
一、计算题
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表的示数为1 A,通过电阻R2的电流为0.6A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R1的阻值。
2.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R1的阻值为18Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I。
(2)电源两端的电压U。
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=20Ω,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,求:
(1)电源电压
(2)电阻R1中的电流
(3)电阻R1的阻值
4.如图所示,电阻R1=12Ω。开关SA断开时,通过的电流为0.3A;开关SA闭合时,电流表的示数为 0.5A。求电源电压及电阻R2的阻值。
5.多功能养生壶(如图甲)具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎,图乙是某品牌养生壶的简化电路图,当养生壶正常工作时,它的加热功率为880W,保温总功率为242W。求:
(1)该养生壶高温挡加热时的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)某一天,小明断开家中其他用电器,只接通养生壶在高温挡烧水发现家中标着“3000r/(kw·h)”字样的电能表转盘在2min内转了80转,求此养生壶的实际功率。
6.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 2.5×10 3J /(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?
7.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。
8.如图所示,灯泡L标有“6V 3W”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。
9.某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路,其中电源电压不变,灯泡L标有“12V 6W”,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。如图乙是定值电阻R0和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关S1、闭合开关S和S2 , 并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为1.6W。
求:
(1)R0的阻值;
(2)灯泡正常发光10min,电流通过灯泡所做的功;
(3)电源电压;
(4)电路消耗的最大电功率。
10.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:
| 加热效率 | 80% | |
| 额定电压 | 220V | |
| 电功率 | 低温挡 | 440W |
| 中温挡 | 880W | |
| 高温挡 | ||
(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。
答案解析部分
一、计算题
1.【答案】 (1)解:由I= 可知,
U =I2R2-
=0.6 A×10Ω=6 V
(2)解:I1=I-I2=1A-0.6A=0.4A-
R1=
= =15Ω
2.【答案】 (1)解:I=I1=
=
=0.5 A
(2)解:U2=IR2=0.5A×18Ω=9V
U=U1+U2=3 V+9 V=12 V
3.【答案】 (1)解:由电路图可知,R1、R2并联,电流表A2测量R2支路的电路,A1测量干路电流。电源电压
答:电源电压为
(2)解:根据并联电路电流规律得,通过R1的电流
答:电阻R1中的电流为 ;
(3)解:电阻R1的阻值
答:电阻R1的阻值 。
4.【答案】 解:由电路图知道,开关闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由 知道,电源的电压是:U=IR1 =0.5A×12Ω=6V;
当开关断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电路中的总电阻是:
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2 的阻值是:R2 =R-R1 =20Ω-12Ω=8Ω,
答:电源电压是6V,电阻R2的阻值是8Ω。
5.【答案】 (1)解:加热时功率为880W,根据公式 可得加热档电流为
(2)解:加热时功率为880W,根据公式 可得R1的阻值为
保温总功率为242W,总电阻为
电阻R2与R1串联,R2的阻值为
(3)解:养生壶在2min内,消耗的电能为
养生壶的实际功率为
6.【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
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=165Ω
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℃=105 J
答:米饭吸收的热量是105J
(3)解:恒温餐盘消耗的电能为
恒温餐盘的效率是
答:这个恒温餐盘的效率是80%。
7.【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=I2 R2t=(1A)2×20Ω×10s=200J
答:R2在10s内所消耗的电能为200J。
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
通过R0电流
由 可得,定值电阻R0的阻值
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 可得小灯泡电阻
电路总电阻
电路消耗的功率
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:由图乙,根据 可得定值电阻R0的阻值
答:R0的阻值是20Ω
(2)解:灯泡正常发光10min,电流通过灯泡所做的功
答:灯泡正常发光10min,电流通过灯泡所做的功是3600J;
(3)解:当断开开关S1、闭合开关S和S2 , 并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联,灯泡L的实际功率为1.6W,由图乙的此时电路电流、灯泡L两端电压分别为
由 可得滑动变阻器R两端电压
根据串联分压可知电源电压为
答:电源电压是12V;
(4)解:当开关S、S1、S2都闭合且滑片位于左端时,定值电阻R0与灯泡L并联,电路的总电阻最小,电路的总功率最大;因并联等压分流,且灯泡在额定电压下正常发光,所以电路消耗的最大功率
答:电路消耗的最大电功率是15.2W。
10.【答案】 (1)解:电热丝R1的电功率为
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
答:低温挡加热时电流的大小为2A
(2)解:根据 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的阻值为
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 可知,电饭锅处于高温档,则高温档的功率为
2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为
不计热量损失,需要消耗的电能为
由 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。
