浙江省初中科学重点题型复习电学计算题

2024年初中科学重点题型复习电学计算题1．实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。图甲中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=5mA的电流计，其电阻Rg=10Ω，要把它改装为一个量程为3V的电压表（如图乙）。（1）求电阻R0的阻值；（2）用改装后的电压表测量定值电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.4V时，电流表示数为0.2A，求电阻Rx的阻值是多少欧姆？（计算结果保留一位小数）

2．如图甲所示是一种电热水龙头,图乙是它的简化电路图,旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点．当开关分别处于1、2和3位置时,就能控制流出的水分别为冷水温水或热水．已知R1、R2是电热丝,R1=22Ω,R2=44Ω,热水档的电功率是3.3kW.(已知)求:(1)当开关处于2位置时,电路中的电流大小；(2)若水的初温是20℃,当S旋到热水档时,lmin能放出1.5kg、50℃的热水,求此电热水龙头加热的效率．3．一台冷热两用饮水机，其铭牌如表所示。问（1）若饮水机在正常工作状态下，将初温为20℃满容量的水烧开，电路中的电能表的示数由到，则饮水机工作多长时间？（2）求饮水机的加热效率（保留两位有效数字）？（3）饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于多少？电源电压220V频率50Hz额定制冷功率800W额定制热功率1100W最大容积量2L4．如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。5．小明家新买了一把电热水壶，他把20℃的冷水倒入壶中，然后把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热水壶工作，在1标准大气压下5min内将这壶水烧开，他观察到如图所示的电能表转盘转了70转．已知水的比热容C水=4.2×103J/（kg•℃）．请你计算该过程：（1）消耗的电能；（2）电热水壶的电功率；（3）如果电热水壶的热效率是80%，则壶中水的质量．6．风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。太阳能电池板风力发电机普通蓄电池LED灯电池板面积0.5m2最大限制风速12m/s额定电压12V额定电压24V光电转化效率20%最大输出功率400W电池容量150Ah额定功率60W（1）LED灯在正常工作时的电流大小为多少A；（2）当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，该太阳能电池板的输出电功率为多少W；（3）如果让一个充满电的蓄电池给其中一个LED灯供电，则该电池存储的电能为多少；当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再向LED灯提供电能，则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作多少h？7．电饭锅是家庭常用的电器，它既有加热功能，又有保温功能。图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图。是一个磁钢式开关，可以实现通断电自动控制，和均为加热电阻。把电饭锅接入220V的家庭电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：(1)在答题卡的指定位置画出电饭锅加热时，保温时的等效电路图；(2)电阻的阻值；(3)电饭锅在20~30min内产生的热量。8．在图所示的电路中，电源电压为24伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω1.5A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为1安。试求：（1）求电阻R1两端的电压U₁；（2）求此时滑动变阻器R2的阻值；（3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量ΔI最大。9．现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60kg的人从家骑行该品牌易步车上班（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达单位，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作。（取g＝10N/kg）。求：（1）家到单位的距离是多少米；（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强；（3）这次上班过程中，易步车电机的效率。电池4AH电池电机额定功率500W最大速度18km/h单轮胎触地面积25cm2轮胎个数2车身自重20kg

10．如图（1）所示是某品牌摩托车转向指示灯的电路图，转向指示灯的规格均为“6V9W”，仪表盘上另装有转向仪表灯L，规格为“6V1W”，电源电压为6V．当转向灯开关拨至左边时，左转前、后指示灯以及左转仪表灯L发光，提醒行人和其他车辆：摩托车将要往左转，L发光用来提示驾驶员左转向灯亮了，把转向灯开关拨至右边时与上述的工作原理相类似．求：（1）转向指示灯和转向仪表灯L正常工作时的电阻；（2）该摩托车左转弯时，电路工作10s，电路消耗的总电能是多少？（3）如果摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路，电路存在哪些弊端？（要求写出两点）11．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=5Ω，求：（1）若开关S闭合，S1、S2都断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V，求电阻R2的阻值和电源电压；（2）若开关S、S1、S2都闭合时，电流表示数为0.9A，求R3的阻值。12．如图,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；小灯泡的额定电压为18V,灯丝电阻不变,当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数为0.3A；当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.9A．求：(1)电源电压是多少；(2)小灯泡的额定功率是多少；(3)若电流表量程为0~3A,当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为多少．13．如图所示电路中，R1=10Ω，R2=30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.3A，且灯泡正常发光。设电源电压不变。求：（1）电源电压；（2）灯泡的额定功率；（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功。14．如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图（b）所示。求：（1）电源电压；（2）变阻器的最大阻值；（3）电压表V1示数的变化范围。15．如图所示，甲是某型号电水壶内部电路原理图（具有加热和保温功能），乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像。（1）电水壶加热水后，求正常保温10min消耗的电能；（2）正常加热时，求电水壶的发热电阻的阻值大小；（3）某次用电高峰时，实际电压只有198V，此时使用电水壶加热的实际电功率是多少？参考答案：1．（1）590Ω；（2）12.2Ω【详解】解：（1）由图乙可知，电阻R0与Rg串联，G表的满偏电流Ig=5mA=5×103A量程为3V的电压表满偏时电路中的总电阻因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R0的阻值R0=R﹣Rg=600Ω﹣10Ω=590Ω（2）由图丙可知，电压表和Rx并联，电流表测量干路电流，通过G表的电流（即电压表的电流）为因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过Rx的电流为Ix=I﹣IV=0.2A﹣0.004A=0.196A由可得，电阻Rx的阻值答：（1）电阻R0的阻值为590Ω；（2）电阻Rx的阻值是12.2Ω。2．（1）10A；（2）95.5%【分析】（1）由电路图可知，当开关处于2位置时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电路中的电流；（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（tt0）求出水吸收的热量，又知道热水档的电功率和加热时间，根据W=Pt求出1min消耗的电能，利用效率的公式得到电热水龙头加热的效率．【详解】（1）由电路图可知，当开关处于2位置时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流；（2）水吸收的热量：Q吸=c水m（tt0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（50℃20℃）=1.89×105J，热水档1min内消耗的电能：W=P热t′=3.3×103W×60s=1.98×105J，此电热水龙头加热的效率：．3．（1）12min；（2）85%；（3）5A【详解】解：（1）消耗的电能为根据得饮水机的工作时间为（2）根据可得水的质量为水吸收的热量为饮水机的加热效率（3）根据知饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于答：（1）饮水机工作12min；（2）饮水机的加热效率为85%；（3）饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于5A。4．（1）20Ω；（2）0.33W；（3）15Ω【详解】解：（1）由题意知，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，电源电压为3V。电阻R1的阻值为只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，则滑动变阻器接入电路的阻值为则R2的最大阻值为R2=2R21=2×10Ω=20Ω（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路中的总电阻为R=R1+R2=7.5Ω+20Ω=27.5Ω则电路的总功率为（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时的电路为R1和R2的并联电路，电压表测量的是电源电压，始终为3V，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，干路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路中的总电阻为根据并联电路电阻的规律则R2允许接入电路的最小阻值为答：（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，R2的最大阻值为20Ω；（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路的总功率约为0.33W；（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。5．（1）4.2×105J；（2）1400W；（3）1kg．【详解】解：（1）由电能表铭牌“600r/kWh”可知，用电器每消耗1kWh的电能，转盘转600r，所以用电器消耗的电能（2）由可得，电热水壶的电功率（3）电热水壶中水吸收的热量，由可得，壶中水的质量答：（1）用电器消耗的电能为；（2）电热水壶的电功率为；（3）壶中水的质量为1kg．6．（1）2.5A；（2）120W；（3）6.48×106J，24h【详解】解：（1）LED灯在正常工作时的电流大小（2）太阳能电池板输出的电功率为（4）充满电的蓄电池存储的电能为则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作答：（1）LED灯在正常工作时的电流大小为2.5A；（2）该太阳能电池板的输出电功率为120W；（3）该电池存储的电能为，此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作24h。7．(1)见详解；(2)220Ω；(3)1.32×105J【详解】解：(1)根据可知，此电路电阻越小功率越大，此题中闭合开关S1并联电路比断开开关S1简单电路电阻小，所以加热电路图为保温电路图为(2)保温时为R1的简单电路，由图可知，保温电流为1A，所以R1的电阻为(3)电饭锅在20~30min内产生的热量答：(1)见详解；(2)电阻的阻值220Ω；(3)电饭锅在20~30min内产生的热量1.32×105J。8．（1）10V；（2）14Ω；（3）0.6A【详解】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2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，电阻R1两端的电压U1=IR1=1A×10Ω=10V（2）由串联电路电压的规律可知变阻器R2两端的电压U2=UU1=24V10V=14V由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为1A，此时滑动变阻器R2的阻值（3）闭合电键S后，电流表A的示数为1A，电流表选择0~3A的量程，通过变阻器的最大电流是1.5A，电路中最大电流是1.5A，由（2）可知变阻器R2两端的电压是14V，电压表选择0~15V的量程，当电压表的示数最大是15V，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流电流表示数的最大变化量ΔI最大=I大I小=1.5A0.9A=0.6A答：（1）电阻R1两端的电压是10V；（2）此时滑动变阻器R2的阻值是14Ω；（3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量是0.6A。9．（1）3000m；（2）1.6×105Pa；（3）80%【详解】解：（1）由表格数据可知，易步车的最大速度v=18km/h=5m/s家到单位的距离s=vt=5m/s×10×60s=3000m（2）车和人的总重力人在水平路面上骑易步车时，易步车对水平路面的压力与车和人的总重力相等，则车对地面的压强（3）因易步车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力做功消耗的电能W电=Pt=500W×10×60s=3×105J易步车电机的效率答：（1）家到单位的距离为3000m；（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强为1.6×105Pa；（3）这次上班过程中，易步车电机的效率为80%。10．(1）4欧36欧

2）190J

3）灯泡不能正常工作、一个灯泡断路所有灯泡都不工作【详解】解：（1）转向指示灯的电阻：；转向仪表灯的电阻：；（2）转向灯电路的总功率：P总=2P1+P2=2×9W+1W=19W；转向指示灯电路工作10s，消耗的电能：W=P总t=19W×10s=190J；（3）如果摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路，前、后转向灯和仪表灯组成串联电路，存在的弊端主要有：①三个灯泡的工作电压都小于6V，不能正常发光，甚至会由于通过的电流过小而不发光；②一旦三个灯泡中某一个灯的灯丝断开，其余两个就不能工作；③三个灯泡串联，在摩托车电路布线上很不方便，并给电路维修带来很大困难．答：转向指示灯和转向仪表灯L正常工作时的电阻分别为4Ω和36Ω；消耗的电能是190J；灯泡不能正常工作、一个灯泡断路所有灯泡都不工作考查电阻、电功、电功率的计算和对电路弊端的分析，关键是公式及其变形的应用和对电路弊端的分析．11．（1）15Ω；4V；（2）40Ω【详解】解：(1)当S闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，由可得R1两端的电压为因为两电阻串联，总电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压为(2)若开关S、S1、S2都闭合时，R1与R3电阻并联，电流表测干路电流为0.9A，根据并联电路的电压特点可知，R1与R3两端的电压均为4V，根据得R1中电流为因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以R3中电流为根据得，R3的阻值为答：（1）若开关S闭合，S1、S2都断开时，电阻R2的阻值为15Ω，电源电压为4V；（2）若开关S、S1、S2都闭合时，R3的阻值为40Ω。12．（1）12V；（2）16.2W（3）540Ω．【详解】（1）当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻的滑片P移到中点时，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测量串联电路的电流，电路的总电阻，电源电压；（2）当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时，变阻器和灯泡L并联，电流表测量干路中的电流，通过变阻器的电流，根据并联电路电流的规律得到通过灯泡L的电流，灯泡的电阻，灯泡的额定功率；（3）当开关S、S1、S2都闭合时，变阻器和灯泡L并联，电流表测量干路中的电流，电流表量程为03A，电路中最大电流为0.3A，灯泡两端的电压是12V，没有超过灯泡的额定电压18V，不会烧坏灯泡，通过灯泡的电流，通过变阻器的电流，变阻器的最小值，变阻器的最大值为40Ω，滑动变阻器的取值范围为540Ω．答：（1）电源电压是12V；（2）小灯泡的额定功率是16.2W（3）当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为540Ω．．13．（1）24V；（2）12W；（3）3600J【详解】解：（1）只有S1闭合时，两电阻串联，据欧姆定律可得电源电压U=I1R总=06A×(10Ω+30Ω)=24V即电源电压为24V。（2）当开关全