苏科版 初三物理 下学期 第十五章 电功和电热 第三节 电热器 电流的热效应 计算提优.docx

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苏科版初三物理下学期第十五章电功和电热第三节电热器电流的热效应计算提优

苏科版初三物理下学期第十五章电功和电热第三节电热器电流的热效应

计算提优

计算题

1.如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω．当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A．求：

（1）通电10s电阻丝R1产生的热量；

（2）电源两端的电压。

2.如图所示，电源电压恒定，电阻R1为20Ω，R2为10Ω，闭合开关S，电流表A1、A2的示数分别为0.9A和0.6A．求：

（1）通过R1的电流；

（2）通电10秒电阻R2产生的电热。

3.把一个标有“8V  4W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上，小灯泡恰能正常工作。

通过计算回答：

（1）通过小灯泡的电流是多少？

（2）串联在电路中的定值电阻的阻值多大？

（3）该电路工作10s，定值电阻产生的热量是多少？

4.如图电路，已知R1=10Ω，R2=20Ω．闭合开关S，电压表的示数为4V．求：

（1）通过R1的电流；

（2）1min内通过R2的电流产生的热量．

5.如图所示电路，灯L1标有“6V，3W”，灯L2标有“12V，6W”，闭合开关，灯L1恰好正常发光。

不考虑灯丝电阻变化，求：

（1）电压表的示数。

（2）电流表的示数。

（3）灯L2通电1min产生的热量。

6.如图电路中，电阻Rl的阻值为2Ω，当开关闭合后，电压表V1的示数为1V，V2的示数为2V．求：

（1）电源两端的电压；

（2）通过R1的电流和R2的阻值；

（3）R2在1min内产生的热量。

7.如图所示的电路，电源电压恒定为9V，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片在中点时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为5V。

求：

（1）定值电阻R1的阻值是多少？

（2）通电10min定值电阻R1产生的热量是多少？

8.如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压不变。

当开关S接1时，电压表的示数为8V，电流表的示数为1.2A。

求：

（1）R2的阻值是多少？

（2）当开关S接2时，若通电1min，电阻R2产生的热量是多少？

9.10Ω的电阻R1和5Ω的电阻R2串联接在一电源中，通电1min电阻R1产生的热量是600J．

求：

（1）通过R1的电流I1；

（2）加在R2两端的电压U2．

10.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1=20Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6A，电流表A1的示数为0.2A，求：

（1）电源的电压；

（2）1分钟内，电流经定值电阻R2产生的热量。

（3）电路消耗的总功率。

11.如图，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“2.5V0.75W”的字样，R1、R2为定值电阻，其中R1为25Ω，R2为50Ω；

（1）当S1、S2都断开时，小灯泡正常发光，求：

电源电压；

（2）当S1闭合，S2断开时，求：

电流表的示数；

（3）当S1、S2都闭合时，通电1min电路中产生的热量。

（不考虑温度对电阻的影响）。

答案和解析

1.【答案】解：

（1）通电10s电阻丝R1产生的热量：

Q=I2R1t=（0.4A）2×10Ω×10s=16J。

（2）由I=得，R1两端的电压：

U1=IR1=0.4A×10Ω=4V，

根据串联电路电压规律可知，电源电压：

U=U1+U2=4V+2V=6V。

答：

（1）通电10s电阻丝R1产生的热量为16J；

（2）电源两端的电压为6V。

【解析】

（1）根据Q=I2Rt求出通电10s电阻丝R1产生的热量；

（2）根据串联电路电压特点和欧姆定律求出电源电压。

本题考查焦耳定律、欧姆定律和串联电路特点等知识，属于基础性题目，比较简单。

2.【答案】解：

（1）根据所给电路图可知R1R2并联，并且A1测量干路电流，A2测量通过R2的电流，即I=0.9A，I2=0.6A，

因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以通过R1的电流I1=I-I2=0.9A-0.6A=0.3A；

（2）根据焦耳定律可得，

10秒电阻R2产生的电热Q2=（I2）2R2t=（0.6A）2×10Ω×10s=36J；

答：

（1）通过R1的电流0.3A；

（2）通电10秒电阻R2产生的电热36J。

【解析】

（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；

（2）根据焦耳定律Q=I2Rt求解。

本题考查欧姆定律和焦耳定律的应用，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。

3.【答案】解：

（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：

I===0.5A；

（2）由图可知，灯泡与定值电阻R串联，

已知灯泡恰能正常工作，则UL=U额=8V，

由串联电路特点可知，电阻R两端的电压：

UR=U-U额=12V-8V=4V，

串联电路各处的电流相等，则IR=I=0.5A，

由欧姆定律可得定值电阻的阻值：

R===8Ω；

（3）该电路工作10s，定值电阻产生的热量：

QR=WR=URIt=4V×0.5A×10s=20J。

答：

（1）通过小灯泡的电流是0.5A；

（2）串联在电路中的定值电阻的阻值是8Ω；

（3）该电路工作10s，定值电阻产生的热量是20J。

【解析】

（1）灯泡正常发光，由P=UI计算通过小灯泡的电流；

（2）由串联电路特点和欧姆定律计算串联的定值电阻的阻值；

（3）由Q=W=UIt计算该电路工作10s，定值电阻产生的热量。

本题考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率以及电热公式的灵活应用，属于一道基础题。

4.【答案】解：

由电路图可知，开关闭合时，两电阻串联，电压表测R2两端的电压．

（1）因串联电路中各处的电流相等，

所以，通过R1的电流：

I1=I2===0.2A；

（2）1min内通过R2的电流产生的热量：

Q2=I22R2t=（0.2A）2×20Ω×60s=48J．

答：

（1）通过R2的电流为0.2A；

（2）1min内通过R2的电流产生的热量为48J．

【解析】

由电路图可知，开关闭合时，两电阻串联，电压表测R2两端的电压．

（1）根据欧姆定律求出通过R2的电流；

（2）根据Q=I2Rt求出1min内通过R2的电流产生的热量．

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，是一道较为简单的应用题．

5.【答案】解：

（1）由图知，开关闭合后，两灯并联，电压表测的是电源电压，电流表测量灯L2的电流；

闭合开关，灯L1恰好正常发光，说明灯L1两端的电压为额定电压6V，

因为并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，

所以电源电压为6V，电压表的示数为6V；

（2）根据P=可得，灯泡L2的电阻：

R2===24Ω，

此时通过灯泡L2的电流为：

I2===0.25A，即电流表的示数为0.25A；

（3）灯L2通电1min产生的热量：

Q2=W2=UI2t=6V×0.25A×60s=90J。

答：

（1）电压表的示数为6V。

（2）电流表的示数0.25A。

（3）灯L2通电1min产生的热量90J。

【解析】

（1）开关闭合后L1恰好能够正常发光，两灯并联，电压表测的是电源电压。

（2）电流表A测的是L2电流，根据L2额定电压和额定功率可求电阻，电源电压已知，可求电流。

（3）已知电流、电压和通电时间，根据Q=W=UIt求产生热量。

本题考查电阻的计算电流的计算，以及热量的计算，是一道中等题目。

6.【答案】解：

由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。

（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压为：

U=U1+U2=1V+2V=3V；

（2）通过R1的电流：

I1===0.5A；

因串联电路中各处的电流相等，则I2=I1=0.5A；

根据I=可得电阻R2的阻值：

R2===4Ω。

（3）R2在1min内产生的热量Q2=I22R2t=（0.5A）2×4Ω×60s=60J。

答：

（1）电源两端的电压为3V；

（2）通过R1的电流为0.5A，R2的阻值为4Ω；

（3）R2在1min内产生的热量为60J。

【解析】

由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。

（1）根据串联电路的电压特点求出电源电压；

（2）根据欧姆定律求出通过R1的电流，根据串联电路电流的规律和欧姆定律求出电阻R2的阻值。

（3）根据Q=I2Rt求出R2产生的热量。

本题考查串联电路的规律、欧姆定律和焦耳定律的运用，关键是电路的分析。

7.【答案】解：

（1）定值电阻R1两端的电压：

，

定值电阻R1的阻值：

；

（2）通电10min定值电阻R1产生的热量：

。

答：

（1）定值电阻R1的阻值是8；

（2）通电10min定值电阻R1产生的热量1200J。

【解析】

本题主要考查欧姆定律的应用和焦耳定律的计算。

（1）根据串联电路电压特点计算出定值电阻R1两端的电压，再根据欧姆定律变形公式计算出R1的阻值；

（2）根据焦耳定律公式即可解答。

8.【答案】解：

（1）开关S接1时两电阻并联，电流表在干路；

电源电压U=UV=8V，流过电阻R1的电流

流过电阻R2的电流I2=IA-I1=1.2A-0.8A=0.4A，

电阻R2的阻值；

（2）开关S接2时R1短路，只有R2接入电路，

通电1min电阻R2产生的热量：

。

答：

（1）电阻R2的阻值是20Ω；

（2）通电1min，电阻R2产生的热量是192J。

【解析】

（1）作出开关S接1时的等效电路图，根据题意求出电源电压，由欧姆定律求出流过电阻R1的电流，由并联电路特点求出流过电阻R2的电流，然后由欧姆定律求出电阻R2的阻值；

（2）作出开关S接2时的等效电路图，然后由公式Q=求出电阻R2产生的热量。

9.【答案】解：

（1）根据焦耳定律Q=I2Rt可得：

I1===1A．

（2）R1与R2串联，根据串联电路电流处处相等的特点可知：

I2=I1=1A．

由I=得：

U2=I2R2=1A×5Ω=5V．

答：

（1）通过R1的电流I1=1A；

（2）加在R2两端的电压U2=5V．

【解析】

（1）根据焦耳定律Q=I2Rt求出通过电阻R1的电流I1；

（2）R1与R2串联，根据串联电路电流处处相等的特点和欧姆定律即可求出R2两端的电压U2．

本题考查了串联电路的特点和焦耳定律、欧姆定律的应用，是一道较为简单的计算题．

10.【答案】解：

由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。

（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I=可得，电源的电压：

U=I1R1=0.2A×20Ω=4V；

（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R2的电流：

I2=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A，

1分钟内，电流经定值电阻R2产生的热量：

Q2=W2=UI2t=4V×0.4A×60Ω=96J；

（3）电路消耗的总功率：

P=UI=4V×0.6A=2.4W。

答：

（1）电源的电压为4V；

（2）1分钟内，电流经定值电阻R2产生的热量为96J；

（3）电路消耗的总功率为2.4W。

【解析】

由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的