初中物理电学典型计算题.docx

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初中物理电学典型计算题

初中物理电学典型计算题

1、如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S断开时，电流表的示数为2安，这时电阻R1消耗的电功率为12瓦，当S闭合后，电流表的示数为3安，问：

（1）电阻R1、R2的阻值是多少？

（2）当开关S闭合后，电阻R2在5分钟内产生的热量是多少？

分析：

首先我们可以把电路图等效为下图形式。

解：

（1）当S断开，那么只有R1工作，此时R2不工作。

根据功率公式：

根据欧姆定律：

当S闭合，R1、R2都参与工作，此时电路为并联电路，并联电路电压相等，电流表的示数为干路电流为3A，那么R1已经分走2A的电流，所以R2的电流为1A。

根据欧姆定律：

（2）当开关S闭合后，电阻R2在5分钟内产生的热量是多少？

注意：

单位统一

5min=300s

根据公式W=UIT

答：

R1=3Ω,R2=6Ω；电阻R2在5分钟内产生的热量为1800J。

2、如图所示，R1=20Ω，R2=40Ω，电源电压、灯丝电阻保持不变。

（1）当开关S1、S2都闭合时，电流表A1的示数是0.6A，小灯泡恰好正常发光，请求电源电压和小灯泡的额定电压各多少？

（2）当开关S1、S2都断开时，电流表A2的示数是0.2A，求小灯泡的电阻和实际功率？

（3）小灯泡的额定功率是多少？

已知：

R1=20Ω，R2=40Ω

解：

（1）分析：

先将电路图简化，如下图

从中不难看出这是简单的并联电路，并联电路各支路的电压相等。

∴求出R1的电压，即为电源电压。

根据欧姆定律：

∴此时电源电压等于小灯泡的电压U=UL=12V。

（2）分析：

先将电路图简化，如下图

从中不难看出这是简单的串联电路，串联电路电流相等。

电源电压U=12V，先计算出R2所分的电压为多少

根据欧姆定律：

那么小灯泡分的电压为12-8=4V。

根据欧姆定律：

实际功率公式：

∴小灯泡的电阻为20Ω，实际功率为0.8W。

（3）小灯泡的额定功率：

∴小灯泡的额定功率为7.2W。

3、标有“220V800W”的用电器串联一个变阻器，让用电器在220V和200V的电压间工作。

电路的电源电压为220V，求：

（设用电器的电阻是不变的）

（1）用电器的电阻多大？

（2）应选变阻范围为多大的滑动变阻器？

分析：

可以从题中得出电路，如下图：

解：

（1）已知用电器的电压200V，功率800W。

那么可以用功率公式的出

（2）求滑动变阻器的范围，那么就从左滑到右，如下图：

必须要满足R1在220V和200V之间工作，而电源电压为220V，所以滑动变阻器最大所分的电压为20V

可以根据分压公式得：

∴滑动变阻器的范围为0～6.05Ω

4、小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图）和手表，测试一些用电器的有关数据。

（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？

（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测试出电能表1分钟转了33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？

（3）如果用此电水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？

【不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.3×10³J/（Kg℃）】

解：

（1）电冰箱消耗电能为：

（2）共消耗电能为：

电热水壶消耗电能为：

电热水壶的电功率为：

（3）水吸热热量为：

消耗电能为

时间为：

答：

（1）、

（2）、（3）

5、如图所示，电源电压为12V不变。

电流表A1和电流表A的量程分别为0.6A和3A。

滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样。

电键闭合后，将滑动变阻器的滑片移至图所示位置时，电流表A1和电流表A的示数分别为0.5A和0.8A。

求：

（1）此时通过滑动变阻器的电流是多少？

连入电路中的电阻是多少？

（2）为了确保各元件能正常工作，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为多少？

分析：

（1）该电路为并联电路，并联电路的特点是并联分流，各条支路的电压相等。

（2）要满足各个元件正常工作，那么A1电表支路的电流不能超过0.5A，滑动变阻器支路的电流不能超过2A。

所以干路的电流不能大于2.5A。

解：

（1）已知电流表A1和A的示数分别为0.5A和0.8A。

那么滑动变阻器支路的电流为：

根据欧姆定律R1的电阻为：

（2）滑动变阻器的最小电阻为：

此题可以反过来推，从题中已知干路的总电流为2.5A，电源电压不变为12V，所以可以求出总电阻R。

答：

滑动变阻器支路的电流为0.3A，R1的电阻为24Ω，滑动变阻器的最小电阻为6Ω。

6、常见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，若将这个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。

（3）如图丁所示，若将这电流表串联一个阻值为4990Ω的定值电阻R'后，通过G的最大电流为3mA，则该电压表的量程是多少？

解：

（1）在这里首先要确定单位1A=1000mA。

所以3mA=0.003A

根据欧姆定律：

（2）分析：

图乙是一个串联电路，该电路的电流不变3mA，串联电路电流处处相等，从第

（1）问就已经算出G的电压为0.03V，所以串联电阻就应该分得

根据欧姆定律：

（3）分析：

图丁也是一个串联电路，串联电路的总电阻是每一个电阻值相加，所以该电路的总电阻为

根据欧姆定律：

∴该电压表的量程是0～15V。

答：

（1）刻度盘上最大刻度3mA处应该标0.03V。

（2）串联的定值电阻R=999Ω。

（3）该电压表的量程是0～15V。

7、如图甲所示的电路中，已知电源为可调直流电源，灯泡L1的额定电压为8V，图乙是灯泡L2的U-I图像。

（1）当开关S节a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值；

（2）当开关S节a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率；

（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，求电路消耗的总功率。

解：

（1）分析：

开关S接a时，此时定值电阻与灯泡L1是串联电路，电流表的示数为总电流,电压表示数为定值电阻R0的电压。

定值电阻R0的阻值为：

根据欧姆定律:

（2）分析：

开关S接a时，R0与灯泡L1串联，且灯泡L1正常发光，P0=1W。

首先要计算出通过灯泡L1的电流。

根据功率公式：

灯泡L1的额定功率：

（3）开关S接b时，L1与L2串联，且灯泡L1正常发光，则有

由图像可知

故电源电压

电路消耗的总功率

答：

（1）

（2）（3）