2009年2月
电路计算题专题(2008年)
1.(嘉定区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。闭合电键后,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电流表A1、A的示数如图(a),(b)所示。求:(1)电源电压。(2)电阻R1的阻值。(3)改变滑片P的位置,使电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度恰好相同,此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(b) (a)
2.(金山区)如图所示的电路中采用新的干电池作为电源,电阻R1的阻值为10欧。开关S闭合时,电流表A的示数如图中的甲所示。开关S断开时,电流表A的示数如图中的乙所
1 2 示。
求:(1)电源电压U;(2)电阻R2的阻值; (3)通电10秒,电流通过R1所做的功W1。
A R1 R2 S 0 0 0.2 -
0.4 A 0.6
0.6 3
3 甲
1 0 0 -
A 0.6 0.2 0.4 0.6 3 2 3 乙
3.(静安区)在图所示的电路中,电源电压为4.5伏且不变。当同时闭合电键S1、S2时,通过电阻R1的电流为0.3安。求:⑴电阻R1的阻值。⑵当闭合电键S1、断开电键S2时,通过电阻R2的电流为0.1安。根据题目所给条件,计算出有关电阻R2的两个物理量的大小。
4.(卢湾区)在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样。闭合电键S,移动滑片P到某位置时,电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为6伏,电流表A的示数为0.2安。求:(1)电阻R1的阻值。(2)通电10秒,电流通过电阻R1所做的功W1。(3)是否存在某种可能,改变滑片P的位置,
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R1 S1 R1 S2 R2
P R2 V1 V S A 使两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同?若有可能,求出R2的值;若没有可能,说明理由。
5.(普陀区)小李家搬了新居,想买一批照明用的灯。小李建议爸爸买发光效率高的节能灯,这样不仅可以节省能源,还可以节约电费。但是在选购的过程中小李和爸爸发现,节能灯的价格要比白炽灯的价格高得多,小李和爸爸犹豫了„。最后决定先将白炽灯和节能灯的某些相关数据记录下来(见下表),以作比较。 白炽灯 功率/瓦 60 寿命/小时 1000 单价/元 1.20 每度电费/元 0.60 0.60 节能灯 10 5000 36.00 (1)求标有“220V 60W”家用白炽灯正常工作时的电流。 (2)求1度电可供“220V 10W”节能灯正常工作多少小时。
(3)已知上述两种灯泡正常工作时的发光亮度相同,如果纯粹从经济角度出发,试根据表格分析,要想让使用节能灯更合算的话,则节能灯的最少使用时间是多少。
6.(松江区)如图所示电路中,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为10欧,闭合电键S,
电流表示数为0.2安,求: (1) 电压表示数;
(2) 滑动变阻器接入的阻值; (3) 电阻R1消耗的电功率。
7.(杨浦区)在图所示电路中,滑动变阻器R2上标有“100Ω 2A”字样,电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~15伏,电源电压18伏保持不变。当电键S闭合后,滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表、电流表的示数如图所示。 求:(1)电阻R1的阻值。
(2)电阻R1消耗的电功率。
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
8.(长宁区)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值
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R1PR2VAS V R1 R2 A S 为60欧。闭合电键S,电流表A1、A2指针位置均如图(b)所示(即它们的指针偏离零刻度线的角度恰好相同)。求:
(1)电流表A1的示数。
(2)通电10秒,电流通过电阻R1做的功。 (3)电阻R2消耗的电功率。
9.(青浦区)如图电路中,电源的电压始终不变,R1的阻值为10欧, 当滑动变阻器由A端滑向B端时,电压表V的示数变化范围是6伏~2伏。求:(1)电源的电压是多少?(2)当滑动变阻器的滑片P在A端时,电流表A的示数?(3)变阻器R2的最大阻值是多大?(4)电阻R1在10秒内消耗的最大电能是多少?
10.(虹口区)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且不变。电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样。闭合电键S,电压表的示数为4伏。求:
(1)电流表的示数。
(2)电阻R2连入电路的阻值。
(3)若移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现两电表中有一个表的指针如图(b)所示。小明和小华两位同学通过分析、计算分别求出了此时电流表和电压表的示数,他们的分析、计算过程及结论如下表所示。
小明 分析计算过程 若电压表达到满刻度,则U1=3伏, I=I1=U1/R1=3伏/20欧=0.15安 若电流表达到满刻度,则I1=0.6安, U1=I1R1=0.6安20欧=12伏 结 论 电压表的示数为3伏 电流表的示数为0.15安 电流表的示数为0.6安 电压表的示数为12伏 (a) R1 R2 P 3 A1 A2 S (a)
R2 R1 A 0.6
(b)
+
V A S 小华 ①请判断:小明的分析、计算过程及结论是____________的,小华的分析、计算过程及结论是____________的。(均选填“正确”或“错误”)
②若小明和小华的分析、计算过程及结论有错,请简述理由。
A (b) 11.(黄浦区)在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω,3A”字样,
各电表的量程选择合理。闭合电键后,当滑动变阻器的滑片P恰好在中点位置时,电流表A1和电流表A的示数分别如图中的(a)、(b)所示。 求:(1)电源电压。
(2)电阻R1的阻值。
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S (3)滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率。
(4)在滑动变阻器滑片P从b点开始向左缓慢移动过程中,当电流表A2的指针偏离刚移动时原刻度线的角度恰好等于电流表A1的指针偏离零刻度线的角度的一半时,滑动变阻器R2接入电路中的阻值是多少?
12.(浦东新区)在图所示的电路中,电源电压6伏保持不变。闭合 电键S,电流表A的示数为0.2安,电压表V的示数为2伏。求:
A2 A1 R1 p A a R2 b (a) (b) (1) 电阻R的阻值。
(2) 通电10秒钟,电流通过电灯L做的功WL。 (3) 通电一段时间后,小明同学发现电压表V的示数为6伏,经检查电路中各处接触均良好,除电阻R和电灯L其中之一外,其余元件均完好。由此可判断,是__________________(需写出故障元件和故障类型)故障,此时电流表示数________(选填“大于”、“等于”或“小于”)0.2安。
13.(徐汇区)在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R1上标有“40 2A”字样,电流表A、A2的表盘相同,如图13所示。闭合电键后,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电流表A 的示数为0.6安,电流表A2的示数为0.4安。求:(1)电源电压。(2)电阻R2的阻值。(3)移动滑动变阻器的滑片,当滑片P在某一位置时,两个电流表指针偏离零刻度线后的角度正好相同,求此时滑动变阻器R1接入电路的阻值和消耗的功率。
A2 A P R1 R2 S
14.(闸北区)如图所示的电路中,电源电压为4.5伏,灯泡上标有“2.5V,0.5W”字样,滑动变阻器的最大电阻为20欧。不计灯泡电阻的变化,闭合电键S,求:
(1)灯泡正常发光时,通过灯泡的电流。
(2)如果灯泡两端的电压不超过额定电压,电压表示数的变化范围。
(3)如果灯泡正常发光时,能将其消耗的电能全部转化为光能,此电路将电源提供的电能转化为光能的效率。
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15.(奉贤区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为6伏,求:(1)电流表的示数。(2)电阻R1的阻值。(3)请通过计算说明是否存在这样一种可能,当滑片P由中点的位置向右移动,使电流表A指针偏离原刻度线的角度恰好与电压表V偏离零刻度线的
角度相同?
答案
1.(1)∵闭合电键S,R1与R2并联
I2=I-I1=1A-0.4A=0.6A 1分 ∴ U=U1=U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V 1分 (2)R1=U1/ I1=6V /0.4A=15Ω 2分 (3)∵电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度恰好相同
∴n=U / Umin=6V /0.5V=12 ∴I’=n Imin=12×0.1A=1.2A
∴I2’=I’-I1=1.2A-0.4A=0.8A 2分
∴R2’= U2/ I2’ =6V/0.8V=7.5Ω 2分 2.(1)U=U1=I1R1=0.6安×10欧=6伏 3分
(2)R22
U2I26伏1安0.6安2
15欧 3分
(3)W1=I1Rt=(0.6安)×10欧×10秒=36焦 3分
3.⑴R1=U/I=4.5伏/0.3安=15欧 3分
⑵R=U/I’=4.5伏/0.1安=45欧 R2=R-R1=30欧 3分
U2=I’R2=0.1安×30欧=3伏 2分
4.(1)R1=U1/I=2伏/0.2安=10欧 2分 说明:公式1分,代入、结果1分。
(2)W1=U1I1t=2伏×0.2安×10秒=4焦 3分 说明:公式1分,代入1分,结果1分。 (3)有可能。
当电压表V1使用0~15伏量程时,两电压表指针偏离零刻度线的角度相同,则U1′=U
=6伏,则此时滑动变阻器R2连入电路电阻为0。 1分
当电压表V1使用0~3伏量程时,两电压表指针偏离零刻度线的角度相同,则U1′=U/5=1.2伏
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U2′=U-U1′=6伏-1.2伏=4.8伏 I′=U1′/ R1=1.2伏/10欧=0.12安 1分 R2′=U2′/I′=4.8伏/0.12安=40欧 1分 P
5.I= 1分
U
=
60瓦
1分 220伏
=0.28安 1分
1千瓦W
t= = =100小时 1分
P0.01千瓦
(0.06t-0.01t)×0.6=36.0-1.2×2 t=1120小时 6.(1)I=I1=I2=0.2安 U1 = I1R1 =0.2安×10欧=2伏 (2) U2=U-U1=6伏-2伏=4伏 R2 = U2/I2 =6伏/0.2安=30欧 (3) P1= U1I1
=2伏×0.2安=0.4瓦 7.(1)R1=U1/I =(U U2)/I =(18伏13伏)/0.5安 =10欧 (2)P1=U1I1 =5伏×0.5安=2.5瓦 (3)R总最小=U/I
最大
=18伏/0.6安=30欧
R2最小=R总最小-R1=30欧-10欧=20欧 U1最小=U-U2最大=18伏-15伏=3伏
I1最小=U1最小/R1=3伏/10欧=0.3安
R2最大=U2最大/I2最小=15伏/0.3安=50欧 R2的范围应在20欧~50欧之间 8.(1)I1=U/R1 =12伏/60欧=0.2安 (2)W1=UI1t =12伏×0.2安×10秒=24焦 孙瑞敏 整理 - 6 -
1分
1分 1分 1分
1分
1分 1分
1分
1分 1分
1分
1分
1分 分 1分
1分
1分 1分
2分
1分
1分 1 (3)I=5I1=5×0.2安=1.0安 1分
I2=I-I1=1.0安-0.2安=0.8安 1分 P2=UI2 1分
=12伏×0.8安=9.6瓦 1分
9. (1)u总6伏 1分 (2)Iu总R6伏1100.6安 2分
欧(3)Iu11R2伏 1分
110欧0.2安 I2I10.2安 U2U总U16伏-2伏4伏 1分
RU24伏2I20.2安20欧 2分
(4)I'伏1U总R6.6安 1分
110欧0WUI'1t6伏0.6安10秒36焦 1分
10.(1)I=I1=U1/R1 1分
=4伏/20欧=0.2安 1分
(2)R2=U2/I2 1分
=(U U1)/I1 1分 =(12伏4伏)/0.2安=40欧 1分
(3)○1错误; 1分
正确。 1分
○2电源电压U=12伏15伏,电压表V不可能达到大量程满刻度。 1分
又当滑动变阻器R2=50欧时,电压表示数最小, U1=I1 R1=[U/(R1+ R2)] R1
=[12伏/(20欧+50欧)] 20欧=3.43伏3伏, 电压表V不可能为小量程满刻度。 1分
11. (1) U=I2R2 =(1安-0.4安)20欧/2 =6伏 (2) R1=U/ I1 孙瑞敏 整理
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1分
1分 分
1分
1 =6伏/0.4安=15欧 1分
2
(3) P最小=U/R最大 1分
=62伏2/20安=1.8瓦 1分
(4)I2ˊ=Ib+n×0.02安 =0.3安+10×0.02安
=0.5安 1分 R2ˊ=U/ I2ˊ=6伏/0.5安=12欧 1分 12. (1)RUI2伏0.2安10欧 3分
(2)WL=ULIt=4伏×0.2安×10秒=8焦 3分 (3)R断路;小于。 或 L短路;大于。 2分 13.(1)I1= I-I2 1分
=0.6安-0.4安=0.2安 1分 U= I1R1/2=0.2安×20欧=4伏 1分
(2) R2=U/I2=4伏/0.4安=10欧 2分
(3)两个电流表指针偏离零刻度线后都指在表盘上的同一位置,而通过R2的电流始终为0.4安,所以总电流一定为2安; 1分
通过R1的电流I1’=2安-0.4安=1.6安; 1分
R1’=U/ I1’=4伏/1.6安=2.5欧 1分 P1 =I1’U =1.6安×4伏=6.4瓦 1分
14. (1)P=U I
所以 I=P/ U=0.5W/2.5V=0.2A 3分 (2)灯泡两端实际电压不超过额定电压,
所以灯泡两端最高电压为2.5伏,电压表的最小电压为2伏。1分 当变阻器接入电路中电阻最大时,I=0.1385安,
电压表的读数应为U=2.77伏 ,即2伏-2.77伏之间 1分 (3)P总=U I =4.5V×0.2A=0.9W 2分 0.5W/0.9W=55.5℅ 1分 15.I=I2=U2/R2 1分
= (U U1)/R1 1分
=4伏/10欧=0.4安 1分
(2)R1=U1/I1 1分
=2伏/0.4安 1分 =5欧 1分
(3)不可能; 1分
由题意可知:当滑片P由中点的位置向右移动时,电路中总电阻增大,电流只能在0.4安基础上减小,因此I=0.16 安
U1=I1 R1 =0.16 安×5欧=0.8伏
U2 = U U1=5.2伏
R2=U2/I2 =5.2伏/ 0.16 安=32.5欧>20欧 所以是不可能的
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