电学中考大题训练Word格式.docx
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5.已知A灯标着“6V3W”,B灯标着“6V6W”,滑动变阻器R规格“50Ω2A”.A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.则:
(1)将A、B两灯并联接在6V电源两端,求30min内电路消耗的电能;
(2)将A、B两灯串联接在某电源两端,使A灯恰好正常发光,求此时B灯电阻;
(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时,求滑动变阻器的功率.
6.用四个相同的灯泡L1、L2、L3、L4和定值电阻R1、R2,组成如图所示两个电路.图中U甲=12V,U乙=6V.闭合开关,四个灯泡均正常发光.求:
(1)通过L1和L2的电流之比为 ;
(此项只需填写结果即可)
(2)甲、乙两电路的总功率之比;
(3)定值电阻R1、R2的阻值之比.
7.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U﹣I图象如图乙所示.求:
(1)R1的阻值;
(2)电路消耗的最大功率;
(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值.
8.有两只灯泡,A灯“6V6W”,B灯“6V3W”.A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.
(1)将A、B并联接在6V电源两端,求干路上的电流;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;
(3)将A与一个滑动变阻器(20Ω 2A)串联接在6V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时,求滑动变阻器的功率.
9.如图是某品牌韩式电火锅,其额定电压为220V,将它单独接入电路中正常工作时,向锅内加入初温为25℃的水2kg,加热到35℃用时1min,此过程中观察到标有3000revs/(kW•h)的电能表的转盘转过了110revs[c水=4.2×
103J/(kg•℃)]求:
(1)加热过程中水吸收的热量是多少?
(2)此过程中电火锅消耗的电能是多少焦耳?
(3)电火锅加热电阻的阻值是多少?
10.如图是一条电热毯电路的示意图,R0是电阻丝,R1是串联在电路中的电阻,电热毯铭牌上标有“220V40W”的字样(不考虑温度对电阻的影响).问:
(1)使用电热毯处于低温挡时,开关S、S1各处于什么状态?
(不需要阐明理由)
(2)电热毯在高温挡工作时的电流是多少?
(3)当电热毯处于低温挡时,电阻丝的电功率为12.1W,电阻R1的阻值多大?
(4)在低温挡工作20min,电阻丝产生的热量是多少?
电学中考大题训练试题解析
(1)开关S跳至 b 触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为 30 kg.
【解答】解:
(1)由电路图可知,开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路电阻较大,开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,此时电路电阻较小,电源电压U一定,由P=
可知,电阻越大,电路功率越小,电阻越小,电热水器功率越大,因此当开关S跳至b触点位置时,电路阻值较大,电功率较小,电热水器处于保温状态.
已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3,
由ρ=
可知,水的质量:
m=ρV=1.0×
103kg/m3×
0.03m3=30kg,
(2)当开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,
由P=
可知,电阻阻值:
R1=
=
=24.2Ω,
开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,
可知:
P保温=
,即800W=
,
解得R2=36.3Ω;
(3)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×
103J/(kg•℃)×
30kg×
(55℃﹣25℃)=3.78×
106J.
(4)由P=
可得,加热状态下,热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W×
35×
60s=4.2×
加热效率η=
×
100%=
100%=90%.
答:
(1)b;
30;
(2)R2的阻值为36.3Ω;
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸3.78×
106J热量;
(4)在上述加热状态下,热水器正常工作35min需消耗4.2×
106J电能,加热效率是90%.
(1)当通过传感器的电流为0.1A时,传感器的电阻为 60 Ω;
由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)由题知,电阻式传感器的阻值从0变为60Ω,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示;
由图乙可知,通过传感器的电流最小为0.1A,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大,传感器的电阻最大,即为60Ω;
(2)当I=0.1A时,P1的值:
P1=I2R=(0.1A)2×
60Ω=0.6W;
(3)当电路中的电流I=0.1A时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=
可得,电源的电压:
U=I(R0+R)=0.1A×
(R0+60Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当R=0Ω时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙可知最大电流I′=0.5A,
则电源的电压:
U=I′R0=0.5A×
R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变,
所以,0.1A×
(R0+60Ω)=0.5A×
R0,
解得:
R0=15Ω.
(1)60;
(2)P1的值为0.6W;
(3)R0的阻值为15Ω.
(1)小灯泡L标有“6V3W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为3W,根据P=UI=
,故灯的电阻:
RL=
=12Ω;
(2)S1、S2都闭合时,R2短路,灯与变阻器并联,电流表测电路的总电流,因L恰好正常发光,故电源电压为U=6V,灯正常发光时的电流:
IL=
=0.5A
电流表示数即为干路的总电流,I=1.1A,
根据并联电路电流的规律,通过变阻器的电流:
I1=I﹣IL=1.1A﹣0.5A=0.6A,
R1在10min内消耗的电能:
W=UI1t=6V×
0.6A×
10×
60s=2160J;
(3)S1、S2都断开,R1与R2串联,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍,根据串联电路电流的规律,结合P=UI=I2R,电功率与对应的电阻成正比,故
故R1=
R2=
10Ω=5Ω,根据电阻的串联和欧姆定律,电路的电流:
I′=
=0.4A,
R2的电功率:
P2=U2I′=I′2R2=(0.4A2×
10Ω=1.6W.
(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω;
(2)S1、S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能为2160J;
(3)S1、S2都断开,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时,R2的电功率为1.6W.
(1)灯泡L标有“12V0.5A”字样,表示灯的额定电压为12V,额定电流为0.5A,则灯的额定功率:
P=UI=12V×
0.5A=6W;
(2)当断开开关S2、闭合S1和S3时,灯与R并联,因电源电压为12V,故灯正常发光,通过的电流为0.5A,
根据欧姆定律通过R的电流:
IR=
=1A,
根据并联电路电流的规律,电路中的总电流是:
I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A;
(3)由欧姆定律I=
,灯的电阻:
=24Ω,
P=UI=
,当电路的总电阻最大时,电路的总功率最小,根据并联的电阻小于其中任一电阻,并联的电阻大于任一电阻,故当灯与R串联时,即S1、S3断开,S2闭合,灯与R串联时,串联的总电阻最大,根据电阻的串联,此时电路的总电阻:
R串联=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω,
电路的最小电功率:
P最小=
=4W.
(1)灯泡L的额定功率是6W;
(2)当断开开关S2、闭合S1和S3时,电路中的总电流是1.5A;
(3)即S1、S3断开,S2闭合时,整个电路消耗的总功率最小,此时的总功率为4W.
(1)将A、B并联接在6V电源两端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两灯泡两端的电压均为额定电压6V,实际功率和额定功率相等,即PA=3W,PB=6W,
电路的总功率:
P总=PA+PB=3W+6W=9W,
可得,30min内电路消耗的电能:
W总=P总t=9W×
30×
60s=1.62×
104J;
(2)将A、B两灯串联接在某电源两端时,
因串联电路中各处的电流相等,且A灯恰好正常发光,
所以,由图象可知,电路中的电流I=IA=0.5A,
由图甲可知,B灯泡两端的电压UB=2V,
由I=
可知,此时B灯电阻:
RB=
=4Ω;
(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时,
因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍,
所以,由P=UI可知,U滑=2UA′,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U滑+UA′=2UA′+UA′=3UA′=12V,
UA′=4V,U滑=2UA′=2×
4V=8V,
由图象可知,此时电路中的电流I=0.4A,
则滑动变阻器的功率:
P滑=U滑I=8V×
0.4A=3.2W.
(1)将A、B两灯并联接在6V电源两端,30min内电路消耗的电能为1.62×
(2)将A、B两灯串联接在某电源两端,使A灯恰好正常发光,此时B灯电阻为4Ω;
(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端,当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时,滑动变阻器的功率为3.2W.
(1)通过L1和L2的电流之比为 1:
1 ;
(1)串联电路电流处处相等,故通过L1和L2的电流之比为1:
1;
(2)用四个相同的灯泡,均正常发光.
小灯泡的额定电流为I,甲图灯泡串联所以:
I甲=I,
乙图并联,所以:
I乙=2I,
因为P甲=U甲I,P乙=U乙2I,
所以
;
(3)小灯泡的额定功率为PL,R1、R2的额定功率为P1、P2,
所以P甲=2PL+P1,P乙=2PL+P2,
因为P甲=P乙,所以P1=P2,
又因为P1=I2R1,P2=(2I)2R2,
所以I2R1=(2I)2R2,所以
.
(1)通过L1和L2的电流之比为1:
(2)甲、乙两电路的总功率之比为1:
1.
(3)定值电阻R1、R2的阻值之比为4:
(1)由R1的U﹣I图象可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻,
当U1=6V时,I1=0.6A,
由欧姆定律可知:
=10Ω;
(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R1两端的电压等于电源电压,电源电压U=U1=6V,最大电流为I1=0.6A,
电路最大功率P=UI1=6V×
0.6A=3.6W;
(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,
P2=I2R2,
0.5W=I2R2,﹣﹣﹣﹣①
而I=
,代入①得:
0.5W=(
)2R2,
化简得:
(R2)2﹣52R2+100=0,
解得R2的阻值:
R2=2Ω或R2=50Ω,
由图乙可知,当R2最大时,I最小=0.15A,
电路总电阻R=
=40Ω,
R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω,
所以R2=50Ω舍去,
R2=2Ω.
(1)R1的阻值为10Ω;
(2)电路消耗的最大功率为3.6W;
(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值为2Ω.
(1)将A、B并联接在6V电源两端,
所以,两灯泡两端的电压均为6V,
由图甲可知,通过两灯泡的电流分别为IA=1.0A,IB=0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路上的电流:
I=IA+IB=1.0A+0.5A=1.5A;
(2)将A、B串联接在某电源两端,
因串联电路中各处的电流相等,且使B灯恰好正常发光,
所以,由图象可知,电路中的电流I′=IB=0.5A,
此时A灯泡两端的电压UA′=2V,
可得,此时A灯电阻:
RA=
(3)将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端时,
因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍,
U=U滑+UA′=2UA′+UA′=3UA′=6V,
UA′=2V,U滑=2UA′=2×
2V=4V,
由图象可知,此时电路中的电流I=0.5A,
P滑=U滑I=4V×
0.5A=2W.
(1)将A、B并联接在6V电源两端,则干路上的电流为1.5A;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,此时A灯电阻为4Ω;
(3)将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端,当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时,滑动变阻器的功率为2W.
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×
2kg×
(35℃﹣25℃)=8.4×
(2)转110转消耗的电能:
W=
kW•h=
3.6×
106J=1.32×
105J;
(3)由W=UIt=
得电火锅加热电阻的阻值:
R=
60s=22Ω.
(1)加热过程中水吸收的热量是8.4×
(2)此过程中电火锅消耗的电能是1.32×
(3)电火锅加热电阻的阻值是22Ω.
(1)由图知,当S闭合时两电阻串联,当开关S、S1都闭合时只有R0连入电路中.
电源电压一定,由P=
可知,S闭合时,电路中电阻较大,电路功率较小,为低温挡;
两开关都闭合时,电路中电阻较小,功率较大,为高温挡;
(2)由题知,高温挡功率为40W,
由P=UI可得高温挡工作时的电流:
I=
≈0.18A;
(3)由P=
可得R0的阻值:
R0=
=1210Ω,
由题知,低温挡时电阻丝R0的电功率为12.1W,由P=
可得此时R0两端电压:
U0=
=121V,
由串联电路特点和欧姆定律有:
即:
,解得:
R1=990Ω;
(4)低温挡工作20min电阻丝产生的热量:
Q=W=P′t=12.1W×
20×
60s=14520J.
(1)开关S闭合、S1断开时电热毯处于低温挡;
(2)电热毯在高温挡工作时的电流是0.18A;
(3)电阻R1的阻值990Ω;
(4)在低温挡工作20min,电阻丝产生的热量14520J.
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