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专项训练(七)电学的相关计算(限时:40分钟)一、 填空题1.xx襄阳如图ZX7-1所示,电源电压为5 V,R1=5 ,R2=10 ,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表的示数为,乙电表的示数为。图ZX7-12.如图ZX7-2所示的电路中,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5 V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6 V,电流表示数为0.5 A。则灯L1的电阻为,灯L2两端的电压为V。图ZX7-23.灯泡L1、L2分别标有“6 V6 W”和“6 V3 W”的字样,图ZX7-3甲中图线A、B分别为通过灯泡L1、L2中的电流随两端电压变化关系的图像。图乙、丙中,闭合开关后让其中一个灯正常发光,且另一个灯泡不会烧坏。则图乙中电压表示数为V;图丙中电流表示数为A。图ZX7-34.如图ZX7-4所示为某电热水器的原理示意图,发热体分别由R0和R组成,S可分别置于“1”或“2”位置。当S接“2”时,热水器的功率为1000 W,则R0的电阻为,通电10 min消耗的电能是J。图ZX7-45.如图ZX7-5所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图b的信息可知:(选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图像,电阻R1的阻值为 。图ZX7-56.如图ZX7-6甲所示的电路电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6 V。闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。则小灯泡的额定功率为W;电源电压为V;滑动变阻器的最大阻值为。图ZX7-6二、选择题7.如图ZX7-7甲所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压为9 V;如图乙所示是由实验数据绘出的电流随电阻变化的图线。若某次实验时滑动变阻器连入电路的阻值为2 ,则该次实验所接入的定值电阻R0阻值为()图ZX7-7A.1 B.2 C.3 D.4 8.如图ZX7-8所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8 A,开关S断开后,电流表的示数改变了0.5 A,则R1与R2的阻值之比为()A.135B.35C.53D.513图ZX7-8图ZX7-99.分别标有“6 V6 W”和“6 V3 W”字样的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I-U特性曲线如图ZX7-9所示。现将甲、乙两灯串联在8 V的电源上,则两只灯泡消耗的总功率是()A.3 WB.4 WC.4.5 WD.6 W10.有R1和R2两根电阻丝,连接如图ZX7-10所示,若把a、b端接入12 V电路中,其功率为36 W;若把b、c端接入12 V电路中,其功率为18 W,现将a、c端接入12 V电路中,其功率是()A.12 WB.9 WC.6 WD.4 W图ZX7-10图ZX7-1111.如图ZX7-11所示为一个标有“6 V1.5 W”字样的小灯泡的电流随电压变化的关系图线。若把这个小灯泡和一个阻值为30 的定值电阻串联起来接在10 V的电源两端,则此时灯泡的电阻和功率分别为()A.24 0.67 WB.20 0.8 WC.24 0.96 WD.20 0.67 W12.把标有“3 V3 W”的灯L1和标有“3 V1.5 W”的灯L2按图ZX7-12连接,电源电压为3 V且保持不变,灯丝电阻不变。开关S闭合后,下列说法正确的是()图ZX7-12A.灯L1消耗的实际功率是3 WB.灯L2消耗的实际功率是1.5 WC.两灯消耗的总功率是1 WD.电压表的示数与电源电压之比是12三、计算题13.家用电热水器大多数都有多个挡位,学习了相关电学知识后,林红同学利用电压为6 V的电源、两个定值电阻,设计了如图ZX7-13所示的电路中来探究电热水器多挡位的问题。已知R1=10 ,R2=30 。求:(1)S1、S3断开,S2闭合时,电路中的电流。(2)S1断开,S2、S3闭合时,通电5 min电路消耗的电能。(3)S2断开,S1、S3闭合时,该电路的总功率。图ZX7-13参考答案1.1 A5 V解析 由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作一根导线;若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙电表应为电流表,甲电表应为电压表,闭合开关后,R1被短路,电流表无示数,不符合题意;则两电阻只能是并联,乙电表只能为电压表,乙电表测电源电压,示数为5 V;甲电表只能为电流表,测通过R1的电流,根据并联电路电压的规律和欧姆定律得,甲电流表的示数I=UR1=5V5=1 A。2.53.53.80.54.48.461055.乙20解析 由题图a可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=UR可知,电路中电流变小,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,结合图b可知,甲是R1的U-I图像即电压表V1示数变化的图像,乙是R2的U-I图像即压表V2示数变化的图像;由图b可知,当U1=U2=3 V时,I=0.15 A,则R1的阻值R1=U1I=3V0.15A=20 。6.669解析 由题图甲可知,当滑片位于左端时电压表的示数最大,为电源电压,电流表的示数也最大;由图乙可知,电源电压U=6 V,此时通过灯泡的电流IL=1.0 A,因为此时灯泡两端的电压和额定电压相等,故灯泡正常发光,灯泡的额定功率PL=ULIL=6 V1.0 A=6 W。由图乙可知:UL=1.5 V时,电路中的电流I=0.5 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6 V-1.5 V=4.5 V,则R滑最大=U滑I=4.5V0.5A=9 。7.D解析 由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,根据图线可知,电流值与相应定值电阻的阻值乘积是一定的,即定值电阻两端的电压一定,为U0=6 V,则滑动变阻器两端分得的电压UR=U-U0=9 V-6 V=3 V,当R=2 时,电路中的电流I=URR=3V2=1.5 A,此时定值电阻的阻值R0=U0I=6V1.5A=4 。8.C解析 开关S断开时电路为R1的简单电路,开关S闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;开关S断开后,通过R1的电流不变,改变的电流是通过R2的电流,即I2=0.5 A,通过R1的电流I1=I-I2=0.8 A-0.5 A=0.3 A,故R1R2=I2I1=0.5A0.3A=53。9.B解析 由题意知,两灯泡串联,则电流相等,且两只灯泡两端的总电压等于8 V,由题图知,当一只灯泡两端电压等于6 V,另一只灯泡两端的电压为2 V,通过它们的电流均为0.5 A时符合题意,则两只灯泡消耗的总功率P=UI=8 V0.5 A=4 W。10.A11.B12.C13.解:(1)由题图可知,S1、S3断开,S2闭合时,R1与R2串联,由欧姆定律可得电路中的电流I=UR1+R2=6V10+30=0.15 A。(2)S1断开,S2、S3闭合时,R2被短路,只有R1连入电路,所以通电5 min电路消耗的电能W=U2R1t=(6V)210300 s=1080 J。(3)S2断开,S1、S3闭合时,两电阻并联,由并联电路的电阻特点可得电路的总电阻R=R1R2R1+R2=103010+30=7.5 ,所以电路的总功率P=U2R=(6V)27.5=4.8 W。
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