1、专题07电学计算题年26（8 分）有两个阻值未知的定值电阻 R1、R2（R1 约 6，R2 约 500）和一个电水壶，要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率. (1) 图甲是测量 R1 阻值的部分实物图，电源为两节干电池. 用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应滑到（选填“A”或“B”）端. 闭合开关，移动滑片 P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线（选填“a”“b”或“c”）内部断路. 排除故障后，闭合开关，移动滑片 P，当电压表示数为 1.2V 时，电流表示数如图乙所示，则 R1= . (2) 小明从图甲中的器材和电阻箱（符号，规格“
2、099995A”）、若干开关及导线中，选择器材，连成所示的电路，测出了 R2 的阻值请将所选元件符号填入虚线框内. (3) 小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率.她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁 n1 次所用时间为 t1.由于电能表常数被遮挡，她借助额定功率为 P0 的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁 n2 次所用时间为 t2.则电水壶的额定功率为 . 【答案】(1)如图 1 所示B b 5 (2)如图 2 所示（3）n1t2P0/n2t1 【解析】本题考查了电阻的测量、串联电路分压关系和用电能表和秒表测量家用电器电功率.（1）滑动变阻器串联在电路中，
3、采用一上一下的接法；闭合开关前，滑片位于阻值最大处，即在 B 端；闭合开关移动滑片发现电压表有示数，电流表无示数，电路是断路，不可能是 ac 断路，如果 ac断路电压表没有示数，则可能是导线b 内部断路；电流表的示数为0.24A，电阻 R=U/I=1.2V/0.24A=5；（2）将电阻箱和 R2串联，利用串联分压关系可以计算出 R2，如图 2 示数；（3）假设电能表常数为 n0，则电热水器的电功率 P0=n1/n0t1，电水壶的电功率 P 壶=n2/n0t2，由和得到：P 壶=n1t2P0/n2t1. 28（8 分）科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置.如图甲
4、所示，控制电路电压 U1 恒为 12V，继电器线圈的电阻 R0 为 20，定值电阻 R1 为 40，热敏电阻 R2 的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压 U2 恒为 220V，安装两只标有“220V275W”的灯泡闭合开关 S，当继电器线圈中的电流大于或等于 50mA 时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开. (1) 工作电路工作时，A 端应与（选填“B”或“C”）端相连接. (2) 工作电路工作时的总电流为多大？ (3) 浴室里控制的温度 t0 为多高？ (4) 为使利用 R2 控制的浴室温度 t0 高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路.添加的器材
5、需说明规格要求. 【答案】（1）B （2）2.5A (3)38（4）如图所示所选滑动变阻器的规格要求为：最大电阻大于40，允许通过的最大电流不小于50mA.【解析】本题考查了电磁继电器、电功率、欧姆定律等知识点.（1）当温度低时，工作电路要工作，温度低，热敏电阻较大，电路中的电流较小，电磁继电器的磁性较弱，衔铁不被吸引，此时 A 和 B 接通，电路工作；(2)P 总 =P1+P2=275W+275W=550W，I 总=P 总/U2=550W/220V=2.5A；（3）I=50mA=0.05A，R 总 =U1/I=12V/0.05A=240，因为 R 总=R0+R1+R2，所以 R2=180，由
6、图像可得：t0=38；（4）如图所示，将定值电阻换成滑动变阻器，则所选滑动变阻器的规格要求为：最大电阻大于 40 ，允许通过的最大电流不小于 50mA.2019年28（9分）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。（1）图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10。甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）。改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是（填字母）。A滑动变阻器断路 BR1断路 CR1短路故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙
7、所示，则待测电阻R1。现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有（填序号）。实验序号U/VI/AR1/10.80.221.60.431.90.475（2）图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值请在空白处填上适当内容。将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下；将开关接b，调节，保持不变，记下；则R2。【分析】（1）电阻与变阻器并联，电压表串联在电路是错误的，电阻与电流串联，电压表与电阻并联；逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求出待测电阻；根据
8、电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流为分析；根据电流表分度值为0.02A分析；（2）根据等效替代法分析回答。【解答】解：（1）电阻与变阻器并联，电压表串联在电路是错误的，电阻与电流串联，电压表与电阻并联，如下所示：A若滑动变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，符合题意； B若R1断路，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；C若R1短路，电流表有示数，不符合题意；故选A；故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，则待测电阻：R14；根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小
9、电流为：I小0.21A0.2A，电流表分度值为0.02A，故不能得到0.475A，即不可能通过以上实验获得的数据有1、3；（2）将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表的示数I和电阻箱的阻值RA；将开关接b，调节电阻箱，保持电流表示数I不变，记下电阻箱R的阻值RB；根据等效替代法，则RAR2+RB，故R2RARB。故答案为：（1）如上所示；A；4；1、3；（2）电流表的示数I和电阻箱的阻值RA电阻箱；电流表示数I；电阻箱R的阻值RB；RARB。第题（10分）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9
10、报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。压力F/N050100150200250300电阻Rx/580560540520500480460（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为；将开关向端（填数字）
11、闭合，调节，直至；保持，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为V即可。【答案】30.（1）0.36W；（2）1540；（3）500；2 滑动变阻器的滑片P 报警器报警；滑动变阻器的滑片P位置不变；（4）16【解析】（1）知道电路的最大电流和电源电压，根据PUI求出功率；（2）从表格数据知，压敏电阻每增加50N，电阻减小20，求出压力为800N时的电阻，知道电源电压和报警时的电流求出电路总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值至少为多少；（3）进行报
12、警器调试时，第一：确定设定的压力。第二：在表格中找到压力对应的电阻，让电阻箱调到压敏电阻设定压力的电阻值，电路接通2时，滑动滑动变阻器的滑片，使电路电流为报警电流0.01A，此时可以计算滑动变阻器此时的电阻。第三：保持滑动变阻器的滑片位置不变，用压敏电阻代替电阻箱，电路接通1，电路即可正常报警。（4）由表格计算压敏电阻700N时的电阻，此时滑动变阻器的电阻不变，求出电路总电阻，知道报警电流，可以求出电源电压。【详解】（1）由题知，电源电压为18V，电路中最大电流为20mA0.02A，则报警电路允许消耗的最大功率：P最大UI最大18V0.02A0.36W；（2）报警时电路中的最小电流是10mA0
13、.01A，由欧姆定律可得，此时报警电路的总电阻为：R总1800，由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20，则压敏电阻受到的压力为800N时，其阻值为：RX58020260，所以，滑动变阻器的最大阻值至少为：R滑RRX18002601540；（3）由表格数据可知，压敏电阻受到的压力达到200N时，其对应的电阻值RX500。为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的电阻值500，再将开关向2端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流0.01A，报警器报警。此时滑动变阻器的阻值：R滑R总RX18005001300；保
14、持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向1端闭合，压敏电阻和滑动变阻器串联，电路即可正常报警。（4）对（3）中已调试好的报警电路，滑动变阻器的电阻不变，即R滑1300，因压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20，则压敏电阻受到的压力为700N时，其阻值为：RX58020300，此时电路的总电阻：R总R滑+RX1300+3001600，此时电源电压应为：UIR总0.01A160016V。故答案为：（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是0.36W；（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于1540；（3）500；2；滑动变阻器的滑片
15、P；报警器报警；滑动变阻器的滑片P位置不变；（4）16。2018年30.在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其IU关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求：（1）电流表示数为0.2A时，灯泡的
16、电阻为_；（2）无风时R0消耗的电功率_；（3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力_ 。【答案】 (1). 5 (2).06W (3).1.4N【解析】（1）由图可知，灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联；因串联电路电流处处相等，所以，通过灯泡的电流为0.2A，由图乙可知，UL1V，则根据I可得，RL5；（2）无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝阻值最大为60，根据I可得，电阻丝两端的电压：UABIRAB0.2A6012V，因串联，R0两端的电压：U0UULUAB16V1V12V3V，则此时R0的电功率：P0U0I3V0.2A0.6W；（3）根据I可得R0的阻值：R015；由于灯泡的额定电压为2
17、.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙知最大电流为I0.3A，此时风对球的压力最大，OP绕O转动的角度最大，设此时OP与AB的接触点为C，如图所示：根据欧姆定律可得，R0两端的电压：U0IR00.3A154.5V，RBC两端的电压：UBCUU额U016V2.5V4.5V9V，根据I可得此时电阻丝连入电路电阻：RBC30；由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则：，所以，BCAB14cm7cm，则ACABBC14cm7cm7cm，如右图，把OP视为一根杠杆，F的力臂为OD，G的力臂等于PD，根据杠杆平衡条件可得：FODGPD，则：；由于OACODP因此：，所以，则：FG2N1.
18、4N。2017年28如图所示，是一个照明系统模拟控制电路已知电源电压U =4.5V，定值电阻R1=5，滑动变阻器R2上标有“25 1A”字样，R3为光敏电阻，其阻值随光照度的变化遵循某一规律，部分数据如下表所示（相同条件下，光越强，光照度越大，光照度单位为勒克斯，符号为lx，白天光照度大于3lx）当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响）利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作（1）标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，求E0为多少？（3）要使E0=1.2 l
19、x，则R2接入电路的电阻应调为多大？若环境的光照度降至1.2 lx时能保持5min不变，求这段时间内R2消耗的电能（4）本系统可调E0的最小值是 lx【答案】（1）标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为0.5A；（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，则E0为2lx；（3）要使E0=1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为15，这段时间内R2消耗的电能为45J；（4）0.75【解析】试题分析：（1）由P=UI可得，照明灯正常工作时的电流：；（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统，因串联电路中各处的电
20、流相等，所以，电路中的电流：，电路中的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R3的阻值：R3=R总-R1-R2=45-5-25=15，由表格数据可知，当R3=15时，E0的值为2lx；（4）由前面分析可知，启动照明系统时，控制电路中的总电阻为45不变，且光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变；所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，光敏电阻R3阻值最大，此时光照度E0的值最小，光敏电阻的最大阻值：R3大=R总-R1=45-5=40，因为ER3=30lx，所以，答：（1）标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为0.5A；（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，则E0为2lx；（
21、3）要使E0=1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为15，这段时间内R2消耗的电能为45J；（4）0.75考点：欧姆定律的应用；电功的计算2016年28（9分）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）已知R1 = 44，R2 = 2156（1）开关S置于 _ 挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮挡，它的功率是多大？（2）保温焖饭时电路中电流是多少？10min产生的热量是多少？（3）若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施【答案】（1）2；1100W；（2）0.1A，1.32104J；（3）将R2换成阻值为1956的电阻
22、。【解析】试题分析：（1）由图示图可知，开关S置于2挡时，总电阻最小，电流最大，功率最大，此时处于高温挡；这种状态时，只有电阻R1接入电路中，此时的功率为P高温 =U2/R2=（220V）2/44=1100W；（2）当开关接1时，处于保温状态，所以时两个电阻是串联的，保温焖饭时电路中电流是I =U/（R1+R2）=220V/（44+2156）= 0.1A，10min产生的热量是Q = W = UIt = 220V0.1A600s = 1.32104J；（3）保温时的功率为：P保温 = UI = 220V0.1A = 22W，当保温焖饭挡的功率提升10%时，此时的功率为应为P1=24.2W，所需
23、要的总电阻为：R总 =U2/P1=2000，得出R2 = R总 R1 = 2000 44 = 1956，将R2换成阻值为1956的电阻。【考点定位】热量的计算；电功率2015年28.（9分）如图所示是某压力测力计的电路原理示意图图中电源电压为7.5V并保持不变；定值电阻Ro的规格是“400 15mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器（电阻忽略不计）；R是一种新型电子元件，在压力不超过600N的前提下，其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示(1) Ro上允许消耗的最大功率是多少？(2)分析表格数据可知：电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R= (3)该测力计的量
24、程是多少？2014年28（9分）在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R1的阻值为6将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.3A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为1V和0.5A（1）灯泡L正常发光时的电阻多大？（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率多大？（3）为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请具体说明32（6分）小明按如图所示的电路进行实验，已知电源电压不变，闭合开关，改
25、变a、b之间的电阻箱R的阻值，得到一组电压表的示数UR的图象如图乙所示。（1）随着电阻箱接入电路中的阻值增大，定值电阻R0两端的电压_（选填“增大”、“减小”或“不变”）（2）将a、b间的电阻箱换成未知电阻Rx，读得电压表示数为4.5V，则Rx=_，此时电路中电流为_ A。（3）取下Rx，分别将电阻RA和RB接入a、b之间，读得对应的电压表示数为1V和3V，在这两种情况下，R0上消耗的电功率变化了多少？【答案】32.减小；15；0.3；3.W.【解析】电流，已知电源电压不变，随着电阻箱接入电路中的阻值R增大，电流减小，定值电阻R0两端的电压减小。（2）读得电压表示数为4.5V，从图乙得Rx=15，此时电路中电流为A。(3) 读得电压表示数为1V，从图乙得R=1，此时电路中电流为。读得对应的电压表示数为3V，从图乙得R=5.5，此时电路中电流为。根据电源电源不变，有，解得由公式,得R0上消耗的电功率变化了。也可以这样解：电源电源（按读数为1V时计算）电阻R0上的电压分别为：（读数为1V时）和（读数为3V时）根据公式，得R0上消耗的电功率变化了。
