2024年初中科学重点题型复习---电学计算题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024年初中科学重点题型复习---电学计算题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 702.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-03 00:06:13 | ||
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文档简介
2024年初中科学重点题型复习---电学计算题
1．实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。图甲中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=5mA的电流计，其电阻Rg=10Ω，要把它改装为一个量程为3V的电压表（如图乙）。
（1）求电阻R0的阻值；
（2）用改装后的电压表测量定值电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.4V时，电流表示数为0.2A，求电阻Rx的阻值是多少欧姆？（计算结果保留一位小数）
2．如图甲所示是一种电热水龙头,图乙是它的简化电路图,旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点．当开关分别处于1、2和3位置时,就能控制流出的水分别为冷水温水或热水．已知R1、R2是电热丝,R1=22Ω,R2=44Ω,热水档的电功率是3.3kW.(已知)求:
(1)当开关处于2位置时,电路中的电流大小；
(2)若水的初温是20℃,当S旋到热水档时,lmin能放出1.5kg、50℃的热水,求此电热水龙头加热的效率．
3．一台冷热两用饮水机，其铭牌如表所示。问
（1）若饮水机在正常工作状态下，将初温为20℃满容量的水烧开，电路中的电能表的示数由到，则饮水机工作多长时间？
（2）求饮水机的加热效率（保留两位有效数字）？
（3）饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于多少？
电源电压 220V
频率 50Hz
额定制冷功率 800W
额定制热功率 1100W
最大容积量 2L
4．如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
5．小明家新买了一把电热水壶，他把20℃的冷水倒入壶中，然后把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热水壶工作，在1标准大气压下5min内将这壶水烧开，他观察到如图所示的电能表转盘转了70转．已知水的比热容C水=4.2×103J/（kg ℃）．请你计算该过程：
（1）消耗的电能；
（2）电热水壶的电功率；
（3）如果电热水壶的热效率是80%，则壶中水的质量．
6．风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
太阳能电池板 风力发电机 普通蓄电池 LED灯
电池板面积 0.5m2 最大限制风速 12m/s 额定电压 12V 额定电压 24V
光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 电池容量 150Ah 额定功率 60W
（1）LED灯在正常工作时的电流大小为多少A；
（2）当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，该太阳能电池板的输出电功率为多少W；
（3）如果让一个充满电的蓄电池给其中一个LED灯供电，则该电池存储的电能为多少；当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再向LED灯提供电能，则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作多少h？
7．电饭锅是家庭常用的电器，它既有加热功能，又有保温功能。图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图。是一个磁钢式开关，可以实现通断电自动控制，和均为加热电阻。把电饭锅接入220V的家庭电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
(1)在答题卡的指定位置画出电饭锅加热时，保温时的等效电路图；
(2)电阻的阻值；
(3)电饭锅在20~30min内产生的热量。
8．在图所示的电路中，电源电压为24伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为1安。试求：
（1）求电阻R1两端的电压U ；
（2）求此时滑动变阻器R2的阻值；
（3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量ΔI最大。
9．现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60kg的人从家骑行该品牌易步车上班（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达单位，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作。（取g＝10N/kg）。求：
（1）家到单位的距离是多少米；
（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强；
（3）这次上班过程中，易步车电机的效率。
电池 4AH电池
电机额定功率 500W
最大速度 18km/h
单轮胎触地面积 25cm2
轮胎个数 2
车身自重 20kg
10．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，电路工作10s，电路消耗的总电能是多少？
（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）
11．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=5Ω，求：
（1）若开关S闭合，S1、S2都断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V，求电阻R2的阻值和电源电压；
（2）若开关S、S1、S2都闭合时，电流表示数为0.9A，求R3的阻值。
12．如图,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；小灯泡的额定电压为18V,灯丝电阻不变,当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数为0.3A；当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.9A．求：
(1)电源电压是多少；
(2)小灯泡的额定功率是多少；
(3)若电流表量程为0~3A,当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为多少．
13．如图所示电路中，R1=10Ω，R2=30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.3A，且灯泡正常发光。设电源电压不变。求：
（1）电源电压；
（2）灯泡的额定功率；
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功。
14．如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图（b）所示。
求：（1）电源电压；
（2）变阻器的最大阻值；
（3）电压表V1示数的变化范围。
15．如图所示，甲是某型号电水壶内部电路原理图（具有加热和保温功能），乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像。
（1）电水壶加热水后，求正常保温10min消耗的电能；
（2）正常加热时，求电水壶的发热电阻的阻值大小；
（3）某次用电高峰时，实际电压只有198V，此时使用电水壶加热的实际电功率是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．（1）590Ω；（2）12.2Ω
【详解】解：（1）由图乙可知，电阻R0与Rg串联，G表的满偏电流
Ig=5mA=5×10-3A
量程为3V的电压表满偏时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R0的阻值
R0=R﹣Rg=600Ω﹣10Ω=590Ω
（2）由图丙可知，电压表和Rx并联，电流表测量干路电流，通过G表的电流（即电压表的电流）为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过Rx的电流为
Ix=I﹣IV=0.2A﹣0.004A=0.196A
由 可得，电阻Rx的阻值
答：（1）电阻R0的阻值为590Ω；
（2）电阻Rx的阻值是12.2Ω。
2．（1）10A；（2）95.5%
【分析】（1）由电路图可知，当开关处于2位置时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电路中的电流；
（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，又知道热水档的电功率和加热时间，根据W=Pt求出1min消耗的电能，利用效率的公式得到电热水龙头加热的效率．
【详解】（1）由电路图可知，当开关处于2位置时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流；
（2）水吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（50℃-20℃）=1.89×105J，
热水档1min内消耗的电能：W=P热t′=3.3×103W×60s=1.98×105J，
此电热水龙头加热的效率：．
3．（1）12min；（2）85%；（3）5A
【详解】解：（1）消耗的电能为
根据得饮水机的工作时间为
（2）根据可得水的质量为
水吸收的热量为
饮水机的加热效率
（3）根据知饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于
答：（1）饮水机工作12min；
（2）饮水机的加热效率为85%；
（3）饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于5A。
4．（1）20Ω；（2）0.33W；（3）15Ω
【详解】解：（1）由题意知，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，电源电压为3V。电阻R1的阻值为
只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，则滑动变阻器接入电路的阻值为
则R2的最大阻值为
R2=2R21=2×10Ω=20Ω
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路中的总电阻为
R=R1+R2=7.5Ω+20Ω=27.5Ω
则电路的总功率为
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时的电路为R1和R2的并联电路，电压表测量的是电源电压，始终为3V，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，干路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路中的总电阻为
根据并联电路电阻的规律
则R2允许接入电路的最小阻值为
答：（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，R2的最大阻值为20Ω；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路的总功率约为0.33W；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动， R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。
5．（1）4.2×105J；（2）1400W；（3）1kg．
【详解】解：（1）由电能表铭牌“600r/kWh”可知，用电器每消耗1kWh的电能，转盘转600r，所以用电器消耗的电能
（2）由可得，电热水壶的电功率
（3）电热水壶中水吸收的热量，
由可得，壶中水的质量
答：（1）用电器消耗的电能为；（2）电热水壶的电功率为；（3）壶中水的质量为1kg．
6．（1）2.5A；（2）120W；（3）6.48×106J，24h
【详解】解：（1）LED灯在正常工作时的电流大小
（2）太阳能电池板输出的电功率为
（4）充满电的蓄电池存储的电能为
则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作
答：（1）LED灯在正常工作时的电流大小为2.5A；
（2）该太阳能电池板的输出电功率为120W；
（3）该电池存储的电能为，此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作24h。
7．(1)见详解；(2)220Ω；(3)1.32×105J
【详解】解：(1)根据可知，此电路电阻越小功率越大，此题中闭合开关S1并联电路比断开开关S1简单电路电阻小，所以加热电路图为
保温电路图为
(2)保温时为R1的简单电路，由图可知，保温电流为1A，所以R1的电阻为
(3)电饭锅在20~30min内产生的热量
答：(1)见详解；
(2)电阻的阻值220Ω；
(3)电饭锅在20~30min内产生的热量1.32×105J。
8．（1）10V；（2）14Ω；（3）0.6A
【详解】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，电阻R1两端的电压
U1=IR1=1A×10Ω=10V
（2）由串联电路电压的规律可知变阻器R2两端的电压
U2=U-U1=24V-10V=14V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为1A，此时滑动变阻器R2的阻值
（3）闭合电键S后，电流表A的示数为1A，电流表选择0~3A的量程，通过变阻器的最大电流是1.5A，电路中最大电流是1.5A，由（2）可知变阻器R2两端的电压是14V，电压表选择0~15V的量程，当电压表的示数最大是15V，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流
电流表示数的最大变化量
ΔI最大=I大-I小=1.5A-0.9A=0.6A
答：（1）电阻R1两端的电压是10V；
（2）此时滑动变阻器R2的阻值是14Ω；
（3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量是0.6A。
9．（1）3000m；（2）1.6×105Pa；（3）80%
【详解】解：（1）由表格数据可知，易步车的最大速度
v=18km/h=5m/s
家到单位的距离
s=vt=5m/s×10×60s=3000m
（2）车和人的总重力
人在水平路面上骑易步车时，易步车对水平路面的压力与车和人的总重力相等，则车对地面的压强
（3）因易步车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力做功
消耗的电能
W电=Pt=500W×10×60s=3×105J
易步车电机的效率
答：（1）家到单位的距离为3000m；
（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强为1.6×105Pa；
（3）这次上班过程中，易步车电机的效率为80%。
10．(1）4欧 36欧 2）190J 3）灯泡不能正常工作、一个灯泡断路所有灯泡都不工作
【详解】解：（1）转向指示灯的电阻： ；
转向仪表灯的电阻： ；
（2）转向灯电路的总功率：P总=2P1+P2=2×9W+1W=19W；
转向指示灯电路工作10s，消耗的电能：W=P总t=19W×10s=190J；
（3）如果摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路，前、后转向灯和仪表灯组成串联电路，存在的弊端主要有：①三个灯泡的工作电压都小于6V，不能正常发光，甚至会由于通过的电流过小而不发光；②一旦三个灯泡中某一个灯的灯丝断开，其余两个就不能工作；③三个灯泡串联，在摩托车电路布线上很不方便，并给电路维修带来很大困难．
答：转向指示灯和转向仪表灯L正常工作时的电阻分别为4Ω和36Ω；
消耗的电能是190J；
灯泡不能正常工作、一个灯泡断路所有灯泡都不工作
考查电阻、电功、电功率的计算和对电路弊端的分析，关键是公式及其变形的应用和对电路弊端的分析．
11．（1）15Ω；4V；（2）40Ω
【详解】解：(1)当S闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，由可得
R1两端的电压为
因为两电阻串联，总电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压为
(2)若开关S、S1、S2都闭合时，R1与R3电阻并联，电流表测干路电流为0.9A，根据并联电路的电压特点可知，R1与R3两端的电压均为4V，根据得R1中电流为
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以R3中电流为
根据得，R3的阻值为
答：（1）若开关S闭合，S1、S2都断开时，电阻R2的阻值为15Ω，电源电压为4V；
（2）若开关S、S1、S2都闭合时，R3的阻值为40Ω。
12．（1）12V；
（2）16.2W
（3）5-40Ω．
【详解】（1）当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻的滑片P移到中点时，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测量串联电路的电流，电路的总电阻，电源电压；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时，变阻器和灯泡L并联，电流表测量干路中的电流，通过变阻器的电流，根据并联电路电流的规律得到通过灯泡L的电流，灯泡的电阻，灯泡的额定功率；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，变阻器和灯泡L并联，电流表测量干路中的电流，电流表量程为0-3A，电路中最大电流为0.3A，灯泡两端的电压是12V，没有超过灯泡的额定电压18V，不会烧坏灯泡，通过灯泡的电流，通过变阻器的电流，变阻器的最小值，变阻器的最大值为40Ω，滑动变阻器的取值范围为5-40Ω．
答：（1）电源电压是12V；
（2）小灯泡的额定功率是16.2W
（3）当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为5-40Ω．．
13．（1）24V；（2）12W；（3）3600J
【详解】解：（1）只有S1闭合时，两电阻串联，据欧姆定律可得电源电压
U=I1R总=06A×(10Ω+30Ω)=24V
即电源电压为24V。
（2）当开关全部闭合，灯泡和R2并联
IR2===0.8A
所以流过小灯泡的电流
IL=1.3A-0.8A=0.5A
灯泡的额定功率
P=UIL=24V×0.5A=12W
即灯泡的额定功率为12W。
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功
W=Pt=12W×5×60s=3600J
即通过灯泡的电流做功3600J。
答：（1）电源电压为24V；
（2）灯泡的额定功率为12W；
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功为3600J。
14．（1）12V；（2）16Ω；（3）0～8V
【详解】解：（1）R与滑动变阻器串联，电压表V测R两端的电压，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，当P滑至a端时，Rp=0，电路中最大电流I=1.5A，R两端的电压等于电源电压，可知U=12V。
（2）电阻R阻值大小为
当P滑至b端时，变阻器电阻有最大值R1，电路中有最小电流电流I小=0.5A
解得R1=16Ω。
（3）当P滑至a时，U1=0V，当P滑至b时，
U1 =I1R1=0.5A×16Ω=8V
所以，电压表V1示数的变化范围为0～8V。
答：（1）电源电压为12V；
（2）变阻器的最大阻值为16Ω；
（3）电压表V1示数的变化范围为0～8V。
15．（1）6×104J；（2）60.5Ω；（3）648W
【详解】解：（1）从图中可知，电水壶的保温功率为0.1kW，电水壶正常保温10min消耗的电能为
W＝P保温t＝0.1×1000W×10×60s＝6×104J
（2）从图中可知，电水壶的加热功率为0.8kW，开关S接1时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，此时电水壶处于加热状态，R1的电阻
（3）此时使用电水壶加热的实际电功率为
答：（1）正常保温10min消耗的电能为6×104J；
（2）电水壶的发热电阻的阻值大小为60.5Ω；
（3）此时使用电水壶加热的实际电功率是648W。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
1．实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。图甲中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=5mA的电流计，其电阻Rg=10Ω，要把它改装为一个量程为3V的电压表（如图乙）。
（1）求电阻R0的阻值；
（2）用改装后的电压表测量定值电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.4V时，电流表示数为0.2A，求电阻Rx的阻值是多少欧姆？（计算结果保留一位小数）
2．如图甲所示是一种电热水龙头,图乙是它的简化电路图,旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点．当开关分别处于1、2和3位置时,就能控制流出的水分别为冷水温水或热水．已知R1、R2是电热丝,R1=22Ω,R2=44Ω,热水档的电功率是3.3kW.(已知)求:
(1)当开关处于2位置时,电路中的电流大小；
(2)若水的初温是20℃,当S旋到热水档时,lmin能放出1.5kg、50℃的热水,求此电热水龙头加热的效率．
3．一台冷热两用饮水机，其铭牌如表所示。问
（1）若饮水机在正常工作状态下，将初温为20℃满容量的水烧开，电路中的电能表的示数由到，则饮水机工作多长时间？
（2）求饮水机的加热效率（保留两位有效数字）？
（3）饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于多少？
电源电压 220V
频率 50Hz
额定制冷功率 800W
额定制热功率 1100W
最大容积量 2L
4．如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
5．小明家新买了一把电热水壶，他把20℃的冷水倒入壶中，然后把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热水壶工作，在1标准大气压下5min内将这壶水烧开，他观察到如图所示的电能表转盘转了70转．已知水的比热容C水=4.2×103J/（kg ℃）．请你计算该过程：
（1）消耗的电能；
（2）电热水壶的电功率；
（3）如果电热水壶的热效率是80%，则壶中水的质量．
6．风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
太阳能电池板 风力发电机 普通蓄电池 LED灯
电池板面积 0.5m2 最大限制风速 12m/s 额定电压 12V 额定电压 24V
光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 电池容量 150Ah 额定功率 60W
（1）LED灯在正常工作时的电流大小为多少A；
（2）当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，该太阳能电池板的输出电功率为多少W；
（3）如果让一个充满电的蓄电池给其中一个LED灯供电，则该电池存储的电能为多少；当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再向LED灯提供电能，则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作多少h？
7．电饭锅是家庭常用的电器，它既有加热功能，又有保温功能。图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图。是一个磁钢式开关，可以实现通断电自动控制，和均为加热电阻。把电饭锅接入220V的家庭电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
(1)在答题卡的指定位置画出电饭锅加热时，保温时的等效电路图；
(2)电阻的阻值；
(3)电饭锅在20~30min内产生的热量。
8．在图所示的电路中，电源电压为24伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为1安。试求：
（1）求电阻R1两端的电压U ；
（2）求此时滑动变阻器R2的阻值；
（3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量ΔI最大。
9．现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60kg的人从家骑行该品牌易步车上班（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达单位，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作。（取g＝10N/kg）。求：
（1）家到单位的距离是多少米；
（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强；
（3）这次上班过程中，易步车电机的效率。
电池 4AH电池
电机额定功率 500W
最大速度 18km/h
单轮胎触地面积 25cm2
轮胎个数 2
车身自重 20kg
10．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，电路工作10s，电路消耗的总电能是多少？
（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）
11．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=5Ω，求：
（1）若开关S闭合，S1、S2都断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V，求电阻R2的阻值和电源电压；
（2）若开关S、S1、S2都闭合时，电流表示数为0.9A，求R3的阻值。
12．如图,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；小灯泡的额定电压为18V,灯丝电阻不变,当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数为0.3A；当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.9A．求：
(1)电源电压是多少；
(2)小灯泡的额定功率是多少；
(3)若电流表量程为0~3A,当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为多少．
13．如图所示电路中，R1=10Ω，R2=30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.3A，且灯泡正常发光。设电源电压不变。求：
（1）电源电压；
（2）灯泡的额定功率；
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功。
14．如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图（b）所示。
求：（1）电源电压；
（2）变阻器的最大阻值；
（3）电压表V1示数的变化范围。
15．如图所示，甲是某型号电水壶内部电路原理图（具有加热和保温功能），乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像。
（1）电水壶加热水后，求正常保温10min消耗的电能；
（2）正常加热时，求电水壶的发热电阻的阻值大小；
（3）某次用电高峰时，实际电压只有198V，此时使用电水壶加热的实际电功率是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．（1）590Ω；（2）12.2Ω
【详解】解：（1）由图乙可知，电阻R0与Rg串联，G表的满偏电流
Ig=5mA=5×10-3A
量程为3V的电压表满偏时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R0的阻值
R0=R﹣Rg=600Ω﹣10Ω=590Ω
（2）由图丙可知，电压表和Rx并联，电流表测量干路电流，通过G表的电流（即电压表的电流）为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过Rx的电流为
Ix=I﹣IV=0.2A﹣0.004A=0.196A
由 可得，电阻Rx的阻值
答：（1）电阻R0的阻值为590Ω；
（2）电阻Rx的阻值是12.2Ω。
2．（1）10A；（2）95.5%
【分析】（1）由电路图可知，当开关处于2位置时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电路中的电流；
（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，又知道热水档的电功率和加热时间，根据W=Pt求出1min消耗的电能，利用效率的公式得到电热水龙头加热的效率．
【详解】（1）由电路图可知，当开关处于2位置时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流；
（2）水吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（50℃-20℃）=1.89×105J，
热水档1min内消耗的电能：W=P热t′=3.3×103W×60s=1.98×105J，
此电热水龙头加热的效率：．
3．（1）12min；（2）85%；（3）5A
【详解】解：（1）消耗的电能为
根据得饮水机的工作时间为
（2）根据可得水的质量为
水吸收的热量为
饮水机的加热效率
（3）根据知饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于
答：（1）饮水机工作12min；
（2）饮水机的加热效率为85%；
（3）饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于5A。
4．（1）20Ω；（2）0.33W；（3）15Ω
【详解】解：（1）由题意知，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，电源电压为3V。电阻R1的阻值为
只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，则滑动变阻器接入电路的阻值为
则R2的最大阻值为
R2=2R21=2×10Ω=20Ω
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路中的总电阻为
R=R1+R2=7.5Ω+20Ω=27.5Ω
则电路的总功率为
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时的电路为R1和R2的并联电路，电压表测量的是电源电压，始终为3V，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，干路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路中的总电阻为
根据并联电路电阻的规律
则R2允许接入电路的最小阻值为
答：（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，R2的最大阻值为20Ω；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路的总功率约为0.33W；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动， R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。
5．（1）4.2×105J；（2）1400W；（3）1kg．
【详解】解：（1）由电能表铭牌“600r/kWh”可知，用电器每消耗1kWh的电能，转盘转600r，所以用电器消耗的电能
（2）由可得，电热水壶的电功率
（3）电热水壶中水吸收的热量，
由可得，壶中水的质量
答：（1）用电器消耗的电能为；（2）电热水壶的电功率为；（3）壶中水的质量为1kg．
6．（1）2.5A；（2）120W；（3）6.48×106J，24h
【详解】解：（1）LED灯在正常工作时的电流大小
（2）太阳能电池板输出的电功率为
（4）充满电的蓄电池存储的电能为
则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作
答：（1）LED灯在正常工作时的电流大小为2.5A；
（2）该太阳能电池板的输出电功率为120W；
（3）该电池存储的电能为，此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作24h。
7．(1)见详解；(2)220Ω；(3)1.32×105J
【详解】解：(1)根据可知，此电路电阻越小功率越大，此题中闭合开关S1并联电路比断开开关S1简单电路电阻小，所以加热电路图为
保温电路图为
(2)保温时为R1的简单电路，由图可知，保温电流为1A，所以R1的电阻为
(3)电饭锅在20~30min内产生的热量
答：(1)见详解；
(2)电阻的阻值220Ω；
(3)电饭锅在20~30min内产生的热量1.32×105J。
8．（1）10V；（2）14Ω；（3）0.6A
【详解】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，电阻R1两端的电压
U1=IR1=1A×10Ω=10V
（2）由串联电路电压的规律可知变阻器R2两端的电压
U2=U-U1=24V-10V=14V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为1A，此时滑动变阻器R2的阻值
（3）闭合电键S后，电流表A的示数为1A，电流表选择0~3A的量程，通过变阻器的最大电流是1.5A，电路中最大电流是1.5A，由（2）可知变阻器R2两端的电压是14V，电压表选择0~15V的量程，当电压表的示数最大是15V，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流
电流表示数的最大变化量
ΔI最大=I大-I小=1.5A-0.9A=0.6A
答：（1）电阻R1两端的电压是10V；
（2）此时滑动变阻器R2的阻值是14Ω；
（3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量是0.6A。
9．（1）3000m；（2）1.6×105Pa；（3）80%
【详解】解：（1）由表格数据可知，易步车的最大速度
v=18km/h=5m/s
家到单位的距离
s=vt=5m/s×10×60s=3000m
（2）车和人的总重力
人在水平路面上骑易步车时，易步车对水平路面的压力与车和人的总重力相等，则车对地面的压强
（3）因易步车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力做功
消耗的电能
W电=Pt=500W×10×60s=3×105J
易步车电机的效率
答：（1）家到单位的距离为3000m；
（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强为1.6×105Pa；
（3）这次上班过程中，易步车电机的效率为80%。
10．(1）4欧 36欧 2）190J 3）灯泡不能正常工作、一个灯泡断路所有灯泡都不工作
【详解】解：（1）转向指示灯的电阻： ；
转向仪表灯的电阻： ；
（2）转向灯电路的总功率：P总=2P1+P2=2×9W+1W=19W；
转向指示灯电路工作10s，消耗的电能：W=P总t=19W×10s=190J；
（3）如果摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路，前、后转向灯和仪表灯组成串联电路，存在的弊端主要有：①三个灯泡的工作电压都小于6V，不能正常发光，甚至会由于通过的电流过小而不发光；②一旦三个灯泡中某一个灯的灯丝断开，其余两个就不能工作；③三个灯泡串联，在摩托车电路布线上很不方便，并给电路维修带来很大困难．
答：转向指示灯和转向仪表灯L正常工作时的电阻分别为4Ω和36Ω；
消耗的电能是190J；
灯泡不能正常工作、一个灯泡断路所有灯泡都不工作
考查电阻、电功、电功率的计算和对电路弊端的分析，关键是公式及其变形的应用和对电路弊端的分析．
11．（1）15Ω；4V；（2）40Ω
【详解】解：(1)当S闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，由可得
R1两端的电压为
因为两电阻串联，总电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压为
(2)若开关S、S1、S2都闭合时，R1与R3电阻并联，电流表测干路电流为0.9A，根据并联电路的电压特点可知，R1与R3两端的电压均为4V，根据得R1中电流为
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以R3中电流为
根据得，R3的阻值为
答：（1）若开关S闭合，S1、S2都断开时，电阻R2的阻值为15Ω，电源电压为4V；
（2）若开关S、S1、S2都闭合时，R3的阻值为40Ω。
12．（1）12V；
（2）16.2W
（3）5-40Ω．
【详解】（1）当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻的滑片P移到中点时，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测量串联电路的电流，电路的总电阻，电源电压；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到最右端时，变阻器和灯泡L并联，电流表测量干路中的电流，通过变阻器的电流，根据并联电路电流的规律得到通过灯泡L的电流，灯泡的电阻，灯泡的额定功率；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，变阻器和灯泡L并联，电流表测量干路中的电流，电流表量程为0-3A，电路中最大电流为0.3A，灯泡两端的电压是12V，没有超过灯泡的额定电压18V，不会烧坏灯泡，通过灯泡的电流，通过变阻器的电流，变阻器的最小值，变阻器的最大值为40Ω，滑动变阻器的取值范围为5-40Ω．
答：（1）电源电压是12V；
（2）小灯泡的额定功率是16.2W
（3）当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为5-40Ω．．
13．（1）24V；（2）12W；（3）3600J
【详解】解：（1）只有S1闭合时，两电阻串联，据欧姆定律可得电源电压
U=I1R总=06A×(10Ω+30Ω)=24V
即电源电压为24V。
（2）当开关全部闭合，灯泡和R2并联
IR2===0.8A
所以流过小灯泡的电流
IL=1.3A-0.8A=0.5A
灯泡的额定功率
P=UIL=24V×0.5A=12W
即灯泡的额定功率为12W。
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功
W=Pt=12W×5×60s=3600J
即通过灯泡的电流做功3600J。
答：（1）电源电压为24V；
（2）灯泡的额定功率为12W；
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功为3600J。
14．（1）12V；（2）16Ω；（3）0～8V
【详解】解：（1）R与滑动变阻器串联，电压表V测R两端的电压，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，当P滑至a端时，Rp=0，电路中最大电流I=1.5A，R两端的电压等于电源电压，可知U=12V。
（2）电阻R阻值大小为
当P滑至b端时，变阻器电阻有最大值R1，电路中有最小电流电流I小=0.5A
解得R1=16Ω。
（3）当P滑至a时，U1=0V，当P滑至b时，
U1 =I1R1=0.5A×16Ω=8V
所以，电压表V1示数的变化范围为0～8V。
答：（1）电源电压为12V；
（2）变阻器的最大阻值为16Ω；
（3）电压表V1示数的变化范围为0～8V。
15．（1）6×104J；（2）60.5Ω；（3）648W
【详解】解：（1）从图中可知，电水壶的保温功率为0.1kW，电水壶正常保温10min消耗的电能为
W＝P保温t＝0.1×1000W×10×60s＝6×104J
（2）从图中可知，电水壶的加热功率为0.8kW，开关S接1时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，此时电水壶处于加热状态，R1的电阻
（3）此时使用电水壶加热的实际电功率为
答：（1）正常保温10min消耗的电能为6×104J；
（2）电水壶的发热电阻的阻值大小为60.5Ω；
（3）此时使用电水壶加热的实际电功率是648W。
答案第1页，共2页
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