完整版電學綜合計算題解析

1、電學綜合計算題解析1. 張芳在實踐活動中設計的模擬調(diào)光燈電路如圖所示，她選用的電源電壓恒為12V,小燈泡上標有“6V6W “、滑動變阻器上標有“ 20Q1A”字樣。若不考慮溫度對燈絲電阻的影響，閉合開關S后，求：(1) 小燈泡正常發(fā)光時的阻值；(2) 當滑動變阻器的滑片P置于屮點時，電壓表的示數(shù)及電路消耗的總功率；(3) 張芳用某一定值電阻R)替換下燈泡L,當滑片移到b端時，皿消耗的電功率為1.8W,求此時 通過R)的電流大小。解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測燈泡L兩端的電壓。2九 = (6V) J =6 Q ;(2)的電阻于各分電阻之和，所以，當滑動變阻器的滑片P在中點時

2、，接入電路R=10Q,因串聯(lián)電路屮總電阻等=0.75A ,Ul=IRl=0.75A X6Q =4.5V , P=UI=12VX 0.75A=9W(3)定值電阻斤替換下燈泡L后，當滑片移到b端時，R)與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，此時電路中的電 流：I =, Po= (I ) h=(二)h=1.8W,R+R 丈Rc4-20Q I整理可得：R2- 40QX R+400Q2=0,解得：R) =20Q,lo=l =0.3Ao2C1S+20O2. 如圖所示電路中，電源電壓為4.5V且保持不變，燈泡L標有“ 4V、2W字樣(不考慮燈絲電阻隨溫度的影響)，滑動變阻器R的規(guī)格為“ 20Q、0.3A” ,電流表的

3、量程為“ 00.6A” ,電壓表的量程為“ 03V” o求：(1) 燈泡L正常發(fā)光時的電流是多少？(2) 移動變阻器的滑片，當燈泡的功率為0.5W時，滑動變阻器接入電路屮的阻值；(3) 移動滑片，在保證電路安全的前提下，求整個電路消耗最大功率。解：I丄二IU4V(2) R=IO. 5AU* = .-=2V,l一b-U 滑=U 總U 實=4.5V 2V=2.5V, R 滑二 2 5V X 8 Q10 Q;2V(3)電流表的量程為“ 00.6A” ,允許通過的最大電流為0.6A,燈泡L正常發(fā)光時的電流是0.5A ,故 電流最大為0.5A,此時燈的電壓最大為4V,電壓表示數(shù)最小，電壓表安全，貝IP

4、總=UI 大=4.5V X 0.5A=2.25Wo3. 如圖所示電路，滑動變阻器上標有“50Q1A”電源電壓恒定為6V,電流表量程為00.6A,電壓表量程為03V.閉合開關S,移動滑動變阻器滑片到某一位置時，電流表示數(shù)表示數(shù)為2V.請你分析求解:比 2V (1) Ri=i0 Q;I 0.2A(1) 電阻Ri的阻值；(2) 此時滑動變阻器消耗的功率？(3) 何時該電路中的電流最大？可能的最大電流是多少?為保證電路安全， Ri上允許消耗的功(4) 滑動變阻器的阻值能否為零？為什么？(5)允許通過電阻Ri的最大電流與最小電流各是多少？電阻率的范圍是多少?:由電路圖可知，Ri與串聯(lián)，電壓表測Ri兩端的

5、電壓，電流表測電路屮的電流。2)3)范U2=U - Ui=6V 2V=4V, P2=U2l=4VX 0.2A=0.8W;由于電壓表的量程為0-3V,則當電壓表的示數(shù)UJ=3時，電路中的電0.3A,= = - =0.3Av 0.6A,所以，電路中的最大電流為1100(4) 滑動變阻器的阻值為零時，電路屮只有 Ri連入，Ri兩端的電壓等于電源電壓6V,超過電壓表 的量程，會燒壞電壓表；(5) Pi大二Ui I =3V3A=0.9W,當滑動變阻器接入電路屮的電阻最大時，電阻Ri的功率最小，因串聯(lián)電路屮總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I -= EV =O.iA, Pi zh=(P) 2Ri

6、= ( O.iA) 2X iOQ =0.iW,尚也 liQii +50A，所以，電阻Ri上允許消耗功率的范圍為O.iW-0.9Wo4.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，燈L標有“ i2Vi2VT的字樣，F(xiàn)2=i2Q,當S、S都閉合時。電流表示數(shù)為i.2A 這時燈L正常發(fā)光(忽略溫度對燈絲電阻的影響),求：(1) 電源電壓；(2) 電阻R的阻值；(3) 若將開關S、壓都斷開。此時燈L實際消耗的功率是多少？解：4)當S、S2都閉合時，L與R并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路屮各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，所以，電源的電壓： U=U=i2V;當S、S?都閉合時，由P=UI可得，通過燈泡的電

7、流：Il=-L=ia,L訶I i=l - Il=1.2A - iA=0.2A, R=二 一=60 Q;（3） R=.二珂必=i2Q,將開關S、S2都斷開時,L與R串聯(lián)，則:12712Q+12O=0.5A則燈L實際消耗的功率：22Pl= (I*) R_= ( 0.5A) X i2Q =3WI r 0.2A5.中，電阻R=12Q,電阻R?=3Q,電源電壓保持不變。當開關電流表的示數(shù)為0.6A ;當開關S、S2都閉合時，電流表示數(shù)為在如圖所示的電路S、S2都斷開時,(A) 憐1.25A 求：電源電壓；(2) 電阻Fs的阻值;.U,13= I 并一 I i=1.25A - 0.75A=0.5A ,Ri

8、12AR=JL = _2jC=18QI3 0. 5A(3) 開關Si、S2都閉合時，R與F3并聯(lián)，艮被短路，則P3=Uh=9VX 0.5A=4.5Wo6.如圖所示，電源電壓為12V,并且保持不變，滑動變阻器的最大阻值為上標有“ 6V 3W”字樣。(不考慮溫度對電阻的影響)求： 燈泡的電阻和正常工作時的電流是多少？當S閉合，S、S2都斷開時，要使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路中的阻值為多大？閉合S、 S、S,調(diào)節(jié)滑動變阻器，此時電流表示數(shù)為當滑動變阻器的滑片到18Q, Ro為12Q,小燈泡2.5A,求此時滑動變阻器的阻值；b端，開關應怎樣閉合或斷開才能使電路的總功率最小，該最小功率是多少？解：

9、Il=p代.=12Q;II(2)當S閉合，S、S都斷開時，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等 泡正，且燈常發(fā)光，所以，電路屮的總電阻:_ I 一05AR 滑=RRl=24Q- 12Q=12Q;閉合S、S、Sa時，Rd與滑動變阻器并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路屮各支路兩端的電壓相等，所以，通過R)的電流:I U 1 二12Q因并聯(lián)電路屮干路電流等于各支路電流之和，所以，通過滑動變阻器的電流：I 滑=1 I o=2.5A 1 A=1.5A,則滑動變阻器接入電路屮的電阻：D =U=R滑 I骨 _(4) 當S閉合，S、S2都斷開，滑動變阻器的滑片到b端時，電路中的總電阻最大，電路消

10、耗的總功率最小，則最小總功率:U2 (12VJ 2肛+R冒大12718八(3)當開關S、G都閉合時，電阻Fh消耗的電功率。解：0)開關S、S都斷開時，R與R串聯(lián)，R3未接入電路，電流表測電路電流l=0.6A,貝uU=IR 串=1 (Ri+RO =0.6AX( 12Q +3Q) =9V;I 井T.25A,(2)開關S、S2都閉合時，R與Rs并聯(lián)，甩被短路，電流表測干路電流7. 小波的媽媽買了一臺全自動豆?jié){機(如圖甲所示)F表是這個豆?jié){機的主要技術(shù)參數(shù)。豆?jié){機的屮間部位是一個帶刀頭的電動機，用來將原料進行粉碎打漿；外部是一個金屬圓環(huán)狀的電熱管，用來對液體加熱煮沸。圖乙是豆?jié){機正常工作時做一次豆?jié){的

11、完整過程屮電熱管和電動機交替工作的“pt ”圖象。額定電壓220V頻率50Hz電動機功率120W加熱功率1210W容量1000mLkPW甲(1) 豆?jié){機做一次豆?jié){，電動機和電熱管分別工作多長時間? 豆?jié){機正常加熱時的電流是多少？(3)豆?jié){機正常工作時做一次豆?jié){總共消耗的電能是多少？t2=2mi n=120s；解：(1)由乙圖可知：加熱時間t=9mi n=540s,電動機工作時間(2) 比沁n 220V5(3) 加熱消耗的電能：W=Piti=1210W 540s=6.534 X 10 J,電動機工作消耗的電能： W=F2t2=120WX 120s=1.44 X 104J,豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){總共消耗的電能：W=V+W=6.534 X 105J+1.44 X 104J=6.678 X 105Jo8. 如圖所示的電路屮，電源電壓保持不變，R)是阻值為8Q的定值電阻，小燈泡L上標有“6V 3.6W*字樣， 當單刀雙擲開關S接1,滑動變阻器的滑片P位于b端時，定值電阻R)在1 min內(nèi)消耗的電能為750J.不考 慮溫度對燈絲電阻的影響。 求小燈泡L的電阻； 求電源電壓；1.6W,求此 當單刀雙擲開關S接2,移動滑動變阻器的滑