中考物理必做10道经典电学计算题(附答案)

1.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图1所示的电路，其中S是一个温控开关，当开关S接a时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，开关S 自动换到b，饮水机处于保温状态，若饮水机正常工作时发热板的电功率为550 W，而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的0.1倍，求电阻R1的阻值.
【答案】190Ω
图1
2.在如图2的电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为18Ω，电流电压恒为6 V，灯泡上有“6 V3 W”的字样.
图2
(1)闭合S1、S2滑片P滑到b端时，电流表示数为1 A，求电阻R1的值.
(2)闭合S1断开S2，滑片P滑到a端时，电压表的示数为多少?电阻R上消耗的电功率是多大?
【答案】(1)12Ω(2)2.4 V，0.48 W
3.如图3所示的电路中，滑动变阻器R3的最大阻值是20Ω，电源电压为8 V且保持不变，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，将S1闭合，S2断开，电流表的示数为0.8 A，当滑动变阻器滑片P移至b端时，将S1、S2都闭合，电流表的示数为2A，求：R1、R2的阻值.
图3
ΩΩ.I U R 108082===则解：(1)当滑片P 移至a 端，闭合S1，
断开S2时，R3连入电路的阻值
为0，R1短路，只有R2连入电路，
其等效电路为图4(a)所示
(2)当滑片P 移至b 端，闭合S1、S2时，
R2短路，R1与R3并联，且R3=20Ω，
其等效电路如图4(b)所示
I3=8/20 A=0.4 A
I2=2A-0.4 A=1.6 A
R3=U/I3=8/1.6Ω=5Ω
图4
4.如图5所示电路，电源电压U=4.5 V 且保持不变，R 1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6 A ，电压表量程为0～3 V ，通过分析计算：说明变阻器R2允许的取值范围
图5
解：(1)当滑片P 向左端移动时，R2减小，电路中电流增大，R2两端的电压减小，电流表的量程为0～0.6 A ，即电路中的电流最大值为0.6 A ，那么此时R2接入电路中的值为最小值、R2min
U1=I1·R1=0.6×5 V=3 V
U2=4.5 V-3V=1.5 V
∴R2min=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω
(2)当滑片P 向右端移动时，R2增大，R2两端的电压增大，电压表的量程为0～3 V ，即R2两端的电压最大值为3 V ，此时R2接入电路中的阻值为最大值R2max
U ′1=4.5 V-3 V=1.5 V
I ′1=1.5/5 A=0.3 A
∴R2max=U ′/I ′2=3/0.3Ω=10Ω
综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω.
2020.R U L =+∴⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==Ω
1063010L L R V U ΩR V U （舍去）或W .W R U P P L 6310622====额额实t 0020R U R =V V t QR U 22604846000=⨯==∴ΩΩ43562219848400=⨯=⨯=∴U U R R R 5.如图6所示电路，电源电压U 恒定且小于10 V ，R1=1 5Ω，滑动变阻器的最大阻值为20
Ω，小灯泡L 的电阻小于15Ω，当开关S 断开，滑动变阻器的滑片位于b 端时，○A 表示数为0.2 A ，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片位于a 端时，○A 表示数为1 A ，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定功率(忽略温度对灯丝电阻的影响).
图6
解：(1)当开关S 断开，滑动变阻器置于b 端时，灯泡与RL 串联
①
(2)当开关S 闭合，滑动变阻器置于a 端时，灯泡与R1并联
115=+U R U L ②
解①②式方程组得 此时灯泡正常发光则
U 额=6 V
6.如图7所示是一个电热毯示意图，R0是电热毯中的电阻丝，R 是与电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V100W ”字样，S 是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.
(1)用学过的公式推理说明开关S 断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态?
(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每1分钟有60 J 的电能转化为内能，电阻R 的阻值为多大?
【解析】(1)当S 闭合时，R0的功率，P0=U2/R0
当S 断开时，R0的功率，P ′0=U20/R0 图7
∵U0＜U ∴P ′0＜P0即S 断开时，电热毯处于保温状态.
(2)电阻丝的电阻
R0=U2额/P 额=2202/100Ω=484Ω
保温状态时，电阻丝两端的电压为U0
R 两端电压 UR=220 V-22 V=198 V
492112221222=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==∴P P R R U R I P 222122*********⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∴R U I R U R I ΩΩ332632332122221=⨯⨯==∴=I U R R U I 即A A R U I 236222===ΩΩ6233221221=-⨯=-⋅=∴I I R I R 7.如图8所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S ，已知当滑片P 分别滑至a 端和b 端时，电阻R1消耗的电功率之比为P1∶P2=9∶4，当滑片在a 端时，电流表示数为3 A ，滑片P 在b 端时电压表示数为6 V ，求：(1)R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2；(2)电源电压是多少伏?
图8
【解析】(1)当滑片P 在a 端时P1=I21R1
当滑片P 在b 端时I2=U2/R2
滑片在a 端时U=I1·R1
滑片在b 端时U=I2(R1+R2)
I1·R1=I2(R1+R2)
(2)由I=U/R 得U=I1·R1=3×6 V=18 V
8.如图9所示的电路中，电源电压为12 V 且保持不变，滑动变阻器最大值为R2，闭合开关S 后，当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，○A 表
示数由1.5A 变为0.5 A.
求：
图9
(1)滑动变阻器的最大阻值.
(2)电压表的示数的变化范围.
(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时，通电2minR1产生的热量.
【答案】(1)16Ω(2)0～8 V(3)240 J
9.如图10所示，灯L1标有“6V3W”灯L2标有“12V4W”，将
开关闭合后L1恰好正常发光，求：
(1)电压表示数.
(2)电流表A2的示数. 图10
(3)灯L2的实际功率和L2通电1min产生的热量.
【答案】(1)6 V(2)0.17 A(3)60 J
10.如图11所示，电源电压为6 V且保持不变；灯L1上标有
“8V8W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω.
图11
(1)当滑片P移到b端，开关S1闭合，S2断开时，○A示数为0.2 A，求电压表的示数和L2的电阻.
(2)当滑片P移到a端，开关S1、S2均闭合时，求灯L1消耗的实际功率和电流表的示数. 【答案】(1)4 V，10Ω(2)4.5 W，0.6 A。