2023年中考物理重难点训练——电能 电功的计算

2023年中考物理重难点训练——电能 电功的计算 一、计算题 1．如图甲所示，是创新小组的同学们设计的利用电压表示数来表示质量大小的电子秤原理图．托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间是可伸缩的导线，当盘中没有放物体时，滑片处于a端，当盘中放入物体质量为8kg时，滑片处于b端．已知电阻R0=5Ω，滑动变阻器的阻值0～20Ω，电源电压为6V，不计摩擦，弹簧始终在弹性范围内，且滑动变阻器的电阻值与长度成正比．求： （1）当物体质量为8kg时，电压表的示数是多少？ （2）达达同学在甲图装置的基础上又设计了如图乙所示的电路，利用电流表示数来表示质量大小，电流表所用量程为0～0.6A． ①若此电子秤待机(闭合开关，托盘中未放入物体时)10分钟，则电路消耗的电能是多少焦？ ②请你通过计算求出乙电子秤可称最大质量是多少千克? 2．将10Ω的电阻丝接在6V的电源上，在5min内共产生多少热量？电阻丝的发热功率是多少？ 3．在如图所示电路中，定值电阻 R0的阻值为 20Ω，电动机线圈电阻为 2Ω，闭合开关，电流表 A1、A2的示数分别为 0.8A，0.3A，求： （1）该电路电源电压 （2）1min 内电路消耗的电能 （3）1min 内电流通过电动机产生的热量 4．如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。 （1）求小灯泡的额定电流； （2）求电阻R0的阻值； （3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。 5．如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R2=12Ω，当S1、S2都闭合时，总电流为0.8A，这时小灯泡L正常发光。求： （1）电源电压U； （2）电阻R1的阻值； （3）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率。 6．如图所示，电源电压不变，电阻R1的阻值为15Ω，当断开开关S2和S3，闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A；当断开开关S3，闭合开关 S1、S2时，电流表的示数为0.8A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的电阻； （3）断开开关S1和S2，闭合开关S3，通电一分钟，求整个电路消耗的电能。 7．某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为40Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，660W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合。求： （1）工作电路闭合，两灯正常工作时通过电路的总电流是多少？ （2）工作电路闭合，两灯正常工作5min产生的热量是多少？ （3）若浴室中的温度不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值是多少？ （4）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内？ 8．如图，电路中电源电压恒定，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1标有“200Ω 1A”，电压表量程为0～5V。只闭合开关S2，当R1的滑片P移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.5A；再闭合S1，电流表的示数变为0.8A。求： （1）灯泡的额定功率； （2）电阻R2的阻值； （3）只闭合S1，当电路总功率最小时R1接入电路的阻值。 9．兴趣小组同学在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，小组同学用厚钢尺制成了一座跨度为s的桥梁（如图1），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成，（如图2）。已测得跨度为s时，在一定范围内，其下垂量h与压力F满足关系h＝kF，k＝1×10﹣3m/N；电路中电源电压恒为12V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0～0.6A．传感器电阻R与压力F的关系图象如图3，忽略传感器与梁自重产生的影响。求： （1）当压力F＝0时，电路中的电流； （2）电流表显示电流为0.4A时，桥梁的下垂量； （3）当压力F＝32N时，电阻R0的功率。 10．如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图像，灯泡上标有“12V 9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”，电流表使用的量程是0~3A，电源电压不变。 （1）求灯泡L正常发光时的电阻RL （2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压 （3）只闭合开关S、S1时，求电路