内蒙古包头市中考物理总复习专项训练08电学计算.docx

1、内蒙古包头市中考物理总复习专项训练08电学计算专项训练(八)电学计算|真题回顾|1.2018包头 如图ZX8-1所示为模拟调光灯电路,电路中电源电压不变,灯泡L标有“6 V3 W”字样,且灯丝电阻随温度的变化而变化,定值电阻R1的阻值为6 。将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端,闭合开关,电压表和电流表示数分别为6 V和0.2 A;移动滑片P至某一位置,电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 A。(1)求灯泡L正常发光时的电阻为多大。(2)求当R2的滑片P在最右端时,闭合开关,灯泡L的实际功率是多少。(3)为使灯泡安全工作,R2的滑片能自由滑动,且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光,应采取怎样的保

2、护措施?请计算说明。 图ZX8-12.2017,13题9分 某物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,它主要由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如图ZX8-2甲所示。其中探头A是一个高为0.1 m、重为5 N的圆柱体,它的底部是一个压敏电阻R(与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平。压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示,A与B间电路连接如图丙所示,其中电源电压恒为4.5 V。小组同学将该装置带到游泳池,进行相关的测量探究。(导线重力与体积均不计, g取10 N/kg)(1)当把探头A刚好全部浸没到池水中时,探头A底部受到的压力为1 N,

3、求探头A的底面积。(2)用手拉住导线,将探头A缓慢下降到池水中某一深度(探头A不接触池底),此时电流表的示数为0.3 A,求探头A底部所在处水的深度h。(3)用手拉住导线,将探头A下降到水深为2.6 m的水平池底(但不与池底密合),且导线处于完全松弛状态,求此时电流表的示数。图ZX8-23.2015,13题10分 如图ZX8-3所示是检测某一传感器的电路图,这种传感器上标有“6 V1.8 W”的字样(该传感器可看作一个纯电阻电器),滑动变阻器R1上标有“10 1 A”的字样,电流表的量程为00.6 A,电压表的量程为03 V。(1)求这种传感器的电阻R0。(2)如果在a、b之间所加的恒定电压为

4、6 V,试分析当滑动变阻器的阻值变化时,阻值为R0的传感器两端的电压变化范围。(3)根据技术资料可知,如果测得该传感器的实际电阻与第(1)问中R0的值(称为额定值)偏差大于1 ,则该传感器就不能正常使用。实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间,闭合开关S,调节滑动变阻器R1的阻值,改变电路中电流表和电压表的示数,检测数据记录如下表所示。通过计算分析,你认为这个传感器是否可以正常使用?此时在a、b之间所加电源的电压是多大?图ZX8-3检测次数电流表示数/A电压表示数/V第1次0.181.68第2次0.220.90|强化训练|1.小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系

5、统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220 V,额定功率为605 W。c水=4.2103 J/(kg)(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6 kg初温为20 的水,加热系统的加热电阻正常工作15 min 将水加热到40 ,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?(2)当小明家的实际电压是200 V时,加热电阻工作的实际功率是多少?(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12 V(按摩系统将交流电压转换为12 V),工作电流为4 A,其电阻为0.5 ,电动机工作中因发热损失的功率是多少?2.2018连云港 某同学设计的电饭锅具有煮饭和保温两种功能,电路如图ZX8-4所示,闭合开

6、关S1、S2,刚开始触点D与E接触,随着锅内温度升高,热敏电阻R阻值减小,电磁铁内电流增大,当锅内温度达到103 时电磁铁吸合衔铁,使触点D脱开E改与F接触;当锅内温度低于50 时电磁铁松开衔铁,触点D再次与E接触。已知电饭锅工作电压为220 V,R1=44 , R0为定值电阻,控制电路消耗的功率忽略不计。(1)求电饭锅煮饭时消耗的电功率。(2)要在保温时保持锅内温度不变,假设此时电饭锅散热功率恒为110 W,求电路中R2的阻值应为多大。(3)要给电路加一个保温工作指示灯,则指示灯应该放在图中甲或乙的哪个位置?该指示灯电阻的阻值应具备怎样的特点?图ZX8-4参考答案真题回顾1.解:(1)由题意

7、可知,灯泡正常发光时的电阻为R额=12 。(2)灯泡正常工作时的电流I额=0.5 A,由题图可知,灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,移动滑片P至某一位置,电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 V,即此时电路中的实际电流I=0.5 A=I额,灯泡恰好正常工作,灯泡两端电压U灯=U额=6 V,R2两端电压即电压表示数U2=3 V,R1两端电压U1=IR1=0.5 A6 =3 V,则电源电压U=U1+U2+U灯=3 V+3 V+6 V=12 V,当滑片滑至最右端时,R2两端电压即电压表示数为U2=6 V,电路中电流I=0.2 A,则R1两端电压U1

8、=IR1=0.2 A6 =1.2 V,灯泡两端电压U灯=U-U1-U2=12 V-1.2 V-6 V=4.8 V,此时灯泡的实际电功率P实=U灯I=4.8 V0.2 A=0.96 W。(3)由图可知:L、R1、R2串联连接,当滑片滑到最左端时,电路为R1与L的串联电路,根据题意,灯泡两端电压最大为U大=6 V,通过的电流I大=I额=0.5 A,则此时R1的阻值应为R1=12 ,R=R1-R=12 -6 =6 ,故可将R1替换为12 的电阻,或再串联一个6 的电阻。2.解:(1)解法一:探头A所受水的压强p=水ghA=1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m=1103 Pa,因p=,所以

9、探头A的底面积S=110-3 m2。解法二:此时探头A底部受到的压力等于探头所受的浮力,F浮=1 N,由F浮=水gV排=水gVA可得,则探头A的体积VA=110-4 m3,则探头A的底面积S=110-3 m2。(2)由欧姆定律可得此时压敏电阻阻值R=15 ,由图乙可知,其所受水的压力F=15 N,则所受压强p=1.5104 Pa,则探头A底部所在位置水的深度h=1.5 m。(3)水对A底部的压力F下=水ghS=1103 kg/m310 N/kg2.6 m110-3 m2=26 N,因探头A的高度为0.1 m,故水对A上表面的压力为F上=水ghS=1103 kg/m310 N/kg(2.6 m-

10、0.1 m)110-3 m2=25 N;探头A静止,游泳池底对A的支持力F支=G+F上-F下=5 N+25 N-26 N=4 N;因压敏电阻处于圆柱体A的最下方,故压敏电阻受到泳池底向上的支持力F支=F支=4 N与水向上的压力F水=F下=26 N,则压敏电阻表面受的力为F总=F支+F水=4 N+26 N=30 N;由图乙可知:此时压敏电阻R=10 ,则I=0.45 A。3.解:(1)传感器阻值R0=20 。(2) 传感器的额定电流I0=0.3 A,当电路中电流最大为I0=0.3 A时,传感器两端的电压为6 V,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,则传感器两端的最大电压为6 V。当滑动变阻器接入电

11、路的阻值为R1=10 时,电路中的电流最小,I1=0.2 A。则此时传感器两端电压U2=I1R0=0.2 A20 =4 V,传感器两端电压变化范围是46 V。(3)因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以此时电源电压Uab=U传+U0,将表中数据代入可得1.68 V+0.18 AR传=Uab,0.90 V+0.22 AR传=Uab,联立解得R传=1.95 ,Uab=5.19 V。传感器的电阻变化R=R0-R传=20 -19.5 =0.5 1 ,则这个传感器仍可正常使用。强化训练1.解:(1)由题意,电热足浴盆注水量为6 kg,当温度达到显示温度40 时,完成加热,所以水吸收的热量Q吸=c水m

12、t=4.2103 J/(kg)6 kg(40 -20 )=5.04105 J。加热时间t=15 min=900 s,电热足浴盆加热的功率为605 W,则电热足浴盆消耗电能W=P额t=605 W900 s=5.445105 J。(2)加热电阻R=80 ,则P实=500 W。(3)电动机工作中因发热损失的功率P=I2r=(4 A)20.5 =8 W。2.解:(1)煮饭时D、E接触,R2被短路,加热电路为R1的简单电路,则消耗的电功率P=1100 W。 (2)保温功率等于散热功率,即P保=P散=110 W,此时D、F接触,R1与R2串联,电路中的总电阻 R总=440 ,R2=R总-R1=440 -44 =396 。(3)保温时指示灯工作,则应将指示灯放在乙位置。指示灯与R2并联,由并联电路电阻特点可知,并联电路总电阻小于各支路的电阻,若指示灯电阻小于R2,总电阻将明显变小,若指示灯电阻远大于R2,则总电阻将略小于R2,变化较小,对保温功率影响较小,则指示灯的电阻应远大于R2。