2025年中考物理压轴题训练—电学的综合计算
2025-01-22
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内容正文:
2025年中考物理压轴题训练—电学的综合计算
一、计算题
1.如图所示,物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位,由开关S和加热电阻丝R1、R2组成,U=220V,R2=242Ω;控制电路电压恒定,R0=10Ω,RF为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆,水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮,通过T形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加1.5N,电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm3,质量为50g。科技小组对加湿器进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至浮体A体积的五分之一浸入水中时,电磁铁线圈中电流为200mA,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作;当液面上升至浮体A体积的二分之一浸入水中时,电磁铁线圈中电流为240mA;当水箱注水量达到最大值时,电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)当加热器处于高挡位时,加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收,水温升高了25℃。高挡功率是多少W? (写出必要电的文字说明、表达式及最后结果)
(2)加热器的低挡功率是 W;
(3)浮体A体积的五分之一浸入水中时受到的浮力是 N,此时压敏电阻受到的压力是 N;
(4)浮体A体积的二分之一浸入水中时压敏电阻受到的压力是 N;跟浮体A体积的五分之一浸入水中时比,压敏电阻减小了 Ω,控制电路电压是 V;
(5)水箱注水量达到最大值时,浮体A浸入水中的体积是 m3。
2.如图所示,电路中的定值电阻R1=6Ω,电流表量程为0~0.6A。小灯泡L标有“6V3W”字样。若开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小了18Ω,电流表的示数变化了0.25A,此时小灯泡恰好正常发光。若电源电压始终保持不变,且不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)灯泡的电阻RL;
(2)电源电压和滑动变阻器的最大阻值;
(3)当闭合开关S、S1,断开S2时,在保证电路安全的前提下,调节滑片P,当滑动变阻器的功率为3W时,电源输出的总功率是多少?
3.2018年10月,华为发布新一代旗舰机mate20pro,如图甲,多项黑科技吸引了全球科技圈的注意。其中一个亮点就是“华为超级快充技术”,部分具体参数参见如表。
型号
Mate 20 pro
屏幕尺寸
6.39 英寸
电池容量
57600 焦耳(4200 毫安时)
超级快充功率
40 瓦特
防水
IP68
(1)利用超级快充技术,不考虑充电时的电能损耗,需要把这款电池从电量为0%充到100%,需要的时间是多少?
(2)小明在购买手机后,发现充电时间大概需要80分钟,所以觉得充电过程功率应该不是保持全程40W。因此他决定利用usb充电电流电压显示计(如图乙)来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压,并绘制如图丙所示图像。请你帮助小明求出前20分钟充电消耗的电能?
(3)若充电的数据线的阻值为0.5Ω,请求出第20分钟至40分钟这个时间段的充电效率?
4.如图所示的测量电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2V,V2的示数为4V,求:
(1)电压表V的示数是多少?
(2)此电源需要几个干电池串联而成?
5.【2017•遵义卷】如图甲所示,灯泡L标有“6V 3W”样,电源电压及灯丝电阻保持不变,电流表量程为,电压表量程为,变阻器R的最大阻值为100Ω。只闭合开关S、S1,移动滑片P的过程中,电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片P在a点时,电压表示数为10V,电流表示数为Ia;只闭合开关S、S2,滑片P置于b点时,变阻器连入电路的电阻为Rb,电流表的示数为Ib,已知Rb∶R0=7∶3,Ia∶Ib=5∶4,求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻RL;
(2)只闭合S、S2,滑片P在b点时,电流表的示数Ib;
(3)电源电压。
6.在如图所示的电路中,电源电压为6伏,若60秒内通过导体R横截面的电荷量为60库仑。
求:
(1)通过该导体R的电流I;
(2)该导体的电阻值R。
7.如图所示,电流表的量程是 0~0.6 A,电压表的量程是 0~15 V.电源电压恒为 15 V.滑动变阻器 R1 的阻值范围是0~50 Ω,灯泡 L 标有“6 V 3.6 W”字样,灯丝电阻保持不变。求:
(1)灯泡 L 的电阻是多少?
(2)闭合开关 S1、S2 时,灯泡 L 消耗的功率为 2.5 W,则 R2 的电阻为多大?
(3)通过开关的通断,在不损坏电路元件的情况下,电路消耗的功率范围?
8.如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10Ω,定值电阻R2阻值的为20Ω,且开关S闭合后电流表的示数为0.2A,求:
(1)电路的电源电压;
(2)在10s内,整个电路消耗的电能。
9.如图所示,电源电压恒定为6V,R1为6Ω,R2为12Ω。求:
(1)当S1闭合、S2断开时,电流表的示数。
(2)当S1、S2都断开时,电流表的示数是0.2A,R3的阻值。
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数。
10.如图是“探物”小组设计的简易坐位体前屈测试仪的简化原理图。测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”;滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,定值电阻R2=10Ω。下表是初四女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。
初四女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离L/cm
<3.7
求:
(1)如图乙所示,当滑片P距离最左端为20cm时,闭合开关,通过R2的电流为多少?
(2)一同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动到某一位置,电压表的示数为2V;她的测试等级是?
(3)在保证电路各元件安全的情况下,定值电阻R2消耗的最小功率是?
11.如图所示,将滑动变阻器的滑片P移向M端,闭合开关S, 表有示数为1.0A, 表的示数为6V;滑片P移向N端,闭合开关S, 表的示数为2V.求:
(1)电源的电压及电阻R0的阻值;
(2)R0消耗的最大电功率和滑动变阻器的最大阻值.
12.如图是一个食品自动加热台的简化电路图,闭合开关S,加热台开始正常工作。当台内食品温度降到30℃时,温度控制开关自动转接1挡,使电路处于加热状态,额定加热功率为2000W;当台内食品温度升高到60℃时,自动转接2挡,使电路处于保温状态,额定保温功率为484W。已知发热电阻,某次加热4min,使3kg初温20℃的水升温至50℃。求:
(1)根据电路的功能,请你通过计算分析,将发热电阻、的元件符号补充到图中的相应虚线框内;
(2)加热台的加热效率。
13.如图所示是一款电火锅的简化电路图,额定电压为220V,当开关S0闭合后,锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态,已知R2的电阻为48.4Ω,小火加热功率为1000W。求∶
(1)电火锅大火加热的功率。
(2)用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃吸收的热量。[c汤=4×103J/(kg·℃)]
(3)若忽略热量损失,用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要的时间。
14.如图甲所示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”,灯泡规格为“10V 10W”。闭合开关S、S2,断开S1,当变阻器的阻值连入电路时,灯泡正常发光。
(1)求电源电压;
(2)闭合开关S、S1,断开S2,当变阻器的阻值连入电路时,在AB间接入电阻R1,电阻R1消耗的电功率P1为5W,求此时总功率P;
(3)当在AB间接入不同电阻R2(R2是如图乙所示的Ra和Rb之间任意取值的电阻),闭合开关S、S1,断开S2,在保证电路安全的情况下(电流表改接0~0.6A量程,电压表量程足够大),将滑片P从最右端向左端滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4A,求电压表示数的变化范围。
15.在如图电路中有电流表(0~0.6A)、灯泡L(标有“6V 3W”)、滑动变阻器(标有“20Ω 1A”)和一个定值电阻。当滑动变阻器滑片移至最左端,开关S闭合,、均断开时,灯泡L恰好正常发光。当滑动变阻器滑片移动至最右端处,开关S、、均闭合时,电流表示数为0.6A。不考虑灯泡电阻受温度的影响。求:
(1)灯泡正常发光的电流;
(2)电路的电源电压;
(3)定值电阻的阻值;
(4)此电路工作时,最小功率是多少?
16.如图所示,为定值电阻,小灯泡上标有“”字样(小灯泡电阻随温度升高而升高),滑动变阻器上标有“”字样。当只闭合开关时,小灯泡正常发光,其两端电压为;当只闭合开关时,滑动变阻器滑片移到最左端,此时电阻的两端电压为,且;当只闭合时,小灯泡此时的电功率为额定功率的,两端电压为。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)的阻值;
(3)则在电路安全的情况下,此电路最大电功率和最小电功率之比(最小电功率不为0)
17.小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器——浴霸.该浴霸的部分数据如表所示,其简化电路图如图所示,图中L为照明灯,L1、L2是两盏红外线取暖灯.求:(小数点后保留二位小数)
额定电压
频率
额定功率
取暖
照明
220V
50Hz
L1
L2
L
450W
450W
30W
(1)该浴霸照明灯正常工作时,通过照明灯的电流是多少?
(2)断开开关S,闭合开关S1和S2,该浴霸取暖灯正常工作时,该电路的总电阻是多少?
(3)当L、L1、L2都同时正常工作时,10min内浴霸消耗的电能是多少?
(解答要求:写出依据的主要公式或变形公式,有数据代入,答案中必须明确写出数值和单位)
18.图甲是具有高低温两档加热功率的多功能早餐机煎饼锅,图乙是其内部简化电路图,R1和R2均是发热电阻,R2的阻值是R1的1.5倍。选用550W的高温档功率,可在1min内将100g的鸡蛋饼温度升高80℃。鸡蛋饼的比热容为 ,求:
(1)R1的阻值;
(2)煎饼锅低温档的功率;
(3)煎饼锅高温档的加热效率。
19.在60秒内通过某导体横截面的电荷量为30库,求:通过该导体的电流大小I。
20.如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)求灯泡正常发光时的电功率;
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)求灯泡正常发光时,通电60s,电路消耗的电能。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理压轴题训练—电学的综合计算》参考答案
1.(1)900W
(2)200
(3) 2 1.5
(4) 4.5 15 18
(5)9.5×10-4
【详解】(1)当加热器处于高挡位时,水吸收的热量
加热器产生热量全部被水吸收,所以加热器消耗电能
高挡功率
(2)由加热器电路知,S闭合时,两电阻并联,此时电路中电阻较小,电源电压一定,由可知,此时加热器为高挡位;S断开时,只有R2接入电路中,电路的电阻较大,为低挡位,所以低挡功率
(3)[1]浮体A体积的浸入水中时受到的浮力
[2]A的重力
A受到竖直向下的重力G、压敏电阻对它的压力F与浮力平衡,所以
压敏电阻对它的压力
由力的作用是相互的可知,压敏电阻受到的压力为1.5N。
(4)[1]浮体A体积的浸入水中时受到的浮力
受到竖直向下的重力G、压敏电阻对它的压力F与浮力平衡,所以
压敏电阻对它的压力
由力的作用是相互的可知,压敏电阻受到的压力为4.5N。
[2]由于压敏电阻所受压力每增加1.5N,电阻减小5欧姆,则跟浮体A体积的五分之一浸入水中时比,压敏电阻减小了
[3]当液面上升至浮体A体积的五分之一浸入水中时,假设此时压敏电阻为,根据串联电路特点和欧姆定律可知,控制电路的电压
当液面上升至浮体A体积的二分之一浸入水中时,压敏电阻的阻值
根据串联电路特点和欧姆定律可知,控制电路的电压
联立两式解得:控制电路的电压
(5)当水箱注水量达到最大值时,压敏电阻的阻值为,则
即
解得
压敏电阻的阻值减小量
压敏电阻受到的压力
浮体A受到的浮力
浮体A浸入水中的体积
2.(1)12Ω;(2)9V、24Ω;(3)4.5W
【详解】解:(1)不考虑温度对灯丝电阻的影响,根据可知,灯泡的电阻为
(2)若开关S、S2闭合,S1断开,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,此时灯泡正常发光,电路中的电流为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压为
-------①
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到此位置时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小了18Ω,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,总电流变大,故滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压为
------②
联立①②解得
(3)当闭合开关S、S1,断开S2时,滑动变阻器和定值电阻串联,当滑动变阻器的功率为3W时,设电路中的电流为、滑动变阻器两端的电压为,则定值电阻两端的电压为,根据可知,有如下关系成立
-------③
根据欧姆定律可知,电源电压为
-----④
联立③④,结合电流表的量程,解得
电源输出的总功率为
答:(1)灯泡的电阻RL为12Ω;
(2)电源电压为9V,滑动变阻器的最大阻值为24Ω;
(3)电源输出的总功率是4.5W。
3.(1)24min;(2)3.9×104J;(3)90%
【详解】解:(1)由表格数据可知,电池充满电时储存的电能W=57600J,超级快充功率P=40W,因不考虑充电时的电能损耗,所以把这款电池从电量为0%充到100%时需要的时间
(2)由图像可知,0~5min内,充电电压U=10V,充电电流I1=4A,由图像可知,5~20min内,充电电压U=10V,充电电流I2=3A,前20 分钟充电消耗的电能
W=UI1t1+UI2t2=10V×4A×5×60s+10V×3A×15×60s=3.9×104J
(3)由图可知,第20分钟至40分钟这个过程中,数据线中的电流I3=2A,这个过程中数据线产生的热量
Q=I32Rt3=(2A)2×0.5Ω×20×60s=2400J
充电消耗的电能
W′=UI3t3=10V×2A×(40-20)×60s=2.4×104J
这个时间段的充电效率
答:(1)利用超级快充技术,不考虑充电时的电能损耗,需要把这款电池从电量为0%充到100%,需要的时间是24min;
(2)前20分钟充电消耗的电能为3.9×104J;
(3)若充电的数据线的阻值为0.5Ω,第20分钟至40分钟这个时间段的充电效率为90%。
4.(1)6V;(2)此电源需要4个干电池串联而成
【详解】解:(1)由图可知,两个灯泡串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测量L2两端电压,电压表V测量电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为4V,因此电压表V的示数
U=U1+U2=2V+4V=6V
(2)已知电源电压为6V,而一节干电池电压为1.5V,因此需要4节干电池串联连接。
答:(1)电压表V的示数是6V;
(2)此电源需要4个干电池串联而成。
5.(1)12Ω;(2)0.4A;(3)16V
【详解】解:(1)由可得,小灯泡正常工作时的电阻
(2)只闭合开关S、S1,R与R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P在a点时,电压表示数为10V,此时电流表示数为Ia;由图象乙可知,当电流表示数为Ia时,滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω,根据欧姆定律可得
已知
所以只闭合S、S2,滑片P在b点时,电流表的示数
(3)只闭合开关S、S1,滑片P在a点时,R与R0串联,U滑=10V,根据串联电路中总电压等于各分电压之和以及欧姆定律可得电源电压
①
只闭合开关S、S2,滑片P置于b点时,Rb与L串联,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和以及欧姆定律可得电源电压
②
已知
③
联立由①②③解得R0=12Ω,则电源电压
答:(1)小灯泡正常工作时的电阻是12Ω;
(2)只闭合S、S2,滑片P在b点时,电流表的示数为0.4A;
(3)电源电压为16V。
6.(1)1A;(2)6Ω
【详解】解:(1)通过该导体R的电流为
(2)根据欧姆定律可知,该导体的电阻值为
答:(1)通过该导体R的电流I为1A;
(2)该导体的电阻值R为6Ω。
7.(1)10Ω;(2)20Ω;(3)3.75~9W
【详解】解:(1)由知道,灯泡L的电阻为
(2)闭合开关S1、S2时,灯泡与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;灯泡L消耗的功率为2.5W,由结合串联电路电流特点知道,电路中的电流为
此时电路的总电阻为
则R2的电阻为
(3)由P=UI知道,灯泡的额定电流
电流表的量程是0~0.6A,所以电路中最大电流为0.6A,则电路中的总功率最大为
当闭合开关S1、S3,且滑动变阻器的阻值最大为50Ω时,电路中的总电阻最大,由知道,此时电路的总功率最小,电路消耗的最小总功率为
所以整个电路消耗的总功率的变化范围是3.75~9W。
答:(1)灯泡L的电阻是10Ω;
(2)闭合开关S1、S2时,灯泡L消耗的功率为2.5W,则R2的电阻为20Ω;
(3)通过开关的通断,在不损坏电路元件的情况下,电路消耗的功率范围为3.75~9W。
8.(1)6V;(2)12J
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中电流,由串联电路的电阻规律可得,电路中的总电阻为
R总=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
由题意可知,此时电路中电流为I=0.2A,故由欧姆定律可得,电源电压为
U=IR总=0.2A×30Ω=6V
(2)由W=UIt可得,在10s内,整个电路消耗的电能为
W=UIt=6V×0.2A×10s=12J
答:(1)电路的电源电压为6V;
(2)在10s内,整个电路消耗的电能为12J。
9.(1)1A;(2)12Ω;(3)2A
【详解】解:(1)当S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,则电流表的示数
(2)当开关S1、S2断开时,三个电阻串联,电流表测电路中的电流,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R3的阻值
R3=R-R1-R2=30Ω-6Ω-12Ω=12Ω
(3)当S1、S2都闭合时,三个电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,各支路的电流分别为
I1=1A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,此时电流表的示数
I′=I1+I2+I3=1A+0.5A+0.5A=2A
答:(1)当S1闭合,S2断开时,电流表的示数为1A;
(2)R3的阻值为12Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数为2A。
10.(1)0.3A
(2)合格
(3)0.9W
【详解】(1)由滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω知当滑片P距离最左端为20cm时滑动变阻器接入电路的电阻为
通过R2的电流为
(2)当电压表的示数为2V时,定值电阻R2两端的电压为
电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的总电阻为
滑动变阻器接入电路的长度为
由表格数据知此时她的测试等级是合格。
(3)由串联电路的分压作用知当电压表示数最大时滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,由于电压表量程0~3V,所以滑动变阻器两端的最大电压为3V,此时定值电阻R2两端的电压为
此时电路的最小电流为
定值电阻R2消耗的最小功率是
11.(1)6V 6Ω (2)6W 12Ω
【详解】试题分析:(1)由电路图可知,滑片移到M端时,R连入阻值为0,只有定值电阻接入电路,电压表测电源电压,电源电压:U=UV=6V;IA=I0=1.0A,由欧姆定律I=U/R可知,R0的阻值:R0==6Ω;
(2)滑片在M点时,R0电压最大,消耗的功率最大,最大功率:P0最大==6W;
滑片在N端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,R与R0串联接入电路,电压表测R0两端电压,
电路中电流:I′=,滑动变阻器最大阻值:R滑最大==12Ω,
答:(1)电源的电压为6V,电阻R0的阻值为6Ω;(2)R0消耗的最大电功率为6W,变阻器的最大阻值为12Ω.
【考点定位】欧姆定律 电功率
12.(1);(2)
【详解】解:(1)加热状态时的电阻
说明当电阻单独工作时,处于加热状态。电路如图所示:
(2)水吸收的热量
正常加热时间
加热功率,由可得,加热水,消耗的电能
加热效率
答:(1)电路图见解析;
(2)加热台的加热效率为78.75%。
13.(1)2000W;(2);(3)320s
【详解】解:(1)只闭合开关S0, R1单独工作,为小火;同时闭合开关S0、S, R1与R2并联,为大火,R2工作的功率为
大火功率为
(2)用大火将2kg清汤从20°C加热到100°C吸收的热量
(3)若忽略热量损失,用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要的时间
答:(1)电火锅大火加热的功率是2000W;
(2)用大火将2kg清汤从20°C加热到100°C吸收的热量是;
(3)若忽略热量损失,用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要320s。
14.(1)20V;(2)10W;(3)2~12V
【详解】解:(1)闭合开关S、S2,断开S1,当变阻器的阻值连入电路时,灯泡与变阻器串联,灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以通过灯泡的电流即电路中的电流
滑动变阻器两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
U=UL+UR=10V+10V=20V
(2)闭合开关S、S1,断开S2,当变阻器的阻值连入电路时,在AB间接入电阻R1,变阻器和R1串联,电压表测量R两端的电压,此时电路中的电流
电阻R1消耗的电功率P1为5W,则
解得:R1=20Ω,此时总功率
(3)由图可知,当
Ia=Ib=0.2A
时
Ua=2V,Ub=6V
则两电阻的阻值分别为
当电流表的示数为0.4A时,电路中的总电阻
当滑动变阻器的滑片位于最左端时,R2的阻值最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的最小阻值
R2小=R总-R=50Ω-30Ω=20Ω
又因R2是Ra和Rb之间任意取值的电阻,所以,R2的最大阻值
R2大=Rb=30Ω
所以,R2的取值范围为20Ω~30Ω;当R2=20Ω,滑动变阻器的滑片位于最左端时(变阻器接入阻值最大),电压表的示数最大,则电压表的最大示数
UR大=I′′R=0.4A×30Ω=12V
当R2=30Ω,电路中的电流最大为0.6A时,R2两端的电压最大,电压表的示数最小,此时R2两端的最大电压
U2大=I大R2=0.6A×30Ω=18V
则电压表的最小示数
UR小=U-U2大=20V-18V=2V
答:(1)电源电压为20V;
(2)此时总功率是10W;
(3)电压表示数的变化范围为2~12V。
15.(1)0.5A;(2)6V;(3)20Ω;(4)1.125W
【详解】解:(1)由P=UI知道,灯泡正常发光的电流
(2)由图知道,当滑动变阻器滑片移至最左端,开关S闭合,S1、S2均断开时,电路中只有灯泡L工作,灯泡正常发光,则电源电压
U=UL=6V
(3)当滑动变阻器滑片移动至最右端处,开关S、S1、S2均闭合时,R1、R2并联,灯泡L被短路,R1接入电路中的电阻最大为20Ω,电流表测量干路的总电流;根据并联电路的电压特点知道,R1、R2两端的电压相等,都等于电源电压6V,此时通过R1的电流
根据并联电路的电流特点知道,通过R2的电流
由知道,R2的阻值
(4)由知道,当电路中的总电阻最大时,电路中的总功率最小,由图知道,当开关S闭合、S1、S2都断开时,R与灯泡L串联,当滑动变阻器滑片移动至最右端时,电路中的总电阻最大,由知道,灯泡的电阻
根据串联电路的电阻特点知道,电路中的最大总电阻
电路的最小总功率
答:(1)灯泡正常发光的电流为0.5A;
(2)电路的电源电压为6V;
(3)定值电阻R2的阻值为20Ω;
(4)此电路工作时,最小功率是1.125W。
16.(1)12Ω;(2)10Ω;(3)10:1
【详解】解:(1)由P=UI和得,小灯泡正常发光时的电阻
(2)当只闭台开关S1时,只有小灯泡接入电路,又小灯泡正常发光,说明电源电压
U=UL=6V
当只闭台开关S3时,R1、R3串联,滑动变阻器滑片移到最左端,最大阻值接入,由串联电路电压与电阻关系及U: U1= 4: 1,可知电阻R1的两端电压与变阻器R3的两端电压之比U1 : U3=1 :3,故R1: R3=1 : 3,滑动变阻器最大阻值接入R3= 30Ω ,所以R1=10Ω。
(3)当只闭合S2时,R1、R2与小灯泡L串联,小灯泡此时的电功率为额定功率的, 即
设此时电路中电流为I,则此时灯两端电压
电阻R1的两端电压
由R2两端电压为3V,根据串联电路电压规律可知
U实+U1'=3V
即
整理得
50I2-15I+1=0
解得I1=0.2A,I2=0.1A (I2=0.1A,计算灯丝电阻为20Ω,与小灯泡电阻随温度升高而升高不符,故舍掉),故电路中电流I1=0.2A,则电阻
开关都闭台时,滑动变阻器R3滑片移到最右端,R1、R2与小灯泡L并联,电阻最小,此时电路中功率最大,最大电功率
当只闭合开关S3时,R1、R3串联,滑动变阻器滑片移到最左端,电路中电阻最大,此时电路中功率最小, 最小电功率
故电路最大电功率和最小电功率之比
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻12Ω ;
(2)R1的阻值为10Ω ;
(3)则在电路安全的情况下,此电路最大电功率和最小电功率之比10:1。
17.(1) 0.14A (2) 53.8Ω;(3)5.58×105J
【详解】试题分析:(1)照明灯正常工作,P1 =P额=30W,U1 =U额=220V,I1 =P1/U1=30W/220V≈0.14A;
(2)取暖灯正常工作,P2 =P3 =P额=450W,U2 =U额=220V,
R1 =R2 =U2额/P额1=(220V)2/450W≈107.6Ω;则总电阻R总=R1/2 =53.8Ω
(3)L、L1和L2正常工作,P=P1 +P2 +P3 =450W+450W+30W=930W,
由P=W/t可得,W=Pt=930W×10×/60s=5.58×105J
考点:电功率与电压、电流的关系;欧姆定律的应用;电功的计算
18.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)当开关置于2位置的时候,煎饼锅处于高温档,所以R1的阻值
(2)电阻R2的阻值
当开关置于2位置的时候,电阻R1和R2串联,煎饼锅处于低温档,此时电路的总电阻
煎饼锅低温档的功率
(3)煎饼锅高温档工作1min放出的热量
鸡蛋饼吸收的热量
煎饼锅高温档的加热效率
答:(1)R1的阻值为;
(2)煎饼锅低温档的功率为;
(3)煎饼锅高温档的加热效率为。
19.0.5A
【详解】根据可知,通过该导体的电流大小为
答:通过该导体的电流为0.5A
20.(1)1.25W;(2)7Ω;(3)180J
【详解】解:闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流。
(1)灯泡正常发光时的电功率
(2)滑动变阻器两端的电压为
通过滑动变阻器的电流为
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻为
(3)灯泡正常发光时,通电60s,电路消耗的电能
答:(1)灯泡正常发光时的电功率1.25W;
(2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值7Ω;
(3)灯泡正常发光时,通电60s,电路消耗的电能180J。
答案第1页,共2页
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