资源描述
电学计算题:
1. (2012崇明一模)在图所示的电路中,电阻R1=30欧,滑动变阻器R2标
V
A
S
R2
R1
·
·
有“100Ω 2A”字样。闭合电键S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为9伏,电流表的示数为0.5安。试求:
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(2)电源电压。
7分
(1)R2=U2/I=9伏/0.5安=18欧 3分
(2) Ul=IR1=0.5安×30欧=15伏 2分
U=Ul+U2=15伏+9伏=24伏 2分
2. (2012奉贤一模)在图所示电路中,电阻R2的阻值为30欧。闭合电键S,电流表A2的示数为0.2安,电流表A的示数为0.6安。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值。
6分
1) (2分)
(2) (2分)
(2分)
3. (2012长宁一模)在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R2标有“50Ω 3A”字样。闭合电键S后,电流表A1的示数为0.6安。求:
(1)电阻R1的阻值。
②将变阻器R2的滑片P移至某点时,某电流表的示数如图(b)所示,10秒内变阻
器R2所消耗的电能W2。
③变阻器R2所消耗的最大
功率P2。
8分
①R1=U/I1 1分
=6伏/0.6安=10欧 1分
②I2=I-I1=1.0安-0.6安=0.4安 1分
W2=UI2t 1分
=6伏×0.4安×10秒=24焦 1分
③I2¢=I¢-I1=3.0安-0.6安=2.4安 1分
P2=UI2¢ 1分
=6伏×2.4安=14.4瓦 1分
4. (2012闵行一模)如图所示,是物理兴趣小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压为3伏,电路保护电阻R1=20欧,均匀电阻丝的阻值R2=5欧,金属丝OA(电阻忽略不计)的上端固定在O点,下端系有一块塑料片B,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。
⑴无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?
⑵风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?
⑶有人建议在此电路中串联一个电流表,用电流表的示数反映风力大小,你认为是否可行,请说明理由。
9分
⑴∵此时电压表被短路 ∴电压表的示数为0 伏 (1分)
电流表的示数为:
R=R1+R2=20欧+5欧=25欧 (1分)
I=U/R=3伏/25欧=0.12安 (公式1分,代入、结果1分)
⑵当风力最强时,R2全部接入电路中,电压表的示数即为R2两端的电压,
I2=I=0.12安 (1分)
U2=I2R2=0.12安×5欧=0.6伏 (公式1分,代入、结果1分)
⑶不可行。 (1分)
因为无论风力大小,接入电路中的总电阻都没有发生,电源电压一定,电路中的电流也就不会发生改变,因此接入电流表不可行。 (1分)
5. (2012杨浦一模)如图(a)所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50W 2A”字样,闭合电键后,当滑片位于中点位置时,电流表A1和A2的示数均如图(b)所示,
求:①电源电压;②R1的阻值;
③不改变各电表量程,在电路安全工作的情况下,移动滑片使电流表A2与A1的示数的比值变大,当比值达到最大时,R2连入电路的电阻值是多少?电流表A2与A1的示数的比值是多少?
(a) (b)
7分
① U=U1=U2
U= I2R2 = 0.3安´25欧= 7.5伏 2分
② I1=I-I2=1.5安-0.3安=1.2安
R1 = U1/I1=7.5伏/ 1.2安=6.25欧 2分
③ 当I2=0.6安时,比值最大,
R2 = U2/I2=7.5伏/0.6安=12.5欧 2分
I2/I=0.6安/1.8安=1/3 1分
6. (2012奉贤一模)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为0.3安,电压表V的示数为6伏。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)现设想选择合适的电压表量程,并移动变阻器R2的滑片P,要求:电压表V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。请通过计算分别说明两位同学的操作是否符合要求,并求出电压表V的指针处于该位置时的电流表示数。
8分
(1) (2分)
(2)
(2分)
(3)甲同学:
,小于50欧,可行。 (2分)
乙同学:
,大于50欧,不可行。 (2分)
7. (2012黄浦一模)在图示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表示数为12伏,电流表示数为1.2安。求:
A
R2
V
R1
S
(1)电阻R1的阻值;
(2)当滑动变阻器的滑片向右移动到另一位置,电压表
示数变化2伏时的电流表示数I′;
(3)若把电压表改接在滑动变阻器R2的两端,当滑动
变阻器的滑片在中点(即滑动变阻器连入电路中的
阻值为滑动变阻器最大阻值的二分之一)和最右端
时,电压表的示数分别为12伏和15伏,那么电源
电压U和滑动变阻器的最大阻值R2max为多大?
22.
(9分)
(1)R1=U1/ I 1分
=12伏/1.2安 1分
=10欧 1分
(2)U1′=U1-△U1=12伏-2伏=10伏 1分
I1′=U1′/ R1 1分
=10伏/10欧=1安 1分
(3)(U-UⅠ)/R1=UⅠ/(1/2R2max)
(U-UⅡ)/R1=UⅡ/R2max
(U-UⅠ)/ (U-UⅡ)=2 UⅠ/ UⅡ
(U-12伏)/ (U-15伏)=2×12伏/15伏
U=20伏 2分
R2max= UⅡR1/ (U-UⅡ)
=15伏×10欧/(20伏-15伏)=30欧 1分
〔(3)其他正确的解题方法均可〕
R2
S
R1
V
A
B
C
D
8. (2012虹口一模)在图示的电路中,电源电压保持不变,R1与R2为两个阻值不等的电阻,R1的阻值为10欧。选择合适的电压表量程并将其接在AB两点间后,闭合电键S,电压表的示数为2伏。
① 求通过电阻R1的电流I1。
② 求60秒内通过导体R1的电荷量Q1。
③ 在电路串联的条件下,将电压表重新连接并使电路正常工作,实验时发现电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半。
请判断:根据以上条件,________求出R2的值(选填“能”、“不能”)。若能求出R2的值,写出R2所有可能的值及对应的电压表的具体连接方法;若不能求出R2的值,写出理由。
(8分)
①I1=U1/ R1 =2伏/10欧=0.2安 2分
②Q1=I1t 1分
=0.2安×60秒=12库 1分
③ 能 1分
5欧,电压表接在BC两点 1分
25欧,电压表接在BC两点 1分
15欧,电压表接在AC两点 1分
9. (2012宝山一模)在图(a)所示的电路中,电源电压恒定不变,电阻R1为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键S,滑动变阻器R2上的滑片P移至某处时,电路中两个电表的指针恰好指在相同的位置上,如图13(b)所示。求:
A
(b)
0
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
(a)
A
S
R2
R1
A1
P
(1)电源电压U。
(2)变阻器连入电路的阻值R2。
(3)改变滑片位置,在电路中
各元件都能正常工作的情况下,滑
动变阻器R2连入电路的阻值范围。
(8分)
⑴∵ 由图a可知: R1、R2并联,且电流表A串联在干路上、电流表A1与电阻R1串联在支路上。
∴ 电流表A的示数比电流表A1的示数要大,
∴ 根据图b可以判断出通过R1的电流I1=0.3安、电路中的总电流I总=1.5安。 1分
∴ U总=U2= U1=I1×R1 1分
=0.3安×20欧=6伏。 1分
⑵ ∴ I2=I总﹣I1=1.5安﹣0.3安=1.2安。 1分
∴ R2= 1分
==5欧。 1分
⑶若通过滑动变阻器的电流为它允许通过的最大电流为2安(此时通过R1的电流仍为=0.3安不变、电路中的总电流变为I′总=2.3安,没超过电流表A的量程3安。),所以滑动变阻器接入电路的最小电阻R2最小=U2/ I2最大=6伏/2安=3欧。 1分
∴改变滑片位置,在电路各元件能正常工作的情况下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围是: 3欧≤R2≤20欧。 1分
10. (2012嘉定一模)在如图示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20W 2A”字样,电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~3伏,电阻R1的阻值为4欧。当滑片在滑动变阻器的最右端a点时,闭合电键,电压表的示数为1.5伏,求:
(1)通过电阻R1的电流。
S
P
R2
V
A
R1
b
a
(2)电源电压。
(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,
滑动变阻器的取值范围。
7分
(1)I1=U1/R1 1分
=1.5伏/4欧 1分
=0.375安 1分
(2)U总= I1(R1+R2最大) 1分
=0.375安×(4欧+20欧)
=9伏 1分
(3)按要求:I≤0.6安,U≤3伏
当I=0.6安 U1=I R1=0.6安×4欧=2.4伏
R2=U2/ I=(9伏-2.4伏)/0.6安=11欧
当U1′=3伏 I′=U1′/ R1=3伏/4欧=0.75安(超过要求)1分
所以变阻器取值范围应为11~20欧。 1分
R2
P
R1
S
A
V
11. (2012松江一模)在图示的电路中,电源电压为6伏,滑动
变阻器标有“10W 1A”字样。闭合电键S,电流表的示
数为0.5安,电压表的示数为2伏。求:
(1)此时滑动变阻器接入电路中的电阻R2的阻值。
(2)电阻R1的阻值。
(3)若电流表选用0~0.6安量程,电压表选用0~3伏
量程。在电路安全的条件下,滑动变阻器R2连入电路中电阻变化的范围。
7分
(1)R2=U2/I 1分
=2伏/0.5安=4欧 1分
(2)R1=U1/I=(U-U2)/I 1分
=(6伏-2伏)/0.5安=8欧 1分
(3)当I最大=0.6安时
R2最小=R最小-R1=U/I-R1=6伏/0.6安-8欧=2欧 1分
当U2最大=3伏时
R2最大=U2最大R1/(U-U2最大)
=3伏×8欧/(6伏-3伏)=8欧 1分
所以,滑动变阻器连入电路中电阻变化的范围是2欧~8欧 1分
12. (2012卢湾一模)在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安,电压表V的示数如图(b)所示。求:
①电阻R1两端的电压。
②变阻器R2连入电路的阻值。
③电路正常工作时,电阻R1消耗的功率范围。
R1
S
R2
A
P
(a) (b)
V
8分
①U1=I1R1=IR1=0.5安×10欧=5伏 2分
②U2=U-U1=12伏-5伏=7伏
R2=U2/I2=U2/I=7伏/0.5安=14欧 2分
③I最小=U/ R最大=U/(R1+R2最大)
=12伏/(10欧+20欧)=0.4安 1分
P1最小=I最小2 R1=(0.4安)2×10欧=1.6瓦 1分
I最大=U/ R1=12伏/10欧=1.2安>1安
∴I最大=1安 1分
P1最大=I最大2 R1=(1安)2×10欧=10瓦 1分
R1
S
R2
A
P
V11
V2
13. (2012普陀一模)在图示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合电键S,电流表A的示数为0.8安,电压表V1的示数为4伏,电压表V2的示数为8伏。
求:(1)电源电压 U。
(2)电阻R1的阻值。
(3)各电表选择合适的量程后,在不损坏电路元件的前提下,移动滑片P至某位置时,当两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同时,滑动变阻器R2接入电路的阻值。
8分
(1)U=U1+U2
= 4伏+8伏
=12伏 1分
(2)R1=U1/I 1 1分
=4伏/0.8安=5欧 1分
(3) V1取0—3伏,V2取0—15伏 1分
U2=5 U1 1分
U1∶U2=R1∶R2 1分
1∶5=5欧∶R2
R2=25欧 1分
其它几种情况有排除说明 1分
R1
S
P
A
V
R2
14. (2012徐汇一模)在图所示电路中,电源电压为9伏不变,电压表量程0~3伏、电流表量程0~0.6安,定值电阻R1=20欧,滑动变阻器标有“15Ω 2A”字样。闭合电键。求:
①电流表的读数为0.4安时,电阻R1两端的电压。
②滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值。
③为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到最大值,现选取合适的定值电阻R替换定值电阻R1,求出符合要求的R的取值范围。
8分
①U 1=I1R1=0.4安×20欧=8伏 2分
②U1=U-U2=9伏-3伏=6伏 1分
I2=I1=U 1/R1=6伏/20欧=0.3安 1分
R2=U2/I2=3伏/0.3安=10欧 1分
③电路电流最大为0.6安,此时R总=U总/I总=9伏/0.6安=15欧 1分
由题给条件得 R≥10欧 1分
R的取值范围为10欧~15欧 1分
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