(共39张PPT)
第二部分 专题突破
专题三 计算题
二、电学计算题
年份 题号 分值 类型 考查内容
2025年 第20题 7分 简单串、并联电路 电功率、电压、电能
2024年 第20题 6分 简单串、并联电路 电流大小、电功率、电能
2023年 第20题 6分 多挡位用电器(3D打印加热) 电流大小、电功率、电阻
2022年 第20题 6分 多挡位用电器(取暖器) 电流大小、电热、电阻
2021年 第19题 6分 简单串、并联电路 欧姆定律、电压、电阻
2020年 第20题 6分 多挡位用电器(饮水机) 欧姆定律、电功率、电能
类型1 简单串、并联电路计算
(2025·兰州)如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,电阻R1
的阻值为10 Ω.闭合开关S时,电流表的示数为0.2 A. 求:
(1)电阻R2的阻值;
解:两个电阻是串联的,电压表测量的是定值电阻R2两端的电压U2;电路中的总电阻R===15 Ω
电阻R2的阻值R2=R-R1=15 Ω-10 Ω=5 Ω
(2)电压表的示数U2;
解:电压表的示数U2=IR2=0.2 A×5 Ω=1 V
(3)电流在100 s内通过电阻R2所做的功W2.
解:电流在100 s内通过电阻R2所做的功W2=U2It=1 V×0.2 A×100
s=20 J.
(2025·兰州)如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,电阻R1
的阻值为10 Ω.闭合开关S时,电流表的示数为0.2 A. 求:
答:(1)电阻R2的阻值为5 Ω;
(2)电压表的示数U2为1 V;
(3)电流在100 s内通过电阻R2所做的功W2为20 J.
(2025·深圳)某简易植物工厂,为了给植物提供光和热,君
君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图.小灯泡L的规格是“12
V 6 W”,电源电压为12 V,R为加热电阻,阻值大小为6 Ω.求:
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流;
解:只闭合S2,通过R的电流IR===2 A
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻;
解:只闭合S1,灯泡L的电阻RL===24 Ω
(3)阳阳同学闭合S1、S2后,通电10 min,求R产生的热量和电路消
耗的总电能.
解:阳阳同学闭合S1、S2后,通电10 min,R产生的热量
Q=IR2Rt=(2 A)2×6 Ω×10×60 s=1.44×104 J
灯泡支路的电流IL===0.5 A
干路中的电流I=IL+IR=0.5 A+2 A=2.5 A
电路消耗的总电能W=UIt=12 V×2.5 A×10×60 s=1.8×104 J.
答:(1)只闭合S2通过R的电流为2 A;
(2)只闭合S1灯泡L的电阻为24 Ω;
(3)R产生的热量为1.44×104 J,电路消耗的总电能为1.8×104 J.
1. (2025·苏州)如图所示电路中,灯泡L的规格为“6 V 3 W”,闭
合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为1.5 A. 求:
(1)通过灯泡L的电流;
解:闭合开关S,灯泡L和电阻R并联,电流表测干路电流.此时灯泡正常发光,则电源电压为6 V,通过灯泡L的电流IL===0.5 A
(2)电阻R的电功率;
解:根据并联电路电流规律,通过电阻R的电流IR=I-IL=1.5 A-0.5 A=1 A
则电阻R的电功率PR=UIR=6 V×1 A=6 W
(3)通电2 min,电路消耗的电能.
解:通电2 min,电路消耗的电能W=UIt=6 V×1.5 A×2×60 s=1
080 J.
1. (2025·苏州)如图所示电路中,灯泡L的规格为“6 V 3 W”,闭
合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为1.5 A. 求:
答:(1)通过灯泡L的电流为0.5 A;
(2)电阻R的电功率为6 W;
(3)通电2 min,电路消耗的电能为1 080 J.
2.台灯的内部简化电路如图所示.已知电源电压为220 V,灯L的
阻值为2 000 Ω.求:(不考虑灯丝电阻随温度的变化)
(1)当灯L最亮时,通过灯L的电流;
解:当滑动变阻器R接入电路的阻值为0时,灯最亮,此时通过灯L
的电流IL===0.11 A
(2)灯L最亮时工作100 s消耗的电能;
解:灯L最亮时工作100 s消耗的电能W=UILt=220 V×0.11 A×100
s=2 420 J
2.台灯的内部简化电路如图所示.已知电源电压为220 V,灯L的
阻值为2 000 Ω.求:(不考虑灯丝电阻随温度的变化)
(3)当通过灯L的电流为0.05 A时,滑动变阻器接入电路中的阻值.
解:因为滑动变阻器与灯L串联,则通过滑动变阻器的电流IR=IL′
=0.05 A
根据I=可得,此时灯L两端的电压UL′=IL′RL=0.05 A×2 000 Ω=100 V
滑动变阻器两端电压UR=U-UL′=220 V-100 V=120 V
滑动变阻器接入电路中的阻值R===2 400 Ω.
2.台灯的内部简化电路如图所示.已知电源电压为220 V,灯L的
阻值为2 000 Ω.求:(不考虑灯丝电阻随温度的变化)
答:(1)当灯L最亮时,通过灯L的电流为0.11 A;
(2)灯L最亮时工作100 s消耗的电能为2 420 J;
(3)滑动变阻器接入电路中的阻值为2 400 Ω.
3.如图甲所示的电路,电源电压恒定,小灯泡L的额定电压为2.5
V,通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像如图乙所示.闭合开
关S时,小灯泡恰好正常发光,电流表的示数为0.75 A,求:
(1)电源电压;
解:当闭合开关S时,小灯泡恰好正常发光,由于小灯泡与电阻并联,它们两端的电压相等且等于电源电压,即U=U额=2.5 V
(2)R的阻值;
解:根据图乙知,当小灯泡两端的电压为2.5 V时,通过小灯泡的电流IL=0.25 A;根据并联电路的电流特点知,通过电阻R的电流IR=I-IL=0.75 A-0.25 A=0.5 A
根据欧姆定律可得,R的阻值R===5 Ω
3.如图甲所示的电路,电源电压恒定,小灯泡L的额定电压为2.5
V,通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像如图乙所示.闭合开
关S时,小灯泡恰好正常发光,电流表的示数为0.75 A,求:
(3)通电1 min小灯泡消耗的电能.
解:通电1 min小灯泡消耗的电能
W=UILt=2.5 V×0.25 A×60 s=37.5 J.
3.如图甲所示的电路,电源电压恒定,小灯泡L的额定电压为2.5
V,通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像如图乙所示.闭合开
关S时,小灯泡恰好正常发光,电流表的示数为0.75 A,求:
答:(1)电源电压为2.5 V;
(2)R的阻值为5 Ω;
(3)通电1 min小灯泡消耗的电能为37.5 J.
类型2 用电器的多挡位计算
如图所示的是某款两挡电热器的简化电路,R1、R2为阻值一
定的电热丝,R1=550 Ω,R2=44 Ω.该电热器接入电压为220 V的电路
中.则:
(1)低温挡时电路中的电流是多少?
解:根据P=可知,当S1闭合,S2断开时,
电路中仅R1工作,总电阻较大,电热器处于低温挡;
S1和S2均闭合时,R1和R2并联,总电阻较小,电热器处于高温挡
低温挡时电路中的电流I1===0.4 A
(2)高温挡时电热器的电功率是多少?
解:高温挡时通过R2的电流I2===5 A
高温挡时电热器的电功率P=UI=U(I1+I2)=220 V×(0.4 A+5 A)=1 188 W
(3)该电热器在高温挡工作10 min,产生的热量是多少?
解:该电热器在高温挡工作10 min,产生的热量Q=Pt=1 188
W×10×60 s=7.128×105 J.
如图所示的是某款两挡电热器的简化电路,R1、R2为阻值一
定的电热丝,R1=550 Ω,R2=44 Ω.该电热器接入电压为220 V的电路
中.则:
答:(1)低温挡时电路中的电流为0.4 A;
(2)高温挡时电热器的电功率为1 188 W;
(3)该电热器在高温挡工作10 min,产生的热量为7.128×105 J.
4. 如图甲是一款采用增压技术的挂烫机,其简化电路如图乙,电
源电压为220 V,R1、R2是电热丝,R1=55 Ω,R2=110 Ω.开关S接2、3
时处于慢热挡;开关S接3、4时处于速热挡.求:
(1)挂烫机处于慢热挡时,电路中的电流;
解:开关S接2、3时处于慢热挡,由电路图可知,只有电热丝R1接入电路中,则电路中的电流I===4 A
(2)挂烫机在慢热挡工作1 min,电热丝产生的热量;
解:挂烫机在慢热挡工作1 min=60 s
电热丝产生的热量Q=I2R1t=(4 A)2×55 Ω×60 s=5.28×104 J
4. 如图甲是一款采用增压技术的挂烫机,其简化电路如图乙,电
源电压为220 V,R1、R2是电热丝,R1=55 Ω,R2=110 Ω.开关S接2、3
时处于慢热挡;开关S接3、4时处于速热挡.求:
(3)挂烫机在速热挡时的总电功率.
解:开关S接3、4时处于速热挡,两电热丝并联,此时
R1的电功率P1=UI1===880 W
R2的电功率P2=UI2===440 W
挂烫机在速热挡时的总电功率P=P1+P2=880W+440W=1320W.
4. 如图甲是一款采用增压技术的挂烫机,其简化电路如图乙,电
源电压为220 V,R1、R2是电热丝,R1=55 Ω,R2=110 Ω.开关S接2、3
时处于慢热挡;开关S接3、4时处于速热挡.求:
答:(1)挂烫机处于慢热挡时,电路中的电流为4 A;
(2)挂烫机在慢热挡工作1 min,电热丝产生的热量为5.28×104 J;
(3)挂烫机在速热挡时的总电功率为1 320 W.
5.某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻R1和分压电阻
R2,S是温控开关,当S接1时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4 A;
当温度达到一定值时,开关S自动切换到2,电饭锅处于保温挡,通过的
电流为0.25 A. 求:
(1)R1的阻值;
解:当S接1时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4 A ,根据欧姆定律可得,R1的阻值R1===55 Ω
(2)电饭锅高温挡的功率;
解:根据P=UI可得,电饭锅高温挡的功率P高=UI高=220 V×4 A=880 W
5.某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻R1和分压电阻
R2,S是温控开关,当S接1时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4 A;
当温度达到一定值时,开关S自动切换到2,电饭锅处于保温挡,通过的
电流为0.25 A. 求:
(3)保温16 min,分压电阻R2产生的热量.
解:当温度达到一定值时,开关S自动切换到2,此时两电阻串联,电饭锅处于保温挡,根据串联电路特点和欧姆定律可得,分压电阻R2的阻值R2=-R1=-55 Ω=825 Ω
保温16 min,分压电阻R2产生的热量Q2=I保2R2t=(0.25 A)2×825
Ω×16×60 s=4.95×104 J.
5.某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻R1和分压电阻
R2,S是温控开关,当S接1时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4 A;
当温度达到一定值时,开关S自动切换到2,电饭锅处于保温挡,通过的
电流为0.25 A. 求:
答:(1)R1的阻值为55 Ω;
(2)电饭锅高温挡的功率为880 W;
(3)保温16 min,分压电阻R2产生的热量为4.95×104 J.
6.如图为某家用电水壶的简化电路图,如表为其铭牌的部分参数,
R1、R2为发热丝,其中R2=40 Ω.求:
型号 SDS-15X05 容量 1 L
额定电压 220 V 额定频率 50 Hz
加热功率 ?W 保温功率 40 W
(1)电水壶的加热功率;
解:当开关S1闭合、S2接1时,只有R2接入电路工作,电路中总电
阻最小,总功率最大,电水壶处于加热状态.电水壶的加热功率P加热=
==1 210 W
型号 SDS-15X05 容量 1 L
额定电压 220 V 额定频率 50 Hz
加热功率 ?W 保温功率 40 W
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5 min消耗的电能;
解:由P=可知,电水壶处于保温挡时,正常工作5 min消耗
的电能
W=P保温t=40 W×5×60 s=1.2×104 J
型号 SDS-15X05 容量 1 L
额定电压 220 V 额定频率 50 Hz
加热功率 ?W 保温功率 40 W
(3)R1的阻值.
解:当开关S1闭合、S2接2时,电水壶处于保温挡,此时,电路的
总电阻
R总===1 210 Ω
根据串联电路的电阻特点可知,R1的阻值
R1=R总-R2=1 210 Ω-40 Ω=1 170 Ω.
型号 SDS-15X05 容量 1 L
额定电压 220 V 额定频率 50 Hz
加热功率 ?W 保温功率 40 W
答:(1)电水壶的加热功率为1 210 W;
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5 min消耗的电能为1.2×104 J;
(3)R1的阻值为1 170 Ω.
7.如图甲为电热毛巾架,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、R2都为发热电阻
丝;图丙为该毛巾架在正常工作20 min内电流随时间变化的图像.求:
(1)高温挡的功率;
解:根据P=UI可知,电路中的电流越大,功率越高,故当电流为1
A时,毛巾架处于高温挡;电流为0.22 A时,毛巾架处于低温挡.高温
挡的功率P高=UI高=220 V×1 A=220 W
7.如图甲为电热毛巾架,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、R2都为发热电阻
丝;图丙为该毛巾架在正常工作20 min内电流随时间变化的图像.求:
(2)发热电阻丝R1的阻值;
解:根据P=UI可知,当开关S闭合,S1断开,此时R1单独工作,则电路中总电阻较大,电流较小,为低温挡,发热电阻丝R1的阻值R1===1 000 Ω
7.如图甲为电热毛巾架,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、R2都为发热电阻
丝;图丙为该毛巾架在正常工作20 min内电流随时间变化的图像.求:
(3)毛巾架在高温挡正常工作10 min消耗的电能.
解:毛巾架高温挡正常工作10 min消耗的电能W=P高t=220
W×10×60 s=1.32×105 J.
答:(1)高温挡的功率为220 W;
(2)发热电阻丝R1的阻值为1 000 Ω;
(3)毛巾架高温挡正常工作10 min消耗的电能为1.32×105 J.