人教版物理九年级全一册电学综合计算专题训练-(含答案)

第第页电学综合计算大题如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“3V1.5W”字样，不考虑温度对小灯泡电阻的影响，滑动变阻器的规格为“15Ω1A”，电压表的量程是0~3V，电流表的量程是0~0.6A，闭合开关S。求：（1）小灯泡的电阻；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率；（3）在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围。如图甲所示，电源电压可调，R1､R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I-U图像｡闭合开关S，把电源电压调到4V，R2的功率为0.8W｡求∶（1）通过R2的电流｡（2）若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是多少？（3）现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2，则灯泡的实际功率是多少？某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：（2）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；（3）R2的阻值。某一家用两档可控的恒温餐盘，其高温档电功率为880W，简化电路如图甲所示，R1、R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的3倍。求：（1）餐盘处于低温档时，电路中电流是多少？（2）1kg米饭温度升高40℃，吸收的热量是多少？[米饭的比热容取2.5×103J/（kg•℃）]（3）若电路中只使用该恒温餐盘，同样加热1kg的米饭，电能表的脉冲指示灯闪烁了125次，如图乙所示，这个恒温餐盘的效率是多少？某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有40kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。（水的比热c=4.2×103J/（kg•℃））求：（1）热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是多少J？（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是多少Ω？（3）电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要多少s？如图的电路中，R1为10Ω，R2为30Ω。闭合开关S后，电流表的示数为1A，电源电压保持不变。求：（1）R1两端的电压U1；（2）R2在10s内所消耗的电能W2。如图所示，电路中定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上，当开关S闭合时，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数为0.2A。求：（1）定值电阻R1的大小（2）电路中的总电流Ⅰ总（3）通电30s内，电路消耗的总电能。如图所示，灯泡L标有“6V3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1=28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求：（1）电源电压U；（2）定值电阻R0的大小；（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=20Ω，灯泡标有“6V3W"字样。当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光；当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V（不考虑灯丝电阻随温度变化）。求∶灯泡电阻；电源电压；（3）当S闭合，S1、S2断开时，通电1minR1消耗的电能；（4）电路消耗的最小功率。图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：（1）低温挡加热时电流的大小；（2）电热丝R2的阻值；（3）已知粥的比热容c粥=4.0×103J/（kg·℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。如图甲所示的电路，电源电压保持不变．小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样，滑动变阻器R1的最大值为30Ω，定值电阻R2＝30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：（1）小灯泡的额定功率是多少？（2）只闭合S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P移到中点时，电流表示数为0.45A，则电源电压是多少？（3）只闭合开关S、S1，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I－U图象如图乙所示．在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？用如图所示的电路测量小灯泡的功率，电源电压恒定为12V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器规格为“44Ω，1A”，灯泡L标有“8V，0.5A”字样，不考虑灯丝电阻的变化，电路中各元件都在安全的条件下，求：（1）灯泡L的电阻值；（2）滑动变阻器允许的取值范围；（3）电流表示数的变化范围；（4）电压表示数的变化范围。如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1、R2是定值电阻，R1=20Ω，R2=10Ω，R3是滑动变阻器，阻值变化范围是0~50Ω。（1）当开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表示数为6V，求：①电路中的总电流；②通电10s整个电路消耗的总电能；（2）当开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为2V，求此时滑动变阻器R3接入电路的阻值。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，R1、R2为定值电阻，R1=15Ω，R2=30Ω（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。如图所示电路中，电源电压6V，灯泡L规格为“6V3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.5A。（1）求灯泡L的额定电流；（2）求定值电阻R1的阻值；（3）断开S1、S3，闭合S、S2，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为6Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最上端a滑至最下端b的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求：（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）电路总功率的变化范围。如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯泡L标有“3V

1.5W”字样，滑动变阻器R标有“20（1）灯泡正常工作时的电流和电阻。（2）灯泡正常工作1min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。为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是20℃的水加热到工作温度，需正常工作50min。[c水=4.2×103（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？（3）该消毒柜的电加热效率是多少？答案解析部分一、计算题1.【答案】（1）解：小灯泡的电阻R1答：小灯泡的电阻为6Ω

（2）解：由电路图知，灯泡和滑动变阻器串联，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U2=U-U额=4.5V-3V=1.5V此时电路中的电流I=那么此时变阻器的功率P=U2I=1.5V×0.5A=0.75W答：小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为0.75W

（3）解：从电路图知，电流表测电路的电流，电压表测变阻器的电压。当电压表的示数为3V时，变阻器接入电路的阻值最大。此时，灯泡两端的电压U1=U-U2＇=4.5V-3V=1.5V据串联电路的分压特点有R1:Rmax=U1:U2＇即6Ω:Rmax=1.5V:3V那么变阻器接入电路的最大阻值Rmax=12Ω当小灯泡正常发光，即电路中的电流为0.5A时，电路中的电流最大，则变阻器接入电路的阻值最小。最小阻值R答：在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围为3Ω~12Ω。2.【答案】（1）解：由公式P=UI可得，通过R2的电流I2答：通过R2的电流0.2A

（2）解：由图乙可知，当小灯泡正常发光时，U灯=2.5V，此时I灯=0.30AR1两端的电压U1=U-U灯=4V-2.5V=1.5V通过R1的电流l1=I灯=0.30答：若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是27J

（3）解：由公式P=U2RR2两端的电压U2由U灯′U由图乙可知，当U灯′=1P灯答：现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2，则灯泡的实际功率是0.2W。3.【答案】（1）解：由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1=484W，加热时间t1=300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能W1=P1t1=484W×300s=1.452×105J加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J答：饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；

（2）解：只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2=44W，流过R1的电流I2=P2U=流过R1的电流为0.2A。答：饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2A；

（3）解：当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率P=P1-P2=484W-44W=440W由P=U2R得R2的阻值R2=U2R2的阻值为110Ω。答：R2的阻值为110Ω。4.【答案】（1）解：当开关S与2接触时，R1连入电路，恒温餐盘处于高温档R1当开关S与1接触时，R1和R2串联连入电路，恒温餐盘处于低温档R2=3×55Ω=165ΩI=答：餐盘处于低温档时，电路中电流是1A

（2）解：米饭吸收的热量是Q吸=c饭m饭（t-t0)=2.5×103J/（kg•℃）×1kg×40℃=105J答：米饭吸收的热量是105J

（3）解：恒温餐盘消耗的电能为W=125imp恒温餐盘的效率是η=答：这个恒温餐盘的效率是80%。5.【答案】（1）解：热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量为Q吸=cm⋅Δt=4.2×103所以电阻R1的阻值是R1

（3）解：当开关S1断开，S2接b点时，电热水器处于保温工作状态，此时P保解得R2当开关S1闭合，S2接a点时，电热水器处于快加热工作状态，此时的加热功率为P快根据Q=W=Pt解得加热时间为t=W6.【答案】（1）解：由图可知，R1、R2串联，串联电路电流处处相等，所以I1=I2=I=1A，R1两端的电压U1=IR1=1A×10Ω=10V答：R1两端的电压为10V

（2）解：R2在10s内所消耗的电能为W2=I2R2t=（1A）2×20Ω×10s=200J答：R2在10s内所消耗的电能为200J。7.【答案】（1）解：R1的阻值为R1答：定值电阻R1的大小为10Ω

（2）解：电路中的总电流为I总答：电路中的总电流Ⅰ总为0.8A

（3）解：电路消耗的电能等于电流做的功，为W=UIt=6V答：通电30s内，电路消耗的总电能为144J。8.【答案】（1）解:当开关S1、S2、S3均闭合时，R2短路，灯L与R0并联，因为灯L正常发光，则有U源=UL=U0=6V答：电源电压为6V

（2）解:通过小灯泡电流IL通过R0电流I由I=UR可得，定值电阻R0答：定值电阻R0的值为24Ω

（3）解:当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，由I=UR可得小灯泡电阻电路总电阻R电路消耗的功率P=答：当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率是0.9W。9.【答案】（1）解：灯泡L标有“6V3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P=U2R答：灯泡电阻是12Ω

（2）解：当S、S1、S2都闭合时，R1被短路，灯泡L与R2并联，此时灯泡L正常发光，则电源电压U=U答：电源电压6V

（3）解：当S闭合，S1、S2断开时，R1、R2串联，则R2两端电压U2电路中电流I=通电1minR1消耗的电能W=答：当S闭合，S1、S2断开时，通电1minR1消耗的电能是24J

（4）解：当S闭合，S1、S2断开时，即R1、R2串联，电路消耗的功率最小P=UI=6V答：电路消耗的最小功率1.2W。10.【答案】（1）解：电热丝R1的电功率为P1根据表格数据可知道，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为I1答：低温挡加热时电流的大小为2A

（2）解：根据P=U2R可知，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于中温档，P2=880W，电热丝R2答：电热丝R2的阻值为55Ω

（3）解：当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，由P=U2R2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为Q吸不计热量损失，需要消耗的电能为W=Q由P=Wt可得，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为答：将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为360s。11.【答案】（1）解：PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；

（2）解：只闭合开关S、S2和S3，L被短路，电阻12R1与R2并联，总电阻，R并＝12R1×R212R1+R2＝12×30Ω×30Ω12由图乙可知电路中最小电流：I最小＝0.2A，所以R1连入电路的电阻：R1＝U1大I最小＝3V0.2A＝15Ω，当滑片向右移动R1变小，电流表的示数变大，UL也变大，由图象可知电路中的最大电流：I最大＝0.25A＜0.6A（电流表安全），此时UL′＝2.5V，R1两端的电压为：U1′＝U﹣UL′＝4.5V﹣2.5V＝2V，R1连入电路的电阻：R12.【答案】（1）解：根据公式R=UI可算出灯泡L的电阻值为R灯=滑动变阻器接入最小阻值为R滑滑动变阻器接入的范围为8Ω

（3）解：当滑动变阻器接入阻值44Ω时，电流表的示数为Imin电流表的示数范围为0.2A

（4）解：当电流最小时，电压表示数最小为Umin当电流最大时，电压表示数最大为Umax电压表示数范围为3.2V13.【答案】（1）解：由电路图知道，当开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，R1、R2并联，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量电源的电压，即电源电压是U=6V①此时电路的总电阻R由I=UR②由W=UIt知道，通电10s整个电路消耗的总电能W=UIt=6答：开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电路中的总电流0.9A；通电10s整个电路消耗的总电能54J；

（2）解：当开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，则电路是R2、R3串联，电压表测量电阻R2两端的电压，由于电压表的示数为2V，由串联分压原理知道，此时滑动变阻器R3两端的电压是U3=U-U2=6V-2V=4V由串联电路电压与电阻的关系知道，此时滑动变阻器接入电路的电阻R答：当(2)当开关S、S2闭合，S1断开,电压表的示数为2V时，滑动变阻器R3接入电路的阻值20Ω.。14.【答案】（1）解：当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡与电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，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I=UR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U=U当开关S，S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，则电流表的示数I答：当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A

（3）解：当开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总电阻整个电路消耗的电功率P=U答：当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率为8.1W15.【答案】（1）解：灯泡L规格为“6V3W”，是指额定电压为6V、额定功率为3W，由P=UI可得灯泡的额定电流为I额答：灯泡的额定电流为0.5A

（2）解：由图甲可得，当S、S1、S3闭合，S2断开时，灯泡被短路、滑动变阻器没有连入电路，电路中只有R1，由欧姆定律可得R1答：定值电阻R1的阻值为12W；

（3）解：断开S1、S3，闭合S、S2，灯泡与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片使R2的电功率为灯泡的2倍，由P=UI可知R2两端的电压、灯泡两端电压之比为U2因为U2所以R2两端的电压为4V、灯泡两端电压为2V，由图乙可知此时通过灯的电流，即电路中的电流为I′=0.25A滑动变阻器连入的电阻为R2答：此时滑动变阻器接入电路的阻值为16W。16.【答案】