1. (2014·寧波) 圖中所示電路中,電源電壓保持不變。 僅S1閉合時,電壓為3V,電流為0.2A,則:
(1)電路1分鐘消耗多少功率?
(2) 交換兩個儀表的位置后,關閉S1和S2。 電流表指示0.5A,此時R2消耗的電功率P2是多少?
2、(2014?蘇州)如圖所示電路中,電源電壓恒定為12V,電阻R1阻值為10Ω,電阻R2阻值為30Ω,電流表A量程為0~0.6 A.閉合開關S。
(1) 求通過電路的電流I。
(2) 求電阻R1消耗的功率P1。
(3) 現在將電阻器 R2 替換為標有“20 Ω 1 A”的滑動變阻器 R3。 為了保證電路中各元件的安全,找出與電路相連的變阻器R3的阻值范圍。
3、(2014·福州)某元件(恒阻)標有“6V 6W”。 將元件和燈 L 連接到電路中,如圖 A 所示。通過燈 L 的電流隨電壓變化。 圖像如圖B所示,電流表范圍為“0~0.6
A”,電壓表量程為“0~3V”。當開關閉合且電路各元件均安全時,燈L消耗的最大功率是多少?
4. (2014·德克薩斯州) 汽車尾氣是霧霾指數PM2.5上升的原因之一。 物理實驗組的學生設計了如圖所示的有害尾氣排放檢測電路。 在某項目對某有害廢氣濃度的測試中,氣敏電阻阻值隨有害廢氣濃度變化的部分數據如下表所示。 已知電源電壓恒定為12V,R0為定值電阻初中物理電學計算題,R為氣敏電阻。 有害廢氣濃度 %Vol ??? 5 7.5 10 12.5 15 ???R/Ω ??? 5.2 3.9 3 2.5 2 ???
(1) 測試時,當電壓表讀數為7V,電流表讀數為1A時,求電阻R0的阻值。
(2)當有害廢氣濃度增至15%Vol時,查出電壓表的指示(結果保留一位小數)。
(3)當電路消耗的總功率為18W時,有害廢氣的深度是多少?
5、(2014?梁山)如圖所示初中物理電學計算題,小燈泡上標注“6V 3W”,R1=6Ω,R2=3Ω,假設燈絲電阻不變。 尋找:
(1)當S1斷開,S2閉合時,燈剛好正常點亮,查出電源電壓;
(2) 當S1、S2同時閉合時,電流表的讀數是多少?
(3) 當S1和S2均斷開時,電路中的總功率是多少?
6.(2014·臺州)如圖所示為部分家庭電路。 電能表現行規格為“10(40)A”,L為“220V 22W”節能燈,插座接“220V 220W”電視機(圖中未示出)圖片)。 燈和電視機同時工作。 尋找:
(1)通過電能表的電流;
(2)連續運行4小時消耗多少kW·h的電能;
(3)電路中可接入用電器的最大功率。
7.(2014·云南)電信公司機房接到用戶報告,家里電話無法使用。 經機房工作人員初步檢測,確定與用戶連接的電話線某處存在短路。 為了確定短路的具體位置,機房人員使用測量儀器連接如圖所示的電路進行測量。 眾所周知,電話線是由兩根并排的電線組成。 用戶至機房電話線長5公里。 假設單根電話線每米電阻為3×10-3Ω,測量時電壓表示為12V,電流表示為1A。如果只考慮電話線電阻,則可得:
(1)用戶家到機房的單根電話線的電阻值;
(2)短路位置距機房的距離s;
(3)測量時電路消耗的功率。
8.(2014·株洲)采用12V電源給微型電機供電的電路如圖A所示,當單刀雙擲開關S1、S2向上閉合時,電機開始轉動,電流 I 隨時間 t 變化。 如圖B所示。當電流穩定時,電機正常工作。 眾所周知,歐姆定律在電機旋轉時不適用,并且忽略溫度對電阻的影響。 嘗試回答以下問題。
(1)當單刀雙擲開關S1、S2閉合時,電機即可反轉。
(2) 電機正常工作時,電機消耗的電功率為W。
(3)求出電機正常運行時的電阻和輸出功率。
題型2:電力綜合題
實施例2 (1)當開關S1斷開,S2、S3閉合時,燈泡L短路,滑動變阻器R1與定值電阻R2并聯。 此時流過R2的電流為I2=U/R2=5V/20Ω=0.25A;電流表測量的最大值為0.6A,則流過滑動變阻器的最大電流I1=I-I2=0.6 A-0.25 A=0.35 A,則R1的最大功率PR1=UI1=5 V×0.35 A=1.75 W。
(2) 燈泡額定電流L
IL= PL/UL=1.6 W/4 V=0.4 A,燈泡的電阻RL= UL/IL=4 V/0.4 A=10 Ω。 當開關S1閉合,S2、S3斷開時,滑動變阻器R1與燈泡L串聯,此時有:
①U/R合計≤PL/UL,即5V/(10Ω+R1)≤0.4A,解為R1≥2.5Ω;
②U×R1/R合計≤3V,即5V·R1/(10Ω+R1)≤3V,解為R1≤15Ω;
因此,滑動變阻器R1的允許取值范圍為2.5~15Ω。 為了訓練
1.(1)W=UIt=3V×0.2A×60s=36J。
(2) = =15Ω,
=6Ω,
R2=R-R1=15Ω-6Ω=9Ω,
=1W。
2、(1)電路總電阻:R=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω 電路電流:==0.3A
(2) 電阻R1兩端電壓:
U1=IR1=0.3A×10Ω=3V
電阻R1消耗的功率:
P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
(3)電路允許通過的最大電流:Imax=0.6A
總電路電阻最小值:=20Ω
壓敏電阻R3的最小值
R3最小值=R最小值-R1=20Ω-10Ω=10Ω
變阻器 R3 的最大值為: R3 最大值 = 20 Ω
壓敏電阻R3的阻值范圍為10~20Ω
3、元件R的額定電流IR=PR/UR=6W/6A=1A
元件電阻R=UR/IR=6V/1A=6Ω
電壓表的量程為“0~3V”。 為了保證電壓表不被燒壞,電路中的最大電流為I=U/R=3V/6Ω=0.5A
電流表量程為“0~0.6 A”,可見電路中最大電流為I=0.5 A
從圖中可以看出,此時燈管L兩端UL=2V,則燈管L的最大功率PL=ULI=2V×0.5A=1W
4. (1) 根據串聯電路的電壓表關系,U=UR+UR0,可得:
UR0=U-UR=12V-7V=5Vx§k§b 1
根據歐姆定律,我們得到:=5Ω。
(2) 從表中數據可以看出,當有害廢氣濃度增加到15%Vol時,R1=2Ω
由串聯電路電阻關系式可得:
R總計1=R1+R0=2Ω+5Ω=7Ω,
根據歐姆定律,我們得到:
UR1=I1R1=×2Ω=3.4V
(3) 由公式P=UI可得I′= =1.5 A
根據歐姆定理,我們得到:R 總 2= =8 Ω (或 R 總 2= =8 Ω)
根據串聯電路電阻關系,R總計2=R2+R0,可得:
R2=R總2-R0=8Ω-5Ω=3Ω
查表可知,有害廢氣濃度為10%Vol。
5. (1) 當S1斷開、S2閉合時,電路中只有L,
∵燈泡剛剛正常點亮,∴U總計=UL=6V
(2) 當S1和S 2同時閉合時,L和R1并聯
∵IL= =0.5 A
I1= =1A
∴I=IL+I1=0.5A+1A=1.5A
(3) 當S1和S2均斷開時,L和R2串聯
∵RL= =12 Ω
∴R總計=RL+R2=12Ω+3Ω=15Ω
∴P 總計 = =2.4 W
6.(1)P總計=P燈+P電視=22W+220W=242W
我= =1.1A
(2)W=P總t=0.242kW×4h=0.968kW·h
(3)根據電能表電流規格,正常工作電流Imax=10A
∴最大功率Pmax=UImax=220V×10A=2200W
P′=Pmax-=2 200 W-242 W=1 958 W
7、(1)用戶家到機房單根電話線的電阻值為
5 000×3×10-3 Ω=15 Ω。
(2)機房內從短路位置到電話線的總電阻,
總電阻 = =12 Ω
單根電話線從短路位置到機房的電阻×12Ω=6Ω,
短路處距機房的距離為
s= =2 000 米=2 公里。
(3) 測量時電路消耗的功率為P=UI=12V×1A=12W。
8、(1)根據開關的控制函數可知,當單刀雙擲開關S1、S2同時閉合時,流入電機的電流方向發生變化,電機可以反轉。
(2) 可見電機正常工作時的電流為I=0.4A,則P=UI=12V×0.4A=4.8W
(3) 可見電機剛開始轉動時電流I′=1.2 A
電機電阻R = = 10 Ω
當電機正常工作時
Pheat=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W
∴P輸出=PP熱量=4.8W-1.6W=3.2W
每個人都必須記住電學計算中涉及到的所有計算公式并熟練運用。