题型复习(四)综合计算题第2讲电学计算题型之一欧姆定律的综合计算1(2015来宾)如图所示电路，电源电压6 V保持不变，灯L2的电阻是10 ，闭合开关S，电流表A1的示数是0.3 A，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：(1)灯L1的阻值；(2)电流表A的示数解：(1)由电路图可知，两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测L1支路的电流因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I变形可得，灯L1的阻值：R120 (2)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R 则干路电流表的示数：I0.9 A2(2015崇左)在如图(a)所示的电路中，电源电压U4 V，电阻R120 ，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移至某处时，电路中电流表A的示数如图(b)所示求：(1)电流表A1的示数(2)滑动变阻器连入电路的阻值解：(1)R1、R2并联，U1U2U总4 V，电流表A1示数I10.2 A(2)因为电流表A串联在干路上测总电流，电流表A1与R1串联测通过R1的电流，所以电流表A的示数大于电流表A1的示数，即I总要大于0.2 A结合图(b)可判断出I总可能是0.4 A，也可能是2 A若I总0.4 A，则I2I总I10.4 A0.2 A0.2 A，R220 若I总2 A，则I2I总I12 A0.2 A1.8 A ，R22.22 3随着社会的发展和科技的进步，电阻元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一，热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为00.02 A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150 0.3 A”字样Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变请完成下列小题：(1)将此电路放入温度为20 的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R100 ，此时电流表的读数为0.01 A，求电源电压；(2)若环境温度为40 时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器接入电路中的最小阻值；(3)此电路能测量的最高环境温度为多少？解：(1)由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，由图乙所示图象可知，温度为20 时，热敏电阻阻值为400 ，则电源电压：UI(RtR)0.01 A(400 100 )5 V(2)由图乙所示图象可知，温度为40 时，热敏电阻阻值为200 ，当电路中电流达最大值0.02 A时，电路最小电阻R最小250 ，根据串联电路电阻规律可知：滑动变阻器的最小阻值：R滑最小R最小Rt250 200 50 (3)由图乙知热敏电阻阻值越小，环境温度最高，根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知：Rt小R总R滑最大250 150 100 由图乙可知其能测量的最高环境温度为50 4.(2016上海)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源(电压为2 V的整数倍且保持不变)、待测电阻R、电流表、电压表(只有03 V档完好)、滑动变阻器(标有“20 2 A”字样)、开关以及导线若干实验中，小华正确连接电路，且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合开关时电表示数如图(a)、(b)所示(1)通过计算说明实验所用电源的电压(2)小华移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小然后他将电压表接在滑动变阻器两端重新实验：根据图中电表的示数等信息判断，在闭合开关时能否使变阻器接入电路中的电阻最大，并简述理由根据小华重新实验中所记录的一组数据(见表)，计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1 )实验序号电压表示数(V)电流表示数(A)11.40.3023解：(1)电源电压为6 V由图(a)、(b)可知电压表示数约为2.5 V，电流表示数约为0.16 AUU1U22.5 V(0.16 V20 )5.7 V由题意知电源电压为2 V的整数倍，所以电源电压为6 V(2)不能；当变阻器接入电路中的电阻最大时，U20.16 A20 3.2 V3 V，超出电压表03 V的量程Rx15.3 5(2016六盘水)如图所示，甲为电路的连接情况，R120 ，R2为滑动变阻器，乙为R3的IU图象，电源电压保持不变，当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数0.6 A，若滑片P在b端，则电压表示数为8 V求：(1)电源电压；(2)滑动变阻器R2的最大阻值；(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数解：(1)当S1闭合，S2断开，滑片P在a端时，R20，电路中只有R1在工作，由I可得电源电压UU1IR10.6 A20 12 V(2) 当S1闭合，S2断开，滑片P在b端时，R2达到最大值，且R1、R2串联， 此时电压表测R2两端的电压U28 V则R1两端的电压U112 V8 V4 V电路中的电流II10.2 A变阻器最大阻值R240 (3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1、R2并联，由乙图可知R320 ，由并联电路电阻的大小关系得，所以R10 故干路电流I总1.2 A题型之二电功和电功率的综合计算1(2016邵阳)手电筒是人们生活中常用的照明工具，如图甲是常用手电筒的结构示意图，图乙是它所用小灯泡的型号若小灯泡的电阻是10 ，不考虑温度对小灯泡电阻值的影响，电源电压是3 V.(1)闭合开关时，求通过手电筒小灯泡的电流；(2)求小灯泡的额定功率；(3)闭合开关时，手电筒小灯泡是正常发光吗？请简要说明原因解：(1)通过小灯泡的电流I0.3 A(2)由图乙可知灯泡的额定电压U额3.8 V则小灯泡的额定功率P额1.444 W(3)电源的电压小于灯泡的额定电压，由P可知，小灯泡的实际功率小于额定功率，所以小灯泡不能正常发光2(2016益阳)如图甲所示，额定功率为3.6 W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中，电源电压恒定，当滑片P滑到A端时小灯泡恰好正常发光，滑片P从A端向B端滑动的过程中，小灯泡两端的电压与变阻器的电阻R的关系如乙图所示，求：(1)电源电压；(2)小灯泡电阻；(3)当滑片滑到B端时小灯泡消耗的实际功率解：(1)当滑片在A端时，只有小灯泡接入电路中正常工作，结合乙图可知此时灯泡电压为6 V故电源电压U总U额6 V(2)由P得RL10 (3)滑片滑到B端时，变阻器接入电路中电阻达最大阻值且和灯泡串联，由乙图可知，此时灯泡电压U实2 V，变阻器的最大阻值R20 变阻器的电压U变U总UL6 V2 V4 V灯泡的实际电流ILI变0.2 A故灯泡的实际功率PULIL2 V0.2 A0.4 W 3.(2016永州)如图是小贝家厨房安装的即热式电热水龙头，它的特点是即开即有热水，无须提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小其部分参数如表所示(忽略温度对电阻的影响)求：额定电压220 V总功率2 200 W最高水温50 电频率50 Hz(1)该水龙头正常工作时电路中的电流多大？(2)该水龙头正常工作时的电阻多大？(3)该产品的电气技术参数中规定：合格产品的电阻偏差应小于或等于2 .每一批产品在出厂前都会进行抽检，现将一个该款水龙头单独接在220 V电路中，请你计算1 min内消耗的电能在什么范围内，该水龙头电气部分是合格的？解：(1)由PUI可得，该水龙头正常工作时电路中的电流I10 A(2)由I可得，水龙头正常工作时的电阻R22 (3)根据规定：合格产品的电阻偏差应小于或等于2 ，即电阻R的阻值在20 24 之间则W1Q1t60 s1.452105 JW2Q2t60 s1.21105 J则1 min内消耗的电能在1.21105 J1.452105 J范围内，该水龙头电气部分是合格的4(2016淄博)如图所示，小灯泡L标有“2.5 V1.5 W”的字样，电源电压6 V保持不变，R2为定值电阻(1)开关S、S1、S2都闭合时，R2消耗的电功率为3 W，求R2的阻值；(2)闭合S，断开S1、S2，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器接入电路的电阻值(计算结果保留整数)解：(1)开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联由P可得R2的阻值：R212 (2)闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，R1两端的电压：U1UUL6 V2.5 V3.5 V由PUI可得电路中的电流：IIL0.6 A此时滑动变阻器接入电路的电阻值：R16 5.(2016孝感)如图所示电路，电源电压保持不变，灯上标有“6 V3 W”字样，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4 V，电流表示数为0.3 A(灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变)求：(1)滑动变阻器的最大阻值(2)此时灯泡的实际功率(3)电源电压(4)当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率解：(1)当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片P移至a端时，R最大8 (2)RL12 P实I2RL(0.3 A)212 1.08 W(3)UI(RLR最大)0.3 A(12 8 )6 V(4)当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器滑片移至b端时，灯泡与滑动变阻器并联，且灯正常发光P总P额3 W7.5 W6(2016岳阳)图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关将电饭煲接入220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示求：(1)030 min，电饭煲产生的总热量；(2)S和S1均闭合，电路中的总电流；(3)在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同用电高峰期，当实际电压为198 V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间解：(1)产生的总热量Q总Q1Q2W1W2P总t1P1t2660 W900 s440 W900 s9.9105 J(2)当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，I总3 A(3)在电功率P660 W状态下工作10 min产生的热量是QWPt660 W600 s3.96105 J此时电路的等效电阻R 在实际电压是198 V时，实际电功率P实534.6 W实际工作时间t实740.7 s 7