2025-2026年九年级物理全册人教版期末培优计算题专项训练卷(含解析)

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2025-2026年九年级物理全册人教版期末培优计算题专项训练卷(含解析)

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2025-2026年九年级物理全册人教版期末培优计算题专项训练卷
一、计算题
1.2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍(不计驾驶员质量),在0.2h内行驶了14km的路程,消耗的氢能源为0.2kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知,g取10N/kg)
(1)该车行驶的平均速度为多少;
(2)牵引力做的功;
(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
2.如图甲所示是某款即开即热、冷热兼用的电热水龙头,图乙是它的工作原理简化电路图。R1、R2为电热丝,通过闭合或断开开关S1、S2,从而实现冷水、温水、热水之间的功能切换,有关参数如下表。
额定电压 220V
额定功率 温水 2200W
热水 ……
电热丝R2阻值 55Ω
求:(1)放温水时通过R1的电流大小;
(2)放热水时,总电流的大小;
(3)放热水时,正常工作1min消耗的电能。
3.在一次课外活动中,某同学对家用电器进行了相关的观察和研究,他以一台电磁炉为观察研究对象,记录了有关数据,如下表:
请你就这位同学在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题:
(1)加热5min,水所吸收的热量;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能;
(3)电磁炉的功率。
4.物理兴趣小组的同学们利用电学元件自制了一支电子温度计,其原理图如图所示。其中 为定值电阻, 为热敏电阻, 在一定温度范围内其阻值大小随温度变化的规律可以简化表示为 ,电源电压恒为 。同学们用它测量35℃的物体时,电流表的示数为 。则:
(1)定值电阻 的阻值为多大?
(2)若测温时电压表的示数为 ,则所测的温度是多少?
5.有一额定功率为2000W的电热水器,内装20kg的水,通过后持续正常加热25min,水的温度从20℃升高到50℃.已知c水=4.2×103J(kg ℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水器的热效率.
6.如图所示,某品牌汽车,其车身重1.5×104N,每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2, 当汽车在某段平直高速公路上匀速行时,所受到的阻力为自身重力的0.1倍,20min 时间内汽车通过的路程是36km。(其中g=10N/kg,q=4.5×107J/kg)求:
(1)汽车静止时对水平地面的压强;
(2)该汽车在匀速行驶过程发动机所做的功;
(3)该汽车匀速行驶36km,消耗了4kg的汽油,则该发动机的效率为多少?(假设汽油完全燃烧)
7.如图所示,小灯泡上标有“12V 12Ω”字样,R2标有6Ω。当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1.5A,这时电灯正常发光。不考虑灯丝电阻受温度的影响。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)当开关都断开时,电灯两端的电压。
8.如图所示,电源电压为12 V,R0="60" Ω,滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”,电流表的量程为“0~0.6 A”,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样.不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全.求:
(1)S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少?
(2)S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值是多少?
(3)S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少
9.12月20日,西安市首批60辆甲醇出租汽车上线运营(如图所示),新型出租汽车使用M100纯甲醇作为车用燃料。甲醇汽车推广应用,是西安推进治污减霾,打好蓝天保卫战,培育经济增长新动能的重要举措。
若该车和车内乘客的总质量为2500kg。每个车轮与地面的接触面积为0.015m2.当该车在水平路面上以20m/s的速度匀速行驶时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍,(已知,M100的热值为2×107J/kg,密度约为0.8×103kg/m3)求:
(1)该出租车静止时对地面的压强;
(2)该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率;
(3)如果这款出租车以20m/s的速度匀速行驶,百公里耗油(甲醇)12L,则它的发动机效率是多少?
10.某密闭房间内有一台空调,当房间内温度为t2,房间外温度为t1,正常工作时空调每秒消耗的电功W=2kJ,此时空调每秒从房间吸取的热量为 Q2,向室外释放的热量为Q1,W 与Q2,Q1之间满足如下关系式: ①;设T=t+273 ②,则有 若室外向房间每秒漏进(或漏出)的热量与房间内外的温差成正比.当室外温度为30℃,温度控制器开关使其间断运转30%的时间(例如开了3min 就停7min,如此交替开停),发现这时室内保持20℃不变.试问:
(1)在夏天仍要求维持室内温度为20℃,则该空调器可允许正常连续运转的最高室外温度是多少摄氏度
(2)若在冬天,空调从外界吸热,向室内放热,仍要求维持室内为20℃,则它能正常运转的最低室外温度是多少摄氏度
11.蹦床是青少年喜爱的一种活动,如图甲所示,某物理兴趣小组设计了一种测定蹦床所受压力的装置,其原理图如图乙所示。压敏电阻的阻值随压力的变化而变化,其阻值R与压力F的关系如图丙所示。已知电源电压为5V且保持不变,定值电阻R1=3Ω,电压表的量程为0~3V。求:
(1)该装置的最小电功率;
(2)在满足该电路安全的前提下,可以测量的最大压力;
(3)若电压表量程不变,只在电路中添加一个定值电阻R0,使该装置可测量的最大压力增加到600N,该如何连接?添加的定值电阻R0的阻值为多少?
12.连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题,某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座,其电路如图所示,定值电阻R1和R2为两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω,所加电源电压为220V。当S1闭合,S2接a时,电路发热的功率为22W。
(1)求R1的阻值;
(2)分别求出①S1断开、S2接a;②S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率。
(3)小明同学对此电路设计进行评估,发现该电路一直处于工作状态,不利于节能环保,建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足,请你指出所存在的不足。
13.如图甲所示,电源电压18V不变,灯泡L规格为“15V 45W”,电流表量程为“0~0.6A“和“0~3A”,电压表的量程为“0~3V“和“0~15V”,滑动变阻器R的规格为“10Ω3A”和“25Ω2A”。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)只闭合开关S1,电流表选取合适量程,移动滑片P,可使灯泡L正常发光,当移动滑动变阻器滑片P,求流过电流表的最小电流;
(3)将电源调到15V,只闭合开关S2、S4,将滑片P置于中点O处(可能重新选择了电流表量程和变阻器)电流表指针指到满偏刻度的位置,两表示数的I-U关系如图乙所示,求滑片P在最右端B处时,R0消耗的电功率是多少?
14.如图所示电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“ 2A”字样。闭合开关S后,两端电压为5V。
(1)求电路中的电流I。
(2)求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)若用定值电阻替换接入电路,并将电压表(所选量程为“0~15V”)先后并联在和两端,移动滑片,电压表的最大示数和最小示数分别为和,和,它们的值为0V、6V、12V和15V中的一个且不重复,求的阻值。
答案解析部分
1.【答案】(1)解: 该车行驶的平均速度为
答:该车行驶的平均速度为70km/h;
(2)解: 汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力
牵引力做的功
答:牵引力做的功1.4×107J;
(3)解: 氢能源燃烧释放的能量
转化为机械能的效率
答:氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率50%。
【解析】【分析】(1)根据求出测试过程中氢燃料电池车的平均速度;
(2)根据求氢燃料电池车的总重力,根据计算出氢燃料电池车匀速行驶时受到的阻力,根据二力平衡条件求出氢燃料电池车的牵引力,根据求出牵引力做的功;
(3)根据求出氢燃料完全燃烧放出的热量,根据求出氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
2.【答案】解:(1)放温水时只闭合S1,电路为R1的简单电路,由通过电热丝R1的电流为
(2)放热水时,两开关闭合,两电阻并联,通过电热丝R2的电流为
放热水时,总电流为
(3)放热水时,正常工作1min消耗的电能为
答:(1)放温水时通过R1的电流为10A;
(2)放热水时,总电流为14A;
(3)放热水时,正常工作1min消耗的电能为。
【解析】【分析】(1)根据,计算用电器的电流;
(2)利用,计算电路的电流;
(3)利用W=UIt,计算消耗的电能。
3.【答案】(1)解:根据题意知道加热5min,水的温度变化是:50℃-30℃,
故水吸收的热量是:Q吸=cm△t=4.2×103 J/(kg ℃)×2kg×(50℃-30℃)=1.68×105 J;
(2)解:电磁炉工作5min,电能表转150r,故消耗的电能是:
W电 =150r/2000r×3.6×106 J=2.7×105 J;
(3)解:电磁炉的功率是:P=W/t=2.7×105J/5×60s=900W;
【解析】【分析】利用水的比热容计算水吸热的多少,结合电能表的转数计算消耗的电能的多少,利用电能和时间的比值计算电功率.
4.【答案】(1)解:当物体的温度为35℃时,热敏电阻的阻值
此时电流表的示数为 ,则总电阻为
定值电阻 的阻值
答:定值电阻 的阻值为18Ω;
(2)当电压表的示数为 时,电路中的电流
热敏电阻电压
热敏电阻阻值为
由 可知, ℃,即所测的温度是60℃。
答:若测温时电压表的示数为 ,则所测的温度是60℃。
【解析】【分析】(1)理清原件的连接方式及电表的测量对象,根据热敏定值的表达式求出温度为35℃时定值热敏电阻的阻值,然后根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,再根据串联电路电压规律求出定值电阻R0的阻值。
(2)根据欧姆定律求出电路电流,再根据串联电路电压规律求出热敏电阻两端电压,进一步求出热敏电阻此时的阻值,最后根据热敏电阻的阻值与温度的关系式求出此时的温度。
5.【答案】(1)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(50℃﹣20℃)
=2.52×106J;
(2)解:消耗的电能:
W=Pt=2000W×25×60s=3×106J,
此过程电热淋浴器的热效率:
η= ×100%= ×100%=84%.
【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)根据W=Pt求出消耗的电能,利用η= ×100%求出电热水器的热效率.
6.【答案】解:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力等于自身的重力,压力为
汽车静止时对水平地面的压强为
(2)汽车匀速行驶的速度为
汽车匀速行驶,汽车所受阻力与牵引力是一对平衡力,已知汽车阻力为自身重力的0.1倍,则牵引力为
由公式
可知,汽车的功率为
发动机所做的功为
(3)完全燃烧4kg的汽油放出的热量为
发动机的效率为
答:(1)汽车静止时对水平地面的压强是7.5×104 Pa;
(2)该汽车在匀速行驶过程发动机所做的功是5.4×107J;
(3)该发动机的效率为30%。
【解析】【分析】(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力等于自身的重力, 车身重1.5×104N 压力为1.5×104N, 每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2 ,根据P=F/S计算汽车静止时对水平地面的压强
(2) 20min 时间内汽车通过的路程是36km,根据v=s/t计算汽车匀速行驶的速度,汽车匀速行驶,汽车所受阻力与牵引力是一对平衡力,牵引力为由公式P=Fv计算汽车的功率为
根据W=Pt计算发动机所做的功
(3)完全燃烧4kg的汽油放出的热量为发动机的效率为
7.【答案】(1)解:闭合开关S1、S2,R1与L并联,小灯泡正常发光 ,故U源= U额= 12V
(2)解:因为小灯泡正常发光,则
根据并联电路的电流规律,通过R1的电流 I1=0.5A,R1的阻值为:
(3)解:当开关S1、S2都断开时,灯L与R2串联, 灯的电阻RL=12Ω,电路电流:
根据欧姆定律,小灯泡两端的电压为:U灯=I2R灯=8V
【解析】【分析】(1)当S1,S2都闭合时灯泡与电阻R1为并联关系U=UL=12V
(2)由公式的IL=1A,通过I1的电流为I1=I-IL=0.2A,故R1的阻值为60欧姆。
(3)当S1、S2都断开时灯泡与电阻R2为串联关系,电路电流为I=0.5A,故灯泡俩端电压为U=IRL=6V。
8.【答案】(1)解:S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样.小灯泡电阻 小灯泡正常发光时的电流 则滑动变阻器接入电路的最小阻值 ;
滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 Ω~50 Ω.答:S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 Ω~50 Ω.
(2)解:S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,流经R0的电流
当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则
则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2+0.24=0.44 A
电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12×0.44=5.28 W.答:S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值是5.28 W.
(3)解:由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6 A,则电路消耗的总功率最大,
电路中的总电阻
因滑动变阻器与R0并联,则 ,即
解得R滑=30Ω.
答:S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω.
【解析】【分析】(1)由图知,当S闭合,S1、S2断开,变阻器与L串联,电流表测电路中的电流,由P=UI计算灯泡的额定电流,根据串联电路电流特点确定电路中的最大电流,计算出灯泡的电阻和电路中的总电阻,利用电阻的串联计算变阻器接入电路中的最小阻值;
(2)当S、S1、S2都闭合,R0与变阻器并联,电流表测干路电流,当变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小,根据并联电路的电压特点和欧姆定律计算各支路的电流,利用并联电路的电流特点计算干路电流,再根据P=UI计算电路消耗的最小总功率值;
(3)当S、S1、S2都闭合,电路中电流最大时电路消耗的总功率最大,根据并联电路的电流特点计算通过变阻器的最大电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律计算变阻器接入电路中的阻值.
9.【答案】(1)解:该出租车静止时对地面的压力:
F=G=mg=2500kg×10N/kg=2.5×104N,
受力面积:
S=4S0=4×0.015m2=0.06m2,
对地面的压强:
p= = ≈4.2×105Pa
答:该出租车静止时对地面的压强为4.2×105Pa
(2)解:出租车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,汽车受到的牵引力:
F′=f=0.02G=0.02×2.5×104N=500N,
该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率:
P=F′v=500N×20m/s=1×104W
答:该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率为1×104W
(3)解:这款出租车以20m/s的速度匀速行驶100km时,牵引力做的功:
W=F′s=500N×100×103m=5×107J,
百公里耗油(甲醇)12L,由ρ= 可得,甲醇的质量:
m′=ρV=0.8×103kg/m3×12×10﹣3m3=9.6kg,
甲醇完全燃烧释放的热量:
Q放=m′q=9.6kg×2×107J/kg=1.92×108J,
发动机的效率:
η= ×100%= ×100%≈26%
答:如果这款出租车以20m/s的速度匀速行驶,百公里耗油(甲醇)12L,则它的发动机效率是26%
【解析】【分析】(1)根据汽车的质量计算重力,根据压力和受力面积的比值计算压强;
(2)根据阻力和重力的关系计算阻力,根据二力平衡牵引力等于阻力,利用力和速度的乘积可以计算功率的大小;
(3)根据力和距离的乘积计算做功多少,利用物体的密度和体积的乘积时间质量,根据燃料的质量和热值的乘积时间燃烧放热的多少,结合牵引力做的功和总的热的多少的比值计算热效率。
10.【答案】(1)解:依题意有 整理得
设室外向房间每秒漏热
空调使房间内温度维持不变,则有 即
有 求得D=1758.
设室外温度为t1',空调连续工作可保持室温 不变,
则有
代入数据得
(2)解:设冬天时房间温度 室外温度为t2',由房间向室外泄漏的热能为 空调从室外吸热而向房间放热,则有
,,
式中Q1',Q2'分别为空调向房间释放的热能和从室外吸收的热能.当房间保持室温 不变时,有 即
代入数据得, 解得
【解析】【分析】 (1)根据题干中的①②得出房间吸取的热量Q2的表达式,因室外向房间每秒漏进(或漏出)的热量与房间内外的温差成正比,可设室外向房间的漏热为Q漏=D(t1-t2),利用室外温度为30℃、温度控制器开关使其间断运转30%的时间可保持室内温度20℃不变求出D的大小,设出夏天仍要求维持室内温度为20℃时室外的温度,代入上面得到的表达式即可求出此时室外的温度;
(2)冬天空调需要从室外吸收热量,室内向室外漏热,再把相应的数据代入上问中的表达式即可求出此时室外的最低温度。
11.【答案】解:(1)由图乙可知,闭合开关,R与R1串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;由图丙可知,当R受到的压力为0时,R的阻值最大,最大阻值
根据串联电路的电阻特点可知,电路中的最大阻值
由于电源电压不变,由可知,此时电路中的总功率最小,该装置的最小电功率
(2)根据电压表量程可知,R1两端的最大电压
此时电路中的电流
根据串联电路的电压特点可知,R两端的最小电压
由欧姆定律可知,R的最小阻值
由图丙可知,此时R受到的最大压力位500Ω;
(3)由图丙可知,R两端受到的压力越大,R的阻值越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,当电压表的示数最大为3V时,电路中的最大电流
由欧姆定律可知,电路中的最小总电阻
由图丙可知,当R受到的压力为600N时,R的阻值为1Ω;根据题意可知,R1的阻值为3Ω,电路中为了得到5Ω的总电阻,应该在电路中串联一个定值电阻R0,根据串联电路的电阻特点可知,定值电阻R0的阻值
当压力为600N时,压敏电阻的阻值为1Ω,此时电压表示数为3V,根据串联电路的电压特点可知,压敏电阻两端的电压为
电路中的电流为
由欧姆定律可知,与电压表并联的总电阻
根据并联电路电阻规律可得
解得R0的阻值
答:(1)该装置的最小电功率为2.5W;
(2)在满足该电路安全的前提下,可以测量的最大压力为500N;
(3)为使该装置可测量的最大压力增加到600N,可以在电路中串联一个阻值为1Ω的定值电阻R0,或在R1两端并联一个阻值为3Ω的R0。
【解析】【分析】(1)由图乙可知,闭合开关,R与R1串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;由图丙可知,当R受到的压力为0时,R的阻值最大,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,电源电压不变,由可知此时电路中的总功率最小,根据可求出该装置的最小电功率;
(2)根据电压表量程可知R1两端的最大电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R两端的最小电压,根据串联电路特点和欧姆定律求出R的最小阻值,由图丙可知可以测量的最大压力;
(3)由图丙可知,R两端受到的压力越大,R的阻值越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,根据欧姆定律求出此时电路中的最小总电阻,由图丙可知,当R受到的压力为600N时R的阻值,根据串联电路的特点求出此时电路中定值电阻R0的阻值。
12.【答案】(1)解:当S1闭合,S2接a时,只有R1接入电路,R1的阻值R1= =2200Ω
(2)解:①S1断开、S2接a时,两个电阻串联,电路的发热功率
②S闭合,S2接b时,两个电阻并联,R1的发热功率
R2的发热功率
电路的发热功率P总=P1+P2=88W+22W=110W
(3)解:当S1断开、S2接a时,电路消耗的功率为17.6W,该挡位电路消耗的功率与另一挡位22W相差不大,没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值,使三个挡位电路的功率适当拉开差距。
【解析】【分析】(1)利用电压和电功率,可以计算电阻大小;(2)利用电压和电阻可以计算电功率大小;(3)当电压一定时,通过改变电阻,可以改变电功率的大小。
13.【答案】(1)解:根据公式计算小灯泡正常发光时的电阻为。
答: 小灯泡正常发光时的电阻
(2)解:当仅闭合开关S1时,电路等效图如下:灯泡正常发光时电流为,故滑动变阻器规格应为"10Ω 3A"。当变阻器阻值最大时,电路总电阻为15Ω,此时最小电流。
答: 流过电流表的最小电流 1.2A
(3)解:仅闭合S2、S4且滑片位于中点时的等效电路:
当滑片移至A端时,R0两端电压等于电源电压15V。根据图乙刻度,每个小格代表2.5V,中点电压为10V。电流表满偏的2/3位置对应两种情况:大量程(3A)时:,计算得变阻器最大阻值5Ω(不符)小量程(0.6A)时:,计算得变阻器规格为"25Ω 2A"
由此确定电路总电阻,R0阻值为25Ω。滑片在B端时R0消耗功率为。
答: R0消耗的电功率是 2.25W
【解析】【分析】 (1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据求出小灯泡的电阻;(2)只闭合开关S1且灯泡L正常发光时,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出灯泡正常发光时通过的电流,然后确定滑动变阻器R的规格,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,流过电流表的示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出流过电流表的最小示数;
(3)只闭合开关S2、S4,将滑片P置于中点O处,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R0两端的电压;滑片P移到最左端A时,R0两端的电压等于电源的电压,根据图乙可知横坐标每个小格代表的电压,然后求出P在中点O时的电压,根据此时电流表指针指到满偏刻度的位置确定其可能的示数,根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,然后确定滑动变阻器的规格和电流表的量程,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出R0的阻值;滑片P在最右端B处时,接入电路中的电阻最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流,根据P=I2R求出此时R0消耗的电功率。
(1)由可得小灯泡正常发光时的电阻
(2)只闭合开关S1时,等效电路图如下图所示:
灯泡正常发光时,通过的电流
则滑动变阻器R的规格为“10Ω 3A”,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,流过电流表的示数最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,流过电流表的最小示数
(3)只闭合开关S2、S4,将滑片P置于中点O处,等效电路图如下图所示:
滑片P移到最左端A时,R0两端的电压等于电源的电压
由图乙可知,横坐标每个小格代表的电压为,则P在中点O时的电压
此时电流表指针指到满偏刻度的位置,当电流表选择大量程,电流表的示数为时,则变阻器的最大阻值,不符合题意;
当电流表选择小量程,示数为时,变阻器的最大阻值,符合题意;
所以,所用变阻器的规格为“25Ω 2A”,电流表的量程为“0~0.6A”此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R0的阻值
滑片P在最右端B处时,接入电路中的电阻最大,此时R0消耗的电功率是
14.【答案】(1)解:闭合开关,两电阻串联接入电路,
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得电路中的电流。
答:电路中的电流为1A。
(2)解:根据欧姆定律可得电路总电阻:,
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,
则滑动变阻器R2连入电路的阻值R2=R-R1=18Ω-5Ω=13Ω。
答:滑动变阻器R2连入电路的阻值为13Ω。
(3)解:用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,
电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~15V”)只能并联在R2两端,
R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
代入数据可得或,解方程可得R3=40Ω或R3=10Ω,
将电压表(所选量程为“0~15V”)先并联在R2两端,后并联在R3两端,
R3=40Ω时,两端的电压最小为12V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为6V,最小电压为0V,
R3=10Ω时,两端的电压最小为6V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为12V,最小电压为0V,
根据欧姆定律可得通过电路的最大电流I或,
根据串联电路电流特点可知电路安全。
答:R3的阻值为40Ω或10Ω。
【解析】【分析】 (1)闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电路电路特点结合欧姆定律计算电路中的电流;
(2)根据欧姆定律计算电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,
R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,根据串联电路电流特点结合欧姆定律可得。
(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得电路中的电流
(2)根据欧姆定律可得电路总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器R2 连入电路的阻值
(3)用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量 程为“0~ 15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~ 15V”) 只能并联在R2两端,R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
代入数据可得 或
解方程可得R3=40Ω或,将电压表(所选量程为“0~15V”)先并联在R2两端,后并联在R3两端。
R3= 40Ω时,两端的电压最小为12V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为6V,最小电压为0V。
时,两端的电压最小为6V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为12V,最小电压为0V,根据欧姆定律可得通过电路的最大电流或, 根据串联电路电流特点可知电路安全。
综上所述,R3的阻值为40Ω或10Ω。
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