内容正文:
⊙)
D计算题组综合练—攻重点
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3电学综合计算
1.(2025云南中考)如图所示的电路中,电源电压U=6V,电阻R2=52。闭合开关S,电流表A1的
示数I1=0.3A。求
(1)R的阻值。
(2)电流表A的示数I。
(3)整个电路工作10s消耗的电能W。
A
2.(2025广东中考)小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图,电源电压U为6V,灯泡L标有“6V
0.5A”字样。定值电阻R阻值为122。
(1)S2拨到1处时,闭合开关S,求L的电功率。
(2)S2拨到2处时,闭合开关S,电流表示数为0.3A,求:
①R两端的电压;
②L工作100s消耗的电能。
δ
·46·
3.如图所示,科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻R1=5,电源
电压恒为4V,R2的规格为“2020.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。根据
以上信息,请回答下列问题。
(1)当被测身高增加时,电压表的示数
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当R2实际接入的电阻值为5Ω时,电流表的读数是多少?
(3)为保证各元件安全,滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围是多少?
(A
4.R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,R。
为定值电阻,阻值为202,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值。
(2)用300N的力推电阻,求图乙中R。的电功率。
(3)图丙中当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F的最大值。
↑F/N
35
300…
250
200
………
150
100
…………
50
④
0510152025303540R/m
A
分
·47·
5.图甲是某种材料的电阻随温度变化的关系图像。根据该种材料电阻的特性,小夏设计了如图乙所
示的电路,其中R为该种材料制成的电路元件,定值电阻R=10Ω,电流表量程为“00.6A”,电源电
压为12V保持不变
(1)图甲所示的材料应该是
(选填“半导体”或“超导体”)。
(2)当电流表的示数为0.4A时,环境温度是多少?此时R的电功率是多少?
(3)若需要测量环境温度最低为20℃,最高为100℃,请通过计算判断电流表的量程是否满足
需要。
+R/2
50
。电源。
2
101
0
2040
100t/℃
甲
6.图甲、图乙分别为某热水壶的铭牌和简化电路图,R1和R2为发热丝,S为总开关,S2为温控开关,
1、2分别为温控开关的两个接触点,图丙为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图
像,已知p咏=1.0X103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量。
(2)本次工作过程共消耗的电能;
(3)发热丝R1和R2的阻值。
P/W
型号
×XX
容量
1L
1210
额定电压
220V
额定频率
50 Hz
S29
加热功率1210W
保温功率
40W
40-
-o220 Vo
15 t/min
甲
丙
·48·(2)表演时,楠竹所受的浮力:F浮=G总=150N+
5650y=2.825×103Pa。
550N=700N,表演时独竹漂排开水的体积:V排=
0.02m
F浮
(3)压路机匀速前进时处于平衡状态,受到的牵引力
700N
*g1.0X103kg/m×10N/kg-0.07m3。
和阻力是一对平衡力,二力大小相等,即F奉=f=
(3)表演时,为了保持平衡,楠竹所受的合力应为零,
0.4G总=0.4×5650N=2260N,压路机牵引力做
楠竹受到自身的重力、水的浮力和表演者的压力的
的功:W=F牵s=2260NX120m=2.712×105J。
作用,这三个力应在一条直线上,所以在表演时表演
得,柴油完全燃烧释放的热量:Q=四
者应尽量站在楠竹重心的位置。
(④由TQk
6.(1)如图所示:
2.712X101-9.04×10J,由Q做=m9可得,消耗
30%
无线电波
柴油的质量:m=Q=头,04X10J】=0.0226kg。
9柴油4×107J/kg
3.(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t一t)=4.2×
103J/(kg·℃)X2×103kg×(45℃-5℃)=3.36×
(2)①氮气球在空气中受到的浮力:F浮=p空gV排=
108J。
1.2kg/m3×10N/kg×230m3=2760N;
(2)根据Q吸=14%Q微可知,干木柴完全燃烧放出的
②氦气的重力:G=pgV=0.18kg/m3X10N/kg×
230m3=414N,压强不要超过2000Pa,受力面积至
热量:Q=%=380】-24X10J,根据
14%
少有900cm2=0.09m,最大压力F=S=
Q放=m加g可知,需要干木柴的质量:m-Q位=
9干木柴
2000Pa×0.09m2=180N;
2.4×109J
不会将铝板压变形,要求他对水平“锅面”的压力在
1.2×10J/kg
=200kg。
125~200N之间,即压力在125~180N之间;氦气
(3)由题知,散热管材料为聚丁烯,用木地板,该家庭
球、人与检修装备组成的整体站在反射面板上,在竖
地面单位面积上的散热功率P=90.0W/m,该供暖系
直方向上,重力与浮力、支撑力三力平衡,则G人十
统每小时的散热量:Q=PSt=90.0W/m×80m2×
G检十G=F浮+F支;750N十G脸小+414N=2760N+
3600s=2.592×107J。
125N,或750N+G大+414N=2760N+180N,
4.(1)裂不可再生
G检小=1721N;G检大=1776N。
(2)1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油
2热学综合计算
完全燃烧所释放的能量,V=300L=0.3m3;
1.(1)水吸收的热量:Q吸=c水m咏(t-6)=4.2X
汽油的质量:m=pV=0.71×103kg/m3×0.3m3=
103J/(kg·℃)×4kg×(70℃-20℃)=8.4X105J.
213kg;这些汽油完全燃烧放出的热量:Q油=mq=
(2)煤气完全燃烧放出的热量:Q放=mq煤气=0.05kg×
213kg×4.6×10J/kg=9.798×109J;
4.2×107J/kg=2.1×106J.。
即1L的海水中提取的氘参与核聚变能放出的能量
(3)煤气炉加热的效率:厂。
-X100%=8410×
为:Q核=9.798×109J;
2.1×106J1
“220V0.5A”电灯的功率:P=UⅡ=220V×0.5A=
100%=40%。
110W;
2.(1)根据速度公式得,压路机在这次压路作业中运动
可以供一盏“220V0.5A”的电灯正常工作时间:
的距离:s=vt=0.2m/s×10×60s=120m
(2)根据密度公式得,水箱中水的质量:m水=pV
4=g-g-9.798X101≈8.91X10s9
110W
1.0g/cm3×15×103cm=15000g=15kg,G水=
(3)因3.4×10-5kg的氘完全核聚变,可放出9.798×
m水g=15kg×10N/kg=150N,压路机的重力:
10°J的能量,340kg的氘完全核聚变可放出的能
G压路机=m压路机g-550kg×10N/kg=5500N,
量:W=
340kg×9.798×10°J=9.798×
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加
3.4×105kg
上水的重力,F=G压路机十G水=5500N+150N=
1016J。
3电学综合计算
5650N,该压路机对水平地面的压强:p=号-
1.闭合开关S,两电阻并联,电流表A测量干路电流,
·7。
电流表A,测量通过R的电流。
③)图丙中,R和R并联,通过R的电流:。一&自
(1)电阻R的阻值:R1=
a.3A-20n.
U-6V
20Q=0.3A:由于电流表的量程为0~0.6A,干路
6V
(公)通过电阻风的电流:山-局-器=12A,根据
电流最大为Imx=0.6A;根据并联电路电流的特
并联电路的电流特点可知电流表A的示数:I=I1十
点,通过R的最大电流:I总=Imx一I,=0.6A-
I2=0.3A+1.2A=1.5A。
(3)整个电路工作10s消耗的电能:W=UIt=6VX
03A=0.3A,则电阻R的最小阻值:R-,
0.3A=200,由图甲可知最大推力F=200N。
6V
1.5A×10s=90J。
2.(1)S2拨到1处时,闭合开关S,电路中只有灯泡L工
5.(1)半导体
作。电源电压U为6V,灯泡L标有“6V0.5A”字
(2)当电流表的示数为0.4A,根据欧姆定律和串联
样,可知通过灯L的电流为0.5A,L的电功率:
PL=ULI=6VX0.5A=3W。
电强的规律,R的电阻为:R-号-R=头
(2)S2拨到2处时,闭合开关S,灯泡L与电阻串联,
102=202;
电流表测量的是电路中的电流。
由图甲可知,环境温度是40℃,此时R的电功率:
①根据欧好定律1=是得:R两端的电压:U=
P=R=(0.4A)2×202=3.2W。
(3)环境温度最低为20℃和最高为100℃对应的R
I1R=0.3A×122=3.6V;
电阻大小分别为50和102,根据电阻的串联和欧
②根据串联电路的电压特点可知:灯L此时两端的
U
电压:U'=U-UR=6V-3.6V=2.4V;
姆定律,电路的电流分别为:I=R十R
根据串联电路的电流特点可知:此时通过灯L的电
12V
J
12V
50n+100-0.2A:l2=R2千R=100+10n
流为0.3A;L工作100s消耗的电能:W=U'I1t=
0.6A。故电流表的量程满足需要。
2.4V×0.3A×100s=72J。
6.(1)满壶水的质量:m=p冰V=1.0×103kg/m3×1×
3.(1)变大
10-3m3=1kg。
(2)当开关闭合时,R1、R2串联,根据欧姆定律可知
水从25℃加热至100℃吸收的热量:
电流表的示数:1尽与n4A
Q吸=c水m(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)X1kg×
(3)R2的规格为“200.5A”,电压表量程为0~3V,
(100℃-25℃)=3.15×105J.
电流表量程为0~0.6A,为了保证电路中各元件安
(2)由题图丙可知,加热功率为1210W,加热时间为
全工作,电路中的最大电流为0.5A,此时的总电阻:
5min,保温功率为40W,保温时间为10min。
R。-号-。二8几带动变阻器接人电路的最小
加热消耗的电能:W加=P加t=1210W×5×60s=
3.63×105J,
电阻:R2小=R总一R1=82一52=32,滑动变阻器
保温消耗的电能:W保=P保t2=40W×10×60s=
接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最
0.24×105J,本次工作过程共消耗的电能:W=W加十
大,最大电压为3V,定值电阻R1两端电压U1=
W保=3.63×105J+0.24×105J=3.87×105J。
U-U2=4V-3V=1V,串联电路各处电流都相
(3)当闭合开关S,S2与1连接时,电路为只含有发
等,则哈-总,可号8-解得此时R=15Q,所
热丝R2的简单电路,此时处于加热状态。根据P=
U
以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3~15Ω。
发可知,发热地R的阻值风--=
4.(1)由图甲可知,当F=0时,电阻R=402。
402。当闭合开关S,S2与2连接时,两发热丝串
(2)图乙中,R和R。串联,已知F=300N,由甲图可
联,为保温状态,电路的总电阻:R:=一
电阻R=10,串联电路的电流:【=R
(220VD2=12100。
40W
20Q+100=0.2A:R,的功率:P-FR=(0.2A0X
6V
根据串联电路中电阻的特点可知,发热丝R的阻
202=0.8W。
值:R1=R总-R2=12102-402=11702。
·8