初中物理-欧姆定律和电功率-计算题
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1.(2011重庆)从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图19所示。电源电压恒为9 V ,传感器电阻R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R 2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R 1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V 。求:
(1)电压表的示数为8V 时,电流表的示数为多少? (2)电压表的示数为8V 时,滑动变阻器R 1的电阻值为多少?
(3)调零后,R 1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s ,若电流表的示数达到0.3A ,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
【答案】解:因为R 2和滑动变阻器串联,当R 2=80Ω,电压表示数U 2为8V 时,
A V
R U I I I 1.08082221=Ω
==
== U 1=U-U 2=9V -8V=1V Ω===
101.01111A
V I U R 当R 1的电阻保持不变,电流表的示数I /
为0.3A 时, U 1/=I /R 1=0.3A ×10Ω=3V ,U 2/=U- U 1/
=9V-3V=6V
答:(1)电压表的示数为8V 时,电流表的示数为0.1A
(2)电压表的示数为8V 时,滑动变阻器R 1的电阻值为10Ω
(3)调零后,R 1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s ,若电流表的示数达到0.3A ,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数6V
4.(2011山东滨州,第22题)如图所示,电路中电源电压为6V 。闭合开关S ,电压表示数为4V ,电流表示数为0.4A 。求R 1、R 2的阻值
【答案】由串联电路的规律可以知道:U 2=U-U 1=6V-4V=2V 由I=U/R 得R 1=U 1/I 1=4V/0.4A=10Ω R 2=U 2/I 2=2V/0.4A=5Ω
5.(2011甘肃兰州,第33题)电压表既是测量仪表,同时也是一个接入电路中的特殊电阻。电压表的电阻一般很大,为测量某电压表的电阻,某同学连接了如图所示的电路,电源电压保持不变,R 1=3.0k ῼ。当闭合开关S 1、S 2时,电压表示数为4.5V ;只闭合开关S 1时,电压表的示数为3.0V 。求电压表的电阻是多少?
【答案】当只闭合S 1时,电压表与
R 1串联 U 1=U-U 电压表=4.5v-3.0v=1.5v 又串联
11 3.021.5R U V
R U V
===电压表电压表 12236R R k k ==⨯Ω=Ω电压表
6.(2011年湖南岳阳市第32题)如图为电路元件A 和B 的I-U 图像,根据图像提供的
信息,求:
(1)元件A 的阻值为多大?
(2)若将他们并联,接在4.0V 的电源上,电路中的总电流为多大?
(3)若将他们串联,接在某电源上,电路中的电流是0.15A ,电源电压是多大? 【答案】(1)R=U/I=6/0.3Ω=20Ω (2)0.35A (3)7V
7.(2011湖北襄阳,第42题)某课外活动小组需要对两只定值电阻R 1、R 2和一个滑动变阻器R 3的电阻进行测量,将这些元件连成如图16所示的电路。闭合S 1,断开S 2,将滑动变阻器的阻值调到最大时,电流表的读数为0.2A ,电压表的示数为2V ;若将S 1、S 2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,电压表的示数为6V ,电流表的示数为0.9A 。求:
(1) R 1的阻值是多少?
(2)
滑动变阻器的最大阻值R 3是多少?
(3)R2的阻值是多少?
【答案】(1)闭合S1,断开S2,R1与滑动变阻器串联,电压表测R1的电压
R1=1
1
U
I
=
2
0.2
V
A
=10Ω
(2)S1、S2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,R1与R2并联,可知电源电压为6V U3=U-U1=6V-2V=4V
R3=3
3
U
I
=
4
0.2
V
A
=20Ω
(3)S1、S2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,R1与R2并联。
I1′=U/R1=6V/10Ω=0.6A
I2′=I- I1′=0.9A-O.6A=0.3A
R2=U2/ I2′=6V/0.3A=20Ω
7.(2011年福建省泉州市第31题)(6分)如图19所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻箱。
(1)当R接A电路的电阻为l6Ω时,R消耗的功率为4W,适时电路中的电流是多少?
(2当R接人电路的电阻为25Ω时,R消耗的功率仍为4W,这时R两端的电压是多少?
(3)定值电阻R0为多大?
【答案】P1=I12R1 得:I1=0.5A (2)P2=U22/R得 U2=10V I2=0.4A (3)U=I1(16Ω+R0)① U=I2(25Ω+R0)②由①和②得:R0=20Ω。
六、计算题
1.(2011年浙江衢州第37题)某品牌“第一代热风干手器”热功率高,不仅耗能大,而且工作时电器内部温度高,电子器件和线路容易老化,使用寿命短;目前开发的“第二代高速干手器”采用高速电机,风速可达到100米/秒,只需要几秒钟即可干手,不需要高温,热功率低,所以耗能低,故障率也低,使用寿命长。
额定电额定总干手时
图19
压
功率
间
第一代热风干手器
220伏
2000瓦 36秒 第二代高速干手器
220伏 1100瓦
6秒
请完成下列问题:
(1)与“第一代热风干手器”相比,“第二代高速干手器”能加快干手的主要原因是 ▲ ;
(2)第二代高速干手器正常工作时的电流是多少?
(3)如果电价为1元/千瓦时,正常使用一只第二代高速干手器与使用一只第一代热风干手器相比,一个月能节约多少元钱?(均以每天使用240人次,一个月以30天计)
【答案】解,(1)液体表面空气流动速度大(或风速大) (2)I=P /U=1100瓦/220伏=5安, (3)第一代热风干手器:W=Pt=2千瓦×36/3600时×240=4.8千瓦时,第二代高速干手器;W=Pt=1.1千瓦×6/3600时×240=0.44千瓦时,(4).8千瓦时-0.44千瓦时)×1元/千瓦时×30=130.8元。
答:(2)第二代高速干手器正常工作时的电流是5安。(3)一个月能节约130.8元钱 2.(2011浙江义乌,第38题)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V ,3W ”字样,滑动变阻器最大阻值为24欧。
(1)小灯泡正常工作10分钟将消耗多少电能?
(2)当滑片P 在中点时,小灯泡恰好正常发光。则电源电压为多少伏? 【答案】 (1) W=Pt=3瓦×10×60秒=1800焦 (2)安伏
瓦.50=63==
U P I U 滑=IR 滑=0.5安×12欧=6伏 U=U 滑+U L =6伏+6伏=12伏
3.(2011浙江湖州,第16题)近年来我国一些城市陆续投入使用电动汽车充电桩,表明新能源汽车的推广和使用得到了快速的发展。下图是直流充电桩为电动汽车进行充电的情景(图甲)及直流充电桩的主要技术参数(图乙)。
“6V ,3W ” 第38题图
P
a b
“6V ,3W ”