电学计算专题
欧姆定律相关习题
一、纯电阻计算
例1、如图所示的电路中,电阻R 1的阻值为20Ω,电源电压不变。
当S 1、S 2断开,S 3闭合时,电流表的示数为0.45A ;S 1断开,S 2、S 3闭合时,电流表的示数为0.75A 。
求: (1)电源电压为多少? (2)R 2的阻值为多少?
(3)S 2、S 3断开,S 1闭合时,加在电阻R 1两端的电压为多少?
例2、在如图所示的电路中,电源电压U =8V ,且保持不变,R l =10Ω,R 2 =40Ω。
试问:
(1)若开关S 1闭合,S 2断开,当滑片P 滑到a 端时,电流表的示数为0.2A ,此时滑动变阻器R 的电阻值为多大? (2)若开关S 1、S 2均闭合,当滑片P 滑到b 端时,电流表的示数是多少?
二、生活实际应用
例3、从11年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。
交警使用
的某型号酒精测试仪的工作原理相当于如图所示。
电源电压恒
为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减
小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。
使用前要
通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,
此时电压表的示数为8 V。
求:
(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。
某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
例4、如图甲所示是小华同学设计的一种
测定油箱内油量的装置,其中R0为定值电
阻,R为压敏电阻,其阻值隧所受压力变
化的图像如图乙所示.油量表由量程为
0~3V的电压表改装而成。
已知油箱重
80N,压敏电阻R能够承受的最大压力为
800N。
电源电压保持6V不变.(g取10N
/kg)
(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10-4m2,则压敏电阻能承受的最大压强为多大? (2)若油箱内油的密度为0.8×103kg/m3,则此油箱最多可装多少立方米的油?
(3)若压敏电阻受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则定值电阻R0的阻值为多大?
(4)为了判断此油量表的刻度是否均匀,需了解R0两端电压U0与油量V的关系,请推导此关系式.
例5、有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表)。
其中AO:BO=5:1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力
传感器两端的电压恒为4.8V。
请回答:(1)踏板空载时,
电流表读数是多少mA?
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×104m2,则
该秤的最大称量值是多少?
(3)为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘,我们需要
确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。
请你写出
这个关系式
电功、电功率和电热相关习题
一、纯电阻计算
例6、如图所示的电路,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为
20Ω。
闭合开关,当滑动变阻器的滑片P滑到a端时,小灯泡完全
熄灭,电流表的示数为0.3 A;当滑动变阻器的滑片P滑到b端时,
小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.8 A。
求:
(1)电源电压。
(2)灯泡正常发光1min消耗的电能。
(3)灯泡正常发光时,电路的总电阻。
例7、如图甲所示的电路中,电源电压为3Ⅴ,小灯泡上标有“2.5Ⅴ0.25A”字样。
当滑动变阻器的滑片P从最右端移到a点时,小灯泡正常发光;再移动滑片到某点b时,电压表的读数如图乙所示(电源电压和小灯泡的电阻保持不变).
请回答:
(1)当滑片P移到b点时,电压表的读数为____V。
小灯泡的电阻为Ω。
b点在a点的______边(选填“左”或“右”)。
(2)滑片在b处时,求滑动变阻器接人电路的阻值是多少?
(3)滑片在b处时,求滑动变阻器消耗的功率是多少?
二、生活实际应用
例8、下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
求:(1)电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能;
(2)电烤箱在低温档正常工作时,R2的阻值是多少;
(3)假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200V,电烤箱在高温档的实际功率是多少(实际功率计算结果保留到小数点后1位)?
例9、下表所示是某品牌电热水壶的铭牌,根据铭牌给出的信息,求:
(1)电热水壶的额定电流;
(2)电热水壶的电阻;
(3)电热水壶正常工作10min消耗的电能.
例10、如图所示为某电热饮水机的电路原理图,饮水机有
加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃
时开关S1自动断开,处于保温状态,当水温降至一定温度
时,S1又闭合,重新加热。
已知电源电压保持220V不变,
电阻R1的阻值为1210Ω,电阻R2的阻值为121Ω。
求(1)
饮水机处于保温状态叫的电功率是多少?
(2)饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少?
相关练习
1、如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻箱。
(1)当R接A电路的电阻为l6Ω时.R消耗的功率为4W,
适时电路中的电流是多少?
(2)当R接人电路的电阻为25Ω时,R消耗的功率仍为
4W,这时R两端的电压是多少?
(3)定值电阻R0为多大?
2、某家用电饭煲的简化电路图如图所示。
电源电压是220V,
R1、R2都是发热电阻。
试求:(1)只闭合S1时为保温状态,保温功率是44W,则电阻
R1的阻值是多少?
(2)在保温状态时,工作2h所消耗的电能是多少千瓦时?
(3)S1、S2都闭合时为加热状态,加热功率是550W,则电路
中的总电流是多少?
3、图甲为小明家的电饼铛(cheng),主要用
于食品的考烙和烹制。
它采用双控电路,额定
电压为220V,上、下盘同时加热时额定功率
为1000W,工作的简化电路如图乙,S为总开
关,S1和S2为两个温控开关,R1和R2为上、
下两盘的加热电阻,R1=R2。
(1)R1正常工作时,R1消耗的电功率是W。
(2)R1正常工作时,通过R1的电流是多少?(计算结果保留一位小数)
(3)小明妈妈总感觉做晚饭时烙熟一个饼所用时间比在其他时段要长。
小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率,于是,他关闭家中其他用电器,让电饼
铛单独工作5min,电能表转盘转过了225r。
(注;该电能表标有“3000r/kW·h”,表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转3000r)。
①电饼铛的实际功率是多大?
②烙熟一个饼所用时间变长的原因是:。
4、图甲是内胆为铝质材料的电饭
锅,内部电路如图乙所示,R1是
加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限
流电阻,阻值为484Ω。
煮饭时,
接通电源(220V 50Hz),闭合手
动开关S1,电饭锅处在加热状态。
当锅内食物温度达到103℃时,开
关S1会自动断开,断开后若无外
力作用则不会自动闭合,S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。
(已知水的比热容为4.2×103J/(kg. ℃);查表可知铝的熔点为660℃)请解答下列问题:
(1)如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1,电饭锅的内胆是否会熔化?为什么?(2)在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是多少?
(3)若在一个标准大气压下将温度为20℃,质量为2.5kg的水烧开需要16min40s,求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少?
5、如图是研究电流热效应的实验装置图。
两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油,烧瓶A
中电阻丝的阻值为4Ω,烧瓶B中的电阻丝标识已看
不清楚。
当闭合开关,经过210s的时间,烧瓶A中
的煤油温度由20℃升高到24℃,烧瓶B中的煤油温
度由20℃升高到22℃。
假设电阻丝产生的热量全部
被煤油吸收,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电
压保持不变a已知煤油的比热容c=2.1×103J/
(kg·℃)。
求:
(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量;
(2)烧瓶B中电阻丝的阻值;
(3)电源的电压及电路消耗的总功率。
6、婷婷家有一电热水壶,铭牌如下表所示。
求:
(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少?
(2)壶中装有质量为lkg,温度为20℃的水,l标准大气压
下,将壶中水加热至沸腾,水需要吸收的热量是多少? [c
3J/(kg·℃)]
水=4.2×10
(3)当电热水壶接入电路中且正常工作时,她家标有
“3000r/kW“”的电能表在1min内转了60r,请你通过计算
说明婷婷家是否还有其它用电器在同时工作?。