内容正文:
第二部分 专题突破
专题三 计算题
三、电学综合计算
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1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L标有“6 V 6 W”字样。闭合开关S,灯泡正常发光,定值电阻R两端的电压是12 V。求:
(1)灯丝的电阻RL;
(2)电路中的电流I;
(3)电路消耗的总功率P。
(一)纯电路图类(10年4考)
1 简单串并联电路类
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根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流
I=IL=1 A
解:(1)由P= 可知,灯泡正常发光时灯丝的电阻
(2)由P=UI可知,正常发光时通过灯泡的电流
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(3)根据串联电路的电压特点可知,电源电压
U=UL+UR=6 V+12 V=18 V
电路消耗的总功率
P=UI=18 V×1 A=18 W
答:略。
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2.(2023·江西)如图所示,电源电压恒定不变,灯L1标有“3 V 3 W”字样,灯L2标有“3 V 6 W”字样,闭合开关S,两灯均正常发光。求:
(1)灯L1的电阻;
(2)电流表的示数;
(3)电路消耗的总功率。
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解:由图可知,两灯并联,电流表测量干路电流,两灯此时都正常发光。
(1)由P= 可得,灯L1的电阻
R1=
(2)已知并联电路中干路电流等于各支路电流之和,由
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即电流表的示数为3 A
(3)电路消耗的总功率P=P1+P2=3 W+6 W=9 W
答:略。
P=UI可得,干路电流为
I=I1+I2=
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3.(2022·江西)如图所示,已知电源电压恒为8 V,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样。
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率。
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解:(1)小灯泡正常发光时的电流为
电阻为
(2)由图可知,灯泡L和滑动变阻器R串联,电压表测量灯泡两端的电压。移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时灯泡电压为U额=6 V,电路的电流等于灯泡的额定电流I=0.5 A。根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U额=8 V-6 V=2 V
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电路消耗的总功率为P=UI=8 V×0.5 A=4 W
答:略。
滑动变阻器连入电路中的电阻
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4.如图所示,R为定值电阻,L为标有“6 V 3 W”的小灯泡,灯丝阻值不变,电源电压恒定。闭合开关,小灯泡正常工作时,电流表读数为0.9 A。求:
(1)通过小灯泡的电流,以及小灯泡电阻;
(2)定值电阻R阻值,以及它的电功率。
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解:由电路图可知,R与L并联,电流表测量干路中的
电流。
(1)灯泡正常发光时,灯两端的实际电压等于其额定电压,即UL=U额=6 V,实际功率等于其额定功率,即
PL=P额=3 W,
灯泡的电流为 =0.5 A
小灯泡电阻为 =12 Ω
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(2)根据并联电路的电流规律可知,通过R的电流为
IR=I-IL=0.9 A-0.5 A=0.4 A
根据并联电路的电压规律可知,R两端的电压为
UR=UL=6 V
R的功率为P=URIR=6 V×0.4 A=2.4 W
答:略。
R的阻值为 =15 Ω
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1.(2023·益阳)如图所示,电源电压U=24 V,定值电阻R0=4 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”,电压表量程为0~15 V。
(1)求当电压表示数U0=6 V时,通过定
值电阻R0的电流;
(2)求电路消耗的最小电功率;
(3)请分析说明,为保障电路安全,滑动变阻器接入电
路的最小阻值。
2 动态电路类
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解:(1)定值电阻R0=4 Ω,当电压表示数U0=6 V时,通过定值电阻R0的电流为 =1.5 A
(2)当滑动变阻器阻值最大时,电路的总电阻最大,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,根据电阻的串联结合P=UI= 可知,P最小= =24 W
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答:略。
(3)滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”,故电路中最大电流为2 A,根据电阻的串联结合欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值为
R滑小= -4 Ω=8 Ω
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2.小明家买了一个额定电压为220 V的家用电吹风,其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880 W,试回答:
(1)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率大?
(用AB、BC或CD表示)
(2)若电吹风正常工作5