电学专题(5)——电学计算专题

电学专题(五)—电学计算

类型一：简单电路类（不含多开关和滑动变阻器）

1. （2017.北京）如图所示，电源两端电压 U 保持不变，电阻 R 1 的阻值为 6Ω，电阻 R 2 的阻值为 18Ω。当开关 S 闭合时，电压表示数为 3V 。 求：（1）电流表的示数 I ； （2）电源两端的电压 U 。

2.(2017.吉林)如图所示，电源电压为 3V,小灯泡 L 上标有“2.5V 1W ”字样。闭合开关 后，小灯泡 L 正常发光。求： (1)通过小灯泡 L 的电流； (2)通电 60s ，电阻 R 消耗的电能。

3.（2018.济宁）将电阻、串朕后接在电路中。如图所示，在 a 、b 间接一根导线时，电 路中的电功率将变为原来的 4 倍；在 a 、b 间接电压表吋，其示数为 3V ；在 a 、b 间接电 流表时，其示数为 1A 。求： (1)电压 U ； （2）R 1 的阻值； （3）a ，b 接电压表时电路的总功率。

类型二：滑动变阻器类

4. （2017.云南）如图所示，闭合开关 S 后，滑动变阻器的滑片置于最左端时电流表的 示数 I 1=0.5A ，电压表示数 U 1=6V ；滑动变阻器的滑片置于最右端端时电流表的示数 I 2=0.25A 。若电源电压不变，求：

（1）待测电阻 Rx 的阻值； （2）滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数 U 2； （3）滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻 Rx 消耗的电功率 P 2。

5.（2017.图甲所示．滑动变阻器滑片 P 示．求：

（1）R 1 的阻值；

（2）电路消耗的最大功率； （3）当 R 2 消耗的电功率为 0.5W 时，R 2 的阻值。

6.（2018?德州）实验小组的同学设计了如图(a)所示的电路，已知电源电压不变，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P 的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图

25(b)所示的两条U-I 图线。其中利用电压表○V1 和电流表○A 的数据描绘出甲图线，利用电压表○V2 和电流表○A 的数据描绘出乙图线。求：(1)定值电

阻R2 的阻值；

(2)电源电压的大小及定值电阻R1 的阻值；

(3)R2 消耗的最大功率。

类型三：多开关类

7.(2017.六盘水)如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L 标有“12V，12W”的字样，R2=12Ω．当开关S1、S2 都闭合时，电流表示数为1.2A，这时灯L 正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响）。求：Array（1）电源电压；

（2）电阻R1 的阻值；

（3）若将开关S1、S2 都断开，此时灯L 实际消耗的功率是多少？

8.（2017.桂林）如图所示电路，电源电压恒为 12V,定值电阻 R 为 12Ω,灯泡 L 标有“12V ， 0.5A ”字样。假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求： （1）灯泡 L 的额定功率是多少？ （2）当断开开关 S 2、闭合开关 S 1 和 S 3 时，电路中的总电流是多少？ （3）开关 S 1、S 2、S 3 分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率 为多少？

类型四：滑动变阻器+多开关类 9.（2017.潍坊）如图所示电路中，电源电压保持不变，R 0 为定值电阻，灯泡 L 的额定电 压 U L =6V 。断开 S 1，闭合 S 2、S 3，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数 I 1=0.2A 时，电 压表的示数 U 1=4.8V 。闭合 S 1,S 2,S 3，滑片滑至最右端时，灯泡 L 正常发光，电流表的示 数 I 2=0.75A 。忽略灯泡电阻随温度的变化。求： （1）定值电阻 R 0 的阻值； （2）灯泡 L 的额定电流 I L 。

10.（2017.怀化）如图所示，电源电压 U 保持不变，定值电阻 R 1 的阻值是 30Ω，滑动变 阻器 R 2 的最大阻值为 50Ω，当 S 、S 1 闭合，S 2 断开时，电流表示数为 0.2A ，当 S 、S 2 闭 合，S 1 断开，且滑片 P 在 b 端时，电流表示数为 0.1A ．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）， 求：

（1）电源电压 U ； （2）灯泡的阻值；

（3）电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比

11．（2018?聊城）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻 R 1=20Ω，R 2=10Ω，R 是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片 P 移动到最右端，开关 S 1 闭合，开关 S 2 断开时，电流 表的示数为 0.3A ；当滑动变阻器滑片 P 移动到中点时，开关 S 1 闭合 S 2 断开时，电压表 的示数为 U 1，保持滑动变阻器滑片 P 位置不变，开关 S 2 闭合 S 1 断开时，电压表的示数为 U 2，且 U 1：U 2=2：3，求： （1）电源电压；

（2）滑动变阻器的最大阻值；

（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关 S 1、S 2 的开闭状态，滑动变阻器滑片 P 移动到的位置，并 计算出最小电功率是多少？

12．（2018?枣庄）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“2.5V 0.25A ” 字样，滑动变阻器 R 1 的最大值为 30Ω，定值电阻 R 2=30Ω，电流表的量程为 0～0.6A ， 电压表的量程为 0～3V ．求： （1）小灯泡的额定功率是多少？ （2）只闭合 S 、S 2 和 S 3，将变阻器 R 1 的滑片 P 调到中点时，电流表示数为 0.45A ，则电 源电压是多少？

（3）只闭合开关 S 、S 1，移动变阻器的滑片 P ，小灯泡 L 的 I ﹣U 图象如图乙所示。在保 证各元件安全的情况下，滑动变阻器 R 1 允许的取值范围是多少？

类型五：铭牌类 13.（2017.西宁）小珊新买了一个电热水壶，其铭牌如图所示，请回

答：【水的比热容 c 水=4.2×103

J/（Kg ﹒℃），气压为 1 个标准大气压】 （1（2壶将初温为 20℃的 2Kg 的水烧开，（3）在额定电压下，小珊实际将初温为 20℃的 2Kg 的水烧开，用时 7min ，则该电热水壶的效率为多 少？

14.（2018.菏泽）市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示.鼠标垫内有两个10 Ω的发热电阻,通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题:

(1)鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是客少? (2)

在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中

的电流是多少? (3)在额定电压下、鼠标垫工作8

小时，最多消耗多少电能?

类型六：多档位电器类 15.（2017.张家界）如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图.它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0 自动控制)，阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2 L，额定电压220 V，加热时的功率484W，保温时的功率44W.求：

(1)R1 和R2 的电阻值各是多大？

(2)在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200 V，加热效率为75%，若将装满水箱的水从20 ℃加热至70 ℃，需要多长时间？

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[c 水＝4.2×10 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×10 kg/m ，忽略温度对电阻的影响]

16.（2017.随州）小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小 洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电 路，R 1 和 R 2 是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关 S 2 可接 a 或 b ，该电路 通过开关 S 1 和 S 2 的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见 下表）。

（1）求 R 1 和 R 2 的阻值； （2）求出表中的 Px ；

（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高 4℃， 则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。（设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈 的质量 m=500g ，马桶圈材料的比热容 c=0.44×103

J/(kg ·℃）。

17. （2018.威海）如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关S 可以同时与a、b 相连，或只与c 相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热档时总功率为1540W，在保温档时的总功率为55W。请根据以上信息解答下列问题：

（1）将开关s 与a、b 相连时，发光(选填“红灯”或“绿灯”)，此时电饭煲处

于状态(选填“加热”或“保温”)

(2)电饭煲处于加热状态时，R 的电功率为P1；处于保温状态时，R 的电功率为P2，P1：P2=400：1.请计算电阻R1 的阻值_。

类型七：综合类 18.（2018.临沂）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，内部由加热系统和

按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V，额定功率605W。问: (1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水，

加热系统的加热电阻正常工作15min 将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c 水Array =4.2×103/(kg.℃)]

(2)当小明家的实际电压是200V 时，加热电阻工作的实际功率是

多少?

(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流

电压转换为12V),工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工

作中因发热损失的功率是多少?

19．（2018?泰安）某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO 为一水平杠杆，OA 长 120cm ，O 为支点，AB ：OB=5：1；已知报警器 R 0 的阻值恒为 10Ω， 压力传感器 R 固定放置，R 的阻值随所受压力 F 变化的关系如表所示。闭合开关 S ，水 平踏板空载时，电压表的示数为 2V ；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到 5V 时， 报警器 R 0 开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：

（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？ （3）若电源电压变为 14V ，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠 杆上水平调节踏板触点 B 的位置。试计算说明触点 B 应向哪个方向移动多少厘米？