电学专题复习(六)答案

首页目录尾页类型一力学计算类型二电学计算类型三模块综合计算题电学专题复习（六）电学计算一、电学求解问题突破求电阻１．（2015昆明）在如图所示的电路中，电源电压为9V保持不变，AB为滑动变阻器，最大阻值RAB＝30Ω；小灯泡的额定电压为6V，额定功率为1.8W．闭合开关S，滑动变阻器滑片从B端向A端缓慢移动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为（）Ｄ类型电学计算问题1Ａ5ΩＢ10ΩＣ15ΩＤ20Ω【解析】灯泡正常发光时，其电阻由P=UI=UL2/RL得RL=UL2/PL=(6V)2/1.8W=20Ω，通过电路中的电流是I=PL/UL=1.8W/6V=0.3A，这时接入电路中的总电阻是R总=U/I=9V/0.3A=30Ω，所以这时滑动变阻器接入电路的电阻是RP=R总-RL=30Ω-20Ω=10Ω，而滑动变阻器接入电路中的是AC部分，即RAC＝10Ω，所以CB之间的电阻RCB=RAB-RAC=30Ω-10Ω=20Ω.3．（2015黔南州）如图所示电路，电压U不变，电流表的示数为1A．如果R1与R2的等效电阻为R，并且R1∶R＝5∶3，电阻R2消耗的电功率为2.4W，则电阻R1＝____Ω．10【解析】因为R1、R2并联，所以I=I1+I2=U/R1+U/R2=1A①所以电路的总电阻R＝U/I＝U/1A＝U因为R1∶R=5∶3，所以U=R=0.6R1②由①②两式可得R2=1.5R1③因为P=U2/R,所以U2/R2=2.4W④联立③④解得R1=10Ω.求电流１．（2015来宾）如图所示，电源电压U＝10V，定值电阻R＝20Ω，闭合开关S，电压表的示数是6V，通过小灯泡的电流是（）Ａ．0.8ＡＢ．0.5ＡＣ．0.3ＡＤ．0.2ＡＤ问题2【解析】该电路图为串联电路.电源电压U=10V，电压表测灯炮L两端的电压，示数为6V，则定值电阻两端的电压为4V，通过定值电阻的电流I＝U/R＝4V/20Ω＝0.2A，即通过小灯泡的电流也为0.2A，D选项正确.故选D.3．（2015河池）某电冰箱铭牌上标有“220V50Hz110W”字样，它使用的电源是_______电（选填“直流”或“交流”），当电冰箱正常工作时，通过它的电流为____A．交流0.5【解析】因为电源的频率为50Hz,所以使用的是交流电，因为P=UI，所以电冰箱正常工作的电流为I=P额/U额=110W/220V=0.5A.求电压１．如图所示电路中电流表示数为0.5Ａ．电流表的示数为0.8Ａ，Ｌ是额定功率6Ｗ的小灯泡，刚好正常发光，则下列判断正确的是（）Ａ．电源输出功率为15.6ＷＢ．电阻R消耗的功率为15.6ＷＣ．电阻R的阻值为10ΩＤ．小灯泡L两端的电压为10ＶＡA1A2问题3【解析】由题图可知，小灯泡L和电阻R是并联的，两端电压相等，测通过小灯泡的电流，测通过电阻的电流，由于小灯泡L正常发光，则电源电压U＝PL/IL＝6W/0.5A＝12V，电阻R消耗的功率PR＝UIR＝12V×0.8A＝9.6W；故电源的输出功率为P＝PL+PR＝6W+9.6W=15.6W；电阻R的阻值为R=U/I=12V/0.8A=15Ω.故BCD错误，A正确.故选A.2．（2015眉山改编）如图所示，电源电压不变，R１＝４Ω，R2＝６Ω，R3＝５Ω．当开关S闭合后，电流表示数为0.3A，则电源电压为___V．3【解析】此时R3短路，电源电压U=I(R1+R2)=0.3A×(4Ω+6Ω)=3V.求电能、电功１．（2015丹东）家庭中常用的电饭锅和家用电灯是___（选填“串”或“并”）联的；若电饭锅的额定功率是800W，正常工作15min，消耗了___kW·h的电能．并0.2问题4【解析】家庭电路的用电器要并联使用；电饭锅正常工作15min，消耗的电能：W=Pt=0.8kW×1560h＝0.2kW·h.２．（2015泰安）如图所示的电路中，电源的电压保持不变．只闭合开关S，电流表的示数为0.1A；再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A．那么闭合S、S1后，在相同的时间内，电流通过电阻R1、R2所做电功之比_____1∶4【解析】电阻R1和R2并联，通过R1的电流为I1=0.1A，根据此时电路中总电流为0.5A可知通过R2的电流为I2=0.4A；并联电路电流通过电阻R1和R2做的功W1∶W2=UI1t∶UI2t=0.1Ut∶0.4Ut＝1∶4.求电功率１．（2015南充）一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（）Ａ．0.25WＢ．1.75WＣ.0.75WＤ．1WＢ问题5【解析】因为同一电阻的阻值不变，所以有R=U1/I1=U2/I2=(U2-U1)/(I2-I1)=(4V-3V)/0.25A=4Ω，所以当电压是3V时，通过它的电流是I1=U1/R=3V/4Ω=0.75A，这时它的电功率是P1=U1I1=3V×0.75A=2.25W；当电压是4V时，通过它的电流是I2=U2/R=4V/4Ω=1A，这时它的电功率是P2=U2I2=4V×1A=4W，所以电阻消耗的电功率增大了ΔP=P2-P1=4W-2.25W=1.75W.故选B.２．（2015福州）小华用一电磁炉将质量为1kg的水［c水＝4.2×103J／（kg·℃）］从20℃加热到30℃，水吸收的热量是__________J，若不计热损失，加热时间为35s，则该电磁炉的实际功率是______W．4.2×1041200【解析】水吸收的热量为：Q=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（30℃-20℃）=4.2×104J；电磁炉的功率为：P=W/t=Q/t=4.2×104J/35s=1200W.常规类１．（2015淄博）甲、乙两只灯泡，其I-U关系图像如下图所示．现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是（）Ａ二、电学综合计算分类集训类型１Ａ．1.2WＢ．0.8WＣ．２WＤ．３W【解析】由图像可知，当甲灯两端的电压为2V时，电路中的电流为0.4A，此时乙灯两端的电压为3V.根据P=UI得乙灯消耗的功率P＝3V×0.4A＝1.2W；A选项正确.故选A.３．（2015辽阳）如图所示电路中，闭合开关，电流表A１和A２的示数分别为0.5A和0.2A，电源电压保持不变，R2的电阻为15Ω，则通过R1的电流为____A，电源电压是___V，10s内电流通过R1产生的热量为___J．0.339【解析】题图中所示电路为并联电路，电流表和所测电流分别为干路电流和通过电阻R2的电流，则通过R1的电流I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A，电源电压为U=I2R2=0.2A×15Ω=3V；10s内电流通过R1产生的热量为Q=W=UIt=3V×0.3A×10s=9J.６．（2015江西）如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V1W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω．求：（１）小灯泡正常发光时的电阻．（２）断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度为总长ab的1/5位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？（３）断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少？定值电阻R1的阻值是多少？解：（1）RL=UL2/PL=(2V)2/1W=4Ω.（2）当断开开关S1，闭合开关S、S2、S3时，R1被短路，灯泡L与R2串联.R2′＝1/5R最大＝1/5×50Ω=10Ω.I=IL=PL/UL=1W/2V=0.5A.U总＝IR总＝I（R2′＋RL）＝0.5A×（10Ω＋4Ω）＝7V.（3）当断开开关S2，S、S1、S3闭合，滑片P移至a端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，小灯泡两端的实际电压为7V，远大于它的额定电压2V，所以小灯泡将被烧断，电压表示数为7V.此时电路中只有电阻R1在工作R1＝U/I=7V/2A=3.5Ω.比值、范围、极值类相关问题１．（2015乌鲁木齐）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2和R3三个电阻中有两个电阻的阻值相等．当所有开关都闭合时电路总功率是只闭合S1时电路总功率的4.5倍.则R1与R2的比值最大为（）Ａ.1:1Ｂ．1:2C．3:1Ｄ．5:4Ｂ类型2【解析】设电源电压为U，所有开关都闭合时，R2与R3并联接入电路，R1被短路，此时电路功率为P1=U2R1+U2R3；只闭合S1时，R1和R2串联，R3被断路，此时电路总功率为P2=U2(R1+R2).R1、R2、R3有两个电阻的阻值相等，可能有三种情况：①R1=R2，P1是P2的两倍以上，不符合题意，排除A选项；②R1=R3，又因为P1=4.5P2，所以，解得R1∶R2=4∶5；③R2=R3，，又因为P1=4.5P2，所以解得R1∶R2=1∶2.故选B.2221212UUPRRR22211312UUUPRRR222211312UUUUPRRRR22212124.5UUURRRR2211224.5UURRR４．（2015扬州）如图，电源电压为6V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R上标有“20Ω0.5A”字样．求：（１）当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R0做的功．（２）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值．解：(1)要使电路中的电流最小，需要滑动变阻器接入电路的电阻最大，这时电路中的总电阻是：R总=R0+Rmax=10Ω+20Ω=30Ω.通过电路的电流是：I=U/R总=6V/30Ω=0.2A.1min内电流通过电阻R0做的功是：W=I2R0t=（0.2A）2×10Ω×1×60s=24J.(2)因为电流表的量程是0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，而电压表允许加的最大电压是3V，故定值电阻R0两端的最大电压是U1=3V，最大电流是：I1=U1/R0=3V/10Ω=0.3A,因为0.3A＜0.5A＜0.6A,即可知电路中允许通过的最大电流为0.3A.根据串联电路中电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压UR=U-U1=6V-3V=3V.又因为串联电路电流相等，所以此时滑动变阻器接入电路的电阻R=UR/I1=3V/0.3A=10Ω.７．（2015贵港）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑片P置于滑动变阻器b端时，电压表示数为12V，电流表示数为0.4A；当滑片P移至滑动变阻器中点时，电压表的示数恰好等于示数的一半（滑片P处于任何位置灯泡均可发光，灯丝电阻不随温度而改变），求：V1AV1V2（１）滑动变阻器的最大阻值为多少？（２）滑片P由滑动变阻器b端移至中点过程中，灯泡L消耗的电功率变化了多少？（３）当开关S闭合，在任意移动滑片P的过程中，电路消耗的最大功率为多少？解：（1）当开关S闭合，滑片P置于滑动变阻器的b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电源的电压U=12V，电路中的电流I=0.4A，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得：R灯+R滑=U/I=12V/0.4A=30Ω①.当滑片P移至滑动变阻器的中点时，灯泡与滑动变阻器阻值的一半串联，因为电压表的示数恰等于示数的一半，所以U灯=1/2U=12×12V=6V，因为串联电路的总电压等于各分电压之和，所以UR=U-UL=12V-6V=6V，因为串联电路中各处的电流相等，所以R灯=1/2R滑②,把②式代入①式可得：R灯=10Ω，R滑=20Ω.（2）滑片P置于滑动变阻器的b端时灯泡消耗的电功率：P灯=I2R灯=（0.4A）2×10Ω=1.6W，当滑片P移至滑动变阻器的中点时消耗的电功率：P灯′＝U灯2/R灯＝（6V）2/10Ω=3.6W，滑片P由变阻器的b端移至中点过程中，灯泡消耗的电功率变化：ΔP=P灯′-P灯=3.6W-1.6W=2W.（3）因为电源电压不变，由公式P=U2/R可知，要使电路消耗的功率最大，只需要连入电路的电阻最小就可以，结合电路图可知，滑片移动到最左端时，电阻最小，此电路消耗的电功率