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专题04 计算题(期末 专项训练)2025-2026学年九年级物理上学期新教材苏科版
一、计算题
1.图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻R2的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻R1=200Ω。某次测量时,只闭合开关S1,电流表示数为100mA,再闭合开关S2,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
2.某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变, Ro=20Ω,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为2V时,电路中的电流多大?
(2)当环境温度为 时,电压表示数是多少?
(3)如果将 Ro、R1并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.6A,此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算后,结合你知道的生活情形分析理由。
3.吃早饭的时候,妈妈想用热水给小明加热如图所示的质量为200g盒装牛奶,使牛奶的温度由20℃升高到50℃。[已知:
求:
(1)牛奶吸收的热量?
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用70℃的热水多少千克?
4.如图甲所示,将质量为250g的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热,牛奶和热水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。已知
(1)求牛奶和热水达到热平衡时,牛奶吸收的热量。
(2)热水放出的热量只有50%被牛奶吸收,则加热牛奶至少要用80℃的热水多少千克?
(3)若热水放出的热量全部被800g的某种液体,该液体的温度升高了20℃,则这种液体的比热容是多少?
5.小明为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图所示,电源电压恒为24V,发热电阻R的阻值未知,小灯泡的电阻为(忽略温度对灯丝电阻的影响),闭合开关和,电流表示数为1.1A,求:
(1)通过小灯泡L的电流;
(2)发热电阻R的阻值。
6.某中学每天为学生提供开水,一天用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃,已知水的比热容是,煤油的比热容是。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃,求煤油的质量。
7.下图的电路中,电源电压保持不变,所有电表均为实验室学生电表。当只闭合S3时,电压表V1示数为12V,电流表A2的示数为0.15A。
(1)求电源电压是多少;
(2)求R3的阻值是多少;
(3)闭合S1、S2、S3,若将R1和R2的位置互换,电流表A1和电流表A2的示数不变。闭合S1、S2、S4时,若将R2和R3的位置互换,电流表A1替换为电压表V3,电压表V3和V1的偏转角度相同。则此时电压表V2的示数为多少伏。
8.我国已经从餐饮废油(俗称“地沟油”)中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下
简称生物航煤),其热值与传统的航空煤油热值相当,是一种绿色环保的能源。兴趣小组想知道生物航煤热值的大小,于是完全燃烧了0.35kg的生物航煤给水加热,将20kg的水从20℃加热到70℃,该加热装置的热效率是30%,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量;
(3)生物航煤的热值。
9.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入初温为的水,用卡式炉加热至,消耗了丁烷气体。水的比热容为,丁烷的热值为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)卡式炉的加热效率。
10.在如图所示的电路中,电源电压是 14 V,当开关S闭合时,电压表 V1 的示数为 10 V,电压表 V2的示数为6 V,则三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是多少?
11.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请回答下列问题。
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少
(2)若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收,水升高的温度是多少
(3)若某氢能源公交车以的恒定功率匀速行驶,的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶,则氢能源公交车动力系统的效率是多少
12.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为300mA。
(1) 两端的电压是多少?
(2) 通过的电流是多少?
13.如图甲所示电路,电源为3V。闭合开关S,两个电流表的示数都是0.5A,再闭合开关S1,L1和L2都发光,其中一只电流表的示数变为如乙图所示。求:
(1)灯泡L1两端的电压;
(2)通过灯泡L1的电流;
(3)通过灯泡L2的电流。
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,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L1中的电流是多少安?
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L3中的电流是0.8A,电流表A的示数是1.2A,此时灯泡L2中的电流是多少安?
(3)当只闭合开关S1和S2时,电流表A的示数是多少安?
15.如图所示,在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成图甲所示的电路;当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均如图乙所示;求:
(1)电路中的总电流;
(2) 通过灯L1和L2的电流。
16.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示,电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω,使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为6V;
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变,某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
17. 如图所示的电路,电源电压不变,电阻R1的阻值为15Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4A;当开关 S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.6A.求:
(1)电源电压.
(2)电阻R2的阻值.
18.如图甲所示,额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压为24V.灯泡L的I-U图象如图乙所示.当灯泡正常发光时,求:
(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率.
(2)滑动变阻器接入电路的阻值.
19. 如图甲所示,同学们正在使用坐位体前屈测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中,被测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片),用电压表来反映被测试的同学的成绩,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的滑片P每移动1cm电阻变化1Ω,定值电阻的阻值为15Ω(滑动变阻器的阻值足够大)。
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少?
(2)某同学测试时,电压表的示数为3V,则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是多少?
20.如图所示的电路中,电源电压若保持不变,,。问:
(1)如果开关、都断开时,电流表示数为0.6A,那么电源电压是多大?
(2)如果开关、都闭合时,电流表示数为2A,那么的阻值是多大?
21.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成如图a所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光。两个电流表的指针所指位置均为图b所示:
(1)通过灯L2的电流是I2多少,通过灯L1的电流I1是多少?
(2)如图甲所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合时,电压表的读数如图乙所示,求L1两端的电压U1为多少V?当开关S断开时,电压表的示数U0为多少V?
答案解析部分
1.【答案】(1)解:只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电流表示数为100mA=0.1A,
根据欧姆定律可知电源电压U=I1R1=0.1A×200Ω=20V;
答:电源电压为20V;
(2)解:再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表示数为200mA=0.2A,
根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2=I-I1=0.2A-0.1A=0.1A,
根据欧姆定律可知传感器电阻R2的阻值
从图中可知此时空气中的湿度为60%;
答:此时空气中的湿度为60%;
(3)解:空气中的湿度为20%时,传感器电阻R2的阻值R2'=400Ω,根据欧姆定律可知通过两电阻的电流分别为:
根据并联电路的电流特点可知电流表示数为I'=I1'+I2'=0.1A+0.05A=0.15A。
答:空气中的湿度为20%时,电流表示数为0.15A。
【解析】【分析】(1)只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律可知电源电压;
(2)再闭合开关S2,两电阻并联,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,根据欧姆定律可知传感器电阻R2的阻值,从图中可知此时空气中的湿度;
(3)空气中的湿度为20%时,传感器电阻R2的阻值R2'=400Ω,根据欧姆定律可知通过两电阻的电流,根据并联电路的电流特点可知电流表示数。
2.【答案】(1)解:由图甲可知,R0与Rt串联,电压表测R0两端电压。
根据欧姆定律,电路中的电流:。
(2)解:环境温度为30℃时的电压表示数
由图乙可知,环境温度为30℃时,Rt=30。
串联电路总电阻R总=R0+Rt=20+30=50。
电路电流。
R0两端电压(电压表示数):U0'=I'R0= 0.12A×20=2.4V
(3)如果将R0、R1并联在该电路两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R0的电流:
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻R1的电流:I1=I总-I0=0.6A-0.3A=0.3A,
电阻R1的阻值:
由图乙知,此时温度为40℃,属于炎热天气,不舒服。
【解析】【分析】1、串并联电路的特点:
串联:电流处处相等(I=I0=It),总电阻R总=R0+Rt,总电压U=U0+Ut;
并联:各支路电压相等(U=U0=Ut),干路电流I干=I0+It。
2、欧姆定律:,用于计算电流、电压、电阻的关系。
3、热敏电阻的特性:阻值随温度变化,需结合图像读取不同温度下的电阻值。
电路计算与实际应用结合:通过计算得出的温度,结合生活常识分析人体舒适度。
3.【答案】(1)解:m奶=200g=0.2kg,c奶=3.5×103J/(kg·℃),t奶=50℃-20℃=30℃。
根据吸热公式Q吸=c奶m奶t奶:牛奶吸收的热量Q吸=c奶m奶t奶=3.5×103J/(kg·℃)×0.2kg×30℃=2.1×104J
(2)解:不考虑热量损失时,Q放=Q吸=2.1×104J。c水=4.2×103J/(kg·℃),t水=70℃-50℃=20℃。
根据放热公式Q放=c放m放t放,变形得:所需热水的质量
【解析】【分析】1、吸热与放热公式:
吸热:Q吸=cm(t-t0)(t为末温,t0为初温);
放热:Q放=cm(t0-t)。
2、热平衡原理:无热量损失时,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量(Q放=Q吸)。
3、单位换算:质量单位g与kg的换算(1kg=1000g)。
4.【答案】(1)解:牛奶吸收热量:
(2)解:水质量:
(3)解: 液体比热容:
【解析】【分析】1、热量的吸热计算公式:Q吸=cmt(c为比热容,m为质量,t为温度变化量),这是计算物体吸收热量的基础公式。
单位换算:将质量单位从克换算为千克(250g=0.25kg),物理计算中需保证单位统一。
热平衡的温度分析:从图像中读取牛奶的初温(20℃)和热平衡末温(40℃),确定温度变化t=20℃。
2、热效率公式:,通过牛奶吸收的热量和热效率(50%),推导热水放出的总热量。
热量的放热计算公式:Q放=cmt,结合热水的初温(80℃)、末温(40℃)和比热容,变形求解热水质量。
热传递的方向性:热水温度高于牛奶,发生热传递,热水放热、牛奶吸热。
3、吸热公式的变形应用:由Q吸=cmt变形可得物质比热容的关键公式。
热量的转移关系:热水放出的热量全部被液体吸收,即Q液吸=Q水放,保证计算的等量关系。
比热容的物理意义:通过计算得出的比热容数值,反映该液体吸放热能力的强弱,是物质的一种特性。
5.【答案】(1)解:题可知,小灯泡两端电压;小灯泡中的电流
(2)解: 由题可知,
由欧姆定律,可得发热电阻的阻值
【解析】【分析】1、并联电路的特点
电压规律:并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,即UL=UR=U=24V。
电流规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I=IL+IR,可通过干路电流和支路电流的差值计算另一支路的电流。
闭合开关S1和S2时,小灯泡L与发热电阻R并联,电流表测干路电流;开关的通断决定了电路的连接方式,这是分析电路的基础。
2、欧姆定律
公式为,可变形为、U=IR,用于计算电路中的电流、电压和电阻。本题中先通过欧姆定律计算小灯泡的电流,再变形计算发热电阻的阻值。
6.【答案】(1)解:已知水的质量 m水=10kg,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃) ,初温t0=18 ℃,末温t=68 ℃,温度变化量Δt=t−t0=68 ℃−18 ℃=50 ℃。
水吸收热量为Q水吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×50 ℃=2.1×106J 。
(2)解: 水吸收的热量全部被煤油吸收,故Q煤油吸=Q水吸=2.1×106J。
煤油的比热容c煤油=2.1×103J/(kg·℃) ,温度变化量Δt煤油=50 ℃。
由Q吸=cmΔt,变形得煤油质量为:m煤油=
【解析】【分析】1、热量计算公式:物体吸热/放热的计算公式为Q=cmt(t为温度变化量,吸热时t=t-t0,放热时t=t0-t)。
2、比热容的概念:比热容c是物质的特性,反映物质吸放热能力,不同物质比热容一般不同(如水的比热容大于煤油)。
3、热量的转移规律:若热量全部被另一物质吸收,则吸收的热量相等(Q吸1=Q吸2),以此建立等式求解未知量。
7.【答案】(1)解: 当只闭合S3时 ,电路为R3的简单电路,此时电压表示数为 12V,即电源电压为12V.
(2)解:通过R3的电流为0.15A,所以其电阻为;
(3)解: 闭合S1、S2、S3,三个电阻并联,电流表A1测量R1和R2总电流,A2测量R3和R2总电流, R2和R1的位置互换, 电流表A1和电流表A2的示数不变。 所以R1=R2, 将R2和R3的位置互换,电流表A1替换为电压表V3, 闭合S1、S2、S4时, V1测量R2和R3总电压, V2测量R1和R3总电压, 电压表V3和V1的偏转角度相同。 根据并联电路电压规律可知5U2=U2+U3,R1=R2,所以U1=U2,5U2+U1=12V,2U2+U3=12V,解得U2=U1=2V,U3=8V,所以 V2=U1+U3=10V.
【解析】【分析】(1)(2)当只闭合S3时 ,电路为R3的简单电路,电压为12V,电流为0.15A,根据欧姆定律计算其电阻;
(3) 闭合S1、S2、S3,三个电阻并联,电流表A1测量R1和R2总电流,A2测量R3和R2总电流, R2和R1的位置互换, 电流表A1和电流表A2的示数不变。 所以R1=R2, 将R2和R3的位置互换,电流表A1替换为电压表V3, 闭合S1、S2、S4时, V1测量R2和R3总电压, V2测量R1和R3总电压, 电压表V3和V1的偏转角度相同。 根据并联电路电压规律可知5U2=U2+U3,R1=R2,据此求解U1、U2、U3.
8.【答案】(1)解:水吸收的热量Q=cmΔt= 4.2×103J/(kg·℃) ×20kg×50℃=4.2×106J。
(2)解: 生物航煤完全燃烧放出的热量Q放= 。
(3)解: 生物航煤的热值 。
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)生物航煤完全燃烧放出的热量Q放= 。
(3) 生物航煤的热值 。
9.【答案】(1)解:水吸收的热量为。
(2)解:丁烷放出的热量为。
卡式炉的加热效率为。
【解析】【分析】(1)根据Q=cm∆t,计算水吸收的热量;
(2)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据,计算热效率的大小。
(1)水吸收的热量为。
(2)丁烷放出的热量为。
卡式炉的加热效率为。
10.【答案】解:电源电压为14V,电压表V1测量L1和L2电压之和,V2测量L2和L3电压,即,,,据此计算可知U1=8V;U2=2V;U3=4V。
【解析】【分析】 首先明确电路中灯泡的连接方式为串联,根据串联电路电压特点(总电压等于各部分电压之和),结合电压表的示数,通过设未知数建立方程来求解每个灯泡两端的电压。
11.【答案】(1)解:的氢燃料完全燃烧释放的热量
(2)解:由题意知,
由可知水升高的温度
(3)解:公交车的功率
由得,公交车所做的功
公交车动力系统的效率
【解析】【分析】(1)根据Q=mq计算的氢燃料完全燃烧释放的热量;
(2)由题意知,,根据可计算水升高的温度;
(3)公交车的功率,由计算公交车所做的功,公交车动力系统的效率。
12.【答案】(1)解:在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源两端电压。
则两端的电压
(2)解:由图可知,两灯泡并联,电流表测通过灯的电流,通过灯的电流
电流表A测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过的电流
【解析】【解答】(1)求两端的电压
由电路图可知,与并联,根据并联电路的电压特点:各支路两端的电压相等且等于电源电压。
已知电源电压U = 3V,因此两端的电压。
(2)求通过的电流
根据并联电路的电流特点:干路电流等于各支路电流之和(),
电流表测的电流,故;.
电流表A测干路电流,故;
因此,通过的电流。
【分析】题目通过并联电路的典型结构,考查对“并联电路电压相等、干路电流等于支路电流之和”这两个核心规律的理解与应用,属于电学基础知识点的直接考查。
13.【答案】(1)解: 由电路图可知,当开关S和S1都闭合时,灯泡L1和L2并联。根据并联电路的电压特点,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。已知电源电压U=3V,所以灯泡L1两端的电压U1等于电源电压,即
答:灯泡L1两端的电压为3V;
(2)解: 只闭合开关S时,电路为L1的简单电路,电流表A和A1都串联在电路中,测量通过L1的电流,示数均为0.5A。所以通过L1的电流;
再闭合开关S1后,L1和L2并联,L1两端的电压仍然等于电源电压,保持不变。根据欧姆定律,通过L1的电流I1也不变,因此,通过灯泡L1的电流仍为0.5A。
答:通过灯泡L1的电流仍为0.5A;
(3)解:再闭合开关S1后,L1和L2并联,电流表A测量干路总电流I,电流表A1测量通过L1的支路电流I1。根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I会大于支路电流I1,即
题中指出,其中一只电流表的示数变为乙图所示。由于I1不变,所以变化的是干路电流表A的示数。观察乙图电流表,若选择0~0.6A量程,则读数为0.26A,小于0.5A,不符合I > 0.5A,故此量程不适用。
应选择0~3A量程,分度值为0.1A,则电流表A的示数I = 1.3A
根据并联电路的电流规律 I = I1 + I2,可求得通过灯泡L2的电流
答:通过灯泡L2的电流为0.8A。
【解析】【分析】(1)由电路图可知,当开关S和S1都闭合时,灯泡L1和L2并联。已知电源电压,根据并联电路中各支路两端的电压相等,等于电源电压,即可求出灯泡L1两端的电压;
(2)只闭合开关S时,电路为L1的简单电路,电流表A和A1都串联在电路中,测量通过L1的电流;再闭合开关S1后,L1和L2并联,L1两端的电压仍然等于电源电压,保持不变。根据欧姆定律,通过L1的电流不变;
(3)再闭合开关S1后,L1和L2并联,电流表A测量干路总电流,电流表A1测量通过L1的支路电流,根据并联电路电流规律分析图乙电流表使用的量程,即可知干路电流大小,再根据并联电路电流规律求出 通过灯泡L2的电流。
14.【答案】(1)解:如图,
当只闭合开关S1时,L1、L3串联,电流处处相等,通过灯泡L1中的电流等于电流表的示数,大小为0.25A
(2)解:如图,
当开关S1、S2、S3都闭合时,L1被短路,灯泡L1的电流I1=0A;L2、L3并联,电流表测量干路电流,灯泡L3中的电流I3=0.8A,电流表A的示数是1.2A,即干路电流I=1.2A,灯泡L2中的电流:I2=I﹣I3=1.2A﹣0.8A=0.4A
(3)解:由(1)中图可知,L1、L3串联在电源上,通过的电流为0.25A;由(2)中图可知,L2接在电源上,通过的电流为0.4A;电源电压不变,当只闭合开关S1和S2时,L1、L3串联后再与L2并联,此时电流表A测量干路电流,干路电流为:0.25A+0.4A=0.65A
【解析】【分析】(1)当只闭合开关S1时,L1、L3串联,电流处处相等,通过灯泡L1中的电流等于电流表的示数;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,L1被短路,L2、L3并联,电流表测量干路电流,利用并联电路的电流特点求通过L2中的电流;
(3)当只闭合开关S1和S2时,L1、L3串联后再与L2并联,电流表A测量干路电流,利用并联电路的电流特点求解。
15.【答案】(1)解:由图甲可知,两灯并联,两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由乙图可知干路电流为I=1.5A;
(2)解:A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,所以L2的电流为I2=0.3A;
由并联电路电流的规律I=I1+I2可得,通过灯L1的电流:I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A。
【解析】【分析】 (1)由图甲可知两电流表分别测量的是干路和支路电流,由图乙可读数;
(2)由并联电路电流的规律可求得通过L1的电流。
16.【答案】解:根据图片可知,变阻器R1与定值电阻R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。
(1)根据题意可知,酒精气体的浓度为0时,定值电阻R2的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,
则此时电流表的示数。
答:电压表的示数为6V时,电流表的示数为。
(2) 电压表的示数为6V时, R1两端的电压;
根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器R1的电阻值;
答:电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为。
(3)调零后, 电流表的示数达到0.2A,
此时变阻器两端的电压;
则电压表的示数。
答:若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为。
【解析】【分析】 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由题意可知,酒精气体的浓度为0时,R2的阻值和电压表的示数,根据欧姆定律求出电路中的电流;
(2)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器R1的电阻值;
(3)R1的电阻保持不变,根据欧姆定律求出电流表的示数达到0.25A时滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求R2的阻值。
17.【答案】(1)解: 只闭合 时,电路中只有 工作;
答:电源电压为 6 V ;
(2)解: 都闭合时, 与 并联:
答:电阻 阻值为 .
【解析】【分析】(1)根据U=IR,计算电源电压;
(2)根据并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻。
18.【答案】(1)解:灯泡的电压为20V,电流为0.4A,所以灯泡的电功率P=UI=20V×0.4A=8W.
(2)解:变阻器电压为24V-20V=4V,电流为0.4A,所以变阻器电阻R=10Ω
【解析】【分析】 (1)灯泡正常发光时的电压等于其额定电压,从灯I-U图象中找到该电压对应的电流,再利用电功率公式计算电功率;
(2)先根据串联电路特点求出滑动变阻器两端的电压,再结合第1小问得到的电流,利用欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值。
19.【答案】(1)当滑片P位于最左端时,电路总电阻为R2的阻值,即15Ω,电流表示数
(2)滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量滑动变阻器Rx两端电压,由串联电路电流相等可知,I=Ix,即,
将U=4.5V,R2=15Ω,Ux=3V代入可得Rx=30Ω,由于滑片P每移动1cm电阻变化1Ω,因此移动距离为。
【解析】【分析】1.掌握串联电路的特点。串联电路中电流处处相等,总电阻等于各分电阻之和。
2.掌握欧姆定律的应用。欧姆定律公式为,其中I为电流,U为电压,R为电阻。可通过该公式计算电路中的电流、电阻或电压。
3.电路的分析与计算需明确电路的连接方式(串联),确定各电表的测量对象(电流表测串联电路的电流,电压表测滑动变阻器Rx两端的电压),再结合串联电路特点和欧姆定律进行计算。
20.【答案】(1)解:由图可知,开关、断开时,、串联接入电路,断路,电路中的电流,由欧姆定律可得电阻两端的电压为
两端的电压为
由串联电路电压规律可得电源电压为
(2)解:由图可知,开关、闭合时,、并联接入电路,短路,通过的电流
根据并联电路电流规律,通过的电流为
的阻值为
【解析】【分析】(1)根据U=IR,计算电阻的分压,根据串联电路电压规律,计算总电压;
(2)利用,计算电流,结合并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻。
(1)由图可知,开关、断开时,、串联接入电路,断路,电路中的电流,由欧姆定律可得电阻两端的电压为
两端的电压为
由串联电路电压规律可得电源电压为
(2)由图可知,开关、闭合时,、并联接入电路,短路,通过的电流
根据并联电路电流规律,通过的电流为
的阻值为
21.【答案】(1)解:根据并联电路电流规律,得。
(2)解:电路结构:图甲中与串联,电压表测**两端的电压**。
电压表量程与读数:电源电压为,因此电压表选0~3V量程,分度值,读数为,即。
开关断开时的电压表示数:开关断开后,电压表直接与电源两端相连,示数等于电源电压,即。
【解析】【分析】(1)并联电路电流分析:
电路中L1与L2并联,电流表A1测干路电流,A2测L2支路电流。根据并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律,结合两电流表指针位置相同但量程不同(A1用03A量程,读数1.6A;A2用00.6A量程,读数0.32A),可得:通过L2的电流,通过L1的电流。
(2)串联电路电压分析:
电路中L1与L2串联,电压表测L1两端电压。电源电压3V,电压表选用0~3V量程(分度值0.1V),读数1.2V,故。当开关S断开时,电压表直接测电源电压,示数为3V。
分析总结:本题考查串并联电路的电流、电压规律及电表的量程判断与读数,核心是明确电路连接方式(串/并联)、电表测量对象,再结合串并联电路的基本规律(并联电流:;串联电压:)进行推导,体现了电学中“电路结构分析→电表读数→规律应用”的解题逻辑。
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