專題復(fù)習(xí)(六)　電學(xué)綜合計算

1、.專題復(fù)習(xí)六電學(xué)綜合計算考點 1滑動變阻器型動態(tài)電路12019·呼和浩特如下圖，電阻R1為8 ，電源兩端電壓為12 V，開關(guān)S閉合后求：1當(dāng)滑動變阻器R接入電路的電阻R2為30 時，通過電阻R1的電流I1和電路的總電流I；2當(dāng)滑動變阻器R接入電路的電阻R3為20 時，通過電阻R1的電流I1和電路的總電流I.解：1當(dāng)滑動變阻器R接入電路的電阻R2為30 時，R1與R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過兩電阻的電流分別為：I11.5 A，I20.4 A因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電路的總電流：II1I21.5 A0.4 A1.9 A2當(dāng)滑動變阻器R接入電

2、路的電阻R3為20 時，通過的電流：I30.6 A通過R1的電流不變，I1I11.5 A那么電路的總電流：II1I31.5 A0.6 A2.1 A2在如圖1所示電路中，電源電壓4.5 V保持不變，變阻器上標(biāo)有“20 2 A字樣閉合開關(guān)S后，電流表和電壓表指針的位置分別如圖2所示. 圖1 圖21求此時變阻器R2連入電路的電阻值；2求電流在1 min內(nèi)通過電阻R1所做的功；3通過計算說明，在電路平安工作前提下，挪動變阻器滑片P，電表示數(shù)能否到達(dá)所選量程的最大值解：1R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端電壓U2，電流表的示數(shù)為I0.3 A，電壓表的示數(shù)為U22.1 V，此時變阻器R2連入電路的電阻值：R

3、27 2R1兩端電壓：U1UU24.5 V2.1 V2.4 V串聯(lián)電路中電流處處相等，電流在1 min內(nèi)通過電阻R1所做的功為：W1U1It2.4 V×0.3 A×60 s43.2 J3R1的阻值：R18 電流表選用00.6 A量程，假設(shè)電流表示數(shù)為I大0.6 A，那么此時電路的總電阻為： R7.5 8 所以電流表示數(shù)不可能到達(dá)所選量程的最大值；電壓表量程為03 V，當(dāng)電壓表示數(shù)為U大3 V時，R1兩端電壓：U1UU大4.5 V3 V1.5 V根據(jù)串聯(lián)電路的特點可得： 那么R22R12×8 16 20 ，故電壓表示數(shù)可以到達(dá)所選量程的最大值考點2開關(guān)型動態(tài)電路32

4、019·桂林如下圖電路，電源電壓恒為12 V，定值電阻R為12 ，燈泡L標(biāo)有“12 V0.5 A字樣，假設(shè)燈絲電阻不隨溫度的變化而變化，求：1燈泡L的額定功率是多少？2當(dāng)斷開開關(guān)S2，閉合S1和S3時，電路中的總電流是多少？3開關(guān)S1、S2、S3分別處于什么狀態(tài)時，整個電路消耗的總功率最??？此時的總功率為多少？解：1燈泡L的額定功率P額U額I額12 V×0.5 A6 W2斷開開關(guān)S2，閉合S1和S3時，定值電阻R與燈泡L并聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，通過它的電流ILI額0.5 A通過定值電阻的電流IR1 A電路中的總電流I總ILIR0.5 A1 A1.5 A3由P可得，開關(guān)S1、S

5、3斷開，S2閉合時，定值電阻R與燈泡L串聯(lián)，電路總電阻最大，此時電路中消耗的電功率最小燈泡的電阻為RL24 P最小4 W考點3圖象問題4如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R的滑片P在a點時，電流表示數(shù)為0.5 A，將滑片P從a點挪動到最右端的過程中，通過滑動變阻器的電流隨電阻變化圖象如圖乙所示，求：1定值電阻R的阻值；2電路消耗的最小功率 解：1由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器R并聯(lián)，電流表測干路電流上述過程中，滑片位于a點時，滑動變阻器接入電路的阻值最小，通過滑動變阻器的電流最大，由圖象乙知，最大電流I滑大0.3 A，此時變阻器接入電路中的電阻R滑10 ，因并聯(lián)電路

6、中各支路兩端的電壓相等，所以，由I可得，電源電壓：UU滑I滑大R滑0.3 A×10 3 V因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R的電流：IRII滑大0.5 A0.3 A0.2 A那么R的阻值：R15 2當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路消耗的總功率最小，由圖象可知，此時通過滑動變阻器的最小電流I滑小0.1 A，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過R的電流不變，干路最小電流：I總小I滑小IR0.1 A0.2 A0.3 A電路消耗的最小功率：P總小UI總小3 V×0.3 A0.9 W 考點4擋位問題52019·宿遷冬天，人們常用電熱毯來

7、取暖如下圖是某品牌電熱毯的等效電路，有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)?，低溫?fù)蹼姽β蕿?5 W，電阻R484 .求：1開關(guān)S閉合時電熱毯處于_高溫_擋；2電熱毯在低溫?fù)跸鹿ぷ?小時所消耗的電能；3電阻R0的阻值解：2由P可得，電熱毯在低溫?fù)跸鹿ぷ?小時所消耗的電能：WP低溫t25 W×3 600 s9×104 J3開關(guān)斷開時，R與R0串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電路的總功率最小，電熱毯處于低溫?fù)?，此時電路的總電阻：R總1 936 因串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R0的阻值：R0R總R1 936 484 1 452 62019·岳陽圖甲是某家用電熨斗，其電路原理如圖乙，R

8、1、R2為發(fā)熱體，R1的阻值為110 ，通過S1、S2實現(xiàn)溫度控制電源電壓為電熨斗的額定電壓220 V，電熨斗消耗的最大功率為660 W.1只閉合S1，求通過R1的電流；2只閉合S2，求R2在60 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；3為適應(yīng)更多衣料，小明對電路做了改造如圖丙當(dāng)電熨斗控制開關(guān)S1、S2處于原低溫工作狀態(tài)不變時，挪動滑片P，相應(yīng)發(fā)熱體的功率可在原功率的25%100%之間變化求滑動變阻器最大阻值至少為多少？解：1只閉合S1時，通過R1的電流I12 A2當(dāng)閉合S1、S2時，電熨斗消耗的功率最大，為660 W.R1消耗的電功率P1UI1220 V×2 A440 W那么R2消耗的電功率P2PP16

9、60 W440 W220 W固并聯(lián)電路各支路互不影響，故只閉合S2時，R2在60 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q2W2P2t220 W×60 s13 200 J3P1440 W，P2220 W，所以電熨斗原低溫工作狀態(tài)為只閉合S2，R2單獨工作，低溫功率為220 W，R2的電阻：R2220 當(dāng)R2發(fā)熱功率為25%時，即R2的最小功率為P最小25%×220 W55 W時，R2兩端的實際電壓為U2實110 V通過R2的實際電流I20.5 A此時R2與變阻器串聯(lián)，變阻器兩端的實際電壓U變UU2實220 V110 V110 V通過變阻器的實際電流II20.5 A變阻器的最大電阻R變220 考點5

10、電熱綜合計算7熔化熱是指單位質(zhì)量的晶體在熔化時變成同溫度的液體物質(zhì)所需吸收的熱量，常見的冰的熔化熱是3.36×105 J/kg.如圖，用“220 V1 210 W的電飯鍋給1 kg、0 的冰加熱，直至沸騰用了15 min加熱效率為84%，環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰、水只吸收電飯鍋所給熱量，且電飯鍋的電阻不隨溫度變化，：c水4.2×103 J/kg·1求冰熔化成水，直至沸騰所需的熱量；2求電飯鍋的實際電功率；3求電飯鍋的實際電壓. 解：11 kg冰熔化時吸收的熱量：Q熔3.36×105 J/kg×1 kg3.36×105 J冰熔化后質(zhì)量不變

11、，即m水m冰1 kg，將1 kg、0 水加熱至沸騰，水吸收的熱量：Q吸cmtt04.2×103 J/kg·×1 kg×100 0 4.2×105 J冰熔化成水，直至沸騰所需的熱量：QQ熔Q吸3.36×105 J4.2×105 J7.56×105 J2由可得消耗的電能：W9×105 J電飯鍋實際功率：P實 1 000 W3P可得，電飯鍋的電阻：R40 電飯鍋的實際電壓：U實200 V82019·廣安電飯鍋是家中常用的用電器，下表是小宇家中一臺電飯鍋的銘牌，其內(nèi)部構(gòu)造簡化如下圖，其中R1和R2都是電熱絲不考慮溫度對電阻的影響1電飯鍋正常工作時，在加熱狀態(tài)下的總電流是多少？2電阻R2的阻值是多少？3一天，小宇斷開家中其他用電器，只接通電飯鍋且處于加熱狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“220 V1020 A；3 000 r/kW·h的電能表5 min內(nèi)轉(zhuǎn)了200圈，求電飯鍋此時的實際加熱功率是多少？額定電壓220 V頻率50 Hz額定功率加熱880 W保溫44 W解：1由題知，電飯鍋正常工作時，在加熱狀態(tài)下功率P加熱880 W由PUI可得總電流：I4 A2