
1. (2024福建)小閩設(shè)計(jì)的車(chē)載可加熱果蔬攪拌機(jī)工作電路圖如圖。電熱絲R的阻值為,電動(dòng)機(jī)標(biāo)有“12V 24W”字樣。閉合開(kāi)關(guān)S、,電動(dòng)機(jī)正常工作。求:
(1)電源電壓。
(2)閉合開(kāi)關(guān)S、,電動(dòng)機(jī)1min內(nèi)消耗的電能。
(3)閉合開(kāi)關(guān)S、,通電100s,電熱絲R產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)12V;(2)1440J;(3)3600J
【解析】(1)閉合S、時(shí),電路中只有電動(dòng)機(jī)正常工作,則電源電壓
(2)根據(jù)可知,電動(dòng)機(jī)消耗的電能
(3)閉合S、,電路中只有電熱絲R工作,通過(guò)電熱絲R的電流
電熱絲R產(chǎn)生的熱量
答:(1)電源電壓是12V;
(2)閉合開(kāi)關(guān)S、,電動(dòng)機(jī)1min內(nèi)消耗的電能1440J;
(3)閉合開(kāi)關(guān)S、,通電100s,電熱絲R產(chǎn)生的熱量3600J。
2. 如圖所示電路中,電源兩端電壓恒為6V,小燈泡L標(biāo)有“4V 2W”,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω 1.5A”,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,電路工作時(shí)不考慮燈絲電阻變化,并保證電路安全,閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)_______(選填“變大”“變小”或“不變”);滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為_(kāi)______Ω。
【答案】 變小 4-8
【解析】根據(jù)電路圖可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓,當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小,則整個(gè)電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路的電流變大,電路工作時(shí)不考慮燈絲電阻變化,則燈泡兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電壓表示數(shù)變小。
由于小燈泡L標(biāo)有“4V 2W”,所以小燈泡L的額定電流為
電流表可以正常工作,電壓表可以正常工作,根據(jù)可得,小燈泡的電阻為
當(dāng)電路中的電流為燈泡的額定電流時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小,則有
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),電路安全,此時(shí)電路的電流為
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為4-8Ω。
3. (2024蘇州)某電飯鍋的電路如圖所示,發(fā)熱盤(pán)內(nèi)有發(fā)熱電阻和分壓電阻,S是溫控開(kāi)關(guān),當(dāng)S接a時(shí),電飯鍋處于高溫?fù)酰ㄟ^(guò)的電流為4A;當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí),開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到b,電飯鍋處于保溫?fù)?,通過(guò)的電流為0.25A。求:
(1)的阻值;
(2)電飯鍋高溫?fù)醯墓β剩?br>(3)保溫16min,分壓電阻產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1);(2)880W;(3)
【解析】(1)當(dāng)S接a時(shí),電路為的簡(jiǎn)單電路,電飯鍋處于高溫?fù)?,通過(guò)的電流為4A ,根據(jù)歐姆定律可得,的阻值為
(2)根據(jù)P=UI可得,電飯鍋高溫?fù)醯墓β蕿?br>(3)當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí),開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到b,此時(shí)兩電阻串聯(lián),電飯鍋處于保溫?fù)?,通過(guò)的電流為0.25A。根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,分壓電阻的阻值為
保溫16min,分壓電阻產(chǎn)生的熱量為
答:(1)的阻值為;
(2)電飯鍋高溫?fù)豕β蕿?80W;
(3)保溫16min,分壓電阻產(chǎn)生的熱量為。
4. (2024內(nèi)蒙古赤峰)電飯煲是常用的家用電器,它是利用電流的___________效應(yīng)工作的。某品牌電飯煲有“加熱”和“保溫”兩擋功能,簡(jiǎn)化電路如圖,。當(dāng)該電飯煲處于“加熱”擋工作10min,其消耗的電能是___________J。
【答案】 熱 6×105
【解析】電飯煲工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流的熱效應(yīng)工作的。
由圖得,當(dāng)兩開(kāi)關(guān)均閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電路電阻小,電功率大,為加熱擋;當(dāng)只閉合S1,只有電阻R1工作,電路電阻大,電功率小,為保溫?fù)酢.?dāng)該電飯煲處于“加熱”擋工作10min,其消耗的電能是
5. 如圖所示的電路,定值電阻的阻值為10Ω,定值電阻的阻值為20Ω,閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為0.10A。求:
(1)電阻兩端的電壓;
(2)電源電壓;
(3)整個(gè)電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)1V;(2)3V;(3)
【解析】(1)分析電路可知,、串聯(lián),電流表測(cè)電路電流。電阻兩端的電壓為
(2)電源電壓為
(3)整個(gè)電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為
答:(1)電阻兩端的電壓為1V;
(2)電源電壓為3V;
(3)整個(gè)電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。
6. (2024上海)在下圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10Ω,電源電壓為15V。
(1)求此時(shí)通過(guò)電阻R1的電流I1。
(2)把滑動(dòng)變阻器R2與電流表(量程為0-0.6A)以某種方式接入電路中,發(fā)現(xiàn)電路中最小電功率為27W。
a.判斷電阻R1與電阻R2的連接方式,并說(shuō)明理由。
b.求電路中滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rmax。
c.求電路中的最大電功率Pmax。
【答案】(1)1.5A;(2)a. 并聯(lián),理由見(jiàn)解析;b.50Ω;c. 31.5W
【解析】(1)求此時(shí)通過(guò)電阻R1的電流I1為
(2)a.根據(jù)電路中最小電功率有
所以連接方式是并聯(lián)
b.通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最小電流
I2min=I總min-I1=1.8A-1.5A=0.3A
滑動(dòng)變阻器的最大阻值R2max為
c.通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流
I2max=0.6A
所以干路中的最大電流
I總max=I1+I2max=1.5A+0.6A=2.1A
電路中的最大電功率Pmax為
P總max=UI總max=15V×2.1A=31.5W
答:(1)求此時(shí)通過(guò)電阻R1的電流I1為1.5A;
(2)a.判斷電阻R1與電阻R2的連接方式是并聯(lián),理由見(jiàn)解析;
b.求電路中滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rmax為50Ω;
c.求電路中的最大電功率Pmax為31.5W。
7. (2024山東臨沂)圖甲是一款能自動(dòng)變形、萬(wàn)向行走的坦克玩具,其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示。該玩具的電源電壓為4.5V,閉合開(kāi)關(guān)后,“0.5V 0.2W”的指示燈正常發(fā)光,線(xiàn)圈電阻為0.5Ω的電動(dòng)機(jī)正常工作,則( )
A. 指示燈的燈絲電阻為0.8ΩB. 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為1.6W
C. 電動(dòng)機(jī)的額定功率為0.08WD. 電路的總功率為1.8W
【答案】D
【解析】A.由得,指示燈的燈絲電阻為
故A不符合題意;
B.由P=UI得,指示燈的燈絲電流為
電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為
P=I2R=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W
故B不符合題意;
C.指示燈正常發(fā)光時(shí),電動(dòng)機(jī)兩端電壓
U電=U-UL=4.5V-0.5V=4V
額定功率為
P電=U電I=4V×0.4A=1.6W
故C不符合題意;
D.電路的總功率為
P=UI=4.5V×0.4A=1.8W
故D符合題意。
故選D。
8. 如圖所示,電源電壓恒為4V、小燈泡標(biāo)有“2.5V;1W”的字(電阻不變),滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω;1A”的字樣,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某處時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,則小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)_______W;在保證電路安全使用的情況下,繼續(xù)移動(dòng)滑片,設(shè)移動(dòng)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器的電功率為P1,小燈泡的電功率P2,的最大值為a、最小值為b,則=________。
【答案】 0.25 5
【解析】由電路圖可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器到某處,由題意得,此時(shí)電路的電流為I=0.2A,因?yàn)樾襞莸碾娮璨蛔?,先根?jù)小燈泡的規(guī)格可得
則小燈泡的電阻
故小燈泡的實(shí)際功率
P實(shí)=I2RL=(0.2A)2×6.25Ω=0.25W
由于電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,保證電路安全使用的情況下,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),接入滑動(dòng)變阻器的阻值最大,此時(shí)電路中的電流最小,小燈泡的電功率最小,根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)及歐姆定律可得電路此時(shí)的電流
此時(shí)滑動(dòng)變阻器電功率
P1=URI1=3V×0.16A=0.48W
小燈泡的電功率
P2=I12RL=(0.16A)2×6.25Ω=0.16W
此時(shí)
因?yàn)樾襞莸念~定電流為0.4A,所以電路通過(guò)的最大電流為0.4A,此時(shí)接入滑動(dòng)變阻器的阻值最小,電路中的電流最大,小燈泡的電功率最大,所以小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V,電流為0.4A,電功率為P2'=1W,根據(jù)串聯(lián)分壓可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓
UR'=4V-2.5V=1.5V
滑動(dòng)變阻器電功率
P1'=UR'I2=1.5V×0.4A=0.6W
則
所以最大值a=3、最小值b=0.6,則
9. 圖甲是某物理興趣小組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易“坐位體前屈”測(cè)試儀,其簡(jiǎn)化原理如圖乙。在測(cè)試中,測(cè)試的同學(xué)向前水平推動(dòng)測(cè)試儀的滑塊(相當(dāng)于向右移動(dòng)圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片P),用電壓表的示數(shù)來(lái)反映被測(cè)試者的成績(jī)。電源的電壓恒為6V,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“20Ω;1.5A”的字樣,定值電阻R2=10Ω。閉合開(kāi)關(guān)S,求:?
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時(shí),電壓表的示數(shù)。
(2)在保證電路元件安全的情況下,電路消耗總功率的最小值。
【答案】(1)1V;(2)1.8W
【解析】(1)由圖可知,滑動(dòng)變阻器與定值電阻R2串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時(shí),電路總電阻
R=R1+R2=10Ω+2Ω=12Ω
電路電流
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓
(2)由P=UI可知,電源電壓恒定,電流越小,電路消耗電功率越小,則滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí),電路中的電流最?。灰?yàn)殡妷罕碜畲笫緮?shù)為3V,定值電阻R2兩端電壓
則電路中的最小電流
由P=UI可知,電路中的最小電功率
Pmin=UImin=6V×0.3A=1.8W
答:(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為1V;
(2)在保證電路元件安全的情況下,電路消耗總功率的最小值為1.8W。
10. (2024四川南充)如圖所示,電源電壓不變,電流表的量程為,定值電阻,,為滑動(dòng)變阻器,其最大阻值為50,滑動(dòng)變阻器的滑片在b端時(shí),電流表的讀數(shù)為,則電源電壓為_(kāi)_____,在保證電路安全的情況下,滑動(dòng)變阻器的功率范圍為_(kāi)_____。
【答案】 24 3.6W~4.8W
【解析】變阻器的最大阻值為50,滑動(dòng)變阻器的滑片在端時(shí),電路的總電阻為
電流表的讀數(shù)為,電源電壓為
根據(jù)可知,變阻器的功率可表示為
當(dāng)時(shí),變阻器的功率最大,為
根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知,變阻器的功率可表示為
故變阻器的功率是關(guān)于電流的二次函數(shù),由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)電流為電路中的最大電流0.6A時(shí),變阻器的功率最小,為
故變阻器的功率范圍為3.6W~4.8W。
11. (2024四川眉山)如圖所示電路,電源電壓恒定,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“ 2A”,燈泡L標(biāo)有“4V 2W”,燈泡電阻不變。S閉合,滑片P在R的中點(diǎn)時(shí),燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為_(kāi)_____V。當(dāng)P移到最右端時(shí),電路的總功率______W(結(jié)果保留一位小數(shù))。
【答案】 9 2.9
【解析】S閉合,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),滑片P在R的中點(diǎn)時(shí),連入電路的電阻為,燈泡正常發(fā)光,通過(guò)燈泡的電流為
由于串聯(lián)電路中電流處處相等,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為
則電源電壓為
燈泡的電阻為
當(dāng)P移到最右端時(shí),電路中的總電阻為
電路的總功率
12. (2024四川成都)小張想設(shè)計(jì)一個(gè)有“低溫”、“中溫”和“高溫”三個(gè)擋位的電加熱器,其電路圖如圖所示,電源電壓為220V,R1、R2是電熱絲,開(kāi)關(guān)S接觸相鄰的兩個(gè)觸點(diǎn)。她準(zhǔn)備了三根電熱絲,R1=242Ω,另外兩根電熱絲的阻值分別是121Ω和242Ω,R2應(yīng)該選取阻值為_(kāi)______Ω的電熱絲。開(kāi)關(guān)S接觸“1”、“2”兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí),通電1min,電流產(chǎn)生的熱量是________J。
【答案】 121 1.2×104
【解析】由電路圖可知,開(kāi)關(guān)S接觸3、4兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路;開(kāi)關(guān)S接觸2、3兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí),R1與R2并聯(lián);開(kāi)關(guān)S接觸1、2兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路;因并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻,由可知,開(kāi)關(guān)S接觸2、3兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí),為高溫?fù)?;由于電加熱器有“低溫”、“中溫”和“高溫”三個(gè)擋位,所以R1與R2的阻值應(yīng)該不同,所以R2應(yīng)該選取阻值為121Ω。
開(kāi)關(guān)S接觸“1”、“2”兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,通電1min,電流產(chǎn)生的熱量
13. (2024四川廣安)如圖所示,電源電壓恒定不變,甲、乙為兩只相同的電表。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí),甲、乙兩電表示數(shù)之比為5∶3,則兩電表均為_(kāi)_____(選填“電壓表”或“電流表”)。一段時(shí)間后,電阻產(chǎn)生的熱量為;現(xiàn)同時(shí)更換兩電表種類(lèi),并調(diào)整開(kāi)關(guān)狀態(tài),使兩電表均有正常示數(shù),經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,電阻產(chǎn)生的熱量為,則為_(kāi)_____。
【答案】 電流表 25∶9
【解析】因電壓表并聯(lián)在電路中,其內(nèi)阻較大,在電路中相當(dāng)于斷路,若兩表都是電壓表,則電路當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí),電壓表串聯(lián)在電路中,不符合題意,故兩個(gè)電表都是電流表,此時(shí)兩電阻并聯(lián),甲測(cè)干路電流,乙測(cè)R2支路電流。由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,通過(guò)兩電阻的電流之比
由可知,兩電阻之比
經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,電阻產(chǎn)生的熱量
現(xiàn)同時(shí)更換兩電表種類(lèi),即兩電表都更換為電壓表,兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合,R1、R2串聯(lián),甲測(cè)R2兩端電壓,乙測(cè)電源電壓,電路中電流為
經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,電阻產(chǎn)生的熱量
則
14. (2024四川廣元)“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)
【解析】(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(cè)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。
15. 如圖所示的電路中,電源電壓恒為18V,純電阻用電器R1標(biāo)有“10V 4W”字樣,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“200Ω 1A”,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V。在保證各電路元件安全使用的情況下,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電流表示數(shù)的最小值為0.08A
B. 電壓表的示數(shù)變化范圍為0~15V
C. 滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為20~125Ω
D. 整個(gè)電路總功率的最大值為10.8W
【答案】C
【解析】ABC.由圖可知,因?yàn)榧冸娮栌秒娖鱎1標(biāo)有“10V 4W”字樣,根據(jù)可得R1的電阻為
所以電阻R1在額定電壓下的電流為
即電路中電流的最大值為0.4A,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)電路中的總電阻為
所以此時(shí)接入電路中滑動(dòng)變阻器的最小阻值為
R滑最小=R總最小-R1=45Ω-25Ω=20Ω
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓最小,即電壓表示數(shù)最小為
Umin=18V-10V=8V
因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?~15V,所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為15V,即電壓表示數(shù)最大為15V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可得,電阻R1兩端最小的電壓為3V,此時(shí)通過(guò)電阻R1的電流為
即電路中電流的最大值為0.12A,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)電路中的總電阻為
所以此時(shí)接入電路中滑動(dòng)變阻器的最小阻值為
R滑最大=R總最大-R1=150Ω-25Ω=125Ω
所以滑動(dòng)變阻器變化范圍是20~125Ω,故AB錯(cuò)誤,C正確;
D.因?yàn)殡娐分械碾娏鞯淖畲笾禐?.4A,電源電壓為18V,所以整個(gè)電路總功率的最大值為
Pmax=U電I1=18V×0.4A=7.2W
故D錯(cuò)誤。故選C。
16. (2023無(wú)錫)用如圖所示的電路測(cè)量額定電壓為的小燈泡的額定功率。調(diào)節(jié)電阻箱,使它接入電路的阻值為。閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為,保持滑片的位置不變、閉合開(kāi)關(guān),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),此時(shí)電壓表示數(shù)為,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,使它接入電路的阻值為,閉合開(kāi)關(guān),此時(shí)電壓表示數(shù)為。則小燈泡的額定功率為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由圖知道,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為時(shí),是燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的電路,電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,燈泡正常發(fā)光,由歐姆定律知道,此時(shí)
①
保持滑片的位置不變、閉合開(kāi)關(guān),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),此時(shí)變阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的電路,電壓表測(cè)量變阻箱兩端的電壓,由歐姆定律知道,此時(shí)
②
斷開(kāi)開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,使它接入電路的阻值為,閉合開(kāi)關(guān),此時(shí)電壓表示數(shù)為,由歐姆定律知道,此時(shí)
③
由①②③解得
由知道,小燈泡的額定功率
故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
17. (2023山東濱州)如圖所示,電源電壓恒定不變,定值電阻的阻值為10Ω。閉合開(kāi)關(guān),電流表A的示數(shù)為0.5A,A1的示數(shù)為0.3A,則電源電壓為_(kāi)_____V,定值電阻在1min內(nèi)消耗的電能為_(kāi)_____J。
【答案】 3 36
【解析】由電路圖可知,S閉合,R1、R2并聯(lián),電流表Al測(cè)電阻R1的支路電流,電流表A測(cè)干路電流。因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等且等于電源電壓,所以由可得,電源電壓為
因并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,所以通過(guò)電阻R2的電流為
由得,R2的阻值為
根據(jù)W=UIt得,R2在1min內(nèi)消耗的電能為
W=UI2t=3V×0.2A×60s=36J
23. (2023云南)在如圖所示的電路中,電源電壓6V保持不變,電阻的阻值為20Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,求
(1)的阻值;
(2)通電1min,電流通過(guò)做的功;
(3)電路消耗的電功率。
【答案】(1)10Ω;(2)48J;(3)1.2W
【解析】(1)由電路圖知道,R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,串聯(lián)電路中的電流處處相等,由歐姆定律知道,電路的總電阻
由串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)知道,的阻值
(2)電路工作1min,電流通過(guò)電阻R1做的功
(3)由知道,電路消耗的電功率
答:(1)的阻值是10Ω;
(2)通電1min,電流通過(guò)做的功48J;
(3)電路消耗的電功率是1.2W。
24. (2023湖南衡陽(yáng))如圖所示的電路中,電源兩端電壓為6V并保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為0.2A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.5A。求:
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),通過(guò)R2的電流;
(2)R2的阻值;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),通電1min電流通過(guò)R1做的功。
【答案】(1)0.3A;(2)20Ω;(3)72J
【解析】(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,R1的兩端電壓等于電源電壓,此時(shí)電路電流為I1=0.2A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)的是干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,兩電阻的兩端電壓都等于電源電壓,此時(shí)通過(guò)R1的電流等于I1,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得,通過(guò)R2的電流為
(2)根據(jù)歐姆定律可得,R2的阻值為
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),通過(guò)R1的電流等于I1,則通電1min電流通過(guò)R1做的功為
答:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),通過(guò)R2的電流為0.3A;
(2)R2的阻值為20Ω;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),通電1min電流通過(guò)R1做的功為72J。
25. (2023黑龍江牡丹江)某家用電熱毯的銘牌和工作原理的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示。當(dāng)電熱毯在額定電壓下工作時(shí):
(1)通過(guò)R1的電流和R1的電阻各是多少?
(2)高溫?fù)豕ぷ?h,電熱毯產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)寫(xiě)出一條使用電熱毯的注意事項(xiàng)。
【答案】(1)0.4A,550Ω;(2);(3)見(jiàn)解析
【解析】(1)只閉合S1時(shí),電路處于低溫?fù)?,只有R1接入電路,電功率為88W,電壓為220V,流過(guò)R1的電流為
所以R1的電阻為
(2)當(dāng)、同時(shí)閉合時(shí),電路處于高溫?fù)?,高溫?dāng)功率為110W,電熱毯工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故電熱毯1h即3600s產(chǎn)生的熱量為
(3)使用電熱毯時(shí)應(yīng)注意電熱毯常見(jiàn)安全隱患:①睡前加熱,上床睡覺(jué)拔掉電源;②使用超6年的電熱毯及時(shí)更換;③是否可洗應(yīng)仔細(xì)閱讀說(shuō)明或咨詢(xún)廠(chǎng)商。
26. 2023黑龍江龍東)圖甲是一款紫砂電飯鍋,其簡(jiǎn)化電路如乙圖所示,R1和R2是電熱絲,通過(guò)單獨(dú)或同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)低溫和高溫?fù)跚袚Q,低溫?fù)豕β蕿?40W,高溫?fù)豕β蕿?80W,已知粥的比熱容c粥=4.0×103J/(kg·℃)。求:
(1)當(dāng)電飯鍋正常使用時(shí),處于低溫?fù)鯐r(shí)的電流;
(2)電熱絲R2的阻值;
(3)若不考慮能量損失,正常使用高溫?fù)鯇?kg的粥從20℃加熱到86℃時(shí)需要的時(shí)間;
(4)若實(shí)際正常使用高溫?fù)跫訜岬臅r(shí)間為800s,該電飯鍋的加熱效率。
【答案】(1)2A;(2);(3)600s;(4)75%
【解析】(1)當(dāng)電飯鍋正常使用時(shí),處于低溫?fù)鯐r(shí)的電流
(2)由圖乙可知,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻最小,由可知,電路中的總功率最大,電飯鍋處于高溫?fù)?;?dāng)只閉合S1時(shí),只有R1工作,電路中的總電阻最大,由可知,電路的總功率最小,電飯鍋處于低溫?fù)?;R2的電功率
R2的阻值
(3)粥吸收的熱量
不考慮熱量損失,電飯鍋消耗的電能
電飯鍋工作的時(shí)間
(4)電飯鍋實(shí)際消耗的電能
該電飯鍋的加熱效率
27. (2023四川涼山州)某電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示,R1、R2是電熱絲,M是電動(dòng)機(jī),開(kāi)關(guān)S閉合,S1、S2斷開(kāi)時(shí)吹冷風(fēng),通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A;S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí)吹溫風(fēng),R1的阻值為110Ω;S、S1、S2均閉合時(shí)吹熱風(fēng),電吹風(fēng)的總功率為1100W。求:
(1)吹冷風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率;
(2)吹溫風(fēng)時(shí)電路中的總電流;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)110W;(2)25A;(3)88Ω
【解析】(1)由電路圖可知,開(kāi)關(guān)S閉合、S1、S2斷開(kāi)時(shí),只有電動(dòng)機(jī)M接入電路,此時(shí)吹冷風(fēng),通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I=0.5A,故由P=UI可得,吹冷風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率為
P=UI=220V×0.5A=110W
(2)當(dāng)S、S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電動(dòng)機(jī)M與R1并聯(lián),此時(shí)吹溫風(fēng),由歐姆定律可得,此時(shí)流過(guò)電阻R1的電流為
故由并聯(lián)電路中的電流規(guī)律可知,吹溫風(fēng)時(shí)電路中的總電流為
I溫=I+I1=0.5A+2A=2.5A
(3)S、S1、S2均閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)M、R1、R2均并聯(lián),此時(shí)吹熱風(fēng),則此時(shí)電阻R2的電功率為
P2=P總-P-P1=1100W-110W-220V×2A=550W
故由得,電阻R2的阻值為
答:(1)吹冷風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率為110W;
(2)吹溫風(fēng)時(shí)電路中的總電流為2.5A;
(3)R2的阻值為88Ω。
××牌電熱毯
額定電壓
220V
額定功率
高溫?fù)?br>110W
低溫?fù)?br>88W
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