九年级上学期物理计算题专题练习及答案.docx
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九年级上学期物理计算题专题练习及答案
首师大二附中初三物理期末复习—计算专题
温馨提示:
⑴ 前 5 题相对基础,每题的解题步骤可以不同;
⑵ 画出所需的等效电路图配合解题,做完后订正答案;
⑶ 开学后,会有针对的计算练习,会有类似的题目的考查。
1、如图 1 所示电路,电源两端的电压为 6V,且恒定不能变。
两定值电阻,其中电阻
R1 的阻值为 5Ω,电流表的示数为 0.1A。
求电阻 R2 两端的电压为多大?
R1R2
图 1A
2、下表是一台电热水器的一些技术参数。
现将水箱中装满水,求:
⑴ 电热水器正常工作的电流;(小
数点后保留一位)
⑵ 通电后正常工作时电热水器的
电阻。
3、小阳家的电热砂锅在炖汤时能够自动控制炖汤的温度,因此炖汤味道香醇,而且
节约能源。
此电热砂锅有“大火”和“小火”两个档位。
小明根据电热砂锅的工作特
点,设计出如图 2 所示的模拟电路图,加热电阻 R1 和 R2 阻值均为 50Ω。
当两个开关
均闭合,开始“大火”炖煮;当汤的温度达到沸点时一个开关会自动断开,另一个开
关仍闭合,可以维持“小火”炖煮。
求:
(1)在汤沸腾之前,电热砂锅消耗的电功率; 2)在维持“小
火”炖煮时,电路中的电流;(3)在维持“小火”炖煮时,,
电热砂锅通电 1 小时消耗
多少度电?
图 2
1
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4、如图 3 甲是某品牌的足浴盆,它既有加热功能,又有按摩功能,温控开关可自动
控制盆中水的加热温度。
图 3 乙是足浴盆的简化电路图,相关参数如右下表,请
根据这些信息完成下列问题:
型号 B25
S1
S2
220V
M
R 热
额定电压 220V
加热功率 1000W
甲
图 3
S 温
乙
电动机功率 22W
(1) 加热电阻正常工作时的阻值;
(2) 启动按摩功能时通过电动机线圈的电流;
(3) 在足浴盆中加入适量水后,在额定电压下加热并同时启动按摩功能,工作
了 5min,足浴盆消耗多少焦耳电能。
5、A、B 两灯分别标有“6V 6W”、“6V 3W”字样,通过 A、B 两灯中的电流随其
两端电压变化的关系图象如图 4 所示。
求:
(1)将 A、B 两灯并联接在 6V 电源两端,在 1min 内 A 灯消耗的电能。
(2)将 A、B 两灯串联接在某电源两端,使 B 灯恰好正常发光,此时 A 灯的电阻。
6
4
2
U/V
B A
O
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 I/A
图 4
2
温加热器,L 是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管(电阻忽略不计) S1 为电
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6、电压力锅集高压锅和电饭锅于一体,既安全又节能。
美的”牌某型号电压力锅铭
牌如下表所示,其工作原理如图 5 所示。
A 为密闭锅体,R1、R2 分别是主加热器和保
,
源开关。
闭合开关 S1 后,电路通过 R1 对电压力锅加热;当锅内水温达到 105℃时,
锅体向下移动,压力开关 S2 与触点 a 断开,与 b 点接通,电路通过 R2 对电压力锅保
温。
求:
(1)电压力锅正常加热工作时,通过加热电阻 R1 的电流;
(2)当电压力锅进入保温状态时,家庭电路电压发生变化降
为 198V,此时保温电阻 R2 消耗的实际电功率。
美的电压力锅
额定电压
额定功率加热
保温
电源频率
220V
1100W
20W
50Hz
图 5
“
7、如图 6 所示,是某型号家用保温式电饭锅及其的内部电路简化原理图,它有 高温
烧 煮”和“保温”两档,其中 S 是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,当
锅底 温度达到大约 103℃以上时,会自动弹起断开。
表格反映了该电饭锅铭牌上的
一些信息。
请你回答以下问题:
⑴请你判断:
当开关 S 被按下时,电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档?
⑵电饭锅正常工作时,在“保温”状态下 R1消耗的电功率。
图 6
3
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8、亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如
图 7 甲所示。
其中,电源两端电压是 U=4V(恒定不变),电压表量程为 0~3V,R0
是定值电阻,R0=300Ω,R1 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图 7 乙所
示.闭合开关 S 后.求:
(1)当环境温度为 40℃时,热敏电阻 R1 的阻值;
(2)当环境温度为 40℃时,电压表的示数;
(3)在电压表两端电压不能超过其最大测量值的情况下,则此电路所允许的最高环
境温度。
R1
R0
V
甲S
图 7 乙
9、如图 8 甲是小梦家豆浆机的工作原理示意图。
电动机M是用来带动刀头将原料进
行粉碎打浆的,其额定电压为 220V,额定功率是 220W。
R是加热电阻,其额定电
压 是 220V,额定功率是 1100W。
图 8 乙是此豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程
的 工作信息,纵轴表示豆浆机消耗的功率,横轴表示豆浆机的工作时间。
⑴求豆浆机的加热电阻 R 的值。
⑵求电动机的工作电流。
⑶豆浆机正常工作做一次
豆浆,总共消耗的电能是多少?
图 8
4
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10、如图 9 所示,电源电压恒定,定值电阻 R2=20Ω,滑动变阻器 R0 上标有“50Ω,
0.5A”的字样。
当开关 S 与 1 位置连接,且滑动变阻器 R0 滑片 P 置于 A 端时,
电压表的示数为 8V;当开关 S 与 2 位置连接,且滑动变阻器 R0 滑片 P 置于变阻
器中间位置时,滑动变阻器 R0 的功率为 4W。
求:
(1)电源电压 U;
(2)定值电阻 R1 的阻值;
(3)通过开关的连接及变阻器滑片的移动,可使
电路消耗的总功率最小,其最小值为多少瓦。
A
R1 V
R2
图 9
1
S
2
P
A R0 B
11、在 2015 年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试。
在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,如图 10 甲所示,闭合
开关 ,由静止自由释放重物,从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流
表的示数随时间变化的图像如图 10 乙所示,压力传感器的电阻 R 随压力 F 变化
的图像如图 10 丙所示。
电源的电压为 24V,定值电阻 R0 =10Ω。
求:
(1)在重物下落的过程中, 压力传感器两端的电压;
(2)若样品实际能承受的最大撞击力是 800N,试分析此实验中重物撞击样品时
是否会损坏样品。
图 10
5
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12、图 11 甲为一种新型电饭锅,图 11 乙为其简化电路,其中 R1 和 R2 均为电热丝,
S1 是自动控制开关,通过开关的控制,可实现智能化地控制食物在不同时间段的
温度。
图 11 丙为其在工作的 30min 内功率随时间变化的图像。
已知其高温档的
功率为 600W,电阻 R1=5R2。
(1)请写出电饭锅在低温档保温时两个开关的通断状态。
(2)求出电饭锅在这 30min 内产生的热量。
图 11
计算专题参考答案
第 1 题答案
解:
R
总
=U/I=6V/0.1A=60Ω ; R2=R
总
-R1 =60Ω-20Ω=40Ω ; U
2= I
R2=0.1A×40Ω=4V
第 2 题答案
解:
I === 9.1A ;R === 24.2Ω
U220VP2000W
第 3 题答案
解:
(1)在汤沸腾之前,“大火”炖煮,电路处于高温档。
开关 S1、S2 都闭合,只有电阻 R2 接入电路。
电热砂锅高温档消耗的电功率:
P1= U 2 / R2=(220 V)2/50Ω =968W
6
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(2)在维持“小火”炖煮时,开关 S1 仍闭合,S2 自动断开,电阻 R1 和 R2 串联,
接入电阻最大,此时功率最小,电路处于低温档。
电路中的电流:
I=U/(R1+R2)=220V/(50Ω+50Ω)=2.2A
(3)在维持“小火”炖煮时,开关 S1 闭合,S2 断开,电阻 R1 和 R2 串联。
电热砂锅低温档消耗的电功率:
P2= U 2 /(R1+R2)=(220 V)2/(50Ω+50Ω) =484W
W= P2t=0.484kW×1h = 0.484 kW·h = 0.484 度
(其他解法正确均给分)
第 4 题答案
U 2(220V) 2
热
热
动
动 =
22W
= 0.1A
动
(3) w = p t + p t = 1000w ⨯ 300s + 22w ⨯ 300s = 3.066 ⨯105 J
热
(其它解法正确均给分)
第 5 题答案
解:
(1)A 灯接在 6V 电源两端,其正常发光,实际功率为 6W
其 1min 内消耗的电能 W=Pt=6W×60s=360J
(2)B 灯正常发光,其电压为 6V,由图像知,其电流 IB=0.5A
因 A、B 两灯串联,故 A 灯电流 IA=IB=0.5A
由图像知,A 灯电流为 0.5A时,其电压UA=2V
I
A
2V
0.5A
= 4Ω
说明:
计算题若用其他方法求解,只要过程、结果正确,即可得分。
7
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第 6 题答案
解:
(1)电压力锅正常加热的电流:
I
1
1100W
(2) R
2 =
U 2 (220V )
= = 2420Ω ,
P 20W
2
电饭锅实际消耗的电功率:
R
第 7 题答案:
实
U 2 (198V )
= = = 16.2Ω
R 2420Ω
2
第 8 题答案
解:
(1)根据图乙可读出环境温度为 40℃时对应的 R1 的阻值为 200Ω;
(2)当环境温度为 40℃时,R1=200Ω,R0=300Ω,根据串联电路总电阻等于各电
阻之和可知:
R 总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,则I =
8
U 4V
R
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R0 两端的电压 U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;
(3)由题意可知电压表示数最大值为 3V,且此时电路能够测量的温度最高;
即此时电路中的电流为:
I ' =
U ' 3V
R 300Ω
0
U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V,
此时热敏电阻的阻值 R
1
'
U '
= 1
I '
V
= = 100Ω ,
0.01A
根据图乙可查得热敏电阻的阻值为 100Ω 时,对应温度为 80℃,即最高温度
为 80℃.
第 9 题答案
第 10 题答案
解:
两个状态的电路图如下:
R1
U1
R0
U0
I1 R2 0.5R0 I2
U
状态一
U
9
状态二
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(1) P = I
0
2
2
1
R = 4W
2 0
I
2
2 = 2P =
R
0
2 ⨯ 4W
50Ω
∴ I2=0.2A
⎛1⎫
2
(2)U = U - U = 18V - 8V = 10V
01
R
1 =
R
0
U
U
1 =
0
8V 4
=
1
4
R = 40Ω
5 0
(3)电源电压恒定,当电路的总电阻最大时,电路消耗的总功率
最小。
等效电路图如下:
R1R0
U 2(18V)2
P === 3.6W
小
10
(注:
其他方法正确均可得分)
U
第 11 题答案
解:
设电源电压为 U,重物下落过程电路中电流为 I1,传感器两端电压为 U1
U = U - I ⨯ R = 24V - 0.2 A ⨯ 10Ω = 22V
110
设重物撞击样品时电路中电流为 I2,传感器两端电压为 U2
U = U - I ⨯ R = 24V - 1.2 A ⨯ 10Ω = 12V
220
此时传感器的电阻
R = U 2 =
I
2
12V
1.2 A
= 10Ω
由图像可知,此时样品所受的压力为 600N,小于 800N,所以样品不会损坏
第 12 题答案
10
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11
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P
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