1、物理计算专题计算专题训练姓名：_班级：_考号：_题号一、计算题总分得分评卷人得分一、计算题（每空？ 分，共？ 分）1、一只小灯泡的额定电压为2.5V，将它连入如图甲所示电路中，电源电压为4.5V且保持不变，通过实验得到小灯泡的电流随电压变化的曲线图如图乙所示求：（1）小灯泡的额定功率；（2）为保证小灯泡的正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻大小；（3）当电流表的示数为0.15A时滑动变阻器在1min内产生的热量2、某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，图14甲是其原理图放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连。弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R2接触良好且不计
2、摩擦）已知物体A的质量为100kg，定值电阻R1 = 6 ，R2 是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），其最大阻值为24，电源电压为6V，电流表的量程为00.6A当不拉拉环是时，金属滑片P刚好处于a端已知该弹簧伸长的长度l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图14乙所示，问： （1）要把电流表的表盘改为拉力计的表盘，则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处？ （2）闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R2接入电路中的电阻为多少？ （3）在保证电路安全的条件下，物块A对地面的压力范围是多少？ 3、图为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图其中： Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变
3、化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R0是阻值为5的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N若电流表的量程为0 0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度。求：油箱加满油时，R0两端的电压和Rx的阻值. 油箱最多能储油多少升？（1升=1dm3 汽油=0.7103kg/m3）4、某电热水瓶容量为2L，有加热和保温两档，该电热 水瓶装满初温为20的水接在家庭电路中，它正常工作时 的功率和时间关系如图所示（外界大气压强为1个标准大气压，计算结果保留一位小数）求：（1）保温时通过电热
4、水瓶的电流是多少？（2）若通电10min恰好将水烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？5、如图（a）所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“100 2A”字样闭合电键S后，电流表A1和A2的示数分别如图（b）所示求：（1）电阻R2的阻值（2）通电10s钟，电流通过电阻R2所做的功W2（3）在移动变阻器R1的滑片P时，是否存在使两个电流表指针偏离零刻度角度恰好相同的情况？如果存在，请求出此时变阻器R1消耗的功率P1；如果不存在，请说明理由6、如图甲是小刚同学为学校办公楼中央空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表格所示。已知电阻Ro为50Q，左边控制电
5、路电源电压为6V恒定不变，电流表030mA量程接入电路，当控制电路的电流大于或等于12mA时，右边空调电路启动并开始工作。请通过计算回答下列问题：(1)该空调的最低启动温度；(2)如果设定300C为启动温度，则设计时应将Ro更换为多大的电阻；(3)为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施；并说明启动温度调大调小的方法。7、电视机可用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。这一待机功能虽给人们带来了方便，但电视机处在待机状态下仍要消耗电能却鲜为人知。某台视机的待机功率是10 W；如果这台电视机每天有20 h处于待机状态。试计算：（1）这台电视机一个月（按30天计算
6、）浪费的电能是多少千瓦时？（2）如果这些电能全部用来烧水，可以将多少千克的10 的水加热到20 ？（不计热量损失，计算结果取整数）【c水=4.2103 J/（kg）】8、小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图21）和手表，测出一些家用电器的有关数据。（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？（3）如果用此电热水壶把1Kg的水由20加热至沸腾需要的时间是多少秒？不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2X10
7、3J/(Kg) 9、如图（甲）所示是生活中常见的自动加热、保温的电水壶，它的铭牌如下面表格现将它接在220V的电压下工作额定电压220V频率50Hz容积6L加热功率1000W保温功率40W（1）如图（乙）所示为电水壶的电路图，其中R0是电热水壶中的电热管，R是与电热水壶的电热管串联的电阻，S是一个自动切换的温控开关，此热水壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的，请根据电路图判断：当温控开关闭合还是断开时，电水壶处于加热状态（2）按铭牌上所标电水壶的加热功率、保温功率，计算R0和R的阻值分别是多少？（3）当它处于加热状态时，如果消耗的电能全部用来加热水，使热胆中2kg、20的水温度升高到90至少需
8、要多少时间？10、电热水壶上标示有下列数据表格，它装有1.6 kg的50的温泉水电热水壶正常工作7min后，在1标准大气压下的水被加热至沸腾求： 已知： c水= 4.210 3 J/（kg） 额定容积 ( L )2额定功率 ( kW ) 1额定电压 ( V ) 220净重 ( kg ) 25（1）水吸收的热量（2）电热水壶消耗的电能（3）电热水壶的效率 11、如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是控温开关电热毯铭牌上标有“220 40W”字样，问：（不考虑温度对电阻值的影响）（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于什么状态？（不用阐明理由）（2）发热电阻丝
9、R0的阻值是多大？（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在20min内R0产生的热量是多少？（4）需要完全燃烧多少kg酒精才能和（3）中R0产生的热量相等？（不计热损失，酒精的热值为3.0107J/kg）12、表一是某电热水壶的铭牌；表二是小红探究该电热水壶效率所记录的数据。表一： 电源电压U电/V220壶内水的质量m/ kg1水的初温t1/33水的沸点t2/98水从初温加热至刚沸腾的时间t/s250产品型号SWF12P1A150额定电压U/V220电源频率f/Hz50额定功率P/W1200容量V/L1.2求：（1）电热水壶的电阻。（2）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的
10、实际功率。（3）电热水壶的效率。c水=4.2103J/（kg）13、图19甲是某型号电子秤，其原理结构如图19乙所示R0为定值电阻，R是压敏电阻，其阻使随所受压力F变化的关系如图19丙所示，改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量设踏板的质量为5Kg，电源电压保持9V不变g取1ON/Kg（1)空载时电压表的示数为1V求R0的阻值（2)该电子秤的量程多大？（3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加-个电阻使电子秤的量程变为11Okg计算说明应使用多大的电阻?如何连接？14、如图l5所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内)
11、，阻值随温度变化的关系如图16所示。恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。 (1)图中所示状态，电路处于加热还是未加热? (2)恒温箱的温度为00oc时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电 阻R消耗的功率是多少? (3)电阻R1，有什么作用?15、交通法规禁止酒后驾驶，为加强检查力度，酒精测试仅被广泛应用。如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路，已知电源E的电压U=4V，定值电阻Ro=2。图中酒精气体传感器电阻Rt的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示，电压表示数的变化对应了不同的酒
12、精气体浓度。以酒精气体浓度02mg/ml为酒驾判断标准，求：(1)当被检者的酒精气体浓度为0时，电压表的示数；(2)当电压表的示数为2V时，被检者是否判断为酒驾此时传感器电阻Rt消耗的电功率。16、小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，温度较低时，则需要加热。电源电压为72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200 3A”的字样，电流表A1的量程为006A，电流表A2的量程为03A，灯泡上标有“12V 3W”的字样。(1)灯泡正常工作时的电流是多大?(2)闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，求R1的阻值。(3)S、S1、S2均闭
13、合时，求R2上消耗电功率的最小值和最大值。17、某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110。电阻值均不受温度影响。（1）定值电阻R0的阻值是多大？（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。参考答案一、计算题1、解：（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，由图乙可知小灯泡的额定电流为IL=0.2A，小灯泡的额定功率：PL=ULIL=2.5V0.2A=0.5W；（2）
14、串联电路中总电压等于各分电压之和，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：UR=UUL=4.5V2.5V=2V，串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的电阻：R=10；（3）由图乙可知，当电流表的示数为0.15A时，小灯泡两端的电压为1.5V，则滑动变阻器两端的电压为：UR=UUL=4.5V1.5V=3V，滑动变阻器在1min内产生的热量：QR=I2RRt=URIt=3V0.15A60s=27J答：（1）小灯泡的额定功率为0.5W；（2）为保证小灯泡的正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻为10；（3）当电流表的示数为0.15A时，滑动变阻器在1min内产生的热量为27J
15、2、（1）故拉力计的零刻度应标在电流表表盘上示数为0.2A处（2） R2接入电路的电阻R2= RR1 = 106 = 4（3）由题意要保证电路的安全，则电路中最大电流不能超过0.6A，当电流为0.6A时，拉环上拉力最大 由第（2）问知R2= 4，又R2的阻值与长成正比，故此时连入电路中的电阻线长度为l = 1 cm，则弹簧伸长的长度l = l0l = 6cm1cm = 5cm 据乙图知，此时拉环拉力最大为Fmax=750N 如图所示，A受重力G、支持力FN和拉环拉力F拉平衡，由平衡知识得 F拉+FN = G，当F拉= Fmax时，地面对A的支持力FN最小，其值为 FN = GFmax= 100
16、0N750N = 250N 当F拉= 0 时，地面对A的支持力FN最大，其值为FN= G= 1000N 由作用力与反作用力大小相等可得物体A对地面的压力F压=FN 故A对地面的压力F压的范围为250N1000N3、 因为酒精灯火焰 温度高于碘的熔点 沸点 温度 可以使碘发生 熔化和沸腾 不能说明碘的升华 4、解：(1)由P=UI得I=P保/U=400W/220V=1.8A (2)由P=W/t得W=Pt=1200WlO60s=7.2105J 由=m/V得m=V=1.Ol03 kg/m3210-3m3=2kg Q=cm(t-t0)(或Q=cmt) =4.2103J/(kg)2kg(100一20)=
17、6.72105J =Q/W=6.72105J /7.2105J=93.3 5、（1）I 2II 11.2A0.4A0.8A R2U/ I2 6V/ 0.8A7.5 （2）W2U I2t 6V0.8A10S48J （3）若电流表A1量程为00.6A，电流表A2量程为03A，则当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时有：I5 I 1 I 1I 25 I 1I 10.8A5 I 1I 10.2A P1U I16V0.2A1.2W 6、（1）空调启动时的电流 I=12mA=1.210-2A 由，得：空调启动时的电路阻值为R总= =500 .2分R= R总- R0=500-50=450 .1分由表中数
18、据可知，该空调的启动温度为25 .2分（2）由表中数据可知，启动温度为30时，R阻值为420.1分 R0= R总- R=500-420=80 .1分 （3）将R0更换成一个滑动变阻器，连入电阻变大启动温度变高；连入电阻变小，启动温度变低。 .2分 评分意见：本小题6分。可参照上述标准给分。只写出公式及其变形式而未与题中给出各量相联系的不给分；不能正确使用角标的扣分。因前面数字计算结果错误而导致后面结果错误的，不重复扣分。其他解法正确的同样给分。7、8、9、解：（1）由电路图知：当温控开关闭合时，电阻R短路，R0接在电源两端，此时消耗的功率为P1= ；当温控开关断开时，电阻R和R0串联在电源两端
19、，此时消耗的功率为P2=因为U一定，R+R0R，所以P1P2，即温控开关闭合时，电水壶处于加热状态（2）P=电阻R0的阻值为R0=44；保温状态下的电路总电阻为R串=1210，电阻R的阻值为R=R串R0=121044=1166；（3）水吸收的热量为Q=cmt=4.2103J/（kg）2kg（9020）=5.88105J，P=电热壶的加热时间为t=588s答：（1）温控开关闭合时，电水壶处于加热状态（2）电阻R0的阻值为44；电阻R的阻值为1166；（3）电热壶的加热时间为588s10、解：1）Q吸= cm(t-t0) 可以写作cmt= 4.210 3 J/(kg)1.6 kg(100-50)=
20、3.36105 J2）因为电热水壶正常工作，所以P= 1000WW= Pt = 1000W420s = 4.2105 J 3）= Q吸/ W = 3.36105 J / 4.2105 J =80% 11、解：（1）根据图示，当S闭合时，只有R0在电路中，电热毯处于高温档；当S断开时，R与R0串联在电路中，由P=可知电热毯处于低温状态，答：要使电热毯处于低温档，开关应处于断开状态（2）P=UI=，R0= = = 1210；答：发热电阻丝R0的阻值是1210（3）当电热毯处于低温挡时，R与R0串联在电路中，电阻丝10s内产生的热量：Q=I2R0t=（0.1A）212102060s=14520J，答
21、：20min内电阻丝R0产生的热量是14520J；（4）由题知，Q放=Q=14520J，而Q放=mq，需要酒精：m= = 4.84104kg答：需要完全燃烧4.84104kg的酒精12、（1） 1分 1分 1分 （2）解法一： 1分 1分 1分解法二： 3分（3） 1分 1 分13、 14、解： (1)加热(3分) (2)恒温箱的温度为I00。C时，R=50f2(1分) P=fR=(002A)2x50Q=00004A2x50Q=002W (2分) (3)保护电路(1分) 调节温控箱的控制温度(2分)15、（1）当被检者的酒精气体浓度为0时，Rt=6R= Rt+Ro=6+2=8 I=U/R=4V
22、/8=0.5A 电压表的示数 Uo= IRo=0.5A2=1V（2）当电压表的示数为Uo=2V时，I= Uo/ Ro =2V/2=1A Ut= UUo=4V2V=2V Rt= Ut/ =2V/1A=2 有图像可知此时被检者的酒精气体浓度为0.3mg/ml0.2mg/ml，判断为酒驾 P= Ut I=2V1A=2W 16、(1) IL=PL/UL=3W/12V=0.25A(2) 闭合S，断开S1、S2，L与R1串联小灯泡恰能正常发光 UL=12V U1=UUL=72V12V=60VIL= I1 R1= U1/ I1=60V/0.25A=240(3) S、S1、S2均闭合时，R1与R2并联，U1= U2=72V滑片在最右端时，R2的功率最小 P2小=U22 /R2=(72V)2/200=25.92W R2中的最大电流I2=3A0.6A=2.4A P2大=U2I2=72V2.4A =172.8W17、
