全國競賽試題匯編—15電功和電功率及答案

1、競賽試題匯編電功和電功率一、選擇題（92年第二屆）3白熾燈的燈絲斷了之后，如果再搭接上，還會發(fā)光。這時的耗電功率與原來相比A、增加 B減少 C不變 D耗電功率比原來增加或減少由燈絲搭接的位置決定答案：A（92年第二屆）8圖為一個白熾燈泡。正常工作時的電流約是A0.27毫安 B270毫安 C0.41安培 D0.11安培答案：B（93第三屆）1落在高壓線上的鳥兒不會觸電死亡，這是因為A鳥爪上的角質(zhì)層是絕緣的 B鳥兒對電流的承受能力比較強C鳥兒雙腳落在同一條導(dǎo)線上，沒有電流流過鳥的身體 D高壓線有橡膠外皮答案：C（93第三屆）6家用電熨斗為適應(yīng)不同衣料的熨燙，設(shè)計了調(diào)整溫度的多擋開關(guān)。使用時轉(zhuǎn)動旋鈕

2、即可使熨斗加熱到所需的溫度。圖1是電熨斗的電路圖。旋轉(zhuǎn)多擋開關(guān)可以改變1、2、3、4之間的連接情況?，F(xiàn)將開關(guān)置于溫度最高擋，這時，1、2、3、4之間的連接是圖2中的哪一幅？答案：A（93第三屆）12有兩個小燈泡，只標(biāo)有額定電壓，都是6.3V。串聯(lián)起來接到電源上，亮度不同。在回答哪個燈泡的額定功率比較大時要用以下6句話：(1)較亮燈泡的電阻較大；(2)從關(guān)系式P=I2R可以知道；(3)串聯(lián)時流過兩個燈炮的電流相同；(4)從關(guān)系式PU2/R可以知道；(5)在相同的電壓下工作時，燈炮的電功率和它的電阻成反比；(6)所以，串聯(lián)時較暗燈泡的額定功率大。按照下列哪個順序排列這6句話可以把問題講得最清楚？

3、A(2)(1)(3)(4)(5)(6) B(2)(3)(l)(4)(5)(6)C(4)(5)(2)(1)(3)(6) D(3)(2)(1)(4)(5)(6)答案：D（94第四屆）12電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐連接的銅導(dǎo)線卻不那么熱，這是因為 A通過銅導(dǎo)線的電流小，所以它消耗的電能也較少B電爐絲和銅導(dǎo)線消耗的電能相同，但銅導(dǎo)線散熱快，所以就不那么熱C通過電爐絲的電流大，所以它消耗的電能較多D銅導(dǎo)線電阻較小，所以它消耗的電能較少答案：D（94第四屆復(fù)）10一臺“220V，60W”的電扇，一只“220V，60W”的白熾燈，一只“220V，60W”的電熱器，將它們同時接在220V的電壓下，在

4、相同的時間內(nèi)，它們產(chǎn)生的熱量 A電扇最多 B白熾燈最多 C電熱器最多 D都一樣多答案：C（95第五屆）5有二只燈泡，分別標(biāo)有“220V15W”和“220V100W”的字樣。如將它們串聯(lián)接在電壓為380伏的動力電源上，則 A15W的燈泡燒壞，100W的燈泡完好 B100W的燈泡燒壞，15W的燈泡完好。C二只燈泡均被燒壞。 D二只燈泡均完好。答案：A(95第五屆) 7李軍在檢修一只1000瓦的電爐時，發(fā)現(xiàn)電爐絲斷了一小截，他用一段較細一些但由同種材料制成的電爐絲將殘缺部分補接至原長，這樣再接入原電路中使用時，其實際發(fā)熱功率將 A大于1000瓦 B等于1000瓦 C小于1000瓦 D無法判斷。答案：

5、C（96第六屆）11物理小組的同學(xué)們練習(xí)安裝照明電路，接通電源之前，老師將火線上的保險絲取下，把一個額定電壓為220伏的燈泡作為檢驗燈泡連接在原來安裝保險絲的位置，同時要求同學(xué)將電路中所有開關(guān)都斷開。用這種方法可以檢查電路中是否有短路，在接通電源后，下列說法中正確的是： A若檢驗燈泡正常發(fā)光，表明電路連接無誤。B若檢驗燈泡不亮，但將某一個用電器的開關(guān)閉合后檢驗燈泡正常發(fā)光，表明這個開關(guān)的兩端直接連到了火線和零線上。C檢驗燈泡不亮，但將某一個電燈的開關(guān)閉合后，這個電燈和檢驗燈泡都能發(fā)光，只是亮度都不夠，這表明電路中出現(xiàn)了短路現(xiàn)象。D不論將電路中用電器的開關(guān)斷開還是閉合，檢驗燈泡均不發(fā)光，這表明電

6、路中有短路。答案：B（97第七屆）1家庭電路中的保險絲燒斷了，下列做法中正確的是： A用鋼絲代換B為了保險，選擇盡量粗的保險絲代換C選擇額定電流稍小于電路中最大正常工作電流的保險絲代換D選擇額定電流等于或稍大于電路中最大正常工作電流的保險絲代換答案：D（97第七屆）11電冰箱起動時，與電冰箱并聯(lián)的臺燈變暗。關(guān)于這一現(xiàn)象。下列說法中不正確的是： A進戶線中電流變大 B線路中電阻變大 C線路中熱損耗變大 D燈泡兩端電壓變小答案：B（97第七屆復(fù)）3標(biāo)有“220V，40W”和“220V，60W”的兩只燈泡L1、L2、串聯(lián)在電路中時，兩燈泡均發(fā)光，實際消耗的功率分別為W1和W2，則： AW1W2 BW

7、1W2 CW1”、“”)答案：P2=200W（2000第十屆）5. 小明家的電能表的銘牌上標(biāo)有“220V”、“5A”、“3000r/kw.h”等字樣。如果長時間連續(xù)用電，他家最多可以使用總功率為 瓦的用電器；電能表的轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過1轉(zhuǎn)，表示他家用去了 焦的電能。答案：1100，1200（02第十二屆）2（6分）圖2為一個三孔插座，其中有一個插孔的導(dǎo)線是與室外大地相連的，請把這個插孔產(chǎn)中代表大地的記號E用線連起來。如果這個插孔的導(dǎo)線斷了，使用這個插座還能使洗衣機轉(zhuǎn)動，但是存在的問題是_。答案：這個插孔具有安全保障作用。如果它與大地的連線斷了，一旦電器的外殼與電源的火線的絕緣損壞，容易造成觸電事故。（

8、04第十四屆）5（4分）我國北方早春育苗常用溫床，電熱溫床是其中的一種。電熱溫床是這樣制成的：先將床土挖去約20cm厚，床底鋪一層麥秸或鋸末，再鋪一層塑料膜。將電熱線按10cm間距，均勻地鋪在塑料膜上，再把床土放回，這樣電熱溫床就做成了。電熱溫床的溫控儀相當(dāng)于一個阻值隨溫度變化的可變電阻，利用它可以根據(jù)溫度自動控制通過電熱線的電流，從而實現(xiàn)溫床溫度的自動控制。使用時應(yīng)該把溫控儀與電熱線_聯(lián)。電熱線不能打結(jié)、交叉或重疊，否則可能由_而發(fā)生危險。這種方法是利用_獲得適宜幼苗生長的溫度。答案：串，電熱過于集中，局部溫度過高而燒壞電熱線的絕緣層，導(dǎo)致短路或漏電，電流的熱效應(yīng)三、實驗題（96第六屆復(fù)）三

9、、（15分）小芳家里有一只用來燒開水的電熱水壺，水壺銘牌上標(biāo)著“220V1000W”字樣。請你幫她設(shè)計一種方法，用來測量這只水壺?zé)畷r的效率。寫出所用器材。測量步驟、導(dǎo)出計算公式。答案：器材：溫度計（量程0100），量杯，鐘表，交流電壓表（量程250伏）。步驟：(1)用量杯向壺中注水，量杯容積乘注水次數(shù)，得到水的體積V。(2)測水的初溫t1。(3)接通電源，開始計時。(4)測得燒水時電源的實際電壓U。(5)水剛沸騰時計時結(jié)束，測得加熱時間t，然后測得水的沸騰溫度t2。計算公式：式中所求效率，c水的比熱容，水的密度，U電熱壺的額定電壓。（97第七屆）五、（7分）小明家有一個標(biāo)有“220V，800

10、W”的電爐，在額定電壓下用10分鐘能燒開一壺水。一天他用這個電爐在相同環(huán)境下（空氣的溫度和壓強相同）燒開同樣一壺水卻用了12分鐘，請你幫助小明算一算他家當(dāng)時的電源電壓約為多大。你在計算過程中使用了哪些近似條件？答案：（97第七屆復(fù)）三、（12分）小芳家有一只用來燒開水的電熱水壺，銘牌上標(biāo)著“220V，1000W”字樣。請你幫她設(shè)計一種方法，用來測量這只水壺?zé)畷r的效率。寫出所用器材、測量步驟，導(dǎo)出計算公式。答案：1器材：溫度計（量程為0100），量杯，計時器（鐘表），交流電壓表（量程為250V）。2步驟：(1)用量杯向壺中注水，量杯容器乘注水次數(shù)得水的體積V；(2)用溫度計測出水的初溫t0；(

11、3)接通電源并開始計時；(4)測得澆水時電源的實際電壓u；(5)水剛沸騰時，計時結(jié)束，測得加熱的時間t，然后測得水沸騰的溫度t。3計算公式：（式中c為水的比熱，為水的密度，U為電熱壺的額定電壓）。（98第八屆復(fù)）四、（8分）照明電路用電高峰時，電燈就會暗下來，這是由于電燈兩端電壓降低的緣故。某同學(xué)想測算電燈兩端的實際電壓，但手頭沒有交流電壓表，只有一塊手表、一把帶有銘牌的電烙鐵、配電盤上還有一塊正在運行的帶有銘牌的電度表。他利用這些器材就測算出了照明電路中用電器兩端的實際電壓，請你說明他的測算方法。答案：只把電烙鐵接在電路里，斷開其它所有用電器。 1記下電度表盤轉(zhuǎn)一周所用的時間t。 （1分）電

12、度表盤轉(zhuǎn)一周，用電器所做的功為 W= （1分） 2記下額定電壓下電度表盤轉(zhuǎn)一周所用的時間t*。 （2分）得出：= （2分） 所以，U=。 （2分）或：2.從銘牌可知，電烙鐵的額定功率為P額,額定電壓為U額,電度表為n轉(zhuǎn)/千瓦時，可知電烙鐵的電阻 R= （2分） 電度表盤每轉(zhuǎn)一周，用電器所做的功為 W= （2分）可得：W= U=。 （2分）（99第九屆）四、（6分）電飯鍋的原理如圖所示。煮飯時開關(guān)S是閉合的，紅色指示燈亮；飯熟后（當(dāng)時的溫度大約為103）保溫時開關(guān)S自動斷開，黃燈亮。電阻R1的作用是保護紅色指示燈不致因電流過大而燒毀，與電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻相比，二者的大小應(yīng)有什么關(guān)系？為什么？

13、通常情況下用這種電飯鍋燒水時它的自動斷電功能不起作用，這是為什么？答案：R1應(yīng)該遠大于發(fā)熱板等效電阻。（2000第十屆）5.（6分）目前新建樓房的供電系統(tǒng)中已經(jīng)不再使用保險絲，而是使用一種自動控制的安全電路。當(dāng)用電負荷過大或發(fā)生短路時，電路會自動切斷；如果站在地面上的人碰到火線而使火線與大地經(jīng)人體構(gòu)成通路，電路也會自動切斷，以保人身安全。小玲家新居中裝的就是這樣的電路。搬家后，她看到墻上的電源插孔是三線的，為了安裝電視機，她買了一個插銷板，插在墻上的一個三線插孔中，然后把電視機的插頭插在插銷板上的插孔內(nèi)。但是，接通電視機的電源時，室內(nèi)所有插座全都斷電，表明電路自動切斷了。到配電箱一看，果然是“

14、掉閘”（總開關(guān)自動切斷）了。是電視機出了故障，用電量太大了？用手把總開關(guān)閉合，換其他幾個確保正常的用電器插到這個插銷板上，直至耗電只有15瓦的小臺燈，仍然是這樣。但是，把插銷板插到墻上其他插孔上，一切正常。問題可能出在哪里？為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？怎樣解決？答案：問題是施工時墻上插座內(nèi)的零線和地線相互接錯了位置。使用時用電器把火線和地線連通，自動控制系統(tǒng)誤認為是人體把火線和地線連通，自動切斷了電路。糾正方法：把這個插座從墻上拆下，把零線和地線的位置對調(diào)后再裝回去。（2000第十屆復(fù)）四、一種家用滅蚊器中的電熱元件是用鈦酸鋇材料制成的，它具有控溫功能圖2中給出了這種電熱元件的電阻隨溫度變化的曲線

15、請你根據(jù)這條曲線分析，滅蚊器穩(wěn)定工作時發(fā)熱元件處于哪個溫度區(qū)間，環(huán)境溫度在哪個區(qū)間時這種滅蚊器可以正常使用答案：如圖所示，當(dāng)鈦酸鋇元件的溫度T處于T0TT1時，隨著溫度的上升，電阻減小，電流增大，溫度會上升得更快；當(dāng)T1TT2的區(qū)間，情況與T0TT1時相同因此，滅蚊器穩(wěn)定工作時發(fā)熱元件處于T1TT2區(qū)間，環(huán)境溫度在T0TT1和T1TT2的區(qū)間時，發(fā)熱元件會因過熱而損壞（03第十三屆）1.（5分）如果用鐵絲代替家庭電路中的保險絲，在什么情況下，可能出現(xiàn)什么危臉?寫出種可能的危險，并說明會產(chǎn)生危險的理由。答案：如果戶內(nèi)電線短路,電流將會很大,這時鐵絲不能熔斷,電路將會過熱,可能引起火災(zāi)。全題5分短

16、路、電流大、“過熱、“火災(zāi)各1分,完整回答再1分.答用電器總功率過大,會發(fā)生危險也給分.（03第十三屆）5(8分)小明家新買了一條標(biāo)有“220V，50W”的電熱毯，他想用電流表和電比表測量電熱毯的電阻值，于是連接了下圖所示的電路，其中R為待測電熱毯的電阻，電源兩端的電壓為6V，滑動變阻器的最大阻值為20歐。但是，小明在測量過程中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器，電表的示數(shù)都幾乎沒有變化，且查得各元件完好，電路連接無誤。請分析產(chǎn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。如果仍然使用這些器材，怎樣連接電路才能有效地改變電熱毯兩端的電壓?在小明電路圖的右側(cè)畫出你的電路圖。你的電路圖答案：根據(jù)電熱毯的功率和額定電壓可以推算出,

17、它的電阻約為滑動變阻器是與它串聯(lián)的,它們的總電阻是兩者之和.但滑動變阻器只有2O,遠小于電熱毯的電阻,滑動變阻器阻值的變化對總電阻的影響很小.所以對電路中的電流和電熱毯兩端電壓的影響很小。按右圖的電路連接,測量時可以有效地改變電熱毯兩端的電壓。全題8分.算出電熱毯電阻給2分,指出總電阻是二者之和給1分,指出滑動變阻器對總電阻影響小給2分,指出對電流和電壓的影響小給1分,畫出正確電路圖給2分。（06第十六屆）八、（12分）小軍家客廳墻壁上有一個控制燈的開關(guān)和一個兩孔插座裝在一起的“一開兩孔”的電工元件。圖12是元件的面板、圖13是元件殼體內(nèi)部的原接線圖。由于開關(guān)損壞，需要更換整個元件。小軍爸爸決

18、定自己動手完成，小軍給爸爸當(dāng)助手。小軍爸爸斷開家中進戶線的總開關(guān)，在拆舊換新的過程中發(fā)現(xiàn)：拆下前沒有留意元件中的A、B, D三根導(dǎo)線（B、C間己有一短導(dǎo)線在內(nèi)部相連）與外面的三根導(dǎo)線的連接關(guān)系（如圖14 ).因為室內(nèi)導(dǎo)線都在水泥墻內(nèi)，無法觀察各導(dǎo)線與墻內(nèi)導(dǎo)線的連接情況。于是他閉合家中進戶線的總開關(guān)，用試電筆檢測各根導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)：第根導(dǎo)線可以使試電筆發(fā)光；第、根導(dǎo)線不能使試電筆發(fā)光。根據(jù)小軍爸爸的檢測，能不能判斷各根導(dǎo)線的連接情況？小軍經(jīng)過仔細思考后認為，不能判斷每根導(dǎo)線的連接情況，如果在情況不明時盲目連接還可能出現(xiàn)更嚴重的問題。（1)你認為小軍的觀點對不對？為什么？(2)你能不能利用常用的家用電

19、器，如臺燈等（均帶有插頭），鑒別出根導(dǎo)線應(yīng)怎樣分別與A、B、D接線柱相連接？說出你的方法并簡述理由。 (3）根據(jù)你的判斷，將圖14中根導(dǎo)線與下面的A、B、D接線柱和上面的火線、零線及燈泡連接起來。答案：1.小軍的觀點是對的。第根導(dǎo)線可以使試電筆發(fā)光，說明是火線，一定與B相連；第、根導(dǎo)線不能使試電筆發(fā)光，說明不是火線，但還不能判斷出到底哪根線直接接在零線上，哪根線接在燈泡上。如果盲目連接，可能會將零線接在D上，閉合開關(guān)，就會形成短路，可能引起火災(zāi)，造成更嚴重的事故。3分2.具體的連線方法,有二種可能(一)第一種可能方法：閉合臺燈開關(guān)，如果將、兩導(dǎo)線小心地接在臺燈的插頭上（不要短路），臺燈正常發(fā)光

20、；將、兩導(dǎo)線接在臺燈的插頭上時，兩燈均發(fā)光，但都不是正常發(fā)光，亮度都較暗，這說明導(dǎo)線是直接接在零線上并與A相連；導(dǎo)線接在燈泡上,并與D相連理由是：臺燈直接接在火線與零線上時，正常發(fā)光；與燈泡串聯(lián)時，兩燈功率都小于額定功率，兩燈都較暗。實際連線如答題圖4所示。(二)第二種可能方法：閉合臺燈開關(guān)，將、兩導(dǎo)線小心地接在臺燈的插頭上，兩燈均發(fā)光，但都不是正常發(fā)光，亮度都較暗；將、兩導(dǎo)線接在臺燈的插頭上時，臺燈正常發(fā)光。這說明導(dǎo)線是直接接在零線上，并與A相連；導(dǎo)線接在燈泡上, 并與D相連。理由是：臺燈直接接在火線與零線上時，正常發(fā)光；與燈泡串聯(lián)時，兩燈功率都小于額定功率，兩燈都較暗。實際連線如答題圖5所

21、示。說明:學(xué)生只要正確回答一種可能即可得滿分。 墻體火線零線答題圖4ABCD墻體火線零線答題圖5ABCD（06第十六屆復(fù)）五、(12分)有一種被稱作PTC的半導(dǎo)體材料，其電阻隨溫度的變化曲線如圖4所示。 (1)請你根據(jù)這條曲線分析，PTC材料的電阻值怎樣隨溫度的變化而改變? (2)請說出這種材料的兩個可能的應(yīng)用實例。 (3)以其中的一個應(yīng)用為例，說明它的正常工作過程和使用條件。答案：（1）當(dāng)PTC材料的溫度T處于（T0 - T1）時，隨著溫度的升高，其電阻減?。?當(dāng)PTC材料的溫度T處于（T1 T2）時，隨著溫度的升高，其電阻增大； 當(dāng)PTC材料的溫度T高于T2時，隨著溫度的升高，其電阻減??；

22、（1分）（2）用PTC材料可以制成電熱驅(qū)蚊器的發(fā)熱元件，也可以制成恒溫電暖器發(fā)熱元件。（3）以恒溫電暖器為例：當(dāng)用PTC材料制成的發(fā)熱元件通電后溫度T處于（T0 - T1）時，隨著溫度的升高，其電阻減小，因電壓不變，發(fā)熱功率P=U2/R增大，使溫度更快地升高； 當(dāng)發(fā)熱元件溫度T處于（T1 - T2）時，隨著溫度的升高，其電阻增大，因電壓不變，發(fā)熱功率P=U2/R減小，使溫度升高趨緩，并保持在（T1 - T2）之間的一個溫度不再上升；（2分）當(dāng)發(fā)熱元件溫度T高于T2時，隨著溫度的升高，其電阻減小，發(fā)熱功率進一步增大，使溫度更快地升高，則將會燒壞發(fā)熱元件。 可見，用PTC材料制成的發(fā)熱元件的恒溫電

23、暖器，應(yīng)當(dāng)在環(huán)境溫度低于T2的條件下使用；否則會燒壞。 （07第十七屆）2小明要買一個電爐用來燒開水，他到商店去選購時看到有800W和1200W兩種規(guī)格，他想：800W的功率小，比較省電，打算買800W的。如果從節(jié)能的角度考慮，你認為他的這種想法合理嗎，為什么?答案：使用電爐，消耗的是電能，是否省電，不能只看電功率的大小。假設(shè)不考慮熱量散失和其它能量損失，將同樣的一壺水從加熱到100需要吸收的熱量是相同的，消耗的電能也相同。只是用800W加熱的時候比用1200W的時間更長一些。但是，實際上用電爐給水壺加熱的同時，也在散熱，由于使用800W電妒如熱的時間更長，散失的熱量也就更多，所以要同樣加熱到

24、100，所需要的電能也會更多！故他的想法是不合理的。所以.在.用戶電度表允許承受的范圍內(nèi).，購買電功率大一些的電爐更為合算。（第十七屆）四(8分)小明家新買了一條100W的電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值，于是連接了如圖9所示的實驗電路。其中電源兩端的電壓為6V，Rx為電熱毯的電阻值，滑動變阻器的最大阻值為20。但實驗過程中，小明發(fā)現(xiàn)，不論怎樣調(diào)整滑動變阻器觸頭P的位置，電壓表的示數(shù)幾乎不發(fā)生變化，且查得電路各處均連接無誤。請你分析一下產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么?若不更換實驗器材，應(yīng)怎樣連接電路，才能在觸頭P滑動過程中，有效地改變電熱毯兩端的電壓值。答案：在電路連接無誤的情況下，可

25、以對電路進行有關(guān)計算。當(dāng)觸頭滑至端時，電熱毯直接與電源相連.，其兩端的電壓U即為電源兩端的電壓，即U= 6V；當(dāng)觸頭P滑到端時，電熱毯與串聯(lián)后接在電源上，電熱毯與R共同分擔(dān)電源兩端的電壓。此時若R，則電熱毯兩端的電壓遠大于滑動變阻器兩端的電壓UR，即U，因此會發(fā)生不論如何調(diào)整觸頭的位置的位置，兩端電壓U幾乎不變的現(xiàn)象?？梢?，小明實驗中不能有效地改變電熱毯兩端的電壓值，是由于電熱毯的電阻遠大于變阻器總電阻的緣故。在不更換實驗器材的情況下，可以將電路連接成答圖所示的結(jié)構(gòu)。即在原電路所示的電路中，從滑動變阻器的端向電源負極連一根導(dǎo)線， 這樣，當(dāng)P滑至a端時，=6V；當(dāng)滑至端時，被導(dǎo)線短路，。從向?qū)崿F(xiàn)

26、了R上的電壓值.由至6V的大范圍變化。(09第十九屆) 2小明學(xué)了家庭電路的知識后，在生活中更加注意觀察家用電器。他發(fā)現(xiàn)自己家洗衣機用的是三腳插頭，插頭上標(biāo)有一些符號和文字，如圖4所示。（l）請寫出以下標(biāo)識或字符的含義： 10A250V E ； L ； N 。 （2）小明仔細觀察三只插腳，又有新的發(fā)現(xiàn)：標(biāo)有“E” 字的插腳比其他兩腳稍長一些。他又查看了其他用電器的三腳插頭，也是這種情況。請你從安全用電的角度寫出這樣制作的好處。答案： 此插頭允許通過的最大安全電流為 1 OA ，能夠承受的最大安全電壓為 250v ； 地線； 火線； 零線。 ( 2 ) 有只個要點： 接地插腳比其他兩腳稍長一些，

27、這樣當(dāng)將插頭插入插座的瞬間，用電器的金屬外殼首先接地，然后用電器跟火線、零線連通； 而當(dāng)拔卜插頭時，用電器先與火線、零線斷開，最后金屬外殼再與地線分開。 保證在插入和拔下插頭的瞬間，即使用電器的外殼“漏電”，也不會使人觸電。（09第十九屆）3小琳家新安裝了一臺電熱水器，電熱水器的銘牌旁貼有右側(cè)所示的一段警示語。請你應(yīng)用學(xué)過的物理知識對這段警示語的必要性給予合理的解釋。答案：( l ）因日常用水不是純凈水、含有雜質(zhì)，會導(dǎo)電，濕手拔插電源插頭容易觸電。 ( 2 ）若水箱中無水，通電后熱水器的溫度會快速持續(xù)上升，直至損壞熱水器。 ( 3 ）在氣溫低于 O 的寒冷季節(jié)，長時間停用熱水器，熱水器中的水會

28、因結(jié)冰而體積變大，容易脹破熱水器。（09第十九屆）6小明搬進剛裝修完的新家，媽媽給他買了一個床頭燈，他將這個床頭燈插在床邊墻壁的插座上。晚上，小明在床上看書時，突然床頭燈熄滅了，過了一會兒，燈又亮了，這時他發(fā)現(xiàn)爸爸剛剛洗完澡從衛(wèi)生間走了出來。小明很好奇，親自去衛(wèi)生間打開“浴霸”的燈，發(fā)現(xiàn)他床頭的燈又熄滅了；關(guān)閉“浴霸”的燈，床頭的燈又亮了。小明很想知道為什么他的床頭燈會出現(xiàn)這種“奇怪現(xiàn)象”，線路究竟出了什么問題？ ( 1 ）請你畫出小明家裝修時連接浴霸燈與床頭插座（床頭燈）的電路圖，并應(yīng)用所學(xué)知識分析產(chǎn)生這一“奇怪現(xiàn)象”的原因 ( 2 ）如果不想讓上述“奇怪現(xiàn)象”出現(xiàn)，床頭燈的開關(guān)能正常控制床

29、頭燈的亮滅，請畫出正確的電路圖。答案：( l ）裝修時墻壁內(nèi)的電路是錯誤的，如圖答一 1 所示。當(dāng) lJ 生間“浴霸”燈的開關(guān) S1 斷開，床頭燈開關(guān) S2閉合，“浴霸”燈 L 和床頭燈玩是串聯(lián)的，因為“浴霸”燈與床頭燈的額定電壓相同，“浴霸”燈的額定電功率遠大于床頭丈，的額定電功率，所以“浴霸 燈 燈絲電阻遠， J 、于床頭丈 J 一燈、電阻，當(dāng)“浴霸”燈與床頭燈串聯(lián)時，“浴霸”燈的電功率將遠小于床頭幻一的電功率，幾乎不發(fā)光，而床頭燈接近正常發(fā)光。 ( 2 ）如果不想讓上述奇怪現(xiàn)象出現(xiàn)，床頭燈的開關(guān)能正?？刂拼差^燈的亮滅，正確的電路圖如圖答一 2 所示。四、計算題（91年第一屆）七、(6分)

30、近年來，我國每年從4月中到9月中實行夏時制，約150天。如果由此平均每天減少照明時間半小時，每戶照明用功率按80瓦算，一個有20萬戶居民的城市由于實行夏時制，僅家庭照明一項，每年為國家節(jié)約多少電能?答案：1.2106kwh（91年第一屆） 八、(6分)有甲、乙、丙、丁四個標(biāo)有“l(fā)lOVIOOW”的燈泡，要把它們接在220伏特的電路中使用。圖(a)和圖(b)哪一種接法好?試說明理由。答案：圖（a）好（92年第二屆）五、（6分）有一個理發(fā)用的電吹風(fēng)機，由于說明書遺失，只知道它的額定電壓是220伏特，沒有其它數(shù)據(jù)。請你利用一般家庭用的電度表（銘牌上的數(shù)據(jù)如圖所示）和一只鐘表，設(shè)計一種簡便方法，測定這

31、個電吹風(fēng)機的功率。要求：1寫明測量步驟；2用字母代表所涉及的物理量，導(dǎo)出計算電功率的公式。答案：參考解答1測量步驟(l)將電度表所接其它用電器關(guān)閉，只接電吹風(fēng)機。(2)利用鐘表測量電吹風(fēng)機工作時電度表的圓盤轉(zhuǎn)過N轉(zhuǎn)所用的時間t（秒）。2導(dǎo)出計算電功率的公式以n表示每千瓦時的電表盤轉(zhuǎn)數(shù)，電吹風(fēng)機所耗電能W（焦耳）就是（93第三屆）八、（8分）樓道里的燈常常徹夜通明，因而極易損壞。給它串聯(lián)一個電阻后再接到電路里，雖然亮度略有降低，壽命卻可以大大延長?，F(xiàn)在欲使“220V、25W”的燈炮在實際使用時消耗的功率約是額定功率的80，應(yīng)該串聯(lián)多大的電阻？這個電阻消耗的電功率是多大？答案：P實=P額80=25

32、0.8=20（瓦）電阻消耗的功率P阻=U阻I=23.20.1016=2.36（瓦）（94第四屆）五、（8分）電烙鐵使用前需要一定的預(yù)熱時間，因而若暫時不用也要接在電源上，這樣既費電又會造成烙鐵頭氧化而不易沾錫。所以，有時采用如圖8所示電路，在暫不需要焊接時，斷開S，使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)；當(dāng)需焊接時，閉合S，就能很快達到焊接溫度?，F(xiàn)用“220V25W”的電烙鐵，若燈炮在預(yù)熱狀態(tài)時的電阻為800，則預(yù)熱狀態(tài)下電烙鐵消耗的功率為多少瓦？整個電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時的百分之幾？答案：P1=12.5瓦；PP1=70.8%（94第四屆復(fù)）八、（7分）下面為照明電路中使用的電度表表面示圖；(1)說明

33、表面上3000RkWh的含意。(2)若單獨接入一電爐，2分鐘內(nèi)電表盤轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，這個電爐的電功率是多大？(3)此電爐通電2小時放出了多少熱量？用了多少度電？_kWh01682單相電度表DD10 220V 5(10)A 50Hz3000R kWh_答案：(1)3000RkWh字樣表示電流每做1千瓦時的功，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動3000轉(zhuǎn)。(2)電爐的電功率消耗的電能： W=Pt=0.52=1（度）或W=Pt=50023600=3.6106（焦）=1度答：這個電爐的電功率是500瓦特；通電2小時放出8.57105卡的熱量；用了1度電。（95第五屆）七、（8分）將一個標(biāo)有“220V400W”字樣的“熱得快”插入體

34、積為0.5升、初溫為20的水中，此時由于是用電高峰，實際電壓為210伏，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下經(jīng)過9分10秒將水加熱至沸騰，求“熱得快”燒水時的熱效率（不計電阻值隨溫度的變化）。答案：水吸收的熱量Q2=cml=1.0500(100-20)=40000（卡）=168000（焦）(3)（95第五屆）八、（7分）某家的電度表表盤如圖所示。室內(nèi)安裝了60瓦的電燈4盞，90瓦的電視機一臺，105瓦的音響一臺，另有一臺電冰箱，銘牌上的功率值看不清。為了測出這臺電冰箱的功率，先停止使用其它電器，然后將電冰箱接在電壓為220伏的電源上，開機工作4分鐘，電度表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過13圈，請求出這臺電冰箱的功率值。如果這個家庭平均

35、每天使用電燈、音響、電視機各2小時，而冰箱有14的時間處于開機工作狀態(tài)，則一個月（30天）耗電多少度？將月底的表盤數(shù)填入圖中。答案：電冰箱消耗電能W=13轉(zhuǎn)（1950轉(zhuǎn)千瓦時）=131950/(10003600)=24000(焦)(1)其它用電器總功率P其=n燈P燈+P視+P響=460+90+105=435（瓦）=0.435（千瓦）(3)一月消耗的電能W總=P其t其+P冰t冰（95第五屆復(fù)）四、（15分）可充電電池的額定電壓約為1.3伏特。當(dāng)電流從正極流入、從負極流出時即可充電。充電電流在20毫安40毫安范圍內(nèi)比較適合?，F(xiàn)有一個額定輸出電壓為36伏特，額定輸出電流為0.5安培的電源，還有電阻值

36、為100歐姆、510歐姆、1000歐姆、2200歐姆和6800歐姆的幾個電阻器供選用。請選擇適當(dāng)?shù)碾娮瑁瑯?gòu)成簡單的充電電路，可以分別給一節(jié)或兩節(jié)電池充電，不必更換所用電阻器。1畫出電路圖（畫出兩節(jié)充電電池）2如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，電阻器消耗的電功率是多少？答案：1因為直流電源的輸出額定電壓為36V，遠大于兩節(jié)被充電池的電壓，所以需串聯(lián)一個阻值適宜的電阻才能充電。其電路圖如下：兩節(jié)電池串聯(lián)時的電壓是2.6V，不論充電電池是一節(jié)還是兩節(jié)，其電壓都遠小于電源電壓，可以忽略，因此充電流I為：把U=36V和R=200歐姆、510歐姆分別代入上式，得：I=36010-3A、7010-3A、361

37、0-3A、1610-3A符合充電電流20mA40mA范圍內(nèi)的電阻是1000歐姆，所以應(yīng)選用1000歐姆的電阻與其串聯(lián)。2如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，則電阻器消耗的電功率為：答：充電電池短路時，電阻器消耗的電功率是1.3瓦特。（96第六屆）六、（7分）一般地說，用電器的工作電壓并不等于額定電壓。家庭里通常不備電壓表，但借助電能表可以測出用電器的實際工作電壓?，F(xiàn)在電路中只接入一個電熱水壺，壺的銘牌和電能表的銘牌如圖7和圖8所示。測得電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過125轉(zhuǎn)的時間為121秒。求此時加在電熱壺上的實際電壓。答案：電熱水器的電阻R=32.2歐121秒所做的電功W=1.5105焦實際功率P=1240瓦

38、U=200伏(7)（97第七屆）五、（7分）小明家有一個標(biāo)有“220V，800W”的電爐，在額定電壓下用10分鐘能燒開一壺水。一天他用這個電爐在相同環(huán)境下（空氣的溫度和壓強相同）燒開同樣一壺水卻用了12分鐘，請你幫助小明算一算他家當(dāng)時的電源電壓約為多大。你在計算過程中使用了哪些近似條件？答案：兩種情況下水所獲得的熱量相等： (1) 又 (2) (3) 解出： （4）代入數(shù)據(jù)，得伏 （5）近似條件：電爐的電阻不隨溫度改變；熱量散失忽略不計（98第八屆）五、（8分）有一個瀑布，每分鐘有60米3的水從50米高處落下，想利用它建設(shè)小水電站。若水的機械能有70%轉(zhuǎn)化為電能，送電電壓為10000伏特，導(dǎo)線

39、上的電流是多少？（g=10牛頓/千克）答案：1分鐘內(nèi)勢能轉(zhuǎn)化成其他形式能的數(shù)值：Ep=Vgh2分勢能轉(zhuǎn)化的功率 Pp=Vght2分發(fā)電功率： Pe=0.7Vght1分代入數(shù)值，得： I=35安1分（98第八屆復(fù)）七、（13分）有兩種燈泡，分別標(biāo)有（110伏 60瓦）和（110伏25瓦），把它們接入家庭照明電路中。（1）能不能各取一只串聯(lián)使用？請說明原因。（2）若把兩種燈泡在同一電路中混合使用，并使它們都能正常發(fā)光，最少應(yīng)各使用多少只，如何連接？（3）這時總電功率是多少？答案：（1）不能各取一只串聯(lián)使用。 （1分）60瓦燈的電阻 R1=201.7歐 （1分）25瓦燈的電阻 R2=484歐 （1分

40、）串聯(lián)后，25瓦燈的電壓為U2，根據(jù)串聯(lián)分壓， U2= （2分）代入數(shù)據(jù)，解得：U2=155伏，超過了燈的額定電壓。 （2分） （2）設(shè)使用60瓦的燈m只，使用25瓦的燈n只，分別并聯(lián)后再串聯(lián)使用，各分壓110伏時，才能正常發(fā)光，此時有： 。 （1分）故使用5只60瓦的燈并聯(lián)后，再與12只并聯(lián)的25瓦的燈串聯(lián)即可。（1分）（3）此時總功率為W=W1+W2=560瓦+1225瓦=600瓦。 （2分）（99第九屆）七、（13分）淋浴用水的流量約為10升/分，合適的水溫約為50，用水時間約為4分鐘。電熱淋浴器有兩種設(shè)計，一種是淋浴時電流直接對于流動的水加熱，另一種則備有水箱，待箱中的水加熱至合適的溫

41、度后再淋浴。加熱前的水溫以20計。請根據(jù)上面提供的數(shù)據(jù)論證，第一種設(shè)計不適合大多數(shù)家庭的供電電路。如果水箱中的水恰好夠一個人淋浴用，供電電路允許的電流最大為10安，電加熱的效率為80，這種條件下把水箱中的水加熱最少需多長時間？答案：流量：f=10升分=1.6710-4米3秒溫差T=30用水時間t=4分=240秒水的比熱容c=4.2103焦（千克）水的密度=1.0103千克米3一定時間t內(nèi)電流的焦耳熱：Q1=IUt(1)這段時間內(nèi)水溫上升T所需的熱量：Q2=(ft)cT(2)假設(shè)焦耳熱全部用來使水升溫，則有Q1=Q2(3)解出代入數(shù)值，得I=96安(5)如果考慮到熱量散失，實際電流會比這個數(shù)值更

42、大，目前家庭電路所能承載的最大電流很少有超過10安培的，所以這種設(shè)計不適合家庭淋浴。水箱的水量m=t=40千克(6)使水箱中的水溫升至50所需的熱量：Q2=mcT(7)電流在時間t內(nèi)提供的焦耳熱：Q1=IUT(8)Q1=Q2(9)解出代入數(shù)值，得t=2.86103秒=48分(11)（99第九屆復(fù)）五、(1 5分)用10盞220 V、l00W的白熾燈每晚7：00到次日早6：00為一個地下過街通道照明原方案為始終將10盞燈并聯(lián)后接在220V的電源上為節(jié)約用電，小強設(shè)計了一個改進方案：將10盞燈分為 A、B兩組，每組內(nèi)的5盞均為并聯(lián)每晚7：00-1 1：00將兩組燈并聯(lián)后接在220V的電源上；晚1

43、1：00至次日早6：00將兩組燈串聯(lián)后接在220 V的電源上 1請按小強設(shè)計的方案連接圖中所示電路：當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)S接在左側(cè)時兩組燈并聯(lián)后接在電源上；接在右側(cè)時兩組燈串聯(lián)后接在電源上 2已知串聯(lián)時每盞燈的電阻為并聯(lián)時電阻的2/3，按小強的方案，每天用多少度電?與原方案相比，每月(30天)節(jié)約多少度電?答案：1答案如圖 2(1)每晚7：001 1：00用電 W1=4千瓦時 兩組電燈串聯(lián)時每盞燈兩端的電壓變?yōu)轭~定電壓的一半，電阻變?yōu)樵瓉淼?3由p=U2/R知，每盞燈的功率不再是100瓦，而變?yōu)?75瓦 這樣，每天晚上11：00到次日早上6：00用電 W2=263千瓦時 每天共用電 W=W1+W2=4千瓦時+263千瓦時=663千瓦時 。 (2)10盞燈始終并聯(lián)接入電路，每天晚上1 1：00到次日早上6：00用電為 W=7千瓦時 每天多用電W=437千瓦時 每月可節(jié)電：437千瓦時30=131千瓦時 （99第九屆復(fù)B) 三、（15分）由于冬季供暖系統(tǒng)發(fā)生故障，某房間內(nèi)溫度下降。小強在測量后發(fā)現(xiàn)，3小時內(nèi)溫度下降50C。后來臨時用電熱器供暖。耗電功率為2kw，電-熱轉(zhuǎn)換效率為80%，這時室內(nèi)溫度恰好保持不變，求室內(nèi)溫度降低10C時大約向外散熱多少。你在解決這個問題時所做