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题型小卷4 计算题(电学)
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1.如图所示的电路中,已知电阻R2的阻值为20 Ω,电源电压保持不变。只闭合开关S时,电流表的示数为0.15 A,开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.21 A。求:
(1)电源电压的大小;
(2)电阻R1的阻值和电功率;
(3)通电5 min电阻R2产生的热量。
2.如图所示,电源电压为9 V,灯泡标有“6 V 3 W”字样,闭合开关后,调节滑动变阻器使灯泡正常发光。通过计算回答:
(1)此时电流表的示数是多少?
(2)滑动变阻器连入电路的电阻是多大?
(3)通电100 s,滑动变阻器消耗的电能是多少?
3.如图甲所示电路中,灯泡L上标有“6 V 0.5 A”字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,此时,电流表所对应的示数如图乙所示,通过计算回答:
(1)灯泡L正常发光时的电阻是多少?
(2)定值电阻R消耗的功率是多少?
(3)该电路工作5 min,灯泡L产生的热量是多少?
4.如图是某家用电炖锅的简化电路图,电源电压为220 V,R1和R2均为加热电阻。当开关S接1时为加热状态,功率为880 W;当开关S接2时为保温状态,功率为220 W。通过计算回答:
(1)电炖锅在保温状态下电路中的电流是多少?
(2)电阻R1的阻值是多少?
(3)电炖锅在加热状态下工作10 min,整个电路消耗的总电能是多少?
5.小乐家新买了一个电动吹风机,其简化电路如图所示,电源电压为220 V。闭合开关S1时,电动机工作,吹风机吹冷风,电动机的功率为110 W;再闭合S2,电动机与电热丝并联,吹风机吹热风,电路的总电流是4.5 A。请你通过计算回答:
(1)吹冷风时电路中的电流是多少?
(2)电热丝的阻值是多少?
(3)吹热风时,10 s内电热丝产生的热量是多少?
6.醉驾入刑,酒精测试仪被广泛应用。常见的用酒精气体传感器制成的吹气测试仪,当酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60 Ω。在图乙所示的模拟工作电路中,电源电压恒为8 V,定值电阻R2=20 Ω。通过计算回答:
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是多少?
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/mL≤酒精气体浓度<0.8 mg/mL,当电流表的示数为0.2 A 时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
参考答案
1.解:(1)只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,
由I=可得,电源电压:
U=U2=I2R2=0.15 A×20 Ω=3 V。
(2)开关S和S1均闭合时,R1和R2并联,电流表测干路电流,I=0.21 A,
因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和,
所以I1=I-I2=0.21 A-0.15 A=0.06 A,
U=U1=U2=3 V,
由I=可得,电阻R1的阻值:
R1===50 Ω,
电阻R1的电功率:
P1=U1I1=3 V×0.06 A=0.18 W。
(3)t=5 min=300 s,通电5 min电阻R2产生的热量:
Q2=I22R2t=(0.15 A)2×20 Ω×300 s=135 J。
2.解:(1)因为灯泡正常发光,
所以UL=U额=6 V,PL=P额=3 W,
由P=UI可得,电流表的示数:
IL===0.5 A,
因为滑动变阻器和灯泡串联,
所以I=I滑=IL=0.5 A。
(2)因为滑动变阻器和灯泡串联,
所以U滑=U-U额=9 V-6 V=3 V,
由I=可得,滑动变阻器连入电路的阻值:
R滑===6 Ω。
(3)通电100 s,滑动变阻器消耗的电能:
W=U滑I滑t=3 V×0.5 A×100 s=150 J。
3.解:(1)因为灯泡L正常发光,所以
UL=U额=6 V,IL=I额=0.5 A,
由I=得,灯泡正常发光时的电阻:
RL===12 Ω。
(2)由电路图和题意知,电流表测量干路电流,
I=1.5 A,
因为灯泡L与定值电阻R并联,所以U=UR=UL=6 V,IR=I-IL=1.5 A-0.5 A=1 A,
定值电阻R消耗的功率:
PR=URIR=6 V×1 A=6 W。
(3)t=5 min=300 s,电路工作5 min,灯泡L产生的热量:
QL=IL2RLt=(0.5 A)2×12 Ω×300 s=900 J。
4.解:(1)由P=UI可得,电炖锅在保温状态下电路中的电流:
I保温===1 A。
(2)当开关S接1时,电路为R1的简单电路,电炖锅处于加热状态,
由P=UI可得,I加热== =4 A,
由I=可得,电阻R1的阻值:
R1===55 Ω。
(3)当开关S接1时,电路为R1的简单电路,电炖锅处于加热状态,
t=10 min=600 s,