1、2022年电学计算典型题（五）开关转换电路一纯理论开关转换组成不同电路：1.如图9所示，R110，R220，R330，电源电压恒定不变，若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3A，求(1)电源电压多大？(2)当S1和S2都断开时，电流表的读数多大？(3)当S1、S2都闭合时，电流表的读数是多大？2.如图所示电路，R23，R36。当S1、S2都闭合时，电流表的示数为2A；当S1、S2都断开时，电流表的示数为0.5A。（1）求电源电压；（2）请用两种方法求出电阻R1的阻值。（设电源电压恒定不变3、如图所示，小张为遂宁川剧团设计了一个舞台调光电路，为了操作安全，选用电灯L的规格为“36V 3
2、6W”，定值电阻R1=18，滑动变阻器R2的最大阻值为36，电压表量程为050V当S1闭合、S2断开，滑片P滑到最左端时，电灯L正常发光（假设灯泡电阻不变）求：电源电压；电灯L的阻值RL；认真分析电路，要使电路的总功率最小，请指出开关S1、S2的开闭状态和滑片P的位置，并求此时电路的最小总功率4.如图，电源电压恒定，R1=30，R2=60，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A（1）求电源电压；（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，求电流表的示数、电路消耗的总功率和通电一分钟电流对R1所做的功5、某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯Ll标有“3V3W
3、”字样，灯L2标有“9V4.5W”字样当开关拨至2位置且滑片滑到A端时，灯L2恰好正常发光求：1）电源电压为？2）L2正常发光时，电路中的电流为？3）要使L1正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值应为？6.图所示，电源电压为12V，且保持不变，己知滑动变阻器R3的最大阻值为20，定值电阻R1=10，R2=15，电流表的量程为0.6A。(l)S，S1闭合，S2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少?10min内电流通过R1产生的热量是多少?(2)S、S2闭合，S1断开时，求电路允许消耗的最大功率。7、在如图所示的电路中，电流表的量程为00.6A，电压表的
4、最程为03V，R 3 4。求(画出相应的等效电路图)： (1)只闭合开关S1时，电路消耗的功率为4W，则电源电压U=? (2)只闭合开关S2时，灯泡R,1正常发光，R3消耗的功率为0.64W，则灯泡的电阻R1=?(写出该小题的解题思路后再求解) (3)只闭合开S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少? 8.在图13 所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V, 3W”字样，当K1 闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯泡L正常发光；当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，电压表示数为3V。（设灯丝的电阻不变） 求：( l）电源电压是多少伏？ ( 2）电阻R 的阻值
5、是多少欧？ ( 3 ) K1断开，K2接b 时，该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少焦耳？二换挡开关转换（一）只有图1、市场上有一种双能源太阳能热水器，晴天享用太阳能，阴天可用电加热.如图是该热水器电路图.电热管R标有“220V100W”字样，R0与构R成保温电路.当K连到2时，电热管正常工作，给水箱里的水加热；当K连到3时，热水器处于保温状态，保温功率为100W.（1）求R、R0的值.（2）保温时R的实际功率是多少？2.某保温电热水壶电路如图，S是温控开关，R1为加热器当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是5A；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此
6、时电热水壶的电功率为165W（不考虑温度对电阻阻值的影响），求：（1）加热电阻R1的阻值是多大？（2）在保温状态下，通过电阻R2的电流是多少？3.明制作了一个简易电加热器，其电路图如图10所示。R1、R2是发热电阻，开关S接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，在每个挡内温度是可调的。电源电压是12V，变阻器R的最大电阻是10，R2的电阻是32。试求：（1）开关S接“1”时，变阻器的滑片在a端，R1的功率是8W。则R1的电阻是多少？（2）开关S接“2”时，变阻器的滑片在b端，则R1和R2的总功率是多少？3.学校科技小组的同学制作了一个简易三档位的“小小电热宝”，如图所示，R1、R2都是发热电阻
7、，电源电压保持36V。当S1闭合，S2接a端时为中温档，电热宝的功率为18W，求R1的阻值是多少？当S1闭合，S2接b端时为高温档，电热宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的电阻各是多少？电热宝在低温档时，开关S1、S2各处于什么状态？4.某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率。图12是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触，已知：R1=60，R2=120，电源电压为220V。(1)当S1与a接触、S2闭合时，通过电热丝的总电流是多少？此种接法属电烤箱的什么档位？(2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少？4.一个电水壶工作电路如图所示，其中S是温控开关，R1是电
8、热管，当电水壶处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处，处于保温状态请解答以下问题： （1）A、B是两种不同颜色的灯，红色表示加热，黄色表示保温，请你分析A灯为 色； （2）若壶中有1kg水，初温 27，把这些水加热到97，至少消耗多少电能？ C水=4.2103J/（kg） （3）若在加热状态时，加热管的功率为880W，求R1阻值（不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响）（二）图+铭牌1.小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热其简化电路如图乙所示，主要技术参数如右表请回答如下问题：（1）当开关旋至_触点时，电吹风处于吹热风状态.（
9、2）当电吹风吹冷风状态时，正常工作5min消耗的电能是多少焦？（3）当实际电压为220V时，电吹风电热丝的电阻为多大？（4）为了使电吹风吹出的热风温度更高些，你可以采用哪些措施？（可用文字可作图说明）2.小华家买了一个家用电吹风，如图20甲所示。其简化电路如图20乙所示，主要技术参数如右表。请解答如下问题： （1）当电吹风 吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？ （2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？ （3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）3如图所示，是某电热饮水机及其内部电路原理图、其说明书上
10、收集到的数据。 该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），其内部有一个热水箱，热水箱中的水温达到90时，温控开关就会自动断开，停止加热进入保温状态；当水温降至60时，温控开关又会自动闭合重新加热。（1）当热水箱里的水（按2L计算）温度降至60时，温控开关自动闭合重新加热至90，这一过程中，水吸收的热量是多少？（提示：1L=1.0 10-3m3）（2）正常加热时R1、 R2的电阻值是多少？饮水机电路原理图4.如图（甲）所示是生活中常见的自动加热、保温的电水壶，它的铭牌如下面表格现将它接在220V的电压下工作（1）如图（乙）所示为电水壶的电路图，其中R0是电热水壶中的电热
11、管，R是与电热水壶的电热管串联的电阻，S是一个自动切换的温控开关，此热水壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的，请根据电路图判断：当温控开关闭合还是断开时，电水壶处于加热状态（2）按铭牌上所标电水壶的加热功率、保温功率，计算R0和R的阻值分别是多少？（3）当它处于加热状态时，如果消耗的电能全部用来加热水，使热胆中2kg、20的水温度升高到90至少需要多少时间？额定电压220V频率50Hz容积6L加热功率1000W保温功率40W（三）图+坐标1.如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R2=30，通过R1的电流随它两端电压变化关系如图所示，求：（1）R1的阻值大小；（2）当S1、S2、S3均闭合时，电
12、流表的示数为0.5A，电源电压；（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.15A，R3消耗的功率。2.如图20甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的UI图像；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的UI图像，如图20乙所示。（1）求定值电阻R0的阻值；（2）将R0与灯L串联接在6V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率。3.如图l5所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于
13、恒温箱内)，阻值随温度变化的关系如图16所示。恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。 (1)图中所示状态，电路处于加热还是未加热? (2)恒温箱的温度为00o c时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏阻R消耗的功率是多少? (3)电阻R1 ，有什么作用?4.某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。(1)若让左转、右
14、转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通。（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）(2)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的1/25。求：右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。定值电阻R0的阻值。（指示灯的电阻不变）（四）图+坐标+铭牌电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关。加热时S2与触点a接通，R1工作；保温时S2与触点b接通，R2工作。电压力锅其他参数见铭牌。(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时，水的温度_100(选填“”、“”或“”)。(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值。(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示_，并列式计算它的大小。13
