2025安徽中考物理重點題型 專題13 電學計算題(講練合一)_第1頁
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文檔簡介

專題13電學計算題01考情透視·目標導航 02核心精講·題型突破考點一電學計算【真題研析】【核心精講】【命題預測】考點要求命題預測歐姆定律與動態電路分析

(串聯、并聯電路計算,滑動變阻器應用)結合多狀態電路(如開關切換、滑片移動)考查電流、電壓變化,需列方程求解電阻或電源電壓;2.融合生活場景(如汽車電路、智能家居)設計動態電路計算題。電功率與電能綜合計算

(額定功率、實際功率、電能表讀數)1.多檔位家電(如電飯鍋、電烤箱)的功率計算,分析高低檔位對應電路;2.結合階梯電價或節能需求,計算電能消耗與費用。焦耳定律與電熱綜合

(電熱器效率、能量轉化)1.電熱器(如電水壺、電壓力鍋)的加熱效率計算,涉及熱量、時間與電能轉換;2.非純電阻電路(如電動機)的焦耳定律應用,需區分總功與有用功。創新題型與工程應用

(新能源、智能設備、安徽本土案例)1.新能源汽車電池的充放電效率計算(如續航里程與能量轉化);

2.安徽工程案例(如“引江濟淮”水利設施中的電路設計。考點一電學計算1.(2024·安徽·中考真題)如圖所示的電路中,電源兩端電壓為U=9V,R1、R2、R3均為定值電阻,其中R2=45Ω,R3=30Ω。(1)當閉合開關S和S1,斷開開關S2時,求R3兩端的電壓U3;(2)當開關S、S1和S2均閉合時,求電流表的示數I;(3)當閉合開關S,斷開開關S1和S2時,電壓表示數為6V,求R1消耗的電功率P。【答案】1)9V;(2)0.5A;(3)0.6W【解析】解:(1)由電路可知,當閉合開關S和S1,斷開開關S2時,電路中只有R3,所以此時R3兩端的電壓U3等于電源電壓,即U3=U=9V(2)由電路可知,當開關S、S1和S2均閉合時,R1被短路,R2和R3并聯,電流表測干路電流,根據并聯電路電壓的特點可知,R2和R3兩端的電壓等于電源電壓,根據歐姆定律,則通過R2支路的電流為通過R3支路的電流為根據并聯電路電流的特點,此時干路電流為I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A因此電流表的示數為0.5A。(3)由電路可知,當閉合開關S,斷開開關S1和S2時,R1和R3串聯,電壓表測R3兩端電壓,電流表測電路電流,此時電壓表示數為6V,則電路電流為根據串聯電路電壓的特點可知,R1兩端的電壓為U1=U-U3'=9V-6V=3V則R1消耗的電功率為P=U1I'=3V×0.2A=0.6W答:(1)當閉合開關S和S1,斷開開關S2時,R3兩端的電壓U3為9V;(2)當開關S、S1和S2均閉合時,電流表的示數I為0.5A;(3)當閉合開關S,斷開開關S1和S2時,電壓表示數為6V,則R1消耗的電功率P為0.6W。2.(2022·安徽·中考真題)圖甲為某電火鍋的銘牌,其內部簡化電路如圖乙所示,R1、R2為阻值一定的電熱絲,且。通過控制開關S1、S2的斷開或閉合狀態,可以讓電火鍋在不同檔位工作。(1)電火鍋在低溫擋工作時,開關S1、S2分別處于什么狀態?(2)求的值;(3)若家庭電路的電壓是,某插座的額定電流是,用該插座僅給電火鍋供電,從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮,應選擇哪個檔位?說明理由。××牌電火鍋額定電壓220V額定功率低溫擋500W中溫擋1000W高溫擋1500W

甲【答案】(1)S1斷開,S2閉合;(2);(3)中溫擋【解析】解:(1)根據可知,電火鍋在低溫擋工作時,電路中電阻應該最大,由題意可知,故當R2單獨接入電路后,電路中的功率最小,為低溫擋,此時開關S1斷開,S2閉合。(2)根據并聯電路電阻規律可知,若R1、R2并聯,電路中電阻最小,根據可知,功率最大,為高溫擋,由(1)可知當R2單獨接入電路后,為低溫擋,所以R1單獨接入電路后,為中溫擋,根據可知,R1、R2的阻值之比為(3)該插座最大允許接入的最大功率為所以功率之間關系為從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮選用中溫擋。答:(1)電火鍋在低溫擋工作時,開關S1斷開,S2閉合;(2)的值為;(3)從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮,應選擇中溫擋。3.(2021·安徽·中考真題)如圖所示的電路中,電源電壓U不變,r、R1和R2均為定值電阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1為單刀單擲開關,S2為單刀雙擲開關。閉合S1,將S2擲于1端,電壓表V的示數U1=2.8V;將S2切換到2端,電壓表V的示數U2=2.7V。求:(1)電源電壓U的大小;(2)電阻R2的阻值。【答案】(1)3.0V;(2)9Ω【解析】解:(1)閉合S1,將S2擲于1端,電阻R1和r串聯,電壓表測量R1兩端的電壓,通過電路的電流r兩端的電壓Ur=Ir=0.2A×1Ω=0.2V電源電壓U=U1+Ur=2.8V+0.2V=3.0V(2)將S2切換到2端,電阻R2和r串聯,電壓表測量R2兩端的電壓,r兩端的電壓電路中的電流電阻R2的阻值答:(1)電源電壓U的大小是3.0V;(2)電阻R2的阻值是9Ω。4.(2020·安徽·中考真題)有一個量程為0~1mA的小量程電流表G,內阻Rg=30Ω,選擇一定值電阻R0與它并聯起來,如圖所示。將A、B兩端接入電路(圖中I表示電流表G與電阻R0并聯后的總電流)。(1)調節電路,使電流表的指針指在最大刻度處(即1mA),這時電流I為0.6A,求電阻R0的值(計算結果保留兩位小數);(2)繼續調節電路,使電流表的指針指在刻度盤中央(即0.5mA),此時電流I變為多少?【答案】(1)0.05Ω

(2)0.3A【解析】(1)電流表兩端電壓電流表G與電阻R0并聯,故R0兩端電壓U0=Ug=0.03V通過R0的電流R0的阻值為(2)電流表的示數為0.5mA時,Rg兩端電壓R0兩端電壓通過R0的電流干路中總電流為答:(1)電阻R0的值為0.05Ω;(2)繼續調節電路,使電流表的指針指在刻度盤中央(即0.5mA),此時電流I變為0.3A。5.(2019·安徽·中考真題)圖示為“研究小燈泡燈絲的阻值變化特點的電路圖.實驗所選用的器材均能符合實驗要求,其中部分器材的規格如下:小燈泡(額定電壓3.8V,額定電流0.32A),電壓表(量程3V,內阻3000Ω),電流表(量程500mA,內阻0.5Ω),定值電阻R0(限值1000Ω),按電路圖連接好電路,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片至某一位置時,發現電壓表的示數為2.7V,電流表的示數為315mA.求此時(1)小燈泡兩端的電壓;(2)通過小燈泡的電流;(3)小燈泡燈絲的阻值.【答案】(1)3.6V(2)314.1mA

(3)11.461Ω【解析】由圖可知:這是一個混聯電路,電壓表和定值電阻R0串聯后,分別和小燈泡L以及滑動變阻器R的右半部分并聯后又與滑動變阻器R的左半部分串聯;電流表是測小燈泡L所在支路和電壓表及定值電阻R0所在支路兩條支路的總電流.(1)電壓表和定值電阻R0串聯,,電壓表的示數為2.7V,所以定值電阻R0的電流則定值電阻R0的電壓根據并聯電路的電壓特點,所以小燈泡兩端的電壓為3.6V;(2)電流表的示數為315mA,定值電阻R0的電流為0.0009A=0.9mA,根據并聯電路的電流特點,所以通過小燈泡的電流(3)小燈泡燈絲的阻值考點考點點撥歐姆定律與動態電路分析1.核心思路:抓住電源電壓恒定、定值電阻不變,結合方程法或比例法解題;2.多狀態電路:開關切換或滑片移動時,需分狀態列方程求解電阻或電壓,注意滑動變阻器阻值變化對總電流的影響。電功率與電能綜合計算1.多檔位家電:通過開關組合判斷高低檔對應電路(如并聯時為高溫檔,串聯時為低溫檔);2.實際功率計算:結合P=UI、公式變形,注意“正常工作”隱含額定電壓條件焦耳定律與電熱綜合1.純電阻電路:直接應用Q=I2Rt或計算熱量;2.非純電阻電路(如電動機):區分總功(W=UIt)與有用功(機械能),效率。創新題型與工程應用1.新能源場景:如太陽能充電效率計算,需結合能量轉化公式;2.本土案例:可能涉及“引江濟淮”工程中的電路設計,分析設備功率與電能消耗。1.(2024·安徽·三模)如圖甲所示為某品牌電子拉力計,圖乙是其工作原理圖,其電源電壓為3V保持不變,硬質彈簧上端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻和摩擦不計),R是一根長的均勻電阻線,其最大阻值為,定值電阻,當不拉拉環時,金屬滑片P剛好處于b端。已知該彈簧伸長的長度與所受拉力F的關系如圖丙所示,閉合開關S,求:(1)當拉環將滑片P拉到a端時,彈簧的伸長量為5cm,由圖乙可知拉環所受拉力是多少?(2)當電壓表的示數為1V時,拉環受到的拉力是多少?【答案】(1)250N(2)150N【解析】(1)由圖丙可知,當拉環將滑片P拉到a端時,彈簧的伸長量為5cm時,拉環受到的拉力是250N。(2)當電壓表的示數為1V時,通過電路的電流滑動變阻器接入電路的阻值彈簧伸長的長度由圖丙可知拉環所受拉力是150N。2.(2024·安徽六安·模擬預測)如圖甲是一種潛水者用的手腕式深度表,圖乙是內部簡化電路,電源電壓U=6V且恒定不變,定值電阻R0=10Ω,RP是壓敏電阻,RP的阻值隨水的深度變化的圖像如圖丙所示。深度表由電壓表改裝,量程為0~3V。求:(1)當潛水者下潛到“10m”深度時,在水下停留1min定值電阻消耗的電能是多少;(2)在保證電壓表安全情況下,該深度表能下潛的最大深度及此時受到水的壓強是多少;(3)若電源電壓、電壓表量程和壓敏電阻不能更換情況下,要增大深度表的測量深度,你對原來電路如何改進?回答理由。【答案】(1)13.5J(2)60m,6.0×105Pa(3)見解析【解析】(1)由圖乙可知,兩電阻串聯,當潛水者下潛到“10m”深度時,由圖丙可知,壓敏電阻的阻值為30Ω,根據歐姆定律可得,此時的電路電流為在水下停留1min定值電阻消耗的電能是(2)電壓表測的是定值電阻的兩端電壓,量程為0~3V,在保證電壓表安全情況下,即定值電阻的兩端電壓最大為3V,根據歐姆定律可得,此時的電路電流為根據串聯電路的電壓特點可得,此時壓敏電阻的兩端電壓為所以,此時壓敏電阻的阻值為由圖丙可知,此時該深度表能下潛的最大深度為60m,此時受到水的壓強是(3)把換成阻值更小的電阻。理由是:電壓表的最大示數3V一定,由串聯電路的特點和歐姆定律可得,電路中的電流為即由不變可知,不變,要增大深度表的測量深度(即壓敏電阻RP的阻值減小),則應減小R0的阻值。3.(2024·安徽合肥·二模)很多同學認為一度電微不足道,節約一度電沒有現實意義,可是這區區一度電卻有相當大的用處。某班級開展“節約一度電”主題活動。請你和他們一起,完成以下活動內容。(1)有了這1度電可以讓一個標有“220V25W”的燈泡正常持續工作多少小時?(2)若自來水的溫度為20℃,某電熱水器的電加熱效率為84%,則一度電可使該電熱水器將多少千克的自來水燒開(1個標準大氣壓下)?[

c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)1度電相當于完全燃燒多少千克標準煤?(q煤=3.0×107J/kg)【答案】(1)40h(2)9kg(3)0.12kg【解析】(1)1度電可以讓一個標有“220V25W”的燈泡正常持續工作時間為(2)水吸收的熱量為Q吸=ηW=84%×3.6×106J=3.024×106J一個標準大氣壓下,水的沸點是100℃,水的質量為(3)根據題意可知,標準煤完全燃燒放出的熱量為Q放=W=3.6×106J由Q放=mq可知,標準煤的質量為4.(2024·安徽阜陽·二模)如圖甲所示是一種新款暖腳器,通過開關來實現高、低溫擋位功能切換,其簡化電路如圖乙所示,虛線框內為導線。該暖腳器高溫擋的功率是440W,低溫擋的功率是110W,額定電壓是220V。求:(1)加熱電阻與的阻值;(2)在用電高峰期,實際電壓為200V時,高溫擋工作11min產生的熱量;(3)若在圖乙中虛線框內串聯一個電阻,對暖腳器的高、低溫擋功率是否有影響?簡要說明判斷的依據。【答案】(1)(2)(3)有影響,理由見解析【解析】(1)根據串并聯電路的電阻特點可知,當開關與觸點1接觸時,此時、串聯,電路的總電阻最大,由可知,電路的總功率最小,處于低溫擋;此時電路的總電阻為當開關與觸點2接觸時,此時只有連入電路,電路的總電阻最小,為高溫擋,則的阻值為則的阻值為(2)在用電高峰期,實際電壓為200V時,高溫擋工作11min產生的熱量為(3)若在圖乙中虛線框內串聯一個電阻,當開關與觸點1接觸時,電路的總電阻變大,由可知電路的總功率變小,低溫擋功率變小;當開關與觸點2接觸時,電路的總電阻變大,由可知電路的總功率變小,高溫擋功率變小;所以,若在圖乙中虛線框內串聯一個電阻,對暖腳器的高、低溫擋功率有影響。5.(2024·安徽合肥·二模)某品牌電飯鍋的內部簡化的電路圖,如圖所示。R、是阻值均不變的兩根電阻絲,其中R是主加熱電熱絲,是阻值為440Ω的保溫電熱絲,接通電路后,開關S自動與觸點a、b接通,開始加熱,此時電路中的總電流為4.5A。當鍋內溫度達到設定溫度時,開關S自動與a、b斷開,變為與觸點c接觸,電飯鍋處于保溫狀態。求:(1)電飯鍋處于保溫狀態時,電路中的電流大小;(2)主加熱的電熱絲R的阻值;(3)電飯鍋處于加熱狀態正常工作2min,主加熱的電熱絲R產生的熱量最多可以使質量為500g、初溫為25℃的水溫度升高到多少攝氏度?[計算結果保留一位小數,]【答案】(1)0.5A(2)55Ω(3)75.3℃【解析】(1)開關S與觸點c接觸,電飯鍋處于保溫狀態,只有電熱絲接入電路中,此時電路中的電流為(2)當開關S與觸點a、b接觸時,電飯鍋處于加熱狀態,此時R與并聯,由并聯電路的電流特點知道,此時流過電熱絲R的電流再根據歐姆定律公式變形知道(3)電飯鍋處于加熱狀態正常工作2min,主加熱的電熱絲R產生的熱量為由題意知道,只有這些熱量完全被水吸收才能使水溫升的最高(即),故有即代入數據可得解之可得℃6.(2024·安徽安慶·二模)小明設計了一款家用電熱水箱,其原理如圖所示。水箱內加熱電阻R1的阻值為48.4Ω,水箱外電阻R2的阻值為151.6Ω;插入電源插座后,開關S接不同的觸點1或2,水箱分別是加熱或保溫狀態。(1)保溫狀態時,電路中的電流為多少?(2)加熱狀態測試時,小明發現將水箱內3kg的水升溫40℃共用時630s,試求測試中加熱水的效率為多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)通過具體的數據來論證小明所設計的電路存在的不足。【答案】(1)1.1A(2)80%(3)電路的效率太低(論證見解析)【解析】(1)由圖可知,當開關S接2時,R1、R2串聯,根據串聯電路的電阻特點可知,此時電路中的總電阻最大,由可知,電路中的總功率最小,電熱水箱處于保溫狀態;當開關S接1時,只有R1工作,電路中的總電阻最小,總功率最大,電熱水箱處于加熱狀態;根據串聯電阻特點可知,R1、R2的串聯總電阻為保溫狀態時,電路中的電流為(2)水箱內水吸收的熱量為電熱水箱加熱消耗的電能為測試中加熱水的效率為(3)當S接2,R1、R2串聯,電路為保溫狀態時,只有R1產生的熱量是有用的,此時R1的電功率為保溫狀態時電路中的總功率為此時電路的效率為根據以上計算可知,電路的效率太低,所以小明所設計的電路存在的不足為電路的效率太低。7.(2024·安徽池州·三模)孝順的小明用2024年春節收到的壓歲錢給姥爺買了一款足浴盆,如圖所示,這款足浴盆有加熱和按摩兩種功能。已知電動機M的額定功率為22W,線圈電阻為,加熱電阻正常工作時的電功率為800W,電壓220V恒定不變。(1)在足浴盆中加入質量為4kg、初溫20℃的水,只閉合開關啟動加熱功能,使水溫升高至40℃,水吸收多少熱量?[](2)若不計熱損失,需要加熱多長時間?(3)斷開開關,閉合啟動按摩功能時,按摩10min電動機線圈產生的熱量是多少?【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)水吸收的熱量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(40℃-20℃)=3.36×105J(2)不計熱損失,則又則(3)斷開開關,閉合啟動按摩功能時,通過電動機線圈的電流按摩10min電動機線圈產生的熱量8.(2024·安徽六安·模擬預測)寒冷的冬天,人們經常會使用油汀取暖器(如圖甲)進行取暖。如圖乙是小智家油汀取暖器的工作電路簡化圖,S為溫控開關,和為發熱電阻絲,且,家庭電壓為220V不變。(1)由電路圖可知,取暖器有高、中、低三個擋位,請分析論證:當開關S、閉合時,該油汀取暖器處于什么擋位?(2)設高溫擋功率為,低溫擋功率為,求的值;(3)小智選擇中溫擋在房間取暖時,使用一段時間發現一個規律,取暖器工作25min后,溫控開關S自動斷開停止加熱,5min后溫控開關又自動閉合,取暖器再次工作,如此循環保持室內溫度基本恒定,求選擇中溫擋使用時,該取暖器正常工作1小時消耗的電能。【答案】(1)中溫擋;(2)3∶1;(3)【解析】(1)因為開關閉合時,只有工作,電路中的電阻為;當開關閉合時,只有工作,電路中的電阻為;當開關都閉合時,和并聯,總電阻最小。電源電壓不變,根據可知,當電源電壓不變時,電阻越小,電功率越大,處于高溫擋;的阻值大于,小于,根據可知,當單獨工作時處于中溫擋,故開關閉合時為中溫擋,當開關閉合時,電阻最大,根據可知功率最小,處于低溫擋。(2)高溫擋的總電阻高溫擋的功率低溫擋功率高溫擋與低溫擋功率之比(3)閉合開關S和時,獨立工作,取暖器處于中溫擋,消耗的電功率正常工作1小時,除去2次間隔時間,取暖器的實際發熱時間取暖器正常工作1小時,消耗的電能9.(2024·安徽·二模)某品牌電火鍋有“低溫擋”、“中溫擋”或“高溫擋”三個擋位調節功能,它的電路原理如圖所示,其部分參數如下,求:額定電壓220V中溫擋功率中溫擋功率880W高溫擋功率1320W(1)電火鍋使用“高溫擋”正常工作時電路中的電流;(2)分析電路,當三個開關分別處于什么狀態時,電火鍋處于“低溫擋”;(3)“低溫擋”狀態下電火鍋正常工作時消耗的電功率。(保留一位小數)【答案】(1)6A(2)閉合S、斷開,接b(3)【解析】(1)電火鍋使用高溫擋正常工作時電路中的電流為(2)分析電路可知,當閉合S、,接a時,、并聯,此時總電阻最小,根據可知總功率最大,為高溫擋;當閉合S、斷開,接b時,、串聯,此時總電阻最大,根據可知總功率最小,為低溫擋;當閉合S、,接b時,單獨工作,為中溫擋。(3)中溫擋時,單獨工作,則阻值為高溫擋時,、并聯,則此時功率為則阻值為低溫擋時,、串聯,正常工作時消耗的電功率為10.(2024·安徽·二模)燈標有“8V

16W”的字樣,燈標有“12V

9W”的字樣,現將兩個燈泡并聯接入電路中,假如燈絲的電阻不隨溫度的變化而變化,在保證電路安全的情況下。求:(1)兩燈泡的最大實際功率;(2)干路中的最大電流。【答案】(1)為16W,為4W(2)2.5A【解析】(1)將兩個燈泡并聯接入電路中,兩個燈兩端的電壓相等,由燈泡的銘牌可知,在保證電路安全的情況下,電源電壓最大為8V,此時L1正常發光,實際功率等于額定功率,為16W。L2的阻值為則L2的實際功率為(2)通過L1的電流為通過L2的電流為干路的最大電流為11.(2024·安徽蕪湖·二模)BMI指數,即身體質量指數,是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個標準,其計算公式為:BMI=質量/身高2(質量單位:kg;身高單位:m,BMI的單位:kg/m2)。小王設計了如圖甲的電路來測量身體質量指數,R1為定值電阻;R2是豎直固定放置的滑動變阻器,滑片P隨身高的變化豎直上下移動,其接入電路的阻值與接入的長度成正比;壓敏電阻R3的阻值隨壓力F的變化關系如圖乙。同時閉合開關S1、S2,當身高h1=150cm的小王雙腳站在踏板上時,此時R2的滑片恰好在中點,電壓表示數為12V,電流表A1示數為0.3A,電流表A2示數為0.24A;當身高h2=120cm的小花雙腳站在踏板上時,電壓表示數為6V,電流表A1示數為0.6A。已知:電源UB電壓為4.8V,電壓表量程為0~15V,兩電流表量程均為0~0.6A,g取10N/kg。求:

(1)小王的質量。(2)只閉合S1,調節R2滑片的位置,在電路安全前提下,R1的最小功率。(3)閉合S1、S2,在電路安全前提下,用該電路測量不同人的BMI指數,該裝置能測出BMI指數的最大值(結果保留一位小數)。【答案】(1)50kg(2)0.648W(3)【解析】(1)小王站在踏板上時,A2示數為0.24A,則UB=4.8V則此時如圖乙,當時,受到的壓力F=500N則小王的質量(2)由題意,身高h1=150cm的小王雙腳站在踏板上時,此時R2的滑片恰好在中點,電壓表示數為12V,即R2兩側的電壓是12V,電流表A1示數為0.3A,則R2—半的阻值為算出當身高h2=120cm的小花雙腳站在踏板上時,電壓表示數為6V,電流表A1示數為0.6A,算出聯立①②,解得,當R2最大,電路中電流最小時,R1功率最小,為保證電路安全,電流表示數最大為0.6A,電壓表示數最大為15V,則解得且最大為所以解得即當R1的最小功率所以R1的最小功率是0.648W。(3)根據可知,當BMI最小,質量盡量大,身高盡量小,由題意,左邊電路在h2=120cm時,達到左邊電路電流表最大電流,即身高最小為1.2m;為保證右邊路路安全,電流Ⅰ右<0.6A則即如圖乙,當壓敏電阻R3受到的力是即體重m<80kgBMI最大為該裝置能測的BMI值的最大值為。.12.(2024·安徽·一模)小美設計了一款高、中、低三個擋位的迷你多功能電鍋,其部分設計參數如下表所示,簡化電路如圖所示,R0、R1、R2為電熱絲,其中R1=15Ω。電鍋在高溫擋、中溫擋工作時,開關S2均處于閉合狀態;在低溫擋工作時,開關S1、S2均處于斷開狀態,閉合開關S,移動滑動變阻器滑片,可調節低溫擋的功率。額定電壓30V高溫擋功率150W中溫擋功率?W低溫擋功率范圍20W~50W(1)求電鍋中溫擋功率;(2)R0現有“30Ω3A”“40Ω2A”“50Ω1.5A”三種規格,為了達到小美設計的低溫擋功率范圍,請通過計算說明他選擇的是哪一種。【答案】(1)90W(2)40Ω2A【解析】(1)由圖得,電鍋在高溫擋、中溫擋工作時,開關S2均處于閉合狀態,則變阻器被短路,當開關S1斷開時,電路為R2的簡單電路,電路電阻較大,根據可知,電路電功率較小,為中溫擋;當開關S1閉合時,電路中R1、R2并聯,電路電阻最小,電路電功率最大,為高溫擋,R1、R2并聯時,R1的電功率為R2的電功率為即為電鍋中溫擋功率。(2)由得,R2的電阻為在低溫擋工作時,開關S1、S2均處于斷開狀態,此時R2、R0串聯,當低溫擋功率最小為20W時,由得,此時電路中電阻為此時變阻器接入電路中電阻最大,為當低溫擋功率最大為50W時,由P=UI得,電路中電流為則R0應選40Ω2A。13.(2022·安徽·二模)在實際電路中,電流表、電壓表的內阻不能忽略。某同學用伏安法測量一個未知電阻Rx,他先將電壓表、電流表按圖甲所示的方法連接在電源電壓恒定的電路中,測得電壓表、電流表的示數分別為6.0V、6.0mA。接著在同一電路中,他又將同一電壓表、電流表按圖乙所示的方法連接,測得電壓表、電流表的示數分別為5.9V、8.0mA。(1)求電流表的內阻RA;(2)求待測電阻Rx的真實值;(3)電流表的內阻不能忽略,且電壓表的內阻不是無限大。圖甲和圖乙的測量值與Rx都存在一定偏差。相對誤差可以用表示。相對誤差反映測量的可信程度,相對誤差越小,試用相對誤差分析說明題中利用哪種接法測量電阻Rx更準確。【答案】(1)16.7Ω(2)983.5Ω(3)利用圖甲的測量方法更準確【解析】(1)圖甲中,電壓表測量電阻Rx和電流表的總電壓,電流表測通過電阻Rx的電流,因為圖甲中電壓表的示數為6.0V,即UA+Ux=6.0V圖乙中,電壓表測量電阻Rx兩端的電壓,電流表測量電阻Rx和電壓表的總電流,圖乙中電壓表的示數為5.9V,即Ux=5.9V因為電路其他都不變,所以可得電流表分得的電壓為UA=6.0V-5.9V=0.1V由題意可知圖甲中通過電流表的電流為IA=6.0mA=0.006A所以可得電流表的內阻為(2)圖甲中,電壓表的示數即電流表與待測電阻兩端的總電壓為6.0V,通過兩者的電流大小為6.0mA即0.006A,則根據歐姆定律可得電流表內阻和定值電阻之和為則根據串聯電路的電阻規律可得待測電阻Rx的真實值為Rx=R總-RA=1000Ω-16.7Ω=983.3Ω(3)圖甲中,電壓表測量電流表和Rx兩端的電壓,電流表測量通過Rx的電流,則待測電阻Rx的測量值為Rx與電流表的內阻之和,由(2)可知測量值為1000Ω,則可得圖甲測量方法的相對誤差為圖乙中,電壓表示數為5.9V,電流表示數為8.0mA即0.008A,則可得待測電阻Rx的測量值為則圖乙測量方法的相對誤差為比較可知利用圖甲的測量方法更準確。14.(2021·安徽蕪湖·一模)調光臺燈工作原理圖如圖所示,電源電壓恒為36V,R是最大阻值為60Ω的滑動變阻器,燈泡的電阻為30Ω,滑動變阻器R的滑片P移至A時,燈泡恰好正常發光。求:(1)燈泡的額定功率;(2)滑片P移至滑動變阻器中點時,燈泡的實際功率。【答案】(1)43.2W(2)4.8W【解析】(1)閉合開關S,滑動變阻器R的滑片P移至A時,燈泡與滑動變阻器并聯,根據燈泡L正常發光可知燈泡的額定電壓為電源電壓,燈泡的額定功率為(2)滑片P移至滑動變阻器中點時,燈泡與滑動變阻器的右半部分并聯后再與滑動變阻器的左半部分串聯,根據并聯電路電阻的規律知,燈泡與滑動變阻器的右半部分的總電阻為根據串聯電路電阻的規律知此時電路的總電阻為此時電路的電流為燈泡兩端的電壓為此時燈泡的實際功率為15.(202

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