2026年贵州省中考物理复习:电学计算题专项练习
2026-06-08
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电流和电路,电压和电阻,欧姆定律,电功和电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.96 MB |
| 发布时间 | 2026-06-08 |
| 更新时间 | 2026-06-08 |
| 作者 | plknd |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58256902.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电学计算核心模块,以递进式题型构建从基础到综合的知识逻辑链,强化科学思维与实际应用能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电流和电路|3题|基础电路计算,含额定功率、电流、电阻基本公式应用|从电路组成与电流概念切入,建立电学计算基础模型|
|欧姆定律|7题|动态电路分析(滑动变阻器)、传感器应用(湿度/温度检测),涉及图像与表格数据处理|以欧姆定律为核心,联结电路状态分析与规律应用,培养科学推理能力|
|电功和电功率|15题|综合计算(多电阻电路、挡位切换)、实际场景应用(电热水壶、汽车电路),涵盖电能、热量计算|整合电功电功率公式,实现从理论计算到生活实践的拓展,体现能量观念与社会责任|
内容正文:
电学计算题专项练习(解析版)
姓名:___________班级:___________学号:___________
一、电流和电路
1.如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡标有“6V 0.3A”字样。闭合开关后,小灯泡正常发光,电流表示数为,假设灯丝电阻不变。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)通过定值电阻的电流;
(3)定值电阻的阻值。
解:(1)根据小灯泡的铭牌“6V 0.3A”可知,其额定电压,额定电流。 小灯泡的额定功率为
(2)由电路图可知,小灯泡L与定值电阻R并联,电流表测量干路电流。闭合开关后小灯泡正常发光,所以电源电压U等于小灯泡的额定电压,即
通过小灯泡的电流等于其额定电流,即
电流表测量的是干路电流。 根据并联电路的电流特点,通过定值电阻R的电流为
(3)因为小灯泡L与定值电阻R并联,所以定值电阻R两端的电压等于电源电压。根据欧姆定律,定值电阻R的阻值为
2.如图所示电路,电源两端电压恒定,灯L标有“”字样,定值电阻。闭合开关S,L正常发光。求:
(1)L正常发光时的阻值;
(2)通电,电流通过R产生的热量Q;
(3)电流表的示数I。
解:(1)由灯L的铭牌“6V 6W”可知,灯L正常发光时的阻值为
(2)因为电阻R与灯L并联,且灯L正常发光,所以电阻R两端的电压等于灯L的额定电压6V,电源电压为6V。通电时间t=10s,电流通过R产生的热量为
(3)电流表测量的是干路电流,即通过灯L的电流 和通过电阻 R 的电流 之和,通过灯L的电流为
通过电阻 R 的电流
电流表的示数
3.如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡上标有“6V,3W”的字样,为定值电阻,滑动变阻器上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~3V”,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)闭合S、与时,灯泡正常发光,电流表的示数为1.5A,求的阻值;
(3)闭合S,断开与时,移动滑片P,在确保电路安全的前提下,求电路总功率的变化范围。
解:(1)灯泡电阻
(2)闭合、与时,滑动变阻器被短路,灯泡与定值电阻并联,电流表测干路总电流。灯泡正常发光,因此电源电压
灯泡的额定电流为
根据并联电路电流规律,通过的电流
并联电路各支路电压相等,因此两端电压,得
(3)闭合,断开与时,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。电压表量程为,因此两端允许的最大电压,根据串联电路电压规律,两端电压
此时接入电阻最大,电路电流最小,由欧姆定律得最小电流
此时接入电阻
符合滑动变阻器最大阻值要求,电路最小总功率
滑动变阻器允许的最大电流为,电流表量程为,当接入电阻为时,电路电流
此时两端电压为,符合电压表量程要求,电流不超过滑动变阻器和电流表的量程,因此电路最大总功率
因此电路总功率的变化范围为。
二、欧姆定律
4.在如图所示的电路中,电源电压恒为9V,小灯泡标有“6V 3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。当开关S闭合时,小灯泡刚好正常发光,求:
(1)小灯泡正常工作时的电流;
(2)定值电阻R的阻值;
(3)通电20s电阻产生的热量。
解:(1)小灯泡L与定值电阻R串联,小灯泡正常发光,已知小灯泡额定电压,额定功率,根据电功率得小灯泡正常发光的电流
(2)根据串联电路电压规律,定值电阻两端电压
根据串联电路电流规律,通过R的电流
定值电阻
(3)通电20s电阻产生的热量
5.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图像如图(乙)所示。当灯泡正常发光时,求:
(1)灯泡所消耗的电功率。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)工作10s后滑动变阻器接入电路的电阻产生的热量。
解:(1)当灯泡正常发光时,其两端的电压等于额定电压,由题意可知,灯泡的额定电压UL=20V,查阅灯泡L的I-U图像可知,当灯泡两端电压为20V时,通过灯泡的电流IL=0.4A,故灯泡正常发光时所消耗的电功率PL=ULIL=20V×0.4A=8W
(2)由题知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电源电压U=24V,根据串联电路的电压特点,滑动变阻器两端的电压为UR=U-UL=24V-20V=4V
根据串联电路的电流特点,通过滑动变阻器的电流等于通过灯泡的电流,故有IR=IL=0.4A
故滑动变阻器接入电路的阻值
(3)在t=10s的时间内,滑动变阻器接入电路的电阻产生的热量
6.博物馆为了更好地保存古代画作,应控制画作周围环境的湿度RH在60%以下。为此兴趣小组设计了湿度检测仪,其简化电路如图甲所示,用电压表作为检测的仪表,测量范围为0~3 V,电源电压恒为6 V,定值电阻,图乙是湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像。
(1)湿敏电阻是由_____________(选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的。
(2)当湿度时,求电路中的电流。
(3)应在电压表多少伏的刻度线处标注湿度?
(4)该湿度检测仪能检测湿度的最大值是多少?
解:(1)湿敏电阻属于对环境湿度敏感的特殊电阻,是由半导体材料制成。
(2)由图乙可知,当时,湿敏电阻阻值。电路中与串联,根据串联电阻规律,总电阻:
根据欧姆定律,电路电流
(3)电压表并联在两端,测量两端电压,根据得,当湿度时电压表示数为
因此应在约2.8V刻度线处标注湿度。
(4)电压表量程为,因此两端最大电压。根据串联电路电压规律,定值电阻两端电压:
串联电路电流处处相等,此时电路电流:
此时湿敏电阻的阻值:
由图乙可知,湿敏电阻阻值为时,对应湿度,因此该湿度检测仪能检测的最大湿度为。
7.粮食在正常储藏过程中含水量应低于13%,小燕设计了一个监测粮食含水量的简易装置,其内部电路图如图所示。电源电压恒为6 V,是最大阻值为25 Ω的滑动变阻器,湿敏电阻的阻值随含水量的变化关系如下表所示,报警仪由量程为0~3 V的电压表改装而成。闭合开关S,将滑片调至某一位置固定,使得含水量达到13%时,报警仪报警,报警仪指针恰好指在表盘中央。求:
含水量X/%
0
5
8
10
13
23
30
210
130
90
80
60
20
10
(1)当粮食中的含水量为13%时,通过电路中的电流;
(2)当报警仪满偏时,粮食中的含水量X;
(3)若要使报警仪在含水量为8%时恰好报警,在保持滑动变阻器的滑片位置不变以及不改变电表量程和湿敏电阻的前提下,仅通过更换电源是否能够实现?请通过计算说明调整后的元件规格。
解:(1)湿敏电阻与滑动变阻器R0串联。当含水量为13%时,报警仪指针指在表盘中央,即R0两端的电压。查表可知,当含水量为13%时,湿敏电阻的阻值。
湿敏电阻两端的电压为
根据欧姆定律可得通过电路中的电流为
(2)滑动变阻器接入电路的电阻为
当报警仪满偏时,即两端的电压,此时电路中的电流为
此时湿敏电阻两端的电压为
湿敏电阻的阻值为
查表可知,当湿敏电阻的阻值为时,对应的含水量为23%。
(3)若要使报警仪在含水量为8%时恰好报警,即电压表示数为1.5 V。查表可知,当含水量为8%时,湿敏电阻的阻值,滑动变阻器接入电路的电阻不变,仍为。报警时两端的电压。此时电路中的电流为
此时电路的总电阻为
所需电源的电压为
所以,可以通过将电源更换为8.25 V的电源来实现。
8.某小型智能垃圾箱能实现可回收垃圾自动称重、自动压缩功能。称重系统如图甲,测量垃圾质量的电子秤由电压表改装而成,恒流电源能提供的恒定电流,压力传感器的阻值与所受压力的关系如图乙。压缩系统如图丙,当垃圾高度超过预设阈值时,电动机通过推拉杆带动压板竖直向下压缩垃圾,已知电动机的效率。压缩过程分为两挡:当垃圾高度时,压板压力;当垃圾高度时,压板压力。
(1)收集箱内未放入垃圾时,电压表示数是多少?
(2)电压表示数为时,垃圾的质量为__________。
(3)垃圾堆放到一定高度时,触发压缩系统。压板从处竖直向下压缩至处的过程中,电动机消耗的电能是多少?
(4)为了提高电子秤的测量精度,小华建议将恒流电源的电流调小,判断此方案是否可行,运用有关物理规律进行论证。
解:(1)收集箱内无垃圾,即,,由图像得
(2)当时,
由图乙可知,对应压力
垃圾重力等于压力,垃圾的质量为
(3)压板从0.4m压缩至0.25m时,,
压板从0.25m压缩至0.1m时,,
(4)根据,相同质量(压力)变化对应相同的,若电流I调小,则电压变化量会变小;在电压表分度值不变的情况下,更小的电压变化则指针的偏转角度更小,更难准确读数,测量误差变大,测量精度降低,因此方案不可行。
9.某校带领学生参观河南三全食品有限公司,学生得知冷库保存常要求温度低于-18℃,小明同学为冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。电源电压为6 V,定值电阻阻值为20 Ω,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路电铃发声报警:
(1)工作电路中电铃应接在________间(选填“AB”或“CD”)。
(2)工作电路开始报警时,控制电路的电流为多少?
(3)冷库温度为-17℃时,热敏电阻R消耗的电功率为多少?
(4)要想降低该装置的报警温度,请写出一种简便可行的方法。
解:(1)当冷库温度等于或高于-18℃时,由乙图可知热敏电阻R阻值减小,控制电路总电阻变小,根据可知,电路中电流增大,电磁铁磁性增强吸合衔铁,接通CD使工作电路报警,所以工作电路中电铃应接在CD间。
(2)当工作电路开始报警时,冷库温度,由图乙可知,此时热敏电阻,控制电路电流
(3)由图乙可知,当冷库温度为-17℃时,热敏电阻,此时电路中的电流为
热敏电阻消耗的电功率
(4)要降低报警温度,由乙图可知热敏电阻R阻值会更大。要使控制电路电流仍能达到吸合电流(报警时电流),根据可知,可以增大电源电压或减小定值电阻的阻值。
10.如图所示,电源电压不变,的阻值为,滑动变阻器标有“”,两电压表的量程均为,电流表的量程为。闭合开关,调节滑片至最右端,电压表的示数为。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电源电压;
(3)用电阻替换,电流表改接的量程,其他各处连接不变。闭合开关,在电路安全的条件下,调节滑片,使两电压表的示数均能达到最大值。求满足上述条件的的取值范围。
解:(1)由电路图可知,与串联,测量两端的电压,测量两端的电压,电流表测电路中的电流。调节滑片至最右端,电压表的示数为,电路电流即通过电阻的电流
(2)两端的电压
电源电压
(3)调节滑片使示数为15V,则滑动变阻器两端电压
电路电流
电阻;
调节滑片使示数为15V,则滑动变阻器两端电压
电路电流
电阻,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,则电阻
的取值范围
三、电功和电功率
11.如图所示,电源电压恒为12 V。先闭合开关S,电流表的示数是0.8 A;再闭合开关S1,定值电阻R1的电功率是3.6 W。求:
(1)定值电阻R2的阻值。
(2)通过R1的电流。
(3)闭合开关S、S1,通电50 s电路消耗的电能。
解:(1)只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路电流,此时电路电流。根据欧姆定律 可得的阻值
(2)闭合开关、后,与并联,根据并联电路电压规律,两端电压。根据电功率公式,可得通过的电流
(3)闭合开关、后,根据并联电路电流规律,电路总电流
通电时间,根据电能公式,可得电路消耗的总电能
12.如图所示电路中,电源电压保持不变,和为定值电阻,的阻值为,的阻值为,闭合开关,电压表示数为。求:
(1)电流表的示数;
(2)电源电压;
(3)通电,整个电路消耗的电能是多少。
解:(1)图中电路是串联的,电压表测R2两端电压,由串联电路电流处处相等可得,电流表的示数为
(2)R1两端的电压
电源两端的电压
(3)整个电路消耗电能
13.如图所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻。闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,已知小灯泡灯丝的电阻恒为。求:
(1)电源电压U;
(2)通过小灯泡的电流I;
(3)通电10s,整个电路消耗的电能。
解:(1)并联电路,所以电源电压
(2)通过灯泡的电流
(3)电路总电流
可得通电10s,整个电路消耗的电能
14.如图所示,定值电阻,,闭合开关S,电压表示数为3V,求:
(1)电路中的电流是多少;
(2)电源电压是多少;
(3)定值电阻R2在1min内消耗的电能是多少。
解:(1)串联电路电流处处相等,电路电流等于通过的电流,
(2)两端的电压
电源电压为串联电路总电压
(3)在1min内消耗的电能
15.如图所示电路中,电源电压保持不变,和为定值电阻,的阻值为,的阻值为,闭合开关S,电压表示数为。求:
(1)电流表的示数;
(2)电源电压;
(3)通电,整个电路消耗的电能是多少。
解:(1)由图可知,闭合开关S,和串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,电压表示数为,则电流表的示数即电路中的电流
(2)由欧姆定律可知,两端的电压
根据串联电路电压的特点可知,电源电压
(3)根据可知,通电,整个电路消耗的电能
16.如图所示的电路中,电源两端电压恒定,定值电阻。闭合开关S,电流表的示数为0.4A,电流表A的示数为0.6A。求:
(1)电源电压U;
(2)通过电阻的电流;
(3)通电10s,电阻消耗的电能。
解:(1)由电路图可知,与并联,电流表A测干路电流,电流表测支路的电流。根据并联电路电压特点,由欧姆定律可知电源电压
(2)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可得通过的电流
(3)由题意可知,根据电能公式可得电阻消耗的电能
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3V 1A”的字样,闭合开关S和S1,小灯泡L正常发光,电流表的示数为1.5A,求:
(1)小灯泡L正常发光时的电功率:
(2)通电20s,电路消耗的电能:
(3)定值电阻R的阻值。
解:(1)小灯泡L正常发光时的电功率
(2)闭合开关S和S1,灯泡和电阻并联,电流表测量干路电流。小灯泡L正常发光,则电源电压为3V。
通电20 s,电路消耗的电能
(3)通过定值电阻R的电流
定值电阻R的阻值
18.如图所示,电源两端电压为12V且保持不变,电阻R1的阻值为40Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为4V。求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)电阻R0的阻值;
(3)电路10s内消耗的电能。
解:(1)电压表测电阻R0两端电压,当开关S闭合时,电压表的示数为4V,即R0两端电压为4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压
(2)因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流
故根据欧姆定律可得R0的电阻
(3)根据可知,电路10s内消耗的电能
19.如图所示,已知定值电阻R2的阻值为5Ω,当闭合S1时电流表的示数为0.6A,再闭合S2时,电流表示数为0.9A。求:
(1)通过R1的电流是多少;
(2)电源电压是多少;
(3)当S1与S2都闭合时,电流1min内所做的功。
解:(1)只闭合时,的电流;都闭合后干路总电流。 根据并联电路电流规律, 通过R1的电流为
(2)并联电路中两端电压等于电源电压,根据欧姆定律知,电源电压为
(3)电流1min内所做的功为
20.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。
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
21.某兴趣小组查阅资料,设计出如图甲的家用电热水器的原理图。工作电路电压恒为220 V,、是加热电阻,阻值为。控制电路电源电压恒为3 V,滑动变阻器的最大阻值为,电磁铁线圈电阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙。当控制电路的电流小于0.15 A时,衔铁与电磁铁断开,两触点A、B接通,工作电路处于加热状态,加热功率为1120 W;当控制电路的电流达到0.15 A时,衔铁被电磁铁吸下,两触点断开,工作电路处于保温状态。求:
(1)保温状态下工作电路的功率。
(2)电阻的阻值。
(3)该电热水器正常工作时可设置的最低温度。
解:(1)保温时只有接入电路,此时的保温功率为
(2)加热时两个电阻并联,此时的加热功率为1120 W,所以有
即
因此电阻的阻值为
(3)当时,控制电路中热敏电阻的阻值为
即此时设置的温度最低,查表可知:此时对应的温度为;所以该电热水器正常工作时可设置的最低温度为。
22.如图所示,是一辆电动汽车。下表为汽车的部分参数,其中电池容量指电池存储的最大电能,电池能量密度指电池存储的最大电能与电池的质量之比。已知该车电池质量占整车质量的25%,当车辆以30 m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.08倍。求:
电池类型
电池容量/(kW·h)
电池能量密度/(W·h·kg-1)
快充电压/V
磷酸铁锂电池
80
160
800
(1)该车以30 m/s速度匀速行驶5 min时,①汽车行驶的路程;②汽车牵引力做的功;
(2)现使用快充功能给电池充电,已知充电电流为140 A,充电0.5 h电池存储的电能从电池容量的10%上升至70%。求本次充电过程的效率。
解:(1)①由速度公式得,汽车行驶的路程
②由题意可得,电池的质量
整车质量
则汽车受到的阻力
由于汽车是匀速行驶,故受到的牵引力和阻力是一对平衡力,即
由得,牵引力做的功
(2)充电过程中,电池储存增加的电能
根据电功公式得,充电消耗的总电能
则本次充电过程的效率
23.图甲是某款便携USB加热杯垫,额定电压为5V。该杯垫通过智能系统实现加热、保温挡位自动切换,其简化工作电路如图乙所示。当开关S闭合时为加热挡,已知R1=2.5Ω,图丙为该杯垫正常工作15min功率的变化情况,不考虑温度对电阻的影响,求:
(1)杯垫处于加热挡时通过R1的电流和加热挡功率;
(2)杯垫加热阶段消耗的电能;
(3)电阻R2的阻值。
解:(1)加热挡只有接入电路,根据欧姆定律的电流
加热挡功率
(2)由图丙可知加热时间,杯垫加热阶段消耗的电能
(3)保温挡与串联,功率,根据得总电阻
的阻值
24.如图所示,在家庭电路某一分支回路中接入电风扇和电水壶。关闭家庭电路中的其它用电器,电风扇和电水壶持续工作0.2h,电能表的示数从3246.3kW·h增大到3246.5kW·h;其中电风扇的额定功率为100W,家庭电路的电压是220V,该分支回路的空气开关额定电流为20A,求:
(1)该分支回路消耗的电能W;
(2)该分支回路的总功率P;
(3)电水壶的电阻R(结果保留一位小数);
(4)计算并说明该分支回路是否还能接入一个额定功率为3000W的空调。
解:(1)该分支回路消耗的电能等于电能表两次示数之差,所以电能
(2)根据电功率公式 ,已知工作时间,总功率
(3)家庭电路中用电器为并联,总功率等于各用电器功率之和。,电风扇功率,电水壶功率
电水壶电阻为
(4)最大总功率
接入空调后,电路总功率
因为,总功率小于空气开关允许的最大功率,因此该分支回路可以接入这个空调
25.小明家新购了一款智能电热水壶,具有快速加热和节能保温两挡功能,其正常工作时电功率随时间变化的图像如图甲所示。
(1)求该电热水壶在节能保温挡时电路中的总电阻;
(2)求该电热水壶在快速加热挡工作8min消耗的电能;
(3)假设加热过程中能量的利用率为87.5%,则在快速加热挡工作8min可将多少kg、初温为 的水烧开?[,当地大气压为1个标准大气压]
(4)如图乙所示,电热水壶三脚插头的E脚比其他两脚长些,请从物理角度分析这样设计的目的。
解:(1)由图甲可知,节能保温挡功率
由可知,在节能保温挡时电路中的总电阻
(2)由图甲可知,快速加热挡功率
工作8min消耗的电能
(3)由效率公式可得
标准大气压下水的沸点为,则水的质量为
(4)E脚是连接电热水壶金属外壳的接地脚,插入插头时,E脚先接通地线,使外壳先接地;拔出插头时,E脚后断开地线,使外壳后脱离接地。若电热水壶漏电导致外壳带电,电流会始终通过地线导入大地,避免人体触电,保证用电安全。
试卷第1页,共3页
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电学计算题专项练习(原卷版)
姓名:___________班级:___________学号:___________
一、电流和电路
1.如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡标有“6V 0.3A”字样。闭合开关后,小灯泡正常发光,电流表示数为,假设灯丝电阻不变。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)通过定值电阻的电流;
(3)定值电阻的阻值。
2.如图所示电路,电源两端电压恒定,灯L标有“”字样,定值电阻。闭合开关S,L正常发光。求:
(1)L正常发光时的阻值;
(2)通电,电流通过R产生的热量Q;
(3)电流表的示数I。
3.如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡上标有“6V,3W”的字样,为定值电阻,滑动变阻器上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~3V”,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)闭合S、与时,灯泡正常发光,电流表的示数为1.5A,求的阻值;
(3)闭合S,断开与时,移动滑片P,在确保电路安全的前提下,求电路总功率的变化范围。
二、欧姆定律
4.在如图所示的电路中,电源电压恒为9V,小灯泡标有“6V 3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。当开关S闭合时,小灯泡刚好正常发光,求:
(1)小灯泡正常工作时的电流;
(2)定值电阻R的阻值;
(3)通电20s电阻产生的热量。
5.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图像如图(乙)所示。当灯泡正常发光时,求:
(1)灯泡所消耗的电功率。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)工作10s后滑动变阻器接入电路的电阻产生的热量。
6.博物馆为了更好地保存古代画作,应控制画作周围环境的湿度RH在60%以下。为此兴趣小组设计了湿度检测仪,其简化电路如图甲所示,用电压表作为检测的仪表,测量范围为0~3 V,电源电压恒为6 V,定值电阻,图乙是湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像。
(1)湿敏电阻是由_____________(选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的。
(2)当湿度时,求电路中的电流。
(3)应在电压表多少伏的刻度线处标注湿度?
(4)该湿度检测仪能检测湿度的最大值是多少?
7.粮食在正常储藏过程中含水量应低于13%,小燕设计了一个监测粮食含水量的简易装置,其内部电路图如图所示。电源电压恒为6 V,是最大阻值为25 Ω的滑动变阻器,湿敏电阻的阻值随含水量的变化关系如下表所示,报警仪由量程为0~3 V的电压表改装而成。闭合开关S,将滑片调至某一位置固定,使得含水量达到13%时,报警仪报警,报警仪指针恰好指在表盘中央。求:
含水量X/%
0
5
8
10
13
23
30
210
130
90
80
60
20
10
(1)当粮食中的含水量为13%时,通过电路中的电流;
(2)当报警仪满偏时,粮食中的含水量X;
(3)若要使报警仪在含水量为8%时恰好报警,在保持滑动变阻器的滑片位置不变以及不改变电表量程和湿敏电阻的前提下,仅通过更换电源是否能够实现?请通过计算说明调整后的元件规格。
8.某小型智能垃圾箱能实现可回收垃圾自动称重、自动压缩功能。称重系统如图甲,测量垃圾质量的电子秤由电压表改装而成,恒流电源能提供的恒定电流,压力传感器的阻值与所受压力的关系如图乙。压缩系统如图丙,当垃圾高度超过预设阈值时,电动机通过推拉杆带动压板竖直向下压缩垃圾,已知电动机的效率。压缩过程分为两挡:当垃圾高度时,压板压力;当垃圾高度时,压板压力。
(1)收集箱内未放入垃圾时,电压表示数是多少?
(2)电压表示数为时,垃圾的质量为__________。
(3)垃圾堆放到一定高度时,触发压缩系统。压板从处竖直向下压缩至处的过程中,电动机消耗的电能是多少?
(4)为了提高电子秤的测量精度,小华建议将恒流电源的电流调小,判断此方案是否可行,运用有关物理规律进行论证。
9.某校带领学生参观河南三全食品有限公司,学生得知冷库保存常要求温度低于-18℃,小明同学为冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。电源电压为6 V,定值电阻阻值为20 Ω,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路电铃发声报警:
(1)工作电路中电铃应接在________间(选填“AB”或“CD”)。
(2)工作电路开始报警时,控制电路的电流为多少?
(3)冷库温度为-17℃时,热敏电阻R消耗的电功率为多少?
(4)要想降低该装置的报警温度,请写出一种简便可行的方法。
10.如图所示,电源电压不变,的阻值为,滑动变阻器标有“”,两电压表的量程均为,电流表的量程为。闭合开关,调节滑片至最右端,电压表的示数为。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电源电压;
(3)用电阻替换,电流表改接的量程,其他各处连接不变。闭合开关,在电路安全的条件下,调节滑片,使两电压表的示数均能达到最大值。求满足上述条件的的取值范围。
三、电功和电功率
11.如图所示,电源电压恒为12 V。先闭合开关S,电流表的示数是0.8 A;再闭合开关S1,定值电阻R1的电功率是3.6 W。求:
(1)定值电阻R2的阻值。
(2)通过R1的电流。
(3)闭合开关S、S1,通电50 s电路消耗的电能。
12.如图所示电路中,电源电压保持不变,和为定值电阻,的阻值为,的阻值为,闭合开关,电压表示数为。求:
(1)电流表的示数;
(2)电源电压;
(3)通电,整个电路消耗的电能是多少。
13.如图所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻。闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,已知小灯泡灯丝的电阻恒为。求:
(1)电源电压U;
(2)通过小灯泡的电流I;
(3)通电10s,整个电路消耗的电能。
14.如图所示,定值电阻,,闭合开关S,电压表示数为3V,求:
(1)电路中的电流是多少;
(2)电源电压是多少;
(3)定值电阻R2在1min内消耗的电能是多少。
15.如图所示电路中,电源电压保持不变,和为定值电阻,的阻值为,的阻值为,闭合开关S,电压表示数为。求:
(1)电流表的示数;
(2)电源电压;
(3)通电,整个电路消耗的电能是多少。
16.如图所示的电路中,电源两端电压恒定,定值电阻。闭合开关S,电流表的示数为0.4A,电流表A的示数为0.6A。求:
(1)电源电压U;
(2)通过电阻的电流;
(3)通电10s,电阻消耗的电能。
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3V 1A”的字样,闭合开关S和S1,小灯泡L正常发光,电流表的示数为1.5A,求:
(1)小灯泡L正常发光时的电功率:
(2)通电20s,电路消耗的电能:
(3)定值电阻R的阻值。
18.如图所示,电源两端电压为12V且保持不变,电阻R1的阻值为40Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为4V。求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)电阻R0的阻值;
(3)电路10s内消耗的电能。
19.如图所示,已知定值电阻R2的阻值为5Ω,当闭合S1时电流表的示数为0.6A,再闭合S2时,电流表示数为0.9A。求:
(1)通过R1的电流是多少;
(2)电源电压是多少;
(3)当S1与S2都闭合时,电流1min内所做的功。
20.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。
21.某兴趣小组查阅资料,设计出如图甲的家用电热水器的原理图。工作电路电压恒为220 V,、是加热电阻,阻值为。控制电路电源电压恒为3 V,滑动变阻器的最大阻值为,电磁铁线圈电阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙。当控制电路的电流小于0.15 A时,衔铁与电磁铁断开,两触点A、B接通,工作电路处于加热状态,加热功率为1120 W;当控制电路的电流达到0.15 A时,衔铁被电磁铁吸下,两触点断开,工作电路处于保温状态。求:
(1)保温状态下工作电路的功率。
(2)电阻的阻值。
(3)该电热水器正常工作时可设置的最低温度。
22.如图所示,是一辆电动汽车。下表为汽车的部分参数,其中电池容量指电池存储的最大电能,电池能量密度指电池存储的最大电能与电池的质量之比。已知该车电池质量占整车质量的25%,当车辆以30 m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.08倍。求:
电池类型
电池容量/(kW·h)
电池能量密度/(W·h·kg-1)
快充电压/V
磷酸铁锂电池
80
160
800
(1)该车以30 m/s速度匀速行驶5 min时,①汽车行驶的路程;②汽车牵引力做的功;
(2)现使用快充功能给电池充电,已知充电电流为140 A,充电0.5 h电池存储的电能从电池容量的10%上升至70%。求本次充电过程的效率。
23.图甲是某款便携USB加热杯垫,额定电压为5V。该杯垫通过智能系统实现加热、保温挡位自动切换,其简化工作电路如图乙所示。当开关S闭合时为加热挡,已知R1=2.5Ω,图丙为该杯垫正常工作15min功率的变化情况,不考虑温度对电阻的影响,求:
(1)杯垫处于加热挡时通过R1的电流和加热挡功率;
(2)杯垫加热阶段消耗的电能;
(3)电阻R2的阻值。
24.如图所示,在家庭电路某一分支回路中接入电风扇和电水壶。关闭家庭电路中的其它用电器,电风扇和电水壶持续工作0.2h,电能表的示数从3246.3kW·h增大到3246.5kW·h;其中电风扇的额定功率为100W,家庭电路的电压是220V,该分支回路的空气开关额定电流为20A,求:
(1)该分支回路消耗的电能W;
(2)该分支回路的总功率P;
(3)电水壶的电阻R(结果保留一位小数);
(4)计算并说明该分支回路是否还能接入一个额定功率为3000W的空调。
25.小明家新购了一款智能电热水壶,具有快速加热和节能保温两挡功能,其正常工作时电功率随时间变化的图像如图甲所示。
(1)求该电热水壶在节能保温挡时电路中的总电阻;
(2)求该电热水壶在快速加热挡工作8min消耗的电能;
(3)假设加热过程中能量的利用率为87.5%,则在快速加热挡工作8min可将多少kg、初温为 的水烧开?[,当地大气压为1个标准大气压]
(4)如图乙所示,电热水壶三脚插头的E脚比其他两脚长些,请从物理角度分析这样设计的目的。
试卷第1页,共3页
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