北京市2023年中考物理高频考点突破—欧姆定律的计算答案详解版
1.(1)12Ω;(2)20Ω ,18V;(3)24Ω,2.7W
【详解】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,利用公式得到灯泡的电阻
(2)只闭合S2,R与R0串联,当滑片在b点时,电压表示数为8V, 由图可知此时滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω,则此时电路的电流为
根据串联电路电压的特点和欧姆定律可得
U=IbRb+IbR0=Ib(Rb+R0)=0.5A(16Ω+R0)——①
只闭合S1,R与L串联,当滑片在a点时,由题意知:Ia∶Ib=3∶5,则
根据串联电路电压的特点和欧姆定律可得
U=IaRa+IaRL=Ia(Ra+RL)=0.3A(Ra+12Ω)——②
又因为
Ra∶R0=12∶5 ——③
则解①②③方程得:R0=20Ω,U=18V。
(3)只闭合S1,R与L串联。电流表的量程为0.6A,灯泡的额定电流为
则电路的最大电流为0.5A。根据欧姆定律得
则变阻器连入电路的最小电阻为
R最小=R总1-Rl=36Ω-12Ω=24Ω
只闭合S2,R与R0串联,滑动变阻器接入电阻最大时,电路消耗功率最小,即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V,根据串联电路电压的特点和欧姆定律可得
即
解得:R最大=100Ω。而变阻器的最大阻值为100Ω,即滑动变阻器连入电路的阻值最大可以达到100Ω,则电路的最小电流为
消耗的最小功率为
P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)定值电阻R0为20Ω,电源电压为18V;
(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为24Ω;只闭合S2时,电路消耗的最小功率为2.7W。
2.(1)30Ω;(2)90kg;(3)40Ω
【详解】(1)空载时,踏板的重力为
G=mg=5kg×10N/kg=50N
由丙图可知,此时压敏电阻的阻值R=240Ω,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴压敏电阻两端的电压
UR=U-U0=9V-1V=8V
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流
I1==A
R0的阻值
R0==30Ω
(2)电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为3V,
此时电路中的电流
I2==0.1A
压敏电阻两端分得的电压
UR′=U-U0′=9V-3V=6V
压敏电阻的阻值
R′==60Ω
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力为950N,该电子秤的量程
mmax==90kg
(3)当电子称的量程变为110kg时,
G′=m’g=110kg×10N/kg=1100N
压敏电阻受到的压力为
1100N+50N=1150N
由图乙可知压敏电阻R″=20Ω,
此时电路中的总电阻
R总==90Ω
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴
R加=R总-R0-R″=90Ω-30Ω-20Ω=40Ω
要使电子称的量程变为110kg,应串联一个40Ω的电阻。
答:(1)R0的阻值阻值为30Ω;
(2)该电子秤的量程是95kg;
(3)要使电子称的量程变为110kg,应串联一个40Ω的电阻。
3.(1)2A (2) (3)
【详解】(1)根据功率的计算公式,正常加热时,,所以正常加热时的电流为
(2)根据功率的计算公式,电压等于220v,电阻越小电功率越大,并联电路并联支路越多,电阻越小.因此2个电阻都工作时功率最大,有,只有一个电阻工作时功率最小,有从而计算出,根据欧姆定律
(3)重新加热一次历时5分钟也就是
又因为加热的功率
所以消耗的电能
本题计算的难点在于分清支路开关断开和闭合的功率哪个是440w哪个是40w
4.(1)8∶1;(2)R2=20Ω,R3=30Ω
【详解】解:(1)只闭合开关S1,S4时,电路为灯泡L1的简单电路,等效电路图如图1所示:
根据欧姆定律可得,电源的电压
当将滑动变阻器拨至中点时,再将S2闭合时,灯泡L1与滑动变阻器阻值的一半并联,等效电路图如图2所示:
并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以此时通过灯泡L1的电流不变,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R4的电流
并联电路中各支路两端的电压相等,故滑动变阻器的最大阻值为
当滑片位于最右端时,滑动变阻器消耗的电功率最小
当电流表的示数为3A时,滑动变阻器消耗的电功率最大,此时通过滑动变阻器的电流
所以
(2)只闭合S3且电路消耗的功率最大时,等效电路图如图3所示:
串联电路中总电阻等于各分电阻之和
①
只闭合S4,S5且电路消耗的功率最小时,等效电路图如图4所示:
②
只闭合S2,S3,S5且电路消耗的功率最小时,等效电路图如图5所示:
③
已知P1∶P2∶P3=42∶35∶30,则可得
即可得
④
即可得
⑤
由④⑤两式可得:R2=20Ω,R3=30Ω。
答:(1)滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为8∶1;
(2)则R2、R3的限值分别为:R2=20Ω,R3=30Ω。
5.(1)0.0025A;(2)24000Ω;(3)不能,判断依据见解析
【详解】解:(1)整个电路为串联电路,串联电路电流处处相等。则电路中的电流大小为
(2)电源电压等于110V,电路为串联,总电阻等于电压表电阻和定值电阻之和,根据欧姆定律总电阻为
待测电阻Rx的阻值为
(3)若将Rx换成阻值约为20Ω的小电阻,则电路的电流为
此时,电压表的读数为
电压表最小分度值为5V,电压表示数为109.8V会被读成110V,因此无法读出准确的电压,也就不能测出电阻的阻值。
答:(1)电路中的电流大小为0.0025A;
(2)待测电阻Rx的阻值为24000Ω;
(3)上述电路中,若将Rx换成阻值约为20Ω的小电阻,用这种方法不能准确测出它的阻值。原因是待测电阻的阻值与电压表的阻值相差太大时,电压表分得的电压过大,无法准确读出,待测电阻分得的电压可以忽略不计,故无法精确测出它的阻值。
【点睛】
6.(1)70Ω;(2)6×104J;(3)30℃~130℃
【详解】解:(1)当恒温箱中温度保持在60℃时,由乙图可知对应热敏电阻的阻值为70Ω;
(2)加热电路正常工作1min,电热丝R0产生的电热
(3)由题意可知,当I=0.05A时,电路中的电阻
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,热敏电阻的阻值
R1=120Ω
由乙图可知此时对应的温度为30℃。当滑动变阻器接入电路的电阻为90Ω时,热敏电阻的阻值
R1=R﹣R2=120Ω﹣90Ω=30Ω
由乙图可知此时对应的温度为130℃,故该恒温箱能够设定的温度范围30℃~130℃。
答:(1)当恒温箱中温度保持在60℃时,在乙图中读出对应的热敏电阻的阻值为70Ω;
(2)加热电路正常工作1min,电热丝R0产生的电热是;
(3)通过调节控制电路中滑动变阻器R2接入电路的电阻,就能调节恒温箱中需要设定的不同温度.如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω,该恒温箱能够设定的温度范围是30℃~130℃。
7.(1)12V, 48Ω;(2)0.25A, 0.75A;(3)6W,3W
【详解】解:(1)如图,S闭合,甲、乙两表均为电压表时,R1、R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端的电压,因此电源电压
电阻R1两端电压
电路电流
电阻R2的阻值
(2)甲乙均为电流表,S断开时,两电阻并联,甲电流表测流过电阻R2的电流,乙电流表测干路电流,通过R2的电流
通过R1的电流
干路电流,即乙电流表的示数
(3)电阻R1的电功率
电阻R2的电功率
答:(1)电源电压为12V,R2的阻值为48Ω;
(2)当S断开时,甲、乙均为电流表时,I甲=0.5A、I乙=0.75A;
(3)当S断开时,甲、乙均为电流表时,电阻R1消耗的功率为6W,R2消耗的电功率为3W。
8.(1)22Ω;(2)1.65×105J;(3)60℃
【详解】(1)由电路图知:衔铁被吸下时,R1、R2并联,由并联电路的特点知
电路总电阻
答:衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是22Ω。
(2)由电路图知,保温状态下:R2、R3、R串联,10min加热电路产生的热量
10分钟内热水器散失的热量
答:10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J.
(3)由由图2可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小,由得:保护电阻R0的最小值
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流
I=10mA=0.01A
此时电流总电阻
此时热敏电阻
R=R总﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω
由图2可知,此时水温为为60℃。
答:保护电阻R0的阻值至少为200Ω,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃。
9.(1)1A,6Ω;(2)3Ω;(3)4Ω。
【详解】(1)小灯泡正常发光时UL=6V,PL=6W,则
IL===1A,
RL===6Ω.
(2)当闭合开关S1和S2时,灯泡L与滑动变阻器串联,
为了保证电路安全,则电路中的最大电流I=IL=1A,此时UL=6V;
滑动变阻器两端的电压U1=U﹣UL=9V﹣6V=3V,
所以滑动变阻器接入电路电阻的最小值R1===3Ω.
(3)当闭合开关S1、断开开关S2时,灯泡L与滑动变阻器、电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
根据串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器的滑片从一处(a)滑到另一处(b)时,U1=1V变为U1′=5V,
则电路中的电流由Ia变为Ib=Ia﹣0.4A;
因电源的电压不变,
所以U=U1+Ia(RL+R0)=1V+Ia(6Ω+R0),
U=U1′+Ib(RL+R0)=5V+(Ia﹣0.4A)×(6Ω+R0),
联立等式可得:R0=4Ω。
10.(1)6V;
(2)0.5A;12Ω;
(3)1.5A;9W。
【详解】解:(1)当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P滑至滑动变阻器a端时,电路为灯泡L的简单电路,因为L正常发光,所以电源的电压:U=U额=6V;
(2)L正常发光时,两端的电压UL =6V,功率为3W,
因为P=UI,所以通过的电流
I实=I额===0.5A,
因为I=,
所以灯泡的电阻
(3)当开关S1 、S2 、S3都闭合且滑片滑到中点时,电阻R1、R2并联,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,
所以两支路的电流分别为:
,
,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以电流表的示数:
I=I1 +I2 =0.5A+1A=1.5A,
此时电路消耗的总功率:
P总=UI=6V×1.5A=9W。
答:(1)电源电压为6V;(2)小灯泡正常发光时的电流和电阻分别是0.5A和12Ω;(3)滑动变阻器滑片P滑到R2中点时,电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是1.5A和9W。
11.(1)R的阻值为20Ω;(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,通电10s灯泡消耗的电能为36J;(3)只闭合开关S2,断开S1,S3时,小灯泡实际的电功率为0.4W.
【分析】(1)当开关S1闭合,S2,S3断开时,电路为R的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R的阻值;
(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,灯泡与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路独立工作、互不影响可知通过R的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值,利用W=UIt求出通电10s灯泡消耗的电能;
(3)只闭合开关S2,断开S1,S3时,L与R串联,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出小灯泡实际的电功率.
【详解】(1)当开关S1闭合,S2,S3断开时,电路为R的简单电路,电流表测电路中的电流,
根据欧姆定律可得:
R===20Ω;
(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,灯泡与R并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴此时通过R的电流0.3A不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴IL=I﹣IR=0.9A﹣0.3A=0.6A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴灯泡的电阻:
RL===10Ω,
通电10s灯泡消耗的电能:
WL=UILt=6V×0.6A×10s=36J;
(3)只闭合开关S2,断开S1,S3时,L与R串联,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴此时电路中的电流:
I′===0.2A,
灯泡的实际功率:
PL=(I′)2×RL=(0.2A)2×10Ω=0.4W.
12.(1)3.96×106J;(2)20A;(3) ,加热电阻R1和R2的阻值分别为22Ω、11Ω
【详解】(1)正常工作15min加热电阻R消耗的电能
W=Pt=4400W×15×60s=3.96×106J
(2)由P=UI可得,电热水器正常工作时电路的电流强度
I===20A
(3)由题意可知,两加热电阻并联,分别用一个开关控制电路,如下图所示:
夏季:只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,总功率P1=2200W,由P=可得
R1==22Ω
春、秋两季:只闭合开关S2时,电路为R2的简单电路,总功率P2=4400W,则
R2==11Ω
冬季:同时闭合开关S1和S2,总功率
P总=P1+P2=2200W+4400W=6600W
【点评】本题考查了电功公式、电功率公式的灵活应用,关键是根据题意设计出符合要求的电路图,要注意电路的总功率等于各用电器的功率之和。
13.(1)12V,10Ω;(2)14Ω;(3)5Ω~60Ω,0.8 A~3 A
【详解】解:(1)设电源电压为U,灯丝的电阻为RL,只闭合S2时,R1与L串联,可得
U=I1(Rl+RL)=0.4A×(20Ω+RL)
只闭合S3时, R2与L串联,变阻器的滑片P在正中点时,可得
U=I2(+RL)=0.3A×(+RL)
解得
U=12V,RL=10Ω
(2)只闭合S3时,若L正常发光则电路中电流为
所以变阻器 R2连入电路的阻值为
(3)闭合S1、S2、S3时,灯泡被短路,R1、R2并联,当R2最大时电流表示数最小为
所以电流表接0~3A量程,电流表示数为3A时,通过R1的电流为
通过R2的电流为
R2的阻值为
答:(1)电源电压为12V,灯丝电阻为10Ω;
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器 R2连入电路的阻值为14Ω;
(3)闭合S1、S2、S3,为保证不损坏电流表,变阻器R2的阻值可调范围为5Ω~60Ω,电流表的变化范围为0.8 A~3 A。
14.(1)1A; (2)110 Ω;(3)5.544×105 J
【详解】解:(1)由于电动机的额定功率为220W,故由公式P=UI可得,电动机转动时通过线圈的电流
(2)干路电流为3A,故通过电阻R的电流为
IR=3A-1A=2A
电热丝R的阻值
(3)豆浆机的整个过程可分为两部分,一是电热丝加热的时间为20min,电动机的工作时间为2min,故消耗的总电能
W总=W1+W2=UIRt1+UIMt2=220V×2A×20×60s+220V×1A×2×60s=5.544×105J
答:(1)电动机转动时通过线圈的电流为1A;
(2)电热丝R的阻值为110 Ω;
(3)20min内豆浆机消耗的电能5.544×105J。
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)观察甲电路,小灯泡和保护电阻以及滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡电压,电流表测量电流大小。灯泡额定电压为6V,乙图中当灯泡电压达到额定电压时,额定电流I=1.0A。所以灯泡的额定功率
(2)当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动过程中,滑动变阻器阻值变小,电流变大。当滑动变阻器阻值最小等于0时,电流最大等于1A。此时,灯泡电压为6V,保护电阻R0=2Ω,电流I=1A,滑动变阻器电阻等于0,保护电阻的电压
电源电压
(3)当滑动变阻器滑片处于最右端,阻值最大时,电路总电阻最大,电流最小。从乙图可以看出,滑动变阻器阻值最大时,,此时灯泡电压,保护电阻的电压
那么滑动变阻器电阻所分电压
此时滑动变阻器阻值
16.(1)6Ω;(2)48Ω;(3)12V
【详解】解:(1)小灯泡的电阻为
(2)由
P1=I12RL
得出
由于电源电压不变,故有
将RL=6Ω,代入上式,可解得R=48Ω。
(3)电路的总电阻
此时电路中的电流为灯泡的额定电流
电源电压
U总=IR总=1A×12Ω=12V
答:(1)小灯泡的电阻为6Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值48Ω;
(3)电源电压为12V。
【点睛】
17.(1)12 W; (2)6Ω; (3)0 W
【详解】(1)闭合S2,断开S1、S3时,L2、L3两灯串联,
U2实=U2额=6V,P2实=P2额=12W
(2)闭合S1、S3,断开S2时,L1、L3两灯并联,据题意,小灯泡电阻不变
(3)S1、S2、S3均闭合时,L1、L3两灯并联,L2短路,等效电路如图所示。 因为L3两端的电压远高于其额定电压,L3烧坏,所以实际功率为0W。
答:(1) L2的实际功率为12W;
(2) L1的电阻为6Ω;
(3) 等效电路图
L3的实际功率为0W。
18.(1)(2)(3)
【详解】(1)(2)开关当S2闭合,Sl、S3断开时,电灯和电阻串联,对灯泡:
当灯泡功率为时,根据有:
根据欧姆定律得:
R0== =
根据串联电路电阻关系,得:
根据 欧姆定律得,电阻R两端的电压:
(3)当Sl、S3闭合时,S2断开,电路为并联电路,此时通过电阻的电流:
通电2分钟电流做功:
19.(1)0.2A (2)0.09A (3)60kg
【详解】(1)电路中总电压:U=9V;电流:I=0.2A;电子秤在1min内消耗的电能:
W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J;
(2)由乙图可知,托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时,压敏电阻R的阻值:R=100Ω,此时电流中电流:
;
(3)电路中允许的最大电流:Imax=0.6A,压敏电阻的最小阻值:
;
由图象可知压敏电阻所受最大压力:F=150N;
由杠杆平衡条件:FOB=FAOA,
即:
150N×20cm=FA×5cm,
解得托板对A点的最大压力:
FA=600N;
电子称测量的最大质量:
。
20.(1)6Ω;(2)0.4A;(3)4~9V
【详解】解:(1)由图像可知,当U2额=6V时,I2额=1A。根据欧姆定律,则L2正常发光时的电阻为
(2)闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,L1、L2并联。因小灯泡L2的额定电压大于小灯泡L1,所以L1正常发光,则电源电压为
U=U1额=4V
此时电路的总电流为
由图像可知,当电压为4V时,通过小灯泡L2的电流为I2=0.9A,则L1正常发光时的电流
I1额=I总-I2=1.3A-0.9A=0.4A
(3)只闭合S3,滑片P置于最右端时,L1、L2及变阻器R串联。正常发光的一只小灯泡为L1,电路中电流
I串=I1额=0.4A
L1的电阻为
由图像可知:当电流等于0.4A时,L2两端的电压U2=1V,L2的电阻为
由于R2∶R=1∶4,则变阻器的电阻
R=4R2=10Ω
电源电压为
U’=I串R总’=I串(R+R2+R1)=0.4A×(10Ω+2.5Ω+10Ω)=9V
综上可知,在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围为4~9V。
答:(1)L2正常工作时的电阻为6Ω;
(2)L1正常工作时的电流为0.4A;
(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围是4~9V。北京市2023年中考物理高频考点突破—欧姆定律的计算原卷版
1.如图所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia.只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图所示;当滑片置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib.已知Ra∶R0=12∶5,Ia∶Ib=3∶5.(灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压;
(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少.
2.如图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示。R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻使随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5kg,电源电压保持9V不变。g取10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1V。求R0的阻值。
(2)该电子秤的量程多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻。使电子秤的量程变为110kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
3.家庭用的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态.加热前温控开关S1处于闭合状态,闭合开关S后饮水机开始加热,当水箱内水温达到98℃时温控开关S1自动断开,饮水机处于保温状态,当水温降至一定温度时,S1又闭合重新加热,饮水机铭牌数据与电路原理图如下:
水箱容量 额定电压 加热功率 保温功率
2L 220V 440W 40W
(1)正常加热时通过饮水机的电流是多少?
(2)正常加热时电阻R2的阻值是多少?
(3)若饮水机重新加热一次的时间为5min,加热一次消耗的电能是多少?
4.在如图所示的电路中,电源电压和各灯泡的阻值均保持不变。电流表的量程为0~3A,灯泡L1的电阻R1=10Ω。请画出该题的各个等效电路图。
(1)只闭合开关S1、S4时,电流表的示数为1A,当将滑动变阻器滑片拨至中点处,再将S2闭合时,电流表的示数为1.5A,则在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为多少
(2)只闭合S3时,电路消耗的最大功率为P1,只闭合S4、S5时,电路消耗的最小功率为P2;只闭合S2、S3、S5时,电路消耗的最小功率为P3,已知P1∶P2∶P3=42∶35∶30,则R2、R3的限值各为多少
5.在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的大电阻,将它与一个阻值很大的待测电阻Rx串联接入电路,根据电压表的示数可以测出Rx的阻值,这是一种测量大电阻的方法。如图所示的电路中,电压表的内阻RV=20kΩ,量程为150V,最小分度值为5V,电压U=110V,电压表的示数为50V。
(1)求电路中的电流大小;
(2)求待测电阻Rx的阻值;
(3)上述电路中,若将Rx换成阻值约为20Ω的小电阻,用这种方法能否准确测出它的阻值?写出你的判断依据。
6.如甲图所示的电加热恒温箱,由控制电路和加热电路两部分构成,其中控制电路由U1=6V的电源、电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成。加热电路由U2=220V的电源和R0=48.4Ω的电热丝串联而成。恒温箱内包含了图中虚线框内的电热丝R0和热敏电阻R1。乙图是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像。当控制电路中的电流达到0.05A时,衔铁被吸下来,触点处断开,加热电路停止工作,当控制电路中的电流小于0.05A时,衔铁被弹回,触点处接通,加热电路正常工作,根据以上信息回答下列问题:
(1)当恒温箱中温度保持在60℃时,在乙图中读出对应的热敏电阻的阻值为多大?
(2)加热电路正常工作1min,电热丝R0产生的电热是多少?
(3)通过调节控制电路中滑动变阻器R2接入电路的电阻,就能调节恒温箱中需要设定的不同温度.如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω,该恒温箱能够设定的温度范围是多少?
7.如图所示:电源电压恒定不变,R1=24Ω,S闭合,甲、乙两表均为电压表时,U甲=12V,U乙=8V。
(1)求电源电压及R2的阻值;
(2)当S断开时,甲、乙均为电流表时,求出I甲、I乙的示数;
(3)当S断开时,甲、乙均为电流表时,求出电阻R1、R2消耗的电功率P1、P2。
8.图为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能.图中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路.当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通.热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中.已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V.
(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大 若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少
9.如图所示的电路中,小灯泡L上标有“6V 6W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)若电源电压是9V,闭合开关S1和S2,为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是多少?
(3)若换一个电压未知但不变的电源,闭合开关S1、断开开关S2,滑动变阻器的滑片从一处从滑到另一处时,电压表的示数由5V变化到1V,电流表的示数变化了0.4A,则R0的阻值是多少?
10.灯L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R2的最大电阻为12Ω,R1=12Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P滑至滑动变阻器a端时,灯L恰好正常发光。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)灯L正常发光时的电流和电阻各是多少?
(3)当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时,电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少?
11.如图所示的电路中,电源电压恒为6V.
(1)当开关S1闭合,S2,S3断开时,电流表示数为0.3A,求R的阻值;
(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,求通电10s灯泡消耗的电能;
(3)只闭合开关S2,断开S1,S3,求小灯泡实际的电功率(假设小灯泡的电阻不变).
12.小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器,小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W。额定电压是220V,工作电路图如图所示(图中R是给水加热的电阻),小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大,浪费电能,冬天4400W的额定功率过小,不能满足人对热水的需要。两人交流讨论后根据自家的实际情况,从节约、低碳、环保的角度,提出了以下选购要求:①该电热水器额定电压是220V;②夏天额定功率是2200W,春、秋两季额定功率是4400W,冬季额定功率是6600W。求:
(1)如图所示,该电热水器正常工作15min,加热电阻R消耗的电能?
(2)如图所示,该电热水器正常工作时,电路中电流强度是多大?
(3)请你用两个加热电阻R1,R2和两个开关S1,S2设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图(画在答题卡的指定位置),并计算出加热电阻R1和R2的阻值各是多大?
13.如图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的量程(0~0.6A或0~3A).只闭合S2时,电流表的示数为0.4A;只闭合S3,且变阻器的滑片P在正中点时,电流表的示数为0.3A。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)电源电压和灯丝电阻;
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器 R2连入电路的阻值;
(3)闭合S1、S2、S3,为保证不损坏电流表,变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围。
14.某豆浆机内部简化电路如图所示,R为电热丝,为电动机,其额定功率是220W,S1为控制电动机工作的自动开关,小明磨制豆浆时,把豆浆机接入220 V电路中工作20min,其间电动机转动时间共2min,电动机转动时电路总电流是3A。求:
(1)电动机转动时通过线圈的电流;
(2)电热丝R的阻值;
(3)20 min内豆浆机消耗的电能。
15.小明用如图(甲)所示的电路测额定电压为6V的灯泡的功率,保护电阻R0=2Ω。闭合开关S,滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中,通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图(乙)所示。求:
(1)灯泡的额定功率;
(2)电源的电压;
(3)滑动变阻器的最大电阻值。
16.如图所示,小灯泡的规格为“6V 6W”,滑动变阻器的最大阻值为R,大小未知。电源电压和灯丝电阻均保持不变。
(1)求小灯泡的电阻;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接人电路的阻值为时,灯泡的功率为P1;当滑动变阻器接人电路的阻值为R时灯泡的功率为P2。已知,求滑动变阻器的最大阻值R;
(3)假如滑动变阻器接人电路的阻值为时,小灯泡正常发光。求电源电压。
17.如图所示。电路中电源电压可调,小灯泡L1标有“6V 6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样(假设小灯泡电阻不变)
(1)闭合S2,断开S1、S3,调节电源电压使电压表V2的示数为6V,求L2的实际功率。
(2)闭合S1、S3断开S2,调节电源电压使电压表V1的示数为3V,求L1的电阻。
(3)闭合S1、S2、S3,画出此时的等效电路图,调节电源电压为18V,求此时L3的实际功率。
18.如图所示,电源电压为6V恒定不变.灯泡上标有“6V 4W”的字样.当S2闭合,Sl、S3断开时,灯泡的实际功率为0.25W.求:
(l)电阻R两端的电压;
(2)电阻R的阻值.
(3)当Sl、S3闭合时,S2断开,通电2min,电流通过电阻R做的功.
19.某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤,其原理如图甲所示,它主要四部分构成:托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示重力大小的仪表A(实质是量程为0~0.6A的电流表),其中OA长5cm,AB长20cm,电源电压恒为9V,压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示(托板和杠杆组件的质量可以忽略不计,g取10N/kg)。求:
(1)托板上放某一重物时,电流表示数为0.2A,电子秤在1min内消耗的电能;
(2)托板上没有放置物体时,电路中的电流;
(3)为保护电流表不被损坏,电子秤能测量的最大质量。
20.实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到如图1所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示。闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W;只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为R2∶R=1∶4。求:
(1)L2正常工作时的电阻;
(2)L1正常工作时的电流;
(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围。
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