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1、电学总复习学案(六)电学计算专题一填空题1、如图 9 所示,电源两端电压不变,电阻 Rl的阻值为 2。闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 位于 A 点时,电压表 Vl的示数为 4V,电压表 V2的示数为 10V。当滑动变阻器的滑片 P 位于 B 点时,电压表 Vl的示数为 8V,电压表V2的示数为 llV。则电阻 R2的阻值是 .2、两只定值电阻,甲标有“10 1A” ,乙标有“15 0.6A” ,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为 A,两端允许加的最大电压为 V3、如图所示的电路中,电源电压恒为 3V,闭合开关 S,电流表的示数为0.3A;再闭合开关 S1,电流表的示数为
2、0.5A,此时 R1的电功率为W,电路的总电阻为。4、如图 9 所示,电阻 R0=20,R=30,电源电压保持 9V 不变,当滑动变阻器滑片 P 在 a 端时,电压表的示数是_V,电流表示数是_A,滑动变阻器滑片 P 移到 b 端时,电压表的示数是_V,电流表示数是_A。5、如图 3 所示是标有“2.5V”字样的小灯泡 L 的电阻随它两端电压变化的图象。将 小灯泡 L 和电阻 R 接入图 4 所示的电路中,电源电压为 6V。当开关 S 断开时,小灯泡的阻值为 ;当开关S闭合时,小灯 泡恰能正常发光,则电阻 R消耗的功率 为 W。二、计算题1、设计一个简单的电路,可选用的器材有:直流电源、定值电
3、阻、滑动变阻器、小灯泡、开关和若干导线。要求:电源电压为 9V 且保持不变,滑动变阻器的滑片无论怎样滑动,都能使标有“5V 5W“字样的小灯泡的实际功率在 1.25W5.0W 的范围内变化(不考虑温度对电阻的影响)。请根据要求:(1)在右边虚线框内画出你所设计的电路图。(2)试确定定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值。解析:(1)电路图如图答 4 所示 (2 分)(2)灯 L 的电阻:RL5 (1 分)LL2PUW5V)5 (2P 在 R左端时,滑动变阻器接入电路的电阻值为零,灯 L 的功率为最大,其值为 5W,R1两端电压U1UUL=9V5V4V (1 分)R14 (1 分)LL1 URU
4、V55V4图 3R/01230.5U/ V24681 01 21 41. 52. 5RLSP 在 R右端时,滑动变阻器接入电路的电阻值为最大值,L 的功率最小:PL1.25W此时 L 两端的电压为 UL,由, 得 UL2.5V (1 分)LL2PUL/L2PU电流 I 0.5A, LL/RU 5V5.2电路总电阻 R总18 (1 分) /IU A5.0V9所以滑动变阻器的最大阻值为:Rmax R总R1RL9 (1 分)2、某电暖器,名牌上标有“220V、400W”简化电路如图所示,调温器坏后,想去掉调温器通过增加一只开关和一只电阻 R2把它改装成 R1的发热功率可以高低两档转换,并要求:高档发
5、热功率为 400W,低档时通过 R1的电流值为高档时的四分之一, 请你设计出这个方案,要求:(1)在虚线框内画出符合要求的电路图;(2)计算满足要求的电阻 R2的阻值。解析:(1)(5 分)设计的电路图如右图(2)(6 分)电暖器发热电阻 R1的阻值:R1=U2P=(220V) 2400W=121(1 分)如图,S 闭合时处于高档,通过 R1的电流:I1=PU=400W2 20V=2011(A)(1 分)S 断开时,处于低档,R1上要求通过的电流:I2=14I1=511(A)(1 分)R1两端电压:U2=I2R1=51 11 2 1=55V(1 分)R2应分压:U2=220V-55V=165V
6、(1 分)需要串联 R2的阻值:R2=U2I2=363故需要串联 363 的电阻 R2能满足要求。(1 分)其它解法(如比例)酌情给分。3、随着社会和科技 的发展,小汽车 已进入寻常百姓家。如图 14 所示是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图,它主要由压力传感器 R(电阻值随所受压力变化而 变化) 、油量表 A(由电阻可忽略不计的电流表改装而成) 、电源等组成电路。压力传感器 R 在一定范围内的电阻与所受压力的关系如下表所示,油箱位于压力传感器上,压力传感器 R 的上表面面积为 5cm2,电源电压为 6v(1)当油箱和油总重为 500N 时,压力传感器 R 上搜到的压强为多大?(2)若油箱的
7、质量为 8.7kg,当油量表示数为 310-2m3时,电路中的电流是多大?( 汽油汽油=0.71103/m3)(3)请指出该电路设计中的不足,并提出你的改进意见。4、某学校科技小组设计了一台“电子秤” ,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重量,其结构原理如图所示,P 为金属滑片固定在安放托盘的轻弹簧上,并能随轻弹簧一起自由滑动,当托盘中不放物体时,P 位于 R 的最上端,已知 R0=10,R的最大阻值为 50,电源电压为 6V 不变,问:(1)图中的重量表应该用什么电表改装?(2)当开关 S 闭合,不称量物体的时候,通电 I Imin 电阻 R 消耗的电能是多少?(3)当称量物体重量达到最大
8、值时,电路中的电流是多少?5、 (10沈阳)21 (10 分)如图 9 所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10,R2=20,灯 L 标有“6V 1.8W”的字样。当 S1 、S2闭合时,灯 L 正常发光,求:(l)通过电阻 R1的电流;(2)当 S1 、S2断开时,灯 L 两端的电压。6、如下表及图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关 S0控制)求:(1)当开关 S 闭合,开关 S0断开时,饮水机的功率为 w(2)R2的阻值(3)若正常工作时,该电热器加热的效率为 90,将满热水箱的水从 20加热到 95需要多长时问?(C水=
9、4.2103Jkg )7、如图 20 所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置。是滑动变阻器,它的金属片是杠杆的一端,是阻值为 12RR的定值电阻,电流表量程为 00.6A,电源电压为 6V,由油量表(用电流表改装)的指针指示的刻度就可知油箱内油的多少。求:(1) 定值电阻的主要作用。R(2) 当油量表的指针指在刻度盘中央时,滑动变阻器消耗的功率。(3) 能否将电压表接入这个电路?为什么8、如图甲电路所示,电源电压为 9V 且保持不变,小灯炮标有 “6V 6W”的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙求:(1)小灯炮正常发光时电阻为多少欧?(2)当电流表的示数为 0.7A 时,小灯泡的电功率
10、为多少瓦?(3)当电压表的示数为 2V 时,整个电路 10s 内消耗的电能是多少焦?甲 乙9、如图所示电路,电源电压不变,R1的电阻为 20.只闭合开关 S1时,电流表的读数为 0.3A;S1、S2都闭合时,电流表的读数为 0.5A.求:(1)电源电压;(2)S1、S2都闭合时 R2的电功率.10、如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R2=30,通过 R1的电流随它两端电压变化关系如图所示,求:(1)R1的阻值大小;(2)当 S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为 0.5A,电源电压;(3)当 S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为 0.15A,R3消耗的功率。11、物理兴趣小组的同学们
11、设计了一个饮水机模型,其电路实物连接示意图如图所示。电路中电源电压为 12V,且保持不变,R1是供加热的电阻丝,R2是一个定值电阻。当开关 S1、S2都闭合时,电流表示数为 0.8A;当开关 S1闭合、S2断开时,电压表示数为 7.5V。求:(1)电阻丝 R1的阻值。(2)开关 S1闭合、S2断开时,电流表的示数及 R2的阻值。(3)开关 S1、S2都闭合时,这个模型处于加热状态还是保温状态?请计算出此状态下它的功率。12、同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系” 。(1)实验中小灯泡电功率的大小可通过观察什么现象来判断?(2)一位同学用干电池做电源,把 L1“25V 03A”和 L2
12、“38V 03A”两只灯泡连成如图 7 甲所示的电路。闭合开关进行实验,记录数据如下表:通过观察现象及数据分析,你得出什么结论?(3)有位同学又在原有器材基础上继续探究,连接方式如图 7 乙所示,闭合开关 S,看到小灯泡 L1一闪即灭,经检查发现灯丝断了。请你分析原因并说明改进方法13、小华家买了一个家用电吹风,如图 20 甲所示。其简化电路如图 20 乙所示,主要技术参数如右表。请解答如下问题:(1)当电吹风吹冷风时,正常工作 5min 消耗的电能是多少?(2)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率最大?此时电路中的总电流是多大?(3)当电路供电电压为 200V 时,电吹风电热丝的实际电
13、功率为多大?(计算结果保留一位小数)14、如图(1)所示是某品牌摩托车转向指示灯的电路图,转向指示灯的规格均为“6V 9W” ,仪表盘上另装有转向仪表灯 L,规格为“6V 1W” ,电源电压为 6V。当转向灯开关拨至左边时,左转前、后指示灯以及左转仪表灯 L 发光,提醒行人和其他车辆:摩托车将要往左转,L 发光用来提示驾驶员左转向灯亮了,把转向灯开关拨至右边时与上述的工作原理相类似。求:(1)转向指示灯和转向仪表灯 L 正常工作时的电阻;(2)该摩托车左转弯时,转向指示灯电路工作 10s,消耗的电能是多少?(3)如果摩托车转向电路设计成图(2)所示的电路,电路存在哪些弊端?(要求写出两点,2 分)