專題06專題06電學計算知識導航知識導航類型一：電學圖像相關計算1．如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合S1斷開S2，S3接a，將滑動變阻器R1的滑片從最右端滑動到最左端時，燈泡L正常發光。再閉合S2斷開S1，S3接b，將滑動變阻器R2的滑片從最右端向左滑動到某一位置。兩次實驗中，分別繪制出電流表與電壓表示數變化關系的圖象如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電源電壓為12V B．燈泡的額定功率為24W C．閉合S1斷開S2，S3接a時，燈泡L的最小功率為6W D．滑動變阻器R2的最大阻值為24Ω2．如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡上標有4v“字樣，電流表的量程為0～0.6A圖乙是小燈泡的電流隨其電壓變化的圖象。滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2的阻值為10Ω．當閉合S和S2，斷開S1，滑片移到中點時，小燈泡L恰好正常發光則下列說法正確的是（）A．電源電壓為5V B．閉合s和S2，斷開S1，滑片移到中點時，用一個“4V0.5W“的燈泡L′替換L，則將正常發光 C．閉合S和S2，斷開S1，當小燈泡的功率為0.8w時，滑動變阻器的阻值是17.5Ω D．閉合S和S1，斷開S2，為保證電路安全，電阻R2的最大功率為8.1W3．額定電壓均為6V的甲、乙兩燈，I﹣U圖線如圖所示。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小 B．甲、乙兩燈的額定功率之比為4：1 C．甲、乙兩燈并聯接在電壓為2V的電源兩端時，電阻之比為3：2 D．甲、乙兩燈串聯接在電壓為8V的電源兩端時，實際功率之比為1：34．（2022·廣東·T22）如圖甲電路，電源電壓不變，閉合開關S，將滑動變阻器R的滑片P由a移動到b時，R0的電功率和電流的P-I關系圖像如圖乙所示，求：（1）電源電壓；（2）滑動變阻器的最大阻值。5．（2022·海南·T22）為了慶祝中國共產黨成立100周年，某校開展了科技競賽活動，物理興趣小組設計了車速提醒簡化電路，如圖甲所示，電源電壓保持不變，定值電阻R的阻值為10，Rv為可變電阻，當電壓表的示數達到某一數值時提醒駕駛員車速過快，需要減速。當車速從0加速到120km/h的過程中，Rv消耗的電功率隨電流變化的圖像如圖乙所示；圖丙是Rv的阻值與車速關系的圖像。求：（1）由圖丙可知，車速越大，Rv的阻值越______（選填“大”或“小”）；（2）當車速為120km/h時，電流表示數為0.2A，求此時電壓表的示數和Rv的阻值______。（3）電源電壓的大小______；（4）當車速是60km/h時，電壓表的示數______。類型二：一般電學基礎計算1．如圖所示電路圖中，已知定值電阻R1＝R2＝5Ω，滑動變阻器R3的最大阻值為10Ω，電源電壓為12V，電路中a處可能是電壓表也可能是電流表。（1）若只閉合開關S1，將滑動變阻器的觸片滑至最左端，則電流表A2的示數為多大？（2）若同時閉合開關S1、S2，將滑動變阻器觸片滑至其中點，此時滑動變阻器消耗的電功率為多大？2.在如圖所示的電路中，電源電壓為6V，電阻的阻值為10Ω，滑動變阻器上標有“30Ω2.5A”字樣。閉合開關S，電流表A的示數為0.9A．求：（1）此時通過電阻的電流；（2）此時滑動變阻器消耗的電功率。3.一個標有“3V3W”小燈泡L（燈絲電阻不隨溫度變化），滑動變阻器（0~6Ω），電流表A連接成如圖所示的電路，滑片P正處在滑動變阻器正中間o點位置，電源電壓恒定。（1）閉合S1、S2、S3，斷開S4，電流表的讀數為2.0A，求此時燈泡實際消耗的電功率；（2）閉合S1，斷開S2、S3、S4，求此時電流表A的讀數；（3）閉合S1、S3、S4，斷開S2，將滑片P由o滑到a點過程中，電流表A的讀數最大值為2.25A，求滑動變阻器oa之間的電阻值，并求出電流表讀數為2.25A時，滑動變阻器消耗的總功率。4．如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，電壓表的量程為0～15V，電流表的量程為0～0.6A，燈L上標有“6V3W”字樣（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化），定值電阻R2＝30Ω．當只閉合開關S1、S2，調節滑片P至距B端一處時，燈L正常工作；當只閉合開關S1、S3，調節滑片P至中點處時，電流表示數為0.3A，求：（1）燈泡的電阻；（2）電源電壓；（3）在保證電路各元件安全的情況下，只閉合開關S1、S2時，燈L消耗的電功率范圍。5．如圖所示，電源的電壓恒定R1、R2為定值電阻。R2的阻值為60Ω．只閉合開關S0時，電流表的示數為0.2A，再閉合開關Sl時，電流表的示數為0.6A．求：（1）電源的電壓；（2）電阻R1的阻值；（3）開關S0、Sl均閉合后，通電l0s電路消耗的總電能。類型三：檔位類相關計算1．初（17001）班教室里有一款飲水機，其工作電路可簡化為如圖甲所示的電路。S是溫度控制開關，根據飲水機內水杯中水溫的變化自動切換加熱和保溫兩種工作狀態，R1、R2是加熱管的電阻（不考慮阻值受溫度變化影響），它的部分技術參數如表所示、試回答下列問題：額定電壓220V加熱功率900W保溫功率20W水杯容量0.6kg（1）S閉合時，飲水機處于工作狀態。R2的阻值是Ω。（2）水杯中裝滿20℃水時，飲水機正常工作，加熱多長時間可將水燒開？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），當時氣壓設定為1標準大氣壓，不考慮熱損失]（3）最近一次使用時，加熱管R1損壞了，物理興趣小組的同學們利用電位器（相當于滑動變阻器，以下稱為變阻器）設計了如圖乙所示的電路來控制加熱管R2的發熱功率，在老師的指導下進行模擬實驗，將滑片從變阻器的一端滑到另一端的過程中，同學們通過實驗測量，得出變阻器消耗的電功率P隨電流I關系的圖象如圖丙所示，則：①求R2的發熱功率范圍。②變阻器的最大功率多大？③簡述：這種設計方案有什么不妥之處（指出一種合理的不妥情況即可）。2.小明的爸爸給自家的小汽車安裝了電加熱座椅墊如圖甲．小明研究發現該座椅墊有“高溫”、“低溫”、“關”三個擋位，其電路示意圖如圖乙，電源電壓為12V，高溫功率為20W，低溫功率為9W．求：（1）座椅墊處于“低溫”擋時，電路中的電流是多少？（2）R1的阻值是多少？（3）座椅墊處于“高溫”擋時，5min就可以將質量為0.5kg的加熱片從10℃加熱到35℃.若不計熱量損失，求加熱片一共吸收了多少熱量？加熱片材料的比熱容是多少？甲乙3.如圖甲是小明家廚房用的電熱水龍頭，能夠即開即熱、冷熱兼用，非常方便．圖乙是它的電路原理圖．R1、R2為電熱絲，其中R2＝242Ω.通過旋轉手柄帶動開關S接通對應的電路，從而實現冷水、溫水、熱水之間切換．不考慮溫度對電阻絲的影響，請回答下列問題：（1）電熱絲是利用電流的________效應工作的，分析電路圖，開關與________（選填“1、2”或“2、3”）接觸時，水龍頭放出的是熱水．（2）水龍頭放溫水時，正常工作功率為1100W，求R1的電阻是多大？（3）水龍頭放熱水時，電路消耗的總電功率是多少W?甲乙3.圖甲是小明家電熱水壺內部的簡化電路圖，其中R1為加熱管，R2為限流電阻，只有加熱管放出的熱量能被水吸收．S1是溫控開關（也叫防干燒開關），S、S2是手動開關，調節S、S2可以使電熱水壺分別處于加熱和保溫狀態，下表是該電熱水壺的銘牌．請解答下列問題：（1）若要使電熱水壺處于加熱狀態，開關的狀態應為________________________．（2）水燒開后，讓電熱水壺處于保溫狀態，若R2＝170Ω，則電熱水壺在保溫狀態時加熱管的保溫功率是多少？（3）小明發現在晚上用電高峰時燒開一壺水比白天用時長，他猜想晚上的電壓不足220V．為了測量加在電熱水壺兩端的實際電壓，晚上他關掉家里其他電器，僅讓電熱水壺工作，他觀察到家里電能表（如圖乙）1min轉盤轉了40轉，則晚上燒水時加在電熱水壺兩端的實際電壓為多少？甲乙XX牌電熱水壺額定電壓220V額定加熱功率968W保溫功率最大容量1.5L4.如圖甲為一款全自動炒菜機，工作電路簡化如圖乙所示，S1為手動開關，S2為溫控開關（溫度高到一定時可自動斷開），R1、R2為阻值恒定的發熱電阻．電路正常工作時，攪拌電動機的功率為44W，高溫擋和低溫擋時R1的功率分別為2200W和352W．請解答下列問題：（1）R1的阻值是多少歐？（2）圖丙是炒菜機正常工作做一次可樂雞翅的過程中的“P－t”圖像，P2的功率是多少瓦？（3）該炒菜機的攪拌電動機線圈電阻為220Ω且阻值不變，則正常工作時通過線圈電流為________A，若電動機出現故障卡住不動，則此時電流通過線圈1s產生的熱量是正常轉動時電流通過線圈1s產生熱量的________倍，所以此時電動機易燒壞．甲乙丙5.如表所示為小李設計的電熱水器的部分銘牌信息．該熱水器的內部電路如圖所示，由控制電路和工作電路組成，其中熱敏電阻R和發熱電阻R1、R2、R3均置于儲水箱中．隨著水溫的升高，電磁鐵中的電流減小，控制電路中的電磁鐵就會與銜鐵斷開．已知R1＝44Ω、R2＝88Ω.（1）隨著水溫的升高，熱敏電阻R阻值變________，電磁鐵中的電流變小．當電磁鐵與銜鐵斷開時，工作電路處于________（選填“保溫”或“加熱”）狀態．（2）求R3的阻值．（3）用電高峰期間，家庭電路電壓降為198V，此時該熱水器加熱擋的實際功率為多少瓦？工作電路額定電壓220V額定功率保溫擋220W加熱擋1650W6.如圖甲所示為一款智能電飯鍋的工作電路簡化圖，其中R1