电化学计算题专项练习答案

电化学计算题专项练习答案

1．【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。

（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I=可得，电源的电压：

U=I2R2=0.8A×10Ω=8V；

（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R1的电流：

I1=I﹣I2=2A﹣0.8A=1.2A，

电阻R1消耗的电功率：

P1=UI1=8V×1.2A=9.6W。

答：（1）电源电压为8V；

（2）电阻R1消耗的电功率为9.6W。

2．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。

（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电阻R1两端的电压：

U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V；

（2）因串联电路中各处的电流相等，

所以，通过电阻R2的电流：

I2=I1===0.2A。

答：（1）电阻R1两端的电压为4V；

（2）通过电阻R2的电流为0.2A。

3．【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，

（1）因为并联电路中各支路两端的电压相等，

所以根据欧姆定律可得，电源的电压：

U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V；

（2））因为R1、R2并联，

所以R1、R2两端的电压均等于电源电压，

通过电阻R2的电流I2===0.2A；

根据W=Pt=UIt可得，通电100s电阻R2产生的热量Q2=I22R2t2=（0.2A）2×30Ω×100s=120J。答：（1）电源电压U是6V；

（2）通电100s电流通过电阻R2产生的热量是120J。

4．【解答】解：（1）因为灯的额定电压为U L=8V，额定功率为P L=4W，则由P=可得灯的电阻为：R L===16Ω；

（2）闭合开关S和S1时，灯泡短路，R1单独接入电路，此时其两端电压为U=9V，又知电路消耗的功率为P1=4.05W

由P=可得灯的电阻为：R1===20Ω；

开关S、S1、S2都闭合时，两电阻并联，灯泡被短路，当R2全部接入电路时，电路中电阻最大，

由I=可知此时，通过R1的电流为：I1===0.45A

通过R2的电流为：I2===0.45A，

并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A；

（3）当只闭合S2时，R2和L串联，灯泡正常发光时，电压为U L=8V，额定功率为P L=4W，

额定电流为I L===0.5A＜3A，故电路中最大电流为I=0.5A，

当变阻器接入电路阻值最大时，电路中的最小电流I′===0.25A，此时

各元件是安全的。

所以在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，电路中电流的取值范围为0.25A～0.5A。滑动变阻器消耗的功率为P=U2I=（U﹣U L实）I=（9V﹣IR L）I=9V×I﹣16Ω×I2=W﹣（4I ﹣）2W ①

当4I﹣=0即I=A＜0.5A时，R2的功率最大P max=W≈1.27W；

根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P﹣I图象，如图所示

根据图象可知，当电流最大为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，此时灯泡正常发光。此时滑动变阻器两端电压为U′=U﹣U L=9V﹣8V=1V，滑动变阻器消耗的电功率为P1=U′I L=1V ×0.5A=0.5W；

故滑动变阻器R2的电功率变化范围为0.5W～1.27W。

答：（1）小灯泡L的电阻16Ω；

（2）开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流0.9A；

（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围0.5W～1.27W。

5.【解答】解：

（1）根据P=，

灯泡电阻：R L===12Ω。

（2）由图：闭合开关S、S1，断开S2时，L与R0串联，灯泡L恰好正常发光，

所以U0=U﹣U L=18V﹣6V=12V，

由P=UI，

电路中电流I=I0=I L===0.5A，

通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功：W=U0I0t=12V×0.5A×60s=360J；

（3）由图，当闭合开关S、S2，断开S1时，R与L串联，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压，

电路中电流最大I max=I L=0.5A，

此时电路消耗功率最大，P总=UI max=18V×0.5A=9W，

此时R的功率为：P R=P总﹣P L=9W﹣3W=6W；

当电压表示数最大为15V，R连入阻值最大，电路中电阻最大，电流最小，总功率最小，此时U L′=U﹣U R=18V﹣15V=3V，

I min=I R′=I L′===0.25A，

此时R的功率：P R′=U R′I R′=15V×0.25A=3.75W。

所以R的功率变化范围是：3.75W～6W。

答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω；

（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功为360J。（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围为3.75W～6W。

6．【解答】解：（1）只闭合S1时，电路为R1的简单电路，则通过R1的电流：

I1===1A；

（2）只闭合S2时，R1与R2串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：

I2===0.6A，

通电10s的时间内电流通过R2产生的电热：

Q2=I22R2t=（0.6A）2×4Ω×10s=14.4J；

（3）当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由P=可知，电源的电压一定时电功率最大；

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，

所以，电路中的总电阻：

R===2.4Ω，