电学综合计算汇总讲解

2017年05月27日ldl_050408的初中物理组卷
一．计算题（共6小题）
1．如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R1、R2是定值电阻，当开关S闭合，S1、S2断开时，小灯泡正常发光，电压表示数为3V，电流表的示数为0.1A；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.6A；电阻R2的电功率是3.6W．请求：
（1）电阻R1的电阻值为多少？电源电压为多少？
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量．（3）小灯泡L的额定电功率．
2．在如图所示的电路中，小灯泡L标有“6V 6W”字样，电源电压U=6V，R1=12Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变．求：
（1）小灯泡L的阻值；
（2）当闭合开关S1、S2和S3时，通过R1的电流；
（3）只闭合开关S2，在不损坏各元件的情况下，移动滑动变阻器的滑片，使L 消耗的功率最大时，1min内R2产生的热量．
3．在如图所示的电路中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R3=30Ω，温度对灯泡电阻的影响不考虑．求：
（1）只闭合开关S1时，电流表的示数是0.3A，则电源电压是多少？
（2）只闭合开关S2时，灯泡R1正常发光，电流表的示数是0.2A，则灯泡的额定功率是多大？
（3）闭合开关S1、S2、S3时，在不损坏电流表的情况下，则变阻器R2的最小值是多少？
4．在如图（a）所示电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为24欧，滑动变阻器R2上标有“100欧1安
字样，闭合电键S，电流表的示数为0.5安，求：
①电阻R1两端的电压U1；
②现用电阻R0替换电阻R1，同时将一电压表接入电路中，且电流表选用0﹣0.6A 量程，电压表选用0﹣3V量程，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，使电压表V和电流表A的指针均能到达图（b）（c）所示位置，且电路能正常工作；
i）若电压表接在ab两点之间，求替换电阻R0的阻值范围；
ii）若电压表接在bc两点之间，求替换电阻R0的阻值范围．
5．在图示的电路中，电源电压为220V；R1、R2、R3为定值电阻，但是它们的具体电阻数值都没有标注，知道它们电阻的可能值是44Ω、88Ω、176Ω或220Ω．已知在控制开关闭合和断开的情况下，电路中电流表的示数有四种可能值，其中最大值是5A．其中，闭合开关S，在断开S1、S2与闭合S1、S2两种状态下，电流表的示数之比为1：10．求：
（1）R2的电阻值；
（2）在开关S 闭合，S1、S2断开的状态下，R1消耗的电功率可能值是多少．
6．在如图所示的电路中，电源电压U恒定，定值电阻R1=20Ω，R2为可连续调节的滑动变阻器，开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中，电阻R1的电功率变化范围是1.8W～0.2W，求：
（1）电源电压U；
（2）滑动变阻器的最大阻值R2max；
（3）滑片滑动过程中，变阻器消耗的最大功率P2max．
二．解答题（共24小题）
7．如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变．当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于a端时（a、b是滑动变阻器的两个端点），电压表的示数为U1，电流表的示数I1为1A，电阻R1消耗的电功率P1为6W，电阻R2消耗的电功率为P2．当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的电功率为P2′．已知P2：P2′=1：9，U1：U2=7：3．求：
（1）电流表的示数I2为多少安？
（2）电源两端的电压U为多少伏？
（3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通电2min，电阻R2放出的热量为多少焦？
8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡的额定电压为9V，灯泡的I﹣U 关系如图所示，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，变阻器R的最大电阻为400Ω．求：
（1）移动滑动变阻器使小灯泡正常工作，此时电压表、电流表A1读数分别为7V 和0.07A，求：R0的电阻和电源电压．
（2）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，求，电路消耗的最小功率及此时滑动变阻器连入电路中的电阻．
9．某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件，有A、B两部分，被封闭在一个透明的玻璃壳内，a、b是其两个外露的接线柱，如图所示．他们了解到B是一个定值电阻，其电压与电流关系如下表所示，
A是一种由特殊金属丝制成的导体，它的额定电压是9V．为进一步了解A的某些特征，他们使用如图乙所示的实验器材，测得了一组该元件的电压与电流值，并绘制成如图所示的曲线．请根据上述信息完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整．
（2）计算电阻B的阻值．
（3）计算导体A的额定功率．
10．在图所示的电路中，电源两端的电压不变．闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时，电压表示数为4V，电流表示数为I1，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P1；当滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表示数为8V，电流表示数为I2，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P2．已知：P1=P2，电阻R1：R2=1：5．求：
（1）电阻R A与R B的比值；
（2）电源两端的电压U．
11．如图所示，灯泡L上标有“3V 3W”字样；R1为热敏元件（其电阻随温度变化而变化），且R1=kI （k为正的常数，I为通过R1的电流），R2为变阻器，其最大值为14Ω；电源电压为6V．当开关S闭合，滑动变阻器滑片P处于a端时，灯泡刚好正常发光．设灯泡和滑动变阻器的电阻均不随温度变化而变化．试求：（1）常数k的值；
（2）当滑动变阻器滑片P处于b端时灯泡的实际功率．
12．如图所示电路中，电灯L上标有“6V，0.35A”字样，滑动变阻器R1的阻值范围是0～36Ω，电阻R2的阻值是30Ω，电流表的量程是0.6A．
（1）当电键S1断开、S2闭合，变阻器接入电路的电阻为总电阻值的时，电灯L恰好正常发光．求电源的电压．
（2）当电键S1闭合、S2断开时，在电路允许的情况下移动变阻器滑片，则变阻器上的最小功率为何值？变阻器上的最大功率为何值？
13．如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，电灯L正常发光，电压表示数为6V；当闭合开关S1，S3，断开开关S2时，电流表示数为1A；当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，此时电压表的示数为2V，电阻R2消耗的电阻为0.6W．电表均为理想电表，不计电源内阻．试求：
（1）电源电压；
（2）灯泡L的阻值R L；
（3）电阻R3的阻值．
14．有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻器），显示体重的仪表G（其实质是电流表），其中AO：BO=5：1．已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：
设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V．则：（1）利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式：；
（2）该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘毫安处；（3）如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20mA，这个人的体重是．
15．如图所示，电灯L标有“6V 3W”字样，R2的阻值为15Ω，R3为0～30Ω的滑动变阻器，电流表A1的量程为3A，A2的量程为0.6A，电压表V的量程为3V，电源电压恒定不变．
（1）当S1、S2都闭合时，小灯泡L恰好正常发光，求电源电压和A1表的示数；（2）当S1、S2都断开时，为保证各表的安全使用，同时使电灯L的实际功率不大于额定功率的，求滑动变阻器连入电路的阻值变化范围．
16．有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）．其中AO：BO=5：1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V，取g=10N/kg．请回答：
（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少？
（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少？
17．甲灯标有“8瓦”，乙灯标有“12伏”，甲、乙两灯的电阻为R甲、R乙，而且R
甲＞R
乙
并保持不变，将它们以某种方式接到电压为U A的电源上，两灯均能正常
发光，将它们以另一种方式接到电压为U B的电源上时，甲灯能正常发光，乙灯的实际功率为额定功率的4/9．求电源电压U A、U B和两灯的灯丝电阻．18．如图甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端电
压保持不变．改变滑动变阻器R1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在如图乙所示的坐标系中．根据以上条件可知电阻R0的阻值为Ω．
19．科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型，电路实物连接示意图如图所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R0．将滑动变阻器的滑片P置于B端，且只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U，电流表的示数I1为0.2A；将滑动变阻器的滑片P置于中点M，断开开关S1，闭合开关S2时，电压表V1的示数为U，电流表的示数为I2，R2消耗的电功率P2为2.7W．（1）求电流表的示数I2；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）将滑动变阻器的滑片P置于A端，闭合开关S1和开关S2时，电压表V2的示数为3U，求此时R1消耗的电功率P1．
20．如图所示，电源两端电压不变．当闭合开关S、S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1=8W，电流表的示数为I1；当闭合开关S和S2，断开开关S1和S3，滑片P滑至另一位置时，电压表的示数为U2，电阻R1与滑动变阻器的总功率P2=3.5W，电流表的示数为I2；当闭合开关S，断开开关S1，S2和S3，滑片P滑向B端时，电阻R2
的电功率为P3，电流表的示数为I3，已知：=，=．求：
（1）电流I1与I2之比；
（2）电功率P3．
21．在如图所示的电路中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，电源电压U=18V．灯泡的阻值保持不变．（请画出每个小题的等效电路图）（1）闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为16.2W，则灯泡R1的阻值为多少？（2）闭合开关S1、S2、S3时，电路消耗的总功率为27W，则灯泡R2的阻值为多少？（请写出该小题的解题思路后再求解）
（3）闭合开关S4．然后，分别闭合S1、S2，在不损坏电流表、电压表的情况下，通过调节滑动变阻器，使电路中的电流都达到允许的最大值．这两种情况滑动变阻器消耗的功率之比为多少？
22．图所示的电路中，电源两端的电压不变．闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时，电压表的示数为10V，电流表示数为I1，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P1；当滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表的示数为12V，电流表示数为I2，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P2．已知：P1：P2=25：18，R1：R2=1：2．求：
（1）电流I1与I2的比值；
（2）电阻R A与R B的比值；
（3）电源两端的电压U．
23．如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为R A时，电阻R2和滑动变阻器消耗的功率之和为8W，电压表V1、V2的示数之比U1：U2=5：4；当开关S闭合，滑动变阻器接入电路的电阻为R B时，滑动变阻器消耗的功率为5W，电压表V2的示数为U2′，且U2′：U2=5：4．求：（1）开关S闭合前后，电流表示数之比；
（2）开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为R A时，变阻器消耗的电功率．
24．如图所示，电源两端电压保持不变，当只断开开关S1时，电流表的示数为I1，电阻R2的电功率为P2，总功率为P总；当只断开开关S2时，滑动变阻器的滑片P在A点时，变阻器连入电路的电阻为R A，此时电流表的示数为I2，电阻R2
；当只闭合开关S时，滑动变阻器的滑片P在B点的电功率为P′2，总功率为P′
总
时，变阻器接入电路的电阻为R B，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表的示数为I3．
已知：P
总
=6W，P2：P2，=4：1，U1：U2=4：3，I2：I3=9：8．
求：
（1）P
总
′；
（2）I1：I3；
（3）R A：R B．
25．如图所示电路，小灯泡标有“6V 0.3A”，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变．当开关S闭合，滑动变阻器滑片P位于a点时，小灯泡正常发光，其电功率为P L，电压表V2的示数为U a，R1与R2的电功率分别为P1a、P a，
电路的总电功率为P
总
；当滑动变阻器的滑片P移动到b点时，小灯泡的电功率为P L′，电压表V2的示数为U b，R1与R2的电功率分别为P1b、P b，电路的总电功
率为P
总′．若P
总
：P
总
′=3：2，P L：P L′=9：2，P1a﹣P1b=0.75W，P b﹣P a=0.95W．
求：
（1）小灯泡正常发光时灯丝的电阻和定值电阻R1的阻值；
（2）电压表V1的示数；
（3）电压表V2的示数U a和U b．
26．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器P最大阻值为R1=40Ω，小灯泡电阻始终保持不变．当开关S、S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时，电流表A1、A2的示数I1、I2之比为7：4，小灯泡L的电功率为4.8W；当开关S闭合，S1、S2
断开且滑片P置于滑动变阻器中点时，电流表A1的示数I1´是I1的倍．
求：
（1）当开关S、S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时，电压表V的示数；
（2）电阻R2的阻值；
（3）整个电路消耗的最小电功率．
27．如图所示，电源两端电压U保持不变．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻R A的电功率为P A；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻R B的电功率为P B；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W．已知：R1：R2=2：1，P1：P B=1：10，U1：U2=3：2．求：（1）电源两端的电压U；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电阻R A的电功率P A．
28．如图所示，电源两端电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器
的滑片P移到B端时，变阻器连入电路电阻为R B，此时电流表的示数为I1，电阻R2的电功率为P2，电阻R B的电功率为P B；当开关S1断开、S2闭合时，电流表的示数为I2，电阻R2的电功率为P2’．已知P2：P2′=49：144．求：
（1）I1：I2；
（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表的示数为I3，此时电阻R C的电功率为P C．已知U1：U2=3：8，I2：I3=9：7．试计算第一种状态和第三种状态中连入电路中的变阻器消耗的电功率之比P B：P C．
（请画出相关电路状态的等效电路图）
29．如图所示，电源两端电压不变，电阻R1的阻值为4Ω．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于左端时，电流表的示数为I1，电压表V1的示数为U1，变阻器的功率为P1，R2的电功率为1W．当滑动变阻器的滑片P位于中点时，电流表的示数为I2，电压表V2的示数为U2，变阻器的功率为P2．已知：U1=U2，P1：P2=8：9．求：
（1）电流表的两次示数之比I1：I2；
（2）电阻R2的阻值；
．
（3）移动滑动变阻器的滑片，电路所消耗的最大电功率P
最大
30．如图20，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3．将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1消耗的电功率为0.21W．已知U1﹕U1′=7﹕8，U2﹕U2′=3﹕2，R2=9Ω．
（1）求R1的阻值；
（2）当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，求电流表的示数．
2017年05月27日ldl_050408的初中物理组卷
参考答案
一．计算题（共6小题）
1．；2．；3．；4．；5．；6．；
二．解答题（共24小题）
7．；8．；9．；10．；11．；12．；13．；14．R=300﹣0.6F；15.6；550N；15．；16．；17．；18．2；19．；20．；21．；22．；23．；24．；25．；26．；27．；28．；29．；30．；。