物理和电气计算

有一种灯,用35欧姆的电阻串联6V的电路,就能正常发光。此时灯泡的功率为0.25W,求灯的电阻和额定电压。答案是25欧姆,如图,图中内容为。R1和Rab(滑动变阻器)并联。安培计测量主电流。Rab = 200.当滑动变阻器的滑片P位于中间C时,电流表示数为0.5A;当滑块p位于b时,当前表示数为0.3A

求求。电源电压。定值电阻R1,电阻值r1,电源电压

电流变化= 0.5a-0.3a = 0.2a。

所以u/RC-u/Rb = 0.2a。

因为Rc=1/2Rb

所以u = 0.2a * Rb = 0.2a * 200Ω = 40v。

2.根据并联电路的电阻公式

r和= r 1 * Rb/r 1+Rb = 40v/0.3a。

将200欧元人民币带入

你能得到它

r 1 = 400ω电阻R2的阻值为10ω。当电阻R1和R2以某种方式连接在电源两端时,R2两端的电压为9V。当电阻R1和R2以另一种方式连接在同一电源的两端时,R2两端的电压为3伏。问:

1.电源电压

2.电阻R1)电源电压=9V。

2)因为R1并联的电压是U1=电源电压-R2两端的电压=9-3=6U。

电流R1 =电流R2 I = 3/10 = 0.3a

= = = & gtr 1 = u 1/I = 6/0.3 = 20i = 6/0.3 = 20ω电源电压恒定(220V)。将“220V,900W”灯泡与滑动变阻器串联。当灯泡的功率为400W时,滑动变阻器的功率是多少?

参考答案:P=U2/R说明P*R灯泡的电阻在U=根号下是常数。电灯的电压与电功率的算术平方根成正比。那么小灯泡的实际电压为U real/220 = 400/900 = 2/3 U real = 2/3 * 220v,滑动变阻器的电压为UR = 1/3。

欧姆定律

一、多项选择题

1.r1和R2是两个电阻值不同的电阻,r1 < R2。如图8-78所示四种连接方式后,分别连接到同一电源的两极,则电路中的最小电流为

【】(南京中考)

2.对于串联后总电阻为10ω的两个电阻,并联后可以达到最大总电阻。

A.2.4欧元

B.2.5欧元

5欧元

65438德国马克+0.25欧元

3.在电源上接一根电阻值为R的电阻丝,用电流表测量电路中的电流强度为1.2安培。将这根电阻丝对折,然后连接到同一个电源上。为了测量电路中的电流强度,那么

a可以使用电流表“0 ~ 0.6a”的量程。

b .只能使用电流表的“0 ~ 3a”范围。

当电流强度超过3A时,电流表不能使用。

D.条件不足,无法判断

4.两个电阻串联,电压比为3∶4。如果这两个电阻并联在同一电源上,则电流比是。

答3∶4

乙4∶3

C.1∶1

D.3∶7

5.如图8-79所示,电源电压是恒定的。为了最大化电流表的读数,下列做法是正确的

A.s1和S2都断开了。

B.s1开放,S2关闭。

C.s1关闭,S2打开。

D.s1和S2已关闭。

(山西省中考)

6.在图8-80所示的电路中,将一根粗细均匀的电阻丝改成一个圆环,A、B、C、D为圆环上的四分位点。当开关S闭合时,滑块从B经过C滑到D,当前表示数会由小变大。

B.先变大再变小

C.从大到小

D.先是变小,然后变大

7.三个并联电阻的总电阻值

A.它必须大于任何一个电阻值。

B.它必须小于任何一个电阻值。

c必须等于每个电阻的倒数之和。

它必须大于最小电阻值,小于最大电阻值。

(河南省中考)

8.如图8-81,电源电压恒定,电路中的电阻为R,即为电压表。

读数为U。如果电压表的读数变为U,则需要以下方法。

A.在交流电之间串联一个3R电阻。

b、在CDs之间串联一个阻值为3R的电阻。

c、在CDs之间并联一个阻值为3R的电阻。

d、在DB之间串联一个阻值为的电阻。

9.如图8-82所示,研究表明,电流与电压、电阻的关系分为“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步。在“保持电阻不变”这一步,实验要求a .保持R’滑块的位置不变。

B.保持R上的电压不变。

c、保持R不变,调节R’的滑块到不同的位置。

d .保持电路中的电流不变

10.有一个电阻的阻值Rx看不清楚。现在需要测量它的电阻。有的同学利用现有设备:一个电压表和一个电流表,一个已知阻值的电阻R0,一个电池组,两个开关和几根导线,如图8-83所示连接成四个回路。其中,不能测量电阻Rx的是

二、选择题

11.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法是正确的。

a .电压不变时,导体的电阻与通过导体的电流成反比。

b .电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

c .电流不变时,导体两端的电压与导体的电阻成正比。

导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。

12.铜制成的导体AC由长度相等的AB和BC两段组成,AB段的横截面积是BC段的两倍。当它通电时,

A.RAB阻力<红细胞

B.同时,通过横截面积的电量QAB>QBC。

C.UAB

D.IBC

13.如图8-84所示,电源电压为6伏,电压表指示6伏。电路中可能出现的故障如下

A.l1存在断路。

B.l1短路。

C.L2短路了。

D.L2有一个开路。

14.“伏安法测电阻”实验中,有个同学在操作时,不小心把电流表和电压表的位置接反了。

A.安培计烧坏了。

B.伏特计烧坏了。

C.当前表示为零。

D.电压表示是关于电源电压的。

第三,填空

15.有两个电阻相同,串联时总电阻是并联时总电阻的_ _ _ _ _ _倍。

_ _ _ _ _ _连接一个_ _ _ _ _电阻器。

17.如图8-85所示,电阻R1 = 6欧姆,当开关断开时,电压指示为9伏。此时电流表的指针是开关闭合时的3/4,所以电阻R2 = ______欧姆,电源电压U = _ _ _ _ _ _伏。

(大连市中学考试)

18.两个电阻串联时,总电阻为36欧姆,并联时,总电阻为8欧姆。这两个电阻是_ _ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _。

19.如图8-86所示,电路中电源电压恒定,电阻r = 10ω。开关S闭合后,电流表的读数为I,当电阻为_ _ _ _ _ _ω的电阻与电阻r _ _ _ _ _ _ _相连时,电流表的读数为2i。

安徽省中考试题)

20.修理电子玩具时,王明需要使用75欧姆的电阻。目前他有一个电阻,阻值为300,100,60,40,35,15。他可以选择两个电阻_ _ _ _ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _ _ _ _得到. 21。电阻器R1 = 10,R2 = 20,串联在9伏电压下。并联后接入上述电源。此时,通过R2的电流强度是_ _ _ _ _ _ _ _ A,通过电源的电流强度是_ _ _ _ _ _ _ _ A .

22.如图8-87所示,电源两极之间的电压为常数,r 1 = 8ω,R2 = 12ω。当S1闭合,S2断开,①和②为电流表时,两个表示的比值为_ _ _ _ _ _ _ _;当S1和S2闭合,①和②是电压表时,两个表示的比值是_ _ _ _ _ _。

23.用伏安法测电阻时,已知被测电阻的阻值在10ω~ 20ω之间,现有电池组电压为6V。所以,在实验中,电压表应该选择_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

24.在图8-88所示的电路中,滑动变阻器R1的规格为“50ω0.5a”,恒阻R2的规格为“10ω1 A”,电压表的量程为3 V,电流表的量程为0.6 A,滑动变阻器的有效量程为电压表量程从_ _ _ _ _ _ _伏到_ _ _ _ _ _伏;电流指示变化范围是_ _ _ _ _ _ A ~ _ _ _ _ .

四、画图题

25.如图8-89所示,两个电阻接在电路上,一个电压表或电流表填在图○。

26.如图8-90所示,R1 = 15欧姆,电压为6伏,电流为0.2安培。已知矩形框中的电阻只能由以下四个电阻中的两个连接:R2 = 10欧姆,R3 = 20欧姆,R4 =。如何连接?图形表示。

动词 (verb的缩写)综合问题

27.白炽灯泡的灯丝一般在开灯的瞬间就烧坏了,正常发光时很少烧坏。为什么?

28.根据“用电流表和电压表测电阻”的实验答案:

(1)这个实验的原理是根据_ _ _ _ _定律推导出公式_ _ _ _ _ _ _然后计算出Rx的电阻。

(2)在下面的方框中画出你设计的实验电路图。

(3)实验过程中,滑动变阻器的作用是_ _ _ _ _ _ _,接通电路前应将其电阻值调整到_ _ _ _ _ _ _位置。

(4)当电压表和电流表的读数如图8-91所示时,则U = _ _ _ _ _ _ _伏特,I = _______安培,电阻Rx = ________。

9.在图8-92所示的电路中,R1的电阻为24欧姆,R2的电阻为8欧姆,电源电压不变。

(1)当开关S1和S2都闭合时,电压表指示为12伏,电流表指示为0.8安培。R3的电阻是多少?

(2)当开关S1和S2断开时,电流表示什么?

30.在图8-93所示的电路中,当变阻器R0的滑块P运动时,电压表的指示范围为0 ~ 4伏,电流表的指示范围为0.5安培~ 1安培。求电阻R的值?变阻器R0和电源电压U的最大阻值是多少?

参考答案

一,

1.C

2.B

3.C

4.B 5。D

6.D

7.B

8.A

9.C

10.D

第二,

11.乙、丙、丁

12.甲、丙、丁

13.甲、丙

14.c、d。

第三,

15.4

16.并行,25欧元,字符串,300欧元

17.18,12

18.24欧元,12欧元

19.10,以及

20.60,15或40,35,字符串;300,100,和

21.0.3,0.45,1.35

22.2∶5,5∶3

23.0 ~ 15V,0 ~ 0.6A。

24.50欧姆,10,1V,3,0.1A,0.3。

第四,

25.如图14所示。

26.R2和R3串联或者R4和R5并联。

动词 (verb的缩写)27.开灯瞬间灯丝温度低,正常发光时灯丝温度高。瞬间开灯。

通过灯丝的电流比正常发光时大得多。

4)2.6,0.42,6.2

29.(1) 40欧;(2)0.38安

30.8欧姆,8欧姆,8伏问题1:简单的串并联问题

在示例1和图1所示的电路中,电阻R1的阻值为10。合上电键S,电流表A1的指示为0.3A,电流表A的指示为0.5a,求(1)通过电阻R2的电流,(2)电源电压,(3)电阻R2的电阻值。

例2:如图,小灯泡标有“2.5V”字样。开关S闭合后,灯泡L正常发光,电流表和电压表的读数分别为0.14A和6V。(1)电阻R的阻值是多少?(2)灯泡L消耗的电功率是多少?

解决方法:解决串并联电路问题,首先要判断电路的连接方式,找出串并联电路中电流、电压、电阻之间的关系,结合欧姆定律和其他电学定律求解。

1.串联连接R1和R2,并将它们连接到电压为12伏的电路上。通过R1的电流为0.2 A,R2两端的电压为4伏。试着了解一下:(1)R1和R2的电阻是多少?(2)如果R1和R2并联,接在同一个电路上(电源电压不变),通过主电路的电流是多少?2.如图所示,电源电压不变。当开关S闭合时,灯泡L只是正常发光。已知R1=12,电流表A1的指示为0.5A,电流表A的指示为1.5A,求:(1)电源电压;(2)灯的电阻l;(3)灯的额定功率l

问题2:额定功率和实际功率的计算。

示例1。将标有“220V 40W”的灯泡接入电压为110V的电源。灯泡在额定状态下的电阻、额定电流、额定功率、电阻、电流、实际功率是多少?

例2。两个标有“6V,6W”和“3V,6W”的灯泡串联在电源上,一个灯泡正常发光,另一个则很暗。分析:

(1)电源电压(2)两个灯泡实际消耗的功率是多少?(3)两个灯泡哪个更亮?做法:1。有一个标有“PZ220-40”的灯泡,接在220V家用电路上。查找:

〈1〉灯泡正常发光时的电阻是多少?

& lt2 >灯泡正常发光时流过的电流?

〈3〉1KW?6?1h电源能长期供应灯泡正常工作吗?

< 4 >如果实际电压为200V,灯泡的实际功率是多少?灯泡是怎么发光的?

解法:识别问题中的不变量和变量,选择合适的公式进行计算。

问题3:电热计算

示例1。电路中串联两个电阻,r 1 = 4ω,R2 = 6ω,电源电压10V。那么1min内电流通过每个电阻产生的热量是多少呢?总* * *产生多少热量?

例2:当一台电机的线圈电阻为0.3ω,接入12V的电路时,通过电机的电流为0.5A,电流在5min内所做的功和电流产生的热分别是多少?

例3:两根相同的电阻丝,电阻为R,串联起来接通电源,20分钟就能烧开一壶水;如果把它们并联起来,接在同一个电源上(假设电源电压不变),这壶水要煮多久?

解决方法:首先区分电路(纯电阻电路或不纯电阻电路),选择正确的公式进行计算。

练习:1。连接到220伏电压电路上的电风扇工作正常。流过风扇电机的电流为0.455A,风扇电机的线圈电阻为5ω。试着找出答案。

(1)电风扇的输入功率是多少?

(2)电风扇每分钟消耗多少电能?

(3)风扇的电机每分钟产生多少电热?产生了多少机械能?

2.热水器里有两根电热丝。其中一个通电,15分钟后热水器内的水沸腾,另一个单独通电,30分钟后热水器内的水沸腾。如果两根电热丝分别串并联,通电后多久沸腾?(假设电热丝的电阻不变)。

问题4:家庭用电问题

肖鑫的冰箱功率是0.2kW,周末全家人外出的整整两天里,只有冰箱自动间歇工作。这两天前后的电能表示如图4所示。这两天冰箱耗电多少?实际工作时间是多少?

例2:小王家的电能表标有“220V 10A”字样,其原装电器总功率为1500W。最近买了一个新的电热水器。下表显示了铭牌上的一些数据。(计算结果保留两位小数)

(1)电热水器的额定电流是多少安培?

(2)电热水器正常工作时的电阻是多少欧姆?

(3)电热水器接入家庭电路后,通过计算他家的电器是否可以同时使用?

练习:饮水机是一种常见的家用电器,其工作原理可以简化为图17所示的电路,其中S为温控开关,为加热板。饮水机处于加热状态时,水被快速加热,达到预定温度时,开关S自动切换到另一档,饮水机处于保温状态。

(1)尝试确定当温控开关S分别接A或B时,饮水机的工作状态。

(2)如果饮水机加热时加热板的功率为550W,保温时为88W,求电阻的电阻值(不考虑温度对电阻值的影响)。

问题5。改变电路问题

例1,如图10-13,已知电阻r 1 = 10ω,R2 = 20ω,电源电压u = 6V。试按以下要求解决:

(1)当开关S1和S2都断开,S3闭合时,查找电流表指示和R1的电压;

(2)当S1和S2闭,S3开时,求当前表象;

(3)什么情况下电流表会烧坏?

例2。在图中所示的电路中,电源电压U保持不变,电源电压为12伏,恒电阻R1的阻值为4欧姆,滑动变阻器的最大阻值为8欧姆。当滑动变阻器的滑块P从A端滑到B端时,电流表和电压表示的变化范围是多少?解决方法:由于开关的通断和滑动变阻器滑块的移动改变了电路的结构,电路中的电流和电压值就会发生变化,这就是所谓的变电路问题。解决变电路问题的关键是将动态电路化为静态电路,即画出每次变化后的等效电路图,标明已知量和未知量,然后根据有关公式和规律求解。

练习:1。如图140,R1=20 = 20欧姆,R2 = 40欧姆,电源电压不变。(1)当开关S1和S2都闭合时,电流表A1的指示为0.6安培。

(2)开关S1和S2断开时,电流表A2的指示为0.2 A,求出小灯泡的实际功率;

(3)小灯泡的额定功率是多少?

2.在图15所示的电路中,电源电压U=6V不变,电阻R1为5欧姆。(1)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑块P滑动到B端时,测量R1两端的电压U1=1.2V,计算滑动变阻器的最大阻值。(2)当开关S1和S2闭合,滑动变阻器的滑块Pa滑动到A端时,如果已知R2为7.5欧姆,此时主回路中的电流是多少?

问题6:电路保护问题

示例1。伏安法测电阻实验中,电压表的指示为4.8V,电流表的指示为0.5A,如果改变电源电压后电压表的读数为12V,是否可以前后都用量程为0 ~ 0.6a的电流表?如果没有,该怎么办?

例2:如图11,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5,灯L标有“8V 6.4W”字样,电流表量程为0 ~ 3A,滑动变阻器标有“2A”字样。

(1)只有S1闭合时,电流表指针为0.6A,求电源电压。

(2)当S1,S2,S3闭合,滑块移至B端时,电流表指示为I =2A,求变阻器的最大阻值。

(3)如果电压表的量程为0 ~ 3v,电流表的量程为0 ~ 3a,只有S2闭合,在保证电路安全的情况下,求接入电路的变阻器的阻值范围。

解决方法:电气计算题中经常会遇到一些电路保护问题,经常会涉及到电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡等的保护。遇到这类问题,充分利用电学定律和数学中的不等式,一般会解决问题。

练习:1。如图25所示,电源电压保持不变。开关S闭合后,滑动变阻器R0的滑块P移动时,电压表的指示从0变为4伏,电流表的指示从0.5变为1安培。求(1)R的电阻;?6?9?6?9(2)r0的最大电阻;?6?9?6?9(3)电源电压。

2.如图所示,电源电压为4.5V,电阻R1 = 5欧姆,变阻器R2最大阻值为20欧姆,电流表量程为0 ~ 0.6 A,充电表量程为0 ~ 3 V,连接在电路上的变阻器的阻值范围是多少才能保护电流表不受损坏?

问题七,开放性问题

例1,如图12,R1为恒电阻12,电源电压为9V,开关闭合后电流指示为0.5A,通电5min。请根据这些条件算出与电阻R2有关的四个电学物理量。

例2,图13所示电路,R1与R2并联,已知R1 = 10ω,通过R1的电流为I1=3A。请加一个条件求电阻R2的电功率(要求:条件不可重复,数据自定义,并写出简要的计算过程)。

(1)附加条件计算,2)附加条件计算

练习:1。电水壶是家里常用的烧水工具,具有方便、环保的优点。下表是小红收集的关于煮一锅水的数据。请按要求回答。(设置电阻值不变,计算结果保留两位小数。)

(1)煮这壶水需要多少热量?

(2)用所学知识计算三个与本题相关的电学物理量。要求写一个简短的文字说明,计算过程和结果。

(3)小红通过计算分析发现,煮一锅水的实际加热时间比理论计算时间要长。你认为这种现象的原因是什么?请简要分析一下。

水的质量m/kg 0.5电热水壶铭牌额定电压U/V 220

水的初始温度t0/℃

水的比热容c/[j/(kg?6?1℃)] 4.2× 103实际电压U/V200

大气压值a标准大气压实际加热时间t/min 9

四、标准检测:

1.家用电路选用标有“220V3A”的电能表,正常使用三个“220V60W”灯和一台“220V75W”电视机。节假日晚上,我们想安装标有“220V15W”的彩色串灯,增添节日气氛。我最多能装几盏灯?(以两种方式)

2.某教学楼* * *有12间教室,每间教室配6盏“220V 60W”灯。如果照明电路供电电压正常,那么在每个教室只开两盏灯的情况下,这栋楼的主线电流强度是多少?如果每个教室的灯都开着,这栋楼的主线电流是多少?

3.有一辆DC汽车。当接在电压为0.2V的电路上时,电机不转动,测得流经电机的电流为0.4A如果接在电压为2.0V的电路上,电机正常工作,工作电流为1.0A电机正常工作时的输出功率是多少?如果电机正常工作时转子突然卡住,电机的发热功率是多少?

4.一个电枢电阻为20欧姆的小电机连接到电压为120V的电源上。输入电机的电场强度大时,电机的最大输出功率是多少?最大输出功率是多少?

5.在图示电路中,电源电压为12V,滑动变阻器的最大阻值为R2。当开关S闭合时,滑动变阻器的滑块P从A端移动到B端时,电流表示数由1.5A变为0.5A,求:(1)滑动变阻器的最大阻值;(2)电压表示的范围;?6?9?6?9(3)滑动变阻器的滑块P滑到B端通电2分钟时R1产生的热量。

6.图中所示电路,电源电压恒定,灯L标有“6伏3瓦”字样。当键K闭合时,灯L正常发光,电流表指示0.6安培。求:(1)流过灯l的电流?6?9?6?9(2)电阻器R2的电阻值。6?9?6?9(3)电流在10秒内通过电阻R2所做的功。

7.如图5所示,供电电压不变,灯L1和L2上分别标注“6V 3W”和“6V 6W”字样,灯L3上标注“12V”字样,其他字迹难以辨认。S1关闭,S和S2开启时,其中一盏灯能长时间保持正常照明;当S2断开,S和S1闭合时,电流表指示为0.3A,求灯L3的电源电压和额定功率。

8.一个“220伏1000瓦”电加热器,在额定电压下通电15分钟。

(1)产生的热量是什么?

(2)如果家用电度表标有“3000r/KWh”字样,这段时间电度表的转盘转了多少圈?

(3)如果这个热量的30%被2.5公斤30℃的水吸收,在1标准大气压下,水温会升到多高?【水的比热为4.2×103焦/(kg?6?1℃)]

9.一位同学调查了家里饮水机的工作情况:饮水机在注满水通电后有加热和保温两种交替工作状态;以下数据来自机器的使用说明书:加热器的额定电压为220V,额定功率为500W,机器中盛水容器的容积为5dm3。调查显示,正常加热时,不从饮水机中取水,水温从85℃开始再次加热,8分钟后水温升至95℃时停止加热。机器的简化电路如图所示。

(1)解析:温控开关S关闭时,饮水机是处于加热状态还是保温状态?

(2)找出加热器电阻R2的电阻值和正常加热时的电流。

(8min的加热过程消耗了多少电能?机器中水的内能增加了多少?

回答:

问题1:

例1,(1)并联电路电流关系,则电流通过电阻R2

(2)并联电路各支路的电压相等,则电源电压

(3)从欧姆定律出发,那么

例2,根据题意,闭合开关S后,电压表指示6V,电流指示0.14A,则:

电源电压U=6V电路中的电流IR=I=0.14A

电阻上的电压r ur = u-ul = 6v-2.5v = 3.5v。

根据欧姆定律:

(2)小灯泡的电功率:

习题:1,40ω 20ω 0.9A2,6V 6Ω 6W。