初中物理--电学的相关计算专项训练

专项训练(七) 电学的相关计算
(限时:40分钟)
一、填空题
1.[襄阳]如图ZX7-1所示,电源电压为5 V,R1=5 Ω,R2=10 Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表的示数为,乙电表的示数为。

图ZX7-1
2.如图ZX7-2所示的电路中,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5 V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6 V,电流表示数为0.5 A。

则灯L1的电阻为Ω,灯L2两端的电压为V。

图ZX7-2
3.灯泡L1、L2分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的字样,图ZX7-3甲中图线A、B分别为通过灯泡L1、L2中的电流随两端电压变化关系的图像。

图乙、丙中,闭合开关后让其中一个灯正常发光,且另一个灯泡不会烧坏。

则图乙中电压表示数为V;图丙中电流表示数为A。

图ZX7-3
4.如图ZX7-4所示为某电热水器的原理示意图,发热体分别由R0和R组成,S可分别置于“1”或“2”位置。

当S接“2”时,热水器的功率为1000 W,则R0的电阻为Ω,通电10 min消耗的电能是J。

图ZX7-4
5.如图ZX7-5所示的电路,电源电压保持不变。

闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图b的信息可知: (选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图像,电阻R1的阻值为Ω。

图ZX7-5
6.如图ZX7-6甲所示的电路电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6 V。

闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。

则小灯泡的额定功率为W;电源电压为V;滑动变阻器的最大阻值为Ω。

图ZX7-6
二、选择题
7.如图ZX7-7甲所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压为9 V;如图乙所示是由实验数据绘出的电流随电阻变化的图线。

若某次实验时滑动变阻器连入电路的阻值为 2 Ω,则该次实验所接入的定值电阻R0阻值为( )
图ZX7-7
A.1 Ω
B.2 Ω
C.3 Ω
D.4 Ω
8.如图ZX7-8所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8 A,开关S断开后,电流表的示数改变了0.5 A,则R1与R2的阻值之比为 ( )
A.13∶5
B.3∶5
C.5∶3
D.5∶13
图ZX7-8
图ZX7-9
9.分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”字样的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I-U特性曲线如图ZX7-9所示。

现将甲、乙两灯串联在8 V的电源上,则两只灯泡消耗的总功率是 ( )
A.3 W
B.4 W
C.4.5 W
D.6 W
10.有R1和R2两根电阻丝,连接如图ZX7-10所示,若把a、b端接入12 V电路中,其功率为36 W;若把b、c 端接入12 V电路中,其功率为18 W,现将a、c端接入12 V电路中,其功率是( )
A.12 W
B.9 W
C.6 W
D.4 W
图ZX7-10
图ZX7-11
11.如图ZX7-11所示为一个标有“6 V 1.5 W”字样的小灯泡的电流随电压变化的关系图线。

若把这个小灯泡和一个阻值为30 Ω的定值电阻串联起来接在10 V的电源两端,则此时灯泡的电阻和功率分别为( )
A.24 Ω0.67 W
B.20 Ω0.8 W
C.24 Ω0.96 W
D.20 Ω0.67 W
12.把标有“3 V 3 W”的灯L1和标有“3 V 1.5 W”的灯L2按图ZX7-12连接,电源电压为3 V且保持不变,灯丝电阻不变。

开关S闭合后,下列说法正确的是( )
图ZX7-12
A.灯L1消耗的实际功率是3 W
B.灯L2消耗的实际功率是1.5 W
C.两灯消耗的总功率是1 W
D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
三、计算题
13.家用电热水器大多数都有多个挡位,学习了相关电学知识后,林红同学利用电压为6 V的电源、两个定值电阻,设计了如图ZX7-13所示的电路中来探究电热水器多挡位的问题。

已知R1=10 Ω,R2=30 Ω。

求:
(1)S1、S3断开,S2闭合时,电路中的电流。

(2)S1断开,S2、S3闭合时,通电5 min电路消耗的电能。

(3)S2断开,S1、S3闭合时,该电路的总功率。

图ZX7-13
参考答案
1.1 A 5 V
[解析] 由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作一根导线;若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙电表应为电流表,甲电表应为电压表,闭合开关后,R1被短路,电流表无示数,不符合题意;则两电阻只能是并联,乙电表只能为电压表,乙电表测电源电压,示数为5 V;甲电表只能为电流表,
测通过R1的电流,根据并联电路电压的规律和欧姆定律得,甲电流表的示数I=U
U1=5V
5Ω
=1 A。

2.5
3.5
3.80.5
4.48.46×105
5.乙20
[解析] 由题图a可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。

当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=U
U
可知,电路中
电流变小,R 1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 2两端的电压变大,结合图b 可知,甲是R 1的U-I 图像即电压表V 1示数变化的图像,乙是R 2的U-I 图像即压表V 2示数变化的图像;由图b 可知,当U 1=U 2=3 V 时,I=0.15 A,则R 1的阻值R 1=U 1U =3V
0.15A
=20 Ω。

6.6 6 9
[解析] 由题图甲可知,当滑片位于左端时电压表的示数最大,为电源电压,电流表的示数也最大;由图乙可知,电源电压U=6 V,此时通过灯泡的电流I L =1.0 A,因为此时灯泡两端的电压和额定电压相等,故灯泡正常发光,灯泡的额定功率P L =U L I L =6 V ×1.0 A =6 W 。

由图乙可知:U L '=1.5 V 时,电路中的电流I=0.5 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑动变阻器两端电压U 滑=U-U L '=6 V -1.5 V =4.5 V,则R 滑最大=U 滑U =4.5V
0.5A =9 Ω。

7.D [解析] 由电路图可知,定值电阻R 0与滑动变阻器R 串联,电压表测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流,根据图线可知,电流值与相应定值电阻的阻值乘积是一定的,即定值电阻两端的电压一定,为U 0=6 V,则滑动变阻器两端分得的电压U R =U-U 0=9 V -6 V =3 V,当R=2 Ω时,电路中的电流I=U U U =3V
2Ω
=1.5 A,此时定值电
阻的阻值R 0=U 0U =6V
1.5A =4 Ω。

8.C [解析] 开关S 断开时电路为R 1的简单电路,开关S 闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;开关S 断开后,通过R 1的电流不变,改变的电流是通过R 2的电流,即I 2=0.5 A,通过R 1的电流I 1=I-I 2=0.8 A -0.5 A =0.3 A,故U 1U 2
=U 2U 1
=0.5A 0.3A =5
3。

9.B [解析] 由题意知,两灯泡串联,则电流相等,且两只灯泡两端的总电压等于8 V,由题图知,当一只灯泡两端电压等于6 V,另一只灯泡两端的电压为2 V,通过它们的电流均为0.5 A 时符合题意,则两只灯泡消耗的总功率P=UI=8 V ×0.5 A =4 W 。

10.A 11.B 12.C
13.解:(1)由题图可知,S 1、S 3断开,S 2闭合时,R 1与R 2串联, 由欧姆定律可得电路中的电流I=U U
1+U 2=6V
10Ω+30Ω
=0.15 A 。

(2)S 1断开,S 2、S 3闭合时,R 2被短路,只有R 1连入电路,所以通电5 min 电路消耗的电能W=U 2U 1t=(6V)
2
10Ω
×300 s =1080
J 。

(3)S 2断开,S 1、S 3闭合时,两电阻并联, 由并联电路的电阻特点可得电路的总电阻R=U 1U 2U 1+U 2=10Ω×30Ω
10Ω+30Ω
=7.5 Ω, 所以电路的总功率P=U 2U =(6V)
2
7.5Ω=4.8 W 。