电学计算专题.docx

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电学计算专题

计算题专题

（一）

1、如图1所示电路中，电源电压保持6V不变。

（1）当闭合开关S，断开开关S1时，电流表的示数为0.1A，求电阻R2的阻值；

（2）当同时闭合开关S和S1时，电流表的示数为0.3A，求电阻R1消耗的电功率。

2、标有“6V3W”的小灯泡L与额定功率为4W的电阻器R，按图2电路连接，闭合开关S时，灯L正常发光，且电流表示数为0.8A。

求：

（1）电阻器R的阻值；

（2）此时小灯泡和电阻器消耗的总功率。

3、如图，电源电压U=18V，当滑动变阻器的滑片P移至最左端时，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表的示数变为0.25A。

求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）滑动变阻器的最大阻值。

4、有一只标有"24V0.8A"字样的电灯，把它接人电压36V电路中，若能够正常使用，需串联一个多大的电阻？

5、如图14所示电路中，Rl=2Ω，R2=3Ω。

当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.5A，且灯泡正常发光。

设电源电压不变.求：

（1）电源电压；

（2）灯泡的额定功率；

6、常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的。

电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律。

图甲是一个量程为0～3mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压。

因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。

已知该电流表的电阻为Rg=10Ω.

（1）若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值?

（2）如图乙所示，若将这电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B之间的电压等于3V，这样A．B之间（虚线框内）就相当于一个量程为0～3V的电压表（图

　丙），求串联的定值电阻R的大小。

7、某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V40W”的白炽灯，每晚亮10h。

同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。

后来，学校电工用两盏“220V40W”的灯泡串联后代替原路灯。

结果，两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长。

问：

（1）改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？

（2）改装后两盏灯的总功率是多少？

比原来省电还是费电？

8、媛同学家所用电能表的表盘上标有“220V，10A”字样，下表是他家主要用电器的额定功率.请根据所给信息解答下列问题：

用电器

白炽灯10盏

电热水壶

电视机

空调机

额定功率

每盏60W

1000W

150W

1200W

（1）这些用电器在家庭电路中的连接方式.

（2）为保证电能表稳定地工作，通过计算回答小媛家的这些用电器是否可以同时使用.

　　（3）电热水壶正常工作时，发热板的电阻是多少？

（4）经过查阅资料，小媛了解到60W的白炽灯和11W的节能灯照明亮度相同，她建议爸爸将白炽灯全部换成节能灯.试计算换成节能灯后，若平均每天使用3h，则每月（按30天计算）可节约电能多少kW·h？

计算题专题

（一）参考答案

1、

（1）60Ω

（2）1.2W

2、

（1）灯L正常发光，I＝P/U＝0.5A　　电阻的电流I1＝0.3A　　R＝U/I1＝20Ω

（2）P＝UI＝4.8W（用不同的解法，只要有公式，答案对就给分）

3、解：

（1）滑片P滑到最左端，灯L接在电源两端且正常发光

U额=18V，I额=0.5A

P额=U额I额=18V×0.5A=9W　　　　　　　　　

（2）滑片P滑到中点时，R中=R/2且R中与灯L串联

RL=U额/I额=18V/0.5A=36Ω

U总=18VI总=0.25A

R总=U总/I总=18V/0.25A=72Ω

R总=RL+R/2

R=2（R总-RL）=2（72Ω-36Ω）=72Ω　　　　　　　

4、

5、S1闭合，S2，S2断开时，R1R2串联，R总=R1+R2=5ΩU=IR总=0.6×5=3（V）分

（2）开关都闭合时，L和R2并联

I2=

=1（A）IL=I-I2=1.5-1=0.5（A）PL=UIL=3×0.5=1.5（W）

6、

7、解：

（1）Ｗ=Pt=40W×１０×３６００s=1.44×106J

或＝０.０４kＷ×10h=0.4kＷ·h

（2）=P额/4＝１０Ｗ

Ｗ　所以比原来更省电　

8、解：

（1）并联　　

（2）P表=U额I=220V×10A=2200W　　

P总=10P灯＋P壶＋P视＋P空=60W×10＋1000W＋150W＋1200W=2950W　　∵P总>P表

　　∴所以不能同时使用　　（3）∵P=UI、I=U/R　　∴P=

　　∴R===48.4Ω

　　（4）w=Pt=（0.06kW－0.011kW）×10×3×30h=44.1kW·h……（2分）

计算题专题

（二）

9、牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。

名称

额定电压

频率

工作电流

洗涤电动机

220V

50HZ

0.5A

脱水电动机

220V

50HZ

0.8A

求：

该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦？

脱水时的电功率是多少瓦？

把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳？

该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳？

10、电吹风是现代家庭的常用电器．如图17甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图17乙所示：

（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大?

（小数点后保留两位）

（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少?

（3）小明家的电能表如图17丙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？

（4）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少?

11、如图甲所示是两电阻R1、R2各自的U-I图线。

求：

（1）电阻R1的阻值为多大？

（2）如果把R1、R2两个电阻串联接成如图乙所示的电路时，电流表的示数为0.1A。

求：

①电阻R2的电功率。

②电阻R1、R2在1min内消耗的电能之和。

12、下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．

××牌电烤箱

额定电压

220V

额定

功率

高温挡

1100W

低温挡

440W

电源频率

50Hz

求：

（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；

（2）电路中R1的阻值；

（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率．

产品型号EL-8952

额定电压220V

频率50Hz

额定功率1500W

容量1.5L

13．如图15所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃。

（1）水吸收的热量是多少？

〔c水=4.2×103J/（kg·℃）〕

（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被

水吸收，需要加热多少时间？

（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的

加热时间，可能的原因有那些？

（写出两种）

计算题专题

（二）参考答案

9、解：

设洗衣机洗涤时的电功率是P1,脱水时的电功率为P2,有

P1=UI1=110WP2=UI2=176W

洗衣机洗涤时完成一次周期性变化时正转30s、反转30s,故W1=P1t=6600J

该洗衣机洗涤7min完成6次周期性变化，所以W=nW1=39600J

10、解：

（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流：

（2）闭合S1、S2时，5min内R产生的热量：

（3）电吹风正常工作并且吹热风时，半小时消耗的电能：

电能表的转盘旋转的圈数：

（4）电热丝的电阻：

实际电压为198V时，电热丝R的实际功率：

11、解：

（1）在R1的U-I图线上取一点（可任意取点，只要答案正确均给分）

当U1=4V，I1=0.2A时，由I=UR得R1=U1/I1=4V/0.2A=20Ω

（2）①在R2的U-I图线上取一点（可任意取点，只要答案正确均给分）

当U2=5V，I2=0.5A时R2=U2/I2=5V/0.5A=10Ω

又∵R1、R2串联接入电路

∴通过R1、R2的电流相等，即I=0.1A，由P=UI=I2R得P2=I2R2=（0.1A）2×10Ω=0.1W

②由W=UIt=I2Rt知：

W1=I2R1t=（0.1A）2×20Ω×６０S=12JW2=I2R2t=（0.1A）2×10Ω×６０S=6J

∴W总=W1+W2=12J+6J=18J（1分）

12、

13、解：

（1）Q吸＝c水m（t2－t1）＝4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（100℃－20℃）

＝5.04×105J

（2）∵电热水壶正常工作∴P=P额=1500W

又∵W=Q放=Q吸=5.04×105J

∴t=

=

=336s

（2）原因可能是：

①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收

②电热水壶实际工作电压小于额定电压

计算题专题（三）

14、在“家电下乡”活动中，小刚家买了一台微波炉。

（1）他观察电源线插头的三个脚，如图18所示，知道其中稍长些的脚E是把微渡炉的外壳与相连接，而且脚E稍长一些可保证在插入插座和拔出插座时更安全．原因是.

（2）微波炉说明书中的铭牌如下表所示，在使用最大加热功率加热时，家庭电路中干路电流增加多少呢?

请你帮小刚计算。

（3）小刚对铭牌中加热效率大于92％有点怀疑，他动手进行了测量。

他用容积是250mL的废矿泉水瓶装满20℃的自来水，倒入专用塑料杯中，放入微波炉中用最大加热功率加热lmin，取出后测得温度为78"C。

请你计算这台微渡炉的加热效率。

[C水=4.2x103J／（kg·℃）]

（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法。

15、如下图所示，标有“6V.3W”字样的小灯泡与最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联在电路中。

当变阻器连入电路中的电阻为6Ω时灯正常发光。

（不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变）求：

（1）灯泡电阻.电源电压；

（2）灯泡正常发光1min，变阻器产生的热量。

16、随着生活水平的提高，很多家庭都使用了电热水器（如图甲所示）。

下表是某品牌家用电热水器的主要参数。

安装方式

加热方式

产品容量

内胆材质

水温调节

额定功率

电源性能

产品重量

挂式

金圭特护加热棒

60L

金圭特护内胆

（35-75）±5℃

3000W

220V/50Hz

24kg

（1）求该热水器正常工作时的电流；从安全方面考虑，电热水器的插座应选用图乙还是图丙？

（2）求装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间。

不计热量损失。

［ρ水=1．0×103Kg/m3，c水=4．2×103J/（Kg·℃］。

17、据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。

在这种情况下，目前正在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。

如图14所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。

设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW。

在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供12A的电流，请你求出：

（1）在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?

（2）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75％，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180N，则在1min钟内这辆车行驶了多少米?

18、地热资源越来越被人们所重视,并得到广泛利用,位于甘肃省兰州市地下热水水温达50摄氏度，计划投入大量资金建设温泉度假村等诸多旅游项目，地下热水还可直接送至附近居民家中，提供洗浴、供暖等生活用水。

（1）李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算，则需要50kg．将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收多少热量？

已知水的比热容是4.2x103J／（kg·℃）．

（2）若李强家用额定功率为1500W的电热水器烧水，在正常工作状态下烧热

（1）问中的这些水需要多长时间？

（3）若用效率为50%的煤气炉烧水，烧热

（1）问中的这些水需要多少m3煤气？

（煤气的热值是3．9×107J/m3）

19.光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。

“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）。

实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图15所示，根据图象解答下列问题：

（1）光敏电阻随光强的增大而，随光强的减小而。

（2）当光强为E1时，光敏电阻的阻值为R1；当光强为E2时，光敏电阻的阻值为R2，那么它们之间的关系式为R1/R2=（用E1、E2表示）。

（3）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图16所示电路。

闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，那么。

填正确答案的序号）

①电流表的读数增大，光敏电阻两端的电压也增大

②电流表的读数增大，但光敏电阻两端的电压减小

③电流表的读数减小，但光敏电阻两端的电压增大

④电流表的读数减小，光敏电阻两端的电压也减小

（4）在图16电路所示电路中，电源电压为6V，

当光照强度为4.5cd时，电流表的读数为0.5A。

试求定值电阻R0的阻值。

计算题专题（三）参考答案

14、答案：

（1）（2分）地线插人插座时外壳先接地线，拔出插座时外壳后脱离地线

（4）（1分）我国的能源消耗以化石能源为主，鼓励使用高效家电产品，可有效提

高能源利用率，实现节能减排，保护环境，促进社会可持续发展

15、

（1）灯正常发光时的电流I=

=

=0.5A

灯泡电阻为RL=

=

=12Ω电源电压U=UL+IR=6V+0.5A×6Ω=9v

（2）变阻器产生的热量Q=W=URIt=I2Rt=（0.5A）2×6Ω×60s=90J

16、

（1）由P=UI得：

，应选用乙种插座。

220V

（2）60L水的质量：

m=ρV=1．0×103Kg/m3×60×10-3m3=60Kg

Q吸=cmΔt=4．2×103J/（Kg·℃）×60Kg×50℃=1．26×107J

Q吸=WW=Pt

水温升高50℃所用的时间

17、解：

（1）电动机消耗的电功率P=UI=160V×12A=1920W　

（2）由

得W电=Pt=1920W×60s=115200J　由题意W机=W电η=115200J×75%=86400J　

又由W=Fs得汽车行驶的距离　

18、

19、

（1）减小增大

（2）E2/E1（3）②

（4）当光照强度为4.5cd时，光敏电阻R光=4Ω

两端电压U光=IR光=0.5A×4Ω=2V

定值电阻两端电压U0=U-U光=6V-2V=4V

定值电阻R0=U0/I=4V/0.5A=8Ω

或：

电路中的总电阻R总=U/I=6V/0.5A=12Ω

定值电阻R0=R总-R=12Ω-4Ω=8Ω