电学计算强化训练.docx

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电学计算强化训练

电学计算强化训练

1．把Ｒ１和Ｒ２串联后接到电压为12伏的电路中，通过Ｒ１的电流为0.2安，加在Ｒ２两端的电压是4伏．试求：

（1）Ｒ１和Ｒ２的电阻各是多少?

（2）如果把Ｒ１和Ｒ２并联后接入同一电路（电源电压不变），通过干路的电流是多少?

2．如图132所示电源电压不变，闭合开关后，用电器Ｒ１、Ｒ２均正常工作．已知Ｒ１的额定功率为1.5瓦，电流表Ａ１的示数为0.5安，电流表Ａ２的示数为1.5安．根据以上所给的条件，你最多可以求出几个与该电路有关的物理量?

并逐一列式计算出这些物理量．

图134

图135

图133

图132

3．如图133所示电路中，电源电压为10伏，Ｒ１＝40欧，开关闭合后，电流表的示数为0.75安．求：

（1）通过电阻Ｒ２的电流强度；

（2）电阻Ｒ２的阻值．

4．如图134中，电源电压为10伏，灯Ｌ１、Ｌ２上分别标有“12Ｖ36Ｗ”、“12Ｖ24Ｗ”字样．求：

（1）当开关Ｓ１、Ｓ２均闭合时，电流表、电压表的示数分别为多少?

（2）当开关Ｓ１断开时，电流表、电压表的示数又是多少?

5．组成串联电路和并联电路，所给器材有：

定值电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３，电源（电压不变）和开关各一个，导线若干．每次组成电路时，可以三个电阻都用或任意选用两个．

　对符合以上要求的所有的各种电路，用电流表来测量通过各个电阻的电流和干路电流，用电压表来测量各个电阻两端的电压，结果发现：

（1）电流表最小的示数为0.5安；

（2）Ｒ１消耗的电功率的最大值为某一值Ｐｍ；

　（3）在组成的图135甲所示的电路中，Ｒ１消耗的电功率为Ｐｍ／9，电压表的示数为4伏；

　（4）在组成的图135乙图所示的电路中，ａ、ｂ两处的电流强度之比等于1∶4．

　求：

定值电阻Ｒ１的阻值为多少?

图136

6．如图136所示，已知Ｒ１＝20欧，把电阻Ｒ１和Ｒ２并联后接到电源上，已知电路总电阻是12欧，电流表示数为0.3安，求：

（1）电阻Ｒ２的阻值；

（2）电源电压；

　（3）通过Ｒ２的电流．

7．如图137所示，有两个阻值分别为20欧、30欧的电阻串联在电路中．请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答．（至少选择两种做法，但要求每次补充不同类型的条件，提出不同的问题）

图137

图138

8．如图138所示，Ｒ１和Ｒ２为两个定值电阻，Ｒ２是Ｒ１的ｎ倍，小灯泡Ｌ上标有“6V3Ｗ”的字样，Ｓ为单刀双掷开关．当Ｓ与点ａ接通时，小灯泡正常发光；当Ｓ与点ｂ接通时，小灯泡消耗的功率为额定功率的四分之一．

（1）若ｎ为小于5的正整数，试通过计算说明ｎ的可能值．

（2）试求ｎ取以上可能值时，Ｒ１和Ｒ２相应的阻值．

9．如图139所示，Ｒ１＝10欧，Ｒ２＝20欧，电源电压Ｕ＝6伏．

图139

（1）当Ｓ１、Ｓ２都断开、Ｓ３闭合时，求电流表的示数和Ｒ１的电压．

（2）当Ｓ１、Ｓ２都闭合、Ｓ３断开时，求电流表的示数．

　（3）开关处于何种情况下，电流表会烧坏?

10．如图140所示，Ｒ1＝20欧，Ｒ2＝40欧，电源电压保持不变．

图140

（1）当开关Ｓ１、Ｓ２都闭合时，电流表Ａ１的示数是0.6安，小灯泡Ｌ恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；

（2）当开关Ｓ１、Ｓ２都断开时，电流表Ａ２的示数是0.2安，求小灯泡的实际功率；

（3）小灯泡的额定功率是多少?

11．一只标有“6Ｖ3Ｗ”的小灯泡（电阻不变）与Ｒ１＝12欧的电阻串联后，接在电源上恰能正常发光；若灯与Ｒ２串联后接在原电路中，用电流表测得通过小灯泡的电流为0.6Ａ；若Ｒ１与Ｒ２串联后接在原电路中，试求出与Ｒ２有关系的电学物理量．

12．如图141所示电路，电源电压Ｕ恒定且小于10伏，Ｒ１＝15欧，滑动变阻器的最大阻值为20欧，小灯泡的电阻小于15欧．当开关Ｓ断开，滑动变阻器的滑片位于ｂ端时，电流表的示数为0．2安；当开关Ｓ闭合，滑动变阻器的滑片位于ａ端时，电流表的示数为1安，且小灯泡正常发光．求小灯泡的额定功率（温度对灯丝电阻的影响忽略不计）．

图141

13．如图142所示，设电源由1.5Ｖ干电池4节串联而成，并保持电压不变．滑动变阻器固定端Ａ、Ｂ之间电阻值Ｒ０＝18欧，灯泡Ｌ上有“6Ｖ?

2Ｗ”字样．当开关Ｓ闭合后，求：

（1）当变阻器滑片Ｐ在Ａ端时，电流表的读数和灯泡Ｌ消耗的功率．

（2）当变阻器滑片Ｐ在Ｂ端时，电流表的读数和灯泡Ｌ消耗的功率．

图142

14．如图143所示的电路中，Ｒ０＝30欧．当闭合开关Ｓ后，滑动变阻器的滑片Ｐ移动到ａ端时，电流表的示数Ｉ１＝0.2安；当滑片Ｐ移动到ｂ点时，电流表的示数Ｉ２＝0.1安．求：

（1）电源的电压是多少?

（2）滑片Ｐ分别移到ａ端和ｂ点时，电阻Ｒ０的电功率各是多少?

　（3）滑动变阻器ａｂ之间的阻值Ｒａｂ是多少?

图143

15．如图144所示，电源电压不变，开关Ｓ闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使它连入电路的电阻为滑动变阻器最大电阻Ｒ′的1／4，此时电压表的示数为10伏，变阻器上消耗的功率为10瓦；当滑动变阻器的滑片移到最右端时，电压表的示数为5伏，电流表的示数为0.5安，求：

（1）定值电阻Ｒ的阻值及滑动变阻器的最大阻值Ｒ′的大小；

（2）电源电压．

图144

　16．如图145所示电路中，电源电压为16伏，Ｒ１为滑动变阻器，电流表的量程为0～0.6安，定值电阻Ｒ２为18欧，灯泡Ｌ上标有“12Ｖ8Ｗ”字样．设灯泡电阻为恒定值．

（1）当开关Ｓ１闭合、开关Ｓ２断开时，电流表的读数为0.4安，求此时滑动变阻器接入电路的电阻值．

（2）当开关Ｓ１、Ｓ２都闭合后，若整个电路处在安全工作状态，求灯泡Ｌ上消耗的最大功率．

图145

图146

17．在如图146所示的电路中，电源电压不变．当开关Ｓ闭合，滑片Ｐ置于滑动变阻器的ｂ端时，电压表Ｖ１的示数为12伏，电流表Ａ的示数为0.4安；当滑片Ｐ移至滑动变阻器的中点时，电压表Ｖ２的示数恰等于Ｖ１示数的一半．（滑片处于任何位置灯泡均可发光）求：

（1）画出Ｐ在中点时的简化电路图．

（2）滑动变阻器的最大阻值为多少欧?

　（3）滑片Ｐ的由变阻器的ｂ端移至中点过程中，灯泡Ｅ消耗的电功率变化了多少瓦?

18．王明同学家的电炉铭牌模糊不清了，为了测出电炉的额定功率，他让家里所有的用电器都停止工作，只接入电炉让其正常工作，然后观察家里配电盘上正在运行的电能表，电能表上标有“3000Ｒ／ｋＷｈ”，利用手表计时，发现1分钟电表盘转了50转，那么：

（1）电炉的额定功率是多少?

（2）王明同学觉得电炉使用不方便，想对电炉进行改装：

使电炉的功率可以为额定功率，也可以为额定功率的1／4．请你利用一个开关和一个定值电阻帮助他设计一个电路，画出电路图，并计算出定值电阻的大小．

19．如图147所示，定值电阻Ｒ０＝10Ω，当Ｓ１和Ｓ２均闭合且滑动变阻器的滑片Ｐ滑到ｂ端时，电流表Ａ１、Ａ２示数的比值为4∶5；当Ｓ１和Ｓ２均断开且滑片Ｐ置于滑动变阻器的中点时，小灯泡的功率为5Ｗ．已知灯泡发光时的电阻为5Ω，求电源电压及滑动变阻器的最大阻值为多少（设电源电压不变）?

图147

20．如图148所示，Ｒ０为3欧，Ｒ为滑动变阻器．当滑动变阻器的滑片Ｐ滑到Ｍ点时，电压表读数为9伏；当滑动变阻器滑片Ｐ滑到Ｎ点时，变阻器连入电路的阻值为滑片Ｐ滑到Ｍ点时变阻器连入电路的阻值的5倍，此时电压表读数为4.5伏．已知电源电压保持不变，求：

（1）电源电压；

（2）滑动变阻器滑片Ｐ到Ｎ点时滑动变阻器的电功率．

图148

21．如图149所示，电源电压保持不变，小灯泡Ｌ标有“2.5Ｖ1.25Ｗ”字样，滑动变阻器Ｒ的最大阻值是40欧．闭合开关后，当滑动变阻器接入电路的阻值为4欧时，小灯泡Ｌ恰好正常发光，求：

（1）电源电压；

（2）小灯泡在此电路中的最小功率．

图149

　22．如图150所示，电源电压保持不变，电阻Ｒ２＝4欧，滑动变阻器的总电阻Ｒ０＝20欧．当开关与触点1连接，滑动变阻器的滑片Ｐ滑到ｂ端时，电流表示数为0.2安；当滑片Ｐ滑到ａ端时电流表示数为0.6安．求：

（1）电阻Ｒ１的阻值；

（2）当开关Ｓ与触点2连接，调整滑动变阻器的阻值时，电阻Ｒ２上消耗电功率的最大值和最小值．

图150

图151

23．如图151所示，一只标有“8Ｖ4Ｗ”的灯泡Ｌ与一只滑动变阻器Ｒ串联．当开关Ｓ闭合后，已知滑动片Ｐ在ｂ点时，电压表Ｖ的示数为12Ｖ；当滑动片Ｐ从ｂ点滑到ａ点时，电路中电阻值增大了6欧．求：

（1）滑动片Ｐ在ｂ点时，灯泡的电阻值及通电3分钟灯泡消耗的电能．

（2）滑动片Ｐ在ａ点时，灯泡的实际功率多大?

（灯泡灯丝电阻保持不变）

24．如图152所示电路，电源两端电压保持不变，Ｌ是“6Ｖ3Ｗ”的小灯泡，滑动变阻Ｒ′的最大阻值是20欧．当开关Ｓ２断开，Ｓ１闭合时，调节滑动变阻器的滑片Ｐ处于某一位置时，灯Ｌ刚好正常发光．问：

（1）灯Ｌ的电阻是多少?

（2）电源的电压是多少?

图152

（3）再将开关Ｓ２闭合，电压表、电流表的读数各是多少?

25．如图153所示电路的电源电压保持恒定，滑动变阻器Ｒ的最大阻值为20欧，灯泡Ｌ１、Ｌ２上分别标有“6Ｖ6Ｗ”、“12Ｖ6Ｗ”字样．当闭合开关Ｓ、Ｓ１、Ｓ２，滑动变阻器的滑片Ｐ处于某一位置时，灯Ｌ１正常发光，电流表的示数为1.5安．（设两灯的电阻均为恒定值）求：

（1）灯Ｌ１的电阻是多大?

（2）此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?

　（3）当开关Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开时，调节滑动变阻器滑片的位置，使灯Ｌ２消耗的最小功率为多少?

图153

26．如图154所示，小灯泡Ｌ标有“6Ｖ1.5Ｗ”字样，滑动变阻器Ｒ２的最大阻值为24欧，电压表的量程为0～3伏，电源电压保持不变．

（1）当开关Ｓ１、Ｓ２都闭合时，小灯泡恰能正常发光，电流表示数为0.55安，求电阻Ｒ１的阻值和电流通过小灯泡在1分钟内做的功．

（2）当开关Ｓ１、Ｓ２都断开时，整个电路消耗的最小功率是多少?

图154

图155

27．在图155所示的电路中，开关Ｓ１、Ｓ２是两只能同时断开或同时闭合的联动开关，Ｒ１＝10欧，灯泡Ｌ上标有“6Ｖ3.6Ｗ”的字样，滑动变阻器Ｒ２的滑片置于中点，电源电压恒定．闭合开关Ｓ，当两开关Ｓ１、Ｓ２处于某一状态时，用电流表测量得电流为1.2安；当两开关Ｓ１、Ｓ２处于另一状态时，用电流表测得电流为0.3安．

（1）求电源的电压及Ｒ２的最大阻值．

（2）当灯泡上有电流通过时，移动变阻器滑片，求灯泡Ｌ实际功率的变化范围．

28．如图156所示，电源电压恒定不变，Ｒ１＝6欧，Ｒ２＝24欧，滑动变阻器Ｒ３的最大阻值为20欧，电流表量程为0～0.6安，电压表量程为0～3伏．

图156

（1）断开开关Ｓ１、闭合开关Ｓ２，10秒钟内电流通过Ｒ１产生的热量为60焦，求电源电压；

（2）闭合开关Ｓ１、Ｓ２，求这时电路的总电阻及电压表的示数；

　（3）断开开关Ｓ１、Ｓ２，求当电路处于安全工作状态时，电路消耗功率的实际范围．

29．家用简易调光台灯实际上是将白炽灯与变阻器串联后，再接入220伏电路中．若某调光台灯的灯泡上标有“ＰＺ220－40”字样．求：

（1）该灯泡正常工作时的电流；

（2）该灯泡正常工作时的电阻；

（3）当该灯泡的实际功率约为额定功率的50%时，变阻器连入电路的电阻约为多少欧?

（假设灯丝的电阻不变）

30．如图157所示的电路中，电源电压不变，Ｒ１、Ｒ２是定值电阻．若开关Ｓ闭合，电流表示数为1.8安，电阻Ｒ２消耗的电功率为3.6瓦；若开关Ｓ断开，电流表的示数为1.2安．求：

电阻Ｒ１和Ｒ２的阻值各为多少?

图157

31．在温度为20℃、质量2400克的水里有一根阻值为10欧的电阻丝，若通过此电阻丝的电流是10安，需要多少时间才能把水加热到95℃?

（假设电阻丝放出的热量全部被水吸收）?

280．有一电热毯，附有如图158所示的电路图，说明书上标明所用的电压为220伏，电热毯电阻Ｒ为1210欧．现利用开关Ｓ的通断可以使电热毯的发热功率分为两档，Ⅰ挡为功率最大档，Ⅱ挡功率为Ⅰ挡的1／4．试问：

（1）开关处于什么状态时，电热毯的功率最大?

它的值为多少?

（2）电阻Ｒ′应为多大?

图158

　32．小明家的一电热水壶，铭牌如下表所示．现他在壶中装上3升20℃的水［ｃ水＝4.2×10３焦耳／（千克·℃）］．求：

（1）壶中所装水的质量是多少?

（2）在额定电压下烧开这些水需要多少分钟?

（假设壶内气压等于1个标准大气压且不计热损失）

　（3）若在用电高峰，电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该水壶的实际电功率是多少?

额定电压

220Ｖ

额定功率

840Ｗ

频率

50Ｈｚ

容量

4Ｌ

瓶重

2ｋｇ

33．一台电动机，线圈的电阻为40欧，接在220伏的电路中使用，正常工作时通过的电流为0.5安．（电动机的转轴与轴承间的摩擦忽略不计）求：

（1）这部电动机转变为机械能的功率是多少?

（2）用此电动机匀速竖直向上提起质量为20千克的物体，10秒钟能使物体升高多少米?

34．有两根电阻丝，其阻值Ｒ１＝2Ｒ２，分别用并联和串联两种方式接在同一电源上使用．问：

（1）在相等的时间内，哪一种接法产生的热量比较多?

写出你判断时所根据的公式和理由．

（2）并联时产生的热量与串联时产生的热量之比是多少?

284．某工地的电压为220伏，且保持不变．因工作需要，用较长的导线安装了一只“220Ｖ100Ｗ”的白炽电灯．通电后发现灯泡亮度比正常工作时暗一些，用电压表测得灯泡两端的电压为200伏．现用一只“220Ｖ200Ｗ”的灯泡替换“220Ｖ100Ｗ”的灯泡接在电路中，达到了工地照明要求．

　求：

（1）电路中导线的阻值．

（2）“220Ｖ200Ｗ”的灯泡在电路中消耗的实际功率．（温度变化对电阻的影响不计）

35．一般情况下，用电器的实际工作电压并不完全等于它的额定电压．家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以近似测出用电器的实际工作电压．如果在家庭电路中只接入一个电饭锅，测得电能表转过100转的时间为121秒，求此时电饭锅的工作电压．（设电饭锅的电热丝电阻不变，电饭锅的铭牌和电能表的盘面如下表所示）

36．家用电熨斗为满足不同布料的整烫需要，通常设计成三档不同的温度档．图159甲是它的工作原理图，其中Ｒ１、Ｒ２为电热丝，且Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ，图159乙是电熨斗旋转开关在不同温度档时的连接情况．

图159

（1）若电熨斗处于“低温档”，正常工作时消耗的电功率约为220瓦，求每根电热丝的阻值．

（2）电熨斗处于“高温档”时，求工作1分钟所产生的热量．

37．李华同学准备自制一个亮度可调的玩具台灯，他选用了下列器材：

一个电压为6伏的电源，标有“10Ω1Ａ”的小滑动变阻器，一只标有“2.5Ｖ0.5Ａ”的灯泡，一个开关和若干导线等．李华用这些器材组成一个串联电路．请问：

（1）李华同学选用的这些器材的规格合适吗?

为什么?

（2）现有一段电阻丝（其电阻丝的电阻为每厘米1欧），将这段电阻丝接入李华设计的上述串联电路后，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡的亮度都不会超过正常发光时的亮度．那么电阻丝是怎样接入电路的?

其长度为多少?

　（3）电阻丝接入电路后，电阻丝消耗的最大功率是多少?

38．下表所示为国产某型号全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据，根据表格，回答：

额定电压

频率

额定洗衣功率

额定洗衣容量

整机质量

220伏

50赫

360瓦

3千瓦

33千克

（1）这台洗衣机在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流是多大?

（2）若洗衣的累计时间为20分钟，则洗衣机消耗的电能为多少千瓦时?

39．张明得到一个旧电热暖手器，铭牌上表示额定值的字样中，能看清的只有“24Ｗ”这几个字，为了能正确地使用这只电器，他找来一只标有“600Ω0.4Ａ”字样的电阻．他将电阻、电热暖手器和开关串联起来接到家庭电路中，然后进行如下的实验和观察：

将开关接通后，电能表在5分钟内恰好转动411转；断开开关后，电能表在3分钟内恰好转动240转．已知他家电能表上标着3000Ｒ／ｋＷｈ（表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转3000转），家庭电路的电压为220伏，在张明做实验的时间内，家中其他用电器用电情况没有变化，假定电热暖手器和电阻的阻值都不随温度变化．求：

（1）电热暖手器的额定功率是多少?

（2）除做实验的支路外，张明家3分钟用电多少千瓦时?

　（3）电热暖手器和电阻支路的电功率是多少?

　（4）电热暖手器的额定电压是多少?

（此项结果四舍五入到整数）