2024年中考物理专题训练——欧姆定律的综合计算(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

2024年中考物理专题训练——欧姆定律的综合计算(含解析)

资源简介

2024年中考物理专题训练——欧姆定律的综合计算
1.如图所示,电源电压为9V恒定不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样,定值电阻R2=10Ω。
(1)只闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡恰好正常发光,求此时电流表的示数和滑动变阻器接入电路的电阻值;
(2)把滑动变阻器的滑片P移至b端,只闭合开关S2、S3,求R1两端的电压和10s内电流通过定值电阻R2产生的热量。
2.如图所示的电路中.电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”,小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样(小灯泡的电阻值随温度变化忽略不计).求:
(1)小灯泡正常发光60s消耗的电能;
(2)小灯泡正常发光时的电阻;
(3)在两电表的示数均不能超过所选量程、灯泡两端电压不超过额定电压和不损坏其它元件的情况下,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围.
3.如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A,当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2 A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值是多少?
(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率。
4.【2017 大庆卷】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B端移动到A端时,测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流变化关系如图(b)所示。
(1)求电源的电压U和滑动变阻器的最大阻值Rm;
(2)当电流I=1.0A时,求电阻R1与R2消耗的功率之比P1∶P2;
(3)写出电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式,并写出V2大小的变化范围。
5.【2017 连云港卷】小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一,通常认为其电阻不随温度而发生变化,但在实际应用中其电阻并非定值,现设计一个测量某种型号小灯泡I﹣U图象的电路如图甲,电源电压恒为6V,滑动变阻器最大电阻30Ω。
(1)当开关S1,S2均闭合,滑片处于a端时,求电流表A1的示数;
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片离a端处时,电流表A2的示数0.2A,求此时小灯泡的电阻;
(3)在开关S1闭合,S2断开的情况下,某同学描绘出小灯泡I﹣U图象如图乙,求图中C点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率。
6.【2017 遵义卷】如图甲所示,灯泡L标有“6V 3W”样,电源电压及灯丝电阻保持不变,电流表量程为,电压表量程为,变阻器R的最大阻值为100Ω。只闭合开关S、S1,移动滑片P的过程中,电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片P在a点时,电压表示数为10V,电流表示数为Ia;只闭合开关S、S2,滑片P置于b点时,变阻器连入电路的电阻为Rb,电流表的示数为Ib,已知Rb∶R0=7∶3,Ia∶Ib=5∶4,求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻RL;
(2)只闭合S、S2,滑片P在b点时,电流表的示数Ib;
(3)电源电压。
7.如图甲所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω,小灯泡的额定电压为6V,它的电流随电压变化的图象如图乙所示.
(1)当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,此时小灯泡恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定功率;
(2)当只闭合开关S2时,此时电流表的示数为0.4A,求电阻R2的阻值,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关S2时,通电1min,求电流通过电阻R2产生的热量。
8.如图所示,电源电压保持12V不变,电阻R1=50Ω,只闭合开关S3,将滑动变阻器滑片P移到中点时.电流表示数为0.2A,小灯泡L的实际功率为1.8W;电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,通过R1的电流是多少
(2)小灯泡的电阻是多少 只闭合开关S3,滑片P在中点时,电压表的示数是多少
(3)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率是多少
9.现一只满偏电流Ig=3mA的电流计G,已知其电阻Rg=100Ω,现在需要把它改装成一只量程Ic=3A的电流表,如图a所示。
求:(1)电阻Rx的阻值;
(2)求改装后的电流表电阻Rc的阻值;
(3)如图b所示,将改装后的电流表接入电路中,已知电源电压U=10V,电阻R1=5Ω,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I=1.0A。求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2,以及通过原电流计G的电流I1。
10.在综合实践活动中,小峰设计了一种煮饭电路,如图甲所示,图中R1和R2均为电阻丝,S1是自动控制开关,煮饭时,将该电路接入220V电源,在30min内,电路总功率随时间变化的图象如图乙所示,求:

(1)0~5min内通过R1的电流;
(2)30min内电路消耗的电能;
(3)10~15min内R1的电功率.
11.图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是其简化电路原理图.灯L标有“12 V 3 W”字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a点时,灯L正常发光.电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,问:
(1)电源电压U是多少?
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12 Ω时,灯L消耗的实际功率是多少?
(3)当滑片P位于中点b和最右端c点时,灯L两端电压之比为3∶2,则滑动变阻器的最大阻值是多少?
12.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图象如图乙所示.

求:
(1)R1的阻值.
(2)电路消耗的最大功率.
(3)当R2消耗的电功率为0.5 W时,R2的阻值.
13.某电饭锅简化电路如图甲所示,R1和R2均为定值电热丝,S、S1为自动开关,煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:
(1)电饭锅工作时的最大功率和最小功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)若电压降低,S1断开,这时电路中的电流始终为1A,10min内电饭锅产生的热量。
14.如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示.已知电源电压为6V保持不变.
(1)当托盘为空时,R2电阻;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,求定值电阻R1的阻值;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,求该物体的质量大小.
15.老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示,已知电源供电电压U=3V保持不变,灯泡L标有“3V、1.5W”字样,且灯泡电阻的变化忽略不计,与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器,滑动变阻器的最低点c下端阴影段为绝缘材料(相当断路开关),则:
(1)此台灯工作时灯泡电阻是多大?
(2)若滑动变阻器接入电路的电阻R=6Ω时,灯泡的实际电功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P分别滑至中点b和最低点c时,灯泡电功率之比是9∶4,那么滑动变阻器最大电阻值(即ac段导体电阻)是多少?
16.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为6V,R1为某特殊电阻元件,通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示.当闭合开关S1、S3,断开S2,滑片P置于b端时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.9A。求:
(1)灯泡L的额定功率;
(2)当闭合开关S2、S3,断开S1,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.4A,R2的最大阻值;
(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,电路消耗的总功率为1.2W,此时灯泡1min内消耗的电能。
17.如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,灯泡L标有“6V 6W”的字样,滑动变阻器R'最大阻值为36Ω.闭合开关S.当滑片P移到最右端时,电流表的示数为1A;当滑片P移到最左端时,电流表的示数为0.2A.(不考虑灯丝电阻变化)
(1)该电路是 联电路,灯泡L的电阻是 Ω.
(2)电源电压是多少?定值电阻R的阻值是多少?( )
(3)移动滑片P,当滑动变阻器消耗的电功率为W时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?( )
18.养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器,采用新型电加热材料,通电后产生热量把壶内的水加热。下图是某款养生壶及其铭牌,求:
(1)养生壶正常工作时的电阻;
(2)若正常工作时,养生壶加热效率为91%,将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间;【c水=4.2╳103J/(kg·℃)】
(3)用电高峰期,家中只有液晶电视机和养生壶工作时,养生壶将1kg水从20℃加热到85℃,实际用时363s,通过电能表测得此过程共耗电3.726╳105J,此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。(设养生壶的电阻和加热效率不变)。
型号 CH—M16
额定电压 220V
频 率 50Hz
额定功率 1000W
容 量 1.2L
参考答案:
1.(1)0.5A;6Ω;(2)9V;81J
【详解】(1)只闭合S1,滑动变阻器R1和灯L串联,灯L正常发光,则
UL=U额=6V
电路中的电流
I= I1 =I额==0.5A
滑动变阻器R1两端的电压
U1=U-UL=9V-6V=3V
R1==6Ω
(2)滑动变阻器的滑片P在b端,只闭合S2、S3,滑动变阻器R1和R2并联,根据并联电路的电压关系,R1两端的电压
U1'=U2'=U =9V
10s内电流通过定值电阻R2产生的热量
Q2=I2'2R2t= ×t=×10s =81J
答:(1)此时电流表的示数是0.5A,滑动变阻器接入电路的电阻值是6Ω;
(2) R1两端的电压是9V,10s内电流通过定值电阻R2产生的热量是81J。
2.(1)75J;(2)5Ω;(3)4Ω~10Ω
【详解】(1)根据小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样,由P=W/t可得:小灯泡正常发光60s消耗的电能,由W=Pt可得
W=1.25W×60s=75J
(2)小灯泡正常发光时,根据由P=UI,I=U/R推出的 R =U2/P可得,小灯泡正常发光时的电阻
R=U2/P=(2.5V)2/1.25W=5Ω
(3)由图R与L串联,电压表测R两端电压,由题,滑动变阻器允许通过最大电流1.5A,灯泡额定电流
I=P/U=1.25W/2.5V=0.5A
电流表的量程为0~0.6A,由串联电路电流处处相等可知,电路最大电流等于灯泡额定电流,即Imax=0.5A,由串联电路特点和欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值最小
R滑最小=(U U额)/Imax=(4.5 2.5)V/0.5A=4Ω
若电压表量程为0~3V,电压表最大示数是3V,此时电路电流
I′=(U UR)/RL=(4.5 3)V/5Ω=0.3A
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值
R滑最大=UR/I′=3V/0.3A=10Ω
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是:4Ω~10Ω。
3.(1)9V;(2)45Ω;(3)4.5W
【分析】(1)闭合开关S,断开开关S1,为R1的简单电路,根据欧姆定律求电源电压。
(2)当闭合S、S1时,两电阻并联,电流表测总电流,根据并联电路各支路电流互不影响,根据电流表示数变化了0.2A,由欧姆定律求R2的阻值。
(3)分析电路的连接,根据并联电路电流的规律,得出电路的总电流,根据,求电路消耗的总功率。
【详解】(1)闭合开关S,断开开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,由可得,电源的电压
(2)当闭合S、S1时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则通过R1的电流不变,电流表示数的变化量即为通过R2的电流,则I2=0.2A,因并联电路中各支路两端电压相等,故R2的阻值
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,当闭合S、S1时,干路电流
电路消耗的总功率
答:(1)电源电压为9V;(2)R2的阻值是45Ω;(3)电路消耗的总功率是4.5W。
4.(1)6V,8Ω;(2)2∶1;(3)6V﹣I×4Ω;0V~4V
【详解】解:(1)当P在A端时,只有电阻R1接入电路,此时电阻R1两端的电压最大,由I﹣U图象可知,电阻R1两端电压U1=6V,电路电流I1=1.5A,电阻R1的阻值
由电路图可知,当P在A端时电源电压加在R1上,由I﹣U图象可知,电源电压U=U1=6V;当P在B端时,滑动变阻器全部接入电路,总电阻最大,电流最小,由I﹣U图象可知电路电流是I=I1′=0.5A;此时电路总电阻
则滑动变阻器R2的最大阻值
Rm=R总﹣Rl=12Ω﹣4Ω=8Ω
(2)当电流I′′=1.0A时,由图象可得,U1=4V,电阻R1与R2串联,则R2两端的电压
U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V
电阻R1与R2消耗的功率分别为
P1=U1I″=4V×1.0A=4W
P2=U2I″=2V×1.0A=2W
电阻R1与R2消耗的功率之比
P1∶P2=4W∶2W=2∶1
(3)V2测滑动变阻器R2的电压,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式
U2=U﹣IR1 =6V﹣I×4Ω
当P在A端时,V2的示数为0V;当P在B端时,R1两端电压最小,由图象可知UR1=2V,则
U2=U﹣UR1=6V﹣2V=4V
所以电压表V2示数的变化范围为:0V~4V
答:(1)电源的电压U是6V,滑动变阻器的最大阻值Rm是8Ω;
(2)当电流I=1.0A时,电阻R1与R2消耗的功率之比P1∶P2是2∶1;
(3)电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式是6V﹣I×4Ω, V2大小的变化范围为:0V~4V。
5.(1)0.2A;(2)10Ω;(3)7Ω ,0.63W。
【详解】(1)当开关S1,S2均闭合,滑片处于a端时,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电流表A1测电路中的电流,由欧姆定律可得,电流表A1的示数:
I1=U/R=6V/30Ω=0.2A;
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片离a端1/3处时,灯泡与变阻器串联,电流表A2测电路中的电流,电路中的总电阻:
R总=U/I2=6V/0.2A=30Ω,
此时变阻器接入电路中的电阻:
R′=(1﹣1/3)R=2/3×30Ω=20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时小灯泡的电阻:
RL=R总﹣R′=30Ω﹣20Ω=10Ω;
(3)在开关S1闭合,S2断开的情况下,由图乙可知,图中C点灯泡两端的电压UL=3.9V,通过灯泡的电流IL=0.3A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压:
UR=U﹣UL=6V﹣3.9V=2.1V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,变阻器接入电路中的电阻:
此时滑动变阻器消耗的功率:
PR=URIR=URIL=2.1V×0.3A=0.63W。
6.(1)12Ω;(2)0.4A;(3)16V
【详解】解:(1)由可得,小灯泡正常工作时的电阻
(2)只闭合开关S、S1,R与R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P在a点时,电压表示数为10V,此时电流表示数为Ia;由图象乙可知,当电流表示数为Ia时,滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω,根据欧姆定律可得
已知
所以只闭合S、S2,滑片P在b点时,电流表的示数
(3)只闭合开关S、S1,滑片P在a点时,R与R0串联,U滑=10V,根据串联电路中总电压等于各分电压之和以及欧姆定律可得电源电压

只闭合开关S、S2,滑片P置于b点时,Rb与L串联,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和以及欧姆定律可得电源电压

已知

联立由①②③解得R0=12Ω,则电源电压
答:(1)小灯泡正常工作时的电阻是12Ω;
(2)只闭合S、S2,滑片P在b点时,电流表的示数为0.4A;
(3)电源电压为16V。
7.(1)16V,3W;(2)30Ω,1.6W;(3)288J
【详解】解:(1)当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,灯泡与滑动变阻器串联,因串联电路中各处的电流相等,且此时小灯泡恰好正常发光,所以,由图乙可知,灯泡正常发光时电路中的电流
I=IL=0.5A
R1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UL+U1=6V+10V=16V
灯泡的额定功率
PL=ULIL=6V×0.5A=3W
(2)当只闭合开关S2时,灯泡与R2串联,电流表测电路中的电流,即I′=0.4A,由图乙可知,此时灯泡两端的电压UL′=4V,此时R2两端的电压
U2=U﹣UL′=16V﹣4V=12V
电阻R2的阻值
小灯泡的实际功率
PL′=UL′I′=4V×0.4A=1.6W
(3)当只闭合开关S2时,通电1min电流通过电阻R2产生的热量
Q2=(I′)2R2t=(0.4A)2×30Ω×60s=288J
答:(1)电源电压是16V,小灯泡的额定功率是3W;
(2)电阻R2的阻值是30Ω,小灯泡的实际功率是1.6W;
(3)电流通过电阻R2产生的热量是288J。
8.(1)0.24A;(2)45Ω; 3V;(3)2.16W.
【分析】(1)首先弄明白开关S1、S2、S3都闭合时,电路结构,再根据欧姆定律计算通过R1的电流;
(2)只闭合S3时,灯泡和滑动变阻器串联,知道电流值和小灯泡的实际功率,根据P=I2R求出灯泡的电阻;
根据欧姆定律求出灯泡两端的电压,根据串联分压求出滑动变阻器两端的电压,即为电压表示数;
(3)电源电压不变,电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小;
为了保证电路安全,电压表示数不能超过3V,据此求出R1两端的电压,进而求出最小电流,根据P=UI求出最小功率.
【详解】(1)开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器被短路,R1和L并联,
通过R1的电流:I1===0.24A;
(2)只闭合S3时,滑动变阻器滑片P移到中点时,灯泡和滑动变阻器串联,
由P=I2R得:灯泡的电阻:RL ===45Ω;
此时灯泡两端的实际电压:UL=IL实RL=0.2A×45Ω=9V,
所以滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UL=12V-9V=3V,即为电压表示数;
此时滑动变阻器连入电路中的阻值R===15Ω,
滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×15Ω=30Ω;
(3)电源电压不变,电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,即只闭合开关S1时,R1和R2串联,电阻最大,电路中的电流最小,此时电路消耗的功率最小;
为了保护电路安全,电压表示数不能超过3V,此时R1两端的最小电压U1=U﹣U2大=12V﹣3V=9V,
电路中的最小电流

滑动变阻器连入电路的最大阻值
,小于滑动变阻器的最大阻值;
电路消耗的最小功率P=UI小=12V×0.18A=2.16W.
答:(1)开关S1、S2、S3都闭合时,通过R1的电流是0.24A;
(2)小灯泡的电阻是45Ω;只闭合开关S3,滑片P在中点时,电压表的示数是3V;
(3)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率是2.16W.
考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.
9.(1)0.1Ω ;(2) 0.1Ω ;(3)4.9Ω ;0.001A
【详解】解:(1)电阻Rx与电流计并联,则Rx的阻值
(2)改装后的电流表电阻Rc的阻值
(3)①电流表串联在电路中,已知R1=5Ω,电流表的示数为I=1.0A,根据欧姆定律
可得,电路的总电阻
由串联电路中电阻关系可的R2的阻值
② 电流表两端的电压
通过原电流计G的电流
答:(1)电阻Rx的阻值为0.1Ω ;
(2)改装后的电流表电阻Rc的阻值为 0.1Ω ;
(3)滑动变阻器接入电路中的阻值为4.9Ω;通过原电流计G的电流为0.001A。
10.(1)5A (2)1.584×106J (3)176W
【详解】(1)依题意0~5min内,S1处于闭合状态,R1此时的电功率P1=1100W
由P=UI得:
(2)由,得W=Pt
W=1.1kW×h+0.44kW×h=0.44kW·h=1.584×106J
(3)依题意10~15min内,S1处于断开状态,R1与R2串联,此时电路总功率:P=440W
R1=44Ω
由P=UI=I2R得:
P1=I12R1=(2A)2×44Ω=176W
11.(1) 12 V;(2)1.92 W;(3)96 Ω
【详解】解:(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路为灯L的基本电路;因为灯泡正常发光,所以电源电压
U=U额=12V
(2)由可得灯丝的阻值
由图乙可知,灯L与滑动变阻器串联,所以电路中的电流
灯泡的实际功率
P=I2RL=(0.2A)2×48Ω=1.92W
(3)当滑片P在中点b点时,灯两端电压
当滑片在最右端c点时,灯两端电压
依题意可知,Ub∶Uc=3∶2,即
化简可得
R=2RL=2×48Ω=96Ω
答:(1)电源电压U是12V;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L消耗的实际功率是1.92W;
(3)滑动变阻器的最大阻值是96Ω。
12. 10Ω 3.6W 2Ω
【详解】(1)由R1的U﹣I图象可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻,当U1=6V时,I1=0.6A,由欧姆定律可知:
R1==10Ω;(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R1两端的电压等于电源电压,电源电压U=U1=6V,最大电流为I1=0.6A,电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W;(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,P2=I2R2,0.5W=I2R2,﹣﹣﹣﹣①,而
I=,代入①得:
0.5W=()2R2,化简得:(R2)2﹣72R2+100=0,解得R2的阻值:R2=2Ω或R2=50Ω,由图乙可知,当R2最大时,I最小=0.15A,电路总电阻
R==40Ω,R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω,所以R2=50Ω舍去,R2=2Ω.
13.(1)最大功率为660W,最小功率为440W;(2)220Ω;(3)6.6×104J。
【详解】(1)由电路图可知,当S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=3A,则电饭锅的最大功率:
P大=UI大=220V×3A=660W,
当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=2A,则电饭锅的最小功率:
P小=UI小=220V×2A=440W;
(2)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,电阻R1与R2并联时,通过R1的电流为2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电热丝R2的电流:
I2=I大﹣I小=3A﹣2A=1A,
由可得,电热丝R2的阻值:

(3)当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,则R1的阻值:

电路中的电流始终为1A时,10min内电饭锅产生的热量:
Q=I2R1t=(1A)2×110Ω×10×60s=6.6×104J。
14.(1)500Ω;(2)600Ω;100Ω;(3)600g
【详解】(1)当托盘为空时,物体质量为0,根据图象可知R2的电阻为500Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A, 由I=可得,电路的总电阻:R===600Ω;根据串联电路的特点可得,R1的阻值:R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A, 则此时电路的总电阻:R'===300Ω,则R2的电阻:R2'=R'﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω;由图象可知,此时物体质量为600g.
15.(1)6Ω;(2)1.5W;(3)12Ω
【详解】(1)此台灯工作时灯泡的电阻
RL==6Ω
(2)滑动交阻器接入电路的电阻R=6Ω时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
I==0.25A
灯泡的实际电功率
PL′=I2RL=(0.25A)2×6Ω=1.5W
(3)当滑动变阻器的滑片P分别滑至中点b和最低点c时,灯泡电功率之比
解得
因电压一定时,电流与电阻成反比,所以
R滑=12Ω
答:(1)此台灯工作时灯泡电阻是6Ω;
(2)若滑动变阻器接入电路的电阻R=6Ω时,灯泡的实际电功率是1.5W;
(3)当滑动变阻器的滑片P分别滑至中点b和最低点c时,灯泡电功率之比是9∶4,那么滑动变阻器最大电阻值(即ac段导体电阻)是12Ω。
16.(1)1.8W;(2)10Ω;(3)36J
【详解】解:(1)当闭合开关S1、S3,断开S2,滑片P置于b端时,滑动变阻器接入电路中电阻为0,R1与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,电源的电压
由图乙可知,通过R1的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L的电流
则灯泡的额定功率
(2)当闭合开关S2、S3,断开S3,滑片P置于a端时,R1与R2串联,灯泡被短路,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R1电流为0.4A时,R1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压
由欧姆定律可知,R2的最大阻值
(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,L、R1、R2串联,R2接入电路中电阻最大,由可得,电路消耗的总功率为1.2W时。电路中的电流
由欧姆定律得,此时R2两端的电压
由图像可知,R1两端的电压
则灯泡两端的电压
此时灯泡1min内消耗的电能
答:(1)灯泡L的额定功率1.8W;
(2当闭合开关S2、S3,断开S1,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.4A,R2的最大阻值10Ω;
(3)此时灯泡1min内消耗的电能36J。
17. 串 6 9V;3Ω 27Ω 或3Ω
【详解】(1)由电路图可知,该电路是串联电路,电流表测量电路中的电流,灯泡L标有“6V 6W”表示灯的额定电压为6V,额定功率为6W,则灯泡L的电阻:RL==6Ω;
(2)当滑片P移到最右端时,变阻器连入电路中的电阻为0,灯L与电阻R串联,电流表的示数为I1=1A,根据电阻的串联可得总电阻:R总1=RL+R=6Ω+R;当滑片P移到最左端时,变阻器R′、灯L和电阻R串联,此时电流表的示数为I2=0.2A,此时的总电阻:R总2=R′+RL+R=36Ω+6Ω+R=42Ω+R,因电源电压不变,所以电路中的电流与总电阻成反比,则有:
,即,解得R=3Ω;则电源电压:U=I1R总1=1A×(6Ω+3Ω)=9V;
(3)移动滑片P,设当变阻器的电压为U′时,滑动变阻器消耗的电功率为W,根据串联电路电压的规律,灯与R的电压ULR=U﹣U′,由欧姆定律和电阻的串联可得,通过灯与R的电流:
I=,根据串联电路电流规律,通过变阻器的电流
:I滑=I=①,根据P=UI可得,变阻器消耗的电功率为:W=U′I②,将①代入②解得:U′=6.75V 或U′=2.25V,根据P=可得U=,所以有:6.75V=或 2.25V=,分别解之R滑="27Ω" 或R滑=3Ω,(因当滑片P移到最右端时,电流表的示数为1A,不超过灯的额定电流,故两个电阻均符合题意).
18.(1)48.4Ω;(2)300s;(3)1A
【详解】(1)有P=UI和得,养生壶正常工作时的电阻
(2)水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(85℃-20℃)=2.73×105J
养生壶做总功
养生壶工作时间
(3)在用电高峰,实际电功率
实际电压为
电路实际总电功率
电养生壶的实际电功率
液晶电视机的实际电功率
P=P总实-P实=1026W—826W=200W
实际电流

展开更多......

收起↑

资源预览