内容正文:
2024北京初三二模物理汇编
电磁学计算题
一、计算题
1.(2024北京丰台初三二模)某学习小组设计了一种多挡位电热器,电热器的铭牌如下表所示,其内部简化的电路如图所示。其中R1、R2为阻值一定的电热丝,且R1>R2。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态,可以让电热器在不同挡位工作。××电热器
额定电压
220V
额定功率
低挡
500W
中挡
1000W
高挡
1500W
(1)求R1的阻值。
(2)求电热器在中挡位工作30min所消耗的电能W。
(3)若家庭电路的电压是220V,某插座的额定电流是5A,用该插座仅给该电热器供电,能否使用高挡位?说明理由。
2.(2024北京海淀初三二模)如图所示是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,R1的阻值为66Ω。将该电热器接入电压恒为220V的电路中,电热器高温挡的功率为1100W。求:
(1)高温挡时电路中的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)低温挡的功率。
3.(2024北京石景山初三二模)如图所示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,且。该电热器接入电压恒为220V的电路中,电热器有高温挡、中温挡和低温挡,高温挡的功率为990W,低温挡的功率为110W。求:
(1)低温挡时,通过电路的电流;
(2)画出中温挡的简化电路,并记算中温挡的功率;
(3)电热丝R2的阻值。
4.(2024北京西城初三二模)如图所示的电路中,电源两端电压为4V且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1为2W;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)通电20s,电阻R2消耗的电能。
5.(2024北京房山初三二模)如图所示电路,电源两端的电压保持不变,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.2A。
求:(1)通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电路消耗的总功率。
6.(2024北京大兴初三二模)如图所示,为某品牌电吹风机内部电路的简化示意图,图中M是电风扇,R是电热丝,电源电压为220V且保持不变。只闭合开关S1时,吹风机吹冷风,此时电路消耗的电功率为120W,当开关S1、S2均闭合时,吹风机吹热风,此时电路消耗的电功率为1000W。求:
(1)只闭合开关S1时,通过电风扇M的电流;(计算结果保留两位小数)
(2)吹热风时,电热丝R的阻值。
7.(2024北京朝阳初三二模)如图所示的电路中,R为定值电阻,电源两端电压为9V不变。闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片至某位置时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.6A。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求电阻R的阻值;
(3)求此时滑动变阻器RP的电功率。
8.(2024北京东城初三二模)如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
9.(2024北京顺义初三二模)如图所示,电池两端电压为3V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关,电压表示数为1V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率P1。
10.(2024北京门头沟初三二模)如图所示电源电压6V保持不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”字样。在保证电路中原件安全的情况下。求:
(1)滑动变阻器的变化范围;
(2)在此范围内电阻的功率变化范围。
11.(2024北京昌平初三二模)如图所示,电源两端电压 U保持不变,电阻 R₁阻值为10Ω,电阻 R₂阻值为6Ω。闭合开关S后,电流表A1的示数1为0.6A。求:
(1)电源两端电压U;
(2)电路的总功率P。
· 2023北京初三二模物理汇编
· 电磁学计算题
一、计算题
1.(2023·北京朝阳·统考二模)如图甲所示的电路,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由A端移动到B端时,定值电阻的电功率P和电流I的关系图像如图乙所示。假设电源电压保持不变,求:
(1)滑动变阻器的滑片P在A端时,通过电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
2.(2023·北京丰台·统考二模)如图所示的是某款电饭锅的简化电路,、为阻值一定的电热丝。该电饭锅开始焖烧米饭时,开关S和同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态;经过一段时间后,开关自动断开,电饭锅处于低功率保温状态;再经过一段时间后,米饭完全成熟。图为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中,功率随时间变化的图像。已知电阻的阻值是88Ω,家庭电路的电压U是220V。当该电饭锅正常工作时,求:
(1)保温时的电流;
(2)加热时电阻的功率;
(3)焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能。
3.(2023·北京平谷·统考二模)如图所示的电路,电源两端的电压为6V保持不变。闭合开关S后,电压表的示数为2V,电阻的功率为0.8W。求:
(1)电阻的阻值;
(2)通电10s电路消耗的电能。
4.(2023·北京西城·统考二模)如图所示是小洁设计的汽车油量表模拟电路。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。把电流表的刻度盘改为相应的油量体积数,可以直接读出油箱中的油量。已知:电源两端电压为12V且保持不变,电流表的量程为0~0.6A。闭合开关S,当油箱内为满油量时,滑动变阻器的滑片P滑动到电阻片的一端,电流表指针指在“0.6A”处;当油箱内空箱时,滑动变阻器的滑片P滑动到电阻片的另一端,电流表指针指在“0.15A”处。
求:(1)电路中的保护电阻R0;
(2)滑动变阻器的电阻片的最大阻值R;
(3)当油箱内为一半油量时,滑片P恰好滑动到电阻片中点,此时对应的电流表的示数I。
5.(2023·北京大兴·统考二模)在如图所示的电路中,电源电压恒为3V,小灯泡L的铭牌上标有清晰的“3V”字样但功率的字迹模糊。当开关S1闭合、S2断开时,电流表的的示数为0.4A;当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻R的阻值;
(3)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电路消耗的总电能。
6.(2023·北京昌平·统考二模)如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R2阻值为30Ω。只闭合开关S、S1时,电流表示数为0.2A;只闭合开关S、S2时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源两端电压;
(2)电阻R1的阻值。
7.(2023·北京房山·统考二模)图是某实验小组设计的可以改变功率的电路,电源两端电压为12V并保持不变,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电路工作时的最大功率为9W,最小功率为3W。求:
(1)通电时间10s,电阻丝R1产生的热量;
(2)通过电热丝R2的电流。
8.(2023·北京海淀·统考二模)如图所示的电路中,电源两端的电压为3V并保持不变。闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2V时,电流表的示数为0.2A。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求此时滑动变阻器RP两端的电压;
(3)求此时小灯泡L的电功率。
9.(2023·北京门头沟·统考二模)如图所示的电路中,定值电阻R0为10Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2V。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求RP接入电路的阻值;
(3)求R0的电功率。
10.(2023·北京顺义·统考二模)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω.当开关S闭合时,电压表示数为3V.求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U.
2022北京初三二模物理汇编
电磁学计算题
一、计算题(共0分)
1.(2022·北京东城·统考二模)如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R1标有“60Ω 1A”的字样,只闭合S1,电流表的示数为0.3A。
(1)求电源电压U;
(2)闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.45A时,求R1的阻值;
(3)闭合开关S1、S2,在保证电路安全的条件下,调节滑动变阻器可以改变电路消耗的电功率,求整个电路消耗的最小电功率P。
2.(2022·北京西城·统考二模)图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且不变,电阻R的阻值为40Ω。
(1)请画出只闭合开关S和开关S和S1都闭合,电路在两个状态的等效电路图。
(2)求:只闭合开关S,小灯泡L实际消耗的电功率P;
(3)求:开关S和S1都闭合,电流表的示数I。
3.(2022·北京海淀·统考二模)实验小组设计了一种多挡位电暖器,其电路原理如图所示。电源两端的电压恒为220V,两个电热丝的电阻值分别为R1和R2,S1、S2是温控开关。其工作过程如下:当室内气温低于20℃时,S1、S2都闭合;当室内气温等于或高于20℃时,S1闭合、S2断开,此时电流表的示数为2A,电热丝R1的电功率为200W。温度对电热丝电阻值的影响可忽略不计,求:
(1)当S1闭合,S2断开时,电热丝R1两端的电压U1;
(2)R2的阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,此电暖器的电功率P。
4.(2022·北京朝阳·统考二模)如图所示的电路中,电源两端电压为12V且保持不变,电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A的示数为0.8A。求:
(1)R1的阻值;
(2)通过干路的电流;
(3)通电1min,电流通过电阻R1所产生的热量。
5.(2022·北京石景山·统考二模)如图所示是某款小型电水壶的原理图,电热丝R1、R2阻值一定,在220V的家庭电路中使用时,电水壶保温挡的功率为100W,加热挡的功率为990W。求:
(1)加热挡时电路中的电流;
(2)电热丝R1的阻值。
6.(2022·北京丰台·统考二模)某实验小组的同学分别测得通过小灯泡L和电阻R的电流I与其两端电压U的数值,并绘制成图像如图甲所示。现将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,电源两端电压保持不变。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电阻R的阻值:
(2)开关S1、S2闭合时,电路的总功率。
7.(2022·北京顺义·统考二模)如图所示,电阻R1的阻值为10Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功。
8.(2022·北京大兴·统考二模)如图所示为一台家用饮水机的电路原理图,图中R1、R2都是用来给水加热的电热丝,其中R1的阻值为110Ω,电源电压为220V。当S1和S2均闭合时,饮水机处于加热状态;当只闭合S1时,饮水机处于保温状态,保温功率为44W。求:
(1)饮水机处于加热状态时,R1的电功率;
(2)饮水机处于保温状态时,通过R1的电流;
(3)电热丝R2的阻值;
(4)如果每月按30天计算,饮水机每天在保温状态下工作10小时,一个月内饮水机仅在保温状态下消耗的电能。
9.(2022·北京门头沟·统考二模)小明得到一个旧电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清的只有“18W”这几个字,为了能安全地使用这个电热暖手器,他找来一只标有“1028Ω;0.4A”字样的电阻.将它与电热暖手器和开关串联起来接到家庭电路中,然后进行如下的实验和观察:将开关接通后,电能表在5分钟内恰好转动411转;断开开关后,电能表在3分钟内恰好转动240转。已知他家电能表上标着“3000r/kWh”。(假定在小明做实验的时间内,家中其它用电器用电情况没有变化,且电热暖手器和电阻的阻值都不随温度变化)求:
(1)除做实验的支路外,小明家3分钟用电多少千瓦时;
(2)电热暖手器和电阻支路的电功率是多少;
(3)电热暖手器的额定电压是多少。
10.(2022·北京昌平·统考二模)如图所示电路,电源两端电压为2V且保持不变,电阻R1=4,R2=8.
求:(1)开关S闭合、S1断开时,电流表的示数I1___;
(2)开关S、S1都闭合时,电路的总功率P____.
11.(2022·北京房山·统考二模)如图所示,电源两端电压恒定,定值电阻R1的阻值为8Ω。闭合开关S1、S2时,电流表的示数为0.5A。
求:(1)电源两端电压U;
(2)只闭合开关S1时,电流表的示数为0.1A,此时电压表的示数U1;
(3)定值电阻R2的阻值。
12.(2022·北京平谷·统考二模)在如图所示的电路中,电源两端电压U保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A:当开关S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.5A。已知R2=10Ω,求:
(1)此电路的电源电压U;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当开关S1和S2都闭合时,电路的总功率P。
13.(2022·北京密云·统考二模)如图所示的电路中,电源两端电压 U=6V,且保持不变,电阻 R2的阻值为 20Ω。当开关 S 闭合后,电流表的示数为 0.2A。求:
(1)请画出等效电路图;
(2)电压表的示数为 U2;
(3)电阻 R1消耗的电功率 P1。
2024北京初三二模物理汇编
电磁学计算题
参考答案
1.(1)96.8Ω;(2)1.8×106J;(3)否,理由见解析
【详解】解:(1)图中电路开关均闭合时为两电阻并联,当并联时,阻值最小,根据可得,为高挡,因R1>R2,故只有开关S1闭合时为抵挡,只有开关S2闭合时为中挡。则R1的阻值为
(2)根据可知,电热器在中挡位工作30min所消耗的电能W为
W=P中t=1000W×30×60s=1.8×106J
(3)根据题意可知,电热器在高温挡时的电流为
因为I高>5A,所以不能使用高挡位。
答:(1)R1的阻值为96.8Ω;
(2)电热器在中挡位工作30min所消耗的电能W为1.8×106J;
(3)若家庭电路的电压是220V,某插座的额定电流是5A,用该插座仅给该电热器供电,不能使用高挡位,因为电流大于插座的额定电流。
2.(1)5A;(2)44Ω;(3)440W
【详解】解:(1)当S1闭合,S2断开时,电路中仅R1工作,电热器处于低温挡,S1和S2闭合,R1和R2并联,电热器处于高温挡。高温挡时,由知道,电路中的电流
(2)高温挡时,只有R2接入电路,由知道,电热丝R2的阻值
(3)低温挡时,R1和R2串联,低温挡的功率
答:(1)高温挡时电路中的电流5A;
(2)电热丝R2的阻值44Ω;
(3)低温挡的功率是440W。
3.(1)0.5A;(2)见解析,880W;(3)55Ω
【详解】解:(1)当开关S、S1闭合,S2断开时,只有R1接入电路,电热器为低温挡,低温挡时通过电路的电流
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电热器为高温挡,简化电路如图2;当开关S、S2闭合,S1断开时,只有R2接入电路,电热器为中温挡,中温挡简化电路如图3:
中温挡的功率为
(3)R2的电阻为
答:(1)低温挡时,通过电路的电流0.5A;
(2)中温挡的简化电路见解析,中温挡的功率为880W;
(3)电热丝R2的阻值为55Ω。
4.(1)0.5A;(2)16Ω;(3)20J
【详解】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有电阻R1工作,则通过电阻R1的电流
(2)当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与电阻R2并联,根据并联电路电流规律可得,通过电阻R2的电流
由欧姆定律可得,电阻R2的阻值
(3)通电20s,电阻R2消耗的电能
W2=I22R2t=(0.25A)2×16Ω×20s=20J
答:(1)通过电阻R1的电流为0.5A;
(2)电阻R2的阻值为16Ω;
(3)通电20s,电阻R2消耗的电能为20J。
5.(1)0.4A;(2)12V;(3)7.2W
【详解】解:(1)分析电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路中电流,电流表A1测通过R1的电流,由并联电路中电流关系可知,通过R2的电流
I2=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A
(2)由并联电路中电压关系可知,电源电压等于R2两端电压
U=U2=I2R2=0.4A×30Ω=12V
(3)电路消耗的总功率
P=UI=12V×0.6A=7.2W
答:(1)通过R2的电流为0.4A;
(2)电源电压为12V;
(3)电路消耗的总功率为7.2W。
6.(1)0.55A;(2)55Ω
【详解】解:(1)只闭合开关S1时,只有电风扇工作,则通过电风扇的电流为
(2)当开关S1、S2均闭合时,吹风机吹热风,此时电风扇和电阻R并联,则电流通过电阻R消耗的功率为
电阻丝R的电阻为
答:(1)只闭合开关S1时,通过电风扇M的电流为0.55A;
(2)吹热风时,电热丝R的阻值为55Ω。
7.(1);(2)10Ω;(3)1.8W
【详解】解:(1)由实物图得,定值电阻R与变阻器串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流,如图所示:
(2)由欧姆定律得,定值电阻的阻值为
(3)此时滑动变阻器RP的电压为
此时滑动变阻器RP的电功率
答:(2)电阻R的阻值10Ω;
(3)此时滑动变阻器RP的电功率1.8W。
8.(1)0.1A;(2)30J
【详解】解:(1)由图可知,R1和R2串联,则电路中的电流为
(2)通电50s,电路消耗的总电能为
答:(1)电路中的电流为0.1A;
(2)通电50s,电路消耗的总电能为30J。
9.(1);(2)
【详解】解:(1)如图,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。R1两端电压为
电路中电流为
电阻R2的阻值为
(2)电阻R1消耗的电功率P1为
答:(1)电阻R2的阻值为;
(2)电阻R1消耗的电功率P1为。
10.(1);(2)
【详解】解:(1)电压表量程为0~3V,则当电压表示数最大为3V时,电路中电流为
电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”字样,则电路中电流最大为0.3A,此时变阻器阻值最小,滑动变阻器的最小阻值为
所以滑动变阻器的变化范围为。
(2)当滑动变阻器阻值最大为时,电路中电流最小为
则的最小功率为
的最大功率为
则在此范围内电阻的功率变化范围为。
答:(1)滑动变阻器的变化范围为;
(2)在此范围内电阻的功率变化范围为。
11.(1)6V;(2)9.6W
【详解】解:(1)并联电路中,电源电压等于各支路两端电压,由题意可得电源两端电压
(2)通过R2的电流
电路中的总电流
电路的总功率
答:(1)电源两端电压U为6V;
(2)电路的总功率P为9.6W。
· 2023北京初三二模物理汇编
· 电磁学计算题
参考答案
1.(1)0.1A;(2)9V;(3)72Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于A端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流
I小=0.1A
(2)当滑片位于B端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流
I大=0.5A
R0的最大电功率4.5W,由P=UI可得,此时R0两端的电压即电源的电压
(3)根据欧姆定律可知
当滑片位于A端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小为0.1A,根据欧姆定律和串联电阻的规律,滑动变阻器的最大阻值
答:(1)滑动变阻器的滑片P在A端时,通过电路中的电流为0.1A;
(2)电源电压为9V;
(3)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
2.(1)0.5A;(2)550W;(3)
【详解】解:(1)由题意可知,开关S1断开,S闭合时,电饭锅处于保温状态,此时电路为只有R2的简单电路,由右图可知,保温时的功率为110W,保温时的电流为
(2)开关S和同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态,此时R1与R2并联,并联电路各支路两端电压相等,则加热时电阻的功率
(3)焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能
答:(1)保温时的电流为0.5A;
(2)加热时电阻的功率为550W;
(3)焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能为。
3.(1)10Ω;(2)12J
【详解】解:(1)闭合开关S后,电压表的示数为2V,电压表测量的是R1电压,所以电阻R2两端的电压为
电阻R2的功率为0.8W,故R2的阻值为
电路中的电流为
故电阻R1的阻值为
(2)通电10s电路消耗的电能为
答:(1)电阻R1的阻值为;
(2)通电10s电路消耗的电能为。
4.(1)20Ω;(2)60Ω;(3)0.24A
【详解】解:(1)油箱满油量时,滑动变阻器的滑片至于最下端,此时滑动变阻器的电阻为零,电路为R0的简单电路,则R0的电阻为
(2)油箱空箱时,等效电路如图所示
此时R0两端电压为
U0=I2R0=0.15A×20Ω=3V
此时R两端电压为
UR=U-U0=12V-3V=9V
则R的电阻为
(3)油箱内一半油量时,等效电路如图所示
由串联电路的分压规律可得
则此时电路电流为
答:(1)电路中的保护电阻R0为20Ω;
(2)滑动变阻器的电阻片的最大阻值R为60Ω;
(3)当油箱内为一半油量时,滑片P恰好滑动到电阻片中点,此时对应的电流表的示数I为0.24A。
5.(1)1.2W;(2)30Ω;(3)15J
【详解】解:(1)由图可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有灯泡的简单电路,电流表测量通过灯泡的电流,电源电压恒为3V,灯泡的额定电压是3V,灯泡正常发光,小灯泡的额定功率
PL=ULIL=3V×0.4A=1.2W
(2)当开关S1、S2均闭合时,灯泡和电阻并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流的规律可知通过R的电流
I2=I–IL=0.5A–0.4A=0.1A
R的电阻
(3)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电路消耗的总电能
W=UIt=3V×0.5A×10s=15J
答:(1)小灯泡的额定功率是1.2W;
(2)电阻R的阻值是30Ω;
(3)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电路消耗的总电能是15J。
6.(1)6V;(2)20Ω
【详解】解:(1)如图所示,当开关S、S1闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测定值电阻R2的电流,电流表示数为0.2A,由欧姆定律可得,电源的电压
U=I2R2=0.2A×30Ω=6V
(2)当开关S、S2闭合,S1断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路中各支路互不影响,则由并联电路的电流特点可得,通过R1的电流
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
由欧姆定律可得,则电阻R1的阻值
答:(1)电源两端电压为6V;
(2)电阻R1的阻值为20Ω。
7.(1)30J;(2)0.5A
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关S1,只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,最小功率为3W,当两个开关都闭合时,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,最大功率为9W,R1产生的热量
Q1=W1=P小t=3W×10s=30J
(2)R2的功率
P2=P大-P小=9W-3W=6W
由并联电路电压的规律可知, R2两端的电压
U2=U=12V
通过R2的电流
答:(1)通电时间10s,电阻丝R1产生的热量是30J;
(2)通过电热丝R2的电流是0.5A。
8.(1)见解析;(2)1V ;(3)0.4W
【详解】解:(1)由图可知,电流从正极流出,经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源负极,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示:
(2)电源两端的电压为3V并保持不变,电压表并联在灯泡两端,电压表测量灯泡两端的电压,当电压表示数为2V时,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压
U2= U-U1=3V-2V=1V
(3)电流表测量流过灯泡的电流,电压表测量灯泡两端的电压,则小灯泡L的电功率
P=U1I=2V×0.2A=0.4W
答:(1)见解析;
(2)滑动变阻器RP两端的电压为1V;
(3)此时小灯泡L的电功率为0.4W。
9.(1);(2)5Ω;(3)0.4W
【详解】(1)按照实物图连接画电路图,如图所示
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2V,则串联电路中的电流
根据串联分压可知RP两端的电压
由可得RP接入电路的阻值
(3)R0的电功率
答:(2) RP接入电路的阻值是5Ω;
(3) R0的电功率是0.4W。
10.(1)0.5A(2)12V
【详解】(1)开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,电路中的电流II10.5A,即电流表示数为0.5A;
(2)根据欧姆定律可得,R2两端的电压U2IR20.5A×18Ω9V,则电源电压UU1U23V9V12V.
【点睛】(1)开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,根据I求出电流即可;(2)根据欧姆定律求出R2两端的电压,再根据串联分压特点求出电源电压.
2022北京初三二模物理汇编
电磁学计算题
参考答案
1.(1)6V;(2)40Ω;(3)2.4W
【详解】解:(1)只闭合S1,电路中只有R2,电流表的示数为0.3A,电源电压
(2)闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表测干路电流,示数为0.45A,由于R2两端的电压不变,通过R2的电流认为0.3A,通过R1的电流为
R1的电阻
(3)电源电压不变,通过定值电阻的电流不变,功率不变
滑动变阻器阻值最大时,其功率最小,此时功率为
整个电路消耗的最小电功率
答:(1)电源电压U=6V;
(2)闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.45A时,R1的阻值为40Ω;
(3)闭合开关S1、S2,在保证电路安全的条件下,整个电路消耗的最小电功率P=2.4W。
2.(1);(2)2W;(3)0.6A
【详解】解:(1)当开关S闭合时,只有L工作,等效电路如图甲所示。当开关S和S1均闭合时,L与R并联,等效电路如图乙所示。
(2)只闭合开关S,只有L工作,由图像可知:当
U=4V
时
IL=0.5A
则:甲图中小灯泡L实际消耗的电功率
P=UIL=4V×0.5A=2W
(3)开关S和S1都闭合,L与R并联,通过R的电流为
又因为灯L与电阻R并联,所以
I=IL+IR
乙图中电流表的示数
I=IL+IR=0.5A+0.1A=0.6A
答:(1)只闭合开关S和开关S和S1都闭合,电路在两个状态的等效电路图如上图;
(2)只闭合开关S,小灯泡L实际消耗的电功率为2W;
(3)开关S和S1都闭合,电流表的示数0.6A。
3.(1)100V;(2)60Ω;(3)968W
【详解】解:(1)由题意可知,S1闭合、S2断开,R1、R2串联,此时电流表的示数为2A,电热丝R1的电功率为200W,由P=I2R可得,R1的电阻为
所以R1两端的电压为
U1=IR1=2A×50Ω=100V
(2)S1闭合、S2断开,R1、R2串联,此时电流表的示数为2A,根据欧姆定律得
R1=50Ω,所以R2的阻值为
R2=R总-R1=110Ω-50Ω=60Ω
(3)当S1、S2都闭合时,电路是R1的简单电路,此电暖器的电功率为
(1)当S1闭合,S2断开时,电热丝R1两端的电压为100V;
(2)R2的阻值为60Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,此电暖器的电功率为968W。
4.(1)15Ω;(2)2A;(3)576J
【详解】解:(1)电路中两电阻并联,电流表测通过R1的电流,由欧姆定律可得
(2)根据并联电路电压与电流规律可知
(3)根据焦耳定律,产生的热量为
答:(1)电阻阻值为15Ω;
(2)干路电流为2A;
(3)所产生的热量为576J。
5.(1)4.5A;(2)484Ω
【详解】解:(1)由图可知,当S1、S2闭合时,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,电路处于加热挡,故加热挡时电路中的电流为
(2)当S1断开、S2闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,处于保温挡,则电热丝R1的阻值为
答:(1)加热挡时电路中的电流为4.5A;
(2)电热丝R1的阻值为484Ω。
6.(1)20Ω:(2)2.8W
【详解】解:(1)由图甲可知,R两端的电压是6V,通过它的电流是0.3A,电阻R的阻值
(2)只闭合开关S1时,只有灯泡L的简单电路,电流表的示数为0.5A,由图甲可知灯泡L两端的电压是4V,所以电源电压是4V,开关S1、S2闭合时,电阻R和灯泡L并联,由并联电路电压的规律可知灯泡和电阻两端的电压都是4V,由图甲可知通过R的电流是0.2A,由并联电路电流的规律可知电路总电流
I=I1+I2=0.5A+0.2A=0.7A
开关S1、S2闭合时,电路的总功率
P=UI=4V×0.7A=2.8W
答:(1)电阻R的阻值是20Ω:
(2)开关S1、S2闭合时,电路的总功率是2.8W。
7.(1)6Ω;(2)8V;(3)25J
【详解】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
(1)电阻R2的阻值
(2)R1两端的电压为
U1=IR1=0.5A×10Ω=5V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
U=U1+U2=5V+3V=8V
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功
W=U1It=5V×0.5A×10s=25J
答:(1)电阻R2的阻值是6Ω;
(2)电源电压是8V;
(3)10s内电流通过电阻R1所做的功是25J。
8.(1)440W;(2)0.2A;(3)990Ω;(4)13.2kW·h
【详解】解:(1)当S1和S2均闭合时,饮水机处于加热状态,此时R2短路,电路中只有R1工作,R1的电功率
(2)当只闭合S1时,R1与R2串联,饮水机处于保温状态,保温功率为44W,因串联电路电流处处相等,则通过R1的电流
(3)当只闭合S1时,R1与R2串联,电路处于保温状态,根据可得保温时电路中的总电阻
则电热丝R2的阻值
R2=R保温-R1=1100Ω-110Ω=990Ω
(4)在保温状态下,根据得工作一个月消耗的电能
W=P保温t=44W×30×10×3600s=4.752×107J=13.2kW·h
答:(1)饮水机处于加热状态时,R1的电功率为440W;
(2)饮水机处于保温状态时,通过R1的电流为0.2A;
(3)电热丝R2的阻值为990Ω;
(4)一个月内饮水机在保温状态下消耗的电能为13.2kW·h。
9.(1)0.08kwh;(2)44W;(3)36V
【详解】解:(1)3分钟消耗的电能为
(2)电热暖手器和电阻支路一小时转的圈数为
电热暖手器和电阻支路一小时消耗的电能为
电热暖手器和电阻支路的电功率为
(3)由P支=UI可得,电热暖手器和电阻支路的电流为
电热暖手器和电阻的总电阻为
电热暖手器的电阻为
由可得,电热暖手器的额定电压为
答:(1)小明家3分钟用电0.08千瓦时;
(2)电热暖手器和电阻支路的电功率是44W;
(3)电热暖手器的额定电压是36V。
10. 0.5A 1.5W
【详解】(1)开关S闭合、S1断开时,电路中只有R1,电流表的示数I1==0.5A;
(2)开关S、S1都闭合时,R1和R2并联,通过R2电流I2==0.25A,则干路电流I=I1I2=0.5A0.25A=0.75A, 电路的总功率P=UI=2V0.75A=1.5W.
11.(1)4V;(2)0.8V;(3)32Ω
【详解】解:(1)闭合开关S1、S2,电阻R2被短路,电路中只有R1的简单电路,等效电路如图所示:
电源两端电压
U=I1R1=0.5A×8Ω=4V
(2)只闭合开关S1,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,等效电路如图所示:
电压表的示数
U1=I2R1=0.1A×8Ω=0.8V
(3)由串联电路电压的规律可知R2两端的电压
U2= U-U1=4V-0.8V=3.2V
R2的阻值
答:(1)电源两端电压是4V;
(2)只闭合开关S1时,电流表的示数为0.1A,此时电压表的示数是0.8V;
(3)定值电阻R2的阻值是32Ω。
12.(1)9V;(2)15Ω;(3)13.5W
【详解】解:(1)由实物图可知,电阻R1和R2并联,电流表在干路中,测干路中电流,S1控制整个电路,S2控制R2,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A,即R1的电流为0.6A,当开关S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.5A,此时测R1和R2的总电流,R2的电流为
I2=I-I1=1.5A-0.6A=0.9A
此电路的电源电压为
U=I2R2=0.9A×10Ω=9V
(2)电阻R1的阻值为
(3)当开关S1和S2都闭合时,电路的总功率为
P=UI=9V×1.5A=13.5W
答:(1)此电路的电源电压为9V;
(2)电阻R1的阻值为15Ω;
(3)当开关S1和S2都闭合时,电路的总功率为13.5W。
13.(1)
(2)4V;(3)0.4W
【详解】(1)由实物图知,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R2的电压,所以电路图如下:
(2)电压表的示数
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V
(3)据串联电路的电压特点,电阻R1的电压
U1=U-U2=6V-4V=2V
那么电阻R1消耗的电功率
P1=U1I=2V×0.2A=0.4W
答:(1)等效电路图如下:
(2)电压表的示数为4V;
(3)电阻R1消耗的电功率P1为0.4W。
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