初三 电学计算题

1、电学计算专题一、计算题1如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“9 v 9 w”的字样，当闭合s，s1，s2，断开s3时，灯泡正常发光，此时电流表示数为i，求：(假设小灯泡的电阻始终保持不变)(1)闭合s、s2，断开s1、s3时，电流表的示数与i相比变化了0.4 a，则此时小灯泡的实际功率为多大？(2)同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片p移到中点时，电流表的示数与i相比变化了0.6 a，则滑动变阻器的最大阻值为多少？(3)闭合s、s3，断开s1、s2，把滑动变阻器的滑片p分别移到a端和b端时，r1上消耗的电功率之比是多少？2某品牌电热水壶的铭牌内容如下，根据提供的信息计算：（1）电

2、热水壶正常工作时的电阻和电流是多少？（2）当电热水壶装满水时，将水从 20烧开需要吸收多少热量？【c水=4.2103(kg),1l=10-3m3,气压为一标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不计】（3）若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需 要 5 分钟，可信吗？请通过计算说明理由。3（7分）有一种配有风力发电机和太阳能电池板的led路灯，路灯的额定功率为50w吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为5%，太阳能电池将光能转化为电能的效率为20%风速（m/s）2468101216风功率（w）151254201000200033758000（1）无风的晴天，光照

3、4h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作8h，则路灯消耗的电能是多少kwh？太阳能电池接收的太阳光辐射功率为多少？（2）在有风的晴天（风速为8m/s），经2h的光照和风吹，产生的电能可使led路灯正常工作多少小时？4如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12v，r1为定值电阻，r2为标有“100 0.5a”字样的滑动变阻器r3为标有“3v 0.9w”字样的定值电阻（1）当闭合s、s1、s2时，电流表的示数为0.3a，求r1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率（2）当闭合s，断开s1、s2时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围5如图所示的电路中，电源有内阻(可看

4、作理想电源与内部电阻r的串联电路)，电压表和电流表为理想电表。闭合开关s后，当r3的滑片p滑到最左端时，电压表的示数为11.7v，电流表的示数为0.39a；当r3的滑片p滑到最右端时电压表的示数为12v，电流表的示数为0.24a，求：(1)r1的电阻值为多少；(2)电源的电压u和内阻r各是多少；6（6分）将20的电阻r1和30的电阻r2串联起来，接在电压为6v的电源上.闭合开关后，求：（1）电路中电流大小；（2）r1两端的电压；（3）电路消耗的总功率.7如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关s1闭合、s2断开，滑动变阻器的滑片p 移到b端时，灯l的电功率为pl电流表的示数为i1；当开关s1

5、断开、s2闭合时，灯l的电功率为pl ，电流表的示数为i2。已知pl：pl9 : 25 。（l）求电流表的示数i1与i2的比值；（2）当开关s1，s2都断开，滑动变阻器的滑片p在c 点时，变阻器接人电路的电阻为rc，电压表v1的示数为u1，电压表v2的示数为u2，已知u1：u23:2 , rc的电功率为10w 。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片p ，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1，电路消耗的最大功率时灯正常发光。求灯的额定功率。8如图甲所示电路，闭合开关，电路正常工作两个电压表示数如图乙，电流表a的接线方法和示数如图丁所示设电源

6、电压不变求：（1）电阻r1、r2的两端的电压分别是多少？（2）通过电阻r1的电流是多少？（3）电阻r2的阻值是多少？9图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中r 为加热管，r 为限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收。s1是温控开关（也叫防干烧开关），s、s2是手动开关，调节s、s2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，下表是该电热水壶的铭牌。(1)加热水壶处于加热状态时，手动开关s、s2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管r1的电流为多少？_(2)电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20的水烧开，水需要吸收多少热量？_c水=4.2103j/（kg）(3)水烧开后，让电热水

7、壶处于保温状态，若r2=165，则电热水壶的保温功率为多少？_(4)小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min转盘转了40转，则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少？_10如图，电源电压为12v，l是“12v 6w”的灯泡，r1为滑动变阻器，r2为定值电阻。（1）滑动变阻器的滑片在最左端，当三个开关都闭合时的电流表示数比断开s2、闭合s、s1时变化了1a，求r2的电阻。（2）改变电流表量程，滑动变阻器的滑片在最右端，闭合s、s2，断开s1，电流表示数为0.2a，求滑动变阻器的最大电阻。（3）滑动变阻器的

8、滑片在中点，闭合s、s1，断开s2，灯泡电阻按不变计算，求灯泡的实际电功率。11（8分）在如图所示的电路中，电源电压不变，r1=3，r2=6。（1）当sl、s3断开，s2闭合时，电流表示数为1a，求电源电压。当sl、s3闭合，s2断开时，求：（2）电路中的总功率；（3）通电1min，电阻r1产生的热量。12如图甲、乙所示，某科技小组自制了一个测量水的深度的装置，它由测量头和控制盒构成，测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的面积为2cm2的压敏电阻r1，r1的阻值随水对它的压力f的变化关系如图丙所示。控制盒内有一个定值电阻r0和一个最大阻值为90的滑动变阻器r2，电源电压保持不变.通过电路调节，可使控

9、制盒的功率达最大值pm，科技小组通过控制盒的功率最小值和pm的比值来标记水的深度。不计导线的电阻，电压表的量程为0-3v科技小组在确保电路安全的情况下，进行如下的操作：(水=1.0103kg/m3；g取10n/kg)(1)r1未放入水中时，闭合s，断开s1，将r2的滑片移至最上端，此时电压表示数达到最大值，r0的电功率为p0；求：r1未放入水中时的电阻为_；(2)测量头放到水下深度h1=10m时，闭合s，断开s1，将r2的滑片移至某一位置时，r0的电功率为p0，电路的总功率为p总，r1的电功率为p1。已知p0p0=94，p总p1=61，求：此时r两端的电压为_v；(3)测量头放到水下深度h2=

10、3m时，调节电路，控制盒的最小功率与pm的比值为_。13如图所示，电源电压为6v，小灯泡标有“4v，1.6w”的字样，定值电阻r=20，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“20，1a”字样。求：（1）小灯泡的电阻为多大？（2）若只闭合s，s1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应滑到哪个位置？此时消耗最小功率是多少w？（3）若电流表的测量范围为00.6a，电压表的测量范围为03v，当只闭合s与s2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。14如图所示电路，电源电压保持9v不变，小灯泡标有“6v 3w”求：（1）小灯泡正常工作时的电流是多少？（2）闭合开关s，要使

11、小灯泡正常工作，滑动变阻器连入电路的电阻应为多大？15如图所示，电源两端电压不变。当闭合开关s、s1，滑动变阻器接入电路的阻值为rm时，电压表v1的示数为u1，电阻r1的电功率p1=10w，电流表的示数为i1；当只闭合开关s，滑动变阻器接入电路的阻值为rn时，电压表v2的示数为u2，电阻r1与滑动变阻器的总功率p2=5w，电流表的示数为i2；当只闭合开关s，滑动变阻器的滑片p移到b端时，电阻r2的功率为p3，电流表的示数为i3。已知： ， 。求：（1）电流i1与i2之比；（2）电阻rm与rn之比；（3）电功率p3。（请画出相关电路状态的等效电路图）16如图所示，是某电热饮水机及其内部电路原理图

12、、其说明书上收集到的数据。 该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关s0自动控制），其内部有一个热水箱，热水箱中的水温达到90时，温控开关就会自动断开，停止加热进入保温状态；当水温降至60时，温控开关又会自动闭合重新加热。饮水机 电路原理图（1）当热水箱里的水（按2l计算）温度降至60时，温控开关自动闭合重新加热至90这一过程中，水吸收的热量是多少？（提示：1l=1.0 10-3m3）（2）正常加热时r1、 r2的电阻值是多少？试卷第7页，总8页参考答案1(1)9 ；6 ；(2) 30 ；(3) 361。【解析】试题分析：（1）当闭合s、s1、s2，断开s3时，r1被短路，只有小灯

13、泡接入电路。由灯泡能正常发光，可知电源电压为：u=ul=9v。此时电流表示数为i有：。小灯泡的电阻为：。闭合s、s2，断开s1、s3时，r1与小灯泡l串联。电流表的示数与i相比变化了0.4a，即减小了0.4a。所以此时通过电路中的电流为：i=i0.4a=1a0.4a=0.6a。则此时小灯泡的实际功率为：pl=i2rl=（0.6a）29=3.24w。r1的阻值为：。（2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片p移到中点时，r1被短路，滑动变阻器的一半电阻1/2rab与小灯泡并联。电流表的示数与i相比变化了0.6a，即增大了0.6a，增大的电流也就是通过滑动变阻器1/2rab的电流即iab=0.6

14、a。所以滑动变阻器的最大阻值为：，即。（3）闭合s、s3，断开s1、s2，把滑动变阻器的滑片p移a端时，只有r1接入电路中。所以此时r1消耗的功率为：把滑动变阻器的滑片p移b端时，r1与滑动变阻器rab串联。所以此时电路中的电流为：=0.25a此时r1消耗的功率为：因此，两种状态下r1消耗的功率之比是：。考点：电路的综合分析与计算视频2（1）44，5a；（2）1.008106j；（3）916s，售货员所说的是不可信的【解析】试题分析：依题意得：（1）u额=220v，p额=1100w，所以额定电流i额=p额/u额=1100w/220v=5a，所以电热水壶的电阻为r=u额/i额=220v/5a=4

15、4；（2）所烧水的质量为m=v=1.0103kg/m3310-3m3=3kg；将水从 20烧开需要吸收的热量为q吸=cmt=4.2103j(kg)3kg80=1.008106j；（3）若电能完全转化为内能，则w=q=1.008106j，该电热水壶烧开一壶水所用的时间为t=w/p=1.008106j/1100w=916s，这个时间远远大于5min，所以售货员所说的是不可信的。【考点定位】电功；热量的计算3（1）2 500w；（2）6【解析】试题分析：（1）由e电=p电t电得 代入数据 e电=0.4 kwh，由e光=e电/光得 代入数据 e光=2 kwh由p光=e光/t得 代入数据 p光=500w

16、；（2）由e光电=p光t光光得 代入数据 e光电=0.2 kwh ，由e风电=p风t风风得 代入数据 e风电=0.1 kwh由e电=e光电+e风电得 代入数据 e电=0.3 kwh，由t灯=e电/p电得代入数据 t灯=6h。考点：电能；功率的计算4（1）r1的阻值为40，整个电路可能消耗的最小功率为5.04w；（2）当闭合s，断开s1、s2时，为保证整个电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为30100【解析】（1）当闭合s、s1、s2时，r1、r2并联，电流表测r1支路的电流，r1的阻值：r1=40，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率，r1消耗的电功率p1=ui1=12v

17、0.3a=3.6w，r2消耗的最小为p2=1.44w，电路的总功率p=p1+p3=3.6w+1.44w=5.04w；（2）当闭合s，断开s1、s2时，r3允许通过的最大电流i=0.3a，r2允许通过的最大电流为0.5a，所以为保证整个电路安全，电路中的电流为0.3a，r3=10，电路的最小电阻，r总=40，滑动变阻器接入的最小阻值相等时，r2=r总r3=4010=30，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围301005见解析所示【解析】（1）如图当r3的滑片p滑到最左端时，滑动变阻器器接入电路的电阻为0，且将r2短路，此时只有r1接入电路工作，电流表测电流，电压表测量r1的电压。所以r1的电阻值为：

18、r1=u1i1=11.7v0.39a=30（2）电源的内阻会分得一定的电压，结合电源电压不变可得：电流为0.39a时，电源电压表示为：u=0.39r+11.7v电流为0.24a时，电源电压表示为：u=0.24r+12v解得，电源内阻为：r=2，电源电压为：u=12.48v6（1）0.12a （2）2.4v （3）0.72w【解析】试题分析：（1）串联电路的等效电阻r=r1+r2=20+30=50；电路中电流大小i=u/r=6v/50=0.12a；（2）r1两端的电压u=ir1=0.12a20=2.4v；（3）电路消耗的总功率p=ui=6v0.12a=0.72w.考点：欧姆定律；电功率7（l）电

19、流表的示数i1与i2的比值为3：5；（2）灯的额定功率为80w【解析】试题分析：（1）先画出当开关s1闭合、s2断开、变阻器滑片移到b端时和当开关s1断开、s2闭合时的等效电路甲、乙，根据两种情况灯泡消耗的电功率和p=i2r求出电流表的示数i1与i2的比值；（2）画出当开关s1、s2断开、变阻器滑片p移到c点时的等效电路图丙，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出两电压表的示数关系，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出图甲、乙中电源的电压得出等式；电路消耗功率最大应为s1、s2都闭合时，只有灯接入，消耗功率最小应为rl、r1、滑动变阻器rb全部串连接入电路，根据p=表示出两者的比值，联立以上等式求出电

20、阻之间的关系；根据串联电路的分压特点求出图丙中rc的电压，利用p=得出灯泡正常发光时的功率和rc之间的关系结合电阻关系即可求出灯泡的额定功率解：（1）当开关s1闭合，s2断开，变阻器滑片移到b端时，等效电路如图甲所示；当开关s1断开，s2闭合时，等效电路如图乙所示pl：pl=9：25，=，解得：=；（2）当开关s1、s2断开，变阻器滑片p移到c点时，等效电路如图丙所示；u1：u2=3：2，且串联电路各处的电流相等，=，即2rl=r1+3rc电源两端电压一定，在甲、乙电路中，u=i1（rl+rb）=i2（rl+r1）即3rb=2rl+5r1电路消耗功率最大应为s1、s2都闭合时，只有灯接入消耗功

21、率最小应为rl、r1、滑动变阻器rb全部串连接入电路=，即2rl=r1+rb解得：rl=2rcr1：rl：rc：rb=1：2：1：3由图丙可得uc=u=u，=（）2=，pl额=8pc=810w=80w答：（l）电流表的示数i1与i2的比值为3：5；（2）灯的额定功率为80w考点：此题考查的是电功率的计算；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用点评：本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目，难度较大在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决8（1）电阻r1、r2的两端的电压分别

22、是4.8v、1.2v；（2）通过电阻r1的电流是0.3a；（3）电阻r2的阻值是4【解析】试题分析：由电路图可知，两电阻串联，电压表v1测电源的电压，电压表v2测r2两端的电压（1）根据串联电路的电压特点结合两电压表指针的位置相同确定其量程，根据分度值读出两电压表的示数，进一步求出r1两端的电压；（2）根据电流表的量程和分度值读出示数，根据串联电路的电流特点可知通过电阻r1的电流；（3）根据欧姆定律求出电阻r2的阻值解：由电路图可知，两电阻串联，电压表v1测电源的电压，电压表v2测r2两端的电压（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表指针的位置相同，所以，电压表v1的量程为015v

23、，分度值为0.5v，则电源的电压u=6v，电压表v2的量程为03v，分度值为0.1v，则r2两端的电压u2=1.2v，则r1两端的电压u1=uu2=6v1.2v=4.8v；（2）电流表的量程为00.6a，分度值为0.02a，示数i=0.3a，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过电阻r1的电流：i1=i2=i=0.3a；（3）由i=可得，电阻r2的阻值：r2=4答：（1）电阻r1、r2的两端的电压分别是4.8v、1.2v；（2）通过电阻r1的电流是0.3a；（3）电阻r2的阻值是4【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电表的读数，会确定两电压表的量程是解题的关键9 4a 5.04

24、105j 55w 800w【解析】（1）由电路图可知，当s1、s、s2都闭合时，r2短路，电路只有r1工作；当开s、s1闭合、s2断开时，两电阻串联；根据串联电阻的规律，根据pu2r，当电路只有r1工作时功率大，为加热状态，即手动开关s、s2都闭合时，电热水壶处于加热状态；根据表中数据可知，电热水壶的额定功率为880w，由pui，正常工作时，通过加热管r1的电流为：ip1u880w220v4a；（2）由表中数据知，一满壶水的体积为1.5l，根据mv，其质量为：mv1.0103kg/m31.5103m31.5kg，在1标准大气压下，将一满壶初温为20的水烧开，水升温1002080水需要吸收多少热

25、量：qc水mt4.2103j/（kg）1.5kg805.04105j；（3）由欧姆定律iur，根据（1）知，加热管电阻：r1ui220v4a55，当开s1、s3闭合、s2断开时，两电阻串联，电路处于保温状态，根据电阻的串联，此时 电路的电阻：r串联r2+r1165+55220，由欧姆定律，此时电路中的电流：iui串220v2201a，则电热水壶的保温功率，即r1的功率：p保i2r1（1a）25555w；（4）如图乙电能表上标有3000r/kwh，表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电，则转40转消耗的电能为：w40kwh3.6106j4.8103j，1min转盘转了40转，晚上烧水时电热水壶的

26、实际功率为：p实wt4.8103j60s800w。点睛：（1）根据pu2r结合串联电路电阻的规律分析；先根据表中读出额定加热功率，根据pui求正常工作时加热管r1的电流；（2）由表中数据知一满壶水的体积，根据mv求其质量；由在1标准大气压下的沸点为100求出水升高的温度，根据qc水mt求水需要吸收多少热量；（3）根据电路的连接，由电阻的串联和欧姆定律求电路中的电流，根据pi2r求保温功率；（4）根据如图乙电能表上标有3000r/kwh参数含义求转40转消耗的电能，根据p实wt求电热水壶的实际功率。10（1）12 （2）48 （3）1.5w【解析】试题分析：（1）因为滑动变阻器的滑片在最左端时，

27、滑动变阻器接入电路的阻值为零，所以当三个开关都闭合时，灯泡l与电阻r2并联；断开s2、闭合s、s1时，电阻r2开路。由此可知，灯泡l与电阻r2并联时，通过电阻r2的电流为i1=1a,则可得电阻r2=u/i2=12v/1a=12因为滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，所以闭合s、s2，断开s1时，r1、r2串联，r1、r2串联的总电阻为r=u/i2=12v/0.2a=60，滑动变阻器的最大阻值r1=r-r2=60-12=48。由p=u2/r可得，rl=u2/p=(12v)2/6w=24，滑动变阻器的滑片在中点，滑动变阻器接入电路的阻值为24，闭合s、s1，断开s2时，灯泡l

28、与滑动变阻器串联，电路中的电流为i3=u/(rl+r1/2)=12v/(24+24)=0.25a，灯泡的实际电功率为p=i32rl=(0.25a)224=1.5w。考点：电路分析；欧姆定律；电功率视频11（1）9v（2）40.5w（3）1620j【解析】试题分析：（1）当s1、s3断开，s2闭合时，r1、r2串联u=i（r1+r2）=1a（3+6）=9v（2）当s1、s3闭合，s2断开时，r1、r2并联总电阻为总功率为（3）通电1min，电阻r1产生的热量【考点定位】动态电路分析、欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点、电功率计算、电热计算视频12 30 2v 5：18【解析】（1）当f0时，由

29、图丙可知，r130；（2）滑片移至最上端时，r2接入电路的阻值为0，r0与r1串联，此时电压表达到最大值，即r0消耗的电功率p0u02r0(3v)2r0；当h10 m时, 压敏电阻r1受到的压力f1p1s水gh1s1.0103kg/m310n/kg10m210-4m220n,由图丙可知r1的电阻r110,根据pu2r和p0:p09:4得，u02r0:u02r0(3v)2r0:u02r09:4,解得u02v;(3)根据pi2r和p总：p06:1可得，r总:r06：1，即r总6 r0，根据pu2r和p总：p06:1得，p总:p0u总2r总:u02r0u总2r总:(3v)2r06:1,解得u总18v

30、,当h3m时，压敏电阻r1受到的压力f2p2s水gh1s 1.0103kg/m310n/kg3m210-4m26n,由图丙可知r1的电阻r120,要使r0的功率最小，电路中电流最小，即总电阻最大，变阻器接入的电阻最大，串联电路电流相等，即u0r018-u0110，p0小：pmu02r0:um2r0u02r0:(3v)2r0,代入可得，p0小：pmu02r0：(3v)2r05：18.点睛：1. 由图丙可知r1的阻值；2. 滑片移至最上端时，r0与r1串联，电压表达到最大值，由p0u02r0得到 r0的电功率的表达式，由f1p1s水gh1s求出h10 m时, 压敏电阻r1受到的压力，由图丙可知此时

31、r1的电阻，根据pu2r和p0:p09:4解得r两端的电压u0；3. 根据pi2r和p总：p06:1解得u总18v，当h3m时，求出压敏电阻r1受到的压力即此时r1的电阻r1，串联电路电流相等和pu2r求控制盒的最小功率与pm的比值。13（1）10；（2）滑片移至b端，0.9w；（3）510【解析】试题分析：（1）由p=u2/r可知，灯泡电阻：rl =u2l额/pl额=(4v)2/1.6w=10；（2）由图示电路图可知，只闭合s，s1时两电阻串联，由p=u2r可知，在电压u一定时，电路总电阻r越大，电路总功率越小，只闭合s、s1，滑片移至b端时电路总电阻最大，功率最小，最小功率：p=u2/r+r0最大=(6v)2/20+20=0.9w；（3）由p=ui可知，灯泡额定电流：il=pl额/ul额=1.6w/4v=0.4a，由图示电路图可知，当只闭合s与s2 时灯泡与滑动变阻器串联，电流表的测量范围为00.6a，灯泡额定电流为0.4a，则电路最大电流：i=0.4a，由i=u/r可知，r总最小=rl +r滑=u/i最大=6v/0.4a=15，滑动变阻器接入电路的最小电阻：r滑最小=r总最小-rl=15-10=5，电压表的测量范围为03v，滑动变阻器两端最大电压：u滑