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电学计算专题训练
2010年电学计算专题训练
卧龙中学物理组
一、复习目标:
①记住欧姆定律的内容、表达式,并能熟练运用欧姆定律解决简单的电路问题;
②知道串并联电路中电流、电压、电阻的关系,并分析解决简单的串、并联问题;
③知道电功、电功率的公式,并会求解简单的问题;
④知道额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系;
⑤记住焦耳定律公式并能用焦耳定律进行求解通电导体发热问题。
二、知识储备:
1、欧姆定律:
(1)内容:
(2)公式:
变形公式:
、
(3)适用条件:
2、串联电路和并联电路特点:
物理量\电路
串联电路
并联电路
电流
电压
电阻
电功
电功率
电热
推论
3、电能和电热的关系:
纯电阻电路:
电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.
电能:
W=电热:
Q=电热和电功的关系
表明:
在纯电阻电路中,电功电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的
4、电能表的铭牌含义:
220V5A
2500R/KW.h
5、额定电压是指用电器在____时的电压,额定功率是指用电器在____时的电功率。
某灯泡上标有“PZ220-60”,“220”表示,
“60”表示电阻是
三、典题练习:
题型一:
运用欧姆定律和电功率公式的基本计算
1.一根镍铬合金丝两端电压一定,将镍铬合金丝对折后接入原电路中,其电阻将 ,通过的电流将______。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
2.在研究导体中的电流与电压的关系实验中,某同学发现当电压表示数为5V时,电流表示数为0.25A,此时导体的电阻为______。
若电压表示数为6V伏时,电流表的示数会变为______。
3.电动吹风机标有“220V1100W”字样,正常工作10min,消耗电能J,它的电阻为Ω.标有“220V2000W”字样的电热水壶正常工作3min,消耗电能KW·h.
4.一只灯泡两端电压是220V,10min消耗的电能为2.4×104J,则灯泡的功率是W,通过灯泡的电流是A,灯丝的电阻是Ω。
5小明同学在一次实验中,将灯泡两端的电压从12V增加到14V,他观察到和灯泡串联的电流表的示数变化了0.2A,下面的说法中正确的是(灯丝电阻不变).该灯泡消耗的电功率变化了()
A。
0.4WB.2.8WC.2.4WD.5.2W
6一定值电阻两端的电压为4V时,电功率是1W;当这个电阻电压为2V时,它的电功率为:
()
A.1WB.2WC.0.5WD.0.25W
7.斌斌家最近买了一个微波炉,他发现,当微波炉工作时,家里的电能表转得飞快,他想了想最近学过的物理知识,明白了微波炉()
A.消耗的电能很多B.电功率很大C.里面有很多食物D.消耗的电能很少
8.家庭中使用的手电筒,通常是由2节新干电池作为电源的,若小灯泡发光时的电流为0.3A,这时小灯泡的功率最接近()A.0.1W B.1W C.10W D.100W
9.标有“220V60W”和“36V60W”的甲、乙两个灯泡,都在额定电压下工作,两灯泡工作2h消耗的电能()
A.甲灯泡消耗的多B.乙灯泡消耗的多C.两灯泡消耗一样多D.无法比较
10.一段电阻丝正常工作时的电功率为P,若将这段电阻丝均匀拉长一些后再接入原来的电源上,它的功率变为P1,则 ( )
A、P1>P; B、P1<P; C、P1=P; D、无法比较。
题型二:
串、并联电路特点的基本计算
1.某灯泡正常电压是24V,正常发光时灯丝电阻为16Ω,若想使该灯泡在电源电压为36V的电路中正常发光,可在电路中______联一个阻值为Ω的电阻
2.现有两个电阻分为为10Ω和15Ω,把它们接入一电路中,电源电压为6V,则流过源的最大电流为________A,最小电流为_________A。
3.在如图电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表Al的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.则:
(1)通过电阻R2的电流为_______A.
(2)电源电压为______V.(3)电阻R2的阻值为______Ω.
4.如图所示,已知R1与R2两端所加电压为24V。
如果R1=80Ω,开关闭合后,R2中的电流为0.2A,则R2=Ω,干路中电流I=A。
再给R1、R2并联一个200Ω的电阻,电路中的总电阻会变(填“大”或“小”)。
5.如图所示R1=2Ω。
S闭合,某同学在一次实验中记录了三个电表的读数是2、2、3,但漏记了单位(电流的单位是安培,电压的单位是伏特).则电源电压为V,R2的阻值为Ω
6.(2011襄阳)如图5甲所示当开关从点2转到点1,电流表和电压表对应的示数如图乙,由图甲和图乙中的信息可知,电源电压为______;R2的阻值为______;电阻R2的I-U图像是丙图中______。
(选填“a”、或“b”)
7.如图所示是A、B两导体电流随电压变化的图像,若A、B串联后的电阻为R串,则R串在()
A.甲区域B.乙区域C.丙区域D.无法确定
8、如图,已知R1﹥R2,将它们按以下4种方式接入同一个电路,在相同的时间内消耗电能最少的是()
9.把“220V40W”和“220V60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中,结果是:
()
A.每只灯泡的额定电压都变小了B.每只灯泡的实际功率都小于其额定功率
C.每只灯泡的额定功率都变小了D.每只灯泡的额定电压都小于其实际电压
10、一只“10V5W”的甲灯和一只“6V1.8W”的乙灯串联后接入电路中,两灯均能发光,比较它们的实际功率(不考虑温度对电阻的影响),则:
()
A.甲灯大些B.乙灯大C.两灯一样大D.无法判断
题型三:
比值题
1..有两个电阻,R1=4Ω,R2=6Ω,如果把它们串联在电路中,通过它们的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为Ul、U2,则I1:
I2= ,U1:
U2= 功率之比为如果把它们并联在电路中,通过它们的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为Ul、U2,则I1:
I2= ,U1:
U2= 功率之比为
第2题图第3题图第4题图第5题图
2.如图甲所示,闭合开关S后,两相同电压表的指针偏转都如图乙所示,则L1和L2两灯的电阻之比为()A.1:
4B。
4:
1C。
1:
5D、。
5:
1
3.如图所示的电路,电流表A1与电流表A2的指针偏转角度相同,则两个电阻R1与R2之比是()
A.1:
5B.5:
1C.1:
4D.4:
1
4.如图所示电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R2当滑片P处于a端时电压表的示数为2V,当滑片A.2:
1B.1:
2C.1:
1D.无法确定
5.如图所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为I甲︰I乙=2︰3,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U甲︰U乙=
P处于b端时电压表的示数为1V,则R1与R2的阻值之比为()
6.如右图所示,灯L1、L2上分别标有“6V6W”、“6V3W”的
字样,当开关S闭合时,灯L1、L2都能发光,则甲、乙两电压表的
示数之比是
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶3
D.3∶2
7.如右图所示,当S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲:
U乙=5:
3;当甲、乙两表换成电流表时且S断开时,R1与R2消耗的功率之比P1:
P2=______
题型四:
电表示数变化题
(一)滑动变阻器的移动引起的电压表和电流表示数变化
1.在如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表、电流表的示数的变化情况是()
A.电压表、电流表示数均变大B.电压表、电流表示数均变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小D.电压表示数变小,电流表示数变大
2.如图所示是童童设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻。
当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是()
A.电流表示数变大,电压表示数变小B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表、电压表示数都变大D.电流表、电压表示数都变小
3.如图所示,电源电压恒定,当合上开关S后,向右移动变阻器R2的滑片的过程中,
、
示数的变化情况是()
A、
示数变小、
示数变大B、
示数变小、
示数不变
C、
示数变大、
示数不变D、
示数变大、
示数变大
4.如图所示的电路中(电源电压不变),闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片自左向右移动时,下列判断中正确的是()
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变大D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
第1题图第2题图第3题图第4题图
5.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时()
A.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡变暗B.电压表示数变小,电流表示数变大,灯泡变亮
c.电压表示数变小,电流表示数变小,灯泡变暗D.电压表示数变大,电流表示数变大,灯泡变亮
6.如图所示,电源保持6V的电压不变,开关S闭合后,电流表的示数是0.4A,电压表的示数为2V,则电阻R1的阻值是_______Ω;将滑动变阻器R2的滑片由a向b移动的过程中,电流表的示数将________,电
压表的示数将_____(两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,下列说法正确的是():
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变D.电压表V2与电流表A的示数之比不变
8.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,如图所示是它的原理图,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度增大而减小。
如果测试到的酒精气体浓度越大,那么()
A.传感器的电阻越大B.通过传感器的电流越小
C.电压表的示数越大D.传感器两端的电压越大
第5题图第6题图第7题图8题图
(二)开关引起的示数变化
1.如图所示,电源电压保持不变,开关S1已闭合。
若再闭合开关S2,则________的示数变大,小灯泡L1的亮度________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
2.如图所示电路,电源电压不变,当开关S由闭合到断开时,电压表的示数将电流表的示数将。
3.如图所示,电源电压为6V,并保持不变,当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.5A,则R1的电阻值为Ω;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V。
则R2的电阻值为Ω;如果电路中只闭合S3,电压表示数是V。
4.小丽同学设计了如图所示的电路,当闭合开关S后,电压表的读数将()
A.变小B.不变C.变大D无法判断
第1题图第2题图第3题图4题图
5.如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S1、S2,
两电表均有示数。
若断开开关S2,则
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小B.电流表和电压表的示数都变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大D.电流表和电压表的示数都变大
题型五:
图像信息题(I—U图象与I—R图象)
1.下图中甲、乙是用伏安法分别测定两个不同电阻R甲、R乙所得出的电流与电压的关系图线,请判断两电阻的大小()
A、R甲>R乙B、R甲<R乙C、R甲=R乙D、条件不足,无法比较
2.小红同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象,下列结论与图象相符的是
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
3.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是
A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比
B.导体a的电阻大于导体b的电阻
C.当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流为0.1A
D.将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
第1题图第2题图第3题图第4题图
4.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是()
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电流为0D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
5.如图所示,一个白炽灯泡,当其两端电压增加时,以下是它的电流随电压变化的图像,正确的是()
6.通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图像如图所示。
现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端。
下列分析正确的是()
A.R甲:
R乙=2:
1B.U甲:
U乙=2:
1C.I甲:
I乙=2:
1D.I乙:
I甲=2:
1
7.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,甲的电阻为_________Ω;将甲和乙并联后接在电压为2.0V的电源两端,干路中的电流为___________A.
第5题图第6题图第7题图
8.图甲是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图,图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图像。
通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4V时,灯丝电阻为Ω;当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻将,其原因是。
第8题图第9题图
9.如图16甲所示电路,可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。
求:
(1)当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值。
(2)可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1各是多大?
10.(2011岳阳)如图为电路元件A和B的I-U图像,根据图像提供的信息,
求:
(1)元件A的阻值为多大?
(2)若将他们并联,接在4.0V的电源上,电路中的总电流为多大?
(3)若将他们串联,接在某电源上,电路中的电流是0.15A,电源
电压是多大?
11.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为
A.24Ω0.67WB.20Ω0.8WC.24Ω0.96WD.20Ω0.67W
12.某个小灯泡上标有“6V6W”字样,其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示,当小灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电功率为W.
13.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如右图.
⑴由图可知,元件中的电流与它两端电压之间关系遵循欧姆定律.
⑵将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端,求元件A的电功率及通过A和B的总电流.
⑶将A和B串联后,通过A和B的电流为0.2A,求电路的总功率;
⑷将A和B串联后,测得A的电压为2.0V,求这时B的功率
第1题图第2题图第3题图
14.如图甲所示,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡
上标有“2.5V”的字样,图乙是通过小灯泡的电流与它
两端的电压关系的图像。
求:
(1)当小灯泡两端的电压为2V时。
灯丝的电阻。
(2)当小灯泡正常发光时,电路消耗的总电功率。
15.如图甲电路所示,电源电压为9V且保持不变,
小灯炮标有“6V6W”
的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙.
求:
⑴小灯炮正常发光时电阻为多少欧?
⑵当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率
为多少瓦?
图甲图乙
⑶当电压表的示数为2V时,整个电路10s
内消耗的电能是多少?
题型七:
动态电路计算
(一)开关变化的动态电路
1.如图所示的电路中,电源电压若保持不变,R1=4Ω,R2=6Ω。
⑴、若开关Sl、S2都断开时,电流表的示数为0.6A,则电源电压是多大?
⑵、若开关Sl、S2都闭合时,电流表的示数为2A,那么R3的阻值是多大?
2.(2011襄阳)某课外活动小组需要对两只定值电阻R1、R2和一个滑动变阻器R3的电阻进行测量,将这些元件连成如图16所示的电路。
闭合S1,断开S2,将滑动变阻器的阻值调到最大时,电流表的读数为0.2A,电压表的示数为2V;若将S1、S2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.9A。
求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值R3是多少?
(3)R2的阻值是多少?
3、如图所示,R1=30Ω,R2=80Ω,电源电压保持不变,假设灯丝电阻不变。
(1)当K、K1、K2都闭合时,电流表A1示数是0.4A,小灯泡L恰好正常发
光,求电源电压、小灯泡的额定电压和A2示数各是多少?
(2)当K闭合,K1、K2都断开时,电流表A2的示数是0.1A,求小灯泡的实
际功率是多少?
(3)小灯泡的额定功率是多少?
4、如右图R1=2ΩR2=3Ω,当S1闭合,S2、S3断开时电流表示数0.6A.;当三个开关都闭合时电流表示数为1.5A且电灯正常发光。
求
⑴电源电压,⑵灯的额定功率.
⑶三个开关都闭合,通电1分钟R2消耗的电能是多少?
5、如图电源电压6V,两个灯泡都标有“6V3W”的字样,该电路消耗的最大功率为_______该电路消耗的最小功率为_______。
﹙开路除外﹚
(二)滑动变阻器滑片的移动引起电路的变化的计算
1.如图所示电源电压保持不变U=12V,R1`=10Ω,R2为0-20Ω的滑动变阻器,开关S闭合后,使滑动变阻器P从a端移动到b端,电流表、电压表变化的范围。
2.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10Ω。
当闭合开关S,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.3A;当把滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.2A。
则电源电压为 V,滑动变阻器R2的最大阻值为Ω。
图4
3.如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是()
A.0Ω~10ΩB.0Ω~20ΩC.5Ω~20ΩD.2.5Ω~10Ω
4.如图l1(a)所示的电路中,电源电压不变。
闭合开关后.滑片由b端向a端移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图11(b),则电源电压U=V,电阻R=Ω,滑动变阻器的最大阻值是Ω。
5如图电路,电灯L上标有“12V3W”字样,滑动变阻器上标有“12欧2安”字样,当滑片P置于中点C时,灯正常发光,求滑动变阻器滑片P移动后电灯L的最小实际功率。
6、如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当变阻器滑片P在中点a处时,电流表读数为0.6A;当滑片P在b端时,电压表读数为5V,电流表读数为0.5A,请根据测得的数据计算出前后两次在电阻R1上消耗的功率.
题型八:
电路故障分析
1.如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮。
用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触C、d两点时,两灯都亮。
则()
A.灯L1断路B.灯L2断路C.灯L2短路D.开关S断路
2.如图2所示,闭合开关S后,L1和L2两盏电灯都不亮,电流表指针几乎没有偏转,电压表指针明显偏转,该电路的故障可能是()
A、L1灯丝断了B、L2灯丝断了C、电流表损坏D、L2灯炮处短路
3.图3所示电路,电源电压为6V.闭合开关后,两个小灯泡均不发光,用电压表测得ac与bd两点间的电压均为6V,则故障可能是()
A.L1的灯丝断了B.L2的灯丝断了C.R的电阻丝断了D.开关接触不良
第4题
第3题
第2题
第1题
4.如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有读数.则故障原因可能是()
A.L1断路B.L1短路C.L2断路D.L2短路
5.在如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表有示数.已知电路中各处均接触良好。
(1)请写出发生上述现象的三个可能原因:
;;.
(2)为进一步确定原因,小华同学将一个电流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况.著电流表有示数,说明上述现象产生的原因是(写出一个可能原因);若电流表无示数,说明上述现象产生的原因是。
(3)小明同学准备用一根导线并联接在电阻R两端,根据灯泡能否发光
进一步确定原因。
此操作方案是否可行,请说明理由。
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
由于电阻R、灯L可能出现
了故璋.开关S闭合前后,电流表指针所在的位置不交,下列判断中正确的是()
A.若灯L不发光,则只有电阻R短路B.若灯L不发光,则只有电阻R断路
C.若灯L发光,则只有电阻R短路D.若灯L发光,则只有电阻R断路
题型九:
电路保护问题(电表、用电器)
1.给你一只标有"5Ω3A"的定值电阻和一只标有"20Ω2A"的滑动变阻器。
若串联后接入电路。
它们两端允许加的最大电压为V;若并联后接入电路,两端允许加的最大电压为__V,此时,干路中能通过的最大电流为A。
2.某同学在做电学实验时,不慎将电压表和电流表的位置对换,连接
成如图所示电路。
若开关闭合,其后果是()
A、电压表不会烧坏,电流表可能烧坏;B、两表不会被烧坏;
C、电压表不会被烧坏,但无示数;D、两表会被烧坏。
3.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V1.OA”字样,乙标有“10V
0.5A”字样。
现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为
(不考虑温度对灯泡电阻的影响)()
A.25VB.35VC.17.5VD.12.5V
4.图4所示,电阻R1标着“lOΩ,lA”,R2标着“5Ω1.2A”,电流表
Al、A2量程均为0~3A,电压表量程0~l5V,在a、b之间接入电压可
调的电源。
闭合开关s后,为保证R1、R2均不损坏,则允许加的电源电
压和通过电流表A1的电流不得超过()
A.16V1AB.l0V2.2AC.6V2.2AD.6V1.8A
5.如图所示,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。
电阻R0=30Ω,电路两端电压恒为U,U=24V。
当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中电流会超过电流表量程;当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,滑动变阻器两端电压会超过电
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