2025年中考物理一轮复习计算题强化训练:欧姆定律、电功率
2025-04-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律,电功和电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.33 MB |
| 发布时间 | 2025-04-01 |
| 更新时间 | 2025-04-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51372091.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
答案及解析
1.【答案】解:(1)由图可知,只闭合开关S1时,电路中只有电阻R1工作,则电源的电压:
(2)闭合开关S1和S2,电阻R1与R2并联,根据并联电路电压规律可得,R2两端的电压:
通过R2的电流:
(3)闭合开关S1和S2,根据并联电路的特点,R1的电流为1.2A,通过R2的电流0.4A,根据并联电路电流规律可得,电路总电流
电路消耗的总功率:P=UI总=24V×1.6A=38.4W
答:(1)电源的电压U为24V;
(2)闭合开关S1和S2,通过R2的电流I2为0.4A;
(3)闭合开关S1和S2,电路消耗的总功率为38.4W。
【解析】(1)根据U=IR,计算分压大小;
(2)根据,计算电流;
(3)根据并联电路电流规律,计算总电流,利用P=UI,计算电功率大小。
2.【答案】解:(1)由图可知,当只闭合S时,电路中只有L2的简单电路,因为L2正常发光,所以电源电压
U=U额2=3V
(2)灯泡L1的电阻
R1==4.5Ω
(3)当S、S1都闭合时,L1、L2并联,通过L1的电流
I1=A
此时L2仍然正常发光,通过L2的电流
I2=A,
干路电流
I=I1+I2=A+A=A
1min内电流做的总功
W=UIt=3V×1.5A×60s=270J
答:(1)电源电压是3V;
(2)灯泡L1的电阻R1是4.5Ω;
(3)当S、S1都闭合时,1min内电流做的总功是270J。
【解析】(1)并联电路中,各支路电压等于电源电压;
(2)根据,计算用电器的电阻;
(3)根据,计算电流,结合并联电路电流规律,计算总电流,利用W=UIt,计算消耗电能的多少。
3.【答案】解:(1)根据图片可知,灯泡L和定值电阻R并联,电流表测通过定值电阻的电流;
灯泡正常发光,则电源电压为6V,
此时通过灯泡的电流为0.3A;
电流表的示数为0.2A,即通过定值电阻的电流为0.2A,
那么干路的总电流为。
答:干路的总电流为。
(2)定值电阻两端电压为;
定值电阻R的阻值为。
答:定值电阻R的阻值为。
(3)灯泡L的额定功率为。
答:灯泡L的额定功率为。
【解析】(1)根据图片确定通过灯泡的电流和通过R的电流,根据并联电路的电流规律计算干路电流即可;
(2)根据计算定值电阻的阻值;
(3)根据计算灯泡的额定功率。
4.【答案】解:(1)根据图片可知,只闭合开关S1时,只有工作,此时电源电压等于R1两端的电压,
则电源电压为。
答:电源电压为6V。
(2)开关S1、S2均闭合时,、并联,电流表测干路电流,电流表测电流,
则通过电流为;
则R2的阻值为。
答:R2的阻值为。
(3)开关S1、S2均闭合时,R2的功率为。
答:开关S1、S2均闭合时,R2的功率为1.2W。
【解析】 (1)只闭合开关S1时,只有R1工作,根据欧姆定律求出电源电压;
(2)开关S1、S2均闭合时,R1、R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1电流,根据并联电路的电流关系求出通过R2的电流,利用欧姆定律求得R2的阻值;
(3)根据P=UI求出R2的功率。
5.【答案】解:(1)根据题意可知,闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片位于最左端时,小灯泡和R1并联,电流表测干路电流,
此时通过小灯泡的电流;
通过R1的电流;
则R1的功率。
答:电阻R1的功率为1.2W。
(2)R1的阻值;
当只闭合开关时,滑片在最左端,最大电流为;
当只闭合开关时,滑片向右移动,电压表示数为3V时,
此时R1两端的电压;
此时电流最小为。
答:电流表示数的变化范围为0.1A~0.2A。
【解析】 (1)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片位于最左端时,电阻R1与灯泡并联,电流表测量干路电流;
根据并联电路特点确定值电阻R1的电压,根据P=UI计算灯泡的电流,根据并联电路特点计算电阻R1的电流,根据P=UI计算R1的电功率。
(2)只闭合开关S、S1,电阻阻R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器电压,电流表测量电路电流,移动滑动变阻器滑片,在确保电路安全的前提下,最左端时只有电阻R1接入电路,根据上面的计算知电流,当向右移动电压表示数变大,根据电压表量程确定最大电流,得出电阻R1的电压,根据欧姆定律计算最小电流,确定电流表示数变化范围。
6.【答案】(1)解: 由电路图可知,变阻器 和定值电阻 串联,电流表测电路电流,当开关接通,体重计中未站人时,电流表示数为 0.12 A ,
则该体乘计的待机功率为
(2)解:一名体重为 800 N 的同学站在该体重计上,则科盘所受压力 ,
由乙图可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为 ,
则电路中的电流
电流表的示数为 0.2 A ,
(3)解:电流表接 量程,为了保证元件安全,则此电路中允许通过的最大电流为 0.6 A :
当电路中电流最大为 0.6 A时,电路的总电阻为
此时变阻器 阻值为
由乙图可知此时的压力为 1600 N ,人的重力为 1600 N ,则该体重计能测量的最大质量为
【解析】(1)根据P=UI求出该体重计的待机功率;
(2)一名体重为800N的同学站在该体重计上,秤盘所受的压力等于该同学的重力,由图乙读出此时滑动变阻器接入电路的阻值,再根据欧姆定律和串联电路的电阻规律求出此时电流表的示数;
(3)当电流表的示数最大为0.6A时,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据串联电路的电阻规律求出滑动变阻器接入电路的阻值,再由图乙确定出最大压力,即为物体的最大重力,再根据G=mg求出该体重计能测量的最大质量。
7.【答案】解:(1)只闭合开关,只有工作,通过的电流为;
(2)只闭合开关时低温挡工作,此时电路为只有的简单电路,则低温挡的功率为;
(3)高温挡和低温挡的功率之比为,则高温挡的功率为;S1、S2都闭合时为高温挡,此时R1、R2并联,因R1前后电压不变,电阻不变,所以功率不变,故R2的功率为;则的阻值为。
答:(1)闭合开关,通过的电流为1.5A;
(2)低温挡的功率为4.5W;
(3)的阻值为。
【解析】(1)只闭合开关,电路为的简单电路, 电源电压恒为 3V,,根据欧姆定律计算 通过的电流;
(2)只闭合开关,此时电路为只有的简单电路,此时电路的电阻较大,处于低温挡,根据P=UI计算低温挡的功率;
(3)高温挡和低温挡的功率之比为,据此计算高温挡的功率;S1、S2都闭合时为高温挡,此时R1、R2首首相连,尾尾相接,属于并联,R2的功率为;根据计算的阻值。
8.【答案】解:(1)放温水时只闭合S1,电路为R1的简单电路,由通过电热丝R1的电流为
(2)放热水时,两开关闭合,两电阻并联,通过电热丝R2的电流为
放热水时,总电流为
(3)放热水时,正常工作1min消耗的电能为
答:(1)放温水时通过R1的电流为10A;
(2)放热水时,总电流为14A;
(3)放热水时,正常工作1min消耗的电能为。
【解析】(1)根据,计算用电器的电流;
(2)利用,计算电路的电流;
(3)利用W=UIt,计算消耗的电能。
9.【答案】(1)由表中信息可知,电压力锅正常煮饭时的功率为=1100W,故由可得,电压力锅正常煮饭时,电路工作电阻为
(2)由表中信息可知,电压力锅正常保温时的功率为=110W,故由P=UI可得,电压力锅正常保温时,通过它的电流为
(3)解:由电能表表盘上的信息可知,电能表指示灯闪烁了300次消耗的电能为
故电压力锅的实际功率为
【解析】(1)由表中信息可知,电压力锅正常煮饭时的功率为P1=1100W,故由 可得,电压力锅正常煮饭时电路工作电阻;
(2)由表中信息可知,电压力锅正常保温时的功率为P2=110W,故由P=UI可得电压力锅正常保温时,通过它的电流;
(3)3000r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转过3000r;由电能表表盘上的信息可知,电能表转盘转过300r电压力锅消耗的电能,根据 得出电压力锅的实际功率。
10.【答案】(1)解: 水吸收的热量:
答:水吸收的热量是2.31 × 105J;
(2)解: 由图乙可知保温状态时的电功率为220W,由可得煮茶器保温状态下的电阻:
答:煮茶器保温状态下的电阻是220Ω;
(3)解: 由图可知加热状态下的功率是880W加热5 min煮茶器消耗的电能:
则煮茶器加热状态的热效率:
答:煮茶器加热状态下的热效率是87.5%。
【解析】 (1)根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量。
(2)由图乙可知保温状态时的电功率220V,由得求出煮茶器保温状态下的电阻。
(3)根据W=Pt求出加热状态下工作5min消耗的电能,再根据效率公式求出加热状态下的热效率。
11.【答案】(1)大地
(2)解:电能表参数1200r/(kW•h)表示,电路中消耗1kW•h的电能,电能表的转盘旋转1200转电能表转动1200r,
则该过程消耗的电能为:,
则洗衣机的实际加热功率:;
(3)解:根据图片可知,当洗衣机保温洗涤时,开关接1和2,此时电动机和R2工作;
R2的电功率为:;
则此时保温洗涤的总功率P保=P电+P2=240W+200W=440W;
(4)解:加热过程中水和衣物混合物吸收的热量为:
Q吸=cmΔt=4×103J/(kg•℃)×10kg×(50℃-20℃)=1.2×106J,
加热状态下电路为纯电阻电路,则电路中产生的焦耳热等于电路消耗的电能,即W加=Q放=P加t加=1.2×106J,
由上式变形可得,普通快洗过程加热时间为:;
保温状态下洗衣机的工作时间为:t保=t总-t加=50×60s-500s=2500s,
保温状态下洗衣机消耗的电能为:W保=P保t保=440W×2500s=1.1×106J,
整个普通快洗模式中,电路消耗的总电能为:W总=W加+W保=1.2×106J+1.1×106J=2.3×106J。
【解析】(1)洗衣机需要使用三孔插座,这样做的目的是为了让金属外壳与大地相连,防止触电事故的发生。
(1)为了防止发生触电事故,家用电器的金属外壳要接地;
(2)1200r/(kW•h)表示用电器消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1200r,由此得出电能表转动240r洗衣机消耗的电能;再根据计算洗衣机的加热功率。
(3)根据图片可知,当洗衣机保温洗涤时,开关接1和2,此时电动机和R2工作;根据计算R2的电功率,根据P保=P电+P2计算保温洗涤功率。
(4)已知水和衣物的总质量、初温和设定温度,根据Q吸=cmΔt计算水和衣物吸收的热量。根据计算洗衣机的加热时间,根据t保=t总-t加计算保温洗涤时间,根据W保=P保t保计算保温洗涤消耗的电能,最后与加热消耗的电能相加即可。
12.【答案】解:(1)根据题意可知,电热器的电流为
(2)根据题意可知,电热器产生的热量
(3)电路中两端的电压
控制电路中的电流
的电阻为
由表中可知,箱中的水被加热到的温度为。
(4)正常热水澡的水温约为,查表知,,且当、不变时,温控电路电流为
此时的阻值为
故应将调大一些。
答:(1)电热器正常工作时的电流为5A。
(2)电热器正常工作5min产生的热量为。
(3)此时水箱中的水被加热到的温度为80℃。
(4)保持温控装置的电源电压U及控制电压都不变,要把水箱中的常温水加热到洗热水澡需要的温度,应将调大一些。
【解析】(1)根据P=UI求出电热器正常工作时的电流.
(2)根据Q=W=Pt求出电热器正常工作5min产生的热量。
(3)先求出电阻R1电压,从而求出控制电路的电流,最后求出R2的大小,根据表格求出温度。
(4)根据串联电路的电流特点和欧姆定律列出关系式解得R1的阻值,据此可知他应将调温器R1的阻值如何进行调节。
13.【答案】解:(1)由P=UI可得灯泡正常发光时的电流
由欧姆定律可得灯泡的电阻
(2)由电能公式得灯泡消耗的电能
(3)由电路图可知,光敏电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联, 由图乙可知,当光照强度为E1时,R1=12Ω,已知此时R2=24Ω,且此时灯泡正常发光,则电路的总电阻
此时电路中的电流I=0.5A,由欧姆定律可得电源电压U=IR总 =0.5A×84Ω=42V
(4)由图乙可知,光照强度为E2时,光敏电阻的阻值R1'=42Ω,且R2的滑片移到最右端,则变阻器连入电路的阻值为R2大=50Ω,不计温度对灯丝电阻的影响,则灯泡的电阻仍然为48Ω,此时电路的总电阻为
此时电路中的电流
则此时灯泡的实际功率为
答:(1)灯泡正常发光时的电流为0.5A,灯丝的电阻为48Ω;
(2)灯泡正常发光5min消耗的电能为3600J;
(3)电源电压为42V;
(4)光照强度为E2时,滑动变阻器R2的滑片移到最右端,灯泡的实际功率为4.32W。
【解析】(1)根据,计算电流,利用,计算电阻;
(2)根据W=Pt,计算做功多少;
(3)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,根据U=IR,计算电压;
(4)根据,计算电流,利用P=I2R,计算电功率。
14.【答案】解:(1)的额定电压是6V,由图乙可知,L2正常发光时的电流:I2=0.8A,则L2正常发光时的电阻:
(2)只闭合开关S1时,L2与滑动变阻器串联,滑动变阻器滑片P移至中点时,L2正常发光,电路中的电流I=I2=0.8A,滑动变阻器电压:
电源电压:U=U2+U滑=6V+4V=10V
滑动变阻器最大电阻:
(3)只闭合S3时,两灯串联后再与变阻器串联,通过两灯的电流相等,因灯L1的额定电流大于灯L2的额定电流,所以只能使L2正常发光,此时电路中的电流:I=I2=0.8A
由图象可知,当电流为0.8A时的L1两端的电压U1=2V,此时灯L1的电阻:
因滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路的最小电阻:R串小=7.5Ω+2Ω+2.5Ω=12Ω
电路的最大电阻:R串大=7.5Ω+10Ω+2.5Ω=20Ω
所以电路的最小功率:P小=I2R串小=(0.8A)2×12Ω=7.68W
电路的最大功率:P大=I2R串大=(0.8A)2×20Ω=12.8W
即电路总电功率的变化范围为7.68W~12.8W。
答:(1)L2正常发光时的电阻为7.5Ω;
(2)此时的电源电压是10V;
(3)电路总电功率的变化范围为7.68W~12.8W。
【解析】(1)根据,计算电阻;
(2)利用,计算电压,根据串联电路电压规律,计算总电压;
(3)根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;根据P=I2R,计算电功率。
15.【答案】(1)解:当开关旋至“1”挡时,R3 、R4 串联,
根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻:R=R3+R4=100Ω+100Ω=200Ω,
由 可知,电源电压:U=IR=0.5A×200Ω=100V
(2)解:根据串并联电路的电阻特点可知,串联电路的总电阻大于任一分电阻,并联电路的总电阻小于任一分电阻,则当开关旋至“2”挡时,只有R3工作,
由得,电功率介于“1”档与“3”档之间,处于除露功能
故后视镜处于除露功能的电功率:
(3)解:当开启化霜功能时,玻璃吸收的热量:Q吸=cmΔt=0.75×103J/(kg·℃)×400×10-3kg×10℃=3000J
根据可知,后视镜消耗的电能:
当开关旋至“3”挡时,R1 、R2并联,电路中的电阻最小,电功率最大,后视镜处于除霜功能;
后视镜处于化霜功能时的电功率:
由可知,需要加热的时间:
【解析】(1)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用电流和电阻乘积,计算电压;
(2)根据电压和电阻,可以计算电功率大小;
(3)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量,根据热效率计算消耗的电能;根据消耗的电能和电功率的比值, 计算工作时间。
16.【答案】(1)解: 当电流表的示数为时,电阻两端的电压
由串联电路的特点知电阻两端的电压
答:压敏电阻两端的电压为;
(2)解: 由图乙知,当体重计示数为时,压敏电阻,此时电路中电流
定值电阻消耗的功率为
消耗的电功率为;
(3)解: 已知电流表量程为,当电路中的电流最大为时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为。
答:此体重计所能测量的最大体重为。
【解析】 (1)根据电路的连接方式,利用欧姆定律求出当电流表的示数为0.12A时,压敏电阻R两端的电压;
(2)根据体重计示数和图乙得出此时压敏电阻的阻值,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出定值电阻消耗的功率的大小;
(3)根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,根据图乙得出最大体重。
17.【答案】解:(1)由图甲可知,当一氧化碳浓度达到200ppm时报警,此时二氧化锡传感器的电阻为3Ω,因通过特制灯泡的电流是1A,根据串联电路电流处处相等,二氧化锡传感器的电流也为1A,则根据欧姆定律可得二氧化锡传感器两端的电压为
(2)根据串联分压原理可得灯泡分到的电压为
灯泡的阻值为
(3)刚报警时灯泡消耗的功率为
答:(1)刚好报警时,二氧化锡传感器两端的电压是3V;
(2)灯泡的阻值9Ω;
(3)刚好报警时,灯泡消耗的功率9W。
【解析】(1)根据U=IR,计算电压大小;
(2)利用串联电路电压规律,计算分压大小,根据,计算电阻;
(3)根据P=UI,计算电功率。
18.【答案】解:(1)开关S接1时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻较小,据,电路的电功率较大,电饭锅处于加热状态;开关接2时,两个电阻串联连接,电路的总电阻较大,同理知,电路的总功率较小,电饭锅处于保温状态。由图乙可知,加热状态时,电路中的电流I1=4A,则该电饭锅的加热功率
P加热=UI1=220V×4A=880W
(2)R1的阻值:
开关接2时,两电阻串联,为保温状态,此时的电流为I2=1A,电路的总电阻为
R2的阻值R2= R-R1=220Ω-55Ω=165Ω
(3)由图像可知,工作30min内有10min处于加热状态,有20min处于保温状态,加热状态10min消耗的电能
保温状态20min消耗的电能
电蒸锅工作30min 消耗的总电能
答:(1)该电饭锅的加热功率为880 W;
(2)R2的阻值为165 Ω;
(3)该电饭锅此次工作30 min消耗的电能为。
【解析】(1)根据P=UI,计算用电器的电功率;
(2)利用,计算电阻,根据串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(3)根据W=Pt,计算用电器消耗的电能,根据W=UIt,计算电能,再计算总电能。
19.【答案】解:(1)计算热水器高温挡工作,做的功
(2)两加热电阻丝串联时总电阻最大,两加热电阻丝并联时总电阻最小,根据,总电阻越大,总功率越小,反之总功率越大,则:
当开关接,断开时,与串联,电路的总电阻最大,总功率最小,为低温挡;
当开关接,闭合时,与并联,电路的总电阻最小,总功率最大,为高温挡;
当开关接,闭合时,电路为的简单电路,为中温挡;
根据,的阻值
(3)当开关接,闭合时,与并联,为高温挡,则的电功率
的阻值:;
开关接,断开时,与串联,为低温挡,此时电路电流
低温挡时的功率:。
答:(1)该热水器处于高温挡工作电流做的功为;
(2)的阻值为;
(3)低温挡时的功率为。
【解析】(1)已知高温挡的功率,根据,计算高温挡工作电流做的功;
(2)根据,电源的电压一定时,电阻越大,电功率越小,为低温挡,反之处于高温挡,结合电路图分析开关置于端或端、闭合或断开时电阻丝的连接方式,并得出热水器的档位,再利用求出;
(3)当开关接,闭合时,与并联,为高温挡,高温挡的功率减去中温挡的功率即为的电功率,根据,计算的阻值;
当开关接,断开时,与串联,为低温挡,根据欧姆定律求出电路电流,再利用,计算低温挡时的功率。
20.【答案】解:(1)产生的热量
(2)
、的串联总电阻:
的阻值:
(3)低温挡时电路中的电流:
的电功率:
答:(1)21600J;(2),;(3)8W
【解析】(1)由图乙可知,当座椅垫处于“高温"挡加热时,只有R1工作,根据求出座椅垫工作10分钟R1产生的热量;
(2)根据高温挡功率和求出R1的阻值;由图乙可知,当座椅垫处于“低温”挡加热时,R1、R2串联,根据低温挡功率和求出R1、R2的串联总电阻,根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值;
(3)根据P=UI求出低温挡加热时电路中的电流,根据求出当座椅垫处于“低温”挡加热时,电热丝R1的电功率。
21.【答案】(1)解:灯泡L正常发光时的电阻
答:灯泡L正常发光时的电阻5Ω;
(2)解:电阻R和灯泡L串联最大电流I=0.5 A,此时由图象可知UL=UR=2.5 V
电路两端的最大电压U=UL+UR=2.5 V+2.5 V=5 V
答:电路两端最大电压5 V;
(3)解:当开关S接1时: R与R0串联,电流相等,R0功率等于R功率。由P=UI得UR=UR0=1.5V
由图甲可知此时电流I1=0.3 A,所以电路的总功率为P1=I1 U1=0.3 A ×3 V=0.9 W
当开关S接2时: L与R0串联,电流相等,R0功率是L功率的2倍,即
可得 UL=1 V,由图甲可知此时电流IL=0.4 A ,所以电路的总功率为P2=ILU1=0.4 A ×3 V=1.2 W
所以
答:P1︰P2为3∶4。
【解析】(1)结合小灯泡的铭牌,利用求得灯泡L正常发光时的电阻;
(2)由图可知,电阻R和灯泡L串联最大电流 I=0.5A,此时由图象可知对应的电压,利用串联电路的电压关系求得电源电压;
(2)当开关S接1,灯泡L1与滑动变阻器串联。当开关S接2,灯泡L2与滑动变阻器串联。根据串联分压,电路电流处处相等,由P=UI可知,电流相等时,电功率之比等于电压之比,分别求出L1、L2两端电压,再根据图甲找出对应的电流值,由P=UI,分别求出 P1、P2。
22.【答案】解:(1)根据图片可知,当S1、S2都闭合,R1与L并联,电压表测灯两端的电压,电流表测量干路电流,
根据并联电路电压规律可知,;
因为小灯泡的额定电压为6V,此时小灯泡的实际电压等于额定电压,
即通过小灯泡的电流为;
通过R1的电流为;
R1的阻值为。
(2)根据题意可知,小灯泡的电阻为;
当S1闭合、S2断开,滑片位于R2的中点时,R2最大阻值的一半与L串联,
此时电路中的实际电流为;
串联总电阻为;
变阻器R2的最大阻值为
(3)因为电源电压不变,根据可知,当电路中电流最大时,电路消耗的功率最大,
即当S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,R1与L并联,此时电路中电流最大,电路消耗的功率最大,那么最大功率为。
【解析】(1)根据电路图可知,S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,灯泡与R1并联,电流表测量干路电流,电压表测量并联电路两端电压;
根据电源电压、灯泡的额定电压以及并联电路电压的特点可知灯泡正常工作,利用P=UI的应用求出灯泡的额定电流,利用并联电路电流规律求出通过R1的电流,根据欧姆定律计算R1的电阻;
(2)根据电路图可知,S1闭合、S2断开时,滑动变阻器R2与灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压,电流表测量电路电流;滑片位于R2的中点时,小灯泡的实际功率为0.12W,已知灯泡的额定电压和额定功率,利用求出灯泡的电阻;再求得电路中的实际电流,得出滑动变阻器R2接入电路的电阻,根据中点的电阻是总电阻的一半求出总电阻;
(3)根据灯泡的额定电压、额定电流以及仪表量程可知电路中的最大电流,再利用P=UI可求出电路消耗的最大功率。
23.【答案】解:(1)当开关旋至2时,电路为R2的简单电路,此时电路中电阻最小,电路中电流最大,此时电路中的电流为;
(2)当开关旋至1时,R1、R2串联,根据电阻的串联,此时电阻最大,由可知,此时挂烫机低温档,其额定功率为
;
(3)由题意知,1min能使转速为3000r/(kW·h)的电能表转盘转了51转,该过程中消耗的电能为
;由可得,挂烫机的实际电功率为
答:(1)该挂烫机最大电流为5A;
(2)这款挂烫机处于低温挡位时的额定功率为484W;
(3)只让挂烫机通电使其处于工作状态,1min能使转速为3000r/(kW·h)的电能表转盘转了51转,则挂烫机的实际电功率为1020W。
【解析】(1)当开关旋至2时,电路只有R2,此时电路中电阻最小为44Ω,根据U=IR计算此时电路中的电流;
(2)当开关旋至1时,R1、R2串联接入电路,此时电阻最大,由可知,此时挂烫机低温档,同理计算其额定功率;
(3)由题意知,1min能使转速为3000r/(kW·h)的电能表转盘转了51转,据此计算该过程中消耗的电能。根据可得,挂烫机的实际电功率。
24.【答案】(1)解:由电路图知,只闭合S1时,电路中R1单独工作,通过R1的电流
答:只闭合S1时,通过R1的电流是1A;
(2)解:两个开关都闭合时,两电阻并联在电路中,电路中的总电阻较小,据知,电路的总功率较大,处于加热状态。只闭合S1,电路中R1单独工作,电阻较大,据知,电路的功率较小,处于保湿状态。保温30min产生的热量
答:保温30min时产生的热量是;
(3)解:加热状态时,整个电路消耗的功率为15W,此时电路的总电流
通过R2的电流I2=I-I1=3A-1A=2A
R2的阻值
答:电阻R2的阻值是2.5Ω。
【解析】(1) 由电路图知,只闭合S1时,电路中R1单独工作,根据 计算通过R1的电流;
(2)首先根据 比较开关在不同闭合情况下总功率大小,从而确定对应的工作状态。然后根据焦耳定律 计算产生的热量即可。
(3) 加热状态时,整个电路消耗的功率为15W, 首先根据 计算此时电路的总电流,然后根据 I2=I-I1计算通过R2的电流,最后根据 计算R2的阻值。
25.【答案】解:(1)小灯泡的额定功率: PL=ULIL=4V×0.5A=2W ;
(2)只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示.
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压:U=U1+IR2,
在图(b)中取两组数据代入公式,可得:
U=3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①
U=1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得U=5V,R2=10Ω;
(3)只闭合开关S和S2,灯泡L串联和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
由串联电路的分压规律可知,当电压表示数最大为3V时,R1接入电路的电阻最大,
此时小灯泡两端电压为:UL=U﹣U1大=5V﹣3V=2V,
由图(c)可知电路中最小电流:I最小=0.4A,
则R1接入电路的最大电阻:R1大7.5Ω;
灯泡L正常工作时电流:I最大=0.5A<0.6A(电流表安全),灯泡L正常工作时的电压为4V,
此时滑动变阻器两端的电压:U1小=U﹣UL额=5V﹣4V=1V,
则R1接入电路的最小电阻:R1小2Ω,
所以R1允许的取值范围是2Ω~7.5Ω.
答:(1)小灯泡的额定功率为2W;
(2)电源电压为5V,定值电阻R2的阻值为10Ω;
(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω~7.5Ω.
【解析】 1)根据P=UI得出小灯泡的额定功率;
(2)只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,根据图乙中的两组数据表示出电源电压;根据两次电源电压不变列等式算出电源电压和定值电阻的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,灯泡L串联和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据串联电路电流特点结合小灯泡的规格、电流表的量程判断出电路的最大电流,根据串联电路电压规律结合欧姆定律算出R1接入电路的最小电阻;
电压表量程0~3V,根据串联分压原理可知,R1接入电路的电阻最大时,电压表示数为3V,根据串联电路的电压规律可知此时灯泡两端的电压,由图(c)可知电路中最小电流,根据欧姆定律算出R1接入电路的最大电阻。
26.【答案】解:(1)小灯泡正常工作一分钟消耗电能
(2)当S闭合,S1、S2断开,滑片P在b端时,R与L串联,此时电流为I1;当滑片P从b端滑到某一位置时,电阻减小16Ω,电流增大,电流变化量ΔI=0.2A,灯泡恰好正常发光,此时电流为I2为
电流I1为
小灯泡的电阻为
根据题意,电源电压为
联解两式得
(3)当S、S1、S2都闭合时,此时L被短路,R0与R并联,通过R0的电流
在保证电路安全的前提下,电流表最大示数I总=3A,此时R连入电路中阻值最小,电流最大,功率最大。通过滑动变阻器最大电流
滑动变阻器最大功率
答:(1)小灯泡正常工作1min消耗电能240J;
(2)电源电压是12V;
(3)滑动变阻器R的最大功率是28.8W。
【解析】(1)根据W=Pt,计算消耗电能的多少;
(2)根据,计算用电器的电流,利用并联电路电流规律,计算支路电流;根据计算电阻;结合电源电压不变,利用U=IR计算未知电阻和电源电压;
(3)利用,计算电流,根据P=UI,计算电功率。
27.【答案】解:(1)由灯泡的规格可知,灯泡的电阻为
由电路图可知,开关S1、S2、S3闭合时,电阻R1被短路,R2与灯泡L并联,电流表A测干路电流,由并联电路电流规律可知,电流表A的示数为
(2)由电路图可知,开关S1、S2闭合,S3断开时,为灯泡L的简单电路,由可知,灯泡的实际功率为
(3)由电路图可知,开关S1闭合,S2、S3断开时,R1与灯泡L串联,由灯泡的规格可知,小灯泡L正常发光时,通过电路的电流为
由串联电路电压规律可知,电源电压为
由可知,电路消耗的总功率为
答:(1)开关S1、S2、S3闭合,调节电源电压为6V时,求电流表A的示数为;
(2)开关S1、S2闭合,S3断开,调节电源电压为10V时,求小灯泡L的实际发光功率为;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开,调节电源电压使小灯泡L正常发光时,求电路消耗的总功率为。
【解析】(1)根据,计算用电器的电阻; 根据,计算电流,利用并联电路电流规律,计算总电流;
(2)根据,计算用电器的电功率;
(3)根据,计算灯泡的电流,根据串联电路电压规律,计算总电压;根据P=UI,计算总功率。
28.【答案】解: (1)高温挡时,开关S与cd接线柱连接,R1与 R2并联,由并联电路电压规律可得
U1=U2=U=24V
通过R1的电流
(2)根据P=UI可得,处于高温挡时干路电流为
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知: 通过R2的电流
I2=I-I1=2.5A-0.5A=2A
根据可得,R2的电阻
(3)图丙中,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,总电阻最大,根据可知,此时总功率最小,为低温挡, 则总电阻
R=R1+R2=48Ω+12Ω=60Ω
低温挡时消耗的电功率
答:(1)当电热桌垫处于高温挡时,通过R的电流是0.5A;
(2)R2的电阻是12Ω;
(3)桌垫处于低温挡时消耗的电功率是9.6W。
【解析】(1)根据,计算电流大小;
(2)根据用电器的规格,结合,计算电流;结合并联电路电流规律,计算支路电流;利用,计算电阻;
(3)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,根据,计算电功率。
29.【答案】解:(1)由电路图可知,开关S接触b、c两个触点时电路为R1的简单电路,开关S接触c、d两个触点时R1与R2并联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以开关S接触b、c两个触点时总电阻大,开关S接触c、d两个触点时总电阻小,由可知,电源的电压一定时,电路的总电阻越大时总功率越小,则开关S接触b、c两个触点时电热器处于低温挡,开关S接触c、d两个触点时电热器处于高温挡,根据可知R1的电阻值为
因为R1=2R2,所以R2的电阻值为
(2)R2的电功率为
高温挡时的总功率为
(3)高温挡下工作7min产生的热量为
若产生的热量全部被水吸收,则水吸收的热量为
根据可知水升高的温度为
水的末温度为
因为在标准大气压下水的沸点是100℃,所以水升高的温度为
答:(1)R2的电阻值为55Ω;
(2)电热器处于高温挡时的总功率为1320W;
(3)如果在高温挡下工作7min产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水,温度升高60℃。
【解析】(1)根据电路的连接判断档位;利用,计算电阻;
(2)根据,计算电功率;
(3)根据Q=W=Pt,计算电流产生的热量,根据,计算温度差,结合初温,计算末温。
30.【答案】(1)解:由图知道,闭合开关S,断开开关、,滑片P移到最左端,R1和R3串联,电压表测量R3两端的电压,电流表A1测串联电路电流,由于串联电路中电流I处处相等,由知道,R1和R3的电阻之比即为R1和R3消耗的电功率之比,故①;由于 滑片P向右移到某一位置的过程中,表的示数变化了0.3A,V表的示数变化了3V,即
;解得,由①知道;
(2)解:由图知道,闭合开关S,断开开关、,滑片P移到最左端,R1和R3串联,表的示数为0.35A,由知道,电源电压,由于滑片P向右移到某一位置的过程中, V表的示数变化了3V,所以,在确保电路安全下电压表选择的量程应是0~15V。
(3)解:由图知道,当闭合S、S1、S2时,R1、R2、R3并联,电流表A1测量干电路电流,电流表A2测量R1和R2两支路的电流,由知道,通过R1和R3的电流分别是,,所以,通过R2的最大电流
,此时,接入电路的阻值最小
当测量干电路电流的电流表A1的示数为最大值3A时,电路消耗的电功率最大,即。
【解析】(1)由图知道,闭合开关S,断开开关、,滑片P移到最左端,R1和R3首尾依次相连,属于串联,电压表并联在R3两端,测量R3两端的电压,电流表A1测串联电路电流,由可计算R1和R3的电阻之比即为R1和R3消耗的电功率之比,滑片P向右移到某一位置的过程中,表的示数变化了0.3A,V表的示数变化了3V,根据欧姆定律计算,进而计算;
(2)由图知道,闭合开关S,断开开关、,滑片P移到最左端,R1和R3首尾依次相连,属于串联,表的示数为0.35A,由欧姆定律计算电源电压;由于滑片P向右移到某一位置的过程中, V表的示数变化了3V,据此磐石电压表选择的量程。
(3)由图知道,当闭合S、S1、S2时,R1、R2、R3首首相连,尾尾详相接,属于并联,电流表A1测量干电路电流,电流表A2测量R1和R2两支路的电流,由欧姆定律计算通过R1和R3的电流,根据并联电路电流公式计算通过R2的最大电流,根据欧姆定律计算接入电路的阻值最小
;干电路电流的电流表A1的示数为最大值3A时,电路消耗的电功率最大,所以功率为
。
(1)由图知道,闭合开关S,断开开关、,滑片P移到最左端,R1和R3串联,电压表测量R3两端的电压,电流表A1测串联电路电流,由于串联电路中电流I处处相等,由知道,R1和R3的电阻之比即为R1和R3消耗的电功率之比,故
①
由于 滑片P向右移到某一位置的过程中,表的示数变化了0.3A,V表的示数变化了3V,即
解得
由①知道
(2)由图知道,闭合开关S,断开开关、,滑片P移到最左端,R1和R3串联,表的示数为0.35A,由知道,电源电压
由于滑片P向右移到某一位置的过程中, V表的示数变化了3V,所以,在确保电路安全下电压表选择的量程应是0~15V。
(3)由图知道,当闭合S、S1、S2时,R1、R2、R3并联,电流表A1测量干电路电流,电流表A2测量R1和R2两支路的电流,由知道,通过R1和R3的电流分别是
所以,通过R2的最大电流
此时,接入电路的阻值最小
当测量干电路电流的电流表A1的示数为最大值3A时,电路消耗的电功率最大,即
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2025年中考物理一轮复习计算题强化训练:欧姆定律、电功率
姓名: 班级:
关联知识点及公式
1.欧姆定律:
(1)定义:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
(2)公式:
2.串、并联电路和欧姆定律:
串联
并联
电流
电压
电阻
3.电功:
(1)定义:电能转化为其他形式的能的过程,也可以说是电流做功的过程。(符号:W)
(2)单位:焦耳(J),千瓦时(KW·h)
(3)公式:t
(4)变型公式: (只适用于纯电阻计算)
4.电功率:表示电流做功的快慢。
(1)电功率用P表示,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
(2)公式:P = P = UI
(3)变型公式: (只适用于纯电阻计算)
5.串、并联电路电能和电功率的特点:
串联
并联
电能
电功率
比值关系
6.焦耳定律:
(1)定义:电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比, 跟通电时间成正比。
(2)公式:
(3)在纯电阻电路中,电流做功消耗的电能全部转化为内能,。
7.用电器高、中、低温档的判断:纯电阻电路中Q=W,根据推导公式:,当电路中总电阻越小产生的热量越多,处于高温档。
8.热量的计算:
(1)利用比热容计算吸、放热:
(2)利用热值计算放热:①固、液体燃料:;②气体燃料:。
9.热机的效率:
(1)定义:热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
(2)公式:
一、基础训练
1.如图所示,电阻R1为20Ω,电阻R2为60Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为1.2A,求:
(1)电源的电压U;
(2)闭合开关S1和S2,通过R2的电流I2;
(3)闭合开关S1和S2,电路消耗的总功率。
2.如图,L1、L2是规格分别为“6V 8W”和“3V 2.5W”的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光(不计温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)电源电压;
(2)灯泡L1的电阻R1;
(3)当S、S1都闭合时,1min内电流做的总功。
3.如图所示电路中,灯泡L上标有“6V 0.3A”字样,R为定值电阻。闭合开关S时,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.2A。求:
(1)干路的总电流多大。
(2)定值电阻R的阻值。
(3)灯泡L的额定功率。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1电阻的阻值为20Ω,只闭合开关S1时,电流表A1的示数为0.3A,开关S1、S2均闭合时,电流表A2的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)开关S1、S2均闭合时,R2的功率。
5.如图所示电路中,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V 1.5W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关:S、S1、S2,滑动变阻器滑片位于最左端时,灯泡恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A。
(1)求闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片位于最左端时,电阻R1的功率;
(2)只闭合开关S、S1,移动滑动变阻器滑片,在确保电路安全的前提下,求电流表示数变化范围。
6.实践小组设计了一个简易体重计,电路如图甲所示,定值电阻 R0=10Ω,体重计秤盘下方的滑动变阻器连入电路阻值随秤盘所受压力大小的变化图像如图乙所示。已知电源电压为 12V 保持不变,电流表接 0~0.6A 量程。当开关接通,体重计中未站人时电流表示数为 0.12A,求:
(1)该体重计的待机功率;
(2)一名体重为 800N 的同学站在该体重计上,电流表的示数;
(3)该体重计能测量的最大质量。
7.如图甲所示是用某款打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻发热使笔内绘画材料熔化。加热电路如图乙所示,电源电压恒为为发热电阻,。通过调节开关可实现低温挡和高温挡切换,高温挡和低温挡的功率之比为,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)闭合开关,通过的电流。
(2)低温挡的功率。
(3)的阻值。
8.如图甲所示是某款即开即热、冷热兼用的电热水龙头,图乙是它的工作原理简化电路图。R1、R2为电热丝,通过闭合或断开开关S1、S2,从而实现冷水、温水、热水之间的功能切换,有关参数如下表。
额定电压
220V
额定功率
温水
2200W
热水
……
电热丝R2阻值
55Ω
求:(1)放温水时通过R1的电流大小;
(2)放热水时,总电流的大小;
(3)放热水时,正常工作1min消耗的电能。
9.电压力锅是一种新型家用电器,集高压锅与电饭锅优点于一体。如表是某电压力锅的部分参数,请根据图表部分信息计算:
型号
电压力锅
额定
功率
煮饭
1100W
保温
110W
额定电压
220V
容量
4L
(1)电压力锅正常煮饭时,电路工作电阻是多少;
(2)电压力锅正常保温时,通过它的电流是多少;
(3)在用电高峰期,断开家里其他用电器,单独用电压力锅煮饭6分钟,观察到图中电能表指示灯闪烁了300次转,则电压力锅实际功率是多少?
10.茶文化源远流长,如图甲是小萍家煮茶器,图乙是该煮茶器在220V的电压下,某次煮茶过程中功率随时间变化的图像。已知加热状态下(0~5 min),将1 kg初温45℃的水刚好加热到100℃。(c水=4.2×103J/(kg·℃))求:
(1)水吸收的热量;
(2)煮茶器保温状态下的电阻;
(3)煮茶器加热状态下的热效率。
二、强化训练
11.某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点,其内部简化等效电路如图甲所示,此时处于空挡位置。普通快洗模式中,包括加热和保温洗涤两个状态,先设定洗涤温度,旋钮开关 旋至1挡后闭合开关S,洗衣机处于加热状态;当加热到预设温度时,旋钮开关: 自动旋至2挡,此时洗衣机处于保温洗涤状态,保温洗涤完成即普通快洗模式结束。 和 均为电热丝,其阻值不受温度影响, ,洗衣机主要参数如下表。问:
额定电压
220 V
设定温度范围
30~90 ℃
加热功率
2 400 W
电动机功率
240 W
普通快洗耗时
50 min
(1)洗衣机需要使用三孔插座,这样做的目的是为了让金属外壳与 相连,防止触电事故的发生;
(2)某次家庭中所有用电器中仅该洗衣机工作时,加热状态下连续加热6 min,发现家中如图乙所示的电能表转动240r,此时洗衣机实际加热功率是多少?
(3)正常工作时,洗衣机保温洗涤的功率是多少?
(4)额定电压下,某次洗衣机内装有水和衣物共10kg、初温为 ,设定洗涤温度为 ,不计热量损失,求整个普通快洗模式中,消耗的总电能是名心?[已知水和衣物混合后的平均比热容为
12.如图所示为一种水箱的温控加热装置原理图。图中控制开关的通断由控制电压控制,为调温器,可设定不同温度,进而影响电热器的工作状态,达到温控作用。为热敏电阻,用于探测水的温度,电阻与水温t的关系如下表所示。已知电热器标有“220V 1100W”字样,温控装置的电源电压U恒为12V。
t/℃
0
20
40
60
80
100
8
7
6
5
4
3
(1)求电热器正常工作时的电流。
(2)求电热器正常工作5min产生的热量。
(3)当接入电路中的阻值为,设定控制电压为4V时控制开关自动断开,求此时水箱中的水被加热到的温度。
(4)保持温控装置的电源电压U及控制电压都不变,要把水箱中的常温水加热到洗热水澡需要的温度,请通过计算说明应怎样调节调温器的阻值。
13.图甲是可自动调节亮度的台灯的电路图.灯泡标有“24V;12W”字样,R1为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示,滑动变阻器R2最大阻值为50Ω。当光照强度为E1时,R2连入电路的阻值为24Ω,此时灯泡正常发光,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常发光时的电流和灯丝的电阻;
(2)灯泡正常发光5min消耗的电能;
(3)电源电压;
(4)光照强度为E2时,滑动变阻器R2的滑片移到最右端,灯泡的实际功率。
14.如图甲所示,电源电压可调,滑动变阻器R标有“1A”字样,电流表量程0~3A,小灯泡、的额定电压均为6V,其电流与电压的关系如图乙所示,只闭合开关,滑动变阻器滑片P移至中点时,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的功率为3.2W,求:
(1)正常发光时的电阻;
(2)此时的电源电压;
(3)若滑片的移动范围为2Ω至最大阻值处,只闭合,移动滑片P且同时调节电源电压,使其中一个小灯泡正常发光,各元件均安全工作,求电路总电功率的变化范围。
15.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。如图是简化后的后视镜加热电路,四个发热电阻的阻值均为100Ω,当开关旋至“1”挡时,电路中的电流为0.5A。(忽略温度对电阻阻值的影响)求:
(1)电源电压;
(2)后视镜处于除露功能的电功率;
(3)后视镜玻璃的质量约为400g,玻璃的比热容为0.75×103J/ (kg·℃),当开启化霜功能时,加热效率为50%,为使后视镜玻璃温度升高10℃,需加热多长时间?
16.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定为,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为,踏板重力不计,求:
(1)当电流表的示数为时,压敏电阻两端的电压;
(2)当体重计示数为时,消耗的电功率;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
17.2023年冬季严寒,多地出现使用直排式燃气热水器导致的一氧化碳中毒事件,小明了解到二氧化锡传感器的电阻能随着空气中一氧化碳浓度的变化而变化,其关系如图甲所示。于是他根据所学知识设计了一个简易的一氧化碳报警器,简化电路如图乙所示。已知电源电压恒为12V,闭合开关,通过特制灯泡的电流达到1A时,灯泡开始闪烁发光报警。如果想要实现一氧化碳浓度达到200ppm时报警(灯泡电阻可视为固定不变),求:
(1)刚好报警时,二氧化锡传感器两端的电压;
(2)灯泡的阻值;
(3)刚好报警时,灯泡消耗的功率。
18.某家用电蒸锅的简化电路如图甲所示,有加热和保温两种状态。图乙是电蒸锅工作时电流Ⅰ随时间t的变化图像,求:
(1)电蒸锅加热状态的电功率?
(2)电蒸锅 R2的阻值?
(3)电蒸锅工作30min 消耗的总电能?
19.如图是电热水器的简化电路图,额定电压为,热水器分为高中低档。高温挡的功率为,中温挡的功率为,求:
(1)该热水器处于高温挡工作电流做的功;
(2)的阻值;
(3)低温挡时的功率。
20.小亮家新买了一辆汽车,具有后视镜加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该功能有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,根据气温、雨水和雨刮器使用情况自动切换,“高温”挡功率为36W,“低温”挡功率为24W。电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。通过计算回答:
(1)当座椅垫处于“高温”挡加热时,工作10分钟R1产生的热量是多少焦?
(2)电热丝R1和R2的阻值是多少?
(3)当处于“低温”挡加热时,电热丝R2的电功率是多少?
21. 如图甲是电阻R和规格“2.5 V 1.25 W”灯泡L的I﹣U图像。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻。
(2)若仅将电阻R和灯泡L串联在电路中,为确保电路安全,电路两端的最大电压。
(3)若将电阻R、灯泡L、滑动变阻器R0连接在如图乙的电路中,电源电压恒为3 V,当开关S接1时,调节滑片,使R0的功率等于R的功率,电路的总功率为P1;当开关S接2时,调节滑片,使R0的功率是灯泡L的功率2倍,电路的总功率为P2,则P1︰P2。
22.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程是0~3A,电压表量程是0~15V,变阻器R2允许通过的最大电流为1A,小灯泡标有“6V 3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,电流表示数为1.0A;当S1闭合、S2断开,滑片位于R2的中点时,小灯泡的实际功率为0.12W。求:
(1)R1的阻值;
(2)变阻器R2的最大阻值;
(3)电路消耗的最大功率。
23.蒸汽电熨斗不会出现将衣物烧焦的情况,它是在调温型电熨斗的基础上增加蒸汽发生装置和蒸汽控制器而成,如图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱装水最多0.4kg,加热功率有大小两个挡位,设计师最初设计的内部电路图如图乙,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。求:
(1)该挂烫机最大电流为多少?
(2)请计算这款挂烫机处于低温挡位时的额定功率。
(3)在用电高峰期,小玲关闭家中其他用电器,只让挂烫机通电使其处于工作状态,1min内使转速为3000r/(kW·h)的电能表转盘转了51转,则挂烫机的实际电功率为多少?
24. 如图所示是一款电热杯垫,有加热和保温两挡功能,通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示,R1、R2为加热元件,USB接口的输出电压为5V,R1电阻的阻值为5Ω,当处于加热状态时,整个电路消耗的功率为15W。求:
(1)只闭合S1时,通过R1的电流是多少A?
(2)保温30min时产生的热量是多少V?
(3)电阻R2的阻值是多少Ω?
25.如图(a)所示电路,电源电压保持不变.小灯泡L标有“4V0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R1的最大阻值20Ω.只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示.求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电源电压及定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I-U图象如图(c)所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围.
26.如图所示,电源电压不变,定值电阻R0=20Ω,电流表量程为0~3A,小灯泡L标有“8V,4W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。当开关S闭合,S1、S2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16Ω,电流表示数变化了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡正常工作1min消耗的电能;
(2)电源电压和滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,调节滑片P,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器R的最大功率。
27.如图所示,电路中使用的是可调电压电源,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,小灯泡L标有“12V 18W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。求:
(1)开关S1、S2、S3闭合,调节电源电压为6V时,求电流表A的示数;
(2)开关S1、S2闭合,S3断开,调节电源电压为10V时,求小灯泡L的实际发光功率;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开,调节电源电压使小灯泡L正常发光时,求电路消耗的总功率。
28.如图甲为某款电热桌垫,查看说明书发现:该电热桌垫由电源供电,发热部分由两根电热丝组成,通过调温开关控制不同的挡位,其原理电路如图乙所示,已知电热桌垫处于高温挡时功率为60W,R1为,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)当电热桌垫处于高温挡时,通过的电流;
(2)的电阻;
(3)若电热桌垫的原理电路图如图丙所示,电路元件及电源电压不变,当桌垫处于低温挡时消耗的电功率。
29.如图所示是某种电热器工作的部分电路图,电源电压U=220V不变,两根电热丝的电阻关系为R1=2R2,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、低两个挡位的转换,低温挡时的发热功率为440W。求:
(1)R2的电阻值;
(2)电热器处于高温挡时的总功率;
(3)若在高温挡下工作7min产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水,温度升高多少℃?[水的比热容]
30.如图所示电路,电源电压恒定不变,电流表量程为0~3A,量程为0~0.6A,电压表V量程为0~3V或0~15V。闭合开关S,断开开关、,滑片P移到最左端,表的示数为0.35A,和消耗的电功率之比;滑片P向右移到某一位置的过程中,表的示数变化了0.3A,V表的示数变化了3V。求:
(1)的阻值;
(2)电源电压及确保电路安全下电压表选择的量程;
(3)S、S1、S2都闭合时,在确保电路安全的前提下,接入电路的最小阻值及电路消耗的最大电功率。
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