重点专题卷（二）电学计算题-2024-2025学年九年级全一册人教版物理大单元整合卷

重点专题卷（二）电学计算题 1．如图所示电路，电源电压恒为3V，闭合开关S，电流表的示数为0.5A，干路电流I=1.5A，设灯丝电阻不变，求： （1）灯L2的阻值R2； （2）通过灯L1的电流I1； （3）灯L1的阻值R1。 2．如图所示，电源两端电压为12V并保持不变，电阻R1的阻值为6Ω。当开关S闭合时，通过电阻R2的电流表示数0.5A。求： （1）电压表的示数； （2）R2两端的电压； （3）电阻R2的阻值。 3．某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000W。 （1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？ （2）闭合S3，电磁泵两端电压为12V。已知R3阻值为200Ω，求电磁泵的电功率； （3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5kg，比热容为。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，不计热损失。 4．如图所示，电源电压U保持不变，电阻，电阻，闭合开关时，电流表A的示数I为。求： (1)电源电压U； (2)只闭合开关时，通电，电流通过所做的电功W。 5．把阻值为30Ω的电阻R1接入电路中后，通过电阻R1的电流为0.4A；把阻值为20Ω的电阻R2和R1串联接入同一电路中时；求： （1）通过电阻R2的电流为多少？ （2）R2两端的电压为多少？     （3）5min内电流通过R2做功多少？ 6．喜欢创造发明的小榕设计了一个自动控温的保温箱，其工作原理电路图如图所示。电源电压恒为12 V，控制电路中电磁铁线圈电阻忽略不计，定值电阻R0=80Ω，加热电路中电阻R=2Ω。R1为热敏电阻，其阻值随温度变化情况如下表所示。闭合开关S后，当箱内温度达34℃时，衔铁被吸下，电阻R 停止工作；当箱内温度低于26℃时，电磁铁磁性减弱，在弹簧作用下，A、B两触点接触，电阻R又开始工作。求： 温度/℃ 24 26 28 30 32 34 36 38 热敏电阻 R₁/Ω 180 160 140 120 100 80 60 40 （1）电阻 R工作100 s产生的热量。 （2）电磁铁吸住衔铁的最小电流。 （3）若将电流表改成温度表，其刻度是否均匀？请通过分析计算说明理由。 7．电动豆浆机的实物图和简化电路图如图甲和乙所示，豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段，豆浆机内的电机内阻为2Ω，豆浆机整个制作豆浆的时间为20min，图丙是豆浆机工作过程中电流与时间的关系图象．[水的比热容c=4.2×103 J/（kg•℃）]求： （1）电热丝R1的阻值； （2）电机工作时的电功率； （3）整个豆浆制作过程消耗的电能使多少kg的水从20℃升高到80℃． 8．如图甲是某品牌电压力锅，图乙所示是它的简化电路图。R1、R2是定值电阻，闭合开关S1，开关S2与触点b接通，电压力锅处于加热状态，此时电压力锅的功率P1=1100W，通过R1的电流为I1；当锅内的气压达到设定值时，S2自动与触点b断开并与触电a接通，S1仍闭合，电压力锅处于保压状态，此时电压力锅的功率为P2，通过R2的电流为I2。图丙是表示做好某次饭的过程中，电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系。已知I1=4I2.，求： (1)电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流； (2)利用(1)加热状态时能量的42%烧水，能使多少千克40℃的水烧开？（1个大气压） (3)电压力锅处于保压状态时的功率P2； (4)用电高峰期，在不考虑能量损失的情况下，电路的实际电压为200V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要多少秒？（温馨提示：过程用分数，结果是整数 ；也可以先用公式表示，最后通过约分计算结果） 9．如图所示，电源两端的电压恒为，定值电阻的阻值为，闭合开关后电压表的示数为。求： (1)电路中的电流。 (2)定值电阻的电功率。 10．如图所示电路，R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.3A。求： （1）电源电压U； （2）通过电阻R2的电流； （3）电流表A的示数。 11．家住黄河南岸小山村的小芳同学，冬天写作业时，觉得手特别凉，爱心志愿者送给她一个电暖手袋。小芳在查看说明书时，发现其主要参数如下表所示。设环境温度为15℃，当给电暖手袋正常通电时，则： 主要参数 总质量 1.2kg 所装液体质量 1.0kg 额定电压 220V 额定功率 550W 自动断开温度 65℃ (1)电暖手袋中电阻丝发热体的电阻是多大？ (2)袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[已知液体的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃）] (3)如果电流产生的95％的热被袋中的液体吸收，电暖手袋在额定电压下通电5min，能否达到它自动断开温度？ 12．如图为小明同学通过实验获得的定值电阻A和小灯泡B的I—U图象，根据图象提供的信息，求： （1）元件A的阻值为多大？ （2）若将它们并联，接在5V的电源上，电路中的总电流为多大？ （3）若将它们串联，接在某电源上，电路中的总电流是0.15A，电源电压是多少？ 13．如图所示电路，电源电压保持6V不变，灯泡上标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求： （1）灯丝电阻； （2）灯泡最暗时，滑动变阻器消耗的功率。 14．在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为6N，圆柱形浮筒B底面积为，重为20N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，长方形压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）水平固定于容器C底部，压敏电阻上表面面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得容器C中水深为20cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数为；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求： （1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力； （2）滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）； （3）容器C中水深为20cm时阻值； （4）电路中电源电压值。 15．在如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20欧。闭合电键S且断开电键S1，电压表V的示数为4伏；电键S和S1均闭合时，电压表V示数如图（b）所示。求： （1）求闭合电键S且断开电键S1时，通过R2的电流I2。 （2）求电源电压U总。 （3）电键S闭合且电键S1断开时，电路的总电阻R总。 16．如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图像，灯泡L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 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）求此电路消耗的最大功率。 17．如图所示为小伟爸爸用来孵化小鸡的恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源实际电压，、是电热丝，恒温箱“保温”时的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温38℃（不计热量损失），用时90s，恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求： （1）箱内空气升温吸收的热量； （2）“加热”时恒温箱的电功率； （3）电热丝、的阻值。 18．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则电源电压和定值电阻R0的阻值各为多少？ 19．小康家有一台家用养生壶如图甲，他发现养生壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。养生壶加热功率为1000W，保温功率为44W。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求： （1）把2kg的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量； （2）不计热散失，使用养生壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间； （3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。 20．如图是某简易电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，M为电动机），设电源电压不变，如图是该电吹风的铭牌．求：    （1）电吹风正常工作且吹热风时，电热丝的功率是多大？     （2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流是多大？     （3）电吹风正常工作且吹热风时，电热丝R 的阻值是多大（电热丝的阻值随温度变化不计）？ 21．某物理兴趣小组利用下列装置来测量物体M的密度，其部分结构如图甲所示。电源电压恒定，R0为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙，T为容器的阀门。现将物体M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态，打开阀门T，随着水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。当水面深度到达h1时，电流表示数为0.4A（弹簧电阻忽略不计，物体M不吸水），求： （1）电源电压和物体M所受的重力； （2）当物体M完全浸没时所受的浮力； （3）物体M的密度。    22．如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，两电表示数变化关系图像如图乙中线段AB所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值R2； （2）R1的阻值和电源电压； （3）作出R1的“I﹣U”关系图像。 23．如图所示是某品牌电饭锅原理电路图，其中R1:R2=1:3，二者均为发热电阻，该电饭锅有保温和加热两个挡位。 （1）该电饭锅处于保温挡时，开关S1、S2处于断开还是闭合状态？ （2）求保温功率P1与加热功率P2的比值。 24．如图甲所示，闭合开关S后，电流表A2的示数是0.6A，电流表A的示数如图乙所示。求： （1）电流表A的示数为多少？ （2）电流表A1的示数是多少？ 25．电热饮水机通过机内温控开关S进行自动控制，实现加热和保温两种功能。电路原理如图乙所示。电源电压恒为220V，当开关S接a时，电路中电流为5A；当开关S接b时，电路消耗的功率为44W，求： （1）该饮水机加热功率？ （2）该饮水机在加热状态工作100s，产生的热量为多少？ （3）电阻R2阻值为多大？    26．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻，，求： （1）当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0.6A，求电源电压。 （2）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为2A，求电阻R2的阻值。 （3）只闭合S2时，电路中的电流为1.5A，求10s电路中消耗的电能。    27．如图所示的电路中，电源电压18V不变，滑动变阻器最大阻值为100Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，电压表示数为13V，求： （1）定值电阻为多少Ω? （2）当滑动变阻器接入电路的电阻为80Ω时，lmin内电路消耗的电能为多少J? （3）若电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，为了不烧坏电表，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为多大?    28．如图甲所示，当开关S由接1转到接2时，电压表示数变化如图乙所示。求： （1）电源电压是多少？ （2）当开关S接2时，灯泡L2两端的电压是多少？ （3）当开关S接2时，若灯泡L2断路，电压表、电流表示数分别是多少？ 29．图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，电阻恒定，且R1>R2，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。请完成下列问题： (1)电阻R1的阻值是多少？ (2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少？ (3)某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“中温档”状态的电暖气工作，发现自家电能表（如图丙）指示灯每闪烁40次所用的时间为2min。则实际电压为多少？ 电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温档 550W 中温档 1210W 高温档 频率 50Hz 30．如图甲所示是小彤家新买的空气炸锅，如图所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V， 定值电阻R1和 R2为发热体，其中R1=55Ω 。 开关S1 、S2 、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时为中温档且额定功率为440W。 求； （1）R2的阻值； （2）若空气炸锅低温档正常工作630s产生的热量全部被2kg的凉水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则水温度升高多少？ （3）一天，小彤断开家中其他所有用电器，只接通空气炸锅高温档，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了60圈，求此时空气炸锅的实际电功率为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．（1）6Ω；（2）1A；（3）3Ω 【详解】解：（1）由图可知，灯泡L1和L2并联，电流表测量通过L2的电流，由可知，灯L2的阻值为 （2）根据并联电路的电流特点可知，通过L1的电流为 I1=I-I2=1.5A-0.5A=1A （3）根据并联电路的电压特点可知，灯泡L1与L2的电压相等，都等于电源电压，即 U1=U2=U=3V 灯L1的阻值为 答：（1）灯L2的阻值R2为6Ω； （2）通过灯L1的电流I1为1A； （3）灯L1的阻值R1为3Ω。 2．（1）3V；（2）9V；（3）18Ω 【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。根据I=可得，电压表的示数 U1=IR1=0.5A×6Ω=3V （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压 U2=U-U1=12V-3V=9V （3）则电阻R2的阻值 R2=18Ω 答：（1）电压表的示数为3V； （2）R2两端的电压为9V； （3）电阻R2的阻值为18Ω。 3．（1）968Ω；（2）12.48W；（3）2.5s 【详解】解：（1）由图和题意可知，闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，处于加热状态；只闭合开关S1时，电路只有电阻R2工作，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R2工作，电路中的电阻 （2）闭合S1、S3时，电动机和电阻R3串联，已知此时电磁泵两端电压为12V，则由串联电路电压的规律可得，电阻R3两端的电压 这一支路的电流为 则电磁泵的电功率 （3）瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量 瓶里的水烧干后，S2没有自动断开，仍然是加热状态，不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即 水烧干后到S1断开所需的时间 答：（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是968Ω； （2）电磁泵的电功率为12.48W； （3）瓶里的水烧干后，经过2.5s，S1才会断开。 4．(1)3V；(2)9J 【详解】解：(1)闭合开关S1时，电路只有R1，则电源电压 U=IR1=0.3A×10Ω=3V (2)电功为 W=UIt=3V×0.3A×10s=9J 答：(1)电源电压3V； (2)只闭合开关时，通电，电流通过所做的电功9J。 5．（1）0.24A；（2）4.8V ；（3）345.6J 【详解】解：（1） 由题知R1＝30Ω，通过电阻R1的电流为I1＝0. 4A，所以电源电压 U＝I1R1＝0. 4A×30Ω＝12V 电阻R2和R1串联的总电阻 R＝R1+R2＝30Ω+20Ω＝50Ω 通过电阻R2的电流 （2）由 ，所以R2两端的电压 U2＝IR2＝0.24A×20Ω＝4.8V （3）时间t＝5min＝300s，电流通过R2做的功 W＝U2It＝4.8V×0.24A×300s＝345.6J 答：（1）通过电阻R2的电流为0. 24A； （2）R2两端的电压为4.8V； （3）5min内电流通过R2做功345.6J。 6．（1）7200J；（2）0.05A；（3）否，计算见解析 【详解】解：（1）电阻R 产生的热量为 （2）由表可知，箱内温度为 26 ℃时，热敏电阻的阻值为，此时控制电路的总电阻为 电磁铁吸住衔铁的最小电流为 （3）刻度是不均匀的。根据欧姆定律可知，电流表的示数为 电源电压不变，R1的阻值是变化的，电流与总电阻成反比，所以将电流表改成温度表，其刻度是不均匀的。 答：（1）电阻 R工作100 s产生的热量为7200J； （2）电磁铁吸住衔铁的最小电流为0.05A； （3）若将电流表改成温度表，其刻度是不均匀的，理由见解析。 7．（1）55Ω；（2）220W；（3）2.6kg 【详解】解： （1）由题知，豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段，所以结合图象可知，前5min和后5min均为单独加热阶段； 由图乙可知电热丝工作的电压U=220V，由图丙可知电热丝工作时的电流I1=4A， 由可得，电热丝R1的阻值：； （2）由图丙可知电动机工作时的电流I2=1A，工作电压为220V， 则电机工作时的电功率： PM=UI2=220V×1A=220W； （3）电热丝工作时的电功率： P1=UI1=220V×4A=880W， 由图丙可知，电热丝工作的时间t1=5min+（20min﹣15min）=10min=600s， 电动机工作的时间t2=20min﹣10min=10min=600s， 由可得，整个豆浆制作过程消耗的电能： W=P1t1+PMt2=880W×600s+220W×600s=6.6×105J， 由题意可知，水吸收的热量： Q吸=W=6.6×105J， 由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加热水的质量：． 答：（1）电热丝R1的阻值为55Ω； （2）电机工作时的电功率为220W； （3）整个豆浆制作过程消耗的电能使2.6kg的水从20℃升高到80℃． 8．(1)5A；(2)1.1kg；(3)275W；(4)726s 【详解】(1) 闭合开关S1，开关S2与触点b接通，电压力锅处于加热状态，此时电压力锅的功率P1=1100W，可得，通过R1的电流 I1=P1U=1100W×220V=5A (2)由P1=1100W，图丙可知，加热时间是10min，即600s，加热状态时能量的42%烧水，可得40℃的水烧开的质量为 (3)已知 I1=4I2，由P=UI可得 整理可得，电压力锅处于保压状态时的功率P2为 (4) 不考虑能量损失，做好同样一次饭在加热状态下消耗的电能相等，即，所以，根据可得 答：(1)电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流为5A； (2)利用(1)加热状态时能量的42%烧水，能使1.1千克40℃的水烧开； (3)电压力锅处于保压状态时的功率P2为275W； (4)用电高峰期，在不考虑能量损失的情况下，电路的实际电压为200V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要726秒。 9．(1)0.5A；(2)3W 【详解】(1)由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流都相等，电路中的电流 (2)因串联电路两端的电压等于各串联部分电路两端的电压之和，R1两端的电压 定值电阻的电功率 答：(1)电路中的电流是0.5A； (2)定值电阻的电功率是3W。 10．（1）3V；（2）0.15A；（3）0.45A 【详解】解：由图示电路图可知，两灯泡并联在电源两端，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流； （1）由欧姆定律可知，电压 U＝U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V （2）通过R2的电流 （3）干路电流 I＝I1+I2＝0.3A+0.15A＝0.45A 答：（1）电阻R1两端的电压是3V； （2）通过R2的电流是0.15A； （3）电流表A的示数是0.45A。 11．(1)88Ω；(2)2.1×105J；(3)不能达到它的自动断开温度。 【详解】(1)给电暖手袋正常通电时的功率为550W，电压为220V，根据可得电阻丝电阻为 (2)袋中液体温度升高到65℃时需吸收热量 (3)电暖手袋在额定电压下通电5min，消耗电能为 电流产生的95％的热被袋中的液体吸收，所以液体吸收热量为 所以电暖手袋在额定电压下通电5min，不能达到它自动断开温度。 答：(1)电暖手袋中电阻丝发热体的电阻是88Ω。 (2)袋中液体温度升高到65℃时需吸收热量2.1×105J。 (3)如果电流产生的95％的热被袋中的液体吸收，电暖手袋在额定电压下通电5min，不能达到它自动断开温度。 12．（1）20Ω ；（2）0.5A ；（3）4.5V   【详解】解：（1）由图像可得，元件A为定值电阻，其对应的阻值 （2）若将他们并联，接在5V的电源上，两元件两端电压均为5V，从图中可看出当电压为5V时，两元件电流均为0.25A，由并联电路中干路电流等于各支路电流可知，电路中的总电流为0.5A。 （3）若将他们串联，接在某电源上，电路电流为0.15A，从图中可看出电流为0.15A时，小灯泡B两端电压为2V，电阻A两端电压为2.5V，由串联电路总电压等于各部分电压之和可知，电源电压为 2V+2.5V=4.5V 答：（1）元件A的阻值为20Ω； （2）若将它们并联，接在5V的电源上，电路中的总电流为0.5A； （3）若将它们串联，接在某电源上，电路中的总电流是0.15A，电源电压是4.5V。 13．（1）10Ω；（2）0.8W 【详解】解：（1）根据得灯丝电阻为 （2）当滑动变阻器的电阻最大时电路中的总电阻最大，由知电路中的电流最小，小灯泡最暗，此时电路中的电流为 滑动变阻器消耗的功率为 答：（1）灯丝电阻为10Ω； （2）灯泡最暗时，滑动变阻器消耗的功率为0.8W。 14．（1）8N；（2）66.7%；（3）50Ω；（4）2.4V 【详解】解：（1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力为 F浮=ρ水gSBh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-4m2×8×10-2m=8N （2）将动滑轮和浮筒B看成一个整体，对其受力分析，由平衡条件可得 3GA+F浮=GB+G动 代入数据得 3×6N+8N=20N+G动 解得G动=6N。不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 （3）容器C中水深为20cm时，水对容器底部压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2×103Pa 水对R压力为 F=pS=2×103Pa×50×10-4m2=10N 根据图乙可知，此时Rx=50Ω。 （4）在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，浮筒B受到的浮力不变，所以，浮筒B浸入水中的深度仍为8cm不变；在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，所以水面上升10cm，此时容器底部受到水的压强为 p2=ρ水gh2=1.0×103 kg/m3×10N/kg×30×10-2m=3×103Pa 水对R压力为 F2=p2S=3×103Pa×50×10-4m2=15N 此时Rx'=70Ω。根据欧姆定律可得 U=I1（Rx+R0）=0.03A×（50Ω+ R0） U=I2（Rx'+R0）0.024A×（70Ω+ R0） 解得U=2.4V。 答：（1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力为8N； （2）滑轮组的机械效率为46.2%； （3）C中水深为20cm时Rx阻值为50Ω； （4）电路中电源电压值为2.4V。 15．(1)0.2安；(2)6伏；(3)30欧。 【详解】(1)闭合电键S且断开电键S1时，R1与R2串联，电压表测电阻R2两端电压，通过R2的电流 I2== 0.2A； (2)当电键S和S1均闭合时，电阻R1被短路，只有R2与电源相连，电压表V测的对象也是电源电压。图(b)所示电压表的示数可能为1.2伏或6伏，而电源电压不可能小于电路中部分电路两端电压，由此判断出电源电压 U总＝6V； (3)当电键S闭合且电键S1断开时，R1与R2串联，电路的电流为0.2A，电路的总电阻 R总==30Ω。 答：(1)闭合电键S且断开电键S1时，通过R2的电流I2为0.2A； (2)电源电压U总为6V； (3)电键S闭合且电键S1断开时，电路的总电阻R总为30Ω。 16．（1）15Ω；（2）12V；（3）24W 【详解】解：（1）灯泡L正常发光时的电阻 （2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，由图象可知，当UL1=2V，通过灯泡的电流IL1=0.5A时，RL的实际功率 PL1=UL1IL1=2V×0.5A=1W 所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压UL1=2V，电路中电流IL1=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压 UR=IL1R=0.5A×20Ω=10V 所以，电源的电压 U=UR+UL1=10V+2V=12V （3）根据可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；由于滑片P移到b端时，同时闭合开关S、S1、S2，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；由于电源电压U=12V，则灯泡正常工作 PL=P额=9.6W 由图象可知，当U1=2V，通过电阻R1的电流I1=0.2A，电阻R1的阻值 R1的实际功率 所以此电路消耗的最大功率 P=P1+PL=14.4W+9.6W=24W 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻RL为15Ω； （2）电源电压为12V； （3）此电路消耗的最大功率为24W。 17．（1）5.4×104J；（2）600W；（3）484Ω，96.8Ω 【详解】解：（1）恒温箱内气体的质量 m=ρV=1.2kg/m3×2.5m3=3kg 空气吸收的热量 Q吸=cmΔt=1.0×103J/(kg·℃)×3kg×(38℃-20℃)=5.4×104J （2）不计热量损失，本次加热过程消耗的电能 W=Q吸=5.4×104J “加热”时恒温箱的电功率 （3）当开关S闭合、S1接左侧一个触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，恒温箱处于保温挡；R1的阻值 由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡；加热挡工作时R2的电功率 P2=P加热-P保温=600W-100W=500WR2的阻值 答：（1）箱内空气升温吸收的热量是5.4×104J； （2）“加热”时恒温箱的电功率是600W； （3）电热丝、的阻值分别为484Ω和96.8Ω。 18．12V，10Ω 【详解】解：由图甲可知，该电路为R1和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；由图乙可知当电路中的电流为I1＝0.2A时，R1的电功率为P1＝2W，由P＝UI可知此时R1两端的电压为 由欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压为 当电路中的电流为I2＝0.4A时，R1的电功率为＝3.2W，由P＝UI可知此时R1两端的电压为 由欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压为 联立①②可解得 答：电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为10Ω。 19．（1）4.2×105J；（2）；（3）1051.6Ω 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）由于不计热量损失，则消耗的电能 W=Q=4.2×105J 由可得，加热过程需要的时间 （3）在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，此时R2单独工作，电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态，根据可得电阻R2的阻值 当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时电路中电阻大，总功率小，为保温状态，由可得，电路的总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值为 R1=R总-R2=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω 答：（1）把2kg的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量为4.2×105J； （2）不计热散失，使用养生壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间为； （3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值为1051.6Ω。 20．(1) 440W；(2) 2A；(3) 110Ω 【详解】（1）电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝同时工作；吹热风时总功率为460W，吹冷风即只有电动机工作时功率为20W，则：电热丝的功率为：PR＝P热﹣P冷＝460W﹣20W＝440W；（2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流是：IR＝＝2A；（3）电热丝R 的阻值是：R＝＝110Ω． 点睛：（1）电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝同时工作，据此求出电热丝的功率；（2）吹热风时，电热丝和电动机并联，已知电源电压和吹热风和冷风的功率，根据公式I＝ 可求电流．（3）额定电压和电流都已知，根据R＝ 可求电阻． 21．（1）6V，22.5N；（2）7.5N；（3）3×103kg/m3 【详解】解：（1）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流； 当水面深度到达h1时，由图丙可知，电压表的示数 U1=2V 根据欧姆定律和串联电路的特点可得，电源电压 U=U0+U1=I1R0+U1=0.4A×10Ω+2V=6V 根据欧姆定律可得，变阻器接入电路的阻值为 由图乙可知，此时拉力 F1=22.5N 由于是往容器中缓慢注水，结合图丙可知： 当容器内水的深度在0～h1时，物体M没有浸在水中，不受浮力，此时弹簧的拉力与重力平衡，拉力最大；当容器内水的深度在h1～h2时，物体M浸在水中受浮力的作用，水的深度增加，浮力增大，拉力减小；当容器内水的深度大于h2时，物体M浸没在水中，浮力最大且不变，此时拉力最小。 结合上述分析可知：物体M所受的重力 G=F1=22.5N （2）当水面深度到达h2时，由图丙可知，电压表的示数 U2=4V 因串联电路中总电压等于各分电压之和， R0两端的电压 U0′=U-U2=6V-4V=2V 电路中的电流 根据欧姆定律可得，变阻器接入电路的阻值为 由图乙可知，物体M浸没在水中时拉力为 F2=15N 根据称重法测浮力可知，物体M浸没在水中时受到的浮力 F浮=G-F2=22.5N-15N=7.5N （3）根据可得，物体M的体积 物体M的密度 答：（1）电源电压为6V，物体M所受的重力为22.5N； （2）当物体M完全浸没时所受的浮力为7.5N； （3）物体M的密度是3×103kg/m3。 22．（1）20Ω；（2）10Ω，6V；（3）见解析 【详解】解：由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流I1=0.2A，此时R2两端的电压U2=4V， 由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值为 （2）当滑片位于a端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压为 U=I1（R1+R2)=0.2A×（R1+20Ω） 当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流最大为，则电源的电压为 U=I2R1=0.6A×R1 因电源的电压不变，所以有 0.2A×（R1+20Ω）=0.6A×R1 解得R1=10Ω，则电源电压为 U=I2R1=0.6A×R1=0.6A×10Ω=6V （3）根据串联电路的分压作用，当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中电流最小为I1=0.2A，R2两端的电压U2=4V，则R1电压为；当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为0，分压为0，此时电路中的电流最大为，则此时R1电压为，据此画R1的“I﹣U”关系图像线段CD如下： 答：（1）滑动变阻器的最大阻值为20Ω； （2）R1的阻值为10Ω，电源电压为6V； （3）见解答。 23．（1）开关S1闭合，S2断开；（2）1∶4 【详解】解：（1）由图可知，当开关S1、S2均闭合时，只有R1工作，电阻较小，根据可知，功率较大，是加热挡；当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电阻较大，根据可知，功率较小，是保温挡。 （2）串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由可知，保温功率P1与加热功率P2的比值为 答：（1）该电饭锅处于保温挡时，开关S1闭合，S2断开； （2）保温功率P1与加热功率P2的比值为1∶4。 24．（1）1A；（2）0.4A 【详解】解：（1）由图甲可知，两灯泡并联，电流表A1测量L1支路的电流，电流表A2测量L2支路的电流，电流表A测量干路中的电流； 并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，由图乙电流表A指针位置可知，电流表A所选量程为03A，分度值为0.1A，其示数为 （2）电流表A1的示数为 答：（1）电流表A的示数为1A； （2）电流表A1的示数是0.4A。 25．（1）1100W；（2）1.1×105J；（3）1056Ω 【详解】解：（1）当开关S接a时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知总功率最大，电热饮水机处于加热状态，加热时整个电路消耗的电功率 P加热=UI1=220V×5A=1100W （2）该饮水机在加热状态工作100s，产生的热量 Q=W=P加热t=1100W×100s=1.1×105J （3）R1的阻值 当开关S接b时，R1、R2串联，R1、R2的串联总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值 R2=R-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω 答：（1）该饮水机加热功率为1100W； （2）该饮水机在加热状态工作100s，产生的热量为1.1×105J； （3）电阻R2阻值为1056Ω。 26．（1）6V；（2）12Ω；（3）90J 【详解】解：（1）当开关S1、S2都断开时，R1、R3串联，电流表测电路中的电流，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压 （2）当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，由并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压都等于电源电压U，则通过R1的电流 由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流 欧姆定律可知，电阻R2的阻值 （3）只闭合S2时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流为 10s电路中消耗的电能 。 答：（1）电源电压为6V； （2）电阻R2的阻值为12Ω； （3）10s电路中消耗的电能为90J。 27．（1）10Ω；（2）216J；（3）20Ω~50Ω 【详解】解：（1）由图可知，R1与R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，R2的电压为 R2的电阻为 （2）当滑动变阻器R1接入电路的电阻为80Ω时，电路中的电流为 lmin内电路消耗的电能为 （3）当滑动变阻器接入电阻最小时，电路中电流最大为0.6A，此时滑动变阻器的电阻为 根据串联分压可知，当滑动变阻器接入阻值最大时电压表示数最大为15V，此时电路中电流最小为 此时滑动变阻器的电阻为 所以滑动变阻器R1接入电路的阻值变化范围为20Ω~50Ω。 答：（1）定值电阻R2为10Ω； （2）lmin内电路消耗的电能为216J； （3）滑动变阻器R1接入电路的阻值变化范围为20Ω~50Ω。 28．（1）6V；（2）4V；（3）0V，0A 【详解】解：（1）由电路图可知，当S接1时，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压，电源电压 （2）当S接2时，两灯泡串联，电压表测量L1两端的电压，由图乙可知 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，灯泡L2两端的电压 （3）当开关S接2时，若灯泡L2断路，则电路处于开路状态，电流表、电压表液被断路，则电流表示数为0A，则电压表示数为0V。 答：（1）电源电压是6V； （2）当开关S接2时，灯泡L2两端的电压是4V； （3）当开关S接2时，若灯泡L2断路，电流表、电压表示数均为0V。 29．(1) 88Ω；(2) 8A；(3) 200V 【详解】解：(1)结合题意及电路图知， “低温”挡为R1单独接入电路，由 可求电阻R1的阻值 (2)高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，高温挡工作时的功率 P3=P1+P2=550W+1210W=1760W 根据P=UI可得， (3)电暖器中温挡工作时闪烁灯闪40次所消耗电能 电暖器中温工作时的实际功率 中温挡时，电阻R2单独接入电路中，则 此时电路中的实际电压 答：(1)电阻R1的阻值是88Ω； (2)高温挡正常工作时的总电流为8A； (3)实际电压为200V。 30．（1）110Ω；（2）22℃；（3）1200W 【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S1、S3闭合、S2断开时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，根据可知，此时电路中总功率最大，为高温挡； 当开关S1、S3断开、S2闭合时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，为低温挡； 只闭合S3时，只有R2工作，为中温挡。则R2的阻值 （2）空气炸锅处于低温挡时电路总电阻 低温挡电路的电流 空气炸锅低温挡正常工作630s产生的热量 水升高的温度 （3）只接通空气炸锅高温档，空气炸锅在5min内消耗的电能 空气炸锅高温挡的实际电功率 答：（1）R2的阻值为110Ω； （2）水温度升高22℃； （3）空气炸锅高温挡的实际电功率为1200W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$