温馨提示:⑴前5题相对基础,每题的解题步骤可以不同;
⑵画出所需的等效电路图配合解题,做完后订正答案; ⑶开学后,会有针对的计算练习,会有类似的题目的考查。
1、如图1所示电路,电源两端的电压为6V ,且恒定不能变。两定值电阻,其中电阻
R 1的阻值为5Ω,电流表的示数为0.1A 。求电阻R 2两端的电压为多大?
图1
2、下表是一台电热水器的一些技术参数。现将水箱中装满水,求: ⑴电热水器正常工作的电流;(小数点后保留一位)
⑵通电后正常工作时电热水器的电阻。
3、小阳家的电热砂锅在炖汤时能够自动控制炖汤的温度,因此炖汤味道香醇,而且节约能源。此电热砂锅有“大火”和“小火”两个档位。小明根据电热砂锅的工作特点,设计出如图2所示的模拟电路图,加热电阻R 1和R 2阻值均为50Ω。当两个开关均闭合,开始“大火”炖煮;当汤的温度达到沸点时一个开关会自动断开,另一个开关仍闭合,可以维持“小火”炖煮。求:
(1)在汤沸腾之前,电热砂锅消耗的电功率;(2)在维持“小火”炖煮时,电路中的电流; (3)在维持“小火”炖煮时,,电热砂锅通电1小时消耗 多少度电?
图2
4、如图3甲是某品牌的足浴盆,它既有加热功能,又有按摩功能,温控开关可自动控制盆中水的加热温度。图3乙是足浴盆的简化电路图,相关参数如右下表,请根据这些信息完成下列问题:
甲
S 温
乙
图3
(1) 加热电阻正常工作时的阻值;
(2) 启动按摩功能时通过电动机线圈的电流;
(3)在足浴盆中加入适量水后,在额定电压下加热并同时启动按摩功能,工作了5min ,足浴盆消耗多少焦耳电能。
5、A 、B 两灯分别标有“6V 6W”、“6V 3W”字样,通过A 、B 两灯中的电流随其两端电压变化的关系图象如图4所示。求:
(1)将A 、B 两灯并联接在6V 电源两端,在1min 内A 灯消耗的电能。
(2)将A 、B 两灯串联接在某电源两端,使B 灯恰好正常发光,此时A 灯的电阻。
图4
6、电压力锅集高压锅和电饭锅于一体,既安全又节能。“美的”牌某型号电压力锅铭牌如下表所示,其工作原理如图5所示。A 为密闭锅体,R 1、R 2分别是主加热器和保温加热器,L 是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管(电阻忽略不计),S 1为电源开关。闭合开关S 1后,电路通过R 1对电压力锅加热;当锅内水温达到105℃时,锅体向下移动,压力开关S 2与触点a 断开,与b 点接通,电路通过R 2对电压力锅保温。求:
(1)电压力锅正常加热工作时,通过加热电阻R 1的电流; (2)当电压力锅进入保温状态时,家庭电路电压发生变化降为198V ,此时保温电阻R 2消耗的实际电功率。
7、如图6所示,是某型号家用保温式电饭锅及其的内部电路简化原理图,它有“高温烧煮”和“保温”两档,其中S 是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开。表格反映了该电饭锅铭牌上的一些信息。请你回答以下问题:
⑴请你判断:当开关S 被按下时,电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档? ⑵电饭锅正常工作时,在“保温”状态下R 1消耗的电功率。
图5
图6
8、亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图7甲所示。其中,电源两端电压是 U =4V(恒定不变),电压表量程为 0~3V ,R 0是定值电阻,R 0=300Ω,R 1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图7乙所示.闭合开关S 后.求:
(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R 1的阻值; (2)当环境温度为40℃时,电压表的示数;
(3)在电压表两端电压不能超过其最大测量值的情况下,则此电路所允许的最高环境温度。
R 0 R
乙
9、如图8甲是小梦家豆浆机的工作原理示意图。电动机M是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,其额定电压为220V,额定功率是220W。R是加热电阻,其额定电压是220V,额定功率是1100W。图8乙是此豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程的工作信息,纵轴表示豆浆机消耗的功率,横轴表示豆浆机的工作时间。
⑴求豆浆机的加热电阻R 的值。⑵求电动机的工作电流。⑶豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
图8
10、如图9所示,电源电压恒定,定值电阻R 2=20Ω,滑动变阻器R 0上标有“50Ω,
0.5A ”的字样。当开关S 与1位置连接,且滑动变阻器R 0滑片P 置于A 端时,电压表的示数为8V ;当开关S 与2位置连接,且滑动变阻器R 0滑片P 置于变阻器中间位置时,滑动变阻器R 0的功率为4W 。 求:
(1)电源电压U ; (2)定值电阻R 1的阻值;
(3)通过开关的连接及变阻器滑片的移动,可使
电路消耗的总功率最小,其最小值为多少瓦。
11、在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试。
在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,如图10甲所示,闭合开关,由静止自由释放重物,从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数随时间变化的图像如图10乙所示,压力传感器的电阻R 随压力F 变化的图像如图10丙所示。电源的电压为24V ,定值电阻R 0 =10Ω。求: (1)在重物下落的过程中,压力传感器两端的电压;
(2)若样品实际能承受的最大撞击力是800N ,试分析此实验中重物撞击样品时是否会损坏样品。
图9
图10
12、图11甲为一种新型电饭锅,图11乙为其简化电路,其中R 1和R 2均为电热丝,
S 1是自动控制开关,通过开关的控制,可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。图11丙为其在工作的30min 内功率随时间变化的图像。已知其高温档的功率为600W ,电阻R 1=5R 2。
(1)请写出电饭锅在低温档保温时两个开关的通断状态。 (2)求出电饭锅在这30min 内产生的热量。
图11
计算专题参考答案
第1题答案
解:R 总=U /I =6V/0.1A=60Ω ;R 2=R
R 2=0.1A×40Ω=4V
第2题答案 解:
总
-R 1 =60Ω-20Ω=40Ω ;U 2= I
P 2000W U 2220V ⨯220V I ===9. 1A ;R ===24. 2Ω
U 220V P 2000W
第3题答案
解:(1)在汤沸腾之前,“大火”炖煮,电路处于高温档。
开关S 1、S 2都闭合,只有电阻R 2接入电路。
电热砂锅高温档消耗的电功率: P 1= U2 / R2=(220 V)2/50Ω =968W
(2)在维持“小火”炖煮时,开关S 1仍闭合,S 2自动断开,电阻R 1和R 2串联,
接入电阻最大,此时功率最小,电路处于低温档。
电路中的电流: I=U/(R 1+R 2)=220V/(50Ω+50Ω)=2.2A (3)在维持“小火”炖煮时,开关S 1闭合,S 2断开,电阻R 1和R 2串联。
电热砂锅低温档消耗的电功率:
P 2=U 2/(R 1+R 2)=(220 V)2/(50Ω+50Ω) =484W W = P2t=0.484kW×1h = 0.484 kW·h = 0.484度 (其他解法正确均给分)
第4题答案
22U (220V)解:(1)R 热===48.4ΩP 1000W 热
(2)I 动=
P 动22W ==0.1A U 220V
5
(3)w =p 热t +p 动t =1000w ⨯300s +22w ⨯300s =3.066⨯10J
(其它解法正确均给分)
第5题答案
解:(1)A 灯接在6V 电源两端,其正常发光,实际功率为6W 其1min 内消耗的电能W =Pt =6W×60s =360J (2)B 灯正常发光,其电压为6V ,由图像知,其电流I B =0.5A 因A 、B 两灯串联,故A 灯电流I A =I B =0.5A
由图像知,A 灯电流为0.5A 时,其电压U A =2V A 灯电阻R A =
U A 2V
==4Ω I A 0. 5A
说明:计算题若用其他方法求解,只要过程、结果正确,即可得分。
第6题答案
第7题答案:
第8题答案
解:(1
)根据图乙可读出环境温度为
40℃时对应的R 1的阻值为200Ω;
(2)当环境温度为40℃时,R 1=200Ω,R 0=300Ω,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:R 总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,则I =
U 4V
==0. 008A R 总500Ω
第9题答案
第10题答案
解:两个状态的电路图如下:
状态二
(1)P 0=I 22∴I 2=0.2A
12P 2⨯4W R 0=4W I 22=0=2R 050Ω
1⎫⎛
U =I 2 R 2+R 0⎪= 0.2A(20Ω+0.5⨯50Ω)=18V
2⎭⎝
(2)U 0=U -U 1=18V -8V =10V
4R 1U 18V 4
===R 1=R 0=40Ω
5R 0U 010V 5
(3)电源电压恒定, 当电路的总电阻最大时,电路消耗的总功率 最小。等效电路图如下:
U 2(18V)2
P ==3.6W 小=R 1+R 040Ω+50Ω
(注:其他方法正确均可得分)
第11题答案
解:设电源电压为U, 重物下落过程电路中电流为I 1, 传感器两端电压为U 1
U 1=U -I 1⨯R 0=24V -0. 2A ⨯10Ω=22V
设重物撞击样品时电路中电流为I 2, 传感器两端电压为U 2
U 2=U -I 2⨯R 0=24V -1. 2A ⨯10Ω=12V
此时传感器的电阻
R =
U 212V
==10Ω I 21. 2A
由图像可知, 此时样品所受的压力为600N, 小于800N, 所以样品不会损坏
第12题答案
首师大二附中初三物理期末复习—计算专题
11
温馨提示:⑴前5题相对基础,每题的解题步骤可以不同;
⑵画出所需的等效电路图配合解题,做完后订正答案; ⑶开学后,会有针对的计算练习,会有类似的题目的考查。
1、如图1所示电路,电源两端的电压为6V ,且恒定不能变。两定值电阻,其中电阻
R 1的阻值为5Ω,电流表的示数为0.1A 。求电阻R 2两端的电压为多大?
图1
2、下表是一台电热水器的一些技术参数。现将水箱中装满水,求: ⑴电热水器正常工作的电流;(小数点后保留一位)
⑵通电后正常工作时电热水器的电阻。
3、小阳家的电热砂锅在炖汤时能够自动控制炖汤的温度,因此炖汤味道香醇,而且节约能源。此电热砂锅有“大火”和“小火”两个档位。小明根据电热砂锅的工作特点,设计出如图2所示的模拟电路图,加热电阻R 1和R 2阻值均为50Ω。当两个开关均闭合,开始“大火”炖煮;当汤的温度达到沸点时一个开关会自动断开,另一个开关仍闭合,可以维持“小火”炖煮。求:
(1)在汤沸腾之前,电热砂锅消耗的电功率;(2)在维持“小火”炖煮时,电路中的电流; (3)在维持“小火”炖煮时,,电热砂锅通电1小时消耗 多少度电?
图2
4、如图3甲是某品牌的足浴盆,它既有加热功能,又有按摩功能,温控开关可自动控制盆中水的加热温度。图3乙是足浴盆的简化电路图,相关参数如右下表,请根据这些信息完成下列问题:
甲
S 温
乙
图3
(1) 加热电阻正常工作时的阻值;
(2) 启动按摩功能时通过电动机线圈的电流;
(3)在足浴盆中加入适量水后,在额定电压下加热并同时启动按摩功能,工作了5min ,足浴盆消耗多少焦耳电能。
5、A 、B 两灯分别标有“6V 6W”、“6V 3W”字样,通过A 、B 两灯中的电流随其两端电压变化的关系图象如图4所示。求:
(1)将A 、B 两灯并联接在6V 电源两端,在1min 内A 灯消耗的电能。
(2)将A 、B 两灯串联接在某电源两端,使B 灯恰好正常发光,此时A 灯的电阻。
图4
6、电压力锅集高压锅和电饭锅于一体,既安全又节能。“美的”牌某型号电压力锅铭牌如下表所示,其工作原理如图5所示。A 为密闭锅体,R 1、R 2分别是主加热器和保温加热器,L 是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管(电阻忽略不计),S 1为电源开关。闭合开关S 1后,电路通过R 1对电压力锅加热;当锅内水温达到105℃时,锅体向下移动,压力开关S 2与触点a 断开,与b 点接通,电路通过R 2对电压力锅保温。求:
(1)电压力锅正常加热工作时,通过加热电阻R 1的电流; (2)当电压力锅进入保温状态时,家庭电路电压发生变化降为198V ,此时保温电阻R 2消耗的实际电功率。
7、如图6所示,是某型号家用保温式电饭锅及其的内部电路简化原理图,它有“高温烧煮”和“保温”两档,其中S 是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开。表格反映了该电饭锅铭牌上的一些信息。请你回答以下问题:
⑴请你判断:当开关S 被按下时,电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档? ⑵电饭锅正常工作时,在“保温”状态下R 1消耗的电功率。
图5
图6
8、亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图7甲所示。其中,电源两端电压是 U =4V(恒定不变),电压表量程为 0~3V ,R 0是定值电阻,R 0=300Ω,R 1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图7乙所示.闭合开关S 后.求:
(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R 1的阻值; (2)当环境温度为40℃时,电压表的示数;
(3)在电压表两端电压不能超过其最大测量值的情况下,则此电路所允许的最高环境温度。
R 0 R
乙
9、如图8甲是小梦家豆浆机的工作原理示意图。电动机M是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,其额定电压为220V,额定功率是220W。R是加热电阻,其额定电压是220V,额定功率是1100W。图8乙是此豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程的工作信息,纵轴表示豆浆机消耗的功率,横轴表示豆浆机的工作时间。
⑴求豆浆机的加热电阻R 的值。⑵求电动机的工作电流。⑶豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
图8
10、如图9所示,电源电压恒定,定值电阻R 2=20Ω,滑动变阻器R 0上标有“50Ω,
0.5A ”的字样。当开关S 与1位置连接,且滑动变阻器R 0滑片P 置于A 端时,电压表的示数为8V ;当开关S 与2位置连接,且滑动变阻器R 0滑片P 置于变阻器中间位置时,滑动变阻器R 0的功率为4W 。 求:
(1)电源电压U ; (2)定值电阻R 1的阻值;
(3)通过开关的连接及变阻器滑片的移动,可使
电路消耗的总功率最小,其最小值为多少瓦。
11、在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试。
在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,如图10甲所示,闭合开关,由静止自由释放重物,从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数随时间变化的图像如图10乙所示,压力传感器的电阻R 随压力F 变化的图像如图10丙所示。电源的电压为24V ,定值电阻R 0 =10Ω。求: (1)在重物下落的过程中,压力传感器两端的电压;
(2)若样品实际能承受的最大撞击力是800N ,试分析此实验中重物撞击样品时是否会损坏样品。
图9
图10
12、图11甲为一种新型电饭锅,图11乙为其简化电路,其中R 1和R 2均为电热丝,
S 1是自动控制开关,通过开关的控制,可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。图11丙为其在工作的30min 内功率随时间变化的图像。已知其高温档的功率为600W ,电阻R 1=5R 2。
(1)请写出电饭锅在低温档保温时两个开关的通断状态。 (2)求出电饭锅在这30min 内产生的热量。
图11
计算专题参考答案
第1题答案
解:R 总=U /I =6V/0.1A=60Ω ;R 2=R
R 2=0.1A×40Ω=4V
第2题答案 解:
总
-R 1 =60Ω-20Ω=40Ω ;U 2= I
P 2000W U 2220V ⨯220V I ===9. 1A ;R ===24. 2Ω
U 220V P 2000W
第3题答案
解:(1)在汤沸腾之前,“大火”炖煮,电路处于高温档。
开关S 1、S 2都闭合,只有电阻R 2接入电路。
电热砂锅高温档消耗的电功率: P 1= U2 / R2=(220 V)2/50Ω =968W
(2)在维持“小火”炖煮时,开关S 1仍闭合,S 2自动断开,电阻R 1和R 2串联,
接入电阻最大,此时功率最小,电路处于低温档。
电路中的电流: I=U/(R 1+R 2)=220V/(50Ω+50Ω)=2.2A (3)在维持“小火”炖煮时,开关S 1闭合,S 2断开,电阻R 1和R 2串联。
电热砂锅低温档消耗的电功率:
P 2=U 2/(R 1+R 2)=(220 V)2/(50Ω+50Ω) =484W W = P2t=0.484kW×1h = 0.484 kW·h = 0.484度 (其他解法正确均给分)
第4题答案
22U (220V)解:(1)R 热===48.4ΩP 1000W 热
(2)I 动=
P 动22W ==0.1A U 220V
5
(3)w =p 热t +p 动t =1000w ⨯300s +22w ⨯300s =3.066⨯10J
(其它解法正确均给分)
第5题答案
解:(1)A 灯接在6V 电源两端,其正常发光,实际功率为6W 其1min 内消耗的电能W =Pt =6W×60s =360J (2)B 灯正常发光,其电压为6V ,由图像知,其电流I B =0.5A 因A 、B 两灯串联,故A 灯电流I A =I B =0.5A
由图像知,A 灯电流为0.5A 时,其电压U A =2V A 灯电阻R A =
U A 2V
==4Ω I A 0. 5A
说明:计算题若用其他方法求解,只要过程、结果正确,即可得分。
第6题答案
第7题答案:
第8题答案
解:(1
)根据图乙可读出环境温度为
40℃时对应的R 1的阻值为200Ω;
(2)当环境温度为40℃时,R 1=200Ω,R 0=300Ω,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:R 总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,则I =
U 4V
==0. 008A R 总500Ω
第9题答案
第10题答案
解:两个状态的电路图如下:
状态二
(1)P 0=I 22∴I 2=0.2A
12P 2⨯4W R 0=4W I 22=0=2R 050Ω
1⎫⎛
U =I 2 R 2+R 0⎪= 0.2A(20Ω+0.5⨯50Ω)=18V
2⎭⎝
(2)U 0=U -U 1=18V -8V =10V
4R 1U 18V 4
===R 1=R 0=40Ω
5R 0U 010V 5
(3)电源电压恒定, 当电路的总电阻最大时,电路消耗的总功率 最小。等效电路图如下:
U 2(18V)2
P ==3.6W 小=R 1+R 040Ω+50Ω
(注:其他方法正确均可得分)
第11题答案
解:设电源电压为U, 重物下落过程电路中电流为I 1, 传感器两端电压为U 1
U 1=U -I 1⨯R 0=24V -0. 2A ⨯10Ω=22V
设重物撞击样品时电路中电流为I 2, 传感器两端电压为U 2
U 2=U -I 2⨯R 0=24V -1. 2A ⨯10Ω=12V
此时传感器的电阻
R =
U 212V
==10Ω I 21. 2A
由图像可知, 此时样品所受的压力为600N, 小于800N, 所以样品不会损坏
第12题答案
首师大二附中初三物理期末复习—计算专题
11