内容正文:
一战成名目
类型3实物电路类
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R上标有“2021A”的字样,电压表的测
量范围为0~3V,灯泡L,和L,上分别标有“2V0.8W”和“2.5V
1.25W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响.闭合开关S、S,调节滑动
变阻器R的滑片P,当电压表的示数为2V时,灯泡L,恰好正常发光,
(1)求电源电压;
(2)当开关S、S,闭合时,在确保电路安全的情况下,求滑动变阻器R接
入电路的阻值范围;
第6题图
(3)只闭合开关S时,计算电路在1min内最多消耗的电能
同思路点拔++++++++++++++++++++++++
实物电路类电学综合计算题的解题关键是根据实物图画出电路图:
从电源正极出发,按照电流流向,用规定的符号画出电路中各元件,最后将
电压表并联在被测元件的两端。
电学综合计
据此可以画出题干中实物图的电路图如右图.
十十十十+十十十十十十++十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十++十十十十十十+十十十十
24
重难计算突破·物理
一战成名目
7.额定电压为9V的小灯泡的1-U图像如图甲所示.将小灯泡接入图乙所示的电路中,电源电压
恒定.将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关S和S,小灯泡正常发光,电流表示数为
0.4A.求:
I/A
0.3-
0.2
0.1
2021
3.06.09.0U/W
甲
第7题图
(1)小灯泡的额定功率;
(2)定值电阻R的阻值;
电
(3)只闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由右端逐渐向左移动,求滑动变阻器允许接入电路的最
大阻值.
学综合计
重难计算突破·物理
25一战成名目
P最小=UI'=6V×0.1A=0.6W;
当S,、S2均闭合,S,接b,灯泡短路,R,与R2并联,移动
滑片,使电流表示数为0.6A时,此时电路中电流最大,
电路总功率最大,此时电路最大电功率P最大=最大=
6V×0.6A=3.6W,
所以整个电路电功率的变化范围为0.6~3.6W
3.【电路分析】变小变小变大变大变小
解:由电路图可知,小灯泡L和滑动变阻器R串联在电
路中,电流表测量电路中的电流,电压表V,测量R两
端的电压,电压表V,测量小灯泡L两端的电压;
(1)小灯泡L标有“12V12W”字样,小灯泡L正常发
P.12W」
光时的电流1元2V1A:
(2)小灯泡L正常发光10s消耗的电能
W=Pt=12W×10s=120J:
(3)由图乙可知,当电路中的电流为0.3A时,小灯泡L
和滑动变阻器R两端的电压分别为3V和15V,由串
联电路的电压规律可知,电源电压
U=U+UR=3V+15V=18V;
(4)当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻
重
值最大,由图乙可知,滑动变阻器接人电路的最大阻值
UR 15 V
突
0.3A=500:
R=-
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值
最小,电路中的最大电流'=1A,由题意可知,U=12
V,由图乙结合串联电路的电压规律可知,此时滑动变
阻器两端的电压U。'=U-U=18V-12V=6V;则滑动
50
变阻器接人电路的最小阻值R=子-62
故滑动变阻器阻值的变化范围是6Ω~502.
4.解:(1)当闭合开关S、S,断开S2,滑动变阻器滑片移到
中点时,小灯泡正常发光,此时灯泡和滑动变阻器串
联;根据图乙可知,灯泡两端的电压为U=2.5V,此时
电路中的电流为0.5A:
根据欧姆定律,滑动变阻器两端的电压
4=R,=05Ax20n=5V:
电源电压U=U,+U,=2.5V+5V=7.5V.
(2)当闭合开关S、S,断开S2,调节滑动变阻器R1=
152,此时灯泡和滑动变阻器串联,在图乙中作出滑动
变阻器R的阻值取152时的U-I图像结合串联电路
50
参考答案与重
的电压规律和电流特点可知,此时电路中的电流为'=
0.4A,灯泡两端的电压为U'=1.5V,
此时小灯泡的功率P=U'=1.5V×0.4A=0.6W;
(3)当闭合开关S、S,断开S,此时R,和滑动变阻器R
串联,
2
R,的功率P,=R=(。
(R,-R2)2
+4R
R
分析上式可知,当R,=R2=152时,R的功率最大,
R,的最大功率
2
P=7
(7.5V)2
=0.9375W.
(R,-R2)2
4R24×152
+4R
R
5.【思路点拨】大小
解:(1)由欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电阻
U 6 V
R=-
=122:
10.5A
(2)由图甲可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压
表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路中
的电流:当滑片P在某一位置时,电压表示数为U。=
2V,电路中的电流为0.5A,则小灯泡L恰好正常发
光,根据小灯泡L的规格可知,小灯泡L两端的电压为
U=6V,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压
U=U+U=6 V+2 V=8V;
(3)当电路中的电流最大为0.5A,滑动变阻器接入电
路的阻值为0时,电源电压最小:电源电压最小值
U=UL=6 V;
当电路中的电流最小为0.2A,滑动变阻器接人电路的
阻值最大时,由欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压
Ug'=ImnR=0.2A×502=10V<15V,
由图乙可知,此时小灯泡L两端的电压U,'=1V,此时
电源电压最大,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压最大值
U=U'+Ug'=1V+10V=11V,
所以电源电压的取值范围为6V~11V.
6.【思路点拨】如答图所示
解:(1)闭合开关S、S,灯泡L,短路,灯泡L,与滑动变
题解析·物理
阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压;调节滑动变
阻器R的滑片P,当电压表的示数为U=2V时,灯泡L,
恰好正常发光,灯泡L2两端的电压U2=2.5V,则
U电海=U+U2=2V+2.5V=4.5V
(2)当开关S、S,闭合时,在确保电路安全的情况下,由
串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接人电路中阻
值越大,电压表示数越大;因灯泡L2的额定电压为2.5
V,故可知小灯泡L2两端最大电压U,=2.5V;
由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端最小电
压U小=U电湖-U2=4.5V-2.5V=2V,
根据P=U可得,此时电路中的电流
P21.25W
02.5V=0.5A,
1
由欧姆定律可得,滑动变阻器R,接人电路中的最小阻
值会4n
因电压表测量范围为0~3V,故滑动变阻器两端最大电
压为U大=3V,
此时小灯泡L,两端电压
U2'=U电海-U指大=4.5V-3V=1.5V;
根据上可得,灯泡L的电阻
22.5v)
R2=
=52
P21.25W
由欧姆定律可得,此时流过灯泡L,的电流
4=91.5
-=0.3A,
R252
此时滑动变阻器接人电路中的最大阻值
U大。3V
R肤70.3A100,
故可知滑动变阻器R接人电路的阻值范围为4~102;
(3)只闭合开关$时,灯泡L,、灯泡L2与滑动变阻器串
联,当电路中电流最大时,电路消耗的电能最多.
根据P可得,灯泡,的电国
U2(2V)2
R=
=52,
P,0.8W
因R,=R,=52,则灯泡L,、灯泡L2的电压最大为
U"=U2"=2V,
由(2)知,灯泡L2的额定电流1=0.5A,
灯泡L,的额定电流I”=
"_2V
500.4A,
参考答案与重
一战成名目
1>1”,串联电路允许通过最大电流为1"=0.4A,
电路在1min内最多消耗的电能
W=U电源1”t=4.5V×0.4A×60s=108J.
7.解:(1)由图甲可知,当小灯泡两端的电压为额定电压
9V时,通过小灯泡的电流为1=0.3A,
则小灯泡的额定功率P=U籁1=9V×0.3A=2.7W;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时滑动变阻器
接入电路的阻值为0,闭合开关S和S,时,电阻R与灯
泡L并联,电流表测量干路中的电流,此时小灯泡正常
发光,即小灯泡两端的电压为9V,根据并联电路电压
特点可得,电阻R两端的电压为9V,电源电压为9V,
根据并联电路电流特点可得,通过定值电阻R的电流
IR=1-1=0.4A-0.3A=0.1A,
根据1=得,定值电阻R的阻值R=:9V
=902:
R
1g0.1A
(3)只闭合开关$,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测
量滑动变阻器两端的电压,由图乙可知电压表的测量
范围为0~3V,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,
滑动变阻器两端的电压最大,最大电压为3V,由(2)问
可知,电源电压为9V,则此时小灯泡两端的电压U=
U-U彩=9V-3V=6V,由图甲可知,此时电路中的电流
重
为'=0.25A,滑动变阻器允许接人电路的最大阻值
计算
U带。3V
R肤=70.25A120.
鑫
专题2实际应用类电学综合计算
1.解:(1)保温挡功率P保温=110W,由P=U1得,饮水机
在保温挡正常工作时的电流
P题-110W=0.5A:
1保温=U-220V
(2)水吸收的热量
Q段=c水m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃
10℃)=1.134×106J.
消耗的电能W=1862.59kW·h-1862.24kW·h=
0.35kW·h=1.26×10J,
n_Q题x100%
加热效率刀=W
1.134x10Jx100%=906:
1.26×106J
(3)当S、S,闭合时为加热挡,加热挡功率
U2(220V)2
Ps-R=48.40=100W=1kW,
每天加热3小时消耗的电能
W加热=P加热t加热=1kW×3h=3kW·h,
题解析·物理
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