电学重点计算24

1、电学重点计算1. （2013宜宾）如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为8，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：（1）小灯泡L的电阻为多大？（2）电压电压为多少？（3）R1电阻为多大？（4）若闭合S1、S3，断开S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？【解析】本题考查串联电路的电流、电压功率及电功率的计算。（4）闭合S1、S3，断开S2，滑动变阻器、定值电阻R2和灯泡串联，要使电路总功率最大，也就是电路总电阻最小，即滑

2、动变阻器接入电路电阻为0，答案：（1）灯泡电阻为12；（2）电源电压为9V；（3）R1的阻值为6；（4）滑动变阻器接入电路电阻为0时，电路的总功率最大；此时的电功率为4.05W2.（2013·日照中考）如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 。当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电流表的示数为；当断开开关S2，闭合开关S1、S3是，电流表的示数为。求：（1）电阻R2的阻值。（2）断开开关S1和S3，闭合开关S2时，加载电R1两端的电压。S22222S1S3【解析】（1）当S1和S2断开，S3闭合时，R2断路，I1=电源电压 U= I1R1 =×20=10V

3、当S2断开，S1和S3闭合时，R1 和R2并联过R2的电流：I2= I- I1= R2=U/ I2=10V/=25 （2）当S1、S3断开， S2闭合时，R1 和R2串联，电流中电流I = I1= I2=U/ (R1 +R2)R1的电压：U1= I1 R1= U R1/ (R1 +R2)=10V×20/(20+25)=4.4V 答案：（1）253、（2013·孝感中考）解析：本题考查欧姆定律的应用和电阻的串联。（1）当RX所受压力为零时，由乙图读出RX的阻值为300.（2）当油箱内汽油用完时，既是RX的阻值为300时，(3) 当油箱加满油时，电流为,，RX= R总R0=40

4、10=30，由图可知压力为2.8N, 答案：（1）300（2）0.08 A(3)2800Pa4、（2013·枣庄中考）为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示电源电压恒为8V，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60使用前要通过调零旋扭（即滑动变阻器R1的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的为6V（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为多少？（2）电压表的示数为6V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酒精测试仪吹气10s，若电流表的示数达

5、到0.2A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？【解析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用。由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流（1）当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为60，此时电压表的示数为6V，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得，电流表的示数：（2）串联电路中总电压等于各分电压之和，此时R1两端的电压：U1=U-U2=8V-6V=4V，（3）调零后，R1的电阻保持不变，此时变阻器两端的电压：U1=IR1=0.2A×20=4V，电压表的示数：U2=U-U1=8V-4V=4V答案：（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为0.

6、1A；（2）电压表的示数为6V时，滑动变阻器R1的电阻值为20；（3）调零后，电流表的示数达到0.2A时电压表的示数为4V5.（2013·聊城中考）如图所示的电路中，电源电压不变，R1=20，滑动变阻器R2的最大阻值为60，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程（00.6A或03A）. 只闭合开关S2时，电流表示数为只闭合开关S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表示数为（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：（1）电源电压和灯丝电阻。（2）只闭合开关S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值。（3）闭合开关S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表

7、的变化范围。解析：本题考查电学的综合计算与分析。答案：（1）12V 10 （2）14 （3）560 3A或3A6.（2013资阳）家庭用的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态加热前温控开关S1处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98时温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：水箱容量额定电压加热功率保温功率2L220V440W40W求：（1）正常加热时通过饮水机的电流； （2）正常加热时电阻R2的阻值；（3）若饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能【解析】本题考查功率的计

8、算。答案：（1）正常加热时通过饮水机的电流为2A； （2）正常加热时电阻R2的阻值为121；（3）加热一次消耗的电能为1.32×105J7.（2013金华）如图是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站，它是浙江首例并网发电的光伏电站该电站发的电，满足自家使用后，多余的并入电网求：（1）若某一天该光伏电站的光照时间为4小时，光伏电站的发电功率为5千瓦，则光伏电站在这一天发电多少千瓦时？（2）若他家电热壶的电阻R=44欧姆，额定电压U=220伏特电热壶的额定电流为多少安？电热壶的额定功率为多少瓦？（3）若电热壶（电阻不变）两端的电压降低时，电热壶的功率如何变化？请说明理由【解析

9、】本题考查欧姆定律的应用，光伏发电系统发电的度数和功率的计算等。（1）已知功率P=5kW，时间t=4h，根据W=Pt得：光伏电站一天的发电量为W=Pt=5kW×4h=20kWh（2）已知电热壶的额定电压U额=220V，电阻为R=44，则根据欧姆定律得：电热壶的额定电流电热壶的额定功率P额=U额I额=220V×5A=1100W（3）电热壶电阻不变，在两端的电压降低时，根据P=可知：功率减小答案：（1）光伏电站在这一天发电20千瓦时（2）电热壶的额定电流为5A，电热壶的额定功率为1100W（3）若电热壶（电阻不变）两端的电压降低，电热壶的功率减小，原因是：电热壶电阻不变，在两端

10、的电压降低时，根据P=可知功率会减小8.（2013日照）随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上小丽在使用过程中发现：（1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22已知水的比热容为4.2×103J/（kg），水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率（2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压（3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，

11、电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全如图所示，若人体的最大电阻为20M，试求防电墙的电阻【解析】本题考查了电功和热量的综合计算，涉及到密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式、焦耳定律和欧姆定律以及串联电路特点的应用，综合性强，难度较大：（1）根据=可得，水箱中水的质量：m=V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，水箱中的水吸收的热量： Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg-22）=5.082×106J，水箱中的水在额定电压下连续加热40min消耗的

12、电能：W=Pt=2420W×40×60s=5.808×106J，电热水器加热时的热效率：答案：（1）此过程中电热水器的热效率为87.5%；（2）通过电热水器的电流为10A，它工作的实际电压为200V；（3）防电墙的电阻为200M9.小伊妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图A所示图B是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环状的电热管，负责对液体加热煮沸图C是这个豆浆机的主要技术参数图D是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图象（1）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多

13、大？（2）若实际电压为200V时电热管的实际功率是多少？（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少度？【解析】本题考查了求豆浆机的加热电流、豆浆机消耗的电能、电路实际功率等问题。（3）由“P-t”图象可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，加热时间是9min，电机打浆时间是2min，P=，豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：W=P1t1+P2t2=1210W×720s+120W×120s=885600J=0.246kWh答案：（1）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是5.5A；（2）若实际电压为200V时电热管的实际功率是1000W；（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消

14、耗的电能为0.246kWh10. （2013云南）如图1所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分，R为热敏电阻（置于恒温箱内），阻值随温度变化的关系如图2所示，恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热（1）图中所示状态，电路处于加热还是未加热？（2）恒温箱的温度为100时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少？（3）电阻R有什么作用？【解析】本题考查了电功的计算和滑动变阻器的作用，明白恒温箱温控电路工作的原理是关键，同时注意滑动变阻器在不同电路中的作用（1）

15、由图1可知，电热丝通路，处于加热状态；（2）由图2可知，恒温箱的温度为100时，热敏电阻的阻值R=50，热敏电阻R消耗的功率：P=I2R=（0.02A）2×50=0.02W；（3）图中电阻R为滑动变阻器，其作用有：一是保护电路，二是调节温控箱的控制温度答案：（1）加热；（2）热敏电阻R消耗的功率是0.02W；（3）一是保护电路，二是调节温控箱的控制温度11. （2013德阳）如图所示的电路中，电源电压和灯L的电阻均保持不变，灯l标有“9V  9W”字样（1）求灯L正常发光时的电阻；（2）当R的滑片P位于a端，闭合S1、断开S2时，灯L两端的实际电压为额定电压的2/

16、3，求此时灯L工作lmin所消耗的电能是多少？（3）当R的滑片P位于中点c，闭合开关S1、S2时，电流表的示数为3A，求滑动变阻器消耗的电功率【解析】本题考查电功率的计算。答案：（1）求灯L正常发光时的电阻为9；（2）此时灯L工作lmin所消耗的电能是240J；（3）滑动变阻器消耗的电功率为45W12. （2013山西）电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保图是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数其中R1是主加热器，R2是保压加热器  接通电路后，开关s自动与触点a接通，开始加热当锅内温度达到105时，开关S自动与a断开，并与触点c接通

17、，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾现将3L初温为25的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg）求：（1）电压力锅在加热状态时的电流（2）电压力锅多少秒后开始保压？（3）电压力锅在此30min内消耗的电能【解析】本题考查了电功与热量的综合计算。（1）电压力锅在加热状态时的功率P主加热=800W，P保压加热=200W，根据P=UI可得，电压力锅中的电流：（2）根据=可得，水的质量：m=V=1×103kg/m3×3×10-3m3=3kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg）×3kg×（105-25