内容正文:
期末专题:电学计算题(专项训练)-2025-2026学年人教版九年级物理全一册
一、计算题
1.如图所示的电路,当闭合开关S时,电流表A的示数为0.54A,电流表的示数为0.24A,求:
(1)通过灯泡的电流;
(2)通过灯泡的电流。
2.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1的阻值为15Ω,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)通电100s,R2消耗的电能。
3.如图所示电路中,电源电压恒为6V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。将滑片P移到最右端,闭合开关和,读出此时电流表示数I为0.5A。请计算:
(1)通过的电流;
(2)的阻值。
4.如图所示的电路中,电源电压为6V不变,R1的阻值为10Ω,R2 的阻值为20Ω,闭合开关后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分别是多少?
5.在如图所示的电路中,开关闭合后电流表A1的示数为1.8A,电流表A2的示数为0.7A。求:通过灯泡L1的电流I1和通过灯泡L2的电流I2。
6.如图所示电路中,定值电阻R1=10 Ω.当开关S闭合时,电流表示数为0.2 A,电压表示数为4 V.求:
(1)定值电阻R2的阻值.
(2)电源电压.
7.把一个标有“6V 2.4W”字样的灯泡接在10V的电源上,若使灯泡正常发光,求:
(1)应串联电阻的阻值。
(2)电流通过电阻1min所做的功。
8.如图所示,是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路,电源电压恒定。R1为电热丝,白炽灯泡L标有“12V 18W”字样(R1和L电阻均恒定不变),滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,灯泡正常发光。当所有开关都闭合,P位于最右端时,电路中的总电流为2.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流;
(3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量。
9.如图所示,电源电压保持不变。当、闭合,断开时,电压表示数为;
(1)当、S3断开,闭合时,电压表示数为,则两端的电压为多少伏?
(2)当、闭合,断开时,电流表A和的示数分别为和,则通过、的电流为多少安?
10.小明为了控制灯泡的亮度,设计了如图所示的电路,已知电源电压恒定不变。灯泡L正常发光时的电压为6V,此时通过它的电流为1A,灯泡电阻不随温度变化,滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端,闭合开关S,缓慢移动滑片P,当滑片P位于b端时,灯泡恰好正常发光。
(1)求电源电压U;
(2)求灯泡L的电阻;
(3)当电流表的示数为0.3A时,求此时滑动变阻器接入电路的电阻。
11.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.6A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)10s内电流通过整个电路所做的功。
12.如图所示的电路,电源电压为9V且保持不变,电阻的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表的示数为1.5A。求:
(1)通过的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)整个电路工作1min消耗的电能。
13.如图所示电路,闭合开关S后,两灯都正常发光,两电表指针都有偏转,示数稳定。已知电源电压为9V,灯L1的电阻为15Ω,灯L2的电阻为12Ω,试分析甲、乙两电表分别是什么电表,它们的示数是多少?
14.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。如图乙是小明和他的同学根据半导体材料这种电阻的特性自制的半导体温度计的原理图,利用电流表的示数来指示某一空间的温度。已知电源电压恒为12V,电流表的量程为0.6A,R0为定值电阻。
请你回答下列问题:
(1)当环境温度为20℃时,电流表的示数为0.2A,则定值电阻R0的阻值为多少?
(2)该温度计能测量的最高温度为多少?此时电路中消耗的电功率为多少?
15.如图,电源电压恒定,灯泡规格为“”,滑动变阻器最大阻值为为定值电阻。闭合开关S,将接1,移动滑片使灯泡正常发光,电路总功率为;将接2,滑片移至a端,电流表示数为0.8A,电路总功率为,滑片移至b端,电流表示数为0.2A。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)与的比值;
(3)电源电压。
16.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为25Ω。只闭合开关S,电流表的示数为0.4A,求:
(1)电源电压U;
(2)再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A,通过定值电阻R2的电流I2;
(3)定值电阻R2的功率P2。
17.在如图所示的电路中,电源电压为12伏,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20欧1安”字样。闭合电键S后,移动变阻器的滑片P,在电路元件不被损坏的情况下,
①当电路中通过电流最大时,求电阻R1两端的电压U1max。
②求变阻器R2接入电路中阻值的变化范围。
18.在图中所示的电路中,电源两端电压不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片移至点M时,变阻器接入电路的电阻为RM,电阻R2消耗的电功率为P2,电压表V1、V2的示数分别为U1和U2;滑动变阻器滑片移至点N时,变阻器接入电路的电阻为RN,电阻R2消耗的电功率为P2,电压表V1的示数为U1。已知:U1∶U2=2∶5, U1∶U1=1∶2,P2=8W,P2=2W。求:
(1)滑动变阻器接入电路的电阻RM与RN之比;
(2)滑片左右移动的过程中,电路消耗的最大电功率Pmax。
19.如图所示,电源电压可调,可知 滑动变阻器 的最大阻值为15Ω,请完成下列小题:
(1)若调节电源电压为 10V,只闭合 ,移动滑动变阻器滑片在最左端时,求电流表示数;
(2)若只闭合S2,调节电源电压,移动滑动变阻器滑片,电压表示数在1~3V之间变化,求电源电压的最大调节范围;
(3)调节电源电压不变,若只闭合 ,移动滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为0.5A;若同时闭合 ,电流表的示数为3A,求. 的阻值.
20.如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,灯泡L标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,当只闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片P位于R1的中点时,灯泡L的实际功率为0.5W;当只闭合开关S、S2,滑动变阻器的 阻值接入电路,电流表的示数为0.15A.定值电阻R0和标有“6V 3W”灯泡L的信息图象如图乙所示。求:
(1)灯泡正常发光10min,电流通过灯泡产生的热量;
(2)电源电压;
(3)为保证电路安全,电路消耗的最大电功率及滑动变阻器连入电路的阻值(要求:L、R0、R1最多只有两个连在电路中)。
答案解析部分
1.【答案】(1)0.24A
(2)0.3A
2.【答案】(1)3V;(2)30J
3.【答案】(1)0.3A
(2)30Ω
4.【答案】解:由图可知,电阻R1和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,电流表的示数I= = =0.2A,
串联电路中各处的电流相等,通过R1的电流是0.2A,电压表的示数U1=IR1=0.2A×10Ω=2V。
答:电流表的示数是0.2A,电压表的示数是2V。
【解析】【分析】根据电压和电阻的比值计算电流;利用电流和电阻的乘积计算电压。
5.【答案】解:由图可知L1、L2并联,电流表A1测干路电流,则
电流表A2测L2的电流,即
因为在并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和,所以流过L1的电流为
答:通过灯泡L1的电流I1为1.1A,通过灯泡L2的电流I2为0.7A
【解析】【分析】分析电路图可知,灯L1和L2组成并联电路,电流表A1测通过干路的电流,电流表A2测通过灯L2的电流,在并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和,据此解答。
6.【答案】(1)20Ω;(2)6V
7.【答案】(1)解:若使灯泡正常发光,则串联电阻两端的电压为
小灯泡正常发光时的电流
串联电路电流处处相等,所以应串联电阻的阻值
答:应串联电阻的阻值为10Ω;
(2)解:电流通过电阻lmin所做的功
答:电流通过电阻lmin所做的功为96J。
【解析】【分析】(1)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流,利用欧姆定律求电阻即可;
(2)求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
8.【答案】(1)解:当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,只有灯泡的简单电路,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压是12V,电源电压是12V。
答:电源电压是12V;
(2)解:灯泡的电阻
当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,变阻器连入电路的电阻最大,变阻器和灯泡串联,通过灯泡的电流
答:当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流是0.25A;
(3)解:当所有开关都闭合,P位于最右端时,灯泡和电阻R1并联,此时通过灯泡的电流
由并联电路电流的规律可知通过电阻R1的电流I1=I总-IL=2.1A-1.5A=0.6A
电阻R1的阻值
当只闭合开关S和S1,电阻R1和变阻器R串联,电热丝R1产生的热量
当R=R1=20Ω
电阻丝R1在1min产生的热量最大,电热丝R1工作1min产生的最大热量
答:当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量是108J。
【解析】【分析】 (1)根据用电器的电压,判断电源电压;
(2)根据电压和电功率,可以计算用电器的电阻;利用电压和电阻的比值, 计算电流;
(3)利用电压和电阻的比值, 计算电流;根据电压和电流的比值计算电阻;利用电流、电阻和时间,计算消耗的电能,产生的热量。
9.【答案】(1)2V;(2)0.2A,0.3A
10.【答案】(1);(2);(3)
11.【答案】(1)解: 通过R1的电流为I1=I总-I2=1.5 A-0.6 A=0.9 A;
并联电路各支路两端的电压等于电源电压,则电源电压U=U1=I1R1=0.9 A×10 Ω=9 V。
(2)解: 电阻R2的阻值为R2===15 Ω。
(3)解: 10 s内电流通过整个电路所做的功W=UI总t=9 V×1.5 A×10 s=135 J。
【解析】【分析】(1)闭合开关后两个电阻并联,在并联电路中总电压等于各支路电压,求出电阻 R1 的电压即为电源电压。
(2)在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(3)根据公式 W=UIt 即可求出整个电路左的功。
12.【答案】(1)解:
(2)解:
(3)解:
【解析】【分析】(1)根据,计算电流;
(2)利用并联电路电流规律,计算支路电流,利用,计算电阻;
(3)根据W=UIt,计算消耗电能的多少。
13.【答案】电流表要串联使用,电压表要并联使用,乙表与L1并联,则乙表为电压表;两个灯泡都亮,则甲表为电流表(若为电压表,则L1中无电流,不亮),且测L1中的电流,此时两个灯泡的关系为并联,由并联电路的电压特点知,两个灯泡得到的电压都为9V,所以甲的读数为通过L1的电流 ,
电压表的读数为9V;
答:甲表是电流表示数为0.6A,乙表是电压表示数是9V。
【解析】【分析】由于电路并联,电流通过的是电流表,电压表和所测量位置并联;利用电压和电阻的比值计算电流。
14.【答案】(1)解:由图甲知,当环境温度为20℃时,半导体的电阻R=50Ω。由图乙知,半导体电阻与定值电阻串联在电路中,则电路中的总电阻
那么定值电阻R0=R总-R=60Ω-50Ω=10Ω
答:定值电阻R0的阻值为10Ω;
(2)解:当电路中电流为最大值,即电流表的最大示数0.6A时,所测的温度最高,那么此时电路中的总电阻
半导体电阻的阻值R'=R总-R0=20Ω-10Ω=10Ω
由图甲知,当半导体电阻R'=10Ω时,温度为100℃。
此时电路中消耗的电功率P=UImax=12V×0.6A=7.2W
答:该温度计能测量的最高温度为100℃,此时电路中消耗的电功率为7.2W。
【解析】【分析】(1)结合电路的电流和电压,利用欧姆定律求解总电阻,减去半导体电阻的阻值,即为定值电阻的阻值;
(2)电路中的最大电流为0.6A,利用欧姆定律求解总电阻,减去定值电阻的阻值即为半导体电阻的阻值,根据图像求解此时的温度,利用公式P=UI求解功率即可。
15.【答案】(1)解:灯泡规格为“”,
则灯泡正常发光时的电阻为。
(2)解:灯泡规格为“”,
则小灯泡的额定电流为;
闭合开关S,将S1接1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,
当小灯泡正常发光时,电路总功率为;
将S1接2,滑片移至a端,电路中只有定值电阻R2接入电路,电流表示数为0.8A,电路总功率为;
则P1与P2的比值为
。
(3)解:将S1接2,滑片移至a端时,此时只有R2单独工作,
根据U=IR得到:①
将S1接2,滑片移至b端时,变阻器与R2串联,
根据U=IR得到:②
①②联立解得:U=8V。
【解析】【分析】(1)根据计算灯泡正常发光时的电阻;
(2)根据计算灯泡的额定电流,再根据P=UI计算电路的总功率之比;
(3)电源电压保持不变,根据U=IR针对两个状态列出两个方程,然后联立计算即可。
(1)由知道,灯泡正常发光时的电阻为
(2)由知道,小灯泡的额定电流为
闭合开关S,将S1接1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,当小灯泡正常发光时,电路总功率为
将S1接2,滑片移至a端,电路中只有定值电阻R2接入电路,电流表示数为0.8A,电路总功率为
则P1与P2的比值为
(3)将S1接2,滑片移至a端时
①
将S1接2,滑片移至b端时
②
由①②得
U=8V
16.【答案】(1)解:由图可知,只闭合开关S时,只有R1工作,此时通过R1的电流为0.3A,根据欧姆定律
可知,电源电压
答:电源电压为10V;
(2)解:当闭合开关S、S1时,R1、R2并联,此时电流表测干路电流。根据并联的电路的电流特点可知,通过R2的电流
答:通过定值电阻R2的电流为0.1A;
(3)解:根据并联电路电压规律可知,R2两端电压为电源电压,即
R2的功率
答:定值电阻R2的功率为1W。
【解析】【分析】(1)根据公式U=IR,可求出电压;
(2)根据公式I2=I-I1,可求出电流;
(3)根据公式P=UI,可求出电功率。
17.【答案】解:①由于滑动变阻器R2上标有“20欧1安”字样。则电路中通过的最大电流Imax=1A,
根据欧姆定律可知,
此时电阻R1两端的电压U1max=ImaxR1=1A×10Ω=10V;
②根据欧姆定律可知,
电路最小总电阻R总min= = =12Ω,
电阻R1和变阻器串联,根据串联电路的电阻特点可知,
变阻器R2接入电路的最小阻值R2min=R总max﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω,
由于R2max=20Ω,所以 变阻器R2阻值的变化范围为2~20Ω。
答:①此时电阻R1两端的电压1.5V;
②变阻器R2阻值的变化范围为2~20Ω。
【解析】【分析】(1)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比;
(2)利用欧姆定律求解电路中的总电阻,再利用串联电路电阻规律求解分电阻即可。
18.【答案】解:(1) 当开关S闭合,滑动变阻器滑片移到M点时,电路图如图甲所示;当开关S闭合,滑动变阻器滑片移到N点时,电路图如图乙所示。
∵P=I2R,且P2=8W,P2′=2W,
∴
∵电源的电压不变,
∴
即:R1+R2+2RM=RN①
∵I=U/R,且U1:U2=2:5,U1:U1′=1:2,
即5R1+3RM=2R2②
即3R1+4RM=RN③
由①②③式可得:RM=R1,R2=4R1,RN=7R1,
∴
当滑动变阻器的滑片移到右端时,接入电路中的电阻为0Ω,电路中的电阻最小,电路中的电功率最大,丙图所示,
∵电源的电压不变,
∴图甲和图丙中的电流之比:
甲图中R2的电功率和丙图总功率Pmax的比值:
∴Pmax=P2=×8W=14.4W.
【解析】【分析】 欧姆定律的应用;电阻的串联;电功率的计算
19.【答案】(1)解:只闭合S2,移动滑动变阻器滑片在最左端时,R2与R3的最大阻值串联,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,
所以电路中电流表的电流
(2)解:只闭合S2 时,R2与 R3串联,电压表测 R2两端的电压,此时电路中的电流
电压表的示数
因为移动滑动变阻器滑片,电压表示数在1V~3V变化,
所以 即 ,
当 时,电源的电压最小为1V,当 时,电源的电压最大为7.5V,
则电源电压的最大调节范围为1V~7.5V.
(3)解:只闭合S1,移动滑动变阻器滑片在最左端时,R1 与R3的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,则电源的电压
同时闭合S1,S2,S3时,R1与R2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,且干路电流等于各支路的电流之和,
所以干路电流表的示数
整理可得 解得 或
由 可知,R1的阻值为5Ω.
【解析】【分析】(1)串联电路中,总电阻等于各电阻之和,利用,计算电路中的电流;
(2)根据串联电路中,各电阻的分压比等于电阻比,计算电阻的分压,根据电压表的变化范围,根据U=IR,计算电阻范围;
(3)利用电阻串联时的电流和电阻,利用YU=IR,表示电源电压;根据电阻并联时,支路电流之和等于干路电流,计算干路电流,整理,计算未知电阻的大小。
20.【答案】(1)解:灯泡正常发光10min,电流通过灯泡产生的热量:Q=W=P额t=3W×10×60s=1800J
答:灯泡正常发光10min,电流通过灯泡产生的热量为1800J;
(2)解:当只闭合开关S、S1时,灯L与R1串联,滑片P位于中点,灯泡L的实际功率为0.5W;
由乙图可知此时通过灯泡的电流为0.25A,电压为2V,由P=UI知,符合实际功率为0.5W,
由I= 可得,此时灯泡电阻:RL= = =8Ω,
由串联电路特点和欧姆定律可得,电源电压:U=IR=IL(RL+ R1)=0.25A×(8Ω+ R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当只闭合开关S、S2时,R0与R1串联,滑动变阻器的 阻值接入电路,电流表的示数为0.15A,
由乙图知,此时R0两端电压为3V,
由欧姆定律得,R0的阻值:R0= = =20Ω,
所以电源电压:U=I′R′=I′(R0+ R1)=0.15A×(20Ω+ R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可解得:R1=44Ω,U=7.5V。
答:电源电压为7.5V
(3)解:由图象知,相同电压下灯泡电流大于定值电阻R0的电流,
L、R0、R1最多只有两个连在电路中,电源电压一定,由P=UI知,当只闭合开关S、S1,灯L与R1串联,电路消耗功率有最大值,
由P=UI得,电灯正常发光的电流:I额= = =0.5A,
由串联电路特点知,为保证电路安全,电路中的最大电流为0.5A,
所以电路消耗的最大电功率:P最大=UI额=7.5V×0.5A=3.75W;
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时滑动变阻器连入电路的阻值:R1′= = = =3Ω
答:电路消耗的最大电功率及为3.75W,滑动变阻器连入电路的阻值为3Ω。
【解析】【分析】(1)根据电功率和时间的乘积计算热量;(2)根据电压和电流计算电阻,利用电流和总电阻计算电源电压;(3)根据电源电压和最大电流的乘积计算最大电功率,利用分压和电流的比值计算电阻。
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