初中物理专题复习——电学计算题(含答案)

1. 如图10所示电路中，小灯泡L标有“6V 6W”字样，R2＝3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求： (1)电源电压U (2)电阻R1的阻值

(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率

.解：(1)当S1、S2都闭合时，R2短路，R1与L并联接入电源两端 ∵L正常发光 ∴电源电压U＝UL＝6V (2) ∵PL＝ILUL 。

∴IL＝

PLUU16W6V＝＝1A R1＝1＝＝＝30Ω ULI1IIL1.2A1A6V(3)当S1、S2都断开时，R2与L串联在此电路中

2(6V)2UU6V2UL RL===6Ω IL＝I＝＝＝＝A

6WRR2RL363PL22 PL＝IL2RL=(A)×6Ω=2.67W

32.如图19甲所示的电路中，电源电压为3Ⅴ，小灯泡上标有“2.5Ⅴ 0.25A”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19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__ 2 V。小灯泡的电阻为 10 Ω。b点在a点的

__右____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? R＝U/I=5Ω

2

(3)滑片在b处时，求滑动变阻器消耗的功率是多少? P=IR=0.2W

3.某保温电热水壶电路如图21，S是温控开关，R1为加热器。当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是5A；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时电热水

壶的电功率为165W。(不考虑温度对电阻阻值的影响)，求： 图21 （1）加热电阻R1的阻值是多大?

（2）在保温状态下，通过电阻R2的电流是多少?

4. 小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图21）和手

表，测出一些家用电器的有关数据。 （1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？

（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？

（3）如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？[不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2X103J/(Kg℃)] 解：（1）电冰箱消耗电能为

W冰=3r×1kWh/1500r=1/500kWh=7.2×103 J

（2）共消耗电能为

W =33r×1kWh/1500r = 11/50kWh =7.92×104J 电热水壶消耗电能为

W热= W － W冰=7.92×104J －7.2×103 J = 7. 2×10 4J t=1min=60s

电热水壶的电功率为

P= W热/ t =7. 2×10 4J/ 60s = 1200 W (3)水吸收热量为

Q吸= c m (t－t0) = 4.2×103J/(Kg℃) ×1kg×(100℃－20℃)=3.36×105 J 消耗电能为

W1=Q吸=3.36×105 J 时间为

t= W1/ P =3.36×105 J/1200 W = 280 s

5. 家庭电路的电压是220V，某空调器处于投冷

状态时的功率P1是2.2Kw,送风状态时的功率P2是 0.22Kw，它们是交替运行的，现测得此空调器在某时 段内的电功率随时间变化的关系如图16所示。

（1）空调器在前5min 内处于什么状态?此时通过它的

电流是多少?

(2)在1h内，空调器将消耗的电能是多少度?

6. 如图15是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是温控开关。

电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样。不考虑温度对电阻值的影响。 （1）求发热电阻丝R0的阻值；

（2）当电热毯处于低温档时，开关S应处于什么状态？为什么？ （3）已知当电热毯处于低温档时，电路中的电流为0．1A， 求在1min内发热电阻R0产生的热量是多少？

7.如图15所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，

电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N／kg）。求：

S（1）电源的输出功率；

电动机（2）电动机线圈电阻R的发热功率；

（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。 因能量守恒，电动机对重物做的功的功率为： vP有用= P出—P热=550W-100W=450W 图15 又因为：P=W/t=Fh/t=F*vt/t=Fv，且匀速向上提升重物时：F=G=mg=50kg×10N／kg=500N，所以： V=P有用/F=450W/500N=0.9m/s. 8.

9.在图12甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，图12乙

是灯泡L2的U—I图像。

••U/V R0•L2SL16543210L20.20.40.6I/A

甲 图 12 乙

（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值； （2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率；

（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，求电路消耗的总功率。 解：（1）定值电阻R0U01.2V4 (3分) I00.3A （2）开关S接a时，R0与灯泡L1串联，且灯泡L1正常发光，P01W

电路中的电流I1P01W0.5A （2分） R04灯泡L1的额定功率P1U1I18V0.5A4W （1分）

（3）开关S接b时，L1与L2串联，且灯泡L1正常发光，则有II2I10.5A 由图像可知，U24V (1分)

故电源电压UU1U28V4V12V (1分) 电路消耗的总功率PUI12V0.5A6W （1分）

10. 下图是额定电压为220 V的理发用电吹风机的典型电路．其中电热丝通电后可以发热．电动机通电

后可以送风．

(1)要送热风，选择开关应放在“A”，“B\"或“C”)

(2)已知电动机的额定功率是1 20 W．当送冷风时，通电5 min，电流所做的功是多少?

(3)如果电热丝的电阻是55 Ω；当送热风时，电路消耗的总功率

是多少?

11. 在初三级物理综合实践活动中，小明自制了亮度可调节的小台灯，其电路图及灯泡规格如图所示. （1）调节开关从触点O依次转动到3的过程中，灯泡的亮度将如何变化？ （2）假设灯泡电阻为R1，且不因温度而发生变化， 已知R1R2R3RL，如果调节开关转到触点3时， 3灯泡的实际功率是多大？

解：(1)灯泡的亮度将逐步变暗．(2)调节开关转到触点3时， 总电阻R总=RE+R1+R2+R3=2RL 灯泡的电阻：RL=6Ω 总电阻：R总=2R1=12Ω 通过灯泡的电流，IL=1A 灯泡的实际功率：RL=6W

答：开关转到触点3时，灯泡的实际功率是6W．

12.. 学校课外活动小组为检测某传感器而设计如图所示的电路，传感器上标有“3V

0.3A”的字样（传感器可看作一个电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω 1A”的字样，电流 表量程为0~0.6A。则 （1）该传感器的电阻是多少？

（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，

U3V19．（1） 1   10  R 1 I10.3A

（2）电路最大电流是：I=0．3A

UI(R1R2)0.3A(1010)6V

A A B S 传感器 RO 在A、B之间所加的电源电压最大值是多少？

第12题图

13.小明把两电热棒R 1、R 2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路. 电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J. 如图20 所示，R1、R 2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃，记录数据如下表

（1）R 1 通电100s 消耗多少电能？ （2）R 1 的电功率多大？ （3）R 1 的电阻多大？

（4）两杯水用于升温所需消耗电能应相同，而根据表中实验数据知道R 1 与R 2消耗的电能不同. 请分析什么原因导致R2消耗的电能比R 1 的大？

（1）100000J

（2） 1000W （3） 48.4 Ω （4） R2功率较小，加热较慢，由于加热过程中水会同时汽化吸热，所以加热时间越长，汽化带走的热量越多，所以所需的总能量就越多。

14. 某电熨斗内有R1、R2两段发热丝，其简化电路如图24，它在220V或110V电压下都能 正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下熨斗的电功率 均为1100W．求

（1）电熨斗正常工作5分钟消耗多少电能？ （2）电熨斗在220V电压下正常工作的电流是多大？ （3）两发热丝的电阻之比

R1多大？ R2解：（1）正常工作时，功率为1100W，

W=Pt=1100W×300s=3.3×105J

（2）根据P=UI得I=P/U=1100W/220V=5A

（3）根据P=U2/R得 R=U2/P，两个电压下P1= P2=1100W，所以 R1 / R2= U12/ U22=（110V）2/（220V）2=1/4

15. 如图是利用滑动变阻器控制电流的电路，其中电阻R为100Ω，它与滑动变阻器串联在电路中，通过电阻的电流可在10mA～100mA范围内调节。 (1)、选用电源的电压应为多大？ （2）、变阻器的总电阻为多大？额定电流至少要多大？ （3）、上述电路能否使电阻R两端的电压调为零？请说明理由

解：（1）当滑片位于a端时电路为R的简单电路，电路中的电流最大，为100毫安， 所以电源的电压U=IR=0.1A×100Ω=10V；答：电源的电压为10V．

（2）当滑片位于b端时，电流最小，为10毫安， 电路的总电阻R总=UI=10V0.01A=1000Ω， 所以Rab=R总-R=1000Ω-100Ω=900Ω；

当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流0.1A即为滑动变阻器的最小额定电流． 答：变阻器的总电阻为900Ω，额定电流至少要0.1A． （3）不可能，

因为R两端的电压U滑=100Ω100Ω+R滑×10V，当R滑增大时，U将减小，当R滑达到最大值900欧时，U滑取到最小值1V，不能取到0． 16. 为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，

当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图21甲所示。当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60 Ω。在图21乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω。求： (1) 当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；

(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml 酒精气体浓度0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。 （1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60 Ω。

U8V==0.1A U1=IR1=0.1A×60=6V R6020U（2）当电流表的示数为0.2A时, 由公式I=得

R8VUR1=— R2=—20=20 由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3 mg/ml。0.２mg/ml<0.

I0.2A由公式I=

３mg/ml<0.８mg/ml，所以被检测者属于酒驾。

16. 在右图a所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。

闭合电键S后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为6V。求： （1）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2； （2）定值电阻R1的阻值；

（3）嫌设想选择合适的电压表量程，并移动滑动变阻器R2的滑片P，要求：使电压表的指针处于图b所示的位置。甲同学认为应向左移动滑片P，乙同学认为应向右移动滑片P。请通过计算说明两位同学的操作能否符合要求？ 【答案】(1)P2=U2I =6V×0.4A=2.4W (2)R1的电压：U1=U-U2=12V-6V=6V R1U16V=15Ω I0.4A12V2V2U2A R1153=2V I(3)左移，则电压表示数应为：U2R2VU2=3Ω＜50Ω 右移，则电压表示数应为：U=10V 2IA3UU212V10V2U10VIA R2275＜50Ω

2R11515IA15

所以，甲同学的操作可行，乙同学的操作不可行

17.小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了图21所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端。已知R0=5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V。问：

(1)图中的质量表应该用什么电表改装? 。

(2)当开关S闭合，不称量物体时，通电５min电阻R消耗的电能是多少? (3)当称量物体质量达到最大值时，R0消耗的功率是多少? 【答案】解：（1）图中的质量表应用电流表改装。

（2）当开关S闭合，不称量物体时，R0与R串联，此时电路中的

电流I为： I=U/（R+ R0）=3V/（25Ω+5Ω）=0.1A

则R消耗的电能W为： W=I2Rt =（0.1A）2×25Ω×300S=75J

（3）当称量物体质量达到最大时，只有R0接入电路，则R0消耗的

电功率P为： P=U2/R0=（3V）2/5Ω=1.8W 18. 如图11所示电路，电源电压为6V，灯泡L标有“6V 2W”的字样，设灯泡灯丝电阻不变。 (1)若表a为电流表、表b为电压表，当S闭合时，电流表的示数为1A，求 电阻R的阻值。

(2)若表a、表b均为电压表，闭合开关S，求灯泡L的功率及其通电4min 消耗的电能。

【答案】19．(10分) 解：(1)当a为电流表、b为电压表时L被短路，只有R连入电路

I=U/R R=U/I=6V/1A=6

(2)当a、b均为电压表时，L与R串联 P=UI=U2/R

RL=

2U额P额UU6V(6V)20.25A 18 I=

R总RLR1862W P=I2RL=(0.25A)2×18=1.125W P=W/t W =/P t =1.125W×240s=270J

19. 如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把

滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求：

（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R2接入电路的阻值； （2）电阻R1的阻值；

（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率． 解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压； 由图乙当电流表开始有读数即I=0.15A时，滑片P移动的距离x=5cm； R2接入电路的阻值：R2=U2/I=1.35V/0.15A=9Ω．

（2）R1两端的电压：U1=U-U2=1.5V-1.35V=0.15A， R1=U2/I=0.15V/0.15A=1Ω． （3）由乙图可知，当滑片P移到x等于10cm处时，电路中的电流I′=0.3A；

R1两端的电压：U1′=I′R1=0.3A×1Ω=0.3V， R2两端的电压：U2′=U-U1′=1.5V-0.3V=1.2V， R2消耗的电功率： P2=U2′I′=1.2V×0.3A=0.36W．

20.如图为某品牌的即热式电热水器，具有热能损耗率低、加热均匀、耐压性能好、寿命长、发热噪音小等特点．表一为该电热水器的部分技术参数．

导线横截 铜芯线允许长期 面积S/mm2 负载电流I/A 1 DSF31﹣65 表一 型 号 额定功率 额定电压 额定频率 6600W 4 220V 50Hz 6 1.5 2.5 6～8 8～16 16～25 25～32 32～40

0.6MPa 额定压力 （1）该热水器的电阻为多少欧？

（2）该热水器在额定电压下使用20分钟，热水器消耗的电能为多 少？ 60℃ 超温保护 （3）铜芯线长期负载电流与导线横截面积的关系见表二，通过计

算说明安装电热水器时，至少应选择哪种型号的铜芯导线？

解：（1）热水器的电阻为：R=

（2）热水器消耗的电能：W=Pt=6.6kW×

h=2.2kw•h；

=

≈7.3Ω；

（3）电热水器正常工作电流：I===30A．

查表可知，至少应选择导线横截面积4mm2的铜芯线（或选择允许长期负载电流为25～32A的铜芯线）．

21. 图22为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中： Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图23所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R0是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N。若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：

①此时， R0两端的电压是多少？ Rx的阻值是多少？

3

②油箱最多能储油多少升？（1升=1dm）（取g=10N/kg、

33

ρ汽油=0.7×10kg/m） 图22 图23

①解：由题意可知：该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度即电路中的电流为0.6A，根据欧姆定律可求出电路中的总电阻R=U/I=15V/0.6A=25Ω 则R0两端的电压： U0=IR0=0.6A×5Ω=3V Rx的阻值：Rx=R-R0=25Ω—5Ω=20Ω

② 根据求得Rx的阻值：Rx=20Ω，再结合图像可查得，压力传感器所受的总压力为F=400N，继而求得油箱内的油的重力为G油=F—50N=400N-50N=350N;根据密度公式可求得油的体积 即油箱内最多储存油的体积：V油G油g350N335010m50L 330.710kg/m10N/kg