),燈泡兩端的電壓
燈泡L1的額定電壓是6V,燈泡正常發(fā)光,通過滑動(dòng)變阻器的電流
通過燈泡的電流
燈泡的額定功率
(2)只閉合開關(guān)S時(shí),燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),燈泡的電阻
燈泡的額定電流
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為0時(shí),電路中的電流
所以電路中最大電流;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻時(shí),電路的總電阻最大,電路中電流最小
電流表示數(shù)變化范圍0.1A~0.4A。
答:(1)燈泡的額定功率是1.8W;
(2)只閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,在確保電路安全的前提下,電流表示數(shù)變化范圍是0.1~0.4A。
10.(2024·四川廣安·中考真題)如圖所示,電源電壓為6V恒定不變,燈泡L標(biāo)有“2V 0.4W”的字樣(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響),滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“60Ω 1A”的字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V。
(1)求燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻。
(2)當(dāng)、均閉合,接b,滑動(dòng)變阻器滑片移到最大阻值處時(shí),電流表示數(shù)為0.4A,求的阻值。
(3)在保證電路安全的情況下,求整個(gè)電路電功率的變化范圍。
【答案】(1)10Ω;(2)20Ω;(3)0.6W~3.6W
【詳解】解:(1)燈泡L標(biāo)有“2V 0.4W”的字樣,則燈泡的額定電壓為2V,額定功率為0.4W,所以燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻
(2)當(dāng)S1、S2均閉合,S3接b時(shí),燈泡被短路,R1與R2并聯(lián),電流表測量干路中電流,由于干路中各支路中電壓等于電源電壓,滑動(dòng)變阻器滑片移到最大阻值處,所以通過滑動(dòng)變阻器
則通過R1的電流
I1=I-I2=0.4A-0.1A=0.3A
則R1的阻值
(3)當(dāng)S1、S2均閉合,S3接b時(shí),燈泡被短路,R1與R2并聯(lián),電流表測量干路中電流,電流表量程為0~0.6A,所以干路中最大電流為0.6A,則整個(gè)電路最大電功率
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W當(dāng)S1、S2均斷開,S3接a時(shí),燈泡、R1與R2串聯(lián),電壓表測量R2兩端電壓,當(dāng)電壓表示數(shù)最大時(shí),電路中電流最小,則整個(gè)電路電功率最小,電壓表量程為0~3V,則電壓表最大電壓為3V,電路中最小電流
則整個(gè)電路最小電功率
P小=UI小=6V×0.1A=0.6W所以整個(gè)電路電功率的變化范圍為0.6W~3.6W。
答:(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω;
(2)R1的阻值為20Ω;
(3)在保證電路安全的情況下,整個(gè)電路電功率的變化范圍為0.6W~3.6W。
考法06 含電磁繼電器電路計(jì)算
11.(2024·山東棗莊·中考真題)如圖甲是某型號(hào)能設(shè)定加熱溫度的家用空氣炸鍋簡化電路,它是通過電熱絲R1來加熱空氣,從而加熱食物,達(dá)到設(shè)定加熱溫度后,斷開開關(guān)。
(1)在工作電路中,指示燈L標(biāo)有“2V 0.2A”字樣,要使指示燈L正常工作,則保護(hù)電阻R0的阻值為多大?
(2)把空氣炸鍋單獨(dú)接入家庭電路中正常工作2min,電能表上標(biāo)有600r/kW·h的字樣,其轉(zhuǎn)盤剛好轉(zhuǎn)了20轉(zhuǎn),則空氣炸鍋的電功率是多少?
(3)在控制電路中,電源電壓恒定為3V,用R3來設(shè)置加熱溫度,熱敏電阻R2置于溫度監(jiān)測區(qū)域,它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)設(shè)定加熱溫度為某一溫度時(shí),R3的阻值恰好為40Ω,閉合開關(guān)S,工作電路接通,開始加熱;當(dāng)控制電流I = 0.03A時(shí),銜鐵被彈起,停止加熱,則設(shè)定的加熱溫度是多少?
【答案】(1)1090Ω;(2);(3)200℃
【詳解】解:(1)R0和指示燈L串聯(lián),R0兩端的電壓為
指示燈L正常工作,通過R0的電流為
I0=IL=0.2A
保護(hù)電阻R0的阻值為
R0
(2)轉(zhuǎn)盤剛好轉(zhuǎn)了20轉(zhuǎn),空氣炸鍋消耗的電能
空氣炸鍋的功率
(3)銜鐵被彈起時(shí),控制電路的總電阻為
此時(shí)熱敏電阻
由乙圖可知,當(dāng)R2 =60Ω,設(shè)定溫度為200℃。
答:(1)保護(hù)電阻R0的阻值為1090Ω;
(2)空氣炸鍋的電功率是1kW;
(3)設(shè)定的加熱溫度是200℃。
知識(shí)點(diǎn)一 電學(xué)計(jì)算
1.將阻值為10Ω的電阻R1與另一電阻R2接入電源電壓恒定的電路,如圖所示。閉合開關(guān)后,電流表A1的示數(shù)為0.5A,電流表A2的示數(shù)為0.3A,求:
(1)電源電壓;
(2)10秒內(nèi)電流通過R2所做的功為多少J?
【答案】(1)3V
(2)6J
【詳解】(1)由圖可知兩電阻并聯(lián),電流表A1測量干路電流,電流表A2測量R1中的電流;則干路電流I=0.5A,通過R1的電流I1=0.3A,電源電壓等于R1兩端的電壓,電源電壓為U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
(2)因?yàn)椴⒙?lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,所以通過定值電阻R2的電流為I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
10秒內(nèi)電流通過R2所做的功為W2=U2I2t=3V×0.2A×10s=6J
2.在圖(a)所示的電路中,電源電壓為6伏,電阻的阻值為10歐,閉合開關(guān)S后,電流表示數(shù)如圖(b)所示。
(1)求通過的電流;
(2)求的阻值。
【答案】(1)0.6A
(2)15Ω
【詳解】(1)據(jù)圖(a)所示電路為兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路中電壓規(guī)律可得
通過的電流為
(2)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,因此電流表選擇大量程,分度值為0.1A,讀數(shù)為1A,則通過的電流為
的阻值為
3.如圖甲所的電路中,電源電壓為3V,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),燈泡L1、L2、正常發(fā)光(電阻視為不變),電流表A1、A2的示數(shù)分別如圖乙、丙所示,問:
(1)通過燈泡L1、L2的電流分別是多少?
(2)燈泡L1、L2的電阻別是多少?
(3)若燈泡L1的燈絲燒斷,燈泡L2的電功率是多少?
【答案】(1)1A、0.5A
(2)3Ω、6Ω
(3)1.5W
【詳解】(1)由圖乙所示,電流表A1量的程是0~3A,分度值是0.1A,電流表示數(shù)是1.5A。 由圖丙所示,電流表A2的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表讀數(shù)是0.5A。由小問1和圖甲知道,L1、L2燈并聯(lián),電流表A1測干路的總電流,電流表A2測支路L2的電流,所以L2的電流為I2=IA2=0.5A
燈泡L1的電流為I1=IA1-IA2=1.5A-0.5A=1A
(2)燈泡L1的電阻是。
燈泡L2的電阻是。
(3)若燈泡L1?的燈絲燒斷,則電路為L2?的簡單電路, 則燈泡L2?的電功率為。
4.如圖所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,電源電壓恒定不變,若開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電流表的讀數(shù)是0.3A。求:
(1)電源電壓多大?
(2)當(dāng)S1和S2都斷開時(shí),通電1min, R1做功多少J?
(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表的讀數(shù)是多大?電路消耗的電功率是多少?
【答案】(1)6V
(2)24J
(3)0.5A,3W
【詳解】(1)當(dāng)S1閉合,S2斷開,只有R2?的簡單電路,電源電壓為U=I2R2=0.3A×20Ω=6V
(2)當(dāng)S1,S2斷開時(shí),R1?與R2串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流為
R1?兩端的電壓為U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
通電1min, R1做功為W=U1It=2V×0.2A×1×60s=24J
(3)當(dāng)S1,S2閉合時(shí),R2與R3并聯(lián),
所以電路總電阻為R=12Ω;電路的總電流,即電流表的讀數(shù)是
電路消耗的電功率是P=UI=6V×0.5A=3W
5.如圖示的電路中,電源電壓為,且保持不變,電阻、、的阻值分別為、、。求:
(1)如果開關(guān)、都斷開時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)是多大?
(2)如果開關(guān)、都閉合時(shí),電流表示數(shù)。
(3)當(dāng)開關(guān)、都閉合時(shí),在內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?
【答案】(1)2V
(2)1.25A
(3)180J
【詳解】(1)、都斷開時(shí)與串聯(lián),電壓表測量的電壓,記為,電路中的電流
串聯(lián)電路電流處處相等,電流表測電路中的電流,電流表的示數(shù)為0.5A,兩端的電壓
電壓表的示數(shù)是2V。
(2)開關(guān)、都閉合時(shí),電阻R1、R3并聯(lián),R2被短路,電流表測干路中的電路,通過R1的電流
通過R3的電流
干路中電流
電流表示數(shù)為1.25A。
(3)當(dāng)開關(guān)、都閉合時(shí),在內(nèi)產(chǎn)生的熱量
6.如圖所示,電源電壓恒為6V,的阻值為30Ω,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”,電流表的量程為“0~3A”,小燈泡上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣。S閉合,、均斷開,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使小燈泡正常發(fā)光。求:
(1)小燈泡正常發(fā)光的電流。
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值。
(3)當(dāng)S、和均閉合時(shí),電路消耗的最小功率。
【答案】(1)0.5A
(2)7Ω
(3)3W
【詳解】(1)由可得,小燈泡正常發(fā)光的電流:。
(2)當(dāng)S閉合,、均斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電流表測電路電流,因串聯(lián)電路各處電流相等,所以通過燈泡和滑動(dòng)變阻器的電流相等,所以,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),變阻器中通過的電流為
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得,變阻器兩端的電壓為
由歐姆定律可得,變阻器接入電阻為。
(3)當(dāng)S、、均閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器與并聯(lián),燈泡被短接,電流表測干路電流,通過的電流為
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí),此支路上的電流最小,則
則干路上的電流為
電路消耗的總功率最小值為
7.圖甲所示的電路圖,電源電壓恒定為8V,小燈泡L標(biāo)有“3V3W”的字樣,小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙所示,求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過的電流為多少A?
(2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí),小燈泡兩端的電壓為多少V?
(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為7 V時(shí),電路的總電阻為多少Ω?
【答案】(1)1A
(2)2.5V
(3)40Ω
【詳解】(1)根據(jù)題意知道,小燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端的電壓和功率分別是,,由知道,通過小燈泡的電流
(2)由圖像知道,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),燈泡兩端的電壓為2.5V。
(3)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,當(dāng)電壓表示數(shù)為7V時(shí),小燈泡兩端的電壓
由圖像知道,電路中的電流I′=0.2A,由知道,電路中的總電阻
8.如圖甲, 電源電壓恒定, 燈泡L上標(biāo)有“6V”字樣, 燈泡L的電流與兩端電壓的關(guān)系如圖乙。 定值電阻R1為20Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω 1A”,電流表量程為0~3A。當(dāng)閉合開關(guān)S2, 斷開開關(guān)S1、S3時(shí), 燈泡L正常發(fā)光。 求:
(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻和電源電壓;
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S3,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),調(diào)節(jié) R2使燈泡消耗的功率為1.2W時(shí),滑動(dòng)變阻器 R2的功率;
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3均閉合時(shí), 電路在10s 內(nèi)產(chǎn)生的最大熱量。
【答案】(1)12Ω,16V
(2)5.2W
(3)288J
【詳解】(1)燈泡額定電壓為6V,由圖乙可知,燈泡額定電流為0.5A,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻
當(dāng)閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1、S3時(shí),燈泡L與定值電阻R1串聯(lián),電流表測量電路電流,燈泡L正常發(fā)光,電路電流,定值電阻兩端的電壓
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律知電源電壓
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S3,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),調(diào)節(jié)R2使燈泡消耗的功率為1.2W,由圖乙知,當(dāng)時(shí),此時(shí)燈泡的功率
符合已知條件,此時(shí)燈泡電壓為3V,電路電流為0.4A,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓
滑動(dòng)變阻器R2的功率
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3均閉合時(shí),燈泡L被短路,電路為R1與R2組成的并聯(lián)電路,電流表測量干路電流,通過R1的電流
滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω1A”,所以通過R2的最大電流,由并聯(lián)電路電流規(guī)律知,干路中的最大電流
電路在10s內(nèi)產(chǎn)生的最大熱量
9.小燈泡的I-U圖像如圖甲所示,其額定電壓為2.5V,將它與定值電阻R接入圖乙所示的電路中。只閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2時(shí),電流表的示數(shù)為0.25A。求:
(1)電源電壓;
(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率;
(3)定值電阻的阻值。
【答案】(1)2.5V
(2)0.625W
(3)
【詳解】(1)閉合開關(guān)S1、S2,電路中只有小燈泡L,電流表測電路電流,電流表的示數(shù)為0.25A,由圖甲可知,此時(shí)燈泡電壓為2.5V,則電源電壓
(2)由圖甲可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I額=0.25A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率P額=U額I額=2.5V×0.25A=0.625W
(3)只閉合開關(guān)S1,電路中小燈泡L和電阻R串聯(lián),電流表測電路電流,示數(shù)為0.2A,由圖甲可知,此時(shí)小燈泡L兩端的電壓為1.5V,則定值電阻兩端的電壓為UR=U-UL=2.5V-1.5V=1.0V
則定值電阻的阻值
10.天氣狀況對(duì)安全行車的影響極大。如左圖是一款高級(jí)智能汽車的后視鏡,其電路原理圖如圖所示。該后視鏡有三個(gè)檔位工作狀態(tài),分別能夠防霧、除雨露、除冰霜,三種功能依次需要后視鏡提供更多的熱量,車主只需通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)就可讓其工作。已知車載電源電壓為48V,電熱絲R1=100Ω,電熱絲R2=200Ω,電熱絲R3=300Ω,求:
(1)當(dāng)開啟防霧功能時(shí),連入電路中的總電阻;
(2)當(dāng)開啟除雨露功能時(shí),流過旋鈕開關(guān)的電流;
(3)當(dāng)開啟除冰霜功能時(shí),該電路的總功率。
【答案】(1)400Ω
(2)0.16A
(3)11.52W
【詳解】(1)由題意可知,防霧、除雨露、除冰霜依次需要后視鏡提供更高的熱量,則有P防霧

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