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文档简介
电学计算题进阶
1.(2023•辽宁丹东•统考中考真题)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有
“6V,3W”字样,定值电阻R/阻值为20。,滑动变阻器&最大阻值为18。。(不考虑
温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)当开关S、Si都闭合,滑动变阻器七的滑片P移到。端时,小灯泡L恰好正常
发光,求电流表的示数;
(3)当开关Si断开,S闭合,滑动变阻器及的滑片P移到b端时,小灯泡L的电功
率。
UY』
【答案】(1)12Q;(2)0.8A;0.48W
【详解】解:(1)不考虑温度对灯丝电阻的影响,由尸==可知小灯泡L的电阻
R
氏=(GV)?
RL==12。
PL3W
(2)当开关S、Si都闭合,滑动变阻器&的滑片P移到。端时,滑动变阻器接入电
路的阻值为0Q,定值电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发
光,则电源电源
U=UL=6V
通过灯泡的电流
,P3W…
I,=—L=——=0.5A
UL6V
通过定值电阻的电流
3A
&20Q
电流表的示数
/=/£+/7=0.5A+0.3A=0.8A
(3)当开关Si断开,S闭合,滑动变阻器R?的滑片P移到b端时,灯泡和滑动变阻
器串联,根据欧姆定律可知电路电流
u6V
=0.2A
RL+&12Q+18Q
小灯泡L的电功率
&=(0.2A)2x12Q=0.48W
答:(1)小灯泡L的电阻为12。;
(2)电流表的示数为0.8A;
(3)当开关Si断开,S闭合,滑动变阻器&的滑片P移到b端时,小灯泡L的电功
率为0.48W。
2.(2023•山东荷泽・统考中考真题)如图所示为某用电器内部简化电路,电源的电压
U=6V不变,定值电阻片=3。,滑动变阻器兄的最大阻值为12。。闭合开关S后,
求:
(1)电路中电流/的变化范围;
(2)滑动变阻器&的电压S与电流/的关系式;
(3)当滑动变阻器与的电功率5=2.25W时,&接入电路的阻值。
【答案】(1)0.4A-2A;(2)U2=6V-/X3。;(3)9。或
【详解】解:(1)由图可知,闭合开关S,当滑片移到最左端时,及被短路,电路为
R/的简单电路,电路的总电阻最小,由欧姆定律可知,电路中的电流最大为
,U6V—.
1=—=—=2A
R]3Q
当滑片移到最右端时,M与七串联接入电路,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知,
电路中的电流最小为
/=q=.6V…
mnN+&30+12。
所以电路中电流的变化范围是0.4A~2A„
(2)设电路中的电流为/,则Q两端的电压为
Ui=IRi=MQ.
则&两端的电压为
U2=U-UI=6V-M£1
所以滑动变阻器Ri的电压上与电流/的关系式为:U2=6V-/X3Q
(3)由尸=U/可知,当滑动变阻器&的电功率尸2=2.25W时,P2=U2I,则
(6V-ZX3Q)X/=2.25W
解得电路中的电流为A=0.5A或Z2=1.5AO
①当电路中的电流//=0.5A时,&两端的电压为
f7/=6V-Zx3Q=6V-3Qx0.5A=4.5V
上接入电路中的阻值为
②当电路中的电流//=1.5A时,&两端的电压为
[72,,=6V-ZX3Q=6V-3QX1.5A=1.5V
R2接入电路中的阻值为
所以当滑动变阻器&的电功率P2=2.25W时,&接入电路的阻值为9。或1。。
答:(1)电路中电流/的变化范围为0.4A~2A;
(2)滑动变阻器上的电压。2与电流/的关系式为U2=6V-/X3。;
(3)当滑动变阻器&的电功率P=2.25W时,及接入电路的阻值为9。或1。。
3.(2023•广东深圳•统考三模)某同学想用如下电路图甲改装成一个称重秤,&为压敏
电阻,其电阻随压力变化曲线如图乙所示;电源电压为36V,R为20。的定值电阻,
电流表量程为0~0.6A,则求(g=10N/kg):
(1)当秤空载时,电流表示数;
(2)本秤能测量的质量范围;
(3)秤在称重为0.1kg时,整个电路的电功率。
【答案】(1)0.3A;(2)0~0.2kg;(3)16.2W
【详解】解:(1)由图甲可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流。由图乙可知,
压力为零时,压敏电阻的阻值为100。,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时
电路中的电流
36V
=0.3A
100Q+20Q
故当秤空载时,电流表示数为0.3A。
(2)因为电流表的量程为。〜0.6A,所以电路中的最大电流为0.6A,由欧姆定律可
知,电路中的最小总电阻
”■居60°
由串联电路的电阻特点可知,压敏电阻的最小电阻
%最小=R最小-R=60Q-2°Q=4°。
由图乙可知,此时压敏电阻受到的最大压力为2N,能测量的最大重力
G最大=展大=2N
由G=/"g可知,能测量的最大质量
因此,本秤能测量的质量范围为0~0.2kg。
(3)0.1kg物体的重力
G=mg=Q.1kgx10N/kg=lN
由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为60Q,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,
电路中的电流
UU36V
=0.45A
Ro'+R60Q+20Q
则整个电路的电功率
P=/7Z'=36VX0.45A=16.2W
答:(1)当秤空载时,电流表示数为0.3A;
(2)本秤能测量的质量范围为0~0.2kg;
(3)秤在称重为0.1kg时,整个电路的电功率为16.2W。
4.(2023•广东深圳•统考一模)2022年11月29日,神舟十五号载人飞船发射成功,
与神十四乘组实现首次太空会师。小宇通过查阅资料了解到,飞船在发射前,科技人
员要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的模拟检测电路,电源电压保持不
变,及为40。的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所
示,将R置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为200V,舱体
5
内气压为1.0xl0Pao求:
(1)舱体不漏气时,通过凡的电流;
(2)舱体不漏气时,工作lOmin,电路消耗的电能;
(3)若电压表示数为100V,此时舱内的气压值。
fp/xlO5Pa
【答案】(1)5A;(2)7.5xlO5J;(3)3xlO4Pa
【详解】解:由图甲可知,定值电阻用与压敏电阻R串联,电压表测及两端的电
压。
(1)舱体不漏气时,通过&的电流
^=200V=5A
°Ro40。
(2)由图乙可知,舱体内气压为1.0xl05pa时,压敏电阻R的阻值为10Q,由串联电
路的电阻特点可知,电路中的总电阻
R,京=R+Ro=10Q+40Q=50Q
由串联电路的电流特点可知,此时电路中的电流
I=Io=5A
由/可得,电源电压
R
U=/R/=5Ax500=250V
则工作lOmin,电路消耗的总电能
250Vx5Ax10x60s=7.5x105J
(3)若电压表示数为100V,此时电路中的电流
:a=2.5A
I'=Io=-
0R、40Q
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻
25OV
R/=y:==1OQQ
2.5A
则压敏电阻的阻值
R'=R--%二=100Q-40Q=60Q
由图乙可知,此时舱内的气压值为3xl04pa。
答:(1)舱体不漏气时,通过&的电流为5A;
(2)舱体不漏气时,工作lOmin,电路消耗的总电能为7.5X105J;
(3)若电压表示数为1OOV时,此时舱内的气压值为3xl04pa。
5.(2023•山东枣庄•统考中考真题)体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动
态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重
计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻Ro=5Q,R为压敏电阻,其阻
值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当体重计示数为600N时,Ro消耗的电功率为多少;
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
040080012001600F/N
乙
【答案】(1)6V;(2)0.45W;(3)1200N
【详解】解:(1)由图甲可知,闭合开关S,定值电阻&与压敏电阻R串联,由图乙
可知当体重计空载时,R=45O,/=0.12A,则电源电压为
U=/(R+E)=O.12Ax(45Q+5Q)=6V
(2)由题图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R=15。,此时电路中
电流为
„U6V八0.
I=-------=-------------=0.3A
R'+Ro150+5。
定值电阻&消耗的功率为
尸==(O.3A)2X5Q=0.45W
(3)已知电流表量程为。~0.6A,当电路中的电流最大为/"*=0.6A时,体重计测量最
大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N。
答:(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为6V;
(2)当体重计示数为600N时,Ro消耗的电功率为0.45W;
(3)此体重计所能测量的最大体重为1200N。
6.(2022・广东深圳.统考中考真题)小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路:电源
电压调为12V,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警,热敏电阻Rr
其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求:当所测温度达到或超过37.3℃时,系
统报警。
(1)计算Ro;
(2)38℃时电流约为多少?
(3)36℃至1140℃的过程中,电路最大总功率。
R0
I-报警器•
Rj
热敏电阻
甲乙
【答案】(1)800Q;(2)0.011A;(3)0.144W
【详解】解:(1)如图甲,两个电阻串联,当所测温度达到或超过37.3℃时,系统报
警,此时电路中的电流为10mA;由图乙可知,此时热敏电阻Rr的阻值为400。;热
敏电阻Rr两端的电压为
%=IRT=0.01AX400Q=4V
电阻&两端的电压为
%=U-URT=12V-4V=8V
凡的阻值为
8V
&=4=800Q
7-0.0认
(2)由图乙可知,38℃时热敏电阻后的阻值为300。;则电路中的电流为
12V
®0.011A
凡+后800Q+300Q
(3)由图乙可知,温度在36℃到40℃的过程中热敏电阻Rr的阻值在变小,当温度在
40℃时,阻值最小为200。;此时电路中的电功率最大为
Q2V下
=0.144W
凡+酣800Q+200Q
答:⑴&的阻值为800Q;
(2)38℃时电流约为0.011A;
(3)36℃到40℃的过程中,电路最大总功率为0.144W。
7.(2023・广东深圳•统考中考真题)R是一个随推力厂变化而变化的电阻,厂与R的关
系如图甲所示。现有如图乙,丙的两个电路,4为定值电阻,阻值为20。,电源电压
恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小白同学推力为。时,求电阻R的阻值;
(2)用300N的力推电阻,求凡的电功率(图乙);
(3)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力产的最大值。
甲
【答案】(1)40Q;(2)0.8W;(3)200N
【详解】解:(1)由题图甲可知,当推力为0时,电阻R的阻值为400
(2)用300N的力推电阻时,电阻R的阻值为10。,电路中的电流
A10黑00=02A
凡的电功率
2
P=[/0Z0=Z0X=(0.2A)x20Q=0.8W
(3)图丙电路中,通过《的电流
4—=0.3A
。A200
电流表允许通过的最大电流为0.6A,因为R与凡并联,则通过R的最大电流
/'=0.6A-0.3A=0.3A
根据欧姆定律可得,R的阻值最小
/?=—=-^-=20Q
I,0.3A
由题图甲可知,此时的推力为200N,随着推力的增大,R的阻值减小,故最大推力为
200N„
答:(1)推力为。时,电阻E的阻值为40Q;
(2)图乙中%的电功率为0.8W;
(3)小白同学推力厂的最大值为200N。
8.(2023•广东深圳•统考一模)某兴趣小组受北京冬奥会亮相的“创可贴式体温计”(如
图甲)启发,设计了一个温度检测、报警装置。其感温区的电路如图乙所示,电源电
压恒为4.5V,&是阻值为15。的定值电阻,岛为热敏电阻,R的阻值与温度r的关系
如图丙所示,当温度升高到37℃时,电压表的示数刚好是3V,开始报警。求:
(1)当温度升高到37℃时,R的阻值及电路中的电流;
(2)当温度升高到37℃时,电路消耗总电功率;
(3)若电路中允许通过的最大电流是180mA,则此装置能测量的最高温度。
【答案】(1)30。,0.1A;(2)0.45W;(3)41℃
【详解】解:(1)由图乙可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测热敏电阻
吊两端的电压,电流表测通过电路的电流,由图丙可知当检测温度为37℃时,热敏电
阻的阻值为30。,由题意可知此时电压表示数为3V,根据欧姆定律可得此时通过电路
的电流
/=^=^=°-1A
(2)当温度升高到37℃时,电路消耗总电功率
尸=U/=4.5VXO.1A=O.45W
(3)当通过电路的电流最大为
180mA=0.18A
时,根据欧姆定律可得电路总电阻
45V
R上——二25。
r0.18A
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则此时热敏电阻接入的阻值
Rt=R-&=25。-15Q=10Q
由图丙可知热敏电阻的温度每升高4℃,其阻值就下降20。,此装置能测量的最高温
度为
37℃+*4。。=41℃
10Q
答:(1)当温度升高到37℃时,R的阻值为30。;电路中的电流为0.1A;
(2)当温度升高到37℃时,电路消耗总电功率为0.45W;
(3)若电路中允许通过的最大电流是180mA,则此装置能测量的最高温度为4FC。
9.(2022・广东深圳•校联考三模)我国自主研发的“奋斗者”号深海潜水器在西太平洋马
里亚纳海沟成功下潜突破1万米(达10058米),创造了中国载人深潜的新纪录。如图
甲是一款深度表的简化电路图,电源电压U=3V且恒定不变,&=200。,为定值电
阻,耳阻值随海水压强变化的图像如图乙。(粗略计算,本题海水密度取
1.0xl03kg/m3)o求:
(1)潜水器下潜至800m深度时,潜水器受到海水的压强;
(2)潜水器在海面上时,电压表的示数;
(3)电压表示数为2V时,电路消耗的总电功率。
【答案】(1)8xlO6Pa;(2)IV;(3)0.03W
【详解】解:(1)由P=/g〃可知,潜水器下潜至800m深度时,潜水器受到海水的压
强
p=.0x103kg/m3x10N/kgx800m=8x106Pa
(2)从图甲可知,闭合开关,治和外串联,电压表测量&两端的电压,潜水器在海
面上时,从图乙可知,Rp的阻值为400。。根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可知,
电路中的电流
3V
=0.005A
200Q+400Q
电压表的示数
"v=/&=0.005Ax2OOQ=1V
(3)电压表示数为2V时,根据欧姆定律可知电路中的电流
厂=区2V
=0.01A
K)200Q
此时电路消耗的总电功率
尸=〃=3Vx0.01A=0.03W
答:(1)潜水器下潜至800m深度时,潜水器受到海水的压强为8xlO6Pa;
(2)潜水器在海面上时,电压表的示数为IV;
(3)电压表示数为2V时,电路消耗的总电功率为0.03W。
10.(2023・广西・统考中考真题)实践基地芒果获丰收,为筛选优质大果,设计自动筛
选装置如图甲,检测装置电路图如图乙,电源电压恒为12V,电阻以为200,R为压
敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将
被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)若R与凡阻值相等,R消耗的电功率;
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果;
(3)若想筛选出重力至少为2N的芒果,有同学建议:仅适当增加%的阻值即可。你
认为他的建议可行吗?请通过计算做出判断。
R/Q
01234F/N
甲乙丙
【答案】(1)1.8W;(2)1N;(3)可行,此时&的阻值为40。
【详解】解:(1)当R与及阻值相等,电路中的总电阻为
7?总=R+RQ=20Q+20Q=40Q
电路中的电流为
/U=0.3A
R总40Q
R消耗的电功率为
=Z27?=(0.3A)2X20Q=1.8W
(2)当电路中电流为0.15A时,电路中的电阻为
R=?=NX_=80O
总I0.15A
R此时的电阻为
R=R怠—用=80。—200=60Q
由图丙可知,当电阻为60。时,对应的压力为1N,即芒果的重力为1N,所以此装置
能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)根据图丙,可知,当芒果的重力为2N,也就是检测装置所受压力为2N,此时压
敏电阻的阻值为4。。,则需要Ro的阻值为
RQ=R^-R=80Q-40Q=40Q
适当增加凡的阻值,可以筛选出重力至少为2N的芒果。
答:(1)R消耗的电功率为1.8W;
(2)此装置能筛选出重力至少为1N的芒果;
(3)可行,此时Ro的阻值为400。
11.(2023・四川雅安•统考中考真题)随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,
我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴图甲所示的
水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图,电源电压。=6V且恒定不
变,定值电阻&=15Q,电压表量程为0~3V,(是阻值随水深度变化的电阻,其变化
关系图象如图丙所示,(允许通过的最大电流为0.24A。求:
(1)深度表在水面上时,电路中的电流(计算结果保留1位小数);
(2)电压表示数为2V时,潜水员下潜的深度;
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度。
【答案】(1)0.1A;(2)10m;(3)40m
【详解】解:(1)由图乙可知,该电路为飞和(的串联电路,电压表测《两端的电
压;深度表在水面上时,即/z=0m时,由图丙可知,此时(=40。,由串联电路的电
阻特点和欧姆定律可知电路中的电流为
/二J6V
U«0.1A
R总收+a15Q+40Q
(2)电压表示数为2V时,即《两端的电压为U0=2V,电路中的电流为
/4二空,A
615。15
由串联电路的电压特点可知R,,两端的电压为
—Uo=6V—2V=4V
则此时(的阻值为
L_4V
Rp==300
r1A
由图丙可知,此时潜水员下潜的深度为10m。
(3)由电压表量程可知飞两端的电压最大为3V,此时电路中电流为
U3V
I==——=0.2A<0.24A
R15Q
所以为保护电路,电路中允许通过的最大电流为0.2A,此时电路总电阻为
户募=30。
由串联电路的电阻特点可知电阻勺的阻值为
尺0=R总一4=300—15。=150
由图丙可知,此时下潜的深度为40m,即该深度表能浸入水中的最大深度为40m。
答:(1)深度表在水面上时,电路中的电流为01A;
(2)电压表示数为2V时,潜水员下潜的深度为10m;
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度为40m。
12.(2023•山东济南•统考中考真题)传感器(transducer)是一种能感受被测量信息并
按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。图甲是一种常用压力传感器的原理电路
图,电源电压恒定,R/为电阻器,压力感应板A和滑动变阻器氏2的滑片尸固定在一
起,压力感应板A、B之间由绝缘弹簧相连,其间有可伸缩的导线。闭合开关S,不
对压力感应板A施加力时,滑动变阻器上的滑片P恰在其最上端,电流表、电压表的
示数如图乙所示;当在压力感应板A上施加一个5N的压力F时,电流表的示数变为
0.3A。通过计算回答:
(1)电阻器B的电阻值是多少?
(2)此时电压表的示数是多少?
(3)此时滑动变阻器&消耗的电功率是多少?
图甲图乙
【答案】(1)6Q;(2)1.8V;(3)0.36W
【详解】解:(1)分析电路图可知,电阻R/和滑动变阻器&串联,开始时&阻值为
0,电源电压U=3V;由欧姆定律可得,电阻器R/的电阻值
=6口
(2)当电流表的示数变为0.3A时,由欧姆定律可得,此时电压表的示数
U]'=/R=0.3AX6O=1.8V
(3)此时滑动变阻器两端电压
[7/=3V-1.8V=1.2V
此时滑动变阻器&消耗的电功率
P;=U;I'=L2Nx0.3A=0.36W
答:(1)电阻器RI的电阻值是6。;
(2)此时电压表的示数是1.8V;
(3)此时滑动变阻器及消耗的电功率是0.36W。
13.(2023•辽宁营口•统考中考真题)如图所示,电源电压恒为18V,电流表量程为
0-0.6A,电压表量程为0~15V。闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为12V
时,电流表示数为0.5A,求:
(1)电阻R/的阻值以及R/通电60s消耗的电能;
(2)在保证元器件安全的前提下,电阻品的最大功率。
【答案】(1)12Q,180J;(2)4.32W
【详解】解:(1)由图可知,电阻R/和变阻器及串联,电压表测量变阻器两端的电
压,电流表测量电路中的电流,当电压表示数为12V时,电流表示数为0.5A,由串联
电路电流的规律可知电阻R两端的电压
U/=U-U2=18V-12V=6V
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻品的阻值
凡4=蓝=12。
4通电60s消耗的电能
Wi=U〃/=6VxO.5Ax60s=180J
(2)电流表量程为0~0.6A,电路中的最大电流是0.6A,电阻R/的最大功率
尸产//R/=(O.6A)2X12Q=4.32W
答:(1)电阻R/的阻值是12。,R/通电60s消耗的电能是180J;
(2)在保证元器件安全的前提下,电阻R/的最大功率是4.32W。
14.(2023•湖南永州•统考中考真题)如图所示,电源电压恒为3V,小灯泡标有
“2.5V1.2W”(设小灯泡电阻不变),滑动变阻器的最大阻值为20Q。
(1)求小灯泡正常发光时的电流;
(2)求小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)求小灯泡正常发光时电路的总功率;
(4)在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,此时滑动变阻
器的功率最大,求滑动变阻器的最大功率。
【答案】(1)0.48A;(2)1.04Q;(3)1.44W;(4)0.432W
【详解】解:(1)根据灯泡规格,可求灯泡正常发光时的电流为
/正常=2=袋=°48八
(2)当灯泡发光时,滑动变阻器的电压为
UP=U-UL=3V-2.5V=0.5V
滑动变阻器的电阻为
30.5V
RP=»1.04Q
(3)电路中的总功率为
P=UI正常=3Vx0.48A=1.44W
(4)根据灯泡规格,可求灯泡的电阻为
'PL1.2W12
设当电路中的电流为/时,滑动变阻器的电功率可表示为
PR『UI-FRL3Vxi-产
解得当/=0.288A,滑动变阻器的电功率最大,且此时电路安全,带入上式,可求滑
动变阻器的最大电功率为
PR=3Vx/-/2x—0=3VX0.288A-(0.288A)2x=O=0.432W
理1212
答:(1)小灯泡正常发光时的电流为0.48A;
(2)小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值1.04。;
(3)小灯泡正常发光时电路的总功率1.44W;
(4)滑动变阻器的最大功率0.432W。
15.(2023•黑龙江绥化•统考中考真题)如图,电路中电源电压可调,小灯泡L标有
“6V3W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器史的铭牌上标有“100。
0.6A”字件:电流表量程0~3A,电压表量程0~15V。将电源电压调至18V,闭合开关
S1、S3,断开S2,调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器进入电路的阻值;
(2)开关状态不变,电源电压仍为18V。在保证电路安全的情况下,求电路消耗的最
小功率;
(3)现调节电源电压,闭合开关Si、S2,断开S3,将滑动变阻器滑片移至a点时,滑
动变阻器连入电路的阻值为Ra,电流表示数为L,电压表示数为6V;将滑动变阻器的
滑片移至6点时,滑动变阻器连入电路的阻值为Rb,电流表示数为lb,la:Ib=2:3,
Ra=2Rb,求此时电源电压。
【答案】(1)0.5A,24Q;(2)4.5W;(3)9V
【详解】解:(1)小灯泡正常发光的电流
闭合开关S1、S3断开S2,小灯泡与滑动变阻器串联,当小灯泡正常发光时
%=%=6V
变阻器的电流
12=/额=0・5A
滑动变阻器两端电压
U2=U-UL=18V-6V=12V
由欧姆定律得,滑动变阻器连入电路的阻值
(2)为保证电压表安全,&两端电压最大值
U215V
此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路中电流最小。小灯泡两端的电压
久="一七最大=18V-15V=3V
电路中最小电流
/最小="=空=025A
最小&12Q
符合电路各元件安全条件,所以当电路中电流为0.25A时,电路总功率最小。电路总
功率最小值
心小=最小-18'Vx0.25^^-4.5^W
(3)当开关Si、S2闭合S3断开时,R/与R2串联,电压表测&两端电压,当滑片在a
点时
%=["+凡)①
当滑片在6点时
u总=人(耳+4)②
依题意得
凡=2与③
由①②③得
h&+&
则
2_&+&
34+2%
可得
凡=&,氏=2%
当滑片在a点时
5=1禹,U.=I“R.
所以
2=色
UaR.
所以
U.=—U„=-x6V=3V
42
电源电压
。总=U]+U“=3V+6V=9V
答:(1)小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器进入电路的阻值分别为0.5A,
24。;
(2)电路消耗的最小功率4.5W;
(3)此时电源电压9V。
16.(2023・广东•统考中考真题)题图甲是用某款3。打印第进行立体绘画时的场景,
打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电
源电压恒为6V,4和&为发热电阻丝,只闭合&时低温挡工作,Si、S2都闭合时高
温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4:3,R/=4d忽略电阻丝阻值随温度变化,
求
(1)低温档工作时,通过R/的电流;
(2)低温挡的功率;
【详解】解:(1)由题意可知,电源电压恒为6V,只闭合Si时,电路中只有R/一个
用电器,则R/两端电压为6V,Z?/=4Q,根据欧姆定律可得
(2)只闭合Si时低温挡工作,电压为6V,则低温档的电功率为
£i=3=9W
々氐=
R,4Q
(3)Si、S2都闭合时高温挡工作,的和&并联,高温挡和低温挡的功率比为4:3,
即
43
则高温档的功率为
络=12W
电路并联,总功率等于各支路功率之和,即
『氐+4
则用的电功率为
4=4-舔=12W-9W=3W
根据
可得,&的电阻值为
U2(6V)2
8=----=--------=12。
一43W
答:(1)低温挡工作时,通过R/的电流为L5A;
(2)低温挡的功率为9W;
(3)R2的电阻值为12Qo
17.(2023•黑龙江牡丹江•统考中考真题)某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路
图如图所示。当电热毯在额定电压下工作时:
(1)通过4的电流和R/的电阻各是多少?
(2)高温挡工作lh,电热毯产生的热量是多少?
(3)写出一条使用电热毯的注意事项。
XX牌电热毯
额定电压220V
高温挡now
额定功率
低温挡88W
【答案】(1)0.4A,550。;(2)3.96X105J;(3)见解析
【详解】解:(1)只闭合Si时,电路处于低温挡,只有R/接入电路,电功率为
88W,电压为220V,流过R/的电流为
P_88W
x=0.4A
C^-220V
所以Ri的电阻为
T就K
(2)当S1、S?同时闭合时,电路处于高温挡,高温当功率为HOW,电热毯工作时将
电能转化为内能,故电热毯lh即3600s产生的热量为
Q=W=Pt=HOWx3600s=3.96x105J
(3)使用电热毯时应注意电热毯常见安全隐患:①睡前加热,上床睡觉拔掉电源;②
使用超6年的电热毯及时更换;③是否可洗应仔细阅读说明或咨询厂商。
答:(1)通过R/的电流和R/的电阻分别为0.4A和550。;
(2)高温挡工作lh,电热毯产生的热量是3.96xl05j;
(3)见解析。
18.(2023・四川凉山•统考中考真题)某电吹风的简化电路图如图所示,Ri、&是电热
丝,M是电动机,开关S闭合,Si、S2断开时吹冷风,通过电动机的电流为0.5A;
s、S1闭合,S2断开时吹温风,R/的阻值为110Q;S、S1、S2均闭合时吹热风,电吹
风的总功率为1100W。求:
(1)吹冷风时电动机的功率;
(2)吹温风时电路中的总电流;
(3)&的阻值。
【答案】(1)110W;(2)2.5A;(3)88。
【详解】解:(1)由电路图可知,开关S闭合、Si、S2断开时,只有电动机M接入电
路,此时吹冷风,通过电动机的电流为/=0.5A,故由尸=〃可得,吹冷风时电动机的
功率为
P=U/=220Vx0.5A=11OW
(2)当S、Si闭合、S2断开时,电动机M与R/并联,此时吹温风,由欧姆定律可
得,此时流过电阻4的电流为
,U220V、
I.=—=---=2AA
Ri110Q
故由并联电路中的电流规律可知,吹温风时电路中的总电流为
/提二/+/尸0.5A+2A=2.5A
(3)S、Si、S2均闭合时,电动机M、Ri、&均并联,此时吹热风,则此时电阻及的
电功率为
尸2=尸断尸-尸尸noow-now-220Vx2A=550W
故由尸=t得,电阻&的阻值为
R
U2_(220V)2
=88。
550W
答:(1)吹冷风时电动机的功率为now;
(2)吹温风时电路中的总电流为2.5A;
(3)及的阻值为88C。
19.(2023•湖南邵阳•统考中考真题)贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服,她首先阅
读说明书,知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位,其简化电路如图所示。凡、尺2是电
热丝,K=88。,鸟=44C,S为旋转式开关。
(1)当旋转触片接触点1和2时,求电路中的电流;
(2)当旋转触片接触点2和3时,求电路消耗的总功率。
【答案】(1)2.5A;(2)1.65X103W
【详解】解:(1)如图所示,当旋转触片接触点1和2时,这是仅有瑞的基础电路,
此时电路中的电流为
u220V
=2.5A
A88Q
(2)如图,当旋转触片接触点2和3时,曲(并联,根据并联电路中电压特点,每
条支路电压相等,此时通过打的电流不变,通过R2的电流为
,U220Vu
A=—=-------=5AA
2坛44Q
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过干路的总电流为
/=/i+,2=2.5A+5A=7.5A
电路消耗的总功率为
P=t//=220Vx7.5A=1.65xl03W
答:(1)当旋转触片接触点1和2时,电路中的电流为2.5A;
(2)当旋转触片接触点2和3时,电路消耗的总功率为L65xl()3w。
20.(2023・四川巴中•统考中考真题)图甲是某种具有加热、保温两档的电饭煲内部的
简化电路图,它的电阻是R/和&,已知&的阻值为4000,电饭煲正常工作时电压为
220V,保温档的额定功率为110W。
(1)求电饭煲处于保温档时的额定电流;
(2)求电饭煲加热档的额定功率;
(3)有一次,悦悦同学发现,相同条件下煲饭时间更长,她猜想可能是因为其工作时
实际电功率偏低。于是,她关闭家里所有用电器,只让电饭煲以加热档工作,发现在
1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,悦悦
同学的猜想是否正确(不考虑电阻值随温度的变化)。
甲乙
【答案】(1)0.5A;(2)1210W;(3)悦悦同学猜想正确
【详解】解:(1)由尸=S可知,电饭煲处于保温档时的额定电流
廿上黑―
(2)电饭煲处于保温档时,电阻开关Si闭合,S2断开,电阻R和母串联接入电路,
则电阻R/和&之和
U2(220V)2
凡+凡=——--------=440Q
■展温n°w
则电阻R的阻值
&=440。-400。=40。
当开关S1和S2都闭合时,为加热档,此时仅R/串联在电路中,则加热档的额定功率
U2(220V)-
耳=一----L=1210W
加热片40Q
(3)由电能表可知,每消耗lkW-h的电能,转盘转动3000转,则电能表的转盘转了
50转消耗的电能
W=50rx^—kW-h=—kW-h
3000r60
由题意可知,消耗这些电能的时间
,.1।
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