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1、
專題八 電學(xué)綜合題
1.(2015保山六中一模)如圖,電源電壓恒定,R1=30Ω,R2=60Ω,當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2都斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A。
(1)求電源電壓。
解:當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2都斷開時(shí),R1與R2串聯(lián),U=IR=0.1A×(30Ω+60Ω)=9V
(2)當(dāng)開關(guān)S3斷開,S1、S2都閉合時(shí),求電流表的示數(shù)、電路消耗的總功率和通電一分鐘電流對(duì)R1所做的功。
解:當(dāng)開關(guān)S3斷開,S1、S2都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),I′=I1+I(xiàn)2=+=+=0.45A,P=UI′=9V×0.45A=4.05W,W=t=×60s=162J
2.(201
2、4曲靖中考)節(jié)能燈具有寬工作電壓、長(zhǎng)壽命、無噪音、無頻閃、比普通白熾燈泡省電80%等優(yōu)點(diǎn),有資料顯示,全國(guó)推廣使用12億只節(jié)能燈(2009年已達(dá)到推廣),一年的節(jié)電量相當(dāng)于三峽電站的年發(fā)電量,小明家的臥室里裝有“220V 11W”的節(jié)能燈一盞。
(1)節(jié)能燈正常工作時(shí)的電流是多少?
解:I=0.05A
(2)小明家的此節(jié)能燈每天工作4h,一個(gè)月(30天)耗電多少度?
解:W=1.32kw·h
(3)小明家的電能表標(biāo)有“600revs/(kW·h)”的字樣,節(jié)能燈消耗的電能[(2)中所求]可以使電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過多少轉(zhuǎn)?
解:n=792(轉(zhuǎn))
3.(2013云
3、南中考26題9分)如圖甲所示為一恒溫箱溫控電路,包括工作電路和控制電路兩部分。R為熱敏電阻(置于恒溫箱內(nèi)),阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。恒溫箱溫控電路工作原理是:加熱過程中,恒溫箱溫度升高到一定值時(shí),控制電路中電流會(huì)達(dá)到一定值,繼電器的銜鐵被吸合,工作電路停止加熱。
(1)圖中所示狀態(tài),電路處于加熱還是未加熱?
解:加熱
(2)恒溫箱的溫度為100℃時(shí),繼電器線圈中的電流達(dá)到20mA,銜鐵被吸合,此時(shí)熱敏電阻R消耗的功率是多少?
解:0.02W
(3)電阻R′有什么作用?
解:一是保護(hù)電路,二是調(diào)節(jié)溫控箱的控制溫度
中考強(qiáng)化集訓(xùn)
(時(shí)間:60分鐘 滿分:
4、100分)
1.(15分)(2015云南中考25題)如圖所示,電源電壓6V恒定不變,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣,滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是0~20Ω。求:
(1)小燈泡的電阻;
解:小燈泡的電阻為RL===12Ω
(2)S、S1都閉合時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;
解:當(dāng)S、S1都閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器被短路則UR=0
(3)S閉合、S1斷開時(shí)電路消耗的最小功率。
解:當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=20Ω時(shí),電路消耗的功率最小P====1.125W(1.13W也可給分)
2.(18分)(2015河北中考改編)實(shí)驗(yàn)室里有兩只額定電壓分別為4V和6V的小燈泡L1和L2,將它們連
5、接到圖(1)所示的電源電壓可調(diào)的電路中,其中通過L2的電流與電壓的關(guān)系如圖(2)所示。閉合開關(guān)S1、S2,斷開S3,滑片P置于最左端時(shí),一只小燈泡正常發(fā)光,電路消耗的功率為5.2W;只閉合S3,滑片P置于最右端時(shí),也有一只小燈泡正常發(fā)光,且L2的電阻與變阻器連入電路中的電阻之比為:R2∶R=1∶4。求:
(1)L2正常工作時(shí)的電阻。
解:根據(jù)圖象可得UL2=6V,IL2=1A,根據(jù)I=可得,L2正常工作時(shí)的電阻R2正===6Ω
(2)L1正常工作時(shí)的電流。
解:閉合開關(guān)S1、S2,斷開S3,滑片P置于最左端時(shí),L1和L2并聯(lián),L1正常發(fā)光,電源電壓U=UL1額定=4V,I總==
6、=1.3A,由圖象可知,I2=0.9A,則L1正常工作時(shí)的電流I1=I總-I2=1.3A-0.9A=0.4A
(3)在一只小燈泡正常發(fā)光條件下,電源電壓的調(diào)節(jié)范圍。
解:只閉合S3,滑片P置于最右端時(shí),小燈泡L1和L2及變阻器R串聯(lián),正常發(fā)光的一只燈泡為L(zhǎng)1,電路中的電流I總′=I1=0.4A,由圖象可知,此時(shí)U2=1V,則由I=可得,L1的電阻R1===10Ω,L2的電阻R2===2.5Ω,由于R2∶R=1∶4,則變阻器的電阻R=4R2=4×2.5Ω=10Ω,電源電壓U′=I總′R總′=0.4A×(R1+R2+R)=0.4A×(10Ω+2.5Ω+10Ω)=9V,則電源電壓的調(diào)節(jié)范圍為
7、4~9V。
3.(18分)(2015連云港中考)如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為定值電阻。將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I間的關(guān)系圖象如圖乙所示。求:
(1)滑動(dòng)變阻器R的最大阻值;
解:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中,電路中的電阻變小,電流變大,R0兩端電壓變大,電壓表示數(shù)變小?;挥赼端時(shí),對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)分別為8.0V和0.4A;滑片位于b端時(shí)電壓表示數(shù)為0,電流表示數(shù)為1.2A?;瑒?dòng)變阻器的最大值為R===20Ω
(2)R0的阻值及電源電壓;
解:設(shè)電源電壓為Um,當(dāng)滑片P位于a端時(shí),有Um=U+I(xiàn)R0=8
8、.0+0.4R0?、佟.?dāng)滑片P位于b端時(shí),有Um=IR0=1.2R0?、?,解①②得R0=10Ω,Um=12V
(3)當(dāng)滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),電阻R0消耗的功率。
解:當(dāng)滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),有I===0.6A,根據(jù)P=I2R0,得P=(0.6A)2×10Ω=3.6W。
4.(18分)(2015重慶中考)如圖所示,電源電壓恒為18V,小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“100Ω 1A”字樣,電壓表使用的量程為0~15V,電流表使用的量程為0~0.6A,R0為一定電阻;當(dāng)閉合開關(guān)S、S1,斷開S2時(shí),燈泡L恰好正常發(fā)光;不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求:
9、(1)小燈泡L的電阻;
解:R===12Ω
(2)閉合開關(guān)S、S1,斷開S2時(shí),通電1min,電流通過定值電阻R0所做的功;
解:燈泡正常發(fā)光,所以I=0.5A,由歐姆定律得R0=24Ω,所以W=I2R0t=(0.5A)2×240Ω×60s=360J
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S、S2,斷開S1時(shí),在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓的情況下,滑動(dòng)變阻器R功率的變化范圍。
解:滑動(dòng)變阻器功率的變化范圍為3.75W~6W。
5.(16分)(2015云大附中一模)幾千年來中國(guó)的廚藝最講究的就是“火候”二字?,F(xiàn)在市面上流行如圖所示的新型電飯鍋,采用了“聰明火”技術(shù),電腦
10、智能控溫、控壓,智能化控制食物在不同時(shí)間段的溫度,以得到最佳的口感和營(yíng)養(yǎng),其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。R1和R2均為電熱絲,S是自動(dòng)控制開關(guān)。把電飯鍋接入220V的電路中,用電飯鍋的“聰明火”煮米飯,電飯鍋工作時(shí)的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。
(1)求電熱絲R2的阻值(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù));
解:當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電路中只有R2工作,從圖乙可知通過R2的電流I=3A。根據(jù)I=可得,R2的電阻R2==≈73.3Ω
(2)這個(gè)電飯鍋在0~15min把質(zhì)量為1.1kg的米飯由20℃加熱到100℃,求電飯鍋在這段時(shí)間內(nèi)加熱的效率。[c米飯=4.2×103J/(kg·℃)]
解:米飯吸收的
11、熱量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃-20℃)=3.696×105J,0~15min消耗的電能W總=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220V×3A×10×60s+220V×2A×5×60s=5.28×105J,電飯鍋加熱的效率η=×100%=×100%=70%。
6.(15分)(2015成都中考)現(xiàn)有一個(gè)小燈泡和兩個(gè)相同的定值電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V,額定電流為0.35A,小燈泡和定值電阻的I-U圖象如圖所示。求:
(1)將小燈泡接入電路,電路電流為0.2A,小燈泡的實(shí)際功率為多少?
解:由圖象可知IL=0.2A時(shí),UL=1V,PL=UL×IL=1V×0.2A=0.2W
(2)將兩個(gè)定值電阻并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端,工作0.5小時(shí),共消耗多少電能?
解:由圖象可知UR=2.5V時(shí),IR=0.4A;W1=URIRt=2.5V×0.4A×0.5×3600s=1800J,兩個(gè)電阻并聯(lián)W總=2W1=2×1800J=3600J。
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