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电学大题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/16 14:56:47
老师有没有短一点的电学大题啊(至少十道)附答案
解题思路: 如下
解题过程:
2009—2012年中考物理试题分类整合(4年合编版) 知识点91:电功和电功率的综合计算题(上) 2009年 12.(09·聊城)如图12所示,电源电压U = 6V,定值电阻R0 = 20Ω,当开关S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器滑片P使小灯泡正常发光,此时电流表的示数I1 = 0.3A;保持滑动变阻器滑片P的位置不变,再断开S1、闭合S2,电流表的示数I2 = 0.2A.求小灯泡的额定电压和额定功率. 答案: 解:断开S1、闭合S2时,R0上电压U0= I2R0= 0.2A×20Ω = 4V 此时,滑动变阻器的阻值R = = 10Ω S1闭合、S2断开时,滑动变阻器上的电压U1= I1 R = 0.3A×10Ω = 3V 小灯泡L的额定电压U'= U―U1 = 6V―3V = 3V 额定功率P = U'I1 = 3V×0.3A = 0.9W (09金华)38.如图所示的电饭煲,内部有两条电阻丝,每条电阻丝的阻值都为110欧(电阻丝的阻值恒定不变)。电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三档,额定电压是220伏。把电饭煲接在220伏的电源上,求: (1)把电饭煲的额定功率打到中档时,内部是一条电阻丝接入电路,通过它的电流多大? (2)把电饭煲的额定功率打到低档时,内部是两条电阻丝串联接入电路,电饭堡的电功率多大? (09重庆)20.爱思考的林刚利用图16所示的电路进行实验,当闭合开关S后,发现标有“6V , 3 W”的灯Ll和标有”12V , 3W”的灯L2,亮度并不相同。巳知电源电压为6V,不考虑灯丝电阻值随温度的变化。求: (1)通过灯泡Ll的电流为多大? (2) 灯泡Ll每分钟消耗多少电能? (3)灯泡L2的实际功率是多大,电路中灯L1、和L2哪个更亮? 答案:解:(1)、灯L1的额定电压U1=6V,额定功率P1=3 W,电源电压为6V ∴灯L1正常发光,通过灯泡的电流: (2)灯L1正常发光时,每分钟消耗电能: W1=U1I1t =6V×0.5A×60s=180J (3)灯I2的额定电流 灯L2的电阻 通过灯L2的实际电流 灯L2的实际功率P2`=U1I2`=0.75W ∵灯L2的实际功率小于灯L1的功率 ∴ 灯Ll较亮 (09江苏)26.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝. ××牌电烤箱 额定电压 220V 额定 功率[来源:Zxxk.Com][来源:学。科。网Z。X。X。K][来源:学|科|网Z|X|X|K] 高温挡 1100W[来源:学科网ZXXK] 低温挡 440W 电源频率 50Hz 求:(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能; (2)电路中R1的阻值; (3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R1的功率. 答案: (09丽水). 小明家住农村,他家的厕所离房子有一段距离,家人上厕所前都要带上手电筒,很不方便,若灯整夜开着又很浪费电。他想利用所学的知识对厕所的照明电路进行适当改装,将“220V 40W”的灯泡、阻值为990Ω的电阻和开关S、S1连成如图所示的电路。天黒后,S处于闭合状态,当无人入厕时,开关S1断开,此时灯较暗,但能起到指示作用;当有人入厕时,闭合开关S1,灯泡正常发光,起到照明作用。 (1)当S、S1都闭合时,电阻R处于 状态(填“短路”、“断路”或“通路”); (2)当灯起指示作用时,通过电阻R的电流是多少安? (3)通过计算说明无人入厕时和有人入厕时,电路消耗的功率哪个大? 答案: (1)短路 (2)当灯起指示作用时,R与L串联 RL=UL2/PL=(220V)2/40W=1210Ω R=R+RL=990Ω+1210Ω=2200Ω I=U/R=220V/2200Ω=0.1A (3)无人入厕时,R与L串联,电路中消耗的总功率为 P1=UI=0.1A×220V=22W 有人入厕时,L正常发光,电路中消耗的总功率为 P2=PL=40W ∵P1<P2 ∴有人入厕时,电路中消耗的功率大 答:略 (09贵阳).如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流.电压值,画出了定值电阻R0的U—I图像;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U—I图像,如图乙所示。 (1)求定值电阻R0的阻值; (2)将R0与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值; (3)将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当 R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率。 答案:解:⑴由图像可知:当U0 =2V 时, I0=0.2A(利用其它数据也可) ∴==10Ω (2)分析图像可知:此时UL=2V IL =0.4A ∴==5Ω (3)∵ ∴U0===7V ∵R0与RL并联 且灯正常发光 ∴UL=U0=7V 由图像可知此时:IL=0.75A 故:PL= ULIL=7V×0.75A=5.25W (09四川遂宁).如图所示,灯泡L标有“6V、6W”字样,滑动变阻器的最大值为 R1, R2=12Ω,电源电压保持12V不变; (1)调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,求此时接入的滑动变阻器的阻值。 (2)保持滑动变阻器阻值不变,闭合开关S,求电流表的示数。 (3)断开开关S1,改变变阻器滑片P的位置使滑片移至c点时,电路的总功率为P1, 当滑片移至a点,电路的总功率为P2,Rcb=R1,P1=2P2求滑动变阻器的最大阻值。 答案: (09贵州黔东南州).某校学生宿舍走廊的路灯,原来用一盏“220V 40W”的白炽灯,每晚亮10h。同学们发现灯泡容易损坏,需要经常更换。后来,学校电工用两盏 “220V 40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果,两盏灯的亮度比改装前要暗,但灯泡使用寿命明显延长。问: (1)改装前,一盏路灯每晚需要消耗多少电能? (2)改装后两盏灯的总功率是多少?比原来省电还是费电? 答案:解:(1)W×10×3600s = 1.44×106J 或=0.04kW×10h = 0.4 kW·h   (2)由  =10W          W            所以比原来更省电   (09·辽宁朝阳市)25.某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率。右图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。 已知:R1= 60Ω,R2 =120Ω,电源电压为220V。 (1)当S1与a接触、S2闭合时,通过电热丝的总电流是多少? 此种接法属电烤箱的什么档位? (2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少? 答案: 21.(09·包头)某科技小组的同学们设计制作了一个多档位电热器模型,为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他们将电表接入电路中,如图12所示。当只闭合开关S1时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1,电阻R3消耗的电功率为P3;当只闭合开关S2时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,电阻R3消耗的电功率为P′3,并测得此时R2消耗的电功率的电功率为1.6W,已知U2=2U1,P3=4P′3,(电源电压、电阻保持不变) 要求:(1)计算出电流I1与I2的比值。 (2)计算出电阻R1与R2的比值。 (3)通过测量与分析发现:当开磁S1、S2、S3都闭合 时,电路消耗的电功率为最大,请你计算出这个 电功率。 答案: 26.(09·咸宁)某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。 名称 额定电压 频率 工作电流 洗涤电动机 220V 50HZ 0.5A 脱水电动机 220V 50HZ 0.8A 求: ⑴该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦?脱水时的电功率是多少瓦? ⑵把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化,那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳? ⑶该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳? 答案:解:⑴设洗衣机洗涤时的电功率是P1, 脱水时的电功率为P2,有 P1=UI1=110W(1分) P2=UI2=176W(1分) ⑵洗衣机洗涤时完成一次周期性变化时正转30s、反转30s,故 W1= P1t=6600J(2分) ⑶该洗衣机洗涤7min完成6次周期性变化,所以 W=n W1=39600J(2分) (其它解法只要合理也给分) 37. (09·四川达州)如图甲所示是两电阻R1、R2各自的U-I图线。 求:(1)电阻R1的阻值为多大? (2)如果把R1、R2两个电阻串联接成如图乙所示的电路时,电流表的示数为0.1A。求:①电阻R2的电功率。②电阻R1、R2在1min内消耗的电能之和。 答案:解:(1)在R1的U-I图线上取一点(可任意取点,只要答案正确均给分) 当U1=4V,I1=0.2A时,由I=UR得 R1=U1/I1=4V/0.2A=20Ω(2分) (2)①在R2的U-I图线上取一点(可任意取点,只要答案正确均给分) 当U2=5V,I2=0.5A时 R2=U2/I2=5V/0.5A=10Ω(1分) 又∵R1、R2串联接入电路 ∴通过R1、R2的电流相等,即I=0.1A,由P=UI=I2R得 P2=I2R2=(0.1A)2×10Ω=0.1W(2分) ②由W=UIt=I2Rt知: W1=I2R1t=(0.1A)2×20Ω×60S=12J(1分) W2=I2R2t=(0.1A)2×10Ω×60S=6J(1分) ∴W=W1+W2=12J+6J=18J(1分) 27.(09·昆明)如图18所示电路中,灯L上标有“6V 4W”的字样,Rl的最大阻值为18Ω,R2=4.5Ω。(1)当开关Sl、S3都断开、S2闭合时,灯L正常发光,求电源电压;(2)当开关S1、S2和S3都闭合,且滑动触头P滑到b端,求电路中的总电流;(3)当开关S1闭合、S2、S3都断开,。在滑动触头P由a端滑到b端的过程中,滑动变阻器消耗的功率随其电阻R1变化的情况如图19所示。由图象可知,当R1为何值时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(设电源电压恒定不变) 答案: 28.(09·广西贵港)如图所示,电源电压为12V保持不变,灯L1和L2分别标有“6V6W”和“12V6W”字样,若滑动变阻器的最大阻值为48Ω,求: (1)当S和S1均闭合、S2断开时,滑动变阻器接入电路中的电阻为多大,才能使灯L1正常发光; (2)整个电路消耗的最小功率。 答案: 35.(09·福建晋江)学校课外活动小组为检测某传感器而设计的如图21电路。传感器上标有“3V 0.9W”的字样(传感器可看作一个电阻),滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。求: (1)该传感器的电阻和额定电流各是多少? (2)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1Ω,则该传感器就失去了作用。实际检测时(不考虑测量时电值的变化),将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间,闭合开关S,通过调节来改变电路的电流和两端的电压,检测记录如下: 电压表示数/V 电流表示数/A 第一次 1.48 0.16 第二次 0.91 0.22 通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少? 答案: 解:(1)R= = = 10Ω I = = = 0.3A (2)由题意可得 1.48V+0.16A×R=Uab---------(1) 0.91V+0.22A×R=Uab---------(2) 解得:R=9.5Ω Uab=3V 传感器的电阻变化 R-R=10Ω-9.5Ω= 0.5Ω < 1Ω 则这个传感器仍可使用 (09·青岛)如图所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V12W”(电阻不变)。求: (画出下列每小题的等效电路图) (1)只闭合Sl时,电流表示数为0.8A,则电源电压为多大? (2)当Sl、S2、S3都闭合时,将滑片P移动到b端,电流表的示数为1.2A,则滑动变阻器的最大阻值是多少? (3)只闭合S2时,移动滑片P,使滑动变阻器所消耗的功率为它最大功率的3/4此时电流表的示数是多少? 答案: 36.(09·枣庄)学校科技小组的同学制作了一个简易三档位的“小小电热宝”,如图所示,R1、R2都是发热电阻,电源电压保持36V。 ⑴当S1闭合,S2接a端时为中温档,电热宝的功率为18W,求R1的阻值是多少? ⑵当S1闭合,S2接b端时为高温档,电热宝的功率为45W,求电路中的总电流和R2的电阻各是多少? ⑶电热宝在低温档时,开关S1、S2各处于什么状态? 答案: 解:⑴中温档工作时,R2被短路P1=18W,U=36V ………………2分 ⑵高温档工作时,R1与R2并联 P2=45W …………1分 I2=I-I1=1.25A-0.5A=0.75A………………1分 ………………1分 ⑶当S1断开,S2接a时为低温档。………………2分 29. (09·广西百色市)小明家中有一个具有保温功能的电饭锅,从它的说明书上收集到如下表中的数据,电饭锅的电路原理图如图18所示。请问: (1)当开关S断开时,该电饭锅是处于保温状态还是加热状态? (2)该电饭锅正常加热时,电路中的电流是多大? (3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大? (4)若在傍晚用电高峰期,电路中的实际电压只有200V,则此时该电饭锅在加热状态的实际功率是多大? (计算结果保留整数) 答案: 26.(09·辽宁十二市)如图所示,小灯泡L标有“2.5V”字样。闭合开关S后,灯泡L正常发光,此时电流表和电压表的示数分别是0.14A和6V。求: (1)电阻R的阻值 (2)此时灯L消耗的功率 (3)若将灯L换成一个“2.5V 0.2A”的小灯泡 L′时,通过计算说明L′是否能正常发光。  答案: 9.(09·淄博)如图所示,小王同学自制了一个调温电热驱蚊器。它的发热元件R1是一个阻值为35Ω的电阻,R2是“O—50Ω”的滑动变阻器,电源电压是12V。当开关S闭合后,求: (1)变阻器滑片P滑动到a端时,电路中的电流; (2)变阻器滑片P滑动到R2中点时,R1两端的电压; (3)发热电阻R1的最大功率。 (计算结果精确到0.01) 26.(09·十堰)如图为供电设向居民楼输电的示意图。 (一)如果供电设备的输出电压为220V,在夏季晚上7:00-9:00的用电高峰期,某用户标有“220V 40W’””的灯泡发光比平 时暗,经检测发现灯泡两端的实际电压只有 198V。不考虑灯泡电阻的变化。求: (l)输电线上损失的电压; (2)灯泡的实际功率。 (二)若居民楼用户用电器两端的实际电压必须保证为220V,当居民楼内用户用电器消耗的总功率为22kw时,求: (1)通过输电线的电流是多大? (2)若输电线的总电阻力0.2Ω,则供电设备的输出电压为多大? (3)输电线上损失的电功率为多大? (4)为了减少输电线上损失的电功率,用学过的物理知识说明可采取的改进方法(答出一种方法即可)。 26. (09·大连)如图所示是某电饭锅的简化电路图。S1、S2都闭合时是加热状态,总功率为800W;只闭合S2时是保温状态,R2电阻是1100Ω.家庭电路的电压是220V.试求: (1)保温状态时,R2的功率是多少? (2)加热状态时,总电流是多少?R1的电阻是多少?(计算结果保留小数点后两位) (3)加热状态时,电饭锅工作30min,消耗的电能是多少? 30.(09·北京西城区)在图23所示电路中,电源两端电压和标有“6V 3W”字样的小灯泡灯丝电阻均保持不变。当开关S闭合、滑动变阻器R2的滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.75A,小灯泡正常发光.求: (1)定值电阻R1; (2)当开关S断开,电压表的示数为1.2V时,滑动变阻器R2的电阻值: (3)当开关S断开,电压表的示数为3.6V时,电路消耗的总电功率P 2010年 (10·南京) 26.(6分)如图所示电路,滑动变阻器上标有“50Ω lA”,电源电压恒定 为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0—3V.闭合开关S, 移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数为0.2A,电压表示 数为2V.求: (1)电阻R1的阻值; (2)此时滑动变阻器消耗的功率; (3)为保证电路安全,电阻R1上允许消耗功率的范围. (10·淮安)25.(8分)如图所示,电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S2自动控制),其铭牌技术参数如表中所示. 水箱容量 2L 额定电压 220V 加热时总功率 605W 保温时总功率 55W (1)开关S1、S2均闭合时,热水器处于哪种工作状态?电阻R1、R2的阻值分别是多少? (2)利用原有电路元件,设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路(由机内温控开关S2自动控制).画出设计的电路图,算出加热时的总功率. (1)加热 R1=880Ω R2=88Ω (2)R1、R2串联,S2并联在R1两端(图略) P=550W (10·北京)37.图20所示的电路中,电源两端的电压不变。闭合开关S,当滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,电压表示数为6V,电流表示数为I1,电阻Rl与滑动变阻器消耗的电功率之和为Pl;当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表示数为9V,电流表示数为I2,电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P2。已知:Pl等于P2,电阻Rl与R2之比为1:2。求: (1)电阻RA与RB的比值;(2)电源两端的电压U。 (10·成都)25.(6分)如图l2所示是小李家的部分电路,灯L上标有“220 V 40 w”。他将电阻丝电阻为40 欧的电热水壶插入插座,发现烧开满壶水需要5min,电热水壶的电阻丝产生的热量为3×105 J。若灯丝和电阻丝的电阻均不随温度变化,求: (1)火线与零线间的实际电压为多少? (2)开关S闭合时,灯L的实际功率是多少? (10·福州)25.(8分)小波班上有一台饮水机,它的铭牌如右表,工作电路如图19所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热或保温状态。问: (1)将1.5kg的水从20℃加热到90℃,水吸收的热量是多少? 热水箱容量 1.5L 额定电压 220V 加热功率 550W [c=4.2×103J/(kg·℃)] (2)饮水机在加热状态下正常工作15min,消耗的电能是多少? (3)若在保温状态下,饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少? 解:(1)Q=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(90℃-20℃) =4.41×l05J (3分) (2)饮水机加热时消耗的电能W=Pt=550W×15×60s=4.95×105J (2分) (3)当S0断开时,电路中只有R2,总功率较小,为保温状态 (3分) (10·广州) 21.某电熨斗内有R1、R2两段发热丝,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多大? (1)3.3×105J (2)5A (3)1:4 (10·桂林)28.小华家买了一个家用电吹风,如图20甲所示。其简化电路如图20乙所示,主要技术参数如右表。
请解答如下问题: (1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是多少? (2)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率最大?此时电路中的总电流是多大? (3)当电路供电电压为200V时,电吹风电热丝的实际电功率为多大? (计算结果保留一位小数) (10·菏泽)27(7分).如图18所示,灯泡L标有“6V,3W”字样,滑动变阻器的最大值为12Ω,当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,小灯泡恰好正常发光。求: (1)灯泡的电阻 (2)电源电压 (3)当开关S1闭合、S2断开时,滑片移到变阻器的最左端,求灯泡的功率 解:(1)由………………………………………………………(1分) 得Ω…………………………………………(1分) (2)当S1、S2闭合,P滑到最右端时,R和L并联……………………(1分) 因L正常发光,所以电源电压U=UL=6 V ……………………………(1分) (3)当S1闭合、S2断开时,P滑到最左端,L和R串联……………(1分) A…………………………………(1分) W………………………………………(1分) (10·兰州)32.(6分)如图22所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当S闭合、S1断开,P在b端时,灯泡L的功率为0.4W,电流表的示数为0.2A;当S 、S1均闭合,P在a端时,电流表的示数为1.5A。求: (1)灯L的电阻RL和电源电压;(2)电阻R1的阻值。(不考虑温度对电阻的影响) (10·沈阳)21.(10分)如图9所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10,R2=20,灯L标有“6V 1.8W”的字样。当S1 、S2闭合时,灯L正常发光,求: (l)通过电阻R1的电流; (2)当S1 、S2断开时,灯L两端的电压。 (1)当S1 、S2闭合时.灯L与R1并联(1分) L正常发光, UL =6V (1分) U1= U = UL =6V(1分) (1分) ==0.6A(1分) (2)当S1 、S2断开时.灯L与R2串联(1分) (1分)=(1分) UL'=I RL=(1分)(1分) (2010·荆州)64.(6分)在如图所示的电路中,电源电压恒为12V, R1=12Ω,灯泡L上标有“12V,6W”的字样,假如灯泡 的电阻不随温度而变化。计算结果保留到小数点后两位 数字。 (1)只闭合开关S1时,电压表的示数为4V,求此时 滑动变阻器R2连入电路的阻值和灯泡的实际电功率;
(2)再闭合开关S2、S3,求此时电流表A的示数。 (10·连云港)31.(8分)如图是某用电器设备内的一部分电路其中R0的阻值为2Ω,电源电压保持不变,现进行以下测试,请根据测试数据解答问题: (1)闭合S,断开S1,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.3A,求电源电压及滑动变阻器接入电路的阻值. (2)当S1,S2都闭合时,把滑动变阻器的滑片P移动到最左端,电流表的示数为0.5A,小灯泡恰好正常发光,求此时小灯泡的电阻2额定功率. 解: (10·莱芜)25.(8分)现有两个电路元件定值电阻R1和热敏电阻R2(电阻随温度改变而改变,且对温度很敏感),它们各自的电流与两端电压的关系如图甲所示。将这两个电路元件接入图乙所示的电路中,电源电压为6V。当电流表读数为70 mA时,求:(1)定值电阻R1的阻值;(2)通过热敏电阻R2的电流;(3)R2的电阻;(4)电源的总功率。 解:(1)(在图像中任意取点,进行计算例:) 查图像得当R1两端的电压U1=2V时,电流I1=20 mA=0.02A …………………1分 …………………1分 (2)通过R1的电流是 …………………1分 通过R2的电流为………………1分 (3)查R2的I-U关系图像得当通过R2的电流即10 mA时U2=4V…1分 此时R2的阻值………1分 (4)电路中的总电流为I=70 mA=0.07A ………………………………1分 电源的总功率为………………………………1分 (10·乌鲁木齐)22.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。当ab两点间接入9Ω的电阻时,其消耗的功率仍为16W。求: ⑴ab两点间接入4Ω和9Ω的电阻时,电路中的电流; ⑵电源的电压。 解:⑴ab两点间接入4Ω电阻时,电路中的电流 I1==2A…………………………………(1分) ab两点间接入9Ω电阻时,电路中的电流 I2== A………………………………(1分) ⑵设电源电压为U U—IlR0=4I1…………………………………(1分) U—I2R0=9I2…………………………………(1分) 解得U=20V…………………………………(1分) 或者 =2A …………………………………(1分) = A ………………………………(1分) 解得U=20V…………………………………(1分) (10·芜湖)18.家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。某同学在家中做了如下实验:他首先查看自己家的电能表,表上标有“3600R/kW·h”字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让一只标有“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘3分钟转过180圈。假设电水壶的电阻保持不变,求: (1)电水壶的电阻; (2)电水壶工作时的实际电功率; (3)该同学家的实际电压。 (1)(2分)由P额=U2/R 得电水壶的电阻R=U2=(220V)2/1210W=40Ω (2)(4分)t=3min=180s t时间内电水壶消耗的电能W=180/3600=0.5(kW·h)=1.8×105J 电水壶的实际电功率P=W/t=1.8×105/180=1000(W) (3)(2分)该同学家的实际电压U=200(V) (10·湛江)24.小明的奶奶住在徐闻农村,她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏.为解决这一问题,小明设计了如图12所示的电路,L1和L2都是“220V40W”.请回答下列问题:(设灯泡的电阻不变化,电源电压变化忽略不计) (1)乙灯泡的电阻是多少?闭合开关S和S1,L1正常发光,工作5h消耗的电能是多少? (2)断开S1,闭合S,让两灯泡都发光,深夜灯泡就不容易烧掉了,请计算此时L1两端的电压. (3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少? 解:(1)乙灯泡的电阻R=U2/P=(220V)2/40W=1210Ω L1正常工作5h消耗的电能W=Pt=0.04kW×5h=0.2 kW·h (2)断开S1,闭合S时,电流I=U/R­=220V/(1210Ω+1210Ω)=1/11A L1两端的电压U1=IR1=1/11A×1210Ω=110V (3)两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率P=UI=220V×1/11A=20W 答:略 (10·安顺) 1 7、(6分)如图9是小红学习电学后设计的一电路。其中L 为“6V 3W”、L绿为“6V 6W”的小灯泡,R1为“1 8 1.5A”的滑动变阻器。当该电路闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变)。问: (1)电源电压为多少伏? (2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少? (3)若S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.25A时,此时滑动变阻器连入电路的电阻为多少? (4)分别画出该电路处于最大电功率和最小电功率时的等效电路图。 17、(6分) (1)6V。……………………………………………………………………………(1分) (2)∵L与L绿并联且正常发光,∴ (A)…………………(1分) (3)∵L绿与变阻器连入的部分电阻R1串联,∴.…………(1分) .........,..............(1分) (4)最大电功率时…………………………………………………………………(1分) 最小电功率时………………………………………………………………·-(1分) 23.(10·茂名)(8分)如图11所示是小明家电饭煲铭牌,有额定功率高、中、低三档,但中、低档已模糊不清。从说明书中的电路图可知,内部有两根电阻丝,每根电阻丝的阻值均为110 Ω(设电阻丝阻值恒定不变),中档是一根电阻丝接入电路,低档是两根电阻丝串联接 入电路。把电饭煲接在正常的家庭电路中使用。求: (1)当电饭煲使用中档时,通过它的电流是多少? (2)当电饭煲使用低档时,它消耗的电功率多大? (3)若使用高档,电饭煲正常工作20min,消耗的电能是多少?如图12所示是小明家的电能表,在这过程中若小明家只使用电饭煲,则电能表转盘旋转多少圈? (10·泉州)32.(6分)如图18所示,将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置,电压表的示数由8V变为6V,电流表示数相应由0.4A变为0.6A,求在此过程中:(不计温度对电阻的影响,电源电压保持不变) (1)定值电阻R0两端电压的变化量是多少? (2)定值电阻R0电功率的变化量是多少? (1)2V (2)2W (10·达州)37. (7分)如图18所示,电源电压保持4.5 V不变,滑动变阻器R的最大阻值为6 Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑至中点时,电流表的读数为0.4 A。求: (1)小灯泡L两端的实际电压。 (2)小灯泡L消耗的实际功率。 (3)假如小灯泡L是额定电压为“2.2 V”、“2.5 V”、“3.8 V”中的一个,估计小灯泡L的额定功率在1.2 W以内,闭合开关S后,移动滑片P到适当位置时,小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图19所示。试判断小灯泡的额定电流,并说明理由。 解:(1)当滑片P滑至中点时,变阻器两端的电压UR为: UR=IR=0.4A×3Ω=1.2V ------------------------------------(1分) 则小灯泡L两端的实际电压UL为: UL=U-UR=4.5V-1.2V=3.3V ------------------------------------(1分) (2)小灯泡L消耗的实际功率PL为: PL=ULI=3.3V×0.4A=1.32W --------------------------------------(2分) (3)由题可知,当小灯泡的额定功率最大,额定电压最小时,小灯泡的额定电流最大,则小灯泡的最大额定电流为: I最大=P最大/U最小=1.2W/2.2V≈0.55A ------------------------------(1分) ∵I最大=0.55A<0.6A ∴电流表接入的是0~0.6A的量程 -------------------------------(1分) 则由题图19可知,小灯泡的额定电流I为: I=0.3A。 -----------------------------------------------------------(1分) 另解:∵当通过灯L的电流为0.4A时,灯L消耗的实际功率为1.32W 又∵灯L的额定功率小于1.2W ------------------------------(1分) ∴灯L的额定电流应小于0.4A -----------------------------(1分) 则由题图19可知,I=0.3A ---------------------------------(1分) (此小题,直接得出I=0.3A,而没有说明理由者可得1分) (10·大理)25、如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R2=30Ω,通过R1的电流随它两端电压变化关系如图所示,求: (1)R1的阻值大小; (2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为0.5A,电源电压; (3)当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.15A,R3消耗的功率。 (1)20Ω (2)6V (3)0.23W (10·黔东南州) 26.如图l 5所示的电路图中,R1=30Ω,R2=20Ω,电源电压不变。(设小灯泡的电阻不变) (1)当S1、S2都闭合时,电流电A1的示数为0.5 A,小灯泡恰好正常发光,求电源电压。[来 (2)当S1、S2都断开时,电流表A2的示数为0.2A,求小灯泡的电阻和实际功率。[ (3)小灯泡的额定功率是多少? (10·泰安)27.如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V12W”字样,R2=12Ω。当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为1.4A,这时灯L正常发光,求: (1)电源电压 (2)电阻R1的阻值 (3)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,若不计温度对灯丝电阻的影响,问灯L实际消耗的电功率是多少? 答案:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L和电阻R1并联在电路中,此时等L正常发光,故电源电压U=UL=12V; (2)此时通过灯泡的电流I=P/UL=1A; 通过电阻R1的电流I1=I-I=0.4A 其电阻阻值R1=U/I1=30ΩΩ 当开关S3闭合,S1、S2都断开时,灯泡L和电阻R2串联在电路中,此时电路中的电流I总2=U/R= U/(R1+R2)=0.5A 灯泡L实际消耗的电功率P= I总22RL=3W (10·长沙)38.研究表明,在汽车中听音乐有助于减轻驾驶途中的疲劳,使驾驶者、乘坐者身心感到轻松愉快,某品牌汽车上的收音机的基本结构可以简化成如图所示的电路,其中R1代表机体电阻,R2为音量控制电阻,R2的最大电阻为750,R3为扬声器的等效电阻,电源电压为4.5V,问: (1)当滑片P滑到a端时,流过电源的电流为0.015A,此时电路中的总电阻为多少?机体电阻R1消耗的电功率为多少? (2)当滑片P滑到什么位置时,扬声器音量最大?为什么? (10·大连)25.(6分)小明制作了一个简易电加热器,其电路图如图10所示。R1、R2是发热电阻,开关s接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡,在每个挡内温度是可调的。电源电压是12V,变阻器R的最大电阻是10Ω,R2的电阻是32Ω。试求: (1)开关s接“1”时,变阻器的滑片在a端,R1的功率是8W。则R1的电阻是多少? (2)开关s接“2”时,变阻器的滑片在b端,则R1和R2的总功率是多少? (10·北海)34、如图15所示电路,电源电压为12V保持不变,灯泡L标有“12V 6W”字样,滑动变阻器的最大阻值R1=18Ω,R0为定值电阻。 (1)闭合开关S1S2,将滑动变阻器的滑片移至b点,电流表示数为1.5A,求R0的阻值。 (2)闭合开关S1,断开S2,将滑动变阻器的滑片移至a点,求R0两端的电压。 解:(1)闭合开关S1、S2 ,滑动变阻器的滑片移至b点时,R1 接入电路的电阻为0,R0 与灯L并联,灯L正常发光, U0=UL=U=12V------------1分 通过小灯泡的电流: ==0.5A 通过R0 电流:I0=I-IL =1.5A-0.5A=1A ---------1分 RO 阻值:R0= ==12Ω ------------------1分 (2)闭合开关S1、断开S2 ,滑动变阻器的滑片移至a点时,R1全部接入电路与R0 串联,灯L没接入电路 此时电路中的电流:I1 ===0.4A ---1分 R0 两端电压:U’0=I1 R0 =0.4A×12Ω=4.8V --------1分 (10·梧州).图16甲所示是定值电阻R0和灯泡L的U-I图像,现将定值电阻R0与灯泡L接入如图16乙所示的电路中,电源电压不变,当S1、S2、S3闭合时,灯泡L恰好正常发光,此时R0消耗的电功率为3.6W;当S1闭合,S2、S3断开时,把滑动变阻器的滑片P移至中点,变阻器消耗的功率为P1;把滑片P移至b点,变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=9:8.求: (1)定值电阻R0的电阻. (2)灯泡L的额定功率. (3)滑动变阻器的最大电阻. 答案:(1)10Ω(2)4.2W(3)10Ω (10·铜仁)某电暖器,名牌上标有“220V、400W”简化电路如图所示,调温器 坏后,想去掉调温器通过增加一只开关和一只电阻R2把它改装成R1的发热功率可以高低 两档转换,并要求:高档发热功率为400W,低档时通过R1的电流值为高档时的四分之一,请你设计出这个方案,要求: (1)在虚线框内画出符合要求的电路图; (2)计算满足要求的电阻R2的阻值。 (1)(5分)设计的电路图如右图 (2)(6分)电暖器发热电阻R1的阻值: R1=U2/P=(220V) 2/400W=121Ω(1分) 如图,S闭合时处于高档,通过R1的电流: I1=P/U=400W/2 20V=20/11(A)(1分) S断开时,处于低档,R1上要求通过的电流:I2=1/4×I1=5/11(A)(1分) R1两端电压:U2=I2R1=5/1 1×1 2 1=55V(1分) R2应分压:U2=220V-55V=165V(1分) 需要串联R2的阻值:R2=U2/I2=363Ω 故需要串联363 Ω的电阻R2能满足要求。(1分) 其它解法(如比例)酌情给分。 (10·昆明)26.(7分)如图14所示的电路,电源电压为3V保持不变,R2=3Ω,小灯泡L上标有“3V 1.5W”的字样。(1)当开关S1、S2都断开时,电源示数为0.3A,求R1的阻值和小灯泡消耗的实际功率。(2)当开关S1、S2都闭合时,求干路中的电流。(不考虑灯丝电阻随温度的变化) 图14
(1) (1分) 当开关S1、S2都断开时,灯L与R1串联 I1=IL=I=0.3A (2分) (2分) (2)当开关S1、S2都闭合时,灯L与R2并联 UL=U2=U=3V (2分) (10·西宁)27.如图15所示的电路,电源电压不变,接入电路的灯泡标有“6V 3W”的字样,闭合开关后,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为6.6V。(忽略温度对灯泡电阻的影响)求: (1)电源电压为多少? (2)此时灯泡的实际功率是多少? (3)当调节滑动变阻器使灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为多大? (10·石家庄)20.某中学物理兴趣小组的同学,设计了一台如图所示的恒温箱,箱内安装一根电热丝.若电源电压为220V,要求使用恒温箱时,箱内供热功率为400W(设电能全部转化为内能)。 (1)若电热丝的电阻R为100Ω,实际电功率为多少? (2)为了使电热丝供热达到要求,在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下,兴趣小组的同学在箱外串联了一个发热电阻,这个电阻的阻值多大? (3)如果电源电压不变,为达到供热要求你认为还可以怎样安装一个发热电阻?阻值是多大?对比(2)中兴趣小组同学的改装,你的改装有什么主要优点? 答案:(1)P=U2/R=(220V)2/100Ω=484W (2)P=I2R 400W= I2×100Ω I=2A R=U/I=220V/2A=110Ω R=R-R=110Ω-100Ω=10Ω (3)在箱内串联一个电阻R R=U2/P=(220V)2/400W=121Ω R= R-R=121Ω-100Ω=21Ω 对比(2)中的改装,其优点是可以减少电能的损失。 (10·蚌埠二中)22.如图所示电路,电源电压和定值电阻都未知,是调节 范围足够大的电阻箱, 的电阻值分别是,闭合开关S后,当电阻箱电阻值调节为时电流表读数为 ,当电阻箱电阻值再调节为时电流表读数为。 求:⑴计算电阻箱电阻值调节为的电功率; ⑵电源电压和定值电阻的阻值; ⑶如果在电路中A、B两点间接入一个电压表,不断改变电阻箱的阻值,将会得到一系列电压表和电流表的 读数,请在乙图的坐标系U—I中定性地画出电压表和电流表的读数所反映的图线。 答案: ⑴ ⑶ (若图线能反映:①线性②减函数,没有延伸到两个坐标轴也正确)) (10·益阳)21.(12分)R2的电阻值为40Ω。当S1、S3 断开,S2闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表的示数为3V. 求: (1)R1电阻值;(2)电源电压;(3)电阻R2消耗的电功率;(4)当S2断开,S1、S3闭合时,电流表的示数。 答案:当S1、S3 断开,S2闭合时,R1和R2串联 (1)R1==10Ω (2)电源电压U=U1+IR2=15V (3)P2=I2R2=3.6W (4)当S2断开,S1、S3闭合时,R1和R2并联 I1==1.5A I2==0.375A I=I1+I2=1.875A (10·永州)35、图17甲是一种电子秤的原理示意图。图中R是压力传感器(电阻会随所受压力大小发生变化的可变电阻),重量不同的物体放在托盘里,通过压杆对R施加的压力不同,R的阻值和电压表的读数就发生对应改变,电压表的读数就可表示出物体的重量大小。已知电阻R0=60Ω,R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示,R表面能承受的最大压强为2×106Pa,压杆与R的接触面积是2cm2,如托盘和压杆的质量可以忽略不计,电源电压9V恒定不变,取g=10N/kg求: (1)压力传感器R能承受的最大压力是多大; (2)当电压表的示数为3V时,托盘中所放物体的质量是多少; (3)空载和满载(R受最大压力时)两种情形R0所消耗的电功率之比。 答案:(1)400N (2)30kg (3)1:9 (10·山西)22.两个额定电压为220 V的白炽灯L1和L2的U—I特性曲线如图16所示, 求: (1)当L2正常发光时,通过L2的电流为0. 45 A,那么L2的额定功率是多大? (2)L2正常发光时的电阻是多大?(结果保留一位小数) (3)现将L1和L2串联后接在220 V的电源两端,此时L1消耗的实际功率为多大?
解:(1)L2正常发光时,U2=220V,I2=0.45A
(10·青岛)34.如图所示的电路中,电源电压是8V,滑动变阻器器R2的最大阻值是60Ω,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V,求(注:求解时画出相应的等效电路图) (1)只闭合开关S1时,电流表的示数是0.2A。则R1=? (2)只闭合开关S2时,电压表的示数为3.8V,此时小灯泡L正常发光。则小灯泡L的额定功率是多少? (3)开关S1、S2、S3都闭合时,为了保证各个电路元件安全使用,则滑动变阻器R2的可调范围和电流表相应的变化范围分别是多少? 答案:(1)40Ω(2)0.399(3)20Ω~60Ω 0.6A~0.33A (10·金昌)31.如图21所示,灯泡L上标有“220V 40W”,滑动变阻器R上标有“990Ω 5A”,设灯泡的电阻不随温度改变,电源电压保持220V不变,求: (1)灯泡的电阻; (2)灯泡最亮时实际消耗的电功率; (3)灯泡最暗时,求电路中的电流和滑动变阻器每分钟产生的热量。 答案: (1)1210Ω;(2)40W;(3)0.1 A 594J. (10·玉林、防城港)29.学校电学兴趣小组设计了如图19所示的实验电路,小灯泡L上标有“2.5 V 0.5 A”,滑动变阻器R标有“15 Ω 1 A"。当把滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合Sl、S2、S3时,电压表示数为6V。问: (1)电源电压是多大?此时电流表示数是多大? (2)当断开S3时,发现小灯泡L发光较暗,若要使小灯泡L正常发光,应该进行怎样的操作? (3)当小灯泡L正常发光时,滑动变阻器R消耗的电功率是多少? 解:(1)电源电压: U=6(V)………… (1分) 电流表的示数: I=U/R=6/15=0.4(A) (1分) (2)移动滑动变阻器的滑片,(1分)使电压表的示数等于3.5 V……(1分) (3)滑动变阻器的电压:UR=U-U=6-2.5=3.5(V)…. (1分) 滑动变阻器消耗的电功率:P= IRUR =0.5×3.5=1.75(W)……(1分) (本题共6分) (10·盘锦)25.(8分)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R1=30Ω,R2=15Ω。当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在R3的B端时,电流表示数为0.2A;当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在R3的中点时,电压表的示数为8V。求: (1)滑动变阻器R3的最大阻值。 (2)当开关S1闭合,滑动变阻器的滑片P在R3的B端时,10s内R3产生的热量。 (3)这个电路消耗的最大电功率。 解:(1)只闭合开关S1时,滑片P在R3的B端时 R1与R3串联 U=I(R1+R2)……………………………………………………1分 U=0.2A(30Ω+R3)……………………①……………………1分 当S1闭合,滑片P在R3的中点时, I1=== A = 0.27A………………………………………1分 U=U1+U2 U=8V+A×R3……………………②…………………………1分 由①②得: U=12V,R3=30Ω……………………………………………………1分 (2)S1闭合,滑片P在R3的在B端时, Q=R3t=(0.2A)2×30Ω×10s=12J………………………………1分 (3)当S1 S2闭合,滑片P在R3的A端时,R1与R2并联,连入电路中的电阻最小,电路消耗的功率最大。 R= = =10Ω………………………………1分 P= = =14.4W……………………………………1分 注:若I1取0.27A,则U=12.5V,R3=32.3Ω,Q=12.9J,P=15.6W 答案未能详尽,请根据学生答题的具体情况酌情给分。
最终答案:略