徐州专版2020中考物理复习方案题型专题05电学计算题试题

图 T5-10
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|类型四 家用电器类计算| 1.[2019·淮安]如图 T5-11 所示是一款家庭常用的电热水壶,经测量该电热水壶的质量为 0.6 kg,它与桌面的 接触面积为 0.02 m2。该电热水壶的额定电压为 220 V,额定功率为 1000 W。[g 取 10 N/kg,c 水=4.2⨰103 J/(kg·℃)] (1)求电热水壶的额定电流。(结果保留一位小数) (2)求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强。 (3)用此电热水壶将质量为 1 kg、初温为 20 ℃的水加热到 100 ℃,水至少需要吸收多少热量? (4)当电热水壶正常工作时,若不考虑热量损失,将壶中质量为 1 kg、初温为 20 ℃的水加热到 100 ℃需要多少 时间?
图 T5-1
2.如图 T5-2 所示电路,电源电压为 3 V。闭合开关,电阻 R 两端的电压为 1 V,电路中的电流为 0.2 A。求: (1)电阻 R 的阻值。 (2)灯泡 L 的电功率。
图 T5-2
3.[2015·徐州]如图 T5-3 所示的电路中,电源电压不变,灯 L 标有“6 V 3 W”字样。开关 S 闭合时,灯 L 正常
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图 T5-9
3.[2019·德州]如图 T5-10(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“4 V 0.5 A”字样,电流表量程 为 0~0.6 A,电压表量程为 0~3 V,滑动变阻器 R1 的最大阻值为 20 Ω。只闭合开关 S、S1,调节滑动变阻器滑片 P, 得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。 (1)求小灯泡的额定功率。 (2)求电源电压及定值电阻 R2 的阻值。 (3)只闭合开关 S 和 S2,移动滑动变阻器的滑片 P,通过小灯泡 L 的电流与其两端电压的关系图像如图(c)所示, 在保证各元件安全工作的情况下,求滑动变阻器 R1 允许接入电路的取值范围。
图 T5-14
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6.[2019·宜昌]我国“华为”公司是当今世界通信领域的龙头企业,在手机及其他通信设备的设计制造方面掌
握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为“Mate 20 Pro”不仅采用 4200 mA·h 超大容量电池,并且采用“超
级快充”技术,不到半小时就可把电池充达一半以上,极大地方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如下
①电 路 接 通 前 ,滑 动 变 阻 器 滑 片 P 置 于 b 端 ;根 据 实 验 要 求 ,应 将 电 阻 箱 调 到 一 定 的 阻 值 ,这 一 阻 值 为
Ω;
②将开关向 (填数字)端闭合,调节 ,直至 ;
③保持 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(3)用电火锅高温挡在额定电压下烧水 7 min,电流做了多少功?若电热丝产生的热量全部被水吸收,在标准大
气压下,能使 1 kg、初温为 20 ℃的水温度升高多少?[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)]
额定电压
220 V
额定功率
高温挡 880 W
中温挡 440 W
低温挡 220 W
图 T5-13
UR 1V
2.解:(1)由欧姆定律可得,电阻 R 的阻值 R= I =0.2A=5 Ω。
(2)电阻 R 与灯泡 L 串联,由串联电路电压规律可得,灯泡两端电压
UL=U-UR=3 V-1 V=2 V, 灯泡 L 的电功率 PL=ULI=2 V×0.2 A=0.4 W。 3.解:(1)小灯泡正常发光时的电阻
压力 F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻 Rx/Ω 580
560
540
520
500
480
460
…
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少?
(2)在压敏电阻 Rx 所受压力不超过 800 N 的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少? (3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 200 N 时,电路报警。按照下列步骤调试此报警电路:
区别。
电池名称 锂离子电池
电压
3.7 V
容量 4200 mA·h
图 T5-15
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7.[2019·南京]在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路。如图 T5-16 所示,电源 电压恒为 18 V,电阻箱最大阻值为 999.9 Ω。报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过 10 mA 会报警,超过 20 mA 会损坏。压敏电阻 Rx 在压力不超过 800 N 的前提下,其阻值随压力 F 的变化规律如下表所示。
表所示。
(1)表格中的电池“容量”,是哪几个物理量进行了怎样运算的结果?
(2)如图 T5-15 所示的两个充电器,一个标注“输出 5 V 600 mA”,另一个标注“输出 5 V 4 A”,其中有一个
是快速充电器。假设充电效率为 90%,选用快速充电器将电池从零充满需要多长时间?
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的
图 T5-6
3பைடு நூலகம்
2.[2019·攀枝花]某科技小组探究如图 T5-7 甲所示电路中的滑动变阻器 R 的电功率 P 与电流表的示数 I 之间 的变化关系,得到 P 与 I 之间的关系如图乙所示。图甲中 R0 为定值电阻,电源电压不变。 (1)求滑动变阻器 R 消耗的最大功率为多少。 (2)求滑动变阻器 R 的阻值为多大时,滑动变阻器 R 消耗的功率最大。 (3)求出滑动变阻器 R 两端电压 UR 与电流表示数 I 的关系式。
图 T5-8
2.[2019·深圳]“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交 通法规。图 T5-9 甲是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压 U=6 V;R1 为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量 的变化而变化,如图乙所示。气体中酒精含量大于 0 且小于 80 mg/100 mL 为酒驾,达到或者超过 80 mg/100 mL 为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=5 V,调零后R2 的滑片位置保持不变。 (1)当电压表示数为 U1=5 V 时,求 R1 消耗的电功率。 (2)当电压表示数为 U1=5 V 时,求 R2 接入电路中的阻值。 (3)某次检测中,电流表示数 I1'=0.2 A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
图 T5-4
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5.如图 T5-5 所示的电路中,电源为可调压直流学生电源,定值电阻 R0=10 Ω,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样,闭 合开关 S,小灯泡正常发光,设灯丝电阻不变,求: (1)小灯泡的电阻。 (2)电流表的示数。 (3)若电源电压调至 3 V,电路消耗的总功率。
图 T5-5
|类型二 列方程计算| 1.[2016·徐州]如图 T5-6 所示电路,电源电压保持不变。 (1)滑动变阻器的铭牌上标有“10 Ω 2 A”字样,求滑动变阻器两端允许加的最大电压。 (2)当滑动变阻器接入电路的阻值分别为 2 Ω 和 8 Ω 时,滑动变阻器消耗的功率相同,求电阻 R0 的阻值。
U2L (6V)2
RL=PL= 3W =12 Ω。 (2)由题知,灯泡正常发光,则灯泡中电流
PL 3W
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额定电压 220 V 额定 低温档 440 W 功率 高温档 1100 W
图 T5-12
4.[2019·宿迁]某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅,该火锅产品铭牌如下表所示,电路
图如图 T5-13 所示。
(1)当开关 S1 断开,S2 接 a 时,该电火锅选用 (选填“高温”“中温”或“低温”)挡工作。 (2)当电火锅使用中温挡正常工作时,电路中电流是多大?接入电路的电热丝的阻值是多少?
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5.[2019·连云港]中国天才科学家曹原,在 2018 年 3 月 5 日,成功实现了石墨烯的“超导电实验”,破解了困 扰全球物理学界 107 年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的里程碑,超导应 用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站,如图 T5-14 所示,发电机提供的电压 U=250 V,保持恒定,通过输 电线向较远处用户输电,输电线的总电阻 R0=0.15 Ω。闭合开关 S,若发电机提供给电路的总功率 P=50 kW。 (1)求通过输电线的电流 I 和输电线上损耗的热功率 P0。 (2)求用户得到的功率 P1 和输电效率 η。 (3)若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装置, 以保证用电器能正常工作),与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率 P2=1 kW 的电饭煲正常工作多少 天?(假设电饭煲每天工作 2 小时)
图 T5-7
|类型三 电路图结合图像计算| 1.[2019·成都]在如图 T5-8 甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2 为定值电阻,已知灯泡 L 的伏安特性
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曲线(即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示。当开关 S1、S3 闭合,S2 断开时,电流表的示数为 0.26 A;当开 关 S2、S3 闭合,S1 断开时,电流表的示数为 1.25 A;当开关 S3 闭合,S1、S2 断开时,电流表的示数为 0.2 A。 (1)当开关 S1、S3 闭合,S2 断开时,5 min 内电路消耗的电能是多少? (2)当开关 S3 闭合,S1、S2 断开时,R2 消耗的电功率是多大?
(4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 700 N 时,电路报警,若电源电压可调,
其他条件不变,则将电源电压调为 V 即可。
图 T5-16
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【参考答案】
类型一
U
1.解:(1)根据 I=R可得:R1 的阻值
U 4.5V
R1=I=0.45A=10 Ω。
(2)由电路图可知,电阻 R1 与 R0 并联,电流表测干路电流。
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发光,电流表的示数为 1.2 A。求: (1)小灯泡正常发光时的电阻。 (2)在 10 s 内,电流通过电阻 R 所做的功。
图 T5-3
4.在如图 T5-4 所示的电路中,电源电压为 6 V,电阻 R1 的阻值为 5 Ω,滑动变阻器 R2 上标有“20 Ω 1 A”字样。 闭合开关 S 后,电路中的电流为 0.3 A。 (1)求此时电阻 R1 两端的电压 U1。 (2)在电路元件不被损坏的情况下,求滑动变阻器 R2 接入电路的最小阻值。
图 T5-11
2.[2019·苏州]某款电热水壶的相关信息如表所示。现在该电热水壶内装入质量为 1 kg、初温为 20 ℃的水,放 置在水平桌面上,接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开。求:[不计热量损失,c 水=4.2×103
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J/(kg·℃),g 取 10 N/kg]
额定功率 自重
与桌面接触面积 (1)装入水后水壶对桌面的压强。 (2)水吸收的热量。 (3)将水烧开所需时间。
1000 W 5N
200 cm2
3.[2019·盐城]新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图 T5-12 所示,R1 和 R2 均为电热丝,S1 是温度自动控制开关,高、低温挡的额定功率见下表,煮饭时,闭合开关 S,电饭锅正常工作 30 min 消耗的电能为 0.44 kW·h,求: (1)煮饭时通过 R1 的电流。 (2)电热丝 R2 的电阻。 (3)30 min 内 R2 消耗的电能。
UU
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即
I=I1+I0,即
I= + ,
R0 R1
UU
代入数据得R0+10Ω=0.50 A①,
UU
当用 30 Ω 的电阻 R2 替换 R1,电流表的示数变为 I=0.30 A,即 I=R0+R2,
UU
代入数据得R0+30Ω=0.30 A②,
联立①②解得 U=3 V。
题型专题(五) 电学计算题
|类型一 简单电路计算| 1.[2019·徐州]定值电阻 R1两端加 4.5 V 电压时,通过的电流为 0.45 A。如图 T5-1 所示电路,电源电压不 变,R1和定值电阻 R0并联,电流表示数为 0.50 A;用阻值为 30 Ω 的电阻 R2替换 R1,电流表示数变为 0.30 A.求: (1)R1 的阻值。 (2)电源电压。