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2025年中考物理核心考点考前冲刺 电磁学计算题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.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。
2.某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器,其内部简化电路如图甲。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源(电压恒定U=6V)、开关S0、电磁铁(线圈电阻R0=20Ω)、热敏电阻R组成,R阻值随温度的变化图象如图乙。工作电路R1=44Ω,R2=956Ω。当开关S0和S均闭合时,电热水器开始加热[c水=4.2×103J(kg·℃)]。
(1)当温度达到50℃时,衔铁会被吸下,电热水器停止加热,求控制电路中的电流;
(2)电热水器将水箱中2kg的水从17℃加热到50℃,用时5min。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率;
(3)用电高峰期,电热水器两端实际电压为200V,当电热水器处于保温状态时电热水器工作多长时间会消耗1.8×104J的电能?
3.在如图所示的电路中,电源电压为9伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S后,电流表的示数变化了0.6安。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电阻R2的电功率。
4.如图所示的电路图,电源电压恒为6V,只闭合开关S,电压表示数为2V,定值电阻R的阻值为10Ω。求:
(1)只闭合开关S时,电流表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)开关S和S0都闭合后,电流表和电压表的示数。
5.在如图所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,定值电阻R1为10Ω,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片处于某位置时,电流表的示数为1.6A。求
(1)通过R1的电流;
(2)通过变阻器R2的电流;
(3)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
6.如图所示的电路中,A、B两点间的电压是6V,电阻R1=4Ω,电阻R1两端的电压是2V,求:
(1)R1中的电流强度
(2)电阻R2。
7.如图所示电路图,已知电流表示数为1A,经过L1的电流为0.3A,L2两端的电压为2V.
(1)求经过L2的电流?
(2)L1两端的电压为多少?
8.如图所示的电路中,电源电压18V不变,灯泡L1的电阻是20Ω,L2的电阻是5Ω。求:
(1)电路的总电阻;
(2)电路中的电流。
9.一只小灯泡上标有“6V 3W”的字样,把它跟滑动变阻器R和电流表串联组成如图所示的电路,电源电压为10V。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻为多大?
(2)开关闭合,变阻器的电阻调至多大时,小灯泡正常发光?
(3)当电流表的示数为0.4A时,电路中消耗的总功率是多少?
10.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S,A1的示数为0.4A,A的示数为0.6A,求:
(1)R1两端的电压;
(2)R2的电阻;
(3)R2的电功率。
11.如图所示,灯泡L标有“8V 4W”的字样,开关S闭合,滑片P在中点时,电压表的示数为4V,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)。求:
(1)灯泡的电阻RL;
(2)电源电压U;
(3)滑动变阻器的最大阻值R;
(4)整个电路的最小功率。
12.如图所示的电路,电源电压恒为12V,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑片P至某一位置,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V。试求:
(1)R0的阻值是多少?
(2)当滑动变阻器接入的阻值为20Ω时,整个电路2min所消耗的电能是多少?
(3)当电流表的示数为0.3A时,通电1min,滑动变阻器所产生的热量为多少?
13.如图所示,一个白炽灯泡 L 标有“4V,4W”的字样,将它与一个定值电阻 R0 串联后接入电源 电压恒为 6V 的电路中,当开关闭合后,测得 R0 两端的实际电压是 4V,不计温度对灯泡阻值的影 响,求:
(1)灯泡 L 的电阻值;
(2)定值电阻R0 的电阻值;
(3)灯泡 L 的实际电功率。
14.如图所示是某家用电热煮茶器的简化电路图,具有加热和保温两种状态功能。R1和R2均为电热丝,S为单刀双掷开关。R1的阻值是44Ω,R2的阻值是66Ω,电源电压是220V。试求:
(1)加热状态时,电路消耗的功率是多少?
(2)保温状态时,通电10min电流做功是多少?
(3)保温状态时,电热丝R1消耗的功率是多少?
15.如图甲所示电路中,当开关S闭合时,电流表A的示数为0.3A,电流表A1的示数为120mA,L1两端的电压为3V。求:
(1)如图乙是甲图中电流表A的示意图,用笔画线标出此时所选的接线柱并画出指针所指的位置;
(2)电源是采用几节干电池串联的;(要写出计算过程)
(3)通过L2的电流。
16.如图所示,定值电阻,,电源电压保持不变。当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数是,当开关S1、S2都断开时,电流表的示数是。求:
(1)电源电压是多少?
(2)S1、S2都断开时,灯泡的电阻是多少?
17.如图所示,电源电压为10V,闭合开关后,电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V。求:
(1)通过的电流;
(2)电阻的阻值。
18.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.7A,A2的示数为0.4A,A3的示数为0.1A,则:
(1)通过灯L3的电流为多少?
(2)通过灯L1的电流为多少?
19.如图甲,R1阻值为20Ω,图乙为小灯泡L的U~I图像。闭合开关S、,断开,电流表示数为0.4A,再闭合开关,电流表示数变为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)若只闭合S,1min内电阻产生的热量。
20.学校新购置了一批台式饮水机,其铭牌如下表所示。 正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg,18℃的水加热到93℃,用时6min。[c水=4.2×103J/(kg•℃)],求:
额定频率
50Hz
环境温度
10~38℃
加热功率
550W
环境湿度
≤90%
额定电压
220V
制热水能力
≥90℃
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流;
(2)罐中的水所吸收的热量;
(3)用时6min所消耗的电能;
(4)该饮水机加热状态时的效率。
21.如图所示电路中,电源电压恒为3V,电阻R1为15Ω,同时闭合开关S1、S2,电流表示数0.3A,求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)R1、R2并联后的总电阻为多大?
22.图甲是大型机械厂用来称重的电子吊秤。某物理小组设计了“吊秤”的模拟电路(图乙),电路中电源电压恒为6V,R1为拉力敏感电阻,其阻值与所受拉力F的关系如表所示,R0为定值电阻。
拉力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R1/
300
270
240
210
180
150
120
…
(1)当拉力为0时,电流表示数为15mA,求R0的阻值;
(2)当拉力敏感电阻R1受到250N的拉力时,整个电路通电5min消耗的电能是多少?
23.小理在连接串联电路的实验中:
(1)在连接电路的过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”)。
(2)小刚连接了如图所示电路,如果合上开关,两个灯泡都将 (选填“不会发光”或“会被烧坏)。
(3)正确连接电路后,若把L1的灯泡拧下来,则看到的现象是灯泡L2不亮,说明在串联电路中,各个用电器之间 (选填“互不”“相互”)影响。
24.如图所示的电路中,电源电压为12V, R1=10Ω, R2=30Ω。开关闭合后,求:
(1)电流表的示数;
(2)通电10s,电路中消耗的电能。
25.在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压恒定不变,闭合开关S后,在滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表的示数I与电压表的示数U的变化关系如图乙所示
(1)设R1两端电压的变化量为∆U1,对应的电流的变化量为∆I1,试推证;
(2)求R1的阻值大小。
26.如图所示,电源电压U=3V,已知L1的电阻分别为R1=10Ω,电流表A的数为0.2A,求:
(1)L1两端的电压U1
(2)电压表的示数
(3)L2的电阻R2
27.小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个档位,其简化电路如下图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω,通过计算回答:该热水器在“加热”档位时
(1)通过它的电流是多少?
(2)它的电功率是多少?
(3)它工作200s消耗的电能是多少?
28.集合了传统高压锅和电饭煲功能于一体的电压力锅,省时节电。如图是某款电压力锅及其铭牌。请你通过计算回答:
额定容量
5L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
1100W
(1)该电压力锅正常工作时的电流是多少安;
(2)该电压力锅正常工作时的电阻;
(3)该电压力锅正常工作5min消耗的电能是多少?
29.在如图所示的电路图中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω。只闭合开关S,电流表的读数为0.2A,闭合开关S后再闭合开关S1,电流表的读数变化了0.3A。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
30.如图甲是小亮家某品牌小厨宝(小体积快速电热水器)。某次正常加热工作中,其内胆装有5kg的水,胆内水的温度随时间变化的图像如图乙所示。已知小厨宝正常工作时的电压为220V,额定功率为2200W,水的比热容为,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)加热5min,水吸收的热量为多少J?
(2)本次正常工作5min小厨宝消耗电能多少J?
(3)小厨宝正常工作时,发热电阻阻值多少?
31.如图甲是中考体育考试选测项目之一坐位体前屈测试仪,测试者向前推动的滑块实际上是滑动变阻器,滑块被推动的距离越大,滑动变阻器连入电路的电阻值越大,仪器的示数就越大。图乙是其简化原理图,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,定值电阻,滑动变阻器由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为1Ω/cm,允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时,通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动,并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
滑片移动距离L/cm
<3.7
3.7≤L<16.7
16.7≤L<20.1
(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过的电流为0.3A,请计算此时两端电压大小;
(2)女生小红测试时电压表示数为2V,请通过计算判断小红的测试等级;
(3)该测试仪不能测出表中所有的等级,在保证电路各元件安全的情况下,通过替换来实现最大程度增加测试范围,请计算替换电阻的最小值。
32.家用电能表上标有“”的字样,若家中其他用电器关闭,只让一个“220V 1000W”的电热器工作,则:
(1)在额定电压下通电15分钟,产生的热量是多少焦?
(2)在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?
(3)若这些热量有30%被2.5kg、30℃的水吸收,在1标准大气压下,水温升高到多少℃?[水的比热是若结果除不尽,则保留一位小数]。
33.如图是小明家新买额电热水壶,它的额定电压是220V,额定功率是2000W,小明在壶中装入1.5kg初温为20℃的水,电热水壶正常工作6min将这壶水烧开(1标准大气压下)。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电热水壶烧开这壶水的效率是多少?
(3)烧开这壶水消耗的电能相当于完全燃烧多少m3的煤气?(q煤气=4.0×107J/m3)
34.如图所示,电源电压恒定,R1=15Ω,R2=30Ω,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数。
35.某同学连接的电路图如图所示,电源电压为,当开关闭合时,电流表的示数为,电压表的示数为。求:
(1)通过的电流;
(2)灯泡两端的电压和灯泡两端的电压;
(3)此时,小灯泡灯丝电阻阻值多少?
36.如图所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图.如表是它的有关参数.它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制).求:
(1)正常加热时,电路中的电流是多少 ?
(2)R1、R2、的阻值是多大 ?
(3)保温5min消耗的电能 .
37.如图所示电路中,小灯泡L上标有“3V 0.9W”字样,电源电压恒为4.5V,闭合开关后,灯泡正常发光。求:
(1)电流表的示数;
(2)灯正常发光时的电阻;
(3)滑动变阻器接入电路中的阻值。
38.如图所示,电流表量程0~3A,滑动变阻器R2上标有“40Ω,2A”字样,R1=30Ω,电源电压恒定不变。只闭合开关S、S3,滑动变阻器滑片置于最大值处,电流表示数为0.3A;保持滑片位置不变,闭合开关S、S2,电流表示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)R3的阻值;
(3)求整个电路的最大电功率?
39.如图所示,电源电压保持不变,R0=15Ω,闭合开关,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表示数为0.3A;移动滑片P至b端时,电流表示数为0.2A,则电源电压和滑动变阻器的最大阻值R分别为多少?
40.2024年8月,新型自动驾驶出行服务平台萝卜快跑在武汉开通服务。它加速了全民无人化出行时代的到来。它使用的蜂巢能源提供的150Ah磷酸铁锂短刀电池,同时具有高安全性能和成本优势,额定电压为400V。萝卜快跑采用的是换电模式,当剩余储能不低于容量的5%时,将自动前往换电站进行换电。在某次测试中,该车以40km/h的速度沿平直公路匀速行驶了1h,汽车受到的阻力为1000N,电动机的能量转化效率为80%。求:
(1)汽车在这1h行驶的路程;
(2)汽车在这1h牵引力所做的功;
(3)本次测试中,汽车最远可以运行多少km的距离。
41.如图所示,电源电压不变,L是标有“12V,6W”的小灯泡,且其电阻不随温度变化,R1=16Ω,滑动变阻器R2的最大电阻值为24Ω,只闭合S,S2时灯L恰能正常发光。
求:
(1)电源电压?
(2)同时闭合开关S,S1,S2且滑片P位于最下端B时,电流表的示数?
(3)当闭合开关S时,电路的最小总功率和此时电压表的示数。
42.某课外小组的同学自制了一只电烙铁,正常工作时的电阻是484 Ω,它的额定电压是220 V,求:
(1)电烙铁的额定功率;
(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量。
43.如表为一台电烤箱的铭牌, 其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:
XX牌
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
220W
电源频率
50Hz
(1)烤箱高温挡正常工作5min所产生的热量;
(2)R1和R2的阻值。
44.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示。电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,当环境温度为40oC时,电压表的示数为2.4V,求:
(1)当环境温度为40oC时,通过R0的电流;
(2)电源电压;
(3)当被测温度为80oC时,电压表的示数。
45.如图所示的电路,电源电压为6V恒定不变,若只闭合开关S,电流表的示数为0.3A;若同时闭合开关S和S1,电流表的示数为0.5A。求:
(1)R1的电阻?
(2)同时闭合开关S和S1时,R2的电流和电阻分别为多少?
46.小明在商城购买了一个小型电热水壶,内部电路的简化示意图如图所示,电水壶使用家庭电路的电压是220V,其中R1、R2是电阻值恒定的电热丝。
(1)开关S1闭合、S2接a时,电路处于加热状态,这时通过电热丝R1的电流为4A,求电热丝R1的阻值;
(2)当S1闭合、S2接b,电热水壶进入保温状态,R1两端的电压为55V,求电热丝R2的阻值;
(3)在一次用电高峰时段,照明电路的电压下降到了198V,这种情况下该电热水壶处于保温状态工作时,求R2两端的电压。
47.如图所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V,0.5A”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20。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)电源电压及定值电阻R2的阻值;
(2)若只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I-U图像如图(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。
48.某品牌电热水壶如图所示.其铭牌如下表,在1个标准大气压下.让该壶正常工作,用时10min将2kg初温为20℃的水烧开[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)].求
(1)水吸收的热量.
(2)这次烧水的效率
(3)在用电高峰期,小红用标有“1 200r/kW•h”字样的电能表测量电热水壶加热时的实际耗电情况,发现电能表转盘5min内转过了100转.此时电路的实际功率是多大?电路实际电压是多大?
49.如图所示,电路的电源电压不变,R1=5Ω,R2=10Ω,电流表量程为0~3A。
(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压;
(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端时,电流表的示数为I总=2A,求变阻器Rp的最大阻值;
(3)若电压表的量程为0~3V,只闭合S2时,在保证电路安全且电流表的示数不超过0.8A的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。
50.某小灯泡I-U图像如图所示。求小灯泡两端电压为1.5V和2.5V时,小灯泡的电阻分别是多少。
51.如图所示,电动机用轻绳将重物从地面沿斜面匀速拉到顶端。已知绳子的拉力为F=400N,斜面的高度h=4m,斜面的倾角θ=30°,物体质量m=55kg,沿斜面上升时间t=10s;电动机的工作电压U=220V,线圈内阻r=4.4Ω,电动机消耗的总功率P总=330W,忽略绳重和滑轮的摩擦。求此过程中:
(1)电动机的消耗的电能;
(2)绳子拉力所做的功;
(3)电动机线圈产生的热量;
(4)物体在斜面上升过程中受到的摩擦力大小和方向。
52.某保温电热水壶电路如下图所示,S是温控开关,R1为加热器.当开关S接到a时,电热水壶处于加热状态,此时通过电热水壶的电流是5A;当水烧开时,开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W。(不考虑温度对电阻阻值的影响),求:
(1)加热电阻R1的阻值是多大?
(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流是多少?
(3)电阻R2的阻值是多大?
53.初一年级男同学小刚对体质健康测试中的坐位体前屈项目非常感兴趣。他利用家中器材自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理图如图所示,电源的电压6V,R1的电阻为30Ω。其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为“0.05A”。推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)求电阻R2的阻值;
(2)求推动挡板P到A端时电压表示数;
(3)国家体质标准中初一年级男生坐位体前屈成绩大于14.8cm为优秀。小刚进行测试时电压表示数为3V时。请计算判断小刚同学成绩是否达到优秀?
54.如图所示电路,电源电压可调,灯泡L上标有“6V,3W”字样(不考虑温度对灯泡电阻的影响),滑动变阻器标有“50Ω,1A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)当电源电压调至6V,闭合开关S1和S3,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R1的阻值是多少?
(3)当电源电压调至5V,断开开关S1、S2,闭合开关S3,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,求小灯泡的实际电功率。
55.如图所示,电源电压恒为15V,定值电阻的阻值为。闭合开关,将滑动变阻器的滑片移动到最右端,此时电流表的示数为0.5A。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)此时电压表的示数。
56.在综合实践活动中,小峰设计了一种煮饭电路,如图甲所示,图中R1和R2均为电阻丝,S1是自动控制开关,煮饭时,将该电路接入220V电源,在30min内,电路总功率随时间变化的图象如图乙所示,求:
(1)0~5min内通过R1的电流;
(2)30min内电路消耗的电能;
(3)10~15min内R1的电功率.
57.图为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能.图中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路.当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通.热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中.已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V.
(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大?
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
58.如图甲为升降机电路的部分原理图.电源电压恒为6V,R0为定值电阻,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示.
(1)压敏电阻所受压力为0时,电阻R1的阻值为多少?
(2)压敏电阻所受压力为0时,电压表示数为2V,电阻R0的阻值为多少?
(3)在电路正常工作时,此压敏电阻能承受的最大压力为多少?
59.如图所示是小明家电饭煲铭牌,有额定功率高、中、低三档,但中、低档已模糊不清.从说明书中的电路图可知,内部有两根电阻丝,每根电阻丝的阻值均为110Ω(设电阻丝阻值恒定不变),中档是一根电阻丝接入电路,低档是两根电阻丝串联接入电路.把电饭煲接在正常的家庭电路中使用.求:
(1)当电饭煲使用中档时,通过它的电流是多少? 当电饭煲使用低档时,它消耗的电功率多大?
(2)若使用高档,电饭煲正常工作20min,消耗的电能是多少?如图所示是小明家的电能表,在这过程中若小明家只使用电饭煲,则电能表转盘旋转多少圈?
(3)晚上,由于是用电高峰期,该电饭煲的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,求利用高档功率把2kg的水从20℃加热到80℃需要多长时间?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(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。
2.(1)0.1A;(2)2.772×105J ;84%;(3)450s
【详解】(1)由图乙可知,当温度为50℃时,衔铁被吸下,此时R=40Ω,则控制电路中的电流为
(2)水吸收的热量为
方法一:由图甲可知,电热水器处于加热状态时只有R1工作,工作电路的功率为
电热水器加热5min消耗的电能为
电热水器的加热效率为
方法二:由图甲可知,电热水器处于加热状态时只有R1工作,则电加热器加热5min
消耗的电能为
电热水器的加热效率为
(3)方法一:
由图甲可知,衔铁被吸下,电热水器处于保温状态,此时R1、R2串联入电路,此时工作电路的总电阻为
当U实=20V时,电热水器的实际保温功率为
电热器工作时间为
方法二
由图甲可知,衔铁被吸下,电热水器处于保温状态,此时R1、R2串联接入电路。
工作电路的实际保温功率为
电热水器工作时间为
方法三:
由得热水器工作的时间为
方法四:
由图甲可知,衔铁被吸下,电热水器处于保温状态,此时R1、R2串联接入电路。
此时工作电路的总电阻为
当U实=200V时,工作电路中的电流为
工作电路的实际保温功率为
电热器工作时间为
答:(1)当温度达到50℃时,衔铁会被吸下,电热水器停止加热,控制电路中的电流是0.1A;
(2)电热水器将水箱中2kg的水从17℃加热到50℃,用时5min,此过程水吸收的热量是,电热水器的加热效率是84%;
(3)用电高峰期,电热水器两端实际电压为200V,当电热水器处于保温状态时电热水器工作450s会消耗1.8×104J的电能。
3.(1)0.9A;(2)5.4W
【详解】解:(1)电键断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,根据欧姆定律可得,通过R₁的电流
(2)电键闭合后,两电阻并联,电流表测量干路中的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以,通过R1的电流不变,干路中的电流增加,电流表的示数变化了0.6安,即通过R2的电流为0.6A,并联电路各支路两端电压相等,所以,电阻R₂的电功率
P₂=UI₂=9V×0.6A=5.4W
答:(1)通过R1的电流为0.9A;
(2)R2的电功率为5.4W。
4.(1)
(2)
(3)0.6A,0V
【详解】(1)只闭合开关S,电阻R和串联,电流表测量电路中电流,电压表测量电阻两端电压,定值电阻R两端电压为
电流表示数
(2)电阻的阻值
(3)开关S和S0都闭合后,电压表和电阻被短路,电压表示数为,电流表示数
5.(1)1.2A;(2)0.4A;(3)30Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表测干路电流。根据欧姆定律可知,通过阻R1的电流为
(2)通过滑动变阻器R2的电流为
I2=I-I1=1.6A-1.2A=0.4A
(3)滑动变阻器R2接入电路的阻值为
答:(1)通过R1的电流为1.2A;
(2)通过变阻器R2的电流0.4A
(3)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为30Ω。
6.(1) 0.5A (2) 8Ω
【详解】(1)流过电阻R1的电流
;
(2)因为R1与R2串联,所以
I1=I2=0.5A;
电阻R2两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4V,
电阻R2的阻值
。
答:(1)R1中的电流强度是0.5A;
(2)电阻R2的阻值是8Ω。
7.(1)0.7A;(2)2V
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A测干路电流;
(1)根据题意可知,干路电流I=1A,经过L1的电流I1=0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,经过L2的电流:I2=I−I1=1A−0.3A=0.7A;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,L1两端的电压:U1=U2=2V.
8.(1)25Ω;(2)0.72A
【详解】(1)由串联电路特点可知,电路的总电阻为
(2)电路电流为
答:(1)电路的总电阻为25Ω;
(2)电路中的电流为0.72A。
9.(1)12Ω;(2)8Ω;(3)4W
【详解】(1)根据小灯泡的参数及功率公式,可知小灯泡正常发光时的电阻与电流分别为
(2)开关闭合,电阻与灯泡串联,小灯泡正常发光时其两端电压、电流均达到额定值,则
变阻器的电阻值为
(3)当电流表的示数为0.4A时,电路中消耗的总功率为
(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω;
(2)开关闭合,变阻器的电阻调至8Ω时,小灯泡正常发光;
(3)当电流表的示数为0.4A时,电路中消耗的总功率是4W。
10.(1)12V;(2);(3)2.4W
【详解】(1)由电路图可知,两个电阻并联,其两端电压即为电源电压,电流表A1测量支路电阻R1的电流,电流表A测量干路电流,由并联电阻特性可知
(2)由并联电路分流特性,电阻R2的两端电压即为电源电压,与电阻R1的两端电压相同,可知通过电阻R2的支路电流为
则
(3)由电功率公式
答:(1)R1两端的电压为12V;
(2)R2的电阻为;
(3)R2的电功率为2.4W。
11.(1)16Ω;(2)12V;(3)16Ω;(4)4.5W
【详解】解:(1)由得灯泡的电阻为
(2)当滑片P在中点时,R′与灯泡L串联,因为灯泡正常发光,所以
UL=U额=8V
因为串联电路的电压等于各分电压之和,所以,电源电压
U=UR+UL=4V+8V=12V
(3)因为灯泡正常发光,所以电路中的电流
滑动变阻器接入电路的电阻为
所以,变阻器的最大阻值
R=2R′=2×8Ω=16Ω
(4)当滑片位于最大阻值处时,电路的最大总电阻
R串=RL+R最大=16Ω+16Ω=32Ω
则电路消耗的最小功率为
答:(1)灯泡的电阻RL为16Ω。
(2)电源电压为12V;
(3)滑动变阻器的最大阻值为16Ω;
(4)电路消耗的最小功率为4.5W。
12.(1)10Ω;(2)576J;(3)162J
【详解】解:(1)由图可知,R0、R串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测量电路中的电流,R0的阻值
(2)根据串联电路的电阻特点可知,当滑动变阻器接入的阻值为20Ω时,电路中的总电阻
整个电路2min所消耗的电能
(3)由可知,当电流表的示数为0.3A时,R0两端的电压
根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压
通电1min,滑动变阻器所产生的热量
答:(1)R0的阻值是10Ω;
(2)当滑动变阻器接入的阻值为20Ω时,整个电路2min所消耗的电能是576J;
(3)当电流表的示数为0.3A时,通电1min,滑动变阻器所产生的热量为162J。
13.(1)4Ω;(2)8Ω;(3)1W
【详解】(1)由题意可知,不计温度对灯泡阻值的影响时;由得,灯泡 L 的电阻值是:
(2)由题意可知,当开关闭合后,测得 R0 两端的实际电压是 4V,由于灯泡与电阻串联,所以此时小灯泡两端的电压是:
串联电路中,电流处处相等,则有:
代入数据,得:
解得:
(3)由欧姆定律得,此时电路中的电流是:
灯泡L的实际功率为:
答:(1)灯泡L的电阻值4Ω;
(2)定值电阻的电阻值8Ω。
(3)灯泡L的实际电功率1W;
14.(1)1100W;(2)2.64×105J;(3)176W
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S接1时,电路为R1的简单电路;开关S接2时,电阻R1、R2串联,因为串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和,所以此时电路中总电阻更大,根据可知,电源电压一定,开关S接1时,电路消耗的功率大于开关S接2时电路消耗的功率,即开关S接1时,电热煮茶器处于加热状态;开关S接2时,电热煮茶器处于保温状态。加热状态时,电路消耗的功率为
(2)保温状态时,电路消耗的功率
通电10min电流做的功为
W=P保t=440W×10×60s=2.64×105J
(3)保温状态时,电路中的电流
此时R1消耗的功率
P1=I2R1=(2A)2×44Ω=176W
答:(1)加热状态时,电路消耗的功率是1100W;
(2)保温状态时,通电10min电流做功是2.64×105J;
(3)保温状态时,电热丝R1消耗的功率是176W。
15.(1)
(2)2节
(3)0.18A
【详解】(1)由电路图可知,两灯泡并联,电流表A测干路电路,电流表A1测L1支路的电流,电压表测电源的电压。当开关S闭合时,电流表A的示数为0.3A,根据电流表的大小量程的分度值以及减小误差的方法,若电流表A应选择大量程,其分度值为0.1A,指针应指在零刻度线右侧第三小格,测量误差较大;故应选择小量程,其分度值为0.02A,指针指在刻度盘中间的刻度线,如图所示:
(2)L1两端的电压为3V,根据并联电路的电压规律可知,电源电压为3V,由于一节干电池的电压为1.5V,所以,电源需要干电池串联的节数为
(3)当开关S闭合时,电流表A的示数为0.3A,即干路电流为0.3A;电流表A1的示数为120mA,即通过L1支路的电流为120mA;根据并联电路的电流规律可得,通过L2的电流为
16.(1);(2)
【详解】解:(1)当开关S1、S2都闭合时,定值电阻与灯泡并联,定值电阻被短路,电流表测量定值电阻的电流,由于电流表的示数为,所以定值电阻两端的电压
由并联电路的电压规律可知,电源电压
(2)当开关S1、S2都断开时,定值电阻与灯泡串联,电流表测量电路中的电流,由于电流表的示数为,所以电路中的总电阻
灯泡的电阻
答:(1)电源电压为;
(2)灯泡的电阻为
17.(1)0.5A
(2)12Ω
【详解】(1)由图可知,两个电阻串联接入电路中,电压表测量R1两端的电压,电流表测量串联电路电流,电流表示数为0.5A,根据串联电路的电流规律可知,通过R1的电流为0.5A。
(2)根据欧姆定律可知,电阻的阻值为
18.(1)通过灯L3的电流为0.1A;
(2)通过灯L1的电流为0.3A.
【详解】试题分析:由图可知,三个灯泡的连接方式是并联;电流表A1测的是干路电流,A2测的是L2与L3电流之和,A3测的是L3电流.然后根据并联电路电流规律分析计算.
解:
(1)由图知,L1、L2、L3并联,A2测的是L2和L3电流之和为0.4A,A3测的是L3电流为0.1A,
(2)根据并联电路电流规律可知:通过L1的电流为I1=0.7A﹣0.4A=0.3A,
答:(1)通过灯L3的电流为0.1A;
(2)通过灯L1的电流为0.3A.
【点评】本题考查并联电路电流规律,确定三个电流表测量对象(电流表A1测的是干路电流,A2测的是L2与L3电流之和,A3测的是L3电流)是本题的关键.
19.(1)8V;(2);(3)108J
【详解】(1)闭合开关S、S1,只有R1接入电路,则电源电压
(2)再闭合开关S2,R1与R2并联,则通过R2的电流
R2的阻值
(3)若只闭合S,R1与L串联,由于电源电压为8V,利用图乙分析可知,通过R1的电流为0.3A,则1min内电阻R1产生的热量
答:(1)电源电压为8V;
(2)R2的阻值是40Ω;
(3)若只闭合S,1min内电阻R1产生的热量为108J。
20.(1)2.5A;(2)1.89×105J;(3)1.98×105J;(4)95.45%
【详解】解:(1)饮水机正常工作时的电流
(2)水吸收的热量
Q吸=cm∆t=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×(93℃-18℃)=1.89×105J
(3)饮水机消耗的电能
W=Pt=550W×6×60s=1.98×105J
(4)饮水机的加热效率
答:(1)饮水机正常工作时的电流为2.5A;
(2)水吸收的热量为1.89×105J;
(3)饮水机消耗的电能为1.98×105J;
(4)饮水机的加热效率为95.45%。
21.(1)0.2A;(2)30Ω;(3)10Ω
【详解】解:(1)同时闭合开关S1、S2,两电阻并联,则两电阻电压均等于电源电压,由欧姆定律可得
(2)电流表测干路电流,则流过R2的电流为
I2=I-I1=0.3A-0.2A=0.1A
由欧姆定律可得
(3)由欧姆定律可得并联后总组织为
答:(1)通过电阻R1的电流为0.2A;
(2)电阻R2的阻值为30Ω;
(3)R1、R2并联后的总电阻为10Ω。
22.(1)100Ω
(2)43.2J
【详解】(1)当拉力为0N时,电流表示数为
I=15mA0.015A
电路的总电阻
由表格数据可知:当拉力为0N时,R1=300Ω,由电路图可知,R1、R0串联,根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得
(2)当拉力为250N时,R1是150Ω,此时电路的总电阻
此时电路中的电流
整个电路通电5min消耗的电能
23. 断开 不会发光 相互
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路的过程中,开关应该断开。
(2)[2]图中电源短路,所以两个灯泡中没有电流通过,都不会发光。
(3)[3]若把L1的灯泡拧下来,L1断路,会造成整个电路断路,各个用电器都不能工作,说明串联电路中各个用电器相互影响。
24.(1)1.2A;(2)192J
【详解】解:(1)两电阻并联,电流表测R1的电流,已知电源电压为12V,R1=10Ω,根据欧姆定律,电流表的示数
(2)由欧姆定律,通过R2的电流为
由并联电路电流的规律,干路电流为
I=I1+I2=1.2A+0.4A=1.6A
通电10s,电路中消耗的电能
W=UIt=12V×1.6A×10s=192J
答:(1)电流表的示数为1.2A;
(2)通电10s,电路中消耗的电能为192J。
25.(1)推证过程见解析;(2)10Ω
【详解】(1)设通过R1的电流分别为I1、I2,由可得,R1两端的电压分别为
U1=I1R1,U2=I2R1
则
∆U1=U1-U2=I1R1﹣I2R1=(I1﹣I2)R1=∆I1R1
即
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流I大=0.6A,由可得,电源的电压
U=I大R1=0.6A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图像可知,电路中的最小电流I小=0.2A,R2两端的电压U2=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以
U=I小R1+U2=0.2A×R1+4V
因电源的电压不变,所以,
0.6A×R1=0.2A×R1+4V
解得R1=10Ω。
答:(1)推证过程见解析;
(2)R1的阻值为10Ω。
26. 2V 1V 5Ω
【详解】由电路图可知,灯泡L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1) L1两端的电压U1=IR1=0.2A10Ω=2V;(2) L1与L2串联, 电源电压U=3V, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L2的电压U2=UU=3V2V=1V, 即电压表的示数为1V;(3)由I=可得L2的电阻R2==5Ω.
27.(1)4.5A;(2)1000W;(3)2×105J
【详解】解:(1)由题意可得,当该热水器在“加热”档位时,通过它的电流为
(2)因为电热丝R1两端的电压为220V,电阻为48.4Ω,所以它的电功率为
(3)因为热水器在“加热”档位时的电功率为1000W,根据公式W=Pt可得,它工作200s消耗的电能为
W=Pt=1000W×200s=2×105J
答:(1)通过它的电流是4.5A;
(2)它的电功率是1000W;
(3)它工作200s消耗的电能是2×105J。
28.(1)5A;(2)44Ω;(3)1.65×106J
【详解】解:(1)电压力锅的额定电压
额定功率
电压力锅正常工作时的电流为
(2)电压力锅正常工作时的电阻为
(3)电压力锅正常工作5min消耗的电能为
答:(1)该电压力锅正常工作时的电流是5A;
(2)该电压力锅正常工作时的电阻是44Ω;
(3)该电压力锅正常工作5min消耗的电能是1.65×106J。
29.(1)6V;(2)20Ω
【详解】解:(1)只闭合S,只有R1接入电路,此时电流表的示数即为通过R1的电流,所以I1=0.2A,则电源电压为
(2)闭合S和S1,R1和R2并联,电流表示数变化的0.3A,即为通过R2的电流,所以I2=0.3A,根据欧姆定律得
答:(1)电源电压U为6V;
(2)电阻R2的阻值。
30.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙可知,加热5min,水吸收的热量为
(2)小厨宝的额定功率为2200W,正常工作5min小厨宝消耗电能为
(3)小厨宝正常工作时的电压为220V,则小厨宝正常工作时,发热电阻阻值为
31.(1)3V;(2)不合格;(3)15Ω
【详解】解:(1)此时R0两端电压大小为
(2)由图可知,R0与R1串联,电压表测量R1两端的电压,当电压表示数为2V时,R0的电压为
电路中的电流为
此时R接入电路中的电阻为
滑片移动距离为
由表格中的数据可知,此时L<3.7cm,因此测试等级为不合格。
(3)由表格和电路可知,滑片越向右移动,测试等级越高,但同时电压表示数会变大,在保证电路各元件安全的情况下,滑片在最右端时,电压表的示数为3V,此时滑动变阻器的阻值为
电路中的电流为
替换电阻R2的最小值为
答:(1)此时R0两端电压大小为3V;
(2)女生小红测试时电压表示数为2V,小红的测试等级为不合格;
(3)替换电阻R2的最小值为15Ω。
32.(1)9×105J;(2)750转;(3)55.7℃
【详解】解(1)产生的热量为
(2)电能表的转盘转过的转数为
(3)由题意可知,水吸收的热量为
由可得,水吸收热量后的末温为
答:(1)产生的热量是9×105J;
(2)在这段时间内电能表的转盘转过了750转;
(3)水温升高到55.7℃。
33.(1)5.04×105J;(2)70%;(3)0.018m3
【详解】(1)根据计算水吸收的热量是
(2)电流做的功为
电热水壶烧开这壶水的效率是
(3)根据计算烧开这壶水消耗的电能相当于完全燃烧天然气的体积为
【点睛】重点是吸热公式和热值公式的应用,注意公式应用时单位要统一,特别是热值公式应用时,有时要用到体积,有进要用到质量,要统一单位后再计算。
34.(1)9V;(2)0.9A
【详解】解:(1)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I可得,电源电压
U=I(R1+R2)=0.2A×(15Ω+30Ω)=9V
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,则通过R1、R2的电流分别为
所以,干路上的电流表示数为
I′=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A
答:(1)电源电压为9V;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A。
35.(1)0.2A;(2)1.2V,1.8V;(3)6Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关闭合时,L1与L2串联,电流表A测电路中电流,已知电流表A的示数为0.2A,即通过灯L1的电流
I1=0.2A
(2)已知电源电压为3V,当开关闭合时,电压表测L1两端电压,电压表的示数为1.2V,则灯泡L1两端的电压
U1=1.2V
由串联电压规律可知,灯L2两端的电压
U2=U-U1=3V-1.2V=1.8V
(3)小灯泡L1灯丝电阻
答:(1)通过灯L1的电流是0.2A;
(2)灯L1、L2两端的电压分别是1.2V、1.8V;
(3)小灯泡L1灯丝电阻阻值为6Ω。
36. 5.5A; 40Ω、1170Ω 1.2×104J
【详解】解:(1)正常加热时电功率P=1210W,电压U=220V,由P=UI可得,电路中电流:I=5.5A;(2)当开关S0闭合时处于加热状态R2短路、R1单独接入电路,由公式P可得:R1=40Ω,当开关断开时R1R2串联,处于保温状态保温功率P=40W,电压U=220V,总电阻:R总= =1210Ω,R2=R总﹣R1=1210Ω﹣40Ω=1170Ω;(3)保温时间t=5min=300s.功率是P=40W,消耗的电能:W=Pt=40W×300s=1.2×104J.
答:(1)正常加热时,电路中的电流是5.5A;(2)R1、R2、的阻值分别是40Ω、1170Ω;(3)保温5min消耗的电能是1.2×104J.
点睛:考查学生对实际用电器电功率的分析以及运用电功率公式计算相关物理量的能力,对学生来说有一定拔高难度.
37.(1)0.3A;(2)10Ω;(3)5Ω
【详解】解:由图知小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
(1)根据知灯泡正常发光的电流为
所以电流表的示数为0.3A;
(2)利用公式知小灯泡正常发光的电阻为
(3)因为灯泡正常发光,所以小灯泡两端的电压为额定电压,根据串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律的变形公式得滑动变阻器接入电路中的阻值为
答:(1)电流表的示数为0.3A;
(2)灯正常发光时的电阻为10Ω;
(3)滑动变阻器接入电路中的阻值为5Ω。
38.(1)12V
(2)20Ω
(3)28.8W
【详解】(1)只闭合开关S、S3,滑动变阻器滑片置于最大值处,只有滑动变阻器最大值接入电路,此时电流表示数为0.3A,电源电压为U=IR2=0.3A×40Ω=12V。
(2)保持滑片位置不变,闭合开关S、S2,R3与R2串联,电路的总电阻为R串60Ω
根据串联电阻的规律知,R3的阻值为R3=R串﹣R2=60Ω﹣40Ω=20Ω
(3)当同时闭合开关S、S1、S2、S3时,R1与R2并联,R3被短路,当通过滑动变阻器的电流最大时,整个电路的电流最大为
则电路的最大电功率为P大=UI最大=12V×2.4A=28.8W
39.9V,30Ω.
【分析】闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电阻R0和滑动变阻器Rc串联;移动滑片P至b端时,电阻R0和滑动变阻器Rb串联;根据电阻的串联特点和欧姆定律分别列出电路中电流的表达式,解方程即可得出答案.
【详解】闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电阻R0和滑动变阻器Rc=R串联;∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:I= ==0.3A−−−−−−−−−①移动滑片P至b端时,电阻R0和滑动变阻器Rb=R串联;此时电路中的电流为I′= = =0.2A−−−−−②由①②两式可得:U=9V,R=30Ω.
40.(1)40km
(2)4×107J
(3)164.16km
【详解】(1)根据速度公式可知汽车在这1h行驶的路程
(2)汽车匀速直线运动,处于平衡状态,所受牵引力
根据可知,汽车在这1h牵引力所做的功
(3)根据可知,总电能
最大有用功
根据可知,汽车最远可以运行的距离
41.(1)12V;(2)1.25A;(3)2.25W;4.5V
【详解】(1)只闭合S,S2时,电路为灯泡的基本电路;由于灯泡正常发光,所以电源电压等于灯泡的额定电压,即12V;
(2)同时闭合开关S,S1,S2且滑片P位于最下端B时,R1与滑动变阻器并联,并且滑动变阻器的全部阻值接入电路,电流表测量干路电流;电路的总电阻:
;
电流表的示数:
;
(3)当闭合开关S时,R1、滑动变阻器以及灯泡串联;由P=可知,灯丝的阻值:
;
电路中最小电流:
电路的最小总功率:
P=UI最小=12V×0.1875A=2.25W;
由欧姆定律可知,电压表的示数:
U′=I最小RL=0.1875A×24Ω=4.5V。
42.(1)100W;(2)
【分析】(1)已知电阻与额定电压,由电功率公式可以求出电烙铁的额定功率。
(2)由可以求出通电5min电烙铁产生的热量。
【详解】(1)电烙铁的额定功率
(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量
答:(1)电烙铁的额定功率100W;(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量是。
43.(1);(2)44Ω,176Ω
【详解】解:(1)由表格知道,烤箱高温挡的功率为1100W,烤箱高温挡正常工作5min所产生的热量为
(2)两开关同时闭合,电路为R1 的简单电路,R2被短路,由知道,两开关同时闭合为高温挡,则R1的电阻
只闭合开关S,两电阻串联接入电路,由知道,为低温挡
答:(1)烤箱高温挡正常工作5min所产生的热量为;
(2)R1和R2的阻值分别为44Ω和176Ω。
44.(1)0.008A;(2)4V;(3)3V
【详解】解:(1)由甲图可知,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压,由乙图知,当环境温度为40°C时,由可知,通过R0的电流
(2)当环境温度为40°C时,由乙图知R1的阻值为200Ω,电源电压为
(3)当被测温度为80°C时,由乙图知R1的阻值为100Ω,由欧姆定律可知,电路中的电流为
电压表的示数
答:(1)当环境温度为40°C时,通过R0的电流为0.008A;
(2)电源电压为4V;
(3)当被测温度为80°C时,电压表的示数为3V。
45.(1)20Ω;(2)0.2A,30Ω
【详解】解:(1)若只闭合开关S,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可知R1的电阻
(2)同时闭合开关S和S1时,两个定值电阻并联,电流表测量干路电流,根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
由并联电路电压的规律和欧姆定律得到R2的阻值
答:(1)R1的电阻为20Ω;
(2)同时闭合开关S和S1时,R2的电流和电阻分别为0.2A和30Ω。
46.(1)55Ω;(2)165Ω;(3)148.5V
【详解】解:(1)开关S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路,电路处于加热状态,由欧姆定律可得电热丝R1的电阻值
(2)当S1闭合、S2接b,两电阻串联接入电路,电热水壶进入保温状态后,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路电压的规律知电热丝R2两端的电压
U2=U-U1=220V-55V=165V
由欧姆定律得,电热丝R2的阻值
(3)当照明电路的电压下降到了198V时,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流
则R2两端的电压
答:(1)电热丝R1的电阻值为55Ω;
(2)电热丝R2的阻值为165Ω;
(3)R2两端的电压为148.5V。
47.(1)5V;10Ω
(2)2Ω~7.5Ω
【详解】(1)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。
(2)只闭合开关S和S2,灯泡L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
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
所以R1允许的取值范围是2Ω~7.5Ω。
48.(1)6.72×105J;(2)92.6%;(3)1000W, 200V.
【详解】解:(1)在1个标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
(2)由可得,正常加热10min消耗的电能:
W=Pt′=1210W×10×60s=7.26×105J,
电热水壶的效率:
(3)1200r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘就转过1200r,
所以,电能表的转盘转过100r消耗的电能:,
此时电路的实际功率:
电热水壶的额定加热功率为1210W,由可得,电热水壶的电阻:
由可得,电路实际电压:
答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;
(2)这次烧水的效率为92.6%;
(3)此时电路的实际功率是1000W,电路实际电压是200V.
49.(1)9V;(2)45Ω;(3)1.25~5Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,只闭合S1时,R1、R2串联,电流表测量电路电流;因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,则电路的总电阻
电源电压
(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端时,R1、R3并联,电流表测量干路电流;因并联电路中各支路两端电压相等,所以通过R1的电流
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流
则滑动变阻器的最大阻值
(3)只闭合S2时,R2与滑动变阻器串联;当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时R2两端电压
此时电路的电流
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
当电路电流为最大值0.8A时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时R2两端电压
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端最小电压
则滑动变阻器接入电路的最小阻值
因此滑动变阻器接入电路的阻值范围为1.25Ω~5Ω。
答:(1)电源电压为9V;
(2)滑动变阻器的最大阻值为45Ω;
(3)滑动变阻器连入电路的阻值范围为1.25~5Ω。
50.7.5Ω,10Ω
【详解】由图可知,当电压为1.5V时,电流为0.2A,此时电阻为
由图可知,当电压为2.5V时,电流为0.25A,此时电阻为
答:小灯泡两端电压为1.5V和2.5V时,小灯泡的电阻分别是7.5Ω和10Ω。
51.(1)3300J;(2)3200J;(3)99J;(4)125N,沿斜面向下
【详解】解:(1)电动机的消耗的电能
W电=P总t=330W×10s=3300J
(2)因为斜面倾角θ=30°,所以斜面长
l=2h=2×4m=8m
绳子拉力所做的功
WF=Fl=400N×8m=3200J
(3)流过电动机线圈的电流
电动机线圈产生的热量
(4)此过程中做的有用功
此过程中克服摩擦力做的功
受到的摩擦力大小
因为物体相对于斜面向上运动,则受到的摩擦力方向沿斜面向下。
答:(1)电动机的消耗的电能为3300J;
(2)绳子拉力所做的功为3200J;
(3)电动机线圈产生的热量为99J;
(4)物体在斜面上升过程中受到的摩擦力大小125N,方向沿斜面向下。
52.(1)44Ω;(2)0.75A;(3)249.3Ω
【详解】解:(1)当开关S接到a时,电路为R1的简单电路,电热水壶处于加热状态,根据欧姆定律可得,加热电阻R1的阻值为
(2)开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时R1与R2串联,根据可得,通过电阻R2的电流为
(3)保温时,根据电路图可知,电路中的总电阻为
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电阻R2的阻值为
答:(1)加热电阻R1的阻值为44Ω;
(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流为0.75A;
(3)电阻R2的阻值为249.3Ω。
53.(1)90Ω;(2)4.5V;(3)优秀
【分析】(1)当推挡板P移动时候,电阻R2与R1全部接入电路,电路中电流不变。首先根据计算处电路的总电阻,再根据R2=R-R1计算出R2的阻值。
(2)电压表测PB之间的电压,当挡板P到A端时,电阻R2全部接入电路,根据公式U2=IR2计算此时电压表的示数。
(3)导体的电阻与长度成正比,用R2的电阻除以它的长度得到单位长度电阻。当电压为3V时,首先根据计算出此时R2的阻值,再根据计算出此时的成绩,最后与14.8cm进行比较即可。
【详解】解:(1)由电路可知,当推挡板P移动时候,电阻R2与R1全部串联接入电路,电路中电流不变
由得,电路中的总电阻
由串联电路的特点得
R2=R-R1=120Ω-30Ω=90Ω
(2)由电路图知,推动挡板P到A端时,电压表测R2两端的电压,由得,此时电压表的示数
U2=IR2=0.05A×90Ω=4.5V
(3)电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,电阻为90Ω,单位长度电阻为3Ω/cm,
当电压示数为3V时,其所测电阻的阻值
R2′===60Ω
此时,坐位体前屈的成绩
L==20cm>14.8cm
那么,小刚同学成绩达到优秀。
答:(1)电阻R2的阻值为90Ω;
(2)推动挡板P到A端时,电压表示数为4.5V;
(3)小刚同学的成绩达到优秀。
54.(1)0.5A;(2)0,;(3)
【详解】解:(1)灯泡L正常发光时的电流为
(2)闭合开关S1和S3,断开开关S2,如图,L与R1串联,R2在干路上,电压表测R2两端电压,电流表测干路电流,当电源电压调至6V,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,表明灯泡两端电压为6V,则滑动变阻器接入的电阻为0,即电压表示数为0。根据并联电路电流的规律,此时经过R1的电流为
R1的阻值为
(3)断开开关S1、S2,闭合开关S3,L与R2串联,电压表测R2两端电压为,此时总电压为,所以灯泡两端的实际电压为
小灯泡的电阻为
小灯泡的实际电功率为
答:(1)灯泡L正常发光时的电流为0.5A;
(2)此时电压表的示数是0,R1的阻值是;
(3)小灯泡的实际电功率为。
55.(1);(2)5V
【详解】解:(1)如图,两电阻串联,电流表测电路中电流,将滑动变阻器的滑片移动到最右端时,两端电压为
两端电压为
滑动变阻器的最大阻值为
(2)由图可知,电压表测两端电压,所以,此时电压表的示数为5V。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为;
(2)此时电压表的示数为5V。
56.(1)5A (2)1.584×106J (3)176W
【详解】(1)依题意0~5min内,S1处于闭合状态,R1此时的电功率P1=1100W
由P=UI得:
(2)由,得W=Pt
W=1.1kW×h+0.44kW×h=0.44kW·h=1.584×106J
(3)依题意10~15min内,S1处于断开状态,R1与R2串联,此时电路总功率:P=440W
R1=44Ω
由P=UI=I2R得:
P1=I12R1=(2A)2×44Ω=176W
57.(1)22Ω;(2)1.65×105J;(3)60℃
【详解】(1)由电路图知:衔铁被吸下时,R1、R2并联,由并联电路的特点知
电路总电阻
答:衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是22Ω。
(2)由电路图知,保温状态下:R2、R3串联,10min加热电路产生的热量
10分钟内热水器散失的热量
答:10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J.
(3)由由图2可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小,由得:保护电阻R0的最小值
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流
I=10mA=0.01A
此时电流总电阻
此时热敏电阻
R=R总﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω
由图2可知,此时水温为为60℃。
答:保护电阻R0的阻值至少为200Ω,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃。
58.(1)200Ω;(2)100Ω;(3)2500N.
【详解】(1)由图乙可知,当压敏电阻所受压力为零时,压敏电阻的阻值R1=200Ω;
(2)由图甲可知,两电阻串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,由题知,压敏电阻所受压力为0时,电压表示数为2V,根据串联电路的电压电流规律,此时压敏电阻两端的电压:
U1=U﹣U0=6V﹣2V=4V,
电路中的电流:,
电阻R0的阻值:
;
(3)由图象可知,压力越大时,R1的阻值越小,
由串联电路的电压特点可知,当电压表的示数最大为U0′=3V时,压敏电阻所受压力最大,
此时电路中的电流:,
此时压敏电阻两端的电压:U1′=U﹣U0′=6V﹣3V=3V,
则此时压敏电阻的阻值:,
由图乙所示图象可知,压敏电阻所受最大压力为2500N.
59.(1)220W (2)180 (3)866.25s
【详解】(1)当电饭煲使用中档时,一根电阻丝接入电路,通过的电流:,
电饭煲使用低档时,两根电阻丝串联接入电路,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,消耗的电功率:;
(2)使用高档时,由可得,电饭煲正常工作20min消耗的电能:
W=P高t=900×10-3kW×h=0.3kW•h,
因600R/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转600R,
所以,电能表转盘旋转的圈数:
n=0.3kW•h×600R/kW•h=180R;
(3)电饭煲加热时的电阻,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J,
由可得,电饭煲消耗的电能:,
由t可得,需要的加热时间:.
答:(1)当电饭煲使用中档时,通过它的电流是2A;当电饭煲使用低档时,它消耗的电功率为220W;
(2)若使用高档,电饭煲正常工作20min,消耗的电能是0.3kW•h;电能表转盘旋转180R;
(3)利用高档功率把2kg的水从20℃加热到80℃需要847s.
答案第1页,共2页
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