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专题10计算题必刷
1.用烟煤烧水时,放出热量的40%可以将5kg的水从20C加热到100C。水的比热容是4.2×10J/(kgC,
烟煤的热值约为3×10Jkg。求:
(1)水吸收的热量?
(②)需要完全燃烧多少千克烟煤?
2.在完全隔热的装置内,用同一热源分别给100g水和100g某种油加热,其温度随时间变化的关系如图所
示,已知水的比热容是4.2×103J/(kg℃),求
个温度/C
油
水
30
20
024681012时间/min
(1)水在12min内吸收的热量;
(2)这种油的比热容。
3.如图是一辆房车,若在一段平直的路上匀速行驶33k,此过程消耗柴油质量为5g,牵引力为2×103N
柴油的热值为4.3×10J/kg。求:
(1)该房车在此过程中牵引力所做的功:
(②)柴油完全燃烧放出的热量:
(3)此房车行驶过程中热机的效率(结果保留至0.1%)。
4.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是0.25A,求:
S2
S
L2
A
S
(①)此时通过灯泡L3的电流:
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(2)当开关S1、S2、S都闭合时,灯泡L2中的电流是800mA,电流表A的示数是1.2A,此时灯泡L1和L3
中的电流:
(3)当只闭合开关S1和S2时,电流表A的示数。
5.如图甲所示的电路中,电压表示数为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数为1.2A,
A2的示数如图乙所示。求:
A
olllHllllWl3
0.20.4
0.6
0.63
甲
()电源电压为多少?
(2)通过L1、L2的电流分别是多少?
6.如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数如图丙所示,求:
2
1
2
A
0
0.20.4
0.6
0
A0.6
甲
乙
丙
(1)电流表A1、A2的示数是多少?(必要文字说明)
(2)通过小灯泡L的电流大小。
(3)通过小灯泡L2的电流大小。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R、R均为定值电阻,且R=102,只闭合开关S后,电流表
的示数为0.4A,再闭合开关S2,电流表的示数为0.5A。求:
S
R
(1)电源电压;
(2)通过R的电流;
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(3)飞的阻值。
8.如图所示电路,电源电压18V不变,电流表测量范围为0-3A,电压表测量范围为0~15V,定值电阻阻
值为102,滑动变阻器R的规格是“5021A”,将滑片P移到最右端,闭合开关S。求:
R
(1)电流表和电压表的示数:
(②)为保证电路安全,电压表的最小电压是多少;
(3)若用定值电阻R来替换R,不改变电表的测量范围,确保电路所有元件均安全使用的情况下,在移动变
阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的2倍,求定值电阻R的可能值。
9.在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表、电流表的示数分别为12伏和0.6安,断开开关后,电流表
的示数为0.2安。求:
R
A
(①)R,的阻值:
(2)R2的阻值;
(3)开关断开时,电压表示数。
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“1002,1A”字样。闭合开关S后,
电流表A的示数为0.5安,电压表V1的示数为10伏,电压表V2的示数为5伏。求:
A
(I)定值电阻R的阻值。
(2)电路中的总电阻R。
(3)当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电压表V2的示数。
11.在如图所示的电路中,电源电压为6V保持不变。当只闭合开关S,时,电流表的示数为0.3A;当只闭
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合开关S2时,电流表的示数为0.2A。求:
R
R2
(①)飞的阻值:
(2)只闭合开关S2时,R两端电压:
(3)当开关S2断开,S,、S,闭合时,电流表的示数。
12.如图所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻R,=282,灯泡L标有“6V3W字样(不考虑灯丝电阻
变化)。只闭合SS2,灯泡L正常发光;再闭合S,电流表示数变化了0.25A。求:
S2
R
Ro
S
()灯泡L正常发光时的电流。
(2)电阻R的阻值。
(3)通过控制开关通断,电路中电流的最大值与最小值之比。
13.如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图,均为定值电阻。高温挡功率为1000W,低温挡时R、
飞的总功率为220W。请计算:
R
S.
0220V
(1)R的阻值;
(②)电煮锅低温挡时电路中的电流:
(3)电煮锅高温挡正常工作10min消耗的电能。
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14.如图所示电路,电源电压保持不变。灯泡额定电压为6V,额定电流为0.8A,电阻R阻值为R的2倍。
当开关接Q时,R消耗的功率为4W,电路总功率为P;当开关接b时,R消耗的功率为1W,电路总功率
为乃。求:
a
R
(1)灯泡的额定功率;
(2)R与B的比值;
(3)当开关接b时,灯泡的实际功率。
15.小余和小组同学制作“多挡位调光台灯”如图甲所示图乙为电路简图,所用器材包括6V直流电源,标有
“2.5V0.5A”的小灯泡,定值电阻R和若干阻值相同的调挡电阻R等,3R。=4R,忽略灯丝电阻随温度的变
化,求:
R
50
R
甲
乙
()小灯泡的额定功率;
(②)开关接2时,小灯泡恰好正常发光,R的阻值:
(3)台灯在最亮的挡位工作1h消耗的电能是多少?
16.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为15V。闭合开关S,两灯泡正常发光,两电流表的指针均如图乙
所示。
A
0
0.6
000
-0.63
甲
乙
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(1)分析说明电流表A1和A2的示数分别是多少?
(2)求通过灯泡L,和L2的电流分别是多少?
(3)求灯泡L1正常工作的电功率是多少?
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1.用烟煤烧水时,放出热量的40%可以将5kg的水从20℃加热到100℃。水的比热容是,烟煤的热值约为。求:
(1)水吸收的热量?
(2)需要完全燃烧多少千克烟煤?
【答案】(1)
(2)0.14kg
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)需要完全燃烧的用烟煤烧水时,放出热量的40%可以将5kg的水从20℃加热到100℃。则烟煤完全燃烧释放的热量为
烟煤的质量为
2.在完全隔热的装置内,用同一热源分别给水和某种油加热,其温度随时间变化的关系如图所示,已知水的比热容是,求
(1)水在12min内吸收的热量;
(2)这种油的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水在12min内吸收的热量
(2)由于是用同一热源加热,在6min内水和油吸收的热量相等
油的比热容为
3.如图是一辆房车,若在一段平直的路上匀速行驶33km,此过程消耗柴油质量为5kg,牵引力为,柴油的热值为。求:
(1)该房车在此过程中牵引力所做的功;
(2)柴油完全燃烧放出的热量;
(3)此房车行驶过程中热机的效率(结果保留至0.1%)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)已知房车行驶的路程
牵引力。根据功的计算公式W=Fs,可得牵引力做的功
(2)已知消耗柴油的质量m=5kg,柴油的热值。根据燃料完全燃烧放出热量的计算公式,可得柴油完全燃烧放出的热量
(3)热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的百分比。在此过程中,牵引力做的功为有用功,即。柴油完全燃烧放出的热量为总能量,即。根据热机效率的计算公式,可得
4.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是0.25A,求:
(1)此时通过灯泡L3的电流;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L2中的电流是800mA,电流表A的示数是1.2A,此时灯泡L1和L3中的电流;
(3)当只闭合开关S1和S2时,电流表A的示数。
【答案】(1)0.25A
(2)0A,0.4A
(3)1.05A
【详解】(1)当只闭合S1时,电路中L1与L3串联,电流表测量电路中的电流,串联电路中各处电流相等,已知电流表示数是0.25 A,则通过L3的电流也为0.25 A。
(2)由电路图可知,当S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1被短路,通过L1的电流为0。此时L2和L3并联,电流表测干路电流,读数为1.2 A,则干路电流为1.2A,L2中电流为
由并联电路电流特点可知,通过L3的电流为
(3)当只闭合S1和S2时,灯泡L1和L3串联后,再与灯泡L2并联,则此时通过L1支路的电流为0.25A,通过L2支路的电流为0.8A,故根据并联电路电流关系可知此时电流表A示数为
5.如图甲所示的电路中,电压表示数为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。求:
(1)电源电压为多少?
(2)通过L1、L2的电流分别是多少?
【答案】(1)3V
(2)0.92A,0.28A
【详解】(1)由电路图甲可知,灯泡L1和L2并联,电压表V并联在灯泡L2两端,测量L2两端的电压。根据并联电路的电压规律,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。因为电压表示数为3V,所以L2两端的电压
故电源电压
(2)由电路图甲可知,电流表A1在干路上,测量干路总电流I;电流表A2在L2所在的支路上,测量通过L2的电流I2。题干已知,电流表A1的示数
根据并联电路中干路电流大于任何一条支路电流的特点,可知电流表A2的示数I2应小于1.2A,观察图乙的电流表表盘,如果选用0~3A量程,则读数为1.4A,大于干路电流1.2A,不符合物理规律,故电流表A2的量程应为0~0.6A。在此量程下,电流表的分度值为0.02A,其示数为
根据并联电路的电流规律可得通过L1的电流
6.如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数如图丙所示,求:
(1)电流表A1、A2的示数是多少?(必要文字说明)
(2)通过小灯泡L1的电流大小。
(3)通过小灯泡L2的电流大小。
【答案】(1)
1.2A 0.3A
(2)
0.9A
(3)
0.3A
【详解】(1)由电路图甲可知,两灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L2的支路电流。根据并联电路的电流规律,可知电流表A1的示数应大于电流表A2的示数,故A1选用的是0~3A的大量程,其分度值为0.1A,读数为
A2选用的是0~0.6A的小量程,其分度值为0.02A,读数为
(2)根据并联电路的电流特点,可得通过小灯泡L1的电流为
(3)由电路图甲可知,电流表A2与小灯泡L2串联,直接测量通过L2的电流,所以通过小灯泡L2的电流为0.3A。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,、均为定值电阻,且,只闭合开关后,电流表的示数为0.4A,再闭合开关,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)通过的电流;
(3)的阻值。
【答案】(1)4V
(2)0.1A
(3)40Ω
【详解】(1)当只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流I1。根据欧姆定律可知,电源电压U等于R1两端的电压,即
(2)当再闭合开关S2时,电阻R1和R2构成并联电路,电流表测量干路总电流。在并联电路中,各支路独立工作,互不影响,所以通过R1的电流I1仍然是0.4A。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过R2的电流I2为
(3)在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。所以R2两端的电压U2等于电源电压U。根据欧姆定律可知,R2的阻值为
8.如图所示电路,电源电压18V不变,电流表测量范围为0~3A,电压表测量范围为0~15V,定值电阻阻值为10Ω,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”,将滑片P移到最右端,闭合开关S。求:
(1)电流表和电压表的示数;
(2)为保证电路安全,电压表的最小电压是多少;
(3)若用定值电阻来替换,不改变电表的测量范围,确保电路所有元件均安全使用的情况下,在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的2倍,求定值电阻的可能值。
【答案】(1)0.3A,15V
(2)8V
(3)6Ω/50Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的总电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压。当滑片P移到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,其值为,此时电路的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流(电流表示数)为
滑动变阻器两端的电压(电压表示数)为
(2)为保证电路安全,电路中的电流不能超过电流表量程3A和滑动变阻器允许的最大电流1A,故电路中的最大安全电流
当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,其两端的电压也最小。此时电路的总电阻为
滑动变阻器接入电路的最小电阻为
此时电压表的最小示数为
(3)定值电阻来替换,由滑动变阻器的铭牌知道,允许通过的最大电流为1A,则电路中的最大电流可能为1A,可能为(即变阻器接入阻值为0时)
电路的最小电流可能为(即变阻器接入阻值最大为50Ω时),或(即电压表满偏时,R0的电压最小,电流最小)
电路中的最大电流恰好是最小电流的2倍,则有以下几种情况:①电路中的最大电流为1A,最小电流为
则有
解得,不符合题意,故此种情况不可能。
②电路中的最大电流为1A,最小电流为,则有
解得,此种情况可能。
③电路中的最大电流为,最小电流为,则有
解得
电路中的最大电流
最小电流
则电压表的最大示数此种情况可能。
④电路中的最大电流为最小电流为,则此种情况不可能。
综上可知,R0的阻值为6Ω或50Ω。
9.在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表、电流表的示数分别为12伏和0.6安,断开开关后,电流表的示数为0.2安。求:
(1)R1的阻值;
(2)R2的阻值;
(3)开关断开时,电压表示数。
【答案】(1)20欧
(2)40欧
(3)4伏
【详解】(1)闭合开关S,是只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,故电源电压U=12V
根据欧姆定律,R1的阻值
(2)断开开关S,两个电阻串联,电流表的示数为0.2安,总电阻
根据串联电路的特点知道,R2的阻值
(3)根据欧姆定律,开关S断开时,电压表示数
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100,1A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.5安,电压表V1的示数为10伏,电压表V2的示数为5伏。求:
(1)定值电阻R1的阻值。
(2)电路中的总电阻R。
(3)当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电压表V2的示数。
【答案】(1)20Ω
(2)30Ω
(3)12.5V
【详解】(1)由图可知,R1与R2串联,电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,即
电压表V2测量滑动变阻器R2两端的电压,即
电流表测量电路中的电流。由欧姆定律可知,定值电阻R1的阻值为
(2)根据串联电路电压的特点可知,电路总电压为
由欧姆定律可知,电路中的总电阻为
(3)当滑动变阻器的滑片移到最右端时,即,电路的总电阻为
由欧姆定律可知,此时电路中的电流为
则电压表V2的示数,即滑动变阻器R2两端的电压为
11.在如图所示的电路中,电源电压为保持不变。当只闭合开关时,电流表的示数为;当只闭合开关时,电流表的示数为。求:
(1)的阻值;
(2)只闭合开关时,两端电压;
(3)当开关断开,、闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)
20Ω
(2)
2V
(3)
0.9A
【详解】(1)当只闭合开关S1时,电路为R2的简单电路,电源电压,电流。根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
(2)当只闭合开关S2时,R1和R2串联,电路中的电流。
串联电路的总电阻为
根据串联电路电阻规律可得,电阻R1的阻值为
根据欧姆定律可得,R1两端的电压
(3)当开关S2断开,S1、S3闭合时,电阻R1和R2并联,电流表测量干路电流。并联电路中,各支路两端的电压等于电源电压
通过R1的电流为
通过R2的电流为
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数
12.如图所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻,灯泡标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化)。只闭合,灯泡正常发光;再闭合,电流表示数变化了。求:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)电阻的阻值。
(3)通过控制开关通断,电路中电流的最大值与最小值之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据灯泡L的铭牌“6V 3W”可知,灯泡的额定电压,额定功率
灯泡正常发光时的电流为
(2)当只闭合S1、S2时,电阻R1被开关S2短路,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流。因为灯泡L正常发光,所以电源电压U等于灯泡的额定电压,即
再闭合S3时,电阻R1仍被短路,电路变为灯泡L与电阻R0并联,电流表测干路电流。因为并联电路各支路独立工作,互不影响,所以通过灯泡L的电流不变。电流表示数的变化量即为通过电阻R0的电流。通过R0的电流 ,因为L与R0并联,所以R0两端的电压
根据欧姆定律,电阻R0的阻值为
(3)要使电路中电流最大,总电阻应最小。当开关S1、S2、S3都闭合时,R1被短路,L与R0并联,此时总电阻最小,电流最大。电路中的最大电流
要使电路中电流最小,总电阻应最大。当只闭合S1(S2、S3断开)时,R1与L串联,此时总电阻最大,电流最小。灯泡的电阻
串联总电阻
电路中的最小电流
电路中电流的最大值与最小值之比为
13.如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图,均为定值电阻。高温挡功率为1000W,低温挡时、的总功率为220W。请计算:
(1)的阻值;
(2)电煮锅低温挡时电路中的电流;
(3)电煮锅高温挡正常工作10min消耗的电能。
【答案】(1)
(2)1A
(3)
【详解】(1)由电路图可知,当开关S1、S2均闭合时,电阻被短路,电路为的简单电路。此时电路中的总电阻最小,根据电功率公式可知,在电源电压U一定时,电功率最大,电煮锅处于高温挡。的阻值
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电阻和串联。此时电路中的总电阻最大,根据电功率公式可知,在电源电压U一定时,电功率最小,电煮锅处于低温挡。
根据电功率公式可得,低温挡时电路中的电流
(3)电煮锅高温挡正常工作时间
由可得,消耗的电能
14.如图所示电路,电源电压保持不变。灯泡额定电压为,额定电流为,电阻阻值为的2倍。当开关接时,消耗的功率为,电路总功率为;当开关接时,消耗的功率为,电路总功率为。求:
(1)灯泡的额定功率;
(2)与的比值;
(3)当开关接时,灯泡的实际功率。
【答案】(1)
4.8W
(2)
2:1
(3)
5W
【详解】(1)根据电功率公式 可得,灯泡的额定功率为
(2)当开关接a时,R1与R2串联;当开关接b时,R1与L串联,由可得,前后两种情况下R1的电功率之比
解得
前后两种情况下电路的总功率之比
(3)当开关接a时,R1与R2串联,因串联电路电流处处相等,且电阻R2阻值为R1的2倍,所以,R1与R2的电功率之比
R2消耗的功率
电路的总功率
则开关接b时电路的总功率
因总功率等于各电阻消耗功率之和,所以开关接b时灯泡的实际功率
15.小余和小组同学制作“多挡位调光台灯”如图甲所示图乙为电路简图,所用器材包括6V直流电源,标有“2.5V 0.5A”的小灯泡,定值电阻和若干阻值相同的调挡电阻等,,忽略灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)开关接2时,小灯泡恰好正常发光,的阻值;
(3)台灯在最亮的挡位工作1h消耗的电能是多少?
【答案】(1)1.25W
(2)4Ω
(3)14400J
【详解】(1)根据电功率公式,小灯泡的额定功率为
(2)由欧姆定律可知,灯泡的电阻
当开关接2时,电路为小灯泡L、电阻R0和一个调挡电阻R串联,此时小灯泡正常发光,说明电路中的电流为小灯泡的额定电流,即
根据欧姆定律,电路的总电阻为
根据串联电路电阻特点,可得
则
即①
已知②
联立方程①和②,解得,
(3)台灯的亮度由小灯泡的实际功率决定,由图可知,当开关接1时,只有小灯泡L和电阻R0串联,此时电路的总电阻最小,由可知,台灯最亮。最亮挡位的总电阻为
此时电路中的电流为
台灯在最亮挡位工作时,整个电路的总功率为
则台灯工作1h消耗的电能为
16.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为15V。闭合开关S,两灯泡正常发光,两电流表的指针均如图乙所示。
(1)分析说明电流表A1和A2的示数分别是多少?
(2)求通过灯泡L1和L2的电流分别是多少?
(3)求灯泡L1正常工作的电功率是多少?
【答案】(1)1.5A,0.3A
(2)1.2A,0.3A
(3)18W
【详解】(1)由电路图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A2测量通过L2的电流,电流表A1测量干路总电流。根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的示数应大于电流表A2的示数。题中两电流表指针位置相同,说明两电流表选用了不同的量程。电流表A1选用的是0~3A的大量程,分度值为0.1A,示数为
电流表A2选用的是0~0.6A的小量程,分度值为0.02A,示数为
(2)电流表A2测量通过L2的电流,所以通过灯泡L2的电流
电流表A1测量干路总电流,所以总电流
根据并联电路的电流特点,通过灯泡L1的电流为
(3)因为灯泡L1和L2并联,所以灯泡L1和L2两端的电压
灯泡L1正常工作的电功率
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