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专题06 电学计算
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类型一：电学图像相关计算
1．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合S 断开S ，S 接a，将滑动变阻器R 的滑片从最右端
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滑动到最左端时，灯泡L正常发光。再闭合S 断开S，S 接b，将滑动变阻器R 的滑片从最右端向左滑
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动到某一位置。两次实验中，分别绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图乙所示。下列说法正
确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．灯泡的额定功率为24W
C．闭合S 断开S，S 接a时，灯泡L的最小功率为6W
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D．滑动变阻器R 的最大阻值为24Ω
2
2．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有4v“字样，电流表的量程为0～0.6A图乙是小灯泡的电
流随其电压变化的图象。滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω，定值电阻R 的阻值为10Ω．当闭合S和
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S，断开S，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是（ ）
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A．电源电压为5V
B．闭合s和S，断开S，滑片移到中点时，用一个“4V 0.5W“的灯泡L′替换L，则将正常发光
2 1C．闭合S和S，断开S，当小灯泡的功率为0.8w时，滑动变阻器的阻值是17.5Ω
2 1
D．闭合S和S，断开S，为保证电路安全，电阻R 的最大功率为8.1W
1 2 2
3．额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
4．（精选·广东·T22）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，
R 的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示，求：
0
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值。
5．（精选·海南·T22）为了庆祝中国共产党成立100周年，某校开展了科技竞赛活动，物理兴趣小组设计了车速提醒简化电路，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10 ，R 为可变电阻，当电
v
压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。当车速从0加速到120km/h的过程中，R 消
v
耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示；图丙是R 的阻值与车速关系的图像。求：
v
（1）由图丙可知，车速越大，R 的阻值越______（选填“大”或“小”）；
v
（2）当车速为120km/h时，电流表示数为0.2A，求此时电压表的示数和R 的阻值______。
v
（3）电源电压的大小______；
（4）当车速是60km/h时，电压表的示数______。
类型二：一般电学基础计算
1．如图所示电路图中，已知定值电阻R ＝R ＝5Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω，电源电压为12V，
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电路中a处可能是电压表也可能是电流表。
（1）若只闭合开关S，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表A 的示数为多大？
1 2
（2）若同时闭合开关S、S，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为多大？
1 2
2. 在如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻 的阻值为10Ω，滑动变阻器 上标有“30Ω 2.5A”字样。闭合开关S，电流表A的示数为0.9A．求：
（1）此时通过电阻 的电流；
（2）此时滑动变阻器 消耗的电功率。
3. 一个标有“3V3W”小灯泡L（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器（0~6Ω），电流表A连接成如图
所示的电路，滑片P正处在滑动变阻器正中间o点位置，电源电压恒定。
（1）闭合S、S、S，断开S，电流表的读数为2.0A，求此时灯泡实际消耗的电功率；
1 2 3 4
（2）闭合S，断开S、S、S，求此时电流表A的读数；
1 2 3 4
（3）闭合S、S、S，断开S，将滑片P由o滑到a点过程中，电流表A的读数最大值为2.25A，求滑动
1 3 4 2
变阻器oa之间的电阻值，并求出电流表读数为2.25A时，滑动变阻器消耗的总功率。
4．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），定值电阻R ＝30Ω．当只闭合开关S、S，调节
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滑片P至距B端一处 时，灯L正常工作；当只闭合开关S 、S ，调节滑片P至中点处时，电流表示数
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为0.3A，求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S、S 时，灯L消耗的电功率范围。
1 2
5．如图所示，电源的电压恒定R 、R 为定值电阻。R 的阻值为60Ω．只闭合开关S 时，电流表的示数为
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0.2A，再闭合开关S时，电流表的示数为0.6A．求：
l
（1）电源的电压；
（2）电阻R 的阻值；
1
（3）开关S、S均闭合后，通电l0s电路消耗的总电能。
0 l
类型三：档位类相关计算
1．初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根
据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R 、R 是加热管的电阻（不考虑阻值
1 2受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题：
额定电压 220V
加热功率 900W
保温功率 20W
水杯容量 0.6kg
（1）S闭合时，饮水机处于 工作状态。R 的阻值是 Ω。
2
（2）水杯中装满 20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为
4.2×103J/（kg•℃），当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]
（3）最近一次使用时，加热管R 损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动变阻器，以下
1
称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R 的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑
2
片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出变阻器消耗的电功率 P随电流I关系
的图象如图丙所示，则：
①求R 的发热功率范围。
2
②变阻器的最大功率多大？
③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。
2. 小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫如图甲．小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、
“关”三个挡位，其电路示意图如图乙，电源电压为12 V，高温功率为20 W，低温功率为9 W．求：
（1）座椅垫处于“低温”挡时，电路中的电流是多少？
（2）R 的阻值是多少？
1
（3）座椅垫处于“高温”挡时 ，5 min就可以将质量为0.5 kg的加热片从10 ℃加热到35 ℃.若不计热量
损失，求加热片一共吸收了多少热量？加热片材料的比热容是多少？甲 乙
3. 如图甲是小明家厨房用的电热水龙头，能够即开即热、冷热兼用，非常方便．图乙是它的电路原理图．
R 、R 为电热丝，其中R ＝242 Ω.通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水
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之间切换．不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
（1）电热丝是利用电流的________效应工作的，分析电路图，开关与________（选填 “1、2”或“2、
3”）接触时，水龙头放出的是热水．
（2）水龙头放温水时，正常工作功率为1 100 W，求R 的电阻是多大？
1
（3）水龙头放热水时，电路消耗的总电功率是多少W?
甲 乙
3. 图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中 R 为加热管，R 为限流电阻，只有加热管放出的热量
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能被水吸收．S 是温控开关（也叫防干烧开关），S、S 是手动开关，调节S、S 可以使电热水壶分别处于
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加热和保温状态，下表是该电热水壶的铭牌．请解答下列问题：
（1）若要使电热水壶处于加热状态，开关的状态应为________________________．
（2）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R ＝170 Ω，则电热水壶在保温状态时加热管的保温功
2
率是多少？（3）小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，他猜想晚上的电压不足220 V．为了测量
加在电热水壶两端的实际电压，晚上他关掉家里其他电器，仅让电热水壶工作，他观察到家里电能表（如
图乙）1 min转盘转了40转，则晚上烧水时加在电热水壶两端的实际电压为多少？
甲 乙
XX牌电热水壶
额定电压 220 V
额定加热功率 968 W
保温功率
最大容量 1.5 L
4. 如图甲为一款全自动炒菜机，工作电路简化如图乙所示，S 为手动开关，S 为温控开关（温度高到一定
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时可自动断开），R、R 为阻值恒定的发热电阻．电路正常工作时，搅拌电动机的功率为 44 W，高温挡和
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低温挡时R 的功率分别为2 200 W和352 W．请解答下列问题：
1
（1）R 的阻值是多少欧？
1
（2）图丙是炒菜机正常工作做一次可乐鸡翅的过程中的“P－t”图像，P 的功率是多少瓦？
2
（3）该炒菜机的搅拌电动机线圈电阻为220 Ω且阻值不变，则正常工作时通过线圈电流为________A，若
电动机出现故障卡住不动，则此时电流通过线圈1 s产生的热量是正常转动时电流通过线圈1 s产生热量的
________倍，所以此时电动机易烧坏．甲 乙 丙
5. 如表所示为小李设计的电热水器的部分铭牌信息．该热水器的内部电路如图所示，由控制电路和工作电
路组成，其中热敏电阻R和发热电阻R 、R 、R 均置于储水箱中．随着水温的升高，电磁铁中的电流减小，
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控制电路中的电磁铁就会与衔铁断开．已知R＝44 Ω、R＝88 Ω.
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（1）随着水温的升高，热敏电阻R阻值变________，电磁铁中的电流变小．当电磁铁与衔铁断开时，工
作电路处于________（选填“保温”或“加热”）状态．
（2）求R 的阻值．
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（3）用电高峰期间，家庭电路电压降为198 V，此时该热水器加热挡的实际功率为多少瓦？
工作电路
额定电压 220 V
额定 保温挡 220 W
功率 加热挡 1 650 W
6. 如图甲所示为一款智能电饭锅的工作电路简化图，其中R 和R 均为加热电阻、S是温控开关，当锅内温
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度达到一定温度时自动断开，当锅内温度低于一定温度时自动闭合．如图乙所示为它在某次正常工作的全
过程中电流随时间变化的图像，则：
（1）在第7 min时，温控开关处于________状态．加热电阻R 的电阻为________Ω.
1
（2）电饭锅的保温功率为多少瓦？（3）若用电高峰期实际电压为200 V时，使用该电饭锅高温挡加热需要多长时间才能与正常工作时前
10 min提供相同的热量？（不计热损失）
