电学计算题及标准答案

电学计算题249．把R １和R ２串联后接到电压为12V的电路中，通过R １的电流为0.2A，加在R ２两端的电压是4V．试求：（1）R １和R ２的电阻各是多少?（2）如果把R １和R ２并联后接入同一电路（电源电压不变），通过干路的电流是多少?250．如图132所示电源电压不变，闭合开关后，用电器R １、R ２均正常工作．已知R １的额定功率为1.5瓦，电流表Ａ１的示数为0.5A，电流表Ａ２的示数为1.5A．根据以上所给的条件，你最多可以求出几个与该电路有关的物理量?并逐一列式计算出这些物理量．图132图133图134251．如图133所示电路中，电源电压为10V，R １＝40Ω，开关闭合后，电流表的示数为0.75A．求：（1）通过电阻R ２的电流强度；（2）电阻R ２的阻值．252．如图134中，电源电压为10V，灯L １、L ２上分别标有“12Ｖ36Ｗ”、“12Ｖ24Ｗ”字样．求：（1）当开关S １、S ２均闭合时，电流表、电压表的示数分别为多少?（2）当开关S １断开时，电流表、电压表的示数又是多少?253．组成串联电路和并联电路，所给器材有：定值电阻R １、R ２、R ３，电源（电压不变）和开关各一个，导线若干．每次组成电路时，可以三个电阻都用或任意选用两个．对符合以上要求的所有的各种电路，用电流表来测量通过各个电阻的电流和干路电流，用电压表来测量各个电阻两端的电压，结果发现：（1）电流表最小的示数为0.5A；（2）R １消耗的电功率的最大值为某一值P ｍ；（3）在组成的图135甲所示的电路中，R １消耗的电功率为P ｍ／9，电压表的示数为4V；（4）在组成的图135乙图所示的电路中，ａ、ｂ两处的电流强度之比等于1∶4．求：定值电阻R １的阻值为多少?图135254．如图136所示，已知R １＝20Ω，把电阻R １和R ２并联后接到电源上，已知电路总电阻是12Ω，电流表示数为0.3A，求：（1）电阻R ２的阻值；（2）电源电压；（3）通过R ２的电流．255．如图137所示，有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻串联在电路中．请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答．（至少选择两种做法，但要求每次补充不同类型的条件，提出不同的问题）256．如图138所示，R １和R ２为两个定值电阻，R ２是R １的ｎ倍，小灯泡L 上标有“6V3Ｗ”的字样，S 为单刀双掷开关．当S 与点ａ接通时，小灯泡正常发光；当S 与点ｂ接通时，小灯泡消耗的功率为额定功率的四分之一．（1）若ｎ为小于5的正整数，试通过计算说明ｎ的可能值．（2）试求ｎ取以上可能值时，R １和R ２相应的阻值．图136图137图138图139257．如图139所示，R １＝10Ω，R ２＝20Ω，电源电压Ｕ＝6V．（1）当S １、S ２都断开、S ３闭合时，求电流表的示数和R １的电压．（2）当S １、S ２都闭合、S ３断开时，求电流表的示数．（3）开关处于何种情况下，电流表会烧坏?258．如图140所示，R 1＝20Ω，R 2＝40Ω，电源电压保持不变．（1）当开关S １、S ２都闭合时，电流表Ａ１的示数是0.6A，小灯泡L 恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；（2）当开关S １、S ２都断开时，电流表Ａ２的示数是0.2A，求小灯泡的实际功率；（3）小灯泡的额定功率是多少?259．一只标有“6Ｖ3Ｗ”的小灯泡（电阻不变）与R １＝12Ω的电阻串联后，接在电源上恰能正常发光；若灯与R ２串联后接在原电路中，用电流表测得通过小灯泡的电流为0.6Ａ；若R １与R ２串联后接在原电路中，试求出与R ２有关系的电学物理量．260．如图141所示电路，电源电压Ｕ恒定且小于10V，R １＝15Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻小于15Ω．当开关S 断开，滑动变阻器的滑片位于ｂ端时，电流表的示数为0.2A；当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片位于ａ端时，电流表的示数为1A，且小灯泡正常发光．求小灯泡的额定功率（温度对灯丝电阻的影响忽略不计）．图141图142261．如图142所示，设电源由1.5Ｖ干电池4节串联而成，并保持电压不变．滑动变阻器固定端Ａ、Ｂ之间电阻值R ０＝18Ω，灯泡L 上有“6Ｖ?2Ｗ”字样．当开关S 闭合后，求：（1）当变阻器滑片P 在Ａ端时，电流表的读数和灯泡L 消耗的功率．（2）当变阻器滑片P 在Ｂ端时，电流表的读数和灯泡L 消耗的功率．262．如图143所示的电路中，R ０＝30Ω．当闭合开关S 后，滑动变阻器的滑片P 移动到ａ端时，电流表的示数Ｉ１＝0.2A；当滑片P 移动到ｂ点时，电流表的示数Ｉ２＝0.1A．求：（1）电源的电压是多少?（2）滑片P 分别移到ａ端和ｂ点时，电阻R ０的电功率各是多少?（3）滑动变阻器ａｂ之间的阻值R ａｂ是多少?图143图144263．如图144所示，电源电压不变，开关S 闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使它连入电路的电阻为滑动变阻器最大电阻R ′的1／4，此时电压表的示数为10V，变阻器上消耗的功率为10瓦；当滑动变阻器的滑片移到最右端时，电压表的示数为5V，电流表的示数为0.5A，求：（1）定值电阻R 的阻值及滑动变阻器的最大阻值R ′的大小；（2）电源电压．264．如图145所示电路中，电源电压为16V，R １为滑动变阻器，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R ２为18Ω，灯泡L 上标有“12Ｖ8Ｗ”字样．设灯泡电阻为恒定值．（1）当开关S １闭合、开关S ２断开时，电流表的读数为0.4A，求此时滑动变阻器接入电路的电阻值．（2）当开关S １、S ２都闭合后，若整个电路处在A全工作状态，求灯泡L 上消耗的最大功率．图145图146265．在如图146所示的电路中，电源电压不变．当开关S 闭合，滑片P 置于滑动变阻器的ｂ端时，电压表Ｖ１的示数为12V，电流表Ａ的示数为0.4A；当滑片P 移至滑动变阻器的中点时，电压表Ｖ２的示数恰等于Ｖ１示数的一半．（滑片处于任何位置灯泡均可发光）求：（1）画出P 在中点时的简化电路图．（2）滑动变阻器的最大阻值为多少Ω?（3）滑片P 的由变阻器的ｂ端移至中点过程中，灯泡Ｅ消耗的电功率变化了多少瓦?266．王明同学家的电炉铭牌模糊不清了，为了测出电炉的额定功率，他让家里所有的用电器都停止工作，只接入电炉让其正常工作，然后观察家里配电盘上正在运行的电能表，电能表上标有“3000R ／ｋＷｈ”，利用手表计时，发现1分钟电表盘转了50转，那么：图140（1）电炉的额定功率是多少?（2）王明同学觉得电炉使用不方便，想对电炉进行改装：使电炉的功率可以为额定功率，也可以为额定功率的1／4．请你利用一个开关和一个定值电阻帮助他设计一个电路，画出电路图，并计算出定值电阻的大小．267．如图147所示，定值电阻R ０＝10Ω，当S １和S ２均闭合且滑动变阻器的滑片P 滑到ｂ端时，电流表Ａ１、Ａ２示数的比值为4∶5；当S １和S ２均断开且滑片P 置于滑动变阻器的中点时，小灯泡的功率为5Ｗ．已知灯泡发光时的电阻为5Ω，求电源电压及滑动变阻器的最大阻值为多少（设电源电压不变）?图147268．如图148所示，R ０为3Ω，R 为滑动变阻器．当滑动变阻器的滑片P 滑到Ｍ点时，电压表读数为9V；当滑动变阻器滑片P 滑到Ｎ点时，变阻器连入电路的阻值为滑片P 滑到Ｍ点时变阻器连入电路的阻值的5倍，此时电压表读数为4.5V．已知电源电压保持不变，求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器滑片P 到Ｎ点时滑动变阻器的电功率．图148图149269．如图149所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标有“2.5Ｖ 1.25Ｗ”字样，滑动变阻器R 的最大阻值是40Ω．闭合开关后，当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L 恰好正常发光，求：（1）电源电压；（2）小灯泡在此电路中的最小功率．270．如图150所示，电源电压保持不变，电阻R ２＝4Ω，滑动变阻器的总电阻R ０＝20Ω．当开关与触点1连接，滑动变阻器的滑片P 滑到ｂ端时，电流表示数为0.2A；当滑片P 滑到ａ端时电流表示数为0.6A．求：（1）电阻R １的阻值；（2）当开关S 与触点2连接，调整滑动变阻器的阻值时，电阻R ２上消耗电功率的最大值和最小值．图150图151271．如图151所示，一只标有“8Ｖ4Ｗ”的灯泡L 与一只滑动变阻器R 串联．当开关S 闭合后，已知滑动片P 在ｂ点时，电压表Ｖ的示数为12Ｖ；当滑动片P 从ｂ点滑到ａ点时，电路中电阻值增大了6Ω．求：（1）滑动片P 在ｂ点时，灯泡的电阻值及通电3分钟灯泡消耗的电能．（2）滑动片P 在ａ点时，灯泡的实际功率多大?（灯泡灯丝电阻保持不变）272．如图152所示电路，电源两端电压保持不变，L 是“6Ｖ3Ｗ”的小灯泡，滑动变阻R ′的最大阻值是20Ω．当开关S ２断开，S １闭合时，调节滑动变阻器的滑片P 处于某一位置时，灯L 刚好正常发光．问：（1）灯L 的电阻是多少?（2）电源的电压是多少?（3）再将开关S ２闭合，电压表、电流表的读数各是多少?图152图153273．如图153所示电路的电源电压保持恒定，滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω，灯泡L １、L ２上分别标有“6Ｖ6Ｗ”、“12Ｖ6Ｗ”字样．当闭合开关S 、S １、S ２，滑动变阻器的滑片P 处于某一位置时，灯L １正常发光，电流表的示数为1.5A．（设两灯的电阻均为恒定值）求：（1）灯L １的电阻是多大?（2）此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?（3）当开关S 闭合，S １、S ２断开时，调节滑动变阻器滑片的位置，使灯L ２消耗的最小功率为多少?274．如图154所示，小灯泡L 标有“6Ｖ1.5Ｗ”字样，滑动变阻器R ２的最大阻值为24Ω，电压表的量程为0～3V，电源电压保持不变．（1）当开关S １、S ２都闭合时，小灯泡恰能正常发光，电流表示数为0.55A，求电阻R １的阻值和电流通过小灯泡在1分钟内做的功．（2）当开关S １、S ２都断开时，整个电路消耗的最小功率是多少?图154图155275．在图155所示的电路中，开关S １、S ２是两只能同时断开或同时闭合的联动开关，R １＝10Ω，灯泡L 上标有“6Ｖ3.6Ｗ”的字样，滑动变阻器R ２的滑片置于中点，电源电压恒定．闭合开关S ，当两开关S １、S ２处于某一状态时，用电流表测量得电流为1.2A；当两开关S １、S ２处于另一状态时，用电流表测得电流为0.3A．（1）求电源的电压及R ２的最大阻值．（2）当灯泡上有电流通过时，移动变阻器滑片，求灯泡L 实际功率的变化范围．276．如图156所示，电源电压恒定不变，R １＝6Ω，R ２＝24Ω，滑动变阻器R ３的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．（1）断开开关S １、闭合开关S ２，10秒钟内电流通过R １产生的热量为60焦，求电源电压；（2）闭合开关S １、S ２，求这时电路的总电阻及电压表的示数；（3）断开开关S １、S ２，求当电路处于A全工作状态时，电路消耗功率的实际范围．277．家用简易调光台灯实际上是将白炽灯与变阻器串联后，再接入220V电路中．若某调光台灯的灯泡上标有“P Ｚ220－40”字样．求：（1）该灯泡正常工作时的电流；（2）该灯泡正常工作时的电阻；（3）当该灯泡的实际功率约为额定功率的50%时，变阻器连入电路的电阻约为多少Ω?（假设灯丝的电阻不变）278．如图157所示的电路中，电源电压不变，R １、R ２是定值电阻．若开关S 闭合，电流表示数为1.8A，电阻R ２消耗的电功率为3.6瓦；若开关S 断开，电流表的示数为1.2A．求：电阻R １和R ２的阻值各为多少?图157图158279．在温度为20℃、质量2400克的水里有一根阻值为10Ω的电阻丝，若通过此电阻丝的电流是10A，需要多少时间才能把水加热到95℃?（假设电阻丝放出的热量全部被水吸收）?280．有一电热毯，附有如图158所示的电路图，说明书上标明所用的电压为220V，电热毯电阻R 为1210Ω．现利用开关S 的通断可以使电热毯的发热功率分为两档，Ⅰ挡为功率最大档，Ⅱ挡功率为Ⅰ挡的1／4．试问：（1）开关处于什么状态时，电热毯的功率最大?它的值为多少?（2）电阻R ′应为多大?281．小明家的一电热水壶，铭牌如下表所示．现他在壶中装上3升20℃的水［ｃ水＝4.2×10３焦耳／（千克·℃）］．求：（1）壶中所装水的质量是多少?（2）在额定电压下烧开这些水需要多少分钟?（假设壶内气压等于1个标准大气压且不计热损失）（3）若在用电高峰，电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该水壶的实际电功率是多少?282．一台电动机，线圈的电阻为40Ω，接在220V的电路中使用，正常工作时通过的电流为0.5A．（电动机的转轴与轴承间的摩擦忽略不计）求：（1）这部电动机转变为机械能的功率是多少?（2）用此电动机匀速竖直向上提起质量为20千克的物体，10秒钟能使物体升高多少米?283．有两根电阻丝，其阻值R １＝2R ２，分别用并联和串联两种方式接在同一电源上使用．问：（1）在相等的时间内，哪一种接法产生的热量比较多?写出你判断时所根据的公式和理由．（2）并联时产生的热量与串联时产生的热量之比是多少?284．某工地的电压为220V，且保持不变．因工作需要，用较长的导线A装了一只“220Ｖ100Ｗ”的白炽电灯．通电后发现灯泡亮度比正常工作时暗一些，用电压表测得灯泡两端的电压为200V．现用一只“220Ｖ200Ｗ”的灯泡替换“220Ｖ100Ｗ”的灯泡接在电路中，达到了工地照明要求．求：（1）电路中导线的阻值．（2）“220Ｖ200Ｗ”的灯泡在电路中消耗的实际功率．（温度变化对电阻的影响不计）285．一般情况下，用电器的实际工作电压并不完全等于它的额定电压．家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以近似测出用电器的实际工作电压．如果在家庭电路中只接入一个电饭锅，测得电能表转过100转的时间为121秒，求此时电饭锅的工作电压．（设电饭锅的电热图156丝电阻不变，电饭锅的铭牌和电能表的盘面如下表所示）286．家用电熨斗为满足不同布料的整烫需要，通常设计成三档不同的温度档．图159甲是它的工作原理图，其中R １、R ２为电热丝，且R １＝R ２＝R ，图159乙是电熨斗旋转开关在不同温度档时的连接情况．图159（1）若电熨斗处于“低温档”，正常工作时消耗的电功率约为220瓦，求每根电热丝的阻值．（2）电熨斗处于“高温档”时，求工作1分钟所产生的热量．287．李华同学准备自制一个亮度可调的玩具台灯，他选用了下列器材：一个电压为6V的电源，标有“10Ω1Ａ”的小滑动变阻器，一只标有“2.5Ｖ0.5Ａ”的灯泡，一个开关和若干导线等．李华用这些器材组成一个串联电路．请问：（1）李华同学选用的这些器材的规格合适吗?为什么?（2）现有一段电阻丝（其电阻丝的电阻为每厘米1Ω），将这段电阻丝接入李华设计的上述串联电路后，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡的亮度都不会超过正常发光时的亮度．那么电阻丝是怎样接入电路的?其长度为多少?（3）电阻丝接入电路后，电阻丝消耗的最大功率是多少?288．下表所示为国产某型号全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据，根据表格，回答：（1）这台洗衣机在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流是多大?（2）若洗衣的累计时间为20分钟，则洗衣机消耗的电能为多少千瓦时?289．张明得到一个旧电热暖手器，铭牌上表示额定值的字样中，能看清的只有“24Ｗ”这几个字，为了能正确地使用这只电器，他找来一只标有“600Ω0.4Ａ”字样的电阻．他将电阻、电热暖手器和开关串联起来接到家庭电路中，然后进行如下的实验和观察：将开关接通后，电能表在5分钟内恰好转动411转；断开开关后，电能表在3分钟内恰好转动240转．已知他家电能表上标着3000R ／ｋＷｈ（表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转3000转），家庭电路的电压为220V，在张明做实验的时间内，家中其他用电器用电情况没有变化，假定电热暖手器和电阻的阻值都不随温度变化．求：（1）电热暖手器的额定功率是多少?（2）除做实验的支路外，张明家3分钟用电多少千瓦时?（3）电热暖手器和电阻支路的电功率是多少?（4）电热暖手器的额定电压是多少?（此项结果四舍五入到整数）电学计算题答案249．R １＝40ΩR ２＝20ΩＩ＝0.9A250．Ｕ１＝3VＵ２＝3VＵ＝3VＩ２＝1A R ２＝3ΩR １＝6ΩR 总＝2ΩP ２＝3瓦P 总＝4.5瓦251．（1）Ｉ２＝0.5A（2）R ２＝20Ω252．（1）Ｉ＝2.5AＵ＝10V（2）Ｉ＝1AＵ１＝4V253．R １＝2Ω254（1）R ２＝30Ω（2）Ｕ＝6V（3）Ｉ２＝0.2A255．（1）补充条件：电源电压为12V求：电路中的电流强度Ｉ＝0.24A（2）补充条件：20Ω电阻的功率是3.2瓦求：30Ω电阻的功率是多少P ２＝4.8瓦256．（1）ｎ＝3ｎ′＝4（2）R １＝12ΩR １′＝6ΩR ２＝36ΩR ２′＝24Ω257．（1）2Ｖ（2）0.9Ａ（3）S １、S ３闭合258．（1）Ｕ＝Ｕ额＝12V（2）P L 实＝0.8瓦（3）P L 额＝7.2瓦259．R ２＝8ΩＩ２＝0.6AＵ２＝4.8V P ２＝2.88瓦260．P ＝3.6瓦261．（1）Ｉ１≈0.67A P １＝2瓦（2）Ｉ２＝0.33A P ２＝0262．（1）Ｕ＝6V（2）P １＝1.2瓦P ２＝0.3瓦（3）R ａｂ＝30Ω263．（1）R ＝10ΩR ′＝40Ω（2）Ｕ＝20V264．（1）R １＝22Ω（2）P ２＝1.07瓦265．（1）如图27所示（2）R P ＝20Ω（3）ΔP Ｅ＝2瓦266．（1）P ＝1千瓦（2）R ＝48.4Ω如图28所示267．Ｕ＝25V R ＝40Ω268．（1）Ｕ＝12V（2）P L ＝11.25瓦269．（1）Ｕ＝4.5V（2）P L ＝0.05瓦270．（1）R １＝10ΩP 大＝9瓦（2）P 小＝0.25瓦271．（1）R L ＝16ΩＷ＝720焦P 实＝2.56瓦272．（1）R L ＝12Ω（2）Ｕ＝12V（3）Ｕ＝0Ｉ＝1.0A273．（1）R L 1＝6Ω（2）R ＝12Ω（3）P 最小≈0.45瓦274．（1）R １＝20ΩＷ＝90焦（2）P 最小＝0.75瓦275．Ｕ＝60V R ２＝20Ω（2）0.4～3.6瓦276．（1）Ｕ＝6V（2）R 总＝4.8ΩＵ１＝0（3）3.6瓦～3瓦277．（1）Ｉ＝0.18A（2）R L ＝1210Ω（3）R ＝496Ω278．R １＝5ΩR ２＝10Ω279．ｔ＝756秒280．（1）闭合状态P 大＝40瓦（2）R ′＝1210Ω281．（1）ｍ＝3千克（2）ｔ＝20分种（3）P 实＝680.4瓦282．（1）100瓦（2）ｈ≈5.1米283．（1）并联（2）Ｑ并／Ｑ串＝9／2284．（1）R 线＝48.4Ω（2）P L ′＝140瓦285．Ｕ＝200V286．（1）R ＝110Ω（2）Ｑ＝5.28×10４焦287．（1）不合适．因为当滑动变阻器接入电路中的电阻逐渐减小时，灯泡两端的电压会逐渐增加并大大超过其额定电压，这样会烧坏灯泡．（2）串联接入电路长度＝7厘米（3）P 大＝1.75瓦288．（1）Ｉ＝1.64A （2）Ｗ＝0.12千瓦时289．（1）P 额＝24瓦（2）Ｗ１＝0.08千瓦时（3）P ＝44瓦（4）Ｕ１＝110V．。