备战2021中考物理(通用版)电路图的分析及计算-计算题专练(三)(含答案).pdf

备战备战 20212021 中考物理中考物理（通用版）（通用版）电路图的分析及计算电路图的分析及计算-计算题专练计算题专练（三）（三）一、计算题一、计算题1.如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡 L 标有“3V 1.2W”的字样，、为定值电阻，当开关 S 闭合，S1、S2都断开时小灯泡 L 正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：（1）电压表的示数；（2）当开关 S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数；（3）当开关 S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。2.额定电压为 9V 的小灯泡的 I-U 图像如图（a）所示。将小灯泡接入图（b）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 S1，小灯泡正常发光，电流表示数为 0.4A。求：（1）小灯泡的额定功率；（2）定值电阻 R 的阻值；（3）只闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片由最右端逐渐向左移动，求滑动变阻器允许接入电路的最大阻值。3.如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和 R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求：（1）低温挡工作时的功率；（2）电热丝 R2的阻值；（3）15min 内 R1消耗的电能。4.如图，电源电压为 12V，灯泡 L 的规格为“6V3W”，滑动变阻器 R1上标有“20 1A”，电流表量程为光。将开关S 闭合，S1S2断开，调节变阻器使灯泡正常发（1）求灯泡正常发光时的电阻；（2）求滑动变阻器 10s 内消耗的电能；（3）将开关 S、S1、S2都闭合，移动滑片 P 且电路安全，求 R1与 R2功率之比的最大值。5.如图所示，电源电压，灯泡 L 标有“保持不变，电流表的量程为”字样，滑动变阻器 R 标有“，电压表的量程为”字样。闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片 P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：（1）灯泡正常工作时的电流和电阻。（2）灯泡正常工作6.如图所示，电源电压不变，R2的电阻为表的示数为 0.2A。求：。闭合开关后，电压表的示数为2V，电流所放出的热量。（3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。（1）R1的电阻；（2）电源电压。7.如图，电源电压不变，小灯泡L 上标有“6V 6W”字样（灯丝电阻不变）。定值电阻R1的阻值为 10，R2为滑动变阻器。（1）当开关 S1、S2、S3都闭合时，小灯泡 L 正常发光，求此时电流表的示数。（2）断开开关S1和 S3，闭合开关 S2，当滑动变阻器的滑片调至阻值最大时，电压表示数为 1.5V，求 R2的最大阻值。（3）当电路中有电阻或小灯泡工作时，求整个电路的最小电功率。8.实验小组设计了如图所示的电路，已知电源电压不变，灯泡L 标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为 P1；只闭合开关 S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为 P2；闭合开关S1和 S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V 和 0.2A，已知。（1）灯泡 L 的额定功率为_W；（2）滑动变阻器的最大阻值为_；（3）在有电流通过灯泡 L 的情况下，灯泡的最小功率与最大功率之比为_。9.在如图所示的电路中，电源电压可以调节，调节电源电压为 4V，闭合开关 S，电流表 A、A1的示数分别为 1.2A 和 0.8A。（1）求此时通过电阻 R2的电流；（2）求电阻 R2的阻值；（3）重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表 A1的示数为 1.2A，求 1min 内电流通过电阻 R2产生的热量。10.在如图甲所示电路中，电源电压U 恒定，电阻R1=20，R2为滑动变阻器。闭合开关后当滑动触头 P 从 a 端滑到 b 端时，电压表 V1、V2示数的关系如图乙所示。求：（1）电源电压 U；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，电阻R1消耗的电功率。11.如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知，当 S 闭合、S1和 S2断开时，电流表的示数为 0.2A；当 S2断开、S和 S1闭合时，电流表的示数为0.8A。求：（1）S 闭合、S1和 S2断开时，电压表的示数。（2）定值电阻的阻值。（3）当 S1断开、S和 S2闭合时，电路的总功率。12.如图所示，将标有“6V 3W”的小灯泡 L1和标有“6V 6W”的小灯泡 L2串联接入电路中，为使两灯的电压均不高于其额定电压，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：（1）小灯泡 L1、L2的电阻；（2）电源电压的最大值；（3）当电源电压为最大值时，电路消耗的总功率。答案一、计算题1.【答案】（1）解：当开关S 闭合，S1、S2都断开时，灯泡与电阻串联，电压表测两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡正常发光，所以电路中的电流由可得，电压表的示数答：电压表的示数为 6V（2）解：因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压当开关 S，S1闭合，S2断开时，电路为示数的简单电路，电流表测电路中电流，则电流表的答：当开关 S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数为（3）解：当开关 S、S1、S2都闭合时，之和，所以，电路的总电阻整个电路消耗的电功率与并联，因并联电路中总电阻等于各分电阻答：当开关 S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率为的电流，再利用欧姆定律求解电压即可；【分析】（1）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式I=P/U求解用电器（2）结合电阻两端的电压和电阻，利用欧姆定律求解电流即可；（3）结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R 求解功率即可。2.【答案】（1）解：滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关S、S1，此时为电阻 R 与灯泡 L 并联的电路，电流表测总电流，由图a 可知，当小灯泡电压为9V 时，小灯泡电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为（2）解：当电压为 9V 时，总电流为 0.4A，小灯泡电流 0.3A，则定值电阻 R 的电流为定值电阻 R 的阻值为（3）解：只闭合开关 S，此时为灯泡 L 与滑动变阻器串联的电路，电流表总电流，电压表测滑动变阻器电压，电压表最大量程为3V，因此小灯泡要分担6V 电压，由图a 可知，此时电流表示数为 0.25A，故滑动变阻器可以接入的最大阻值为电流，利用电压和电流的比值计算电阻；（3）根据对应和电流的比值求电阻大小。【分析】（1）利用电压和电流的乘积计算电功率；（2）利用并联电路的电流规律计算支路3.【答案】（1）解：由图可知，闭合开关S，只有 R1的简单电路，电路中的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于低温挡，当S 和 S1闭合时，两个电阻并联，电路中的总电阻可知电功率较大，处于高温挡，由P=UI 可知，电压不变，低温挡时，通过较小，由P=电路的电流较小，由图乙可知，低温挡时的电流是6A，低温挡工作时的功率P低=UI低=220V6A=1320W答：低温挡工作时的功率是1320W；（2）解：由图乙可知，低温挡时只有R1的简单电路，低温挡时的电流是6A，通过 R1的电流是 6A，高温挡时的总电流是10A，高温挡两个电阻并联，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律可知通过R2的电流 I2=I-I1=10A-6A=4A电热丝 R2的阻值 R2=答：电热丝 R2的阻值是 55；（3）解：15min 内 R1消耗的电能 W1=UI1t=220V6A1560s=1.188106J=0.33kWh答：15min 内 R1消耗的电能是 0.33kWh。【分析】（1）结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式 P=U2/R 求解功率即可。（2）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P 求解用电器的电阻；（3）求解电流做功，利用公式W=UIt 求解即可，U 是用电器两端的电压，I 是流过用电器的电流，t 是用电器工作的时间。=554.【答案】（1）解：由灯泡的铭牌可知灯泡正常发光时的电阻答：灯泡正常发光时的电阻为；（2）解：将开关 S 闭合，S1S2断开时，滑动变阻器 R1和灯泡 L 串联，此时灯泡正常发光；滑动变阻器 R1中的电流和灯泡 L 的电流相等滑动变阻器 R1的两端电压滑动变阻器 10s 内消耗的电能答：滑动变阻器 10s 内消耗的电能为；（3）解：当开关 S、S1、S2都闭合时，灯泡 L 被短路，此时为定值电阻R2和滑动变阻器 R1并联；R2的电流和电压不会发生变化，所以 R2的功率为定值；滑动变阻器 R1的电压为定值，当 R1的电流最大时，R1的功率达到最大值，此时R1与 R2功率之比最大。有题可知，通过 R1的最大电流为max=1AR2的电流R1与 R2功率之比的最大值答：将开关 S、S1、S2都闭合，移动滑片 P 且电路安全，R1与 R2功率之比的最大值为的电阻；【分析】（1）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式 R=U2/P 求解用电器（2）求解电流做功，利用公式W=UIt 求解即可，U 是用电器两端的电压，I 是流过用电器的电流，t 是用电器工作的时间；（3）结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R 求解功率，进而求解比值。5.【答案】（1）解：灯泡 L 正常工作时的电流灯泡 L 的阻值（2）解：灯泡答：灯泡正常工作所放出的热量即电流所做的功所放出的热量是 90J；答：灯泡正常工作时的电流是0.5A 和电阻是 6；（3）解：闭合开关，灯泡L 和滑动变阻器串联，线路中的最大电流等于灯泡正常工作时的电流灯泡 L 正常发光。此时滑动变阻器两端的电压滑动变阻器连入电路的电阻为当电压表的示数为最大时，电路中电流此时滑动变阻器连入电路的电阻为所以滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。答：在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围是312【分析】（1）利用电功率和电压计算电流，结合电压和电流计算电阻；（2）根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能；（3）根据串联电路电压规律计算分压，利用电压和最大电流计算最小电阻，根据最小分压计算最小电阻。6.【答案】（1）解：电路中两电阻串联，电压表测量的是R1两端的电压，R1的电阻；答：R1的电阻为（2）解：电路的总电阻电源电压答：电源电压为阻即可；（2）结合电路中的电流，利用欧姆定律求解总电压即可。【分析】（1）结合用电器两端的电压和流过用电器的电流，利用欧姆定律求解用电器的电7.【答案】（1）解：当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L 与电阻 R1并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L 正常发光，则电源的电压U=UL=6V通过电阻 R1的电流电流表的示数答：电源电压为 6V（2）解：断开开关 S1和 S3，闭合开关 S2时，电阻 R1与滑动变阻器 R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流根据串联分压原理和答：R2的最大阻值为 30可得，R2的最大阻值（3）解：根据可得，灯泡的电阻由 RLR1可知，当S2闭合，S1、S3断开时，R1与 R2串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，则电路的最小总功率答：当电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路的最小电功率为0.9W。【分析】(1)当开关 S1、S2、S3都闭合时，灯泡L 与电阻 R1并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；(2)断开开关S1和S3，闭合开关 S2时，电阻 R1与滑动变阻器 R2串联，电压表测 R1两端的电压，根据欧姆定律可求出此时电路中的电流，再根据串联分压原理和即可求出 R2的最大阻值；(3)根据求出灯泡的电阻，然后与R1的阻值相比较，两者中的最大阻值和滑动变阻器的最大阻值串联时电路的总电阻最大，电路的总功率最小，根据电阻的串联和路的最小总功率。8.【答案】（1）0.75（2）20（3）120【解答】(1)灯泡 L 的额定功率求出电(2)将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关 S1时，电压表的示数为 3V，R1的功率为 P1，如图甲；只闭合开关 S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为 P2，如图乙；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，如图丙因为所以甲乙两图中电流之比又因为,所以所以滑动变阻器最大阻值在丙电路中，滑动变阻器接入电路的电阻所以电源电压由于乙电路电流为 0.3A，所以灯泡正常发光，电压为 2.5V，所以电源电压由两式可得(3)在只闭合 S1时，灯泡才有电流通过，即甲乙两个电路中，甲电路滑动变阻器电阻最大，电路电流最小，灯泡的功率最小，此时滑动变阻器的电压，R1两端电压所以灯泡两端电压灯泡的最小功率乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零，电路电流最大，最大电流是0.3A，灯泡正常发光，灯泡的功率最大所以，灯泡的最小功率与最大功率之比【分析】（1）根据电压和电流的乘积计算电功率的大小；（2）根据电功率的比值，结合电阻计算电流的比值，利用电压和电流之比计算电阻；（3）根据电流和电压的乘积计算最大、最小电功率，并计算比值。9.【答案】（1）解：由电路图可知，R1与 R2并联，电流表 A 测干路电流，电流表A1测 R1支路的电流。由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时通过电阻R2的电流I2II11.2A0.8A0.4A答：此时通过电阻 R2的电流是 0.4A（2）解：由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由知道，电阻R2的阻值答：电阻 R2的阻值是 10（3）解：由知道，电阻 R1的阻值重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，则电源的电压UI1R11.2A56V1min 内电流通过电阻 R2产生的热量答：1min 内电流通过电阻 R2产生的热量是 216J。根据电压和电流求电阻，结合电压、电阻和时间计算产生的热量。10.【答案】（1）解：由电路图可知，当滑片在端时滑动变阻器示数为零，电路为（2）解：当滑片在端时，压表测与的最大阻值串联，电压表测的简单电路，电压表【分析】（1）根据并联电路电流规律计算电流；（2）利用电压和电流的比值计算电阻；（3）被短路，电压表测电源的电压，由乙图可知：电源的电压两端的电压，电两端的电压，电流表测电路中的电流；此时电压表示数最大；由乙图可知：，则电路中的电流则根据可得：（3）解：当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，则则总电阻所以，电路的电流电阻消耗的电功率被短路，电压表【分析】(1)由电路图可知，当滑片在端时滑动变阻器电路为端时，的简单电路，电压表与示数为零，测电源的电压，由乙图读出电源的电压；(2)当滑片在测两端的电压，电压表测两端的、示的最大阻值串联，电压表电压，电流表测电路中的电流；此时电压表示数最大，由乙图读出电压表数；根据欧姆定律求出此时电路中的电流和滑动变阻器的最大阻值。(3)当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路的电流，根据求电阻消耗的电功率。可11.【答案】（1）解：当 S 闭合、S1和 S2断开时，电路为两端的电压，电流表测通过当 S2断开、S 和 S1闭合时，的电流，即与的简单电路，电压表测电源并联，电流表测干路电流，即因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过电流等于各支路电流之和，所以，通过的电流的电流不变；因并联电路中干路由并联电路的电压规律和可得，电源的电压；的阻值则 S 闭合、S1和 S2断开时，电压表的示数为答：S 闭合、S1和 S2断开时，电压表的示数为（2）解：因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，定值电阻答：定值电阻的阻值为与。并联，此时干路中的电流仍然为，则（3）解：当S1断开、S 和 S2闭合时，电路的总功率答：当 S1断开、S 和 S2闭合时，电路的总功率为【分析】（1）结合用电器的电流和电阻，利用欧姆定律用电器两端的电压即可；（2）结合用电器两端的电压和流过用电器的电流，利用欧姆定律求解用电器的电阻即可；（3）结合用电器的额定电流和额定电压，利用功率的公式P=UI 求解用电器的功率即可。12.【答案】（1）解：由可得，灯泡 L1的电阻灯泡 L2的电阻答：小灯泡 L1、L2的电阻分别为 12 和 6（2）解：由 PUI 可得，灯泡 L1正常工作时的电流灯泡 L2正常发光时的电流为 6V(L1正常发光)，为使两灯的电压均不高于其额定电压，所以，当电路中的电流II1，此时 L1两端的电压由可得，此时灯泡 L2两端的电压为因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压的最大值为答：电源电压的最大值为9V；（3）解：当电源电压为最大值时，电路消耗的总功率为答：当电源电压为最大值时，电路消耗的总功率为4.5W。【分析】（1）利用电压和电功率计算电阻；（2）利用电功率和电压计算电流，利用电流和电阻计算电压；（3）根据电压和电流的乘积计算电功率。