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电学计算题集锦

发布时间:2014-01-11 16:00:50  

电学计算题集锦

3.如图23甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为R1?40?,电源电压及

灯L的电阻保持不变。当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,电流表A1、

A2的示数分别为如图23乙、丙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于

变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A,求:(1)电源的电压; (2)R2

的电阻; (3)灯L的电阻;(4)整个电路消耗的最小电功率;(提示:电路的总电阻最大时消耗的电功率最小)。

4.如图同学们常见的家用饮水机,它的铭牌上标有:额定电压220V,频率50Hz,加热功率350W。将它接在220V的电压下,

(1) 当它处于保温状态时,饮水机中的电流为0.1A,这时饮水机消耗的电功率是多大?

(2)当它处于加热状态时,如果消耗的电能全部用来加热水,它能使热水罐中0.5kg,20℃的水的温度升高

到90℃要多少时间?

(3) 它的工作原理比较简单:整个电路由一个电热元件R1、一个限流电阻R2和一个温控开关S组成(如图

13)。当S接a时,电热元件R1被接入电路中,饮水机开始将水加热;当水温达到一定温度时,温控开关自动切换到b处,饮水机处于保温状态。请你按上述原理完成图13中的电路图。

5.如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的电阻,S是控温开关。电热毯标牌上标有“220V 40W”字样。问(不考虑温度对电阻值的影响):

⑴、要使电热毯处于低温挡时,开关S应处于什么状态?

⑵、发热电阻丝R0的阻值是多大?

⑶、当电热毯处于低温挡时,电路中的电流为0.1A,则在10s

内电阻丝R0产生的热量是多少?

7.如图10所示电路中,小灯泡L标有“6V 6W”字样,R2=3Ω,当S1、S2都闭合时,电

流表示数为1.2A,这时小灯泡L正常发光,求:

(1)电源电压U

(2)电阻R1的阻值

(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率

10.如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V 。开关S 闭合后,电流表的示数为0.5A ,电压表Vl的示数为3V 。当把滑动变阻器的滑片P 移到最右端时,电流表的示数为0.3A 。

求:① 电压表V2 的示数;

② 电阻R1的阻值;

③ 滑动变阻器的最大电阻;

④ 滑片移到最右端时,Vl的示数及此时电路消耗的总功率。

11.如图5 所示电路,电源两端电压U=7.5v , 且保持不变,R 为保护电阻,L 为标有“6 V 3w”

的小灯泡,不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3v 。闭

合开关S 后,要求灯L 两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则

滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 。

13.某同学用同一品牌型号如图所示的电水壶做物理实验,测得的数据填在了下面表格内.

请你根据以上数据进行计算与分析:

(1)计算出XX—l型电水壶的工作电流和壶中水所吸收的热量.

(2)计算出XX一2型电水壶所消耗的电能和烧水的效率.

14.冬天,伍珍同学使用电热毯时,发现电热毯有高温和低温档,她决定探究电热毯内部电路.图甲、乙分别为他和裘实设计的电热毯的模拟电路图(电炉丝相当于电热毯内部发热电阻).

(1)图甲中定值电阻R1=10Ω(置于电热毯外部),电炉丝R2=20Ω,请计算低温档时发热电功率;

(2)图乙中两根电炉丝R2=20Ω、R3=10Ω,请计算高温档时发热电功率;

(3)请对两个同学设计的模拟的电路进行评估(请指出你认为好的设计电路,并说明优点和缺点)。

医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为4.5V.

(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到115℃时,器械共吸收多少热量?[c钢=0.46×103J/(kg·℃)]

(2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内,其受压面积为2cm2,如果R1表面能承受的最大压力为70N,则锅内允许的最高气压是多少?

(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表),当锅内气压不高于1标准大气压时,A1显示气压值都为0,此时R1阻值为200Ω,求:气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处?

(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度

当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为多少?

16.如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油的多少.已知:压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.

27若压力传感器R的上表面面积为5cm,汽油热值为4.6× 10J/㎏,汽油密度为0.7×

3310㎏/m,电源电压为6V.请回答:

(1)当油与箱总

重为600N时,压力传感器R受到的压

强是多大?

(2)若油箱内油为10㎏时,汽油完全燃烧能放出的热量是多少?

-23(3)如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10m时,电路中电流是多少?

19.如图所示电路,灯泡L上标有“4V 2W”字样,R0=5Ω,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,其滑片P起初处于中点,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V。则:(1)只闭合S1,灯泡L恰好正常发光,求电源电压;(2)只闭合S2,当变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值的一半时,求电路消耗的总功率;(3)只闭合S2,求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。

20.在物理实验课上,小强用一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器,接上10V电源能正常工

作;小强用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时,电热器消耗的功率是其额定功率的

0.64倍。求:

(1)电热器正常工作的电流和额定功率;

(2)小灯泡的电阻值。

21.液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具,而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用,小胜进行了调查,得出如下两组数据:

请问:(1)若小胜家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃,则他家一天需消耗多少热量?[C水=

34.2×10J/(kg·℃)]

(2)上述热量若靠电磁炉提供,需耗电多少度?若靠液化气炉提供,需燃烧多少千克的液化气?(1kw·h=

63.6×10J)

(3)通过计算,你认为使用哪种炉具耗能费用更低?

(提示:液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比;电磁炉热效率是指电磁炉

有效利用的热量与消耗的电能之比)

22.如图13所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值

为12Ω,

电流表的量程为0-3A.

(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10min内电流通过

R1所产生的热量是多少?

(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2的电功率的变化范围是多

少?

24.保温箱的简化电路如图所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,达

到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路。S是保温

箱的温度设定开关,它有三个档,分别为60℃、50℃和40℃,加热功率分

别为90W、72W和45W。电源电压为36V,R1、R2、R3都是发热体。

(1)当S拨至位置1时,加热功率是多少?R1的阻值是多少?

(2)当S拨至位置3时,电路中的电流是多少?

(3)当S拨至位置2时,R2的阻值是多少?

25.小磊学习了电学知识后.与同学小光一起对他们住宅楼的用电情况作了调查。通过调查得知住宅楼内所有用电器功率(如下表所示),同时还观测到:在用电高峰时,用电器两端电压达不到220V,最低时电压只有210V;在用电低谷时,电压又略高于220V,最高达225V。

(1) 当住宅楼内的所有用电器同时正常工作时,通过输电线的总电流是多少?

(2) 当用电高峰电压最低时,处于工作状态的白炽灯泡的实际功率为其额定功率的百分之几?(假设灯泡的电阻不变)

28.如图10所示,电流电压不变,灯L上标有"10V 2W"字样,S闭合时灯恰能正常发光,电压表示数为2V.S断开时,灯L的实际功率为额定功率的1/4.(灯丝电阻不变)

求:(1)电源电压U;(2) 求S断开时,电路消耗的总功率?

27.阅读下面短文:

导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外半导体有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。

有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低面迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。

回答下列问题:

⑴、如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 (填“大”或“小”)。

⑵、上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图15所示),则25℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)

⑶、为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检测大棚内温度的变化,请用图16中的器材(可增加元件)设计一个电路。

29.如图23所示电路中,R1=10Ω. 当开关S闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V. 求:

(1)电源电压;(2)R2的阻值. R2 R1

S 图23

30.星期天,小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示,对家用电器进行相关观察和

研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象,有关记录如下表:

请你就小明在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题.

(1)若不考虑温度对电热水壶

中电热丝电阻的影响,求电热丝的电阻值. (2)在电热水壶烧水过程中,根据电能表表盘的转动情

况,求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率.

(3)将问题(2)的求解结果,与小明在活动中记录的有关数据进行比较,提出一个有待进一步研究的新问题.(注:只提出问题,不要求作说明或解答)

31.如图12所示,电源电压保持不变,电阻R1=30Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的

示数为0.8A,求电源电压和R2的阻值各为多少?

33.张可最近注意到家中的灯泡比平常亮,他猜测可能是电压超过了220V。为了证实猜想,他做了如下的实验,关

闭家中其它电器,只开一只“220V100W”的电灯,观察家中标有“3000R/KW·h”的电能表在20min内转了121转。求:⑴这只电灯的电阻多大?⑵在20min内这只电灯消耗的电能是多少?⑶张可家此时的实际电压多少?⑷为了使这只灯正常发光,应串联一个多大的电阻?

34.如图所示,电源电压恒为6V,R1、R2是定值电阻,滑动变阻器最大值为R,当断开S2动滑片P,电路消耗功率的最大值和最小值之比为4:1;当断开S1和S3、闭合S2滑片P在a点(此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4R)和在最右端电流表的示

数之2:1当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为1.25A.求:①R1和R的比值; ②

R2和R的比值; ③R1、R2、R3的值。

35.如图所示的电路中,电源电压保护不变,没有变阻器的最大阴值是40Ω。闭合开关S

后,当滑动变阻器的滑片P置于端时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为6V。求

(1)电阻R1的阻值是多少?

(2)当滑动变阻器的滑片置于a端时,电流表和电压表的示数分别是多少?

(3)滑动变阻器的滑片在a、b两端点处时,R1消耗的功率之比。

36.微波炉是一种效率很高的家用电器。可是有一天,小宇在商场中听到了顾客和售货员的一段对话:售货员说,微

波炉很省电,加热食品又快;顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开保险丝就熔断。小宇听了很迷惑,到底谁说得对呢?他用家里的微波炉进行了实验(铭牌见表)。将一瓶550毫升的矿泉水倒入杯子中,用温度计测得初温为20℃,放入微波炉中以最大功率加热2分钟,取出后测得水温为62℃。

请你帮小宇计算出以下两个量: ⑴微波炉以最大功率加热时电路中的电流。(结果保留两位小数)

⑵微波炉以最大功率加热2分钟消耗的电能。小宇又用“220V,800W”的电热水壶,使等量的水升高同样的温度用了4分钟。可见,售货员说“省电”的意思是 ;而微波炉一开保险丝就熔断的原因是

37.如图,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:

⑴连接A和B,将测通器的m连接在D上。当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端(填字母,下同)。

⑵为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将两两根导线辨别开。

38.如图14所示,电源电压恒定不变,当S断开时,电压表示数为10V。当开关S闭合

后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.4A,求:

(1) 两灯泡的电压U1和U2 分别是多少?(2)两灯泡的总功率?

39.某工厂设计了两种淋浴器。一种是淋浴时电流直接对流动的水加热;另一种则是备有水箱,待箱中的水加热至合

适的温度后再供淋浴。按一般淋浴要求:淋浴器用水的流量约为10L/min ,合适的水温约50℃,用水时间约为5 min ,加热前的水温按20℃考虑。一般家庭供电电路允许的最大电流为20A。请根据以上情况和要求完成:(1)按淋浴器用水的流量为10L/min ,每分钟用水多少kg?

(2)电加热的效率为70%,他一次淋浴约消耗多少电能?

(3)通过具体的计算,结合数据分析论证哪一种淋浴器不适合一般家庭选用?

40.如图所示,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A1、电流

表A的量程均为0~0.6A,电源电压保持不变。将滑动变阻器的滑片P滑至b

2 (1)断开S1、闭合S2,电压表的示数为6.0V,电流表A的示数为0.30A.

求滑动变阻器的最大阻值以及它在1min内产生的热量; (2)闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.10A,求R1的阻值; (3)断开S1、S2,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值调节范围。

41.如图18所示,电源电压保持不变。滑动变阻器R0的滑片位于右端,当开关S1闭合、

S2断开时,电流表的示数为I,电阻R1消耗的电功率P1=2W;当开关S1断开、S2闭

合时,电流表的示数为I ?,电阻R2消耗的功率为P2=2W。

若I∶I ?=2∶1。求:⑴R0和R2的比值;⑵开关S1断开、S2闭合,滑片位R0中点时,

电路消耗的总功率。

42.2005年福建省节能宣传周的主题是:科学用电,共建节能型社会。提倡居民夏季期间空调温度设定在26℃~28℃。为响应倡导,小明将家中的一台额定电压为220V,制冷额定功率为1000W的空调,温度设定从原来24℃改为28℃,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2.5kW·h。求:

(1)这台空调正常制冷时,工作电流是多少?(计算结果保留一位小数)

(1)这台空调一个月(按30天计算)可节约电能多少kW·h?

(3)若某边远山区的“希望小学”,每间教室仅有两盏“220V 40W”电灯,那么小明家中的这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时?

43.如图所示,将两个电阻R1与R2并联后接在电压为24 V的电源上,开关S闭合后干路电

流为2A,通过电阻R1的电流是1.2A,求:R1与R2的阻值分别为多大?

46. 如图18所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9V,电

流表示数为0.15 A;滑片P在中点C时电压表的示数为6V.

求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值;(2)电源电压和R2的阻值.

47.如图15所示,电源电压12V且保持不变,小灯泡标有"6V 3W"字样。

(1)只闭合开关S时,小灯泡恰好正常发光,求电流表的示数和R,的阻值;

(2)当开关S、S2、S3都闭合时,电流表示数是3A;求R2的阻值;

(3)求通电10min,电流对R3所做的功。

48.某农村学校食堂一个电热箱的电热丝烧断了,检修时发现电热箱的铭牌模糊不清,只能隐约看到“??额定电压

220V??电阻48.4Ω??”等字样。电子器材商店只有两种规格为"220V 500W”、“220V 2000W”的电热丝。小琼同学提出一个想法:将"220V 500W”的电热丝截取一半替换烧断的电热丝,电热箱即可使用。

(1) 通过计算说明,接入这样的电热丝,能符合电热箱额定功率的要求吗?并分析电热箱能否正常工作。

(2) 请你再提出一种想法,帮助学校食堂换上合适的电热丝。

49.如图15所示,为一只手电筒的结构原理图.电源电压为3V,灯泡电阻为10Ω.

(1)求电路接通后通过灯丝的电流;

(2)为解释光的有关现象,爱因斯坦提出了光子说,他认为光的能量是一份一份的,每份能量叫做一个光子.若灯泡发光的每个光子的能量约为3×10J,请你估算10s内它发出多少个光子.(假设电流所做的功全部转化为光能)

50.如图14所示,L是“12V 6W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器(阻

值0 — 24Ω),设电源电压和灯泡电阻不变.

(1)求小灯泡的电阻值.

(2)闭合开关S、S1.滑片P在a端时,小灯泡恰能正常发光,电流表示数为

0.9A,求R1的阻值.若滑动变阻器的滑片向右移至某处时,电流表示数为0.8A,

求此时电路消耗的总功率.

(3)闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移动过程中,灯泡消耗的最小功率.

-19

51.在如图所示的电路中,电源电压U=12V,且保持不变,灯L上标有”10V 5W”字样,

R1=10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,不考虑灯丝电阻随温度的变化。

(1)开关S闭合,S1断开,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为10V时,滑动变阻

器接入电路的电阻是多少?

(2)开关S、S1都闭合,将滑动变阻器滑片P移至最左端时,若灯L仍然能发光,电流

表的示数是多大?此时灯L是正常发光吗?

52.某同学在“用电压表和电流表测导体的电阻”实验中,按如图所示的电路图连接好电路,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别读出电压表和电流表的几组示数并记录,根据记录的数据,作出如图所示的U—I图线。则被测电阻R1的电阻值为 欧姆。滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的指针位置如图所示(电压表所接的量程为0—3伏特),则电压表的示数为 伏特。

54.在学习了电学知识后,同学们尝试“设计电路和编制习题”,老师提供了以

下器材:电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、导线.

(1)小虎第一个完成设计,他设计的电路如图24所示.他编制的试题是:“在图

24所示的电路中,闭合开关S1,通电5min产生多少热量?”请你解答此题:

(2)小华思考一会儿,设计了能提供两种功率工作的电路.编制的试题

是:“在小虎设计的电路上再加一个开关,使电路能以两种功率工作,

其大、小功率之比是___________.” 请你在图24中完成小华的设计,

并将电路大小功率之比填入空格中.

(3)小明经过认真思考后,用了三个开关,设计了能提供三种功率工作

的电路.请你在图25的方框内,画出小明所设计的电路图.

55.如右图所示,电源电压为15V, R1为400,开关S闭合后,电流表的示数为0.5A,求:

(l)R1、R2并联后的总电阻多大?

(2)R2是多大?

(3)2min内电流通过电阻R2做多少功?

56.我市阳逻电厂三期扩建工程完工后,其发电机组的总输出功率将达到2.4×106kW,成为华中地区最大火力发电厂

之一。

(1)发电机的工作原理是什么?如果该发电机组一年输出电能1.2×1010kW·h,发电机组一年工作的总时间为多少小时?

(2)如果某发电机每发出1度电,要消耗热值为3.0×107J/㎏的标准煤0.4㎏,该发电机的效率为多大?

(3)若电厂通过供电系统用220V的恒定电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电,某天小刚发现自家“220V100W”的白炽灯工作10min时,消耗电能为4.86×104J,已知小刚家进户线上装有一空气开关,当电流达到20A时,空气开关自动“跳闸”,他家此时允许消耗的最大电功率为多大?(不考虑温度对电阻的影响)

57.如图13所示电路,已知电源电压为6V,R1的阻值为2Ω,R2的阻值为3Ω,R3的阻值

为6Ω。求(1)S1、S2都闭合时电流表的示数;(2)S1、S2都断开时电路的总功率。

59.在一次科技小组的活动中,同学们按照如图所示的电路在AB之间接入一根细铜丝,闭合开关S后,调节滑动变

阻器,使电流表的读数保持3A不变,过了一会儿,细铜丝熔断.在 AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一固定值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的读数保持3A不变.小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)

(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)

答:

(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量.

(3)如果你家准备安装一台“220V 1500W”的电热水器,你应该选用 (较粗/较

细)的铜导线作用连接线比较安全.

60.小明学过安全用电知识后,想自制一只台灯,他选购了一只标号是“36V 36W”的灯泡,回到家后在着手安装时,

突然想起家中的插座提供的电压是220V,于是他在包装盒内寻找说明书,但没有找到,却发现了一只配件.

(1)小明想知道配件的作用及有关它的性能参数(如额定功率、额定电流、电阻等),于是设计了如图所示的电路图和记录数据的表格,请你根据电路图帮助他把实物图连接完整.

(2)小明在正确连接完电路后,将测得的实验数据记录在下列表格中,根据实验数据能够知道配件的性能参数是 (只要求写出一个参数及其数值).

(3)小明用“36V 36W”的灯泡和配件制成了一只台灯,请你在虚线框内画出这只台灯的电路图,并说明配件在电路中所起的主要作用是什么? 答: .

(4)你认为小明自制的台灯合理吗?(请简述理由)

答: .

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