备战中考物理通用版电路图的分析及计算计算题专练二含答案.docx

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备战中考物理通用版电路图的分析及计算计算题专练二含答案

备战2021中考物理（通用版）电路图的分析及计算-计算题专练

（二）

一、计算题

1.如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω。

当开关S闭合时，电压表示数为3V。

求：

（1）电流表的示数I。

（2）电源两端的电压U。

2.如图所示，电阻R1＝12Ω。

开关SA断开时，通过的电流为0.3A；开关SA闭合时，电流表的示数为0.5A。

求电源电压及电阻R2的阻值。

3.如图所示，开关S闭合后，电流表A1、A2的示数分别是1.2A和1A，则通过L1的电流多大？

4.在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3.0V。

已知电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻。

求：

（1）当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；

（2）当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率；

（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。

5.如图所示电路中，电源两端电压U保持不变，R1、R2是定值电阻，R2的阻值为10Ω。

当开关S闭合时，电流表的示数为0.1A，电压表示数为3V。

通过计算回答：

（1）电阻R1的阻值是多少欧？

（2）电阻R1消耗的电功率是多少瓦？

（3）电源两端的电压U是多少伏？

6.某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。

如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。

某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：

（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：

（2）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；

（3）R2的阻值。

7.如图甲所示，电源电压可调，R1､R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I-U图像｡闭合开关S，把电源电压调到4V，R2的功率为0.8W｡求∶

（1）通过R2的电流｡

（2）若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是多少？

（3）现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2，则灯泡的实际功率是多少？

8.如图甲所示，电源电压保持12V不变，R0为定值电阻，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。

第一次只闭合开关S、S1，将滑片P从B端移动到A端，第二次只闭合开关S、S2，将滑片P从B端逐步向A端移动，直至白炽灯L正常发光。

根据实验过程中测量的数据，绘制电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。

求：

（1）滑动变阻器两端AB间的电阻值；

（2）在闭合开关S、S2时，白炽灯L正常工作1min消耗的电能是多少?

（3）在整个过程中且电路安全条件下，R0功率的变化范围。

9.如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“3V1.5W”字样，不考虑温度对小灯泡电阻的影响，滑动变阻器的规格为“15Ω　1A”，电压表的量程是0~3V，电流表的量程是0~0.6A，闭合开关S。

求：

（1）小灯泡的电阻；

（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率；

（3）在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围。

10.某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。

热水器内装有40kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。

（水的比热c=4.2×103J/（kg•℃））求：

（1）热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是多少J？

（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是多少Ω？

（3）电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要多少s？

11.如图的电路中，R1为10Ω，R2为30Ω。

闭合开关S后，电流表的示数为1A，电源电压保持不变。

求：

（1）R1两端的电压U1；

（2）R2在10s内所消耗的电能W2。

12.如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=20Ω，灯泡标有“6V3W"字样。

当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光；当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V（不考虑灯丝电阻随温度变化）。

求∶

（1）灯泡电阻；

（2）电源电压；

（3）当S闭合，S1、S2断开时，通电1minR1消耗的电能；

（4）电路消耗的最小功率。

答案

一、计算题

1.【答案】

（1）解：

I=I1=

=

=0.5A

（2）解：

U2=IR2=0.5A×18Ω=9V

U=U1+U2=3V+9V=12V

【分析】

（1）根据电压和电阻的比值计算电流；

（2）利用电流和电阻的乘积计算电压，结合串联电路电压规律计算总电压。

2.【答案】解：

由电路图知道，开关闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由

知道，电源的电压是：

U=IR1

=0.5A×12Ω=6V；

当开关断开时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电路中的总电阻是：

由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值是：

R2=R-R1=20Ω-12Ω=8Ω，

答：

电源电压是6V，电阻R2的阻值是8Ω。

【分析】明确电路结构，当开关S闭合时，定值电阻R2被短路，当当开关S断开时，定值电阻R2接在电路中，利用欧姆定律求解电路前后两种状态的电阻，做差即为定值电阻R2的阻值。

3.【答案】解：

由图可知两灯泡并联，且A1、A2分别测量干路电流和L2的电流，由并联电路电流规律得L1的电流为1.2A-1A=0.2A

答：

L1的电流为0.2A。

【分析】并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。

4.【答案】

（1）解：

当开关S、S1闭合，S2断开时，从甲图可以看到，只有灯泡L接入电路，电压表的示数为6.0V，即灯泡L两端电压、电源电压是6.0V，从乙图可以看到，这时流过灯泡的电流是0.28A，那么5min内小灯泡L消耗的电能

5min内小灯泡L消耗的电能是504J。

答：

当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能是504J

（2）解：

当开关S、S2闭合，S1断开时，只有定值电阻R1接入电路，电源电压是6.0V，电流表的示数为1.0A，根据

可知

当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2、小灯泡L串联接在电路中，电压表的示数为3.0V，即小灯泡L两端电压是3.0V，从图乙可看到，电流是0.2A，这时灯泡的电阻

串联电路的总电阻

R2的电阻大小

这时电阻R2的电功率

电阻R2的电功率是0.36W。

答：

当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率是0.36W

（3）解：

当开关S、S1、S2都闭合时，从甲图可以看到，电阻R1、R2、小灯泡L并联接在电路中，电流表测的是干路电流，大小

电流表的示数约是

。

答：

当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数约是2.07A。

【分析】

（1）求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间；

（2）结合用电器的电流和用电器的电阻，利用功率公式P=I2R求解功率；

（3）三个元件并联，利用欧姆定律求解各自的电流相加即可。

5.【答案】

（1）解：

因为R1和R2串联，所以I1=I2=I=0.1A

由公式

得：

电阻R1的阻值

答：

电阻R1的阻值是30Ω

（2）解：

电阻R1消耗的电功率 P1=U1I1=3V×0.1A=0.3W

答：

电阻R2消耗的电功率是0.3W

（3）解：

电阻R2两端的电压U2=I2R2=0.1A×10Ω=1V

电源两端的电压U=U1+U2=3V+1V=4V

答：

电源两端的电压是4V。

【分析】

（1）串联电路中电流处处相等，结合欧姆定律求解电阻的阻值；

（2）结合用电器的额定电流和额定电压，利用功率的公式P=UI求解用电器的功率即可；

（3）结合用电器的电流和电阻，利用欧姆定律求解用电器两端的电压即可。

6.【答案】

（1）解：

由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1=484W，加热时间t1=300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能W1=P1t1=484W

300s=1.452×105J

加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J

答：

饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；

（2）解：

只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。

由图乙可知，保温功率为P2=44W，流过R1的电流I2=

=

=0.2A

流过R1的电流为0.2A。

答：

饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2A；

（3）解：

当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率P=P1-P2=484W-44W=440W

由P=

得R2的阻值R2=

=

=110Ω

R2的阻值为110Ω。

答：

R2的阻值为110Ω。

【分析】

（1）根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能；

（2）利用电功率和电压计算电流；（3）利用电压和电功率计算电阻大小。

7.【答案】

（1）解：

由公式

可得，通过R2的电流

答：

通过R2的电流0.2A

（2）解：

由图乙可知，当小灯泡正常发光时，U灯=2.5V，此时I灯=0.30A

R1两端的电压U1=U-U灯=4V-2.5V=1.5V

通过R1的电流

，1min内电流在R1上做的功

答：

若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是27J

（3）解：

由公式

可得

R2两端的电压

由

可得

由图乙可知，当

，此时

，灯泡的实际功率

答：

现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2，则灯泡的实际功率是0.2W。

【分析】

（1）根据电功率和电压可以计算电流的大小；

（2）利用串联电路电压规律计算电压大小，根据电压、电流和时间可以计算消耗的电能；（3）利用电压和电功率计算电阻大小，根据电压和电流的乘积计算电功率。

8.【答案】

（1）解：

只闭合开关S、S1，灯泡L短路，定值电阻R0与滑动变阻器R的最大阻值串联，电路电流不变，将滑片P从B端移动到A端时，电压表测滑动变阻器R两端电压，由图乙可知此时电路电流为0.4A，滑动变阻器接入阻值最大时，两端电压最大为8V，由

可得滑动变阻器两端AB间的电阻值

答：

滑动变阻器两端AB间的电阻值是20Ω

（2）解：

根据串联分压由

（1）可知，定值电阻R0两端电压

由

可得定值电阻R0的阻值

只闭合开关S、S2时，灯泡L、定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端电压，滑片P在A端时，白炽灯L正常发光。

由图乙可知此时电路电流为0.5A，电压表示数即滑动变阻器R两端电压为1V，根据

可得定值电阻R0两端电压

根据串联分压可得灯泡正常发光时两端电压

则白炽灯L正常工作1min消耗的电能

答：

在闭合开关S、S2时，白炽灯L正常工作1min消耗的电能是180J

（3）解：

在整个过程中且电路安全条件下，由图乙可知通过定值电阻R0的最大电流、最小电流分别为0.5A、0.3A，则R0功率的最大值和最小值分别为

即R0功率的变化范围是0.9W~2.5W。

答：

在整个过程中且电路安全条件下，R0功率的变化范围0.9W~2.5W。

【分析】

（1）根据电压和电流的比值计算电阻；

（2）根据串联电路电压规律计算分压，利用电压和电流的比值计算电阻；根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能；（3）根据最大和最小电流，结合电阻计算最大和最小电功率。

9.【答案】

（1）解：

小灯泡的电阻

答：

小灯泡的电阻为6Ω

（2）解：

由电路图知，灯泡和滑动变阻器串联，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U2=U-U额=4.5V-3V=1.5V

此时电路中的电流

那么此时变阻器的功率P=U2I=1.5V×0.5A=0.75W

答：

小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为0.75W

（3）解：

从电路图知，电流表测电路的电流，电压表测变阻器的电压。

当电压表的示数为3V时，变阻器接入电路的阻值最大。

此时，灯泡两端的电压U1=U-U2＇=4.5V-3V=1.5V

据串联电路的分压特点有R1:

Rmax=U1:

U2＇即6Ω:

Rmax=1.5V:

3V

那么变阻器接入电路的最大阻值Rmax=12Ω

当小灯泡正常发光，即电路中的电流为0.5A时，电路中的电流最大，则变阻器接入电路的阻值最小。

最小阻值

答：

在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围为3Ω~12Ω。

【分析】

（1）根据电压和电功率，可以计算电阻的大小；

（2）根据串联电路电压规律计算滑动变阻器的分压，利用电压和电流的乘积计算电功率的大小；（3）根据电压表的最大值，结合串联电路电压规律计算滑动变阻器的最大取值，利用最大电流，计算滑动变阻器的最小电阻。

10.【答案】

（1）解：

热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量为

（2）解：

根据

所以电阻R1的阻值是

（3）解：

当开关S1断开，S2接b点时，电热水器处于保温工作状态，此时

解得

当开关S1闭合，S2接a点时，电热水器处于快加热工作状态，此时的加热功率为

根据

解得加热时间为

【分析】

（1）根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收热量的多少；

（2）根据电压和电功率，可以计算电阻大小；（3）利用电压和电阻，可以计算电功率，结合电能和电功率的比值计算工作时间。

11.【答案】

（1）解：

由图可知，R1、R2串联，串联电路电流处处相等，所以I1=I2=I=1A，

R1两端的电压U1=IR1=1A×10Ω=10V

答：

R1两端的电压为10V

（2）解：

R2在10s内所消耗的电能为W2=I2R2t=（1A）2×20Ω×10s=200J

答：

R2在10s内所消耗的电能为200J。

【分析】

（1）利用电流和电阻的乘积计算电压；

（2）根据电流、电阻和时间，可以计算消耗的电能。

12.【答案】

（1）解：

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

可得，灯的电阻

答：

灯泡电阻是12Ω

（2）解：

当S、S1、S2都闭合时，R1被短路，灯泡L与R2并联，此时灯泡L正常发光，则电源电压

答：

电源电压6V

（3）解：

当S闭合，S1、S2断开时，R1、R2串联，则R2两端电压

电路中电流

通电1minR1消耗的电能

答：

当S闭合，S1、S2断开时，通电1minR1消耗的电能是24J

（4）解：

当S闭合，S1、S2断开时，即R1、R2串联，电路消耗的功率最小

答：

电路消耗的最小功率1.2W。

【分析】

（1）利用电压、电功率可以计算电阻大小；

（2）根据用电器工作电压，测量电源电压；（3）结合串联电路电压规律计算分压，利用电压和电阻的比值计算电流；（4）利用电压和电流的乘积计算电功率。