温馨提示:⑴ 前5题相对基础,每题的解题步骤可以不同;⑵ 画出所需的等效电路图配合解题,做完后订正答案; ⑶ 开学后,会有针对的计算练习,会有类似的题目的考查。
1、如图1所示电路,电源两端的电压为6V ,且恒定不能变。
两定值电阻,其中电阻R 1的阻值为5Ω,电流表的示数为。
求电阻R 2两端的电压为多大2、下表是一台电热水器的一些技术参数。
现将水箱中装满水,求: ⑴ 电热水器正常工作的电流;(小数点后保留一位)⑵ 通电后正常工作时电热水器的电阻。
3、小阳家的电热砂锅在炖汤时能够自动控制炖汤的温度,因此炖汤味道香醇,而且节约能源。
此电热砂锅有“大火”和“小火”两个档位。
小明根据电热砂锅的工作特点,设计出如图2所示的模拟电路图,加热电阻R 1和R 2阻值均为50Ω。
当两个开关均闭合,开始“大火”炖煮;当汤的温度达到沸点时一个开关会自动断开,另一个开关仍闭合,可以维持“小火”炖煮。
求:(1)在汤沸腾之前,电热砂锅消耗的电功率;(2)在维持“小火”炖煮时,电路中的电流; (3)在维持“小火”炖煮时,,电热砂锅通电1小时消耗 多少度电R 2R 1 A图1图24、如图3甲是某品牌的足浴盆,它既有加热功能,又有按摩功能,温控开关可自动控制盆中水的加热温度。
图3乙是足浴盆的简化电路图,相关参数如右下表,请根据这些信息完成下列问题:(1) 加热电阻正常工作时的阻值;(2) 启动按摩功能时通过电动机线圈的电流;(3) 在足浴盆中加入适量水后,在额定电压下加热并同时启动按摩功能,工作了5min ,足浴盆消耗多少焦耳电能。
5、A 、B 两灯分别标有“6V 6W”、“6V 3W”字样,通过A 、B 两灯中的电流随其两端电压变化的关系图象如图4所示。
求:(1)将A 、B 两灯并联接在6V 电源两端,在1min 内A 灯消耗的电能。
(2)将A 、B 两灯串联接在某电源两端,使B 灯恰好正常发光,此时A 灯的电阻。
型号 B25额定电压220V 加热功率1000W电动机功率 22W图3甲乙S 温R 热220VMS 1S 2图4I /O 24 6 U /VB A6、电压力锅集高压锅和电饭锅于一体,既安全又节能。
“美的”牌某型号电压力锅铭牌如下表所示,其工作原理如图5所示。
A 为密闭锅体,R 1、R 2分别是主加热器和保温加热器,L 是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管(电阻忽略不计),S 1为电源开关。
闭合开关S 1后,电路通过R 1对电压力锅加热;当锅内水温达到105℃时,锅体向下移动,压力开关S 2与触点a 断开,与b 点接通,电路通过R 2对电压力锅保温。
求: (1)电压力锅正常加热工作时,通过加热电阻R 1的电流; (2)当电压力锅进入保温状态时,家庭电路电压发生变化降为198V ,此时保温电阻R 2消耗的实际电功率。
7、如图6所示,是某型号家用保温式电饭锅及其的内部电路简化原理图,它有“高温烧 煮”和“保温”两档,其中S 是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,当锅底 温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开。
表格反映了该电饭锅铭牌上的一些信息。
请你回答以下问题:美的电压力锅 额定电压220V额定功率加热 1100W 保温 20W 电源频率50Hz图5⑴请你判断:当开关S 被按下时,电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档 ⑵电饭锅正常工作时,在“保温”状态下R 1消耗的电功率。
8、亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图7甲所示。
其中,电源两端电压是 U =4V (恒定不变),电压表量程为 0~3V ,R 0是定值电阻,R 0=300Ω,R 1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图7乙所示.闭合开关S 后.求:(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R 1的阻值; (2)当环境温度为40℃时,电压表的示数;(3)在电压表两端电压不能超过其最大测量值的情况下,则此电路所允许的最高环境温度。
9、如图8甲是小梦家豆浆机的工作原理示意图。
电动机M是用来带动刀头将原料进图7乙R 1R 0S甲V图6行粉碎打浆的,其额定电压为220V,额定功率是220W。
R是加热电阻,其额定电压 是220V,额定功率是1100W。
图8乙是此豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程的 工作信息,纵轴表示豆浆机消耗的功率,横轴表示豆浆机的工作时间。
⑴求豆浆机的加热电阻R 的值。
⑵求电动机的工作电流。
⑶豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少10、如图9所示,电源电压恒定,定值电阻R 2=20Ω,滑动变阻器R 0上标有“50Ω,0.5A ”的字样。
当开关S 与1位置连接,且滑动变阻器R 0滑片P 置于A 端时,电压表的示数为8V ;当开关S 与2位置连接,且滑动变阻器R 0滑片P 置于变阻器中间位置时,滑动变阻器R 0的功率为4W 。
求:(1)电源电压U ; (2)定值电阻R 1的阻值;(3)通过开关的连接及变阻器滑片的移动,可使电路消耗的总功率最小,其最小值为多少瓦。
11、在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试。
图9R 0 1AP2A VR 1R 2S 图8在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,如图10甲所示,闭合开关,由静止自由释放重物,从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数随时间变化的图像如图10乙所示,压力传感器的电阻R随压力F 变化的图像如图10丙所示。
电源的电压为24V,定值电阻R0 =10Ω。
求:(1)在重物下落的过程中,压力传感器两端的电压;(2)若样品实际能承受的最大撞击力是800N,试分析此实验中重物撞击样品时是否会损坏样品。
图1012、图11甲为一种新型电饭锅,图11乙为其简化电路,其中R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关,通过开关的控制,可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。
图11丙为其在工作的30min内功率随时间变化的图像。
已知其高温档的功率为600W,电阻R1=5R2。
(1)请写出电饭锅在低温档保温时两个开关的通断状态。
(2)求出电饭锅在这30min内产生的热量。
计算专题参考答案 第1题答案解:R 总=U /I =6V/=60Ω ;R 2=R 总-R 1 =60Ω-20Ω=40Ω ;U 2= I R 2=×40Ω=4V第2题答案 解:A VW U P I 1.92202000=== ; Ω=⨯==2.2420002202202W V V P U R第3题答案解:(1)在汤沸腾之前,“大火”炖煮,电路处于高温档。
开关S 1、S 2都闭合,只有电阻R 2接入电路。
电热砂锅高温档消耗的电功率: P 1= U 2/ R 2=(220 V)2/50Ω =968W (2)在维持“小火”炖煮时,开关S 1仍闭合,S 2自动断开,电阻R 1和R 2串联,接入电阻最大,此时功率最小,电路处于低温档。
电路中的电流: I=U/(R 1+R 2)=220V/(50Ω+50Ω)= (3)在维持“小火”炖煮时,开关S 1闭合,S 2断开,电阻R 1和R 2串联。
电热砂锅低温档消耗的电功率:图11P 2= U 2/(R 1+R 2)=(220 V)2/(50Ω+50Ω) =484W W = P 2t=×1h = kW·h = 度(其他解法正确均给分)第4题答案解:(1)22(220V)48.41000WU R P ===Ω热热(2)22W 0.1A 220VP I U ===动动(3)J 103.066300s 22w 300s 1000w t p t p w 5热动⨯=⨯+⨯=+=(其它解法正确均给分)第5题答案解:(1)A 灯接在6V 电源两端,其正常发光,实际功率为6W 其1min 内消耗的电能W =Pt =6W×60s=360J(2)B 灯正常发光,其电压为6V ,由图像知,其电流I B =因A 、B 两灯串联,故A 灯电流I A =I B =由图像知,A 灯电流为时,其电压U A =2V A 灯电阻R A =Ω==4A5.0V2A A I U说明:计算题若用其他方法求解,只要过程、结果正确,即可得分。
第6题答案(2)Ω===242020)(2202222WVPUR,电饭锅实际消耗的电功率:Ω=Ω==2.162420)(198222实VRUR第7题答案:第8题答案解:(1)根据图乙可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω;(2)当环境温度为40℃时,R1=200Ω,R0=300Ω,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,则AVRUI008.504总=Ω==R0两端的电压U0=IR0=×300Ω=;(3)由题意可知电压表示数最大值为3V ,且此时电路能够测量的温度最高;即此时电路中的电流为:A V R U I 01.003030'0'=Ω==,U 1′=U﹣U 0′=4V﹣3V=1V ,此时热敏电阻的阻值Ω===10001.01''1'1A V IU R ,根据图乙可查得热敏电阻的阻值为100Ω时,对应温度为80℃,即最高温度为80℃.第9题答案第10题答案解:两个状态的电路图如下:状态二I 2R 2U状态一I 1R 0 R 1UU 1U 0(1) 22014W 2P I R ==0 220224W 50P I R ⨯==Ω0 ∴ I 2=()2201 0.2A 200.55018V 2U I R R ⎛⎫=+=Ω+⨯Ω= ⎪⎝⎭ (2)0118V 8V 10V U U U =-=-=11008V 410V 5R U R U === 104405R R ==Ω (3)电源电压恒定,当电路的总电阻最大时,电路消耗的总功率 最小。
等效电路图如下: 2210(18V) 3.6W +40+50U P R R ===ΩΩ小 (注:其他方法正确均可得分)第11题答案 解: 设电源电压为U,重物下落过程电路中电流为I 1,传感器两端电压为U 1V A V R I U U 22102.024011=Ω⨯-=⨯-=设重物撞击样品时电路中电流为I 2,传感器两端电压为U 2V A V R I U U 12102.124022=Ω⨯-=⨯-=此时传感器的电阻Ω===102.11222AV I U R 由图像可知,此时样品所受的压力为600N,小于800N,所以样品不会损坏第12题答案。