初中物理-欧姆定律和电功率-计算题(共17页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上1(2011重庆)从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图19所示。电源电压恒为9 V，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80 。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8 V。求：(1)电压表的示数为8V时，电流表的示数为多少? (2)电压表的示数为8V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。某驾驶员对着测试仪吹气10 s，若电流表的示数达到0.3A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少?【答案】解：因为R2和滑动变阻器串联，当R2=80，电压表示数U2为8V时，U1=U-U2=9V8V=1V 当R1的电阻保持不变，电流表的示数I/为0.3A时，U1/=I/R1=0.3A×10=3V，U2/=U- U1/=9V-3V=6V答：(1)电压表的示数为8V时，电流表的示数为0.1A(2)电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1的电阻值为10(3)调零后，R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s，若电流表的示数达到0.3A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数6V4（2011山东滨州，第22）如图所示，电路中电源电压为6V。闭合开关S，电压表示数为4V，电流表示数为0.4A。求R1、R2的阻值【答案】由串联电路的规律可以知道：U2=U-U1=6V-4V=2V由I=U/R得R1=U1/I1=4V/0.4A=10R2=U2/I2=2V/0.4A=55(2011甘肃兰州，第33)电压表既是测量仪表，同时也是一个接入电路中的特殊电阻。电压表的电阻一般很大，为测量某电压表的电阻，某同学连接了如图所示的电路，电源电压保持不变，R1=3.0k。当闭合开关S1、S2时，电压表示数为4.5V；只闭合开关S1时，电压表的示数为3.0V。求电压表的电阻是多少？【答案】当只闭合S1时，电压表与R1串联U1=U-U电压表=4.5v-3.0v=1.5v又串联6（2011年湖南岳阳市第32）如图为电路元件A和B的I-U图像，根据图像提供的信息，求：（1）元件A的阻值为多大？（2）若将他们并联，接在4.0V的电源上，电路中的总电流为多大？（3）若将他们串联，接在某电源上，电路中的电流是0.15A，电源电压是多大？【答案】（1）R=U/I=6/0.3=20 (2)0.35A （3）7V7（2011湖北襄阳，第42）某课外活动小组需要对两只定值电阻R1、R2和一个滑动变阻器R3的电阻进行测量，将这些元件连成如图16所示的电路。闭合S1，断开S2，将滑动变阻器的阻值调到最大时，电流表的读数为0.2A，电压表的示数为2V；若将S1、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值调到0时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.9A。求：（1） R1的阻值是多少？（2） 滑动变阻器的最大阻值R3是多少？（3） R2的阻值是多少？【答案】（1）闭合S1，断开S2，R1与滑动变阻器串联，电压表测R1的电压R1=10（2）S1、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值调到0时，R1与R2并联，可知电源电压为6VU3=U-U1=6V-2V=4VR3=20（3） S1、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值调到0时，R1与R2并联。I1=U/R1=6V/10=0.6AI2=I- I1=0.9A-O.6A=0.3AR2=U2/ I2=6V/0.3A=207（2011年福建省泉州市第31）(6分)如图19所示的电路中，R0为定值电阻，R为电阻箱。(1)当R接A电路的电阻为l6时,R消耗的功率为4W，适时电路中的电流是多少?(2当R接人电路的电阻为25时，R消耗的功率仍为4W，这时R两端的电压是多少? (3)定值电阻R0为多大? 图19【答案】P1=I12R1 得：I1=0.5A (2)P2=U22/R得 U2=10V I2=0.4A (3)U=I1(16+R0) U=I2(25+R0) 由和得：R0=20。六、计算1（2011年浙江衢州 第37）某品牌“第一代热风干手器”热功率高，不仅耗能大，而且工作时电器内部温度高，电子器件和线路容易老化，使用寿命短；目前开发的“第二代高速干手器”采用高速电机，风速可达到100米秒，只需要几秒钟即可干手，不需要高温，热功率低，所以耗能低，故障率也低，使用寿命长。 第一代热风干手器与第二代高速干手器参数对比表额定电压额定总功率干手时间第一代热风干手器220伏2000瓦36秒第二代高速干手器220伏1100瓦6秒 请完成下列问： (1)与“第一代热风干手器”相比，“第二代高速干手器”能加快干手的主要原因是 ； (2)第二代高速干手器正常工作时的电流是多少?(3)如果电价为1元千瓦时，正常使用一只第二代高速干手器与使用一只第一代热风干手器相比，一个月能节约多少元钱?(均以每天使用240人次，一个月以30天计)【答案】解，(1)液体表面空气流动速度大(或风速大) (2)I=PU=1100瓦220伏=5安， (3)第一代热风干手器：W=Pt=2千瓦×363600时×240=48千瓦时，第二代高速干手器；W=Pt=11千瓦×63600时×240=044千瓦时，(4)8千瓦时-044千瓦时)×1元千瓦时×30=1308元。 答：(2)第二代高速干手器正常工作时的电流是5安。(3)一个月能节约1308元钱2（2011浙江义乌，第38）如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24欧。“6V,3W”第38题图 Pa b“6V,3W”（1）小灯泡正常工作10分钟将消耗多少电能？（2）当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光。则电源电压为多少伏？【答案】 (1) W=Pt=3瓦×10×60秒=1800焦（2）U滑=IR滑=0.5安×12欧=6伏U=U滑+UL=6伏+6伏=12伏3(2011浙江湖州，第16)近年来我国一些城市陆续投入使用电动汽车充电桩，表明新能源汽车的推广和使用得到了快速的发展。下图是直流充电桩为电动汽车进行充电的情景（图甲）及直流充电桩的主要技术参数（图乙）。（1）请写出电动汽车具有的一项优点。（2）直流充电桩给电动汽车充电时将电能转化为能贮存在电动汽车的蓄电池内。（3）车主可以选择不同的输出电压和输出电流对汽车充电，根据该直流充电桩的技术参数，计算该直流充电桩充电时的最大输出功率。【答案】（1）减少大气污染（减少尾气排放、噪声低） （2）化学（3）最大输出功率为PUI650V×150A9.75×104W4（2011浙江省台州市，第35）近几年，许多公司都在研发以电池为动力源的纯电动汽车，与传统燃油汽车相比，部分参数对比如下表：名称汽车售价（万元）车身质量（千克）最大功率（千瓦）续行里程（公里）百公里加速时间（秒）CO2排放量（克/公里）传统燃油汽车1015009060010.00.19纯电动汽车302300753009.20.04（1）纯电动汽车在行驶时，电能主要转化为；与传统燃油汽车相比，纯电动汽车车身质量更大，功率更小，但百公里加速时间却相近，这说明纯电动汽车能源利用率；（2）若在民用电压（220伏）给纯电动汽车充电，充电电流达30安，充电时间需10.2小时，则纯电动汽车充电所消耗的电能是多少？（3）在未来4年，国家将对纯电动汽车生产企业实施减税，对消费者进行补贴，这是因为。A制造成本高 BCO2排放量少C消耗能源少 D车身质量大【答案】（1）机械能高； （2）WUIt220V×30A×10.2×3600s2.42×107J67.32kW·h； （3）ABC。5（2011浙江金华，第36）如图是一种多功能蒸汽电熨斗，其说明书的部分内容如下： 请认真阅读后解答下列问（1）为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应选图中的_(填“A”或“B”)（2）该电熨斗正常工作时的电流是多少安？（3）该电熨斗正常工作10分钟消耗多少电能？【答案】（1）A （2）I=P/U=880W/220V=4A （3）10分钟=600秒 W=Pt=880W×600S=52800J6(2011浙江嘉兴，第38)2010年10月l 3日，智利圣何塞铜矿被困69天的33名矿工成功获救。在这次救援中被形容为“胶囊"的钢制救生舱功不可没。它每升降一次就能救上一个矿工，救援队利用它将矿工们从地下700米深的矿井中全部救上了地面。(计算结果保留两位小数)(1)救生舱中必须储备足够的氧气。一个成年人每分钟约需消耗0.7克氧气，则供氧装置每分钟至少应释放出 升氧气，才能确保舱内被救人员的正常呼吸。(氧气的密度为14 3克升)(2)救生舱是通过安装在井口的电动卷扬机来升降的，如图所示。假如救生舱从井底匀速上升到地面所用的时间为30分钟，则救生舱上升的速度为 米秒。(3)已知电动卷扬机的额定电压为3 8 0伏，额定功率为3千瓦。则卷扬机正常工作30分钟需消耗多少电能?卷扬机正常工作时的电流有多大? 【答案】(1)O.49(2)0.39(3)WPt3×l000瓦×30×60秒5.4×106焦 I=PU3000瓦3 80伏7.89安 7（2011山东省荷泽市，第21）浴霸是安装在浴室内供取暖和照明的家用电器，某品牌浴霸的铭牌和简化电路如图14所示，L为照明灯，L1和L2是两个功率均为275 W的红外线取暖灯额定电压额定频率额定功率照明取暖220V50HZ40W 550w220 V图14(1)浴霸工作时，为了使取暖功率达到最大值，应闭合的开关是 （2）照明灯工作时，它的电阻是多大？（3）三灯同时正常工作半小时，消耗多少电能？ 【答案】（1）S1 S2 （2）1210 （3）0295kwh1或1.06×106J8（2011年福建省福州 第25）（8分）如图14甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图14乙所示。问：（1）当R2为10时，电压表的示数是多少？（2）当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少？（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少？【答案】解：（1）当R2为10时，电压表的示数是3V；（2）当电压表的示数为2V时，U2=U-U1=6V-2V=4V,I1=I2=U2/R2=0.2A,(3)解法一：滑片P在b端时，U1=1V,P1=U12/R1=(1V)2/10=0.1W。解法二：滑片P在b端时，R2=50,R=R1+R2=10+50=60,I1=I=U/R=6/60A=0.1A，P1=I12R1=(0.1A)2×10=0.1W.9(2011年广东省广州市 第20)（6分）要使“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上能正常发光，应串联一个多大的电阻？【答案】解：Ue=6V Pe=3W U=8V Ie= Pe/ Ue=3W/6V=0.5A UR=U-Ue=8V-6V=2V R= UR/IR =UR/Ie =2V/0.5A=410（2011江西，第19）电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图10所示，他可以电动骑行，亦可以脚踏骑行，电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力，下表是某型号电动自行车主要技术参数（1）电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?（2）表中“12A.h”表示蓄水池充满电时储存的电荷量，相当于“h”的值，则蓄电池充足一次电可储存的能量是多少J？（3）从环保的角度来看，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点?(各列举一条)【答案】（1）由P×=UI得：I=5A(2)W=UIt=48V×12A×3600S=2.0736×106J(3)优点：节能环保 缺点：制动性能不好11(2011四川绵阳，第40第1小)（1）风力发电，是利用风能这一可再生清洁能源来发电。由于没有燃料问，也不会产生辐射或空气污染，符合“节能减排”、“低碳生活”的理念而正在世界形成热潮。如图是某地区风力发电系统外一台风力发电机的照片。下表给出了在不同风速下该地区风力发电机组输出的电功率。当风速为6ms时，风力发电机组工作1小时所产生的电能是多少度？当风速为15ms时，风车组1小时获得的风能为2.5×104KW·h,则此时风力发电机组的发电效率是多少？由表中数据进行分析，可以发现该风力发电机组所输出的电功率与风速有什么关系？【答案】解：根据表格可知当风速为6ms时，输出功率为160kw,根据W=Pt=160kw×1h=160Kw·h=160度；当风速为15ms时，由表中数据进行分析，可以发现该风力发电机组所输出的电功率与风速的关系为：12(2011甘肃兰州，第34)如图所示的电路，电阻R2的阻值为12，且RL：R2=2：1.闭合开关，电压表的示数为12V，调节滑动变阻器的滑片至变阻器的中点位置时，灯泡正常发光，变阻器消耗电功率为1W，求：（1）灯泡L的额定功率是2W3多少？（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？【答案】（1）R2=12 又 RL：R2=2：1 所以 RL=24 U总=I总R总 12V=I总（12 +24 +1Rx2）变阻器消耗电功率为1W 1= I总2Rx2所以Rx的最大值为72 I总=1A6 （2） P额= 2W313（2011四川成都，A卷第24）图16所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92 时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热 已知电源电压保持220 V不变，电阻R1的阻值为1210 ，电阻R2的阻值为121 。求： 饮水机处于保温状态时的电功率是多少？ 饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？【答案】解：（1）P1 = U 2 / R1 = (220 V )2 / 1210 = 40 W（2）I = I1 + I2 = (U /R1) + (U /R2) = ( 220 V / 1210 ) + ( 220 V / 121 ) = 2 A求：（1）电源电压是多少伏？（2）电阻R的阻值是多少欧？（3）K1断开，K2接b时，该灯泡在1分钟内消耗的电能说过话多少焦耳？【答案】(1)当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时灯L与电阻R并联U总=UL=UR=6V（2）当K1断开，单刀双掷开关K2接b时灯L与电阻R串联RL= = =12UL=U总-UR=6V3V=3V由= 得 =所以R=12（3）W=Pt= t= ×60s=45J15(2011山东威海，第23)如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为100，电压表的量程是015V，闭合开关后，移动滑动变阻器，使电压表的示数为6V，这时灯泡正常发光，求：（1）电源电压。（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是28时，小灯泡消耗的实际功率。【答案】（1）12V2分（2）1.08W2分16（2011年山西省第42）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图17所示的陶瓷电热水壶就是用了这种材料。它的工作电路图如图18所示，R0是定值电阻，其电阻值不受温度的影响。Rr是PTC电阻，Rr的电阻与温度的关系如图19所示。该电热水壶在Rr设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。（1）R0的阻值为多少？（2）当Rr的温度为130时，电路中Rr的实际功率为多少？【答案】（1）当Rr在设定温度状态工作时，连入电路的电阻Rr=34，R0、Rr串联，由P=UI得：I=P/U=1100W/220V=5A，电路中的总电阻R=U/I=220V/5A=44，R0的阻值R0=R-Rr=44-34=10。（2）当Rr的温度为130时，此时Rr的阻值为Rr=100，电路中的总电阻R=R0+ Rr=10+100=110，电流I=U/R=220V/100=2A，Rr两端的电压为U=2A×100=200V，Rr的实际功率P=UI=200V×2A=400W。17(2011江苏盐城，第23)如图所示是小明制作的一只模拟调光灯电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V闭合开关，回形针在铅笔芯最右端时，灯泡两端的电压为0.6V，流过灯泡的电流为0.1A向左移动回形针，小灯泡正常发光时，流过灯泡的电流为0.3A求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）回形针在最右端时，铅笔芯接入电路的电阻；（3）小灯泡正常发光时，铅笔芯5min内消耗的电能第23题图回形针左铅笔芯右【答案】解：（1）（2）（3）18(2011四川泸州，卷第11)如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式。但风力发电的特点是随机性强，5m/s以上的风速才可以发电。泸州市属亚热带季风气候，春秋季风力大，持续时间长，可以考虑在泸州地区开发风力发电。下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率：平均风速m/s5678910功率 KW92234445360请根据你所学知识完成以下问：在泸州某主峰平均风速为8m/s的位置，安装有上述风力发电机一台，该发电机工作1h获得的电能为多少KW·h？将该电能全部用于带动额定电压为220V的电热器正常工作可达40h，则电热器的额定电流为多少？将上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动机械效率为75%的电动抽水机工作，把水抽到10m高的水池上，请通过计算说明能否把容积为1000m3的水池盛满？（取g=10N/Kg，水=1×103kg/m3）【答案】解：(1)当在泸州某主峰平均风速为8m/s时，风力发电机的功率为44KW 根据W=Pt=44kW×1h=44KW·hW=UIt 44×3.6×106J=220V×I×40×3600sI=5A因为W1W2 故能把水池盛满。19（2011贵州省安顺市第17）目前，许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯，白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上蓄电池又能给红绿灯共电，使红绿灯能连续工作，其主要参数见下表（1）若每天有效受光时间为6h，每平方米的面积上太阳辐射的功率为103W，求这种太阳能电池板每天获得的电能。（2）某十字路口的太阳能红绿灯，每天获得的电能可使它连续工作40h，求：该十字路口的太阳能红绿灯正常工作时的总功率。【答案】（1）辐射到电池板的太阳能W总 = Pt = 103×6×3600×0.5 = 1.08×107（J）（2分）太阳能电池获得的电能W电 = W总×= l.08×107×40 = 4.32×106（J）（2分）（2）红绿灯的功率（W） （2分）20（2011上海市，第21）在图9(a)所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变电阻R的阻值为30欧闭合电键S，电流表的示数如图9(b)所示。求通过电阻Rl的电流求电阻R2的阻值若一段时间内电流对电阻Rl做的功为30焦，求这段时间内电流对电阻R2做的功W2。【答案】(1)I1=0.2A I总=0.8A(2)I2=0.8A0.2A=0.6A R2=10(3) = 所以W2=3W1=90J21（2011上海市，第26）小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有学生电源（电压为2伏的整数倍），待测小灯（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5瓦0.8瓦之间）、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干；他正确串联实验器材，然后，将电压表并联在电路中。闭合电键后，继续移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐而增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡继续发光，并记下了此时电压表和电流表的示数。请画出小华同学连接的实验电路图（13）（用2B铅笔在答纸的相应位置作图)如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65瓦。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。（14） （需写出计算过程）【答案】由意URI=1.65 所以I=0.5PL=2.5×=0.8解不等式得：7.66VU10.75V又因为电源电压为2的整数倍，所以U取8V或10V代入上式得PL=0.75W或PL=0.55W22(2011年湖南衡阳，第30）如图所示电路图，电源电压U3V且保持不变，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.1A，电流表A的示数为0.6A。求：（1）电阻R1的阻值；（2）电阻R2的电功率。【答案】（1）R1=U1/I1=3/0.1=30 （2）I2=0.6-0.1=0.5A, P2= U2I2=3×0.5=1.5W23(2011年河北省，第38)图20所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连人电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的IU关系图像如图21所示。（电阻丝AB的阻值不随温度变化）求：（1）小灯泡的额定功率；（2）电阻丝AB的阻值；（3）当AB连人电路的阻值R1=2.5时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。 【答案】解：（1）当滑片P在B端时，由图可知电源电压与小灯泡的额定电压相等为6V，对应的电流为1A，小灯泡的额定功率为： PL=ULIL=6V×1A=6w。（2）当滑片在A端时，由图得小灯泡两端达到电压为1.5V，电流I小=0.5A，由于R与L串联，则电阻丝两端电压：U丝=6V-1.5V=4.5V；由欧姆定律得电阻丝AB的电阻： （3）灯泡消耗的功率为 或 24（湖北省荆门市2011年第20）如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知滑动变阻器R的最大阻值为20，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V。灯泡电阻不随温度变化，求：（1）闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，此时灯泡的实际功率为0.75W，求电源电压是多大?（2）闭合S1、S2，要保证电路中各元件安全，求滑动变阻器R的取值范围。【答案】（1）P额 =U额2/R R= U额2/P=12 P实=I实2R I实=0.25A U=（R1+R2）I实=8V (2) 由和得：4R7.2。25(2011江苏宿迁，第24)如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路，选用的电源电压恒为6V，灯泡上标有“3.8V 0.4A”字样，变阻器上标有“20 1A”字样（1）求灯泡正常发光时的电阻（2）求灯泡正常发光时变阻器消耗的电功率（3）使用中小明发现这个电路存在缺陷，于是他在电路中串联了一个电阻R0，电路如图乙所示你认为R0在电路中起到了什么作用？其阻值为多大比较合适？第24题图SLPR0甲乙SLP【答案】（1）R=UL/I=3.8V/0.4A=9.52分（2）P电阻器=(U-UL)·I=(6V-3.8V) ×0.4A=0.88W3分（3）保护电路（或保护灯泡不变损坏等）1分 R= (U-UL)/I=(6V-3.8V) /0.4A=5.53分26（2011北京，第37）某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光照射下，该热水器中水的温度从25升高到45.求这些水吸收的热量。（水的比热容为4.2×103J/(kg·)【答案】Q吸=cmt=4.2×103J/(kg·×0.05kg×20=4.2×103J【考点】考点27：比热容 热机38. （2011北京，第38）如图19所示。电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的功率为P1，电阻RA的功率为PA；当开关S1、S2都闭合。滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB；当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W。已知R1：R2=2:1，PA:PB=1:10 ,U1：U2=3:2.求：（1）电源两端电压U(2)电阻R2的阻值（3）电阻RA的电功率PA。【答案】（1）U=12V (2) R2=2 (3)PA=9W专心-专注-专业