最新物理 电学计算题

第PAGE\*MERGEFORMAT16页20题－电学计算题类型一　纯电路图类(2018.20，2013.20，2011.20)一、简单串、并联电路类(2018.20)1.(2018建设兵团)如图所示的电路中，电源电压为9V，灯泡L上标有“6V　1.2W”的字样，闭合开关S，灯泡恰好正常发光，求此时：(1)通过灯泡L的电流；(2)电阻R的阻值；(3)整个电路消耗的电功率．2.(2018牡丹江)电热蚊香器的外壳上标有“额定电压220V　加热功率5W”字样，其内部结构的电路如图所示，R为加热片电阻．将电热蚊香片安放在加热片上，接通电源，指示灯亮时即表示加热器开始工作．(1)电阻R正常工作的电流是多少？它正常工作的电阻是多少？(2)若电热蚊香器正常工作的总功率是6W，一天正常工作10h消耗的电能是多少？(3)使用电热蚊香器能持久恒温加热，无灰无烟，不污染衣物．为安全使用，请说出一条注意事项．3.(2018北京)如图所示，电源两端电压U为9V并保持不变，电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后，电流表的示数为I为1.2A．求：(1)电流表的示数I1；(2)电阻R2的阻值．4.(2018云南省卷)如图所示，R0、Rx为定值电阻，其中R0＝10Ω.开关S断开时，电流表的示数为0.6A；开关S闭合时，电流表的示数为0.8A，若电源电压不变．求：(1)电源电压；(2)电阻Rx的阻值；(3)开关S闭合时，通电1min，电阻Rx产生的热量．二、动态电路类(2013.20，2011.20)5.(2018赤峰)如图所示，电源电压为6V，小灯泡上标有“2V　0.4W”字样，小灯泡电阻不变．闭合开关后，滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，小灯泡正常发光．求：(1)小灯泡的电阻；(2)滑片移动到中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻值；(3)滑动变阻器的滑片移动到最右端后，通电10s小灯泡产生的热量．6.(2018昆明)如图所示电路，电阻R′的阻值为50Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω，电源电压10V保持不变，闭合开关，求：(1)当P移至a端时，电阻R′消耗的功率；(2)当P移至b端时，电路中的电流大小和通电2min产生的热量．7.(2018巴中)如图所示的电路，小灯泡L标有“6V　3.6W”，R为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如下图所示．(不计温度对灯丝电阻的影响)求：(1)小灯泡正常发光时的电阻；(2)电源电压；(3)当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是多少．8.(2018烟台)在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池(电压为24V)、电压表(量程为0～15V)、校准电阻R0、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材，设计了一种测定油箱内油量的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (图甲)，选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)，油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零(即电压表示数为零)．(1)校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？(2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？(3)另一个小组的小红同学设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点．第8题图类型二　eq\a\vs4\al(家用电器类)(10年7考)一、结合多挡位电路图类(10年5考)1.(2018怀化)某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成．调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω.温度对电阻值的影响忽略不计．则：(1)该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？(2)定值电阻R0的阻值为多大？(3)该电熨斗在以额定电压工作时的最小功率是多大？此时通过电熨斗的电流是多大？　2.(2018恩施州)如图，为某电热器的电路图．R1和R2为电热丝，其中R1的规格为“220V　110W”且阻值不随温度而变化，电源电压保持220V恒定不变．(1)当S闭合时，10分钟内电热器产生的热量是多少J?(2)当S断开时，R1的实际功率为39.6W，求此时电热器的总功率为多大？3.有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1＝R2＝88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b.(1)开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温挡？(2)电热水壶处于中温挡时的电流是多大？(3)用高温挡加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]4.(2018宜昌)如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W，保温功率为60W．R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变)，请解答下列问题：(1)电阻丝R1的阻值是多少？(2)某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/(kW·h)”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？5.(2018贵州三州联考)如图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V．它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感．图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝．S1是自动控制开关．将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化如图丙所示．求：(1)5～10min，电饭煲的功率．(2)20～30min，电饭煲产生的总热量．6.(2018铁岭)澎澎家新买了一个养生壶，它有高、中、低三个加热挡位，其内部简化电路如图所示，R1、R2都是加热电阻，且R1>R2，养生壶的部分参数如表格所示．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)、ρ水＝1.0×103kg/m3]求：(1)中温挡功率是多少？电阻R2的阻值是多少？(2)在 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压下，将1L水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是多少？(3)将1L水从20℃加热至沸腾最少的时间是420s，此过程中养生壶的加热效率是多少？额定容量1L额定电压220V高温挡功率1000W中温挡功率低温挡功率200W　　二、铭牌类(2014.20，2010.20)7.孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖，她用自己的零用钱为老人家买了个烤火用的电热箱，电热箱的规格如下表．求：(1)电热箱内发热丝的电阻；(2)正常工作0.5h，电热箱消耗的电能；(3)一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通电热箱，发现家中如图所示的电能表表盘在5min内转了100圈，电热箱的实际功率是多少．8.(2018锦州)如图所示的是某款电热水壶，下表中是水壶的部分参数．请回答下列问题：(1)该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？(2)该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把1L水从20℃烧开需要7min，此时水壶的实际电压是多大？[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3]额定电压220V额定功率1210W额定容量1.5L水壶净重1kg　　　　第8题图9.(2018玉林)如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数，当电热水壶正常工作时，求：(1)电热水壶的电阻；(2)将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]；(3)若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率．　　　　额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量1.5L　　　第9题图10.(2018菏泽)市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的连接方式就能实现多挡位的调节功能．请解答下列问题：(1)鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少？(2)在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？(3)在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？第10题图参考答案及解析类型一　纯电路图类1.解：(1)通过灯炮L的电流为IL＝eq\f(P额,U额)＝eq\f(1.2W,6V)＝0.2A(2)电阻R两端的电压为UR＝U－U额＝9V－6V＝3V电阻R的阻值为R＝eq\f(UR,IR)＝eq\f(UR,IL)＝eq\f(3V,0.2A)＝15Ω(3)整个电路消耗的电功率为P总＝UI＝9V×0.2A＝1.8W2.解：(1)根据P＝UI可知电阻R正常工作时的电流为I＝eq\f(P,U)＝eq\f(5W,220V)＝eq\f(5,220)A由欧姆定律I＝eq\f(U,R)可知R＝eq\f(U,I)＝eq\f(220V,\f(5,220)A)＝9680Ω(2)消耗的电能W＝Pt＝6W×10×3600s＝2.16×105J(3)不用时及时切断电源3.解：(1)观察电路可知此电路为R1与R2的并联电路．根据欧姆定律可知I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(9V,10Ω)＝0.9A(2)R2所在支路的电流为：I2＝I－I1＝1.2A－0.9A＝0.3A电阻R2的阻值：R2＝eq\f(U,I2)＝eq\f(9V,0.3A)＝30Ω4.解：(1)S断开时，只有R0工作，由I＝eq\f(U,R)，得U＝I0R0＝0.6A×10Ω＝6V(2)S闭合时，两电阻并联，各支路两端电压等于电源电压6V，通过电阻Rx的电流：Ix＝I－I0＝0.8A－0.6A＝0.2A由I＝eq\f(U,R)可得Rx＝eq\f(U,Ix)＝eq\f(6V,0.2A)＝30Ω(3)电阻Rx产生的热量：Q＝I2Rt＝UIxt＝6V×0.2A×60s＝72J5.解：(1)小灯泡的额定电流：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(0.4W,2V)＝0.2A小灯泡的电阻：RL＝eq\f(U,I)＝eq\f(2V,0.2A)＝10Ω(2)由于小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡正常发光．变阻器两端电压：U1＝U电－U＝6V－2V＝4V通过变阻器的电流：I1＝I＝0.2A滑片在中点时变阻器的电阻：R＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(4V,0.2A)＝20Ω(3)滑片在最右端时变阻器的电阻：R′＝2R＝40Ω电路中的电流：I′＝eq\f(U电,RL＋R′)＝eq\f(6V,10Ω＋40Ω)＝0.12A小灯泡产生的热量：Q＝I′2RLt＝(0.12A)2×10Ω×10s＝1.44J6.解：(1)P移至a端时，R的最大值与R′并联，P′＝eq\f(U2,R′)＝eq\f(（10V）2,50Ω)＝2W(2)P移至b端时，R′被短路，电路为只有R的简单电路，R处于最大值处．此时电路中电流I＝eq\f(U,R)＝eq\f(10V,100Ω)＝0.1A电路2min产生的热量Q＝I2Rt＝(0.1A)2×100Ω×60×2s＝120J7.解∶(1)由P＝eq\f(U2,R)可知，灯泡正常发光时的电阻为RL＝eq\f(UL2,PL)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6V))2,3.6W)＝10Ω(2)由图像可知当电压表示数为零时，电流表示数为0.6A，此时只有小灯泡接入电路中，则电源电压为U＝IRL＝0.6A×10Ω＝6V(3)由图可知，当滑片处于b端时，电压表示数为4V，此时电路中的电流为I′＝0.2A则滑动变阻器的最大阻值为R滑＝eq\f(U滑,I′)＝eq\f(4V,0.2A)＝20Ω则当滑动变阻器滑片处于中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为R滑′＝eq\f(1,2)R滑＝10Ω此时电路中电流I中＝eq\f(U,RL＋R滑′)＝eq\f(6V,10Ω＋10Ω)＝0.3A此时小灯泡的实际功率P＝I中2RL＝(0.3A)2×10Ω＝0.9W8.解：(1)保护电路当油箱装满油，滑动变阻器滑片在最下端，连入电路电阻为100Ω，电压表示数为15V，根据欧姆定律，电路中的电流为：I＝eq\f(UR,R)＝eq\f(15V,100Ω)＝0.15A根据串联电路的电压特点，校准电阻两端电压为：U0＝U－UR＝24V－15V＝9V，校准电阻的阻值为：R0＝eq\f(U0,I)＝eq\f(9V,0.15A)＝60Ω(2)根据公式P＝eq\f(U2,R)得，当滑片在最上端时，电路消耗的功率最大P大＝eq\f(U2,R0)＝eq\f(（24V）2,60Ω)＝9.6W当滑片在最下端时，电路消耗的功率最小P小＝eq\f(U2,R0＋R)＝eq\f(（24V）2,100Ω＋60Ω)＝3.6W所以整个电路消耗的功率范围为3.6W～9.6W.(3)在甲方案中，电路消耗功率范围为3.6W～9.6W，在乙方案中，电路总电阻不变，消耗的功率恒为3.6W，相同时间内消耗的能量比甲方案少．类型二　家用电器类1.解：(1)电熨斗消耗的电能W＝Pt＝440W×10×60s＝2.64×105J(2)由P＝eq\f(U2,R)可得：定值电阻R0的阻值R0＝eq\f(U2,P)＝eq\f(（220V）2,440W)＝110Ω(3)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电熨斗的功率最小，电熨斗的最小功率为：P′＝eq\f(U2,R＋R0)＝eq\f(（220V）2,110Ω＋110Ω)＝220W通过电熨斗的电流I＝eq\f(U,R＋R0)＝eq\f(220V,110Ω＋110Ω)＝1A2.解：(1)分析电路图可知，当S闭合，R2被短路，所以电路中只有R1.因此10min消耗的电能为W＝Pt＝110W×10×60s＝6.6×104J(2)当S断开时，R1和R2串联，根据R1的规格计算出R1的电阻，即R1＝eq\f(U2,P)＝eq\f(（220V）2,110W)＝440Ω由题意知此时R1的功率为39.6W，所以根据P1＝I2R1，I＝eq\r(\f(P1,R1))＝eq\r(\f(39.6W,440Ω))＝0.3A故P总＝U总I＝220V×0.3A＝66W3.解：(1)当开关S1断开、S2接b时，电阻R1、R2组成串联电路，此时电路中的电阻最大，由P＝eq\f(U2,R)可知，此时电水壶的功率最小，处于低温挡．(2)当S1闭合，S2接b时，只有一个电阻R1接入电路中时，电热水壶处于中温挡，中温挡时的电流为I中温＝eq\f(U,R1)＝eq\f(220V,88Ω)＝2.5A(3)当开关S1闭合、S2接a时，电阻R1、R2组成并联电路，电路处于高温挡．电路中的总电阻为R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝eq\f(88Ω×88Ω,88Ω＋88Ω)＝44Ω高温挡的功率为P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(（220V）2,44Ω)＝1100W水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J需要的时间为t＝eq\f(W,P)＝eq\f(Q吸,P)＝eq\f(3.36×105J,1100W)≈305s4.解：(1)由图可知，当开关S，S1闭合时，处于加热状态；当开关S闭合，S1断开时，处于保温状态．则R1的功率：P1＝P－P2＝500W－60W＝440WR1的阻值：R1＝eq\f(U2,P1)＝eq\f(（220V）2,440W)＝110Ω(2)5min消耗的电能：W＝eq\f(54,1600)kW·h＝eq\f(54,1600)×3.6×106J＝1.215×105J加热状态下的实际总功率：P实＝eq\f(W,t)＝eq\f(1.215×105J,5×60s)＝405W加热状态下的总电阻：R总＝eq\f(U2,P)＝eq\f(（220V）2,500W)＝eq\f(484,5)Ω实际电压：U实＝eq\r(P实R总)＝eq\r(405W×\f(484,5)Ω)＝198V5.解：(1)由图丙可知：5～10min电饭煲的功率P＝660W(2)由图丙可知：20～30min电饭煲的功率P1＝440W时间t＝30min－20min＝10min＝600s由Q＝W＝Pt得Q＝P1t＝440W×600s＝2.64×105J6.解：(1)当S1、S2都闭合时，处于高温挡，当S1闭合、S2断开时，处于低温挡，中温挡的功率为：P中温＝P高温－P低温＝1000W－200W＝800W由P中温＝eq\f(U2,R2)得，R2的阻值为：R2＝eq\f(U2,P中温)＝eq\f(（220V）2,800W)＝60.5Ω(2)由ρ＝eq\f(m,V)可得，壶中水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg水吸收的热量Q＝cm(t2－t1)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100－20)℃＝3.36×105J(3)由P＝eq\f(W,t)可得，420s消耗的电能：W＝P高温t＝1000W×420s＝4.2×105J电热水壶的加热效率为：η＝eq\f(Q,W)×100%＝eq\f(3.36×105J,4.2×105J)×100%＝80%7.解：(1)由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U额2,P额)＝eq\f(（220V）2,440W)＝110Ω(2)由W＝Pt得电热箱消耗的电能：W＝P额t＝0.44kW×0.5h＝0.22kW·h(3)电热箱实际做的功W实＝eq\f(100r,3000r/（kW·h）)＝eq\f(1,30)kW·ht1＝5×eq\f(1,60)h＝eq\f(1,12)hP实＝eq\f(W实,t1)＝eq\f(\f(1,30)kW·h,\f(1,12)h)＝0.4kW＝400W8.解：(1)由P＝eq\f(U2,R)得R＝eq\f(U额2,P额)＝eq\f(（220V）2,1210W)＝40Ω(2)V＝1L＝10－3m3由ρ＝eq\f(m,V)得m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10－3m3＝1kg因为1标准大气压下水的沸点为100℃，所以t＝100℃Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J由η＝eq\f(Q吸,W)×100%得W＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(3.36×105J,80%)＝4.2×105Jt′＝7min＝420s由W＝eq\f(U2,R)t′得U实＝eq\r(\f(WR,t′))＝eq\r(\f(4.2×105J×40Ω,420s))＝200V9.解：(1)由P＝UI、I＝eq\f(U,R)得，电热水壶的电阻为：R＝eq\f(U额2,P额)＝eq\f(（220V）2,1000W)＝48.4Ω(2)一壶水的质量为m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.5kg水吸收的热量为Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃－25℃)＝4.725×105J(3)加热一壶水消耗的电能为W＝Pt＝1000W×10×60s＝6×105J电热水壶的热效率为η＝eq\f(Q吸,W)×100%＝eq\f(4.725×105J,6×105J)×100%＝78.75%10.解：(1)串联时的总电阻是R＝R1＋R2＝10Ω＋10Ω＝20Ω(2)两个电阻并联时，通过每个电阻的电流：I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(5V,10Ω)＝0.5A电路中的总电流是I＝I1＋I2＝2I1＝2×0.5A＝1A(3)两个电阻并联时，电路中的电功率最大P＝UI＝5V×1A＝5W暖手鼠标垫正常工作8小时，最多消耗电能W＝Pt＝5W×8×3600s＝1.44×105J