电学计算题1（含答案）2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业

电学计算题1 2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业
一、计算题
1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，标有“ ”的小灯泡和标有“ ”的滑动变阻器连接在如图所示的电路中，电流表量程为 ，电压表量程为 ，当闭合 、 、 断开 时，灯泡能正常发光，此时电流表示数为 。（假设小灯泡的电阻始终保持不变）求：
（1）电源电压和灯泡正常发光时的电流；
（2）当将滑动变阻器的滑片 移到 ，并同时闭合四个开关时，电流表的示数为 ，则滑动变阻器的最大阻值为多少；
（3）当闭合 、 ，断开 、 时，电流表的示数与 相比变化了 ，则此时小灯泡的实际功率为多大；
（4）在保证电路中各元件安全的情况下，电路消耗的最大总功率与 消耗最大功率之比是多少。
2．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R2阻值为20 Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5 A，电流表A2的示数为0.3 A。求：
（1）通电20 s电阻R2消耗的电能；
（2）电阻R1的阻值。
3．如图甲为电热毛巾架，额定电压为220 V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图，R1和R2都为发热电阻丝；图丙为该毛巾架在正常工作30 min内电流随时间变化的图像。求：
（1）高温挡的功率。
（2）发热电阻丝R2的电阻。
（3）毛巾架低温挡正常工作20 min产生的热量。
4．有一种特殊的半导体电阻，它的电阻RT随着温度T变化曲线，如图（甲）所示。某同学使用这种电阻为烤箱设计了一个温控电路，如图（乙）所示。温控电路由控制电路和工作电路两部分组成。在控制电路中，定值电阻R0=10Ω，电阻RT与电压鉴别器并联，电压鉴别器相当于电压表，电源电压可调节。现将电源电压U控调到9V，当电压鉴别器两端的电压达到6V以上时，电压鉴别器会自动将工作电路开关S断开。工作电路的电压为220V，电热丝R1＝100Ω。求：
（1）工作电路正常工作的电功率；
（2）烤箱内温度达到60℃时，电压鉴别器两端的电压UT；
（3）调节控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，烤箱内的温度。
5．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.8A。求：
（1）电源电压是多少？
（2）电路1min内消耗的总电能。
6．如图所示的电路，R1＝20Ω，R2＝80Ω，闭合开关，电流表的示数为0.8A．求：
（1）电源电压U。
（2）干路电流I。
（3）电阻R1消耗的电功率。
（4）闭合开关S后，1min电路消耗的总电能。
7．如图所示电路中，闭合开关S时，电流表A1的示数为0.6安，电阻R1为15欧，电阻R2为10欧，求：
（1）电源电压U。
（2）电流表A的示数I。
8．电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量 的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则
弹压缩量 /cm 1 2 3 4
弹簧受到的压力F/N 10 20 30 40
（1）该电子秤工作时的电功率是多少？
（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是多少？
9．如图在“用电流表测电流”的实验中，某同学接成图甲所示的电路；当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表的指针所指位置均为图乙所示：
（1）电路中的总电流是多少？
（2）通过灯L1和L2的电流各是多少？
10．小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲．电路由电源、称重计（电流表、量程0～0.6A）、定值电阻R0，滑动变阻器R1、弹簧和开关组成．已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1A。
（1）定值电阻R0多大？
（2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？
（3）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：R2＝20欧、R3＝5欧和R4＝1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？
11．如图所示的电路中，R1=30Ω，R2=60Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.1A。求：
（1）电路的总电阻；
（2）电源电压；
（3）电阻R2在1min内产生的热量。
12．如图所示的电路中，电源电压保持4V不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，电阻R2=10Ω，
（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L正常工作，求电阻R1的阻值；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，求电流表的示数。
13．在如图（a）所示的电路中，电源电压为12伏，电阻 的阻值为10欧，变阻器 上标有“100Ω 2A”字样。闭合电键S后.
①求通过电阻 的电流 ；
②现在电路中某位置接入一个电流表，移动滑片P，当电流表指针的位置如图（b）所示，求此时滑动变阻器 接入电路的阻值.
14．如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1时电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2后，电流表的示数为0.45A，求
（1）电源电压。
（2）R2的阻值。
15．学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。
（1）当R两端电压为4V时，求电路中电流，R的电功率；
（2）设R两端电压为U，请写出此时通过R的电流I的表达式（用R0，U，Ux表示）；
（3）求截取多长的电热丝，R的功率最大。
16．小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象；当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯，电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变。车灯接通，电动机未启动时，车灯正常工作，电流表示数为10A；车灯接通，电动机启动时，电流表示数为70A。已知车灯的I-U图象如图乙所示。求：
（1）定值电阻R的阻值；
（2）车灯接通，电动机启动时，车灯的实际电压为多少V？车灯的实际功率为多少W？
17．如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6V 3.6W”，R为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示。（不计温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是多少。
18．某家用电饭煲的简化电路图如图所示。电源电压是220 V，R1、R2都是发热电阻，保温功率是44 W，加热功率是550 W。试求：
（1）只闭合S1时为　 　状态，S1、S2都闭合时为　 　状态。（选填“加热”或“保温”）
（2）在保温状态时，工作2h所消耗的电能是多少千瓦时
（3）电阻R1的阻值是多少
（4）加热状态时，电路中的总电流是多少
19．如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω，只闭合开关S3．将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W；电流表的量程为0~06A，电压表的量程为0~3V（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少
（2）小灯泡的电阻是多少 只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少
（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？
20．夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测沱江河的水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。试计算
（1）到达警戒水位时，R连入电路的电阻为多大？
（2）当水位到达180.0m时，电路的总功率为多大？
21．如图甲所示电路，电源电压恒为4.5 V，闭合开关S后，滑片P由右向左滑动，因滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5 V。电流表读数I与滑片P滑动距离x的关系如图乙所示。求：
（1）当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值；
（2）当滑片P移到x＝2 cm处时，电阻R0在10 s内产生的热量；
（3）当滑片P移到x＝6 cm处时，R1消耗的电功率；
（4）电压表的量程为“0～3 V”，电流表的量程为“0～0.6 A”。若R1未断路，且其最大阻值为30 Ω，为保护电路安全，R0电功率的变化范围。
22．空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图所示。已知电源电压U=18V，电压表量程为，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为。
空气质量指数A 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
（1）通过计算，判断电压表示数为12V时，气敏电阻的阻值为多少？并判断对应的空气质量等级。
（2）当电压表示数为12V时，经过多少时间定值电阻R0和气敏电阻R消耗的总电能可以让标有的电能表转过9转？
（3）更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围。若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400，则更换后的定值电阻R'0的阻值应为多少？
23．热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，、为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高挡的转换。
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40～60m2
（1）若加热前水温为，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少？[不计热损失，，结果保留两位小数]
（2）加湿器在低挡时的发热功率是多少？
24．某物理兴趣小组设计了一台电子秤，利用电压表示数显示物体质量大小（不计托盘的质量），其电路如图甲所示。电源电压为6V保持不变，电压表量程为0～3V，压敏电阻其阻值R与所受压力F的关系如表所示。闭合开关，当压敏电阻上未放物体时，电压表示数为1V。求：
压力 F/N 0 1 2 3 4 … 7 8 9
压敏电 阻R/Ω 50 45 40 35 30 … 15 10 5
（1）R0的电阻值；
（2）该电子秤能测量的最大质量；
（3）该电子秤还可以显示水面高度变化。如图乙所示，长方体A、B通过细绳与杠杆MON连接，O为支点，MO：NO＝2：1。长方体A的密度为1.2g/cm3，底面积为50cm2，高30cm；且底部刚好与水面接触；长方体B重10N，底部与电子秤接触。不计绳重、杠杆重、杠杆与支点的摩擦，杠杆始终在水平位置静止。为保证电子秤安全，水面上升的最大高度为多少cm？
25．某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig=15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2=220V，加热时的功率P加热═2200W，保温时的功率P保温=110W，加热效率η=90%，R2=2R1，水的比热容，c水=4.2×103J/（kg ℃），水箱内最低温度为0℃。
（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？
26．表一是某电热水壶的铭牌；表二是小丽探究该电热水壶效率所记录的数据。求：
表一：
产品型号 SWF12P1A﹣150
额定电压U/V 220
电源频率f/Hz 50
额定功率P/W 1100
容量V/L 1.2
表二：
电源电压U电/V 220
壶内水的质量m/kg 1
水的初温t1/℃ 32
水的沸点t2/℃ 98
水从初温加热至刚沸腾的时间t/s 300
（1）电热水壶的电阻。
（2）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率。（假设电阻不变）
（3）电热水壶的效率。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
27．某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其简化电路如图所示，部分参数如表所示，电热丝的阻值为且不随温度变化。当取暖器正常工作时，求：
额定电压
灯暖功率
风暖功率
（1）灯暖灯丝的正常工作电流；
（2）使用风暖功能正常工作时，电动机的功率；
（3）单独使用风暖功能时，正常工作电路消耗的电能。
28．如图，电路中电源电压可调，小灯泡L标有“6V 3W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2的铭牌上标有“100Ω 0.6A”字件：电流表量程0~3A，电压表量程0~15V。将电源电压调至18V，闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。
（1）求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器进入电路的阻值；
（2）开关状态不变，电源电压仍为18V。在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率；
（3）现调节电源电压，闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器滑片移至a点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Ra，电流表示数为Ia，电压表示数为6V；将滑动变阻器的滑片移至b点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Rb，电流表示数为Ib，Ia∶Ib=2∶3，Ra=2Rb，求此时电源电压。
29．在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表所示。（水的比热容为c= 4.2×103J/(kg·℃)。请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率。
观察对象 有关记录 研究活动
电磁炉
铭牌 U额＝220V
P额＝1kW ①用电磁炉加热一壶水（水的质量m＝2kg，初温t0＝30℃）
②关闭家里其它用电器。只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r，最后测得水的温度 t＝50℃
电能表
铭牌 220V 10(40)A
50Hz 2000r/kW·h
30．如图所示是检测某一传感器的电路图，这种传感器上标有“9V 2.7W”的字样（该传感器可看作一个纯电阻用电器），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，当a、b之间所加的电压恒为7V时，求：
检测次数 电流表示数/A 电压表示数/V
1 0.16 1.92
2 0.20 0.70
（1）传感器R0的额定阻值；
（2）当滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时，电流表的示数；
（3）当滑动变阻器的阻值变化时，电压表的示数变化范围；
（4）根据技术资料可知，如果测得该传感器的实际电阻与传感器R0的额定阻值偏差大于1Ω，则该传感器不能正常使用。某次实际检测时，将另一个电压恒定的电源接在a、b之间，闭合开关S，调节滑动变阻器R1的阻值，记录电流表和电压表的示数如表所示，请通过计算判断这个传感器是否可以正常使用。
31．如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间，其中R1=605Ω，R2=96.8Ω，电热锅的部分参数如下表所示．
容积 4L
额定电压 220V
加热额定功率 500W
保温额定功率 80W
（1）电热锅处于保温档正常工作时，锅内的水温度始终不变，则该电热锅的散热功率是多少？
（2）电热锅处于高温档（切换开关接“1”）正常工作，在标准大气压下高温加热2kg的水，10min内消耗多少电能？设散热功率不变，水的初温为75℃，则加热10min后水的最终温度是多少？
32．同学们在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如下表所示，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示的恒温箱电路中。恒温箱的“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=30Ω)、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；恒温箱的“工作电路”由工作电源U2(U2=9V)、发热电阻R2(R2=5Ω)、导线等组成。问：
温度℃ 热敏电阻阻值/Ω
… …
30 350
40 300
50 250
60 210
70 175
… …
（1）工作电路工作时的电流为多大？电阻R2的发热功率为多大？
（2）若发热电阻R2热量损失为10％，现需8100J的热量，工作电路要工作多少秒？（保留整数）
（3）若恒温箱的温度最高不得超过60℃，则控制电路的电源电压最小值为多大？
33．如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L1、L2电阻不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为12V，电流表示数为1.2A，L1和L2都正常发光断开开关S1、S2，将电压表、电流表的位置互换，只闭合开关S1，电流表示数为0.75A，电压表示数不变，问
（1）L1的电阻和额定功率各为多大
（2）L2的电阻和额定功率各为多大
34．如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“6V 1.2W”的字样，且阻值不变。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯L正常发光，滑片P置于c点时，电流表的示数为0.15A；当只闭合开关S、S2时，移动R2滑片P的过程中，电路总功率P随R2阻值变化的关系图像如图乙所示，且滑片P置于b端时，R1与R2的功率之比为1：5。求：
（1）灯L正常发光时的电流；
（2）当只闭合开关S、S1，滑片P置于c点时，R2在10s内放出的热量；
（3）电路工作时消耗的最小功率。
35．商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时为中温档，额定功率为440W。求：
（1）的电阻；
（2）高温档正常工作100s，电流通过产生的电热；
（3）只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW·h）。
答案解析部分
1．【答案】（1）解：当闭合 ， 、 断开 时，只有灯泡接入电路中，灯泡正常发光，电源电压为
额定电流为
答：电源电压6V，灯泡正常发光时的电流0.5A
（2）解：当将滑动变阻器的滑片 移到 ，并同时闭合四个开关时，灯泡与滑动变阻器并联，定值电阻R1被短路，电流表测干路电流，滑动变阻器最大值为
答：滑动变阻器的最大阻值为30Ω；
（3）解：当闭合 ， ，断开 ， 时，灯泡与 串联，灯泡中通过的电流比正常发光时减小了 ，此时电流为
灯的电阻为
灯的实际功率为
答：此时小灯泡的实际功率为1.08W；
（4）解：由题意得，R1电阻为
电路消耗的总功率最大时，开关都闭合，总电阻要最小，灯泡和滑动变阻器并联，因为滑动变阻器的额定电流为2A，则此时最大电流为
电路消耗最大功率为
消耗最大功率
电路消耗的最大总功率与 消耗最大功率之比为
答：电路消耗的最大总功率与 消耗最大功率之比是 。
2．【答案】（1）解：由图可知，闭合开关S后，电阻R1和R2并联，电流表A1测量干路电流，且示数为0.5A；电流表A2测量R2的电流，且示数为0.3A，则通电20 s电阻R2消耗的电能为
答：通电20 s电阻R2消耗的电能为36J；
（2）解：电压为
根据并联电路电流规律可知，通过R1的电流为
则R1的电阻为
答：电阻R1的阻值为30Ω。
3．【答案】（1）解：由图丙可得高温时电流I=2A，高温挡的功率P=UI=220V×2A=440W
答：高温挡的功率为440W；
（2）解：高温挡只有R1连入电路
低温挡R1和R2串联，电流I=0. 5A，则
根据串联电路电阻的特点，R2的阻值R2=R串-R1=440Ω-110Ω=330Ω
答：发热电阻丝R2的电阻为330Ω；
（3）解：毛巾架低温挡正常工作20min产生的热量Q=W=UIt=220V×0.5A×20×60s=1.32×105J
答：毛巾架低温挡正常工作20 min产生的热量为1.32×105J。
4．【答案】（1）解：由图乙可知，工作电路只有R1工作，工作电路正常工作的电功率为
答：工作电路正常工作的电功率为484W；
（2）解：由图乙可知，控制电路中，R0和RT串联，由图甲可知，当烤箱内温度达到60℃时，电阻RT的阻值为10Ω，则控制电路的总电阻为R=R0+RT=10Ω+10Ω=20Ω
控制电流的电流为
由可知，电压鉴别器两端的电压UT=IRT=0.45A×10Ω=4.5V
答：烤箱内温度达到60℃时，电压鉴别器两端的电压UT为4.5V；
（3）解：控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，R0两端的电压为
此时电路中的电流为
由可知，RT此时的电阻为
由图甲可知，当RT的电阻为30Ω时，烤箱内的温度为180℃。
答：调节控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，烤箱内的温度为180℃。
5．【答案】（1）解：U=I1R1= 10Ω×0.3A= 3V
（2）解：W=UIt=3V×(0.3A+0.8A)×1×60s=198J
6．【答案】（1）解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝ 可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.8A×20Ω＝16V
答：电源电压为16V
（2）解：通过R2的电流：
I2＝ ＝ ＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I＝I1+I2＝0.8A+0.2A＝1A
答：干路电流为1A
（3）解：电阻R1消耗的电功率：
P1＝UI1＝16V×0.8A＝12.8W
答：电阻R1消耗的电功率为12.8W
（4）解：闭合开关S后，1min电路消耗的总电能：
W＝UIt＝16V×1A×60s＝960J
答：闭合开关S后，1min电路消耗的总电能为960J
7．【答案】（1）解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流，因并联电路中各支路两端电压相等，且通过R1的电流为0.6A，所以由 可知，电源电压为U=U2=U1=I1R1=0.6A×15Ω=9V
答：电源电压U为9伏。
（2）解：根据题意可得，通过R2的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A的示数为I=I1＋I2=0.6A＋0.9A=1.5A
答：电流表A的示数I为1.5安。
8．【答案】（1）解：因电压表接在滑片上，且电压表内阻很大，故无论滑片滑到何处，电流要全部流径电阻丝，根据串联电阻的规律，电路的总电阻
该电子秤工作时的电功率是
答：该电子秤工作时的电功率是0.5W；
（2）由欧姆定律，电路中的电流
电压表V测滑片P以下电阻丝的电压，根据欧姆定律，滑片P以下电阻丝的阻值
滑片P以上电阻丝的阻值
因R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝，故滑片P以上电阻丝的长度
弹簧的压缩量
由上表可知，此时的压力
根据 ，重物的质量为2kg。
答：当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是 。
9．【答案】（1）解：由图甲可知，两灯并联，两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流，由于干路电流大于支路电流，A1测量干路电流，A1选用的是大量程，由乙图可知干路电流为I=1.5A。
答：电路中的总电流是1.5A。
（2）解：A2测量通过灯泡L2的电流，A2选择的是小量程，所以L2的电流为I2=0.3A；由并联电路电流的规律 可得，通过灯L1的电流
通过灯L1的电流1.2A。
答：通过灯L1的电流1.2A ；L2的电流是0.3A。
10．【答案】（1）解：当没有载物时，变阻器滑片指在上端，R1接入电路中的电阻最大，电流表示数为0.1A，由I＝ 可得，电路总电阻R总＝ ＝80Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻的阻值R0＝R总﹣R1＝80Ω﹣20Ω＝60Ω
（2）解：由图乙可知，弹簧的最大压缩量△L＝L﹣L1＝40cm﹣24cm＝16cm
因滑动变阻器电阻的大小与其接入的长度成正比，所以，变阻器接入电路中的电阻R1′＝R1﹣ R1＝20Ω﹣ ×20Ω＝12Ω
则该模拟电路的电流表示数I′＝ ≈0.11A
（3）解：电流表量程为0.6A，电流要超过量程的一半，则I小＞0.3A
即I小＝ ＞0.3A
解得R＜14.67Ω
电路最大电流I大≤0.6A
则I大＝ ≤0.6A
解得R≥1.33Ω
综上可知，电阻应选择R3；替换后，最大称量时，电流表示数I＝ ＝0.47A
11．【答案】（1）解：由电路图可知，R1、R2并联，电流表测R1的电流，此电路是并联电路，由并联电路的电阻规律
可得，电路的总电阻为
答：电路的总电阻为20Ω；
（2）解：根据欧姆定律可知，通过R1的电压为
由并联电路的电压规律可知，电源电压为U=U1=U2=3V
答：电源电压为3V；
（3）解：根据焦耳定律的推到公式可得，电阻R2在1min内产生的热量为
答：电阻R2在1min内产生的热量为9J。
12．【答案】（1）5Ω
（2）1.2A
13．【答案】解：①由图知，两电阻并联，根据并联电路的电压特点知， ，因为 ，所以通过电阻R1的电流为： ；②现在电路中某位置接入一个电流表，移动滑片P，当电流表指针的位置如图（b）所示，示数可能是2.4A，也可能是0.48A，由于变阻器 上标有“100Ω 2A”字样，所以电流为0.48A应为支路电流，所以第一种情况滑动变阻器接入电路的电阻为 ： ，第二种情况2.4A是干路电流：I 2 = I 总 I 1 = 2.4 A 1.2 A = 1.2 A ，所以 .答：①通过电阻R1的电流I1为1.2A；②当A示数为0.48A时，R2=25Ω；当A示数为2.4A时，R2=10Ω．
14．【答案】（1）解：电源电压：U=U1=IR1=0.3A×10Ω=3V
（2）解：开关S1与S2都闭合时，两电阻并联
电阻R2的电流
I2=I-I1=0.45-0.3A=0.15A
则R2= = =20Ω
15．【答案】（1）解：两电阻串联，当R两端电压为4V时，根据串联电路电压的规律，R0两端电压为U0=U-U1=20V-4V=16V
电路为串联电路，故电流处处相等，则电路的电流为
R的电功率为P=U1I=4V×1.6A=6.4W
答：当R两端电压为4V时，电路中电流为1.6A，R的电功率为6.4W；
（2）解：设R两端电压为U，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为U′0=U-U
由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过R的电流I的表达式为
答：通过R的电流I的表达式为 ；
（3）解：根据串联电阻的规律及欧姆定律，通过R的电流为
R的功率为
可知当 时， R的功率最大，即R=10
已知现有每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10m，故要取10厘米的电热丝，R的功率最大。
答：截取10cm的电热丝，R的功率最大。
16．【答案】（1）解：车灯接通电动机未启动时，车灯与定值电阻串联，电流表测量电路中电流，电流表示数为10A，由图象可知此时灯泡两端的电压为UL=12V，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得
根据可得定值电阻的阻值为
答：定值电阻R的阻值是；
（2）解：此时根据欧姆定律可得并联电路两端的电压为
由图象可知灯泡两端的电压为9V时流过车灯的电流为，则电动机启动时，车灯的功率为
答：车灯接通，电动机启动时，车灯的实际电压为9V；车灯的实际功率为81W。
17．【答案】（1）解：小灯泡L标有“6V 3.6W”，表示灯的额定电压为6V，灯的额定功率为3.6W，灯正常发光时的电阻为：
答：小灯泡正常发光时的电阻为20Ω
（2）解：滑片P从b端移到a端的过程中，变阻器连入电路中的电阻从最大到为0，根据分压原理，电压表示数从最大到变为0，由图乙知，P在b点时，电压表示数为4V，对应的电流为0.2A；P在a点时，电压表示数为0V，对应的电流为0.6A，P在a点时，为灯的简单电路，由欧姆定律得出电源电压：
答：电源电压为6V
（3）解：P在b点时，根据欧姆定律和电阻的串联，变阻器的最大电阻： ，当滑片P滑到中点时，变阻器连入电路中的电阻： ，根据电阻的串联和欧姆定律，此时电路中的电流： ，灯的实际功率：
答：当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是0.9W
18．【答案】（1）保温；加热
（2） P＝44W＝0.044KW，在保温状态时，工作2h所消耗的电能：由 得W＝P保温t＝0.044KW×2h＝0.088kW h；
（3） 只闭合S1时，电路为R1的简单电路，且P保温＝44W， ，
（4） S2都闭合时，两发热电阻并联，电饭煲处于加热状态，∵P＝UI，∴电路中的总电流 ＝2.5A
19．【答案】（1）解：开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联
通过R1的电流:I=U/R1=12V/50Ω=0.24A
（2）解：只闭合S3时,滑动变阻器滑片P移到中点时,灯泡和滑动变阻器串联,
由P=I2R得:
灯泡的电阻:R灯=P灯/（I灯实际）2=1.8W/(0.2A)2=45Ω
此时灯泡两端的实际电压:U灯=I灯实际×R灯=0.2A×45Ω=9V,
所以滑动变阻器两端的电压:U滑=U-U灯=12V-9V=3V,电压表示数为3V
此时滑动变阻器连入电路中的阻值R=U滑/I灯=3V/0.2A=15Ω
滑动变阻器的最大阻值R滑=2×R=2×15Ω=30Ω
（3）解：电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，即只闭合开关S时，R和R2串联,电阻最大,电路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小;为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，
此时R1两端最小电压U1=U-U2=12V-3V=9V
电路中最小电流I小=U1/R1=9V/10Ω=0.9A电路中消耗的最小功率P小=U×I小=12V×0.9A=10.8W
20．【答案】（1）15Ω
（2）1.08W
21．【答案】（1）解：由图乙和题意可知，当电流表开始有读数即I＝0.2 A时，滑片P移动的距离x＝2 cm，此时电压表的示数U1＝2.5 V，由 可得，R1接入电路的阻值
答：当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值12.5 Ω；
（2）解：当x＝2 cm时，R0两端的电压
电阻R0的阻值
电阻R0在10 s内产生的热量
答：电阻R0在10 s内产生的热量4 J
（3）解：当x＝6 cm时，由图乙可知，此时电路中的电流I′＝0.4 A，R0两端的电压
R1两端的电压
R1消耗的电功率
答：R1消耗的电功率0.2 W；
（4）解：若R1未断路，则当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，此时电路中的电流最大
R0的最大电功率
当电压表的示数U1大＝3 V时，R1接入电路中的电阻最大，此时R0两端的电压
电路中的最小电流
R0的最小电功率
故R0的电功率变化范围为0.225～2.025 W。
答：R0电功率的变化范围是0.225W～2.025 W。
22．【答案】（1）解：因串联电路中各处的电流相等，当电压表示数为12V时，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压
则此时气敏电阻的阻值
此时的空气质量指数
解得A=120
由101<120<150可知，此时空气质量等级为轻度污染。
答：电压表示数为12V时，气敏电阻的阻值为50Ω，对应的空气质量等级为轻度污染
（2）解：标有 的电能表转过9转消耗的电能
根据可知，消耗以上电能用的时间
答：当电压表示数为12V时，经过5000s定值电阻R0和气敏电阻R消耗的总电能可以让标有的电能表转过9转
（3）解：空气质量指数A=400时，气敏电阻的阻值
由题意可知，此时电压表的示数，则气敏电阻两端的电压
此时电路中的电流
则更换后的定值电阻的阻值
答：更换后的定值电阻R'0的阻值应为75Ω。
23．【答案】（1）解：若加热时间最短，则电热槽的发热功率为 ，且不考虑热量的损失，根据 ，
可得
解得
（2）解：当电热加湿器工作在高挡时， 被短路，电路中只有 ，根据
可得
当电热加湿器工作在低挡时， 与 串联，则低挡时的发热功率为
24．【答案】（1）解：根据图甲可知，R0、R1串联，电压表测量R0两端电压；已知电源电压U＝6V，R0的电压U1＝1V，根据串联电路的电压规律可知压敏电阻两端电压U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
因为当压力为零时，压敏电阻的阻值R＝50Ω，
根据欧姆定律，电路中的电流I＝＝＝0.1A，
则R0的电阻值R0＝＝＝10Ω
答：R0的电阻值为10Ω；
（2）解：已知电压表量程为0～3V，即电压表最大示数U3＝3V，
则电路中的最大电流I1＝＝＝0.3A；
根据串联电路的电压规律可知压敏电阻两端电压U4＝U﹣U3＝6V﹣3V＝3V，
则压敏电阻阻值R1＝＝＝10Ω，
由表中的数据可知，当电阻为10Ω时，压力F＝8N，电子秤受到的压力等于物体的重力即G＝F＝8N，
所以该电子秤能测量的最大质量m＝＝＝0.8kg
答：该电子秤能测量的最大质量为0.8kg；
（3）解：随着水面的上升，A受到的浮力越来越大，对电子秤的压力也就越来越大，当电子秤受到的压力F＝8N时，水面上升到最大高度；
因为已知GB＝10N，则绳子对B的拉力大小F1＝GB﹣F＝10N﹣8N＝2N，
则绳子对杠杆的拉力大小FM＝F1＝2N，
已知MO：NO＝2：1，根据杠杆平衡条件：FM MO＝FN NO，
则绳子对N的拉力大小FN＝ FM＝×2N＝4N；
已知长方体A的底面积S＝50cm2，高h＝30cm，
则A的体积VA＝Sh＝50cm2×30cm＝1500cm3，
又已知A的密度ρA＝1.2g/cm3，则A的质量mA＝ρAV＝1.2g/cm3×1500cm3＝1800g＝1.8kg，
根据G＝mg求得A受到的重力GA＝mAg＝1.8kg×10N/kg＝18N，
则A受到的浮力F浮＝G﹣FN＝18N﹣4N＝14N，
根据浮力公式F浮＝ρ液gV排，
则V排＝＝＝1.4×10﹣3m3＝1400cm3，
A浸入在水中的深度H＝＝＝28cm，
即水面上升的最大高度为28cm
答：为保证电子秤安全，水面上升的最大高度为28cm。
25．【答案】（1）解：由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，电源电压U1=6V，
控制电路中最小值是R总小= = =400Ω，
当水箱内最低温度为0℃时，热敏电阻阻值最小，R最小，R最小=100Ω。
保护电阻R0的最小值，保护电阻阻值至少为R0=R总小-R最小=400Ω-100Ω=300Ω，
热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总= = =750Ω，
热敏电阻的阻值为：R=R总-R最小=750Ω-300Ω=450Ω，
由图乙可知，此时水温为70℃
答：为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为450Ω；若R0为该值，热水器刚开始保温时水的温度为70℃。
（2）解：由题意和电路图知：衔铁被吸下时，R1、R2并联，电热水器处于加热状态，
P加热= + =2200W，且R2=2R1，
所以 + =2200W，
=2200W，
=2200W，
解得：R1=33Ω，R2=2R1=2×33Ω=66Ω；
根据题意可知，电磁继电器上方触点和触点c接通时，电热水器处于保温状态，则由电路图知，此时R2、R3串联，
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得保温功率：
P保温= =110W，即 =110W，
解得：R3=374Ω
答：电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为33Ω、66Ω、374Ω。
（3）解：水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×44kg×（50℃-20℃）=5.544×106J：
根据热效率公式η= 可得，
加热电路消耗的能量：W= = =6.16×106J，
加热时间：t= = =2800s
答：该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要2800s。
26．【答案】（1）解：由 可得，电热水壶的电阻：
（2）解：当电热水壶实际工作电压为110V时的实际功率：
（3）解：水需要吸收的热量：
由 可得，电热水壶消耗的电能：
W=Pt′=1100W×300s=3.3×105J，
电热水壶的效率：
27．【答案】（1）灯暖灯丝的正常工作电流；
（2）使用风暖功能正常工作时，加热功率；
则电动机功率：P=P风暖-P灯暖=1200W-1100W=100W。
（3）单独使用风暖功能时，
正常工作10min电路消耗的电能：W=P风暖t=1200W×600s=7.2×105J。
28．【答案】（1）解：小灯泡正常发光的电流
闭合开关S1、S3断开S2，小灯泡与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时
变阻器的电流
滑动变阻器两端电压
由欧姆定律得，滑动变阻器连入电路的阻值
答：小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器进入电路的阻值分别为0.5A，；
（2）解：为保证电压表安全，R2两端电压最大值
此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小。小灯泡两端的电压
电路中最小电流
符合电路各元件安全条件，所以当电路中电流为0.25A时，电路总功率最小。电路总功率最小值
答：电路消耗的最小功率4.5W；
（3）解：当开关S1、S2闭合S3断开时，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，当滑片在a点时①
当滑片在b点时②
依题意得 ③
由①②③得
则
可得，
当滑片在a点时，
所以
所以
电源电压
答：此时电源电压9V。
29．【答案】解：（1）从记录数据中看出2kg的水温度从30℃升高到50℃，水的比热容为c= 4.2×103J/(kg·℃)，水吸收的热量为，(2)电磁炉5min内消耗的电能为实际功率为， (3) =2.7×105J，
30．【答案】（1）解：传感器的额定阻值R0= =30Ω
答：传感器R0的额定阻值为30Ω；
（2）解：乙图知R0与R1串联，当R1接入电路的电阻为5Ω时，电路的总电阻为R=R1+R0=5Ω+30Ω=35Ω
此时电流表的示数为I= =0.2A
答：当滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时，电流表的示数为0.2A；
（3）解：传感器正常工作时的电流为I0= =0.3A
由 可知，U一定时，R越大，I越小，当滑片在最左端时电路中的电阻最小，此时电路中的最大电流为Imax= ≈0.23A＜0.3A
此时电压表的示数最小为0；当滑片在最右端时电路中的电阻最大为R总=R0+R1′=30Ω+20Ω=50Ω
电路中的最小电流为Imin= =0.14A
此时电压表的示数最大Umax=IminR1′=0.14A×20Ω=2.8V＜3V
所以电压表的示数变化范围0～2.8V。
答：当滑动变阻器的阻值变化时，电压表的示数变化范围是0～2.8V
（4）解：电源电压U=U0+U1=IR传+U1
将表中数据代入得U=0.16A×R传+1.92V ①
U=0.2A×R传+0.70V ②
联立①②俩式得R传=30.5Ω；传感器的阻值变化为ΔR=R传-R0=30.5Ω-30Ω=0.5Ω＜1Ω
则这个传感器可以正常使用。
答：通过计算判断这个传感器可以正常使用。
31．【答案】（1）电热锅处于保温挡正常工作时，因锅内水的温度始终不变，所以电热锅保温功率与散热功率相等，即P散=80W
答：该电热锅的散热功率为80W
（2）电热锅10min内消耗的电能W=P加t=500W×10×60s=3×105J，
设水温变化了△t，根据能量守恒得（P加﹣P散）t=cm△t，
代入数据有：（500W﹣80W）×10×60s=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×△t，
解得：△t=30℃，t=t0+△t=105℃，
由此可知，水最终沸腾，即水的最终温度是100℃．
答：电热锅处于高温档时10min内消耗的电能为3×105J；水的最终温度是100℃．
32．【答案】（1）1.8A；16.2W
（2）556S
（3）3.6V
33．【答案】（1）解：当开关S1和S2都闭合时，灯L1、L2并联，电压表测电源的电压，电流表测L1的电流；∵灯泡L1和L2都正常发光，∴U=UL=12V，
电流表示数为1.2A，即灯L1的电流I1=1.2A，则L1的电阻：R1= = =10Ω，
L1的额定功率：P1=ULI1=12V 1.2A=14.4W；
答： L1的电阻为10Ω，额定功率为14.4W；
（2）解：将电压表、电流表的位置互换，当只闭合开关S1时，灯L1、L2串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源的电压，电流表示数为0.75A，
根据欧姆定律可得：R总= = =16Ω；
L2的电阻：R2= R总- R1=16Ω-10Ω=6Ω，
L2的额定功率：P2= = =24W.
答： L2的电阻为6Ω，额定功率为24W。
34．【答案】（1）解：灯L正常发光的电流为
答：灯L正常发光时的电流为0.2A；
（2）解：当P在a端，只闭合S、S1时，只有灯L接入电路中，灯的正常发光，电源电压为
灯L的电阻为
当P在c端，只闭合S、S1时，灯L与R2串联接入电路中，电路中的电流为
则电路总电阻
则R2接入电路的电阻
R2通电10 s放出的热量为
答：当只闭合开关S、S1，滑片P置于c点时，R2在10s内放出的热量为2.25J
（3）解：当只闭合S、S2，R1与R2串联接入电路中，由可知，电路消耗的功率最大时，总电阻最小，即当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，只有R1接入电路，此时电路总功率最大，由乙可知，此时Pmax=3W，则R1的阻值为
当P在b端，只闭合S、S2时，R1与串联接入电路中，根据P=I2R知，R1与的电阻比为
的阻值为=5R1=5×12Ω=60 Ω
当电路消耗的功率最小时，总电阻最大，分析电路可知，当L与R2串联且R2处于最大值时，电路消耗电功率最小，电路消耗最小电功率为
答：电路工作时消耗的最小功率为0.4W。
35．【答案】（1）解：当开关S1、S3闭合、S2断开时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率最大，为高温挡；只闭合S3时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据可知，此时总功率较大，为中温档；当开关S1、S3断开、S2闭合时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知此时总功率最小，为低温挡。则R2的电阻
答： R2 的电阻为110Ω；
（2）解：高温挡时R1功率为
电流通过R1产生的电热Q1=W1=P1t1=1210W×100s=1.21×105J
答：高温档正常工作100s，电流通过 R1 产生的电热为1.21×105J；
（3）解：空气炸锅消耗的电能
空气炸锅工作的时间t=9∶25-9∶10=15min=0.25h
空气炸锅的电功率
答：空气炸锅消耗的电功率为320W。
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