电路习题答案
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2011-01-08
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249.把R 1和R 2串联后接到电压为12V的电路中,通过R 1的电流为0.2A,加在R 2两端的电压是4V.试求:
(1)R 1和R 2的电阻各是多少?
(2)如果把R 1和R 2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?
250.如图132所示电源电压不变,闭合开关后,用电器R 1、R 2均正常工作.已知R 1的额定功率为1.5瓦,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为1.5A.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132 图133 图134
251.如图133所示电路中,电源电压为10V,R 1=40Ω,开关闭合后,电流表的示数为0.75A.求:
(1)通过电阻R 2的电流强度;
(2)电阻R 2的阻值.
252.如图134中,电源电压为10V,灯L 1、L 2上分别标有“12V36W”、“12V24W”字样.求:
(1)当开关S 1、S 2均闭合时,电流表、电压表的示数分别为多少?
(2)当开关S 1断开时,电流表、电压表的示数又是多少?
253.组成串联电路和并联电路,所给器材有:定值电阻R 1、R 2、R 3,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0.5A;
(2)R 1消耗的电功率的最大值为某一值P m;
(3)在组成的图135甲所示的电路中,R 1消耗的电功率为P m/9,电压表的示数为4V;
(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R 1的阻值为多少?
图135
图136 图137
254.如图136所示,已知R 1=20Ω,把电阻R 1和R 2并联后接到电源上,已知电路总电阻是12Ω,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R 2的阻值;
(2)电源电压;
(3)通过R 2的电流.
255.如图137所示,有两个阻值分别为20Ω、30Ω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)
256.如图138所示,R 1和R 2为两个定值电阻,R 2是R 1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,R 1和R 2相应的阻值.
图138 图139
257.如图139所示,R 1=10Ω,R 2=20Ω,电源电压U=6V.
(1)当S 1、S 2都断开、S 3闭合时,求电流表的示数和R 1的电压.
(2)当S 1、S 2都闭合、S 3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?
258.如图140所示,R 1=20Ω,R 2=40Ω,电源电压保持不变.
图140
(1)当开关S 1、S 2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,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S 1、S 2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求小灯泡的实际功率;
(3)小灯泡的额定功率是多少?
259.一只标有“6V3W”的小灯泡(电阻不变)与R 1=12Ω的电阻串联后,接在电源上恰能正常发光;若灯与R 2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R 1与R 2串联后接在原电路中,试求出与R 2有关系的电学物理量.
260.如图141所示电路,电源电压U恒定且小于10V,R 1=15Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡的电阻小于15Ω.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0.2A;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1A,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 图142
261.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R 0=18Ω,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.
262.如图143所示的电路中,R 0=30Ω.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=0.2A;当滑片P 移动到b点时,电流表的示数I2=0.1A.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R 0的电功率各是多少?
(3)滑动变阻器ab之间的阻值R ab是多少?
图143 图144
263.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10V,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5V,电流表的示数为0.5A,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.
264.如图145所示电路中,电源电压为16V,R 1为滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R 2为18Ω,灯泡L 上标有“12V8W”字样.设灯泡电阻为恒定值.
(1)当开关S 1闭合、开关S 2断开时,电流表的读数为0.4A,求此时滑动变阻器接入电路的电阻值.
(2)当开关S 1、S 2都闭合后,若整个电路处在A全工作状态,求灯泡L 上消耗的最大功率.
图145 图146
265.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12V,电流表A的示数为0.4A;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Ω?
(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?
266.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.
267.如图147所示,定值电阻R 0=10Ω,当S 1和S 2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S 1和S 2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
268.如图148所示,R 0为3Ω,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9V;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4.5V.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 图149
269.如图149所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样,滑动变阻器R 的最大阻值是40Ω.闭合开关后,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω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.
270.如图150所示,电源电压保持不变,电阻R 2=4Ω,滑动变阻器的总电阻R 0=20Ω.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0.2A;当滑片P 滑到a端时电流表示数为0.6A.求:
(1)电阻R 1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R 2上消耗电功率的最大值和最小值.
图150 图151
271.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6Ω.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)
272.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20Ω.当开关S 2断开,S 1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?
(3)再将开关S 2闭合,电压表、电流表的读数各是多少?
图152 图153
273.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20Ω,灯泡L 1、L 2上分别标有“6V6W”、“12V6W”字样.当闭合开关S 、S 1、S 2,滑动变阻器的滑片P 处于某一位置时,灯L 1正常发光,电流表的示数为1.5A.(设两灯的电阻均为恒定值)求:
(1)灯L 1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,S 1、S 2断开时,调节滑动变阻器滑片的位置,使灯L 2消耗的最小功率为多少?
274.如图154所示,小灯泡L 标有“6V1.5W”字样,滑动变阻器R 2的最大阻值为24Ω,电压表的量程为0~3V,电源电压保持不变.
(1)当开关S 1、S 2都闭合时,小灯泡恰能正常发光,电流表示数为0.55A,求电阻R 1的阻值和电流通过小灯泡在1分钟内做的功.
(2)当开关S 1、S 2都断开时,整个电路消耗的最小功率是多少?
图154 图155
图156
275.在图155所示的电路中,开关S 1、S 2是两只能同时断开或同时闭合的联动开关,R 1=10Ω,灯泡L 上标有“6V3.6W”的字样,滑动变阻器R 2的滑片置于中点,电源电压恒定.闭合开关S ,当两开关S 1、S 2处于某一状态时,用电流表测量得电流为1.2A;当两开关S 1、S 2处于另一状态时,用电流表测得电流为0.3A.
(1)求电源的电压及R 2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.
276.如图156所示,电源电压恒定不变,R 1=6Ω,R 2=24Ω,滑动变阻器R 3的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.
(1)断开开关S 1、闭合开关S 2,10秒钟内电流通过R 1产生的热量为60焦,求电源电压;
(2)闭合开关S 1、S 2,求这时电路的总电阻及电压表的示数;
(3)断开开关S 1、S 2,求当电路处于A全工作状态时,电路消耗功率的实际范围.
277.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220V电路中.若某调光台灯的灯泡上标有“P Z220-40”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Ω?(假设灯丝的电阻不变)
278.如图157所示的电路中,电源电压不变,R 1、R 2是定值电阻.若开关S 闭合,电流表示数为1.8A,电阻R 2消耗的电功率为3.6瓦;若开关S 断开,电流表的示数为1.2A.求:电阻R 1和R 2的阻值各为多少?
图157 图158
额定电压 220V
额定功率 840W
频率 50Hz
容量 4L
瓶重 2kg
279.在温度为20℃、质量2400克的水里有一根阻值为10Ω的电阻丝,若通过此电阻丝的电流是10A,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220V,电热毯电阻R 为1210Ω.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?
281.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?
282.一台电动机,线圈的电阻为40Ω,接在220V的电路中使用,正常工作时通过的电流为0.5A.(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?
283.有两根电阻丝,其阻值R 1=2R 2,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220V,且保持不变.因工作需要,用较长的导线A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200V.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)
285.一般情况下,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)
286.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R 1、R 2为电热丝,且R 1=R 2=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.
287.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6V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1Ω),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?
288.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
220V 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?
289.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220V,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)
电学计算题答案
251.(1)I2=0.5A (2)R 2=20Ω
252.(1)I=2.5A U=10V (2)I=1A U1=4V
253.R 1=2Ω 254(1)R 2=30Ω (2)U=6V (3)I2=0.2A
255.(1)补充条件:电源电压为12V
求:电路中的电流强度 I=0.24A
(2)补充条件:20Ω电阻的功率是3.2瓦
求:30Ω电阻的功率是多少 P 2=4.8瓦
256.(1)n=3 n′=4 (2)R 1=12Ω R 1′=6Ω R 2=36Ω R 2′=24Ω
257.(1)2V (2)0.9A (3)S 1、S 3闭合
258.(1)U=U额=12V (2)P L 实=0.8瓦 (3)P L 额=7.2瓦
259.R 2=8Ω I2=0.6A U2=4.8V P 2=2.88瓦
260.P =3.6瓦
261.(1)I1≈0.67A P 1=2瓦 (2)I2=0.33A P 2=0
262.(1)U=6V (2)P 1=1.2瓦 P 2=0.3瓦 (3)R ab=30Ω
263.(1)R =10Ω R ′=40Ω (2)U=20V
264.(1)R 1=22Ω (2)P 2=1.07瓦
265.(1)如图27所示
(2)R P =20Ω
(3)ΔP E=2瓦
266.(1)P =1千瓦 (2)R =48.4Ω 如图28所示
267.U=25V R =40Ω
268.(1)U=12V (2)P L =11.25瓦
269.(1)U=4.5V (2)P L =0.05瓦
270.(1)R 1=10Ω P 大=9瓦 (2)P 小=0.25瓦
271.(1)R L =16Ω W=720焦 P 实=2.56瓦
272.(1)R L =12Ω (2)U=12V (3)U=0 I=1.0A
273.(1)R L 1=6Ω (2)R =12Ω (3)P 最小≈0.45瓦
274.(1)R 1=20Ω W=90焦 (2)P 最小=0.75瓦
275.U=60V R 2=20Ω (2)0.4~3.6瓦
276.(1)U=6V (2)R 总=4.8Ω U1=0 (3)3.6瓦~3瓦
277.(1)I=0.18A (2)R L =1210Ω (3)R =496Ω
278.R 1=5Ω R 2=10Ω
279.t=756秒
280.(1)闭合状态 P 大=40瓦 (2)R ′=1210Ω
281.(1)m=3千克 (2)t=20分种 (3)P 实=680.4瓦
282.(1)100瓦 (2)h≈5.1米
283.(1)并联 (2)Q并/Q串=9/2
284.(1)R 线=48.4Ω (2)P L ′=140瓦
285.U=200V
286.(1)R =110Ω (2)Q=5.28×104焦
287.(1)不合适.因为当滑动变阻器接入电路中的电阻逐渐减小时,灯泡两端的电压会逐渐增加并大大超过其额定电压,这样会烧坏灯泡.
(2)串联接入电路 长度=7厘米
(3)P 大=1.75瓦
288.(1)I=1.64A
(2)W=0.12千瓦时
289.(1)P 额=24瓦
(2)W1=0.08千瓦时
(3)P =44瓦
(4)U1=110V.
(1)R 1和R 2的电阻各是多少?
(2)如果把R 1和R 2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?
250.如图132所示电源电压不变,闭合开关后,用电器R 1、R 2均正常工作.已知R 1的额定功率为1.5瓦,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为1.5A.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132 图133 图134
251.如图133所示电路中,电源电压为10V,R 1=40Ω,开关闭合后,电流表的示数为0.75A.求:
(1)通过电阻R 2的电流强度;
(2)电阻R 2的阻值.
252.如图134中,电源电压为10V,灯L 1、L 2上分别标有“12V36W”、“12V24W”字样.求:
(1)当开关S 1、S 2均闭合时,电流表、电压表的示数分别为多少?
(2)当开关S 1断开时,电流表、电压表的示数又是多少?
253.组成串联电路和并联电路,所给器材有:定值电阻R 1、R 2、R 3,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0.5A;
(2)R 1消耗的电功率的最大值为某一值P m;
(3)在组成的图135甲所示的电路中,R 1消耗的电功率为P m/9,电压表的示数为4V;
(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R 1的阻值为多少?
图135
图136 图137
254.如图136所示,已知R 1=20Ω,把电阻R 1和R 2并联后接到电源上,已知电路总电阻是12Ω,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R 2的阻值;
(2)电源电压;
(3)通过R 2的电流.
255.如图137所示,有两个阻值分别为20Ω、30Ω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)
256.如图138所示,R 1和R 2为两个定值电阻,R 2是R 1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,R 1和R 2相应的阻值.
图138 图139
257.如图139所示,R 1=10Ω,R 2=20Ω,电源电压U=6V.
(1)当S 1、S 2都断开、S 3闭合时,求电流表的示数和R 1的电压.
(2)当S 1、S 2都闭合、S 3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?
258.如图140所示,R 1=20Ω,R 2=40Ω,电源电压保持不变.
图140
(1)当开关S 1、S 2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,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S 1、S 2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求小灯泡的实际功率;
(3)小灯泡的额定功率是多少?
259.一只标有“6V3W”的小灯泡(电阻不变)与R 1=12Ω的电阻串联后,接在电源上恰能正常发光;若灯与R 2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R 1与R 2串联后接在原电路中,试求出与R 2有关系的电学物理量.
260.如图141所示电路,电源电压U恒定且小于10V,R 1=15Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡的电阻小于15Ω.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0.2A;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1A,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 图142
261.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R 0=18Ω,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.
262.如图143所示的电路中,R 0=30Ω.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=0.2A;当滑片P 移动到b点时,电流表的示数I2=0.1A.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R 0的电功率各是多少?
(3)滑动变阻器ab之间的阻值R ab是多少?
图143 图144
263.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10V,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5V,电流表的示数为0.5A,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.
264.如图145所示电路中,电源电压为16V,R 1为滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R 2为18Ω,灯泡L 上标有“12V8W”字样.设灯泡电阻为恒定值.
(1)当开关S 1闭合、开关S 2断开时,电流表的读数为0.4A,求此时滑动变阻器接入电路的电阻值.
(2)当开关S 1、S 2都闭合后,若整个电路处在A全工作状态,求灯泡L 上消耗的最大功率.
图145 图146
265.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12V,电流表A的示数为0.4A;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Ω?
(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?
266.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.
267.如图147所示,定值电阻R 0=10Ω,当S 1和S 2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S 1和S 2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
268.如图148所示,R 0为3Ω,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9V;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4.5V.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 图149
269.如图149所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样,滑动变阻器R 的最大阻值是40Ω.闭合开关后,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω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.
270.如图150所示,电源电压保持不变,电阻R 2=4Ω,滑动变阻器的总电阻R 0=20Ω.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0.2A;当滑片P 滑到a端时电流表示数为0.6A.求:
(1)电阻R 1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R 2上消耗电功率的最大值和最小值.
图150 图151
271.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6Ω.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)
272.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20Ω.当开关S 2断开,S 1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?
(3)再将开关S 2闭合,电压表、电流表的读数各是多少?
图152 图153
273.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20Ω,灯泡L 1、L 2上分别标有“6V6W”、“12V6W”字样.当闭合开关S 、S 1、S 2,滑动变阻器的滑片P 处于某一位置时,灯L 1正常发光,电流表的示数为1.5A.(设两灯的电阻均为恒定值)求:
(1)灯L 1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,S 1、S 2断开时,调节滑动变阻器滑片的位置,使灯L 2消耗的最小功率为多少?
274.如图154所示,小灯泡L 标有“6V1.5W”字样,滑动变阻器R 2的最大阻值为24Ω,电压表的量程为0~3V,电源电压保持不变.
(1)当开关S 1、S 2都闭合时,小灯泡恰能正常发光,电流表示数为0.55A,求电阻R 1的阻值和电流通过小灯泡在1分钟内做的功.
(2)当开关S 1、S 2都断开时,整个电路消耗的最小功率是多少?
图154 图155
图156
275.在图155所示的电路中,开关S 1、S 2是两只能同时断开或同时闭合的联动开关,R 1=10Ω,灯泡L 上标有“6V3.6W”的字样,滑动变阻器R 2的滑片置于中点,电源电压恒定.闭合开关S ,当两开关S 1、S 2处于某一状态时,用电流表测量得电流为1.2A;当两开关S 1、S 2处于另一状态时,用电流表测得电流为0.3A.
(1)求电源的电压及R 2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.
276.如图156所示,电源电压恒定不变,R 1=6Ω,R 2=24Ω,滑动变阻器R 3的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.
(1)断开开关S 1、闭合开关S 2,10秒钟内电流通过R 1产生的热量为60焦,求电源电压;
(2)闭合开关S 1、S 2,求这时电路的总电阻及电压表的示数;
(3)断开开关S 1、S 2,求当电路处于A全工作状态时,电路消耗功率的实际范围.
277.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220V电路中.若某调光台灯的灯泡上标有“P Z220-40”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Ω?(假设灯丝的电阻不变)
278.如图157所示的电路中,电源电压不变,R 1、R 2是定值电阻.若开关S 闭合,电流表示数为1.8A,电阻R 2消耗的电功率为3.6瓦;若开关S 断开,电流表的示数为1.2A.求:电阻R 1和R 2的阻值各为多少?
图157 图158
额定电压 220V
额定功率 840W
频率 50Hz
容量 4L
瓶重 2kg
279.在温度为20℃、质量2400克的水里有一根阻值为10Ω的电阻丝,若通过此电阻丝的电流是10A,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220V,电热毯电阻R 为1210Ω.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?
281.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?
282.一台电动机,线圈的电阻为40Ω,接在220V的电路中使用,正常工作时通过的电流为0.5A.(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?
283.有两根电阻丝,其阻值R 1=2R 2,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220V,且保持不变.因工作需要,用较长的导线A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200V.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)
285.一般情况下,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)
286.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R 1、R 2为电热丝,且R 1=R 2=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.
287.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6V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1Ω),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?
288.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
220V 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?
289.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220V,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)
电学计算题答案
251.(1)I2=0.5A (2)R 2=20Ω
252.(1)I=2.5A U=10V (2)I=1A U1=4V
253.R 1=2Ω 254(1)R 2=30Ω (2)U=6V (3)I2=0.2A
255.(1)补充条件:电源电压为12V
求:电路中的电流强度 I=0.24A
(2)补充条件:20Ω电阻的功率是3.2瓦
求:30Ω电阻的功率是多少 P 2=4.8瓦
256.(1)n=3 n′=4 (2)R 1=12Ω R 1′=6Ω R 2=36Ω R 2′=24Ω
257.(1)2V (2)0.9A (3)S 1、S 3闭合
258.(1)U=U额=12V (2)P L 实=0.8瓦 (3)P L 额=7.2瓦
259.R 2=8Ω I2=0.6A U2=4.8V P 2=2.88瓦
260.P =3.6瓦
261.(1)I1≈0.67A P 1=2瓦 (2)I2=0.33A P 2=0
262.(1)U=6V (2)P 1=1.2瓦 P 2=0.3瓦 (3)R ab=30Ω
263.(1)R =10Ω R ′=40Ω (2)U=20V
264.(1)R 1=22Ω (2)P 2=1.07瓦
265.(1)如图27所示
(2)R P =20Ω
(3)ΔP E=2瓦
266.(1)P =1千瓦 (2)R =48.4Ω 如图28所示
267.U=25V R =40Ω
268.(1)U=12V (2)P L =11.25瓦
269.(1)U=4.5V (2)P L =0.05瓦
270.(1)R 1=10Ω P 大=9瓦 (2)P 小=0.25瓦
271.(1)R L =16Ω W=720焦 P 实=2.56瓦
272.(1)R L =12Ω (2)U=12V (3)U=0 I=1.0A
273.(1)R L 1=6Ω (2)R =12Ω (3)P 最小≈0.45瓦
274.(1)R 1=20Ω W=90焦 (2)P 最小=0.75瓦
275.U=60V R 2=20Ω (2)0.4~3.6瓦
276.(1)U=6V (2)R 总=4.8Ω U1=0 (3)3.6瓦~3瓦
277.(1)I=0.18A (2)R L =1210Ω (3)R =496Ω
278.R 1=5Ω R 2=10Ω
279.t=756秒
280.(1)闭合状态 P 大=40瓦 (2)R ′=1210Ω
281.(1)m=3千克 (2)t=20分种 (3)P 实=680.4瓦
282.(1)100瓦 (2)h≈5.1米
283.(1)并联 (2)Q并/Q串=9/2
284.(1)R 线=48.4Ω (2)P L ′=140瓦
285.U=200V
286.(1)R =110Ω (2)Q=5.28×104焦
287.(1)不合适.因为当滑动变阻器接入电路中的电阻逐渐减小时,灯泡两端的电压会逐渐增加并大大超过其额定电压,这样会烧坏灯泡.
(2)串联接入电路 长度=7厘米
(3)P 大=1.75瓦
288.(1)I=1.64A
(2)W=0.12千瓦时
289.(1)P 额=24瓦
(2)W1=0.08千瓦时
(3)P =44瓦
(4)U1=110V.
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