重点题型6-2课时　电学计算题

第2课时电学计算题(针对重庆中考试题的第1820题),电学计算需掌握的基本公式(含热量计算公式):,,,1.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,闭合开关后,电流表A1的示数为0.6A,电流表A的示数为0.8A。问:,(1)R1两端的电压是多少伏?解:解:由电路图可知,R1、R2并联,A1测通过R1的电流,A测干路电流。R1两端的电压:U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,(2)R2在1min内消耗的电能是多少焦?解:由电路图可知,R1、R2并联,A1测通过R1的电流,A测干路电流。R2两端的电压:U2=U1=U源=6V通过R2的电流:I2=I总-I1=0.8A-0.6A=0.2AR2在1min内消耗的电能:W2=U2I2t=6V×0.2A×60s=72J,2.如图所示的电路中,电源电压恒定,灯L的规格为“6V2.4W”,R1是阻值为10Ω的定值电阻,滑动变阻器R0的规格为“20Ω　1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响。,(1)求灯L的阻值;解:RL===15Ω,(2)三个开关均闭合时,灯L正常发光,求电流表的示数;解:三个开关均闭合时,R0短路,电路中R1与灯L并联,电流表测干路电流,此时灯L正常发光,UL=U1=U源=6VI1===0.6AIL===0.4A电流表的示数:I=I1+IL=0.6A+0.4A=1A,(3)通过开关的断开与闭合,在保证电路安全的情况下,求电路的最大功率;解:分析可知,当所有开关都闭合时,R1与灯L并联时,电路中总电阻最小,总功率最大。P大=U源I=6V×1A=6W,(4)只闭合开关S3,当滑片P移到某一位置时,电流表的示数相比于三个开关均闭合时变化了0.7A。求这种情况下,R0在10s内消耗的电能。解:只闭合S3,R0与L串联,电路总电阻与三个开关均闭合时相比变大,电流表的示数变小,I'=1A-0.7A=0.3AUL'=I'RL=0.3A×15Ω=4.5VU0=U源-UL'=6V-4.5V=1.5VW0=U0I't=1.5V×0.3A×10s=4.5J,3.(2024·自贡)图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图,图乙为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1,S为开关,1、2、3为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。,(1)求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率;解:分析电路可知,开关S接2时,R1、R2串联,此时电路总电阻较大,根据P=可知功率较小,为“低挡”;开关S接3时,R1单独工作,此时电路总电阻较小,根据P=可知功率较大,为“高挡”。则R1的阻值:R1===110Ω,R2的阻值:R2=3R1=330Ω则电热加湿器“低挡”发热功率:P低===110W,(2)某次使用电热加湿器正常工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如果“高挡”加热7min产生的热量全部被水吸收,则此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少摄氏度?[水的密度是1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]解:加湿器“高挡”加热7min产生的热量:Q放=P高t高=440W×7×60s=184800J水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,“高挡”加热产生的热量全部被水吸收,所以水升高的温度:Δt====22℃,(3)一天琪琪断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在“低挡”工作,发现家中如图丙所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈,则加湿器的“低挡”实际功率是多少?解:“低挡”加热10min消耗的电能:W'=kW·h=kW·h则加湿器的“低挡”实际功率:P实===0.1kW=100W,4.如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅,该电火锅部分参数如下表所示。该锅可实现火锅、烧烤同时进行,也可以分开控制,其部分简化电路图如图乙所示,开关S1控制对中央区域汤锅进行加热的电路,R1、R2均为电热丝,R2与温控开关并联;S左、S右可控制左、右两侧的烧烤盘的电路。,,(1)汤锅处于加热状态正常工作时,R1的电阻为多少?解:由公式P=可知,当S1闭合,温控开关也闭合时,只有电热丝R1工作,电路中电阻较小,电功率较大,此时电火锅处于加热状态,则R1的电阻:R1===44Ω,(2)若R2的电阻为56Ω,则该汤锅在保温挡时的额定保温功率为多少?解:由公式P=可知,当S1闭合,温控开关断开时,R1和R2串联,此时电路中的电阻较大,电功率较小,电火锅处于保温状态,则该汤锅在保温挡时的额定保温功率:P保温====484W,(3)在一次野外烧烤中,通过很长的导线从一电路电压为220V的农家拉到烧烤点,发现烤肉速度比较慢。因为距离远,导线有电阻,所以导线消耗了一些电能;当只让该电火锅的烧烤盘右盘工作时,测得导线消耗的功率为36W。此时右盘的实际电功率是多少瓦?解:由公式P=可知,烧烤盘右盘的电阻:R右===121Ω烧烤盘右盘的实际功率:P右实=I2R右①,总功率:P=UI=P右实+P线②联立①②可得UI=I2R右+P线代入数据,得220V×I=I2×121Ω+36W解得电路中的电流:I1=A,I2=A(舍去)则烧烤盘右盘的实际功率:P右实=R右=×121Ω=324W,5.(重庆)如图甲所示是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件,该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测,其中R0=22Ω,M、N为接线柱。,(1)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,电流表示数为1A,求电源电压;解:用导线把M和N连接,只闭合开关S1,此时电路为R0的简单电路,则电源电压:U=I1R0=1A×22Ω=22V,(2)把M接A,N接B,只闭合开关S1,电流表示数为0.5A,求R1的阻值;解:M接A,N接B,只闭合开关S1,此时R1和R0串联,电流表示数为0.5A,则电路总电阻:R总===44Ω则R1的阻值:R1=R总-R0=44Ω-22Ω=22Ω,(3)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,电流表示数为1.5A;检测结束后,小乔利用该部件重新组装了一个加热器,求新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。解:用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,此时R1和R2并联,R0被短接,电流表示数为1.5A,则此时电路的总电阻:R总'===Ω当R1和R2并联时电路总电功率最大,为:P===3300W,6.如图甲所示,电源电压可以调节,电阻R1=30Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为200Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,灯泡L上标有“6V”字样,其电流随电压变化的图像如图乙所示。,(1)灯泡L的额定功率为多大?解:灯泡L的额定功率:PL=ULIL=6V×0.6A=3.6W,(2)电源电压保持3V不变,闭合所有开关,在保证各元件安全的前提下,变阻器R2在1min内消耗的最大电能为多少?解:闭合所有开关,小灯泡与滑动变阻器R2并联,R1被短接,电流表测干路电流由图乙知,当UL=3V时IL'=0.5A考虑电流表安全,通过R2的最大电流:I2大=I总-IL'=0.6A-0.5A=0.1A则变阻器R2在1min内消耗的最大电能:W2大=UI2大t=3V×0.1A×60s=18J,(3)电源电压保持18V不变,只闭合开关S1,变阻器消耗的电功率P2与电压表示数U表的关系图像如图丙所示,当电压表示数分别为Ux、Ux'时,变阻器的电功率均为P2x,已知Ux∶Ux'=1∶3,则P2x为多大?解:只闭合开关S1,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,当变阻器的电功率均为P2x时,==则===3⇒R'=,P2x=·R=·解得R=90ΩP2x=I2R=×90Ω=2.025W