2023年初中物理专题复习——电学计算题含超详细解析答案.pdf

优秀教案 欢迎下载 中考专题复习电学计算题 1.如图 10 所示电路中，小灯泡 L 标有“6V 6W”字样，R23，当 S1、S2都闭合时，电流表示数为 1.2A，这时小灯泡 L 正常发光，求：(1)电源电压 U(2)电阻 R1的阻值(3)当 S1、S2都断开时，小灯泡 L 消耗的功率 2.如图 19 甲所示的电路中，电源电压为 3，小灯泡上标有“2.5 0.25A”字样。当滑动变阻器的滑片 P 从最右端移到 a 点时，小灯泡正常发光；再移动滑片到某点 b 时，电压表的读数如图 19 乙所示(电源电压和小灯泡的电阻保持不变)请回答：（1）当滑片 P 移到 b 点时，电压表的读数为_ V。小灯泡的电阻为 。b 点在 a 点的_边(选填“左”或“右”)。(2)滑片在 b 处时，求滑动变阻器接人电路的阻值是多少?(3)滑片在 b 处时，求滑动变阻器消耗的功率是多少?3.某保温电热水壶电路如图 21，S 是温控开关，R1为加热器。当开关 S 接到 a 时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是 5A；当水烧开时，开关 S 自动切换到 b，电热水壶处于保温状态，此时电热水壶的电功率为165W。(不考虑温度对电阻阻值的影响)，求：（1）加热电阻 R1的阻值是多大?（2）在保温状态下，通过电阻 R2的电流是多少?4.小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图 21）和手表，测出一些家用电器的有关数据。（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表 1 分钟转了 3 圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表 1 分钟转 33 圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？（3）如果用此电热水壶把 1Kg 的水由 20加热至沸腾需要的时间是多少秒？不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为 4.2X103J/(Kg)优秀教案 欢迎下载 5.家庭电路的电压是 220V，某空调器处于投冷 状态时的功率 P1是 2.2Kw,送风状态时的功率 P2 是 0.22Kw，它们是交替运行的，现测得此空调器在某时 段内的电功率随时间变化的关系如图 16 所示。（1）空调器在前 5min 内处于什么状态?此时通过它的 电流是多少?(2)在 1h内，空调器将消耗的电能是多少度?6.如图 15 是一条电热毯电路的示意图，R0 是发热电阻丝，R 是串联在电路中的电阻，S 是温控开关。电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样。不考虑温度对电阻值的影响。（1）求发热电阻丝 R0 的阻值；（2）当电热毯处于低温档时，开关 S 应处于什么状态？为什么？（3）已知当电热毯处于低温档时，电路中的电流为 01A，求在 1min 内发热电阻 R0 产生的热量是多少？7.如图 15 所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量 m=50kg，电源电压 U=110V保持不变，电动机线圈的电阻 R=4，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流 I=5A（g=10N kg）。求：（1）电源的输出功率；（2）电动机线圈电阻 R的发热功率；（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。9.在图 12 甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为 8V，图 12 乙是灯泡L2的UI图像。（1）当开关S接a时，电压表的示数为 1.2V，电流表的示数为 0.3A，求定值电阻R0的阻值；（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为 1W，求灯泡L1的额定功率；图 15 电动机Sv滑动变阻器的滑片从最右端移到点时小灯泡正常发光再移动滑片到某点变阻器接人电路的阻值是多少滑片在处时求滑动变阻器消耗的功率是多状态此时电热水壶的电功率为不考虑温度对电阻阻值的响求加热电阻的优秀教案 欢迎下载（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，求电路消耗的总功率。10.下图是额定电压为 220 V的理发用电吹风机的典型电路其中电热丝通电后可以发热电动机通电后可以送风 (1)要送热风，选择开关应放在“A”，“B或“C”)(2)已知电动机的额定功率是 1 20 W当送冷风时，通电 5 min，电流所做的功是多少?(3)如果电热丝的电阻是 55；当送热风时，电路消耗的总功率是多少?11.在初三级物理综合实践活动中，小明自制了亮度可调节的小台灯，其电路图及灯泡规格如图所示.（1）调节开关从触点 O依次转动到 3 的过程中，灯泡的亮度将如何变化？（2）假设灯泡电阻为 R1，且不因温度而发生变化，已知3321LRRRR，如果调节开关转到触点 3 时，灯泡的实际功率是多大？12.学校课外活动小组为检测某传感器而设计如图所示的电路，传感器上标有“3V 0.3A”的字样（传感器可看作一个电阻），滑动变阻器 R0上标有“10 1A”的字样，电流 表量程为 00.6A。则（1）该传感器的电阻是多少？（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，图 12/U13562402.04.06.02LI0R2L1LSV/A 甲 乙 第 12 题图 传感器 A B S RO A 滑动变阻器的滑片从最右端移到点时小灯泡正常发光再移动滑片到某点变阻器接人电路的阻值是多少滑片在处时求滑动变阻器消耗的功率是多状态此时电热水壶的电功率为不考虑温度对电阻阻值的响求加热电阻的优秀教案 欢迎下载 在 A、B 之间所加的电源电压最大值是多少？19（1）（2）电路最大电流是：I=03A 13.小明把两电热棒 R 1、R 2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为 220V 照明电路.电能表转盘每转一圈表明消耗电能 5000J.如图 20 所示，R1、R 2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到 80，记录数据如下表（1）R 1 通电 100s 消耗多少电能？（2）R 1 的电功率多大？（3）R 1 的电阻多大？（4）两杯水用于升温所需消耗电能应相同，而根据表中实验数据知道 R 1 与 R 2消耗的电能不同.请分析什么原因导致 R2消耗的电能比 R 1 的大？（1）100000J（2）1000W（3）48.4 （4）R2 功率较小，加热较慢，由于加热过程中水会同时汽化吸热，所以加热时间越长，汽化带走的热量越多，所以所需的总能量就越多。14.某电熨斗内有 R1、R2两段发热丝，其简化电路如图 24，它在 220V 或 110V 电压下都能 正常工作：110V 时将 S 打至 1 挡，220V 时将 S 打至 2 挡，这两种情况下熨斗的电功率 均为 1100W求（1）电熨斗正常工作 5 分钟消耗多少电能？（2）电熨斗在 220V 电压下正常工作的电流是多大？（3）两发热丝的电阻之比21RR多大？解：（1）正常工作时，功率为 1100W，W=Pt=1100W 300s=3.3 105J（2）根据 P=UI得 I=P/U=1100W/220V=5A（3）根据 P=U2/R得 R=U2/P，两个电压下 P1=P2=1100W，所以 R1/R2=U12/U22=（110V）2/（220V）2=1/4 15.如图是利用滑动变阻器控制电流的电路，其中电阻 R为 100，它与滑动变阻器串联在电路中，通过电阻的电流可在 10mA 100mA范围内调节。(1)、选用电源的电压应为多大？（2）、变阻器的总电阻为多大？额定电流至少要多大？（3）、上述电路能否使电阻 R两端的电压调为零？请说明理由 解：（1）当滑片位于 a 端时电路为 R 的简单电路，电路中的电流最大，为 100 毫安，所以电源的电压 U=IR=0.1A100=10V；答：电源的电压为 10V 12()0.3(1010)6UI RRAV 1113100.3UVRIA 滑动变阻器的滑片从最右端移到点时小灯泡正常发光再移动滑片到某点变阻器接人电路的阻值是多少滑片在处时求滑动变阻器消耗的功率是多状态此时电热水壶的电功率为不考虑温度对电阻阻值的响求加热电阻的优秀教案 欢迎下载（2）当滑片位于 b 端时，电流最小，为 10 毫安，电路的总电阻 R 总=UI=10V0.01A=1000，所以 Rab=R 总-R=1000-100=900；当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路中的电流 0.1A 即为滑动变阻器的最小额定电流 答：变阻器的总电阻为 900，额定电流至少要 0.1A（3）不可能，因为 R 两端的电压 U 滑=100100+R 滑 10V，当 R 滑增大时，U 将减小，当 R 滑达到最大值 900 欧时，U 滑取到最小值 1V，不能取到 0 16.为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图 21 甲所示。当酒精气体的浓度为 0 时，R1的电阻为 60。在图21 乙所示的工作电路中，电源电压恒为 8V，定值电阻R2=20。求：(1)当被检测者的酒精气体的浓度为 0 时，电压的示数是多少；(2)现在国际公认的酒驾标准是 0.2mg/ml 酒精气体浓度0.8mg/ml，当电流表的示数为 0.2A 时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。（1）当被检测者的酒精气体的浓度为 0 时，R1的电阻为 60 。由公式 I=RU=20608V=0.1A U1=IR1=0.1A 60=6V（2）当电流表的示数为 0.2A 时,由公式 I=RU得 R1=IU R2=AV2.0820=20 由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为 0.3 mg/ml。0.mg/ml0.mg/ml0.mg/ml，所以被检测者属于酒驾。16.在右图 a 所示的电路中，电源电压为 12V 且保持不变，滑动变阻器 R2上标有“50 2A”字样。闭合电键 S后，电流表的示数为 0.4A，电压表的示数为 6V。求：（1）此时滑动变阻器 R2消耗的电功率 P2；（2）定值电阻 R1的阻值；（3）嫌设想选择合适的电压表量程，并移动滑动变阻器 R2的滑片P，要求：使电压表的指针处于图 b 所示的位置。甲同学认为应向左移动滑片 P，乙同学认为应向右移动滑片 P。请通过计算说明两位同学的操作能否符合要求？【答案】(1)P2=U2I=6V0.4A=2.4W (2)R1的电压：U1=U-U2=12V-6V=6V 0.4A6V11IUR=15 (3)左移，则电压表示数应为：2U=2V A32152V12V12RUI A322V2IUR=350 右移，则电压表示数应为：U=10V A1521510V12V12RUUI 75A15210V22IUR50 所以，甲同学的操作可行，乙同学的操作不可行 17.小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了图 21 所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P位于 R的最上端。已知 R0=5，R的最大阻值为 25，电源电压恒为 3V。问：滑动变阻器的滑片从最右端移到点时小灯泡正常发光再移动滑片到某点变阻器接人电路的阻值是多少滑片在处时求滑动变阻器消耗的功率是多状态此时电热水壶的电功率为不考虑温度对电阻阻值的响求加热电阻的优秀教案 欢迎下载(1)图中的质量表应该用什么电表改装?。(2)当开关 S 闭合，不称量物体时，通电min 电阻 R消耗的电能是多少?(3)当称量物体质量达到最大值时，R0消耗的功率是多少?【答案】解：（1）图中的质量表应用电流表改装。（2）当开关 S 闭合，不称量物体时，R0与 R 串联，此时电路中的电流 I 为：I=U/（R+R0）=3V/（25+5）=0.1A 则 R 消耗的电能 W 为：W=I2Rt=（0.1A）225300S=75J （3）当称量物体质量达到最大时，只有 R0接入电路，则 R0消耗的电功率 P为：P=U2/R0=（3V）2/5=1.8W 18.如图 11 所示电路，电源电压为 6V，灯泡 L 标有“6V 2W”的字样，设灯泡灯丝电阻不变。(1)若表 a 为电流表、表 b 为电压表，当 S 闭合时，电流表的示数为 1A，求 电阻 R 的阻值。(2)若表 a、表 b 均为电压表，闭合开关 S，求灯泡 L 的功率及其通电 4min 消耗的电能。【答案】19(10 分)解：(1)当 a 为电流表、b 为电压表时 L 被短路，只有 R 连入电路 I=U/R R=U/I=6V/1A=6 (2)当 a、b 均为电压表时，L 与 R 串联 P=UI=U2/R RL=182)6(22WVPU额额 I=AVRRURUL25.06186总 P=I2RL=(0.25A)2 18=1.125W P=W/t W=/P t=1.125W 240s=270J 19.如图甲所示电路，电源电压恒为 1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器 R2的滑片 P 从最右端向左移动由于滑动变阻器某处发生断路，滑片 P 向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V 且电流表读数 I 与滑片 P 移动的距离 x 的关系如图乙所示求：（1）当电流表开始有读数时，滑片 P 移动的距离 x 的值和 R2接入电路 的 阻值；（2）电阻R1的阻值；（3）当滑片 P 移到 x 等于 10cm 处时，R2消耗的电功率 解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；由图乙当电流表开始有读数即 I=0.15A 时，滑片 P 移动的距离 x=5cm；R2接入电路的阻值：R2=U2/I=1.35V/0.15A=9 （2）R1两端的电压：U1=U-U2=1.5V-1.35V=0.15A，R1=U2/I=0.15V/0.15A=1 （3）由乙图可知，当滑片 P移到 x 等于 10cm 处时，电路中的电流 I=0.3A；R1两端的电压：U1=IR1=0.3A1=0.3V，R2两端的电压：U2=U-U1=1.5V-0.3V=1.2V，R2消耗的电功率：P2=U2I=1.2V0.3A=0.36W 20.如图为某品牌的即热式电热水器，具有热能损耗率低、加热均匀、耐压性能好、寿命长、发热噪音小等特点表一为该电热水器的部分技术参数 导线横截 面积 S/mm2 铜芯线允许长期 负载电流 I/A 1 68 1.5 816 2.5 1625 4 2532 6 3240 滑动变阻器的滑片从最右端移到点时小灯泡正常发光再移动滑片到某点变阻器接人电路的阻值是多少滑片在处时求滑动变阻器消耗的功率是多状态此时电热水壶的电功率为不考虑温度对电阻阻值的响求加热电阻的优秀教案 欢迎下载 （1）该热水器的电阻为多少欧？（2）该热水器在额定电压下使用 20 分钟，热水器消耗的电能为多少？（3）铜芯线长期负载电流与导线横截面积的关系见表二，通过计算说明安装电热水器时，至少应选择哪种型号的铜芯导线？解：（1）热水器的电阻为：R=7.3；（2）热水器消耗的电能：W=Pt=6.6kW h=2.2kw h；（3）电热水器正常工作电流：I=30A 查表可知，至少应选择导线横截面积 4mm2的铜芯线（或选择允许长期负载电流为 2532A 的铜芯线）21.图 22 为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中：Rx 为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图 23 所示；表 A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来；R0是阻值为 5的定值电阻；电源电压恒为 15V；油箱位于压力传感器 Rx上，空油箱重 50N。若电流表的量程为 00.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：此时，R0两端的电压是多少？Rx 的阻值是多少？油箱最多能储油多少升？（1 升=1dm3）（取g=10N/kg、汽油=0.7 103kg/m3 解：由题意可知：该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度即电路中的电流为 0.6A，根据欧姆定律可求出电路中的总电阻 R=U/I=15V/0.6A=25 则R0两端的电压：U0=IR0=0.6A5=3V Rx的阻值：Rx=R-R0=255=20 根据求得Rx的阻值：Rx=20，再结合图像可查得，压力传感器所受的总压力为 F=400N，继而求得油箱内的油的重力 为 G 油=F50N=400N-50N=350N;根据密度公式可求 得油的体积 即油箱内 最多储存油的体积：LmkgNmkgNgGV501050/10/107.03503333油油 表一 型 号 DSF3165 额定功率 6600W 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定压力 0.6MPa 超温保护 60 图 22 图 23 滑动变阻器的滑片从最右端移到点时小灯泡正常发光再移动滑片到某点变阻器接人电路的阻值是多少滑片在处时求滑动变阻器消耗的功率是多状态此时电热水壶的电功率为不考虑温度对电阻阻值的响求加热电阻的