11/11電學(xué)計(jì)算題1.隨著人們生活水平的不斷提高,私家車已日益普及．如圖是一種測(cè)量小氣車油箱內(nèi)油量的裝置原理圖,它主要由電源、壓敏電阻R〔電阻隨所受壓力的變化而變化〕、油量表〔由電阻可忽略不計(jì)的電流表改裝而成且量程足夠大〕等組成電路．壓敏電阻R在一定范圍內(nèi)的阻值與所受壓力的關(guān)系如下表所示,油箱位于壓敏電阻上方,電源電壓為6V．問：壓力F/N050100150200250300350400450…電阻R/Ω300280260240？200180160140120…〔1〕未放油箱時(shí),電路中的電流是多少？〔2〕請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)推測(cè),當(dāng)油箱和油總重為200N時(shí),壓敏電阻R的阻值是多少？〔3〕假設(shè)油箱的質(zhì)量為6.5kg,當(dāng)油量表示數(shù)為5.5×102m3時(shí),電路中的電流是多少？〔ρ汽油=0.7×103kg/m3,g2.“等效替代法〞是物理學(xué)中常用的一種方法。假設(shè)圖甲的兩個(gè)電阻并聯(lián)后接入電路中的效果與圖乙一個(gè)電阻接入電路的效果相同,請(qǐng)你利用并聯(lián)電路電壓、電流的規(guī)律及歐姆定律推導(dǎo)出R與R1、R2的關(guān)系式。37.解析：由并聯(lián)電路電流關(guān)系,可得：I=I1+I2,即〔根據(jù)歐姆定律〕,又知：U=U1=U2代入上式可得：〔或〕。3.從2011年5月11日起,執(zhí)行酒駕重罰新規(guī)定。交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀的工作原理相當(dāng)于下列圖所示。電源電壓恒為9V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí),R2的電阻為80Ω。使用前要通過調(diào)零旋鈕〔即滑動(dòng)變阻器R1的滑片〕對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零〔1〕電壓表的示數(shù)為8V時(shí),電流表的示數(shù)為多少?〔2〕電壓表的示數(shù)為8V時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為多少?〔3〕調(diào)零后,R1的電阻保持不變。某駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣10s,假設(shè)電流表的示數(shù)到達(dá)0.3A,說明駕駛員醉駕,此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?38.〔1〕0.1A〔2〕10Ω〔3〕6V解析：此題考查串聯(lián)電路的計(jì)算。,因?yàn)镽2和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),當(dāng)R2=80Ω,電壓表示數(shù)U2為8V時(shí),,U1=U-U2=9V－8V=1V,。當(dāng)R1的電阻保持不變,電流表的示數(shù)I/為0.3A時(shí),U1/=I/R1=0.3A×10Ω=3V,U2/=U-U1/=9V-3V=6V答：〔1〕電壓表的示數(shù)為8V時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A；〔2〕電壓表的示數(shù)為8V時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為10Ω；〔3〕調(diào)零后,R1的電阻保持不變。某駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣10s,假設(shè)電流表的示數(shù)到達(dá)0.3A,說明駕駛員醉駕,此時(shí)電壓表的示數(shù)6V。4．實(shí)驗(yàn)室有一種小量程的電流表叫毫安表,用符號(hào)表示,在進(jìn)行某些測(cè)量時(shí),其電阻不可忽略。在電路中,我們可以把毫安表看成一個(gè)定值電阻,通過它的電流可以從表盤上讀出。利用圖示電路可以測(cè)量一個(gè)毫安表的電阻,電源的電阻不計(jì),R1＝140Ω,R2＝60Ω。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),毫安表的讀數(shù)為6mA；當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),毫安表的讀數(shù)為8mA。求毫安表的電阻RA和電源的電壓U。39.RA＝40Ω；U＝1.44V解析：當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),定值電阻R1、R2和毫安表串聯(lián)在電路中,所以U=I1〔R1＋R2＋RA〕,代入數(shù)據(jù)可得,U=6×10-3×〔140Ω＋60Ω＋RA〕=6×10-3×〔200Ω＋RA〕①當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),定值電阻R2被短路,定值電阻R1和毫安表串聯(lián)在電路中,故U＝I2〔R1＋RA〕,代入數(shù)據(jù)可得,U=8×10-3×〔140Ω＋RA〕=8×10-3×〔140Ω＋RA〕②聯(lián)立①②兩式,可解得：RA＝40Ω,U＝1.44V。即毫安表的電阻RA為40Ω,電源的電壓U為1.44V。5.如下圖為雅娟同學(xué)設(shè)計(jì)的汽車模型推力檢測(cè)裝置,它主要是由推力接受器F和壓力杠桿OCD、壓力傳感器D和測(cè)量電路組成,其中OC：OD=1:5,顯示汽車推力的儀表是由量程為3V的電壓表改裝而成,D點(diǎn)所受壓力與滑動(dòng)變阻器AP段電阻R的阻值變化關(guān)系如下表所示。假設(shè)杠桿等推力檢測(cè)裝置的質(zhì)量均忽略不計(jì),滑動(dòng)變阻器最大電阻R0為300Ω,電源輸出電壓恒為3.0V。那么序號(hào)1234567D點(diǎn)壓力F/N051015202530電阻R/Ω300250200150100500電壓表〔V〕0123C點(diǎn)壓力F/N〔1〕當(dāng)滑動(dòng)變阻器AP電阻R的阻值為l50Ω時(shí),汽車E通過F對(duì)C點(diǎn)的推力是多少?〔2〕當(dāng)該檢測(cè)裝置D點(diǎn)所受壓力為零時(shí),電壓表的示數(shù)為多少伏特?〔3〕為了把電壓表改裝成檢測(cè)C點(diǎn)推力大小的儀表,請(qǐng)你把電壓表讀數(shù)所對(duì)應(yīng)C點(diǎn)的壓力直接填入下表。6．如圖甲是某電子秤的原理圖,己知定值電阻R0=15Ω,電源電壓為9V恒定不變,壓力傳感器R的阻值隨所受壓力變化的圖像如圖乙所示,托盤的質(zhì)量忽略不計(jì)。〔1〕該電子秤表是由表改裝而成的；〔2〕當(dāng)托盤內(nèi)物體的質(zhì)量是l5kg時(shí),通過電路的電流是多少?〔3〕假設(shè)R0兩端的電壓最大只能為3V,那么該電子秤的最大稱量為多少千克?7．電壓表既是測(cè)量?jī)x表,同時(shí)也是一個(gè)接入電路中的特殊電阻。電壓表的電阻一般很大,為測(cè)量某電壓表的電阻,某同學(xué)連接了如下圖的電路,電源電壓保持不變,R1＝3.0kΩ。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),電壓表示數(shù)為4.5V；只閉合開關(guān)S1時(shí),電壓表的示數(shù)為3.0V。求電壓表的電阻是多少？42.解析：此題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn),以及串聯(lián)電路的分壓原理的應(yīng)用。8.〔2019年中考?福建泉州卷〕如下圖的電路中,R0為定值電阻,R為電阻箱．〔1〕當(dāng)R接A電路的電阻為16Ω時(shí),R消耗的功率為4W,適時(shí)電路中的電流是多少？〔2〕當(dāng)R接入電路的電阻為25Ω時(shí),R消耗的功率仍為4W,這時(shí)R兩端的電壓是多少？〔3〕定值電阻R0為多大？23.〔1〕0.5A〔2〕10V〔3〕20Ω解析：〔1〕由功率公式P=I2R可得：當(dāng)電阻為16Ω時(shí),電路中的電流：I1===0.5A?！?〕由功率公式P=可得：當(dāng)電阻為25Ω時(shí),R兩端的電壓U2===10V?！?〕電阻為16Ω時(shí),由歐姆定律得：U=I1〔R0+R1〕；即U=0.5A×〔R0+16Ω〕；當(dāng)電阻為25Ω時(shí),由歐姆定律得：電路中電流I2===0.4A,那么電源電壓U=I2〔R0+R2〕,即U=0.4A×〔R0+25Ω〕；因電源電壓不變,可得：0.5A×〔R0+16Ω〕=0.4A×〔R0+25Ω〕,解得：R0=20Ω：點(diǎn)評(píng)：此題考查歐姆定律及功率公式的應(yīng)用,在純電阻電路中要注意靈活選擇功率公式,并要注意方程法的靈活應(yīng)用．9．如圖甲所示的電路圖,電源電壓恒定不變,定值電阻R0=10Ω,電阻R1與溫度t的關(guān)系如圖乙所示,請(qǐng)據(jù)題答復(fù)：〔1〕當(dāng)電路中電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),電壓表的示數(shù)為6V,那么電源電壓為多少？〔2〕這時(shí)電路的總功率是多少？〔3〕當(dāng)R1的溫度為150℃時(shí),24.〔1〕3V〔2〕2.7W〔3〕0.225A10．如下圖是兩個(gè)定值電阻A、B電流和電壓關(guān)系的圖像。請(qǐng)你從圖像中獲得的信息,求：〔1〕電阻A的阻值；〔2〕電壓為4V時(shí),電阻B的功率；〔3〕將A、B串聯(lián)接入到電壓為16V的電源兩端。電路中通過電阻A的電流和電功率。25.解析：〔1〕＝10Ω〔2〕PB=UI＝4V×0.2A＝0.8W〔3〕＝20Ω,R＝RA+RB＝10+20＝30Ω,≈0.53A,PA=I2RA＝〔0.53A〕2×10Ω＝2.809W11．如圖電路,電源電壓和小燈泡電阻不變,小燈泡L標(biāo)有“6V3W〞字樣,滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為0～12Ω?！?〕當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合,小燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8A,求R1的阻值和通電10min電流通過R1做的功；〔2〕當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開,求小燈泡功率的變化范圍。26.〔1〕20Ω；1080J〔2〕0.75W～3W解析：〔1〕當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合,滑動(dòng)變阻器被短路,燈泡L與電阻R1并聯(lián)在電源兩端,電流表測(cè)量干路電流,因?yàn)樾襞軱正常發(fā)光,所以燈泡兩端電壓等于6V,電阻R1兩端電壓和電源電壓都是6V,根據(jù)P=UI可求得,流過燈泡的電流為I燈=P/U=3W/6V=0.5A,電流表示數(shù)即為干路電流,即I=0.8A,所以流過電阻R1的電流I1=I-I燈=0.3A,所以電阻R1的阻值R1=U1/I1=6V/0.3A=20Ω；通電10min電流通過R1做的功為W=U1I1t=6V×0.3A×10×60s=1080J。〔2〕根據(jù)P=U2/R可得,燈泡電阻R燈=U額2/P額=〔6V〕2/3W=12Ω。當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑到最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0,電路電阻最小,電流最大,小燈泡的功率最大,Pmax=P額=3W；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑到最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大為12Ω,電路電阻也最大為Rmax=24Ω,電流最小Imin=U/Rmax=6V/24Ω=0.25A,小燈泡的功率最小Pmin=Imin2R燈=〔0.25A〕2×12Ω=0.75W；綜上可知,小燈泡的功率范圍是0.75W～3W。12．如下圖,電源電壓l8V且保持不變,電流表接“0～0.6A〞量程,電壓表接“0～15V〞量程,燈泡上標(biāo)有“6V3W〞字樣,燈絲電阻保持恒定不變。求：〔1〕燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；〔2〕當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí),電壓表的示數(shù)；〔3〕為了保證電路的平安,滑動(dòng)變阻器的最大阻值和允許接入的最小電阻.13．發(fā)光二極管是一種開展前景非常好的高亮度節(jié)能照明燈具,并在2019年上海世博會(huì)上得到了大量的使用。學(xué)校電子制作興趣小組用“2.5V,10mA〞的發(fā)光二極管制作一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮度的手電筒,電源電壓是4.5V,電路如下圖：〔1〕發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)消耗的電功率是多少？此時(shí),變阻器連入電路的阻值是多少？〔2〕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),3只發(fā)光二極管正常發(fā)光的亮度與1只“2.5V,0.3A〞的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的亮度相當(dāng),試計(jì)算在正常發(fā)光的情況下,小燈泡和發(fā)光二極管亮度相當(dāng)時(shí),小燈泡的電功率是發(fā)光二極管電功率的幾倍？28.〔1〕0.025W；200Ω〔2〕10倍解析：〔1〕發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)消耗的電功率是P額=U額I額=2.5V×0.01A=0.025W；此時(shí),流過滑動(dòng)變阻器的電流等于發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)的電流,即I變=I變=0.01A,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U變=U-U額=4.5V-2.5V=2V,所以變阻器連入電路的阻值是R變=U變/I變=2V/0.01A=200Ω?！?〕燈泡的明暗程度由其實(shí)際功率決定,1只“2.5V,0.3A〞的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的實(shí)際功率為P燈=UI=2.5V×0.3A=0.75W,3只發(fā)光二極管正常發(fā)光的總功率為P管=3P額=3×0.025W=0.075W,所以P燈/P管=0.75W/0.075W=10,即在正常發(fā)光的情況下,小燈泡和發(fā)光二極管亮度相當(dāng)時(shí),小燈泡的電功率是發(fā)光二極管電功率的10倍.14．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種預(yù)防校園踩踏事故的壓力傳感報(bào)警裝置,當(dāng)停留在樓梯彎道處的人流對(duì)地面的壓力到達(dá)一定值時(shí),電阻式報(bào)警器R0即發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒學(xué)生要注意平安,其工作電路如圖〔甲〕所示。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)獲得的相關(guān)信息如下：電源電壓保持4.5V不變,報(bào)警器R0的阻值恒為l0Ω,壓敏電阻Rx隨所受壓力F的變化圖象如圖〔乙〕所示,當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí),報(bào)警器R0開始發(fā)出報(bào)警信號(hào),求此時(shí)：〔1〕報(bào)警器R0的實(shí)際功率；〔2〕壓敏電阻Rx的阻值；〔3〕壓敏電阻受到的壓力F。29.〔1〕0.9W〔2〕5Ω〔3〕10N解析：〔1〕報(bào)警器R0與壓敏電阻Rx串聯(lián),電路電流相等,根據(jù)公式P=I2R可求報(bào)警器R0的實(shí)際功率。報(bào)警器R0的實(shí)際功率P=I2R0=〔0.3A〕2×10Ω=0.9W．〔2〕根據(jù)公式U=IR可求報(bào)警器R0兩端的電壓,進(jìn)一步求出壓敏電阻Rx兩端的電壓,根據(jù)公式R=可求壓敏電阻Rx的阻值．報(bào)警器R0兩端的電壓U0=IR0=0.3A×10Ω=3V,壓敏電阻Rx兩端的電壓Ux=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V,所以壓敏電阻Rx的阻值Rx===5Ω．〔3〕根據(jù)求出的壓敏電阻Rx的阻值,對(duì)應(yīng)圖象找到相應(yīng)的壓力。照?qǐng)D象可知,當(dāng)壓敏電阻Rx的阻值為5Ω時(shí),壓敏電阻受到的壓力為10N．【點(diǎn)評(píng)】此題考查電功率、電壓、電阻等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,重點(diǎn)知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律,還要學(xué)會(huì)正確分析圖象．15．PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料,它的發(fā)熱效率較高,PTC有一個(gè)人為設(shè)定的溫度。當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變?。划?dāng)它的溫度高于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值隨它的溫度升高而變大。如左圖所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料。它的工作電路如中圖所示,R0是定值電阻,其阻值不受溫度的影響。RT是PTC的電阻,它的電阻值與溫度的關(guān)系如右圖所示。該電熱水壺在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),電路消耗的總功率1100W。〔1〕R0的阻值為多少?〔2〕當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),電路中RT的實(shí)際功率為多少30.〔1〕10Ω〔2〕400W解析：〔1〕當(dāng)在設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),連入電路的電阻RT＝34Ω,R0、RT串聯(lián),由P＝得電路總電阻＝44Ω,R0的阻值：R0＝R總－RT＝44Ω－34Ω＝10Ω。(2)當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),由圖像可知,此時(shí)RT的阻值為100Ω,,電路中的電流：,RT兩端的電壓：,RT的實(shí)際功率：。答：R0的阻值為10Ω,當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),其實(shí)際電功率為400W。16．實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有電源、電流表、電壓表各一只,兩只定值電阻R1=6Ω,R2=4Ω。〔1〕請(qǐng)你任選其中三件器材用符號(hào)表示填入圖中,組成甲、乙、丙、丁四個(gè)不同的電路,要求組成電路的各元件均能正常工作且各個(gè)電路消耗的電功率P甲>P乙>P丙>P丁?！?〕假設(shè)電源電壓為6V,求甲圖電路的總功率及電流表讀數(shù)。31.〔1〕如下圖〔2〕15W；2.5A17．如左圖所示,燈L標(biāo)有“6V3W〞字樣,電源電壓10V,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈L正常發(fā)光〔電源電壓和燈絲電阻保持不變〕。求：〔1〕燈L正常發(fā)光時(shí)的電流I；〔2〕此時(shí)變阻器R0消耗的電功率P2；〔3〕假設(shè)沒有滑動(dòng)變阻器,有兩個(gè)燈泡L1“4V1W〞、L2“12V18W〞,請(qǐng)你通過計(jì)算說明應(yīng)選哪一盞燈與L串聯(lián)接到原來的電源上也能使L正常發(fā)光(如右圖所示)?這兩個(gè)電路都能使燈L正常發(fā)光,但哪種情況更合理地利用電能?32.〔1〕0.5A〔2〕2W〔3〕選擇L2適宜；選擇串聯(lián)燈使L正常發(fā)光的電路更合理。解析：〔1〕燈L正常發(fā)光時(shí)的電流就是其額定電流〔2〕滑動(dòng)變阻器和燈L串聯(lián),當(dāng)燈正常工作時(shí),燈兩端的電壓等于其額定電壓即U燈=6V,此時(shí)R2兩端電壓U2=U-U燈=10V-6V=4V,流過R2的電流I2=I=0.5A,R2消耗的電功率為P2=U2I2=4V×0.5A=2W?！?〕要使燈L正常發(fā)光,所選電燈應(yīng)當(dāng)分擔(dān)的電壓U分=4V,那么所選燈泡的電阻應(yīng)為R=U分/I=4V/0.5A=8Ω；燈泡L1和L2的電阻分別為,,比擬可知,選擇L2適宜。選擇串聯(lián)燈使L正常發(fā)光的電路更合理。18.電吹風(fēng)是現(xiàn)代家庭常用的電器,左圖是小華家中使用的電吹風(fēng),使用過程中,她發(fā)現(xiàn)電吹風(fēng)既可以吹熱風(fēng),又可以吹冷風(fēng)。根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象她斷定,在電吹風(fēng)中有帶有風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)和可以發(fā)熱的電熱絲,根據(jù)電吹風(fēng)能夠單獨(dú)輸出冷風(fēng)的現(xiàn)象,她認(rèn)為電動(dòng)機(jī)和電熱絲是并聯(lián)的,右圖是她根據(jù)現(xiàn)象分析畫出的兩個(gè)電路圖.〔1〕你認(rèn)為上述兩個(gè)電路,哪一個(gè)更符合實(shí)際情況.〔2〕小華查看說明書得知,該型號(hào)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)的功率為460W,吹冷風(fēng)時(shí)的功率為20W,求電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲的功率、電阻及1min內(nèi)電流通過電熱絲所產(chǎn)生的熱量。33.(1)乙電路更符合實(shí)際情況〔2〕440W；110Ω；2.64×104J解析：(1)如圖甲所示,當(dāng)開關(guān)置于圖示位置時(shí),電熱絲工作,而電動(dòng)機(jī)不工作,此時(shí),即沒有熱風(fēng)吹出,也沒冷風(fēng)吹出,顯然是不合理的；觀察圖乙電路圖,當(dāng)開關(guān)處于圖示位置時(shí),只有電動(dòng)機(jī)工作,電吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng),當(dāng)開關(guān)置于圖3位置時(shí),電熱風(fēng)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作,此時(shí)吹熱風(fēng)。故乙圖更符合實(shí)際情況。(2)電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí),總功率P總=P電熱絲+P冷,所以電熱絲的功率P電熱絲=P總-P冷=460W-20W=440W；電熱絲的電阻,1min內(nèi)電流通過電熱絲所產(chǎn)生的熱量：。19．如下列圖左圖所示是小明設(shè)計(jì)的調(diào)光電路圖,他將粗細(xì)均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路,小燈泡的額定電壓為6V。閉合開關(guān)S后,滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中,小燈泡的I—U關(guān)系圖像如下列圖右圖所示?！搽娮杞zAB的阻值不隨溫度變化〕求：〔1〕小燈泡的額定功率；〔2〕電阻絲AB的阻值；〔3〕當(dāng)AB連入電路的阻值R1=2.5時(shí),燈泡消耗的功率為3.2W,此時(shí)燈絲的阻值為多少。34.〔1〕6W〔2〕9〔3〕5解析：此題考查電路、圖象、功率、歐姆定律等知識(shí)點(diǎn)?！?〕當(dāng)滑片P在B端時(shí),由圖得知電源電壓與小燈泡額定電壓相等為6V,對(duì)應(yīng)的電流為1A,小燈泡的額定功率：PL=ULIL=6V×1A=6W?！?〕當(dāng)滑片P在A端時(shí),由圖得小燈泡兩端的電壓為1.5V,電流如I小=0.5A,由于R與L串聯(lián),那么電阻絲兩端電壓：U絲=6V-1.5V=4.5V,由歐姆定律得電阻絲AB的電阻：R=U絲/I小=4.5V/0.5A=9?！?〕燈泡消耗的功率為：P=I2RL=,將U=6V、R1=2.5、P=3W代入上式中,解得：RL=1.25或5,由圖可知,燈泡連入電路中的最小阻值為RL最小=1.5V/0.5A=3,所以RL=5。20.在計(jì)算電動(dòng)機(jī)工作時(shí)所消耗的電功率時(shí),小杰和小施產(chǎn)生了不同意見。小杰利用公式P=IU計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率,小施利用P=I2R來計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率。〔：電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R,電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端的電壓為U,通過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為I)〔1〕請(qǐng)你判斷這兩位同學(xué)計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率的方法是否正確,并說明理由?！?〕求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi),電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量。〔3〕求電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)所做的機(jī)械功。35.〔1〕小杰正確,小施不正確。因?yàn)槔肞=I2R計(jì)算的電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率,而電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)并沒有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以利用P=I2R計(jì)算的電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率是不正確的。〔2〕Q=I2Rt〔3〕W機(jī)=W電-Q=UIt-I2Rt解析：〔1〕小杰正確,小施不正確。利用公式P=IU計(jì)算的是電動(dòng)機(jī)消耗電能的功率即電功率,而利用P=I2R計(jì)算的電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率,因?yàn)樵陔妱?dòng)機(jī)正常工作時(shí)并沒有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以利用P=I2R計(jì)算的電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率是不正確的?！?〕根據(jù)焦耳定律可得,這臺(tái)電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi),電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt〔3〕電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),一局部電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,另一局部電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以W機(jī)=W電-Q=UIt-I2Rt點(diǎn)評(píng)：公式P=I2R適用于計(jì)算純電阻電路的電功率,而對(duì)于存在電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路不再適用,但可以用它計(jì)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率。21．小聰同學(xué)將一個(gè)報(bào)廢了的電吹風(fēng)〔銘牌如下表〕,拆開來研究。他發(fā)現(xiàn)電吹風(fēng)中有電熱絲,電動(dòng)機(jī)和開關(guān)等,他畫出的電吹風(fēng)的電路圖如下圖。問：〔1〕該電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲R中的電流多大？〔2〕小聰同學(xué)畫出的電路圖有何錯(cuò)誤之處？〔3〕如何改正？請(qǐng)畫出改正后的電路圖。36.〔1〕1.8A〔2〕錯(cuò)誤處：電動(dòng)機(jī)符號(hào)錯(cuò)誤如果僅閉合S1,電熱絲工作而電動(dòng)機(jī)不工作,這種情況下,電吹風(fēng)只發(fā)熱不吹風(fēng),耗能且易燒壞?！?〕電動(dòng)機(jī)符號(hào)開關(guān)S2改正后電路圖：37．如下圖是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置。重物質(zhì)量m=50kg,電源電壓U=110V保持不變,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=4Ω,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí),電路中的電流I=5A〔g=10N／kg〕。求：〔1〕電源的輸出功率；〔2〕電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率；〔3〕試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。37.〔1〕550W〔2〕100W〔3〕0.9m/s解析：〔1〕電源的輸出功率P電=UI=110V×5A=550W〔2〕電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率P熱=I2R=〔5A〕2×4Ω=100W?！?〕由能量守恒定律可知,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能,電動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械功率P機(jī)=P電－P熱=550W－100W=450W；因重物勻速上升,故有F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,因P機(jī)=W/t=Fv,故重物上升的速度大小v=P機(jī)/F=450W/500N=0.9m/s。22．家庭室內(nèi)裝修要用到某種液體乙烯材料和三混粉,工人師傅使用加熱與攪拌為一體的用電器,下列圖是該用電器的工作原理圖。先在室溫下把液體乙烯材料放入容器中,溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱,發(fā)光二極管正常發(fā)光,當(dāng)液體溫度到達(dá)70℃；溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動(dòng)接cd,發(fā)光二極管熄滅,電動(dòng)機(jī)起動(dòng),再倒入三混粉在容器中保溫?cái)嚢?攪拌均勻后,涂抹到墻壁上使之更加平滑牢固。旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab時(shí)電路消耗功率為1522W,旋轉(zhuǎn)開關(guān)接cd時(shí)電路消耗功率為1200W,電動(dòng)機(jī)正常工作的功率為1100W,發(fā)光二極管L規(guī)格為“2V0.2W〞,R1是加熱電熱絲,R2是保溫電熱絲,R0為保護(hù)發(fā)光二極管正常工作的限流電阻。(忽略溫度對(duì)電阻的影響)〔1〕用電器正常工作時(shí),求保溫電熱絲R0的電阻值?！?〕液體乙烯材料質(zhì)量為6kg,初溫為20℃,求溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時(shí),液體乙烯材料吸收了多少熱量【C液=1.8×103J／(kg℃)〔3〕溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時(shí),電路正常工作了6分40秒,該過程中加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量為多少?38.解析：〔1〕保溫電熱絲消耗的功率：P保=Pcd－P動(dòng)=1200W-1100W=100W,保溫電熱絲阻值：R2=U2/P保=〔220V〕2/100W=484Ω?！?〕液體乙烯材料吸收熱量：Q=C液mΔt=1.8×103J/(kg0C)×6kg×(700C-20〔3〕發(fā)光二極管正常工作的電流：IL=PL/UL=0.2W/2V=0.1A,發(fā)光二極管支路消耗的功率：P支=U×IL=220V×0.1A=22W,加熱電熱絲消耗的功率：P加=Pab－P支=1522W-22W=1500W,加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量：Q加=W加=P加t=1500W×400s=6×105J。23.下表是某品牌電熱水壺的主要技術(shù)參數(shù)。〔設(shè)電阻不隨溫度而變化〕〔1〕求電熱壺正常工作時(shí)的電流?！?〕該電熱壺只有一個(gè)發(fā)熱電阻R,請(qǐng)你利用一個(gè)定值電阻RO、一個(gè)開關(guān)S對(duì)該電熱壺進(jìn)行改裝,使它還具備保溫功能,畫出改裝后的電路圖。額定電壓220V額定功率1210W〔3〕要使電熱壺保溫時(shí)發(fā)熱電阻R的功率為額定功率的1/9,RO的阻值應(yīng)為多大？〔4〕在改裝后的電路中假設(shè)再接入一個(gè)電阻R1使電路消耗的功率最大,請(qǐng)算出R1＝160Ω時(shí)電路的最大功率。39.解析：〔1〕根據(jù)P=UI可得,電熱壺正常工作時(shí)的電流為I＝P/U＝1210W/220V＝5.5A。