初二物理競(jìng)賽班春季第3講復(fù)習(xí)版講義(真題集訓(xùn)--應(yīng)用電路)

1、第三講 真題集訓(xùn)應(yīng)用電路真題選講【例1】 （6屆復(fù)賽）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“220V 1000W”字樣請(qǐng)你幫她設(shè)計(jì)一種方法，用來測(cè)量這只水壺?zé)畷r(shí)的效率寫出所用器材測(cè)量步驟、導(dǎo)出計(jì)算公式【解析】 器材：溫度計(jì)（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(cè)水的初溫t1（3）接通電源，開始計(jì)時(shí)（4）測(cè)得燒水時(shí)電源的實(shí)際電壓U（5）水剛沸騰時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，測(cè)得加熱時(shí)間t，然后測(cè)得水的沸騰溫度t2計(jì)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【例2】 （7屆初賽）小明家有一個(gè)

2、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(gè)電爐在相同環(huán)境下（空氣的溫度和壓強(qiáng)相同）燒開同樣一壺水用了12分鐘，請(qǐng)你幫助小明算一算他家當(dāng)時(shí)的電源電壓約為多大你在計(jì)算中使用了哪些近似條件？【解析】 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（5）近似條件：電爐的電阻不隨溫度改變；熱量散失忽略不計(jì)【例3】 （8屆初賽）甲、乙兩處距離為，其間鋪設(shè)了由兩根導(dǎo)線組成的電話線，每單位長(zhǎng)單導(dǎo)線的電阻為r(r的單位為歐/米)，乙處終端接有負(fù)載電阻，如果線路中途某處兩導(dǎo)線因絕緣層損壞而相聯(lián)，為了找出相聯(lián)位置，給你一臺(tái)電壓為的直流穩(wěn)壓電

3、源和一個(gè)量程合適的電流表，怎樣求出損壞處離甲端的距離和損壞處的接觸電阻？【解析】 1.將甲處斷開，乙處將負(fù)載電阻解除，并在乙處接上直流穩(wěn)壓，（輸電電壓為U）,將電流表接在電路中測(cè)得電流為I1設(shè)電話線損壞處的接觸電阻為R, L為損壞處離甲處的距離，則有 :2.乙處斷開，在甲處接上直流穩(wěn)壓電流，將電流表接在電路中測(cè)得電流為I2則有:解聯(lián)立方程及，得 ：，【例4】 （11屆復(fù)賽）課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)制作了一個(gè)電熱孵卵器，他們用兩根額定電壓和額定功率都相同的電熱絲作熱源，再連入一個(gè)電阻R0，使這臺(tái)孵卵器即使斷了一根電熱絲，單絲工作產(chǎn)生熱量的效果仍然及雙絲工作時(shí)產(chǎn)生的熱量效果完全相同若電源兩端的電壓為

4、U，兩絲的額定電壓均為UL、額定功率均為PL (1)畫出孵卵器的電路圖(2)R0的阻值是多大?(3)R0在單絲工作及雙絲工作狀態(tài)下消耗功率之比是多少?【解析】 (1)見圖答4 P單=P雙，(2)據(jù)題意可知，而R=UL2/PL，(R為電熱絲電阻值)， (3)或，【例5】 （13屆初賽）手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電器中多使用可充電電池，電池上所標(biāo)的“電壓”和“容量”是兩個(gè)重要參數(shù)容量的單位通常為“毫安時(shí)”(符號(hào))某種可充電電池所標(biāo)的電壓是，容量是1300mA·h，請(qǐng)估算這種電池可儲(chǔ)存的電能，【解析】 從容量單位的組成看，它是放電電流及放電時(shí)間的乘積原則上，這種電池應(yīng)該能夠以1300mA的電流放電l

5、h放電功率PUI，放電1h釋放的能量EPt1.56W×3600s5.6×103J，所以，這種可充電電池可以儲(chǔ)存的能量大約是5.6千焦【例6】 （13屆復(fù)賽）小明家新買了一條標(biāo)有“220V50W”的電熱毯，他想用電流表和電壓表測(cè)量電熱毯的電阻值，于是連接了如圖所示的電路其中R為待測(cè)電熱毯的電阻，電源兩端的電壓為6V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20但是，小明在測(cè)量過程中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)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(qǐng)分析產(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?請(qǐng)畫出你的電路圖【解析】 根據(jù)電熱毯的額

6、定功率和額定電壓可以推算出，它的電阻約為 滑動(dòng)變阻器是及它串聯(lián)的，它們的總電阻是兩者之和但滑動(dòng)變阻器只有20，遠(yuǎn)小于電熱毯的電阻，滑動(dòng)變阻器阻值的變化對(duì)總電阻的影響很小，所以對(duì)電路中的電流和電熱毯兩端電壓的影響很小按圖所示的電路連接，測(cè)量時(shí)可以有效地改變電熱毯兩端的電壓【例7】 （14屆初賽）圖為一種摩托車轉(zhuǎn)向燈的電路原理圖其中“RJ開關(guān)”為由繼電器控制的開關(guān)，可以使電路間歇地通斷，D為指示燈當(dāng)S撥至1位置時(shí)，RD1、RD2前后兩個(gè)右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光，向外界發(fā)出右轉(zhuǎn)信號(hào)，同時(shí)D燈閃亮，向駕駛員顯示轉(zhuǎn)向燈正常工作左轉(zhuǎn)時(shí)道理及右轉(zhuǎn)一樣若四只轉(zhuǎn)向燈都用“6V、10W”的燈泡，D用“6V、1.5W”的燈泡，

7、電源兩端電壓為6V試通過計(jì)算說明，為什么把S撥至1、2的任何位置時(shí)D燈都會(huì)發(fā)光，而左、右轉(zhuǎn)向燈不同時(shí)發(fā)光？【解析】 因?yàn)闊鬌的規(guī)格是“6V、1.5W”，所以燈D的電阻為RD=U2/PD=24轉(zhuǎn)向燈的規(guī)格都是“6V、10W”，所以轉(zhuǎn)向燈的電阻均為RU2/P=3.6W左（或右）兩只轉(zhuǎn)向燈和燈D總電阻：R總=RDR/225.8當(dāng)摩托車向右（或左）轉(zhuǎn)時(shí)，開關(guān)S接至位置1（或位置2），此時(shí)右轉(zhuǎn)（或左）向燈RD1、RD2兩端的電壓為6V，正常發(fā)光而通過燈D的電流：ID=U/R總=0.23A所以燈D上獲得的功率：PD=I2RD=1.3W由于PD及燈D的額定功率（1.5W）差不多，所以此時(shí)燈D也能發(fā)光及此同時(shí)

8、，通過左（或右）轉(zhuǎn)向燈中每只燈泡上的電流：IID/2=0.12A所以每個(gè)左（或右）轉(zhuǎn)向燈的實(shí)際功率為：P實(shí)=I2R0.052W由于左（或右）轉(zhuǎn)向燈的P實(shí)遠(yuǎn)小于其額定功率10W，所以左（或右）轉(zhuǎn)向燈不能發(fā)光【例8】 （15屆初賽）有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤，其測(cè)體重部分的原理圖如圖11中的虛線框所示,它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生，變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表)，其中AO：BO=5：l，壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa，且已知壓力傳感器R的電阻及所受壓力的關(guān)系如下表所示壓力F /N0501

9、00150200250300電阻R/300270240210180150120設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68 V，取g=10N/kg請(qǐng)回答：（1）該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處?（2）如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA，這個(gè)人的體重是多少?（3）若壓桿及壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2，則該秤的最大稱量值是多少?【解析】 （1）依題知,電子秤空載時(shí),壓力傳感器受到的壓力F1=0,由表知,此時(shí)壓力傳感器的電阻為R1=300,電路中的電流為I1=U/R1=4.68V/300= 0.015 6A=15

10、.6mA所以,該秤的零起點(diǎn)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的15.6mA處（2）當(dāng)電流表刻度盤的讀數(shù)為I2=20mA時(shí),壓力傳感器的電阻為R2=U/I2=234由表中的數(shù)據(jù)可以看出,壓力隨電阻的變化是線性的設(shè)此時(shí)的壓力為F2,列比例式解得F2=110N 設(shè)該人體重為G,壓桿受到傳感器向上的支持力,其大小為F2由杠桿的平衡條件有F2·AO = G·BO,解得BO=550N（3）傳感器能承受的最大壓力Fmax= pS =400N設(shè)踏板上能最大重力為Gmax,Fmax·AO =Gmax·BO,得Gmax=Fmax·AO/BO=2 000N【例9】 （16屆

11、初賽）空調(diào)的“匹數(shù)”，是對(duì)空調(diào)輸入功率的粗略標(biāo)識(shí)因相同匹數(shù)不同品牌空調(diào)的制冷效能有較大的差異，為便于比較，空調(diào)的效能常以“制冷量”來表示在選擇空調(diào)時(shí)，除了制冷量和制熱量（對(duì)冷熱空調(diào)而言）外，還要考慮“能效比”空調(diào)的能效比，它表示空調(diào)器是否高效節(jié)電目前市場(chǎng)上空調(diào)器的能效比相差很大，一般在23之間，最高的可達(dá)到3.5左右，應(yīng)盡量挑選能效比高的空調(diào)房間所需的制冷量和制熱量可按下面的公式計(jì)算：制冷量Q冷=S(房間面積)×140W一180 W；制熱量Q熱=S（房間面積）×180 W240 W（此公式適用于層高2.5 m的房間，如果層高偏大，則應(yīng)適當(dāng)加大功率）下表是小明家準(zhǔn)備購(gòu)買的某一

12、型號(hào)空調(diào)的使用說明書的一部分額定制冷量/W5000室內(nèi)機(jī)組噪聲額定制熱量/W5300室外機(jī)組噪聲電源220V 50HZ室內(nèi)機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）/工作電壓/V220室外機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）/額定制冷輸入電流/A8.6額定制冷輸入功率/W1850熱泵額定制熱輸入電流/A8.7熱泵額定制熱輸入功率/W1880 請(qǐng)結(jié)合上面所介紹的知識(shí)和空調(diào)使用說明書，通過計(jì)算回答下面的問題：（1）這臺(tái)空調(diào)的能效比是多少（2）小明家新購(gòu)買樓房客廳的面積約為30m2，層高為2.7 m，他想在客廳內(nèi)安裝上表所示的空調(diào)請(qǐng)你通過計(jì)算說明這種選擇是否合理（3）若小明家用此空調(diào)器制冷

13、，空調(diào)器的壓縮機(jī)每天實(shí)際工作6 h，一個(gè)月僅空調(diào)一項(xiàng)所支付的電費(fèi)約為多少？（當(dāng)?shù)氐碾妰r(jià)為0.5元/度）【解析】 （1）這臺(tái)空調(diào)的能效比為 （2）所需的制冷量為：Q冷S×140W180W=30×140W180W=4020W所需的制熱量為：Q熱S×180W240W=30×180W240W=5160 W查表得：空調(diào)的額定制冷量為5000W，額定制熱量為5300W，都略大于房間所需要的制冷量和制熱量考慮到樓房高度2.7m>2.5m，應(yīng)適當(dāng)加大功率，故這種選擇是合理的（3）空調(diào)一個(gè)月內(nèi)消耗的電能為W=Pt =(8.6×220×)W

14、5;6h×30=340.6kW·h，應(yīng)支付的電費(fèi)為340.6kW·h×0.5元/ kW·h =170.3元【例10】 (16屆復(fù)賽)育才中學(xué)科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)可以測(cè)量電阻值的多量程歐姆表，圖3中所示為其中兩個(gè)量程的測(cè)試電路，G為靈敏電流表，其內(nèi)阻R0=100 、電流靈敏度(即指針在滿刻度時(shí)流過靈敏電流表的電流)U=100A，R為可調(diào)電阻，阻值變化范圍為05 k，Rl和R2為定值電阻，R1=15 ，R2=11k，E為1.5V干電池，S為量程選擇開關(guān)測(cè)量時(shí)把待測(cè)電阻兩端分別及A、B兩端相接為了能從靈敏電流表上直接讀出待測(cè)電阻的阻值，需在表盤上重新標(biāo)

15、注示數(shù)請(qǐng)回答：（1）在指針滿偏處，盤面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少?（2）當(dāng)A、B間斷開時(shí)，指針?biāo)傅奈恢锰?，盤面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少?（3）開關(guān)分別置于1和2位置時(shí)，在表盤正中間位置處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)各是多少?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由（4）該歐姆表表盤上的刻度是否均勻?請(qǐng)從電路原理上說明理由【解析】 （1）A、B兩端直接連接在一起時(shí)(RAB=0),調(diào)節(jié)滑動(dòng)電阻器使靈敏電流表指針滿偏,則指針?biāo)?處盤面上應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)為0（2）當(dāng)A、B斷開時(shí),電阻應(yīng)為無窮大,這是指針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)應(yīng)標(biāo)（3）開關(guān)置于2時(shí),且將A、B短接時(shí)表針滿偏,則R+R1+R2=15k,若在A、B間接一電阻Rx,且剛好使表針指在表盤中間位置,這時(shí)電路中

16、的電流為滿偏時(shí)的一半,電路中的總電阻為滿偏時(shí)的2倍,即Rx= R+R1+R2=15k,所以該擋位表盤中間示數(shù)應(yīng)為15k開關(guān)置于1時(shí),且將A、B短接時(shí)表針滿偏,這時(shí)電路中總電阻為=15,同理若在A、B間接一電阻Rx,且剛好使表針在表盤中間位置,這時(shí)電路中的電流為滿偏時(shí)的一半,電路中的總電阻為滿偏時(shí)的2倍,即Rx=15,所以該擋位表盤中間示數(shù)應(yīng)為15（4）歐姆表表盤上刻度是不均勻的理由:用R0表示A、B短接時(shí)電路中總電阻,測(cè)量電阻Rx時(shí),電路中電流I =U/(R0+Rx),可見I及Rx不成正比,所以歐姆表表盤上的刻度是不均勻的【例11】 (16屆復(fù)賽)現(xiàn)在流行的無線市話俗稱“小靈通”，是一種新型的

17、個(gè)人無線接入系統(tǒng)，具有語音清晰、發(fā)射功率低、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、功能多、價(jià)格合理等特點(diǎn)它的使用使傳統(tǒng)意義上的固定電話不再固定在某個(gè)位置，可在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)自由移動(dòng)使用，隨時(shí)隨地接聽、撥打本地和國(guó)內(nèi)、國(guó)際電話表1是某一型號(hào)小靈通的部分資料數(shù)據(jù)若這種小靈通在正常使用的情況下，充電一次可使用7天，累計(jì)通話時(shí)間為1.2 h，通話時(shí)耗電功率為平均發(fā)射功率的20倍則：（1）這部小靈通正常通話時(shí)的工作電流大約多大?（2）小靈通開機(jī)但不通話時(shí)的狀態(tài)稱為待機(jī)這部小靈通的待機(jī)電流大約多大?（3）在沒有充電器的情況下，可用一個(gè)電壓略高于3.6V的直流電源為小靈通電池臨時(shí)應(yīng)急充電請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，用圖6所示的直流電源給這

18、部小靈通的電池充電，并畫出充電的電路圖 表l尺寸(長(zhǎng)×高×寬)約45 mm×83mm×23.5 mm質(zhì)量約85g發(fā)射功率約10 mW(平均)電池3.6V 580mA·h鋰電池充電器輸入：AC220V 50Hz輸出：DC5.2V 320mA充電器重約50 g充電時(shí)間2.53.5 h連續(xù)待機(jī)時(shí)間48200 h【解析】 （1）手機(jī)通話的電功率: P=200mW根據(jù)公式P=UI,可求得這部手機(jī)正常通話時(shí)的工作電流:I =P/U=55.6mA（2）這部手機(jī)的電池充電一次獲得的總能量:W總=7 516.8J累計(jì)通話時(shí)間消耗電能W通= pt通=864J正常使

19、用的情況下,待機(jī)7d消耗的電能,W待= W總-W通=6 652.8J由公式W=UIt可求得這部手機(jī)的待機(jī)電流大約為I待=W通/Ut待=3.06mA（3）因?yàn)橹绷麟娫吹妮敵鲭妷簽?6V,遠(yuǎn)大于被充電池的電壓,所以需要串聯(lián)一個(gè)阻值適宜的電阻才能充電另串接一只電流表,觀察充電電流不超過320mA,以免燒壞電池讓直流電源的電流從電池正極流入,負(fù)極流出其電路圖如答案圖4【例12】 (16屆復(fù)賽)現(xiàn)在有些住宅區(qū)使用的水表是預(yù)付費(fèi)式的水表，每個(gè)用戶一表一卡，憑卡用水，卡中數(shù)據(jù)輸入表中，水表自動(dòng)開閥供水所購(gòu)水用完后自動(dòng)關(guān)閥斷水，用戶必須重新購(gòu)水，方能重新用水圖7是某水表廠生產(chǎn)的預(yù)付費(fèi)式的IC卡水表，其主要技術(shù)

20、參數(shù)如表2所示請(qǐng)根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，回答下列問題：項(xiàng)目FY-15E熱水表FY-20E熱水表FY-25E熱水表質(zhì)量1.41.82.5長(zhǎng)度165 mm195 mm225 mm口徑(DN)15 mm20mm25mm過載流量3m3h5m3h7m3h常用流量1.5m3h2.5m3h3.5m3h分界流量0.12m3h0.2m3h0.3m3h最小流量0.03m3h0.05m3h0.07m3h起動(dòng)流量0.010m3h0.012m3h0.017m3h水表性能B級(jí)表密封性1.6MPa水壓，15min內(nèi)不泄漏最小讀數(shù)0.0001 m3最大讀數(shù)9999.9999 m3用戶竊水自動(dòng)關(guān)閥并提示電源3.6V、2.4Ah鋰電池

21、2節(jié)串聯(lián)IC卡的保密性射頻卡，一表一卡，不可復(fù)制IC卡使用壽命使用次數(shù)>10萬次報(bào)警方式剩余水量2 m3時(shí)報(bào)警，用完剩余水后關(guān)閥靜態(tài)工作電流0.5mA開閥或關(guān)閥時(shí)的工作電流500mA常用流量誤差2工作溫度溫度：0一90(FY系列)工作水壓0.1 MPa0.6MPa材料銅 （1）要保證水表正常工作，水平位置相對(duì)水塔內(nèi)的水面高度差的范圍應(yīng)是多少?(g取10 Nkg)（2）如果水表僅處在靜態(tài)下，最多能使用多少天才需更換電池?水表開閥或關(guān)閥時(shí)它的電功率是多少?（3）FY-25E型熱水表在常用流量狀態(tài)流出50的熱水時(shí)，需要用多大功率、效率為80的鍋爐來加熱原來溫度為20的水?如果連續(xù)這樣供熱水，一

22、晝夜至少需要燒多少煤?(煤的熱值是3×107Jkg)（4）FY一15E熱水表報(bào)警后，在常用流量下用水，大約還能用幾小時(shí)?（5）FY-20E水表出水口水的最大流速是多少?【解析】 （1）從表中可知,水表的工作水壓是0.1MPa 0.6MPa,由工作水壓p=gh+p0,得h = (p-p0)/g,所以h1= (p1-p0)/g =0m所以h2= (p2-p0)/g =50m所以,高度差范圍是0m 50m（2）從表中可知電池的容量為2.4Ah,靜態(tài)工作電流0.5mA,根據(jù)公式I =Q/t,得t= Q/It=2×102d從表中可知,水表開閥或關(guān)閥時(shí),水表通過的電流為500mA,電源

23、是由兩節(jié)3.6V的電池串聯(lián)組成,即電源兩端的電壓為7.2V,根據(jù)電功率公式:P= UI,P= UI =3.6W（3）從表中可知,FY-25E型熱水表的常用流量為3.5m3/h,即該水表此時(shí)每小時(shí)流出3.5m3的水根據(jù)公式:Q吸= cm(t-t0)和Q吸=Pt1,得P= cm(t-t0)/t1代入數(shù)據(jù)后,得:P=1.53×105W從題目已知,煤的熱值3×107J/kg,根據(jù)公式Q放= Pt2=Q吸= qm,得m= Pt2/q,m =440.6kg（4）從表中可知,FY - 15E型熱水表的常用流量為1.5m3/h,水表報(bào)警時(shí),剩余水量為2m3,用完這2m3水后關(guān)閥還可使用的時(shí)

24、間=剩余水量/常用流量即t =2m3/(1.5m3/h) = 1.33h(未考慮常用流量誤差)（5）從表中可知,FY-20E型熱水表的過載流量為5m3/h,出水口的口徑為20mm,水表的最大流速=過載流量/出水口的橫截面積即v = (5m3/h)/(D/2)2解得v =4.4m/s【例13】 (19屆初賽)小明搬進(jìn)剛裝修完的新家，媽媽給他買了一個(gè)床頭燈，他將這個(gè)床頭燈插在床邊墻壁的插座上晚上，小明在床上看書時(shí)，突然床頭燈熄滅了，過了一會(huì)兒，燈又亮了，這時(shí)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

25、知道為什么他的床頭燈會(huì)出現(xiàn)這種“奇怪現(xiàn)象”，線路究竟出了什么問題？ （1）請(qǐng)你畫出小明家裝修時(shí)連接浴霸燈及床頭插座（床頭燈）的電路圖，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析產(chǎn)生這一“奇怪現(xiàn)象”的原因 （2）如果不想讓土述“奇怪現(xiàn)象”出現(xiàn)，床頭燈的開關(guān)能正?？刂拼差^燈的亮滅，請(qǐng)畫出正確的電路圖【解析】 （1）裝修時(shí)墻壁內(nèi)的電路是錯(cuò)誤的，如圖1所示當(dāng)衛(wèi)生間“浴霸”燈的開關(guān)S1斷開，床頭燈 代管S2閉合，“浴霸”燈L1和床頭燈L2是串聯(lián)的，因?yàn)椤霸“浴睙艏按差^燈的額定電壓相同，“浴霸”燈的額定功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于床頭燈的額定電功率，所以“浴霸”燈燈絲電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于床頭燈燈絲電阻，當(dāng)“浴霸”燈及床頭燈串聯(lián)時(shí)，“浴霸”燈的電功率將遠(yuǎn)

26、遠(yuǎn)小于床頭燈的電功率，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，正確電路圖如圖2所示課后訓(xùn)練1 （7屆初賽）做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量約0.5安的電流,但是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)當(dāng)時(shí)只有一個(gè)量程為0.3安的電流表.如果手邊有12伏學(xué)生電源、050歐的滑動(dòng)變阻器、電爐用的電阻絲，以及導(dǎo)線和開關(guān)，有什么簡(jiǎn)單辦法可以把電表的量程臨時(shí)地近似改為0.6安?畫出電路圖,簡(jiǎn)述操作步驟【解析】 操作步驟：1 （1分）照?qǐng)D連接電路，滑動(dòng)變阻器的滑片放在電阻最大的位置，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電阻絲的端擰在電流表的一個(gè)接線柱上，端暫時(shí)不連；2 （2分）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使

27、電流表達(dá)到滿刻度；3 （2分）試著將電阻絲的不同位置連在電流表的另一個(gè)接線柱上，以改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度，當(dāng)電流表達(dá)到半偏時(shí)將這個(gè)位置擰緊在接線柱上2 （15屆初賽）科技小組的同學(xué)們準(zhǔn)備對(duì)市場(chǎng)上一批標(biāo)有“PZ220V100W”的燈泡進(jìn)行一項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)他們測(cè)出燈泡在不同電壓下的實(shí)際電流值(見下表)實(shí)驗(yàn)操作可靠、數(shù)據(jù)無誤電壓UV180185l90195200205電流IA0.4170.4260.4340.4410.4470.453電壓UV210215220225230235240電流IA0.4580.4620.4670.47l0.4750.4790.482請(qǐng)你回答：（1）試通過計(jì)算說明這種燈泡在

28、標(biāo)稱電壓下工作時(shí)，其消耗的功率是否等于額定功率（2）假如生產(chǎn)這種燈泡的鎢絲的粗細(xì)是一定的為使其在標(biāo)稱電壓下工作時(shí)消耗的功率等于額定功率，其長(zhǎng)度為一確定的數(shù)值l0，實(shí)際上這個(gè)燈泡鎢絲的長(zhǎng)度比 l0長(zhǎng)了還是短了?為什么? （3）如果要使這種燈泡達(dá)到額定功率，加在燈泡L的實(shí)際電壓應(yīng)為多大?【解析】 （1）P = UI =220V×0.467A = 102.7W >100W,大于額定功率（2）鎢絲短了一些根據(jù)P=UI,實(shí)際功率大于100W,是因?yàn)閷?shí)際電流大于額定電流;根據(jù)歐姆定律,電壓力變而電流大是因?yàn)闊艚z的電阻小了一些;在材料和橫截面積一定時(shí),電阻小說明鎢絲比l0短了一些（3）以燈泡

29、兩端的實(shí)際電壓U和實(shí)際功率P作為橫坐標(biāo)軸和縱坐標(biāo)軸根據(jù)題目表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算出不同電壓下的實(shí)際功率列表如下:電壓U/V180185190195200205功率P/W75.0678.8182.4685.9989.4092.87電壓U/V210215220225230235240功率P/W96.1899.33102.74105.98109.3112.57115.68在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪出P-U圖像如圖答3所示當(dāng)P =100W時(shí),由圖像可讀得U =216V即當(dāng)加216V電壓時(shí)能達(dá)到額定功率3 （15屆復(fù)賽）李明得到一個(gè)國(guó)外生首開的電熱暖手器，銘牌表示額定值的字樣中，能看清楚的只有“24W”這幾個(gè)字為了能正

30、確使有該用電器，他把一只標(biāo)有“600，0.4 A”的定值電阻及電熱暖手器和開關(guān)串聯(lián)起來，連接到家庭照明電路中，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)觀察：將開關(guān)接通后，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)137圈恰好用了100s；斷開開關(guān)后，電能表轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80圈；觀察電能表上標(biāo)有3000r/(kW·h)字樣；他在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間內(nèi)，家中其他用電器的使用情況沒有變化請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算電熱暖手器的額定電壓是多少？你在計(jì)算過程中忽略了什么因素的影響？由此導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果是偏大還是偏??？【解析】 接通開關(guān)時(shí)，電能表測(cè)出的是所有用電器在100s內(nèi)消耗的總電能斷開開關(guān)后，電能表測(cè)出的就是李明家其他用電器在60s內(nèi)消耗的電能斷開

31、開關(guān)前后的功率分別為：，所以，實(shí)驗(yàn)支路的串聯(lián)（總）功率為：實(shí)驗(yàn)支路的總電阻為：電熱暖手器的電阻為：所以，電熱暖手器的額定電壓為：在上述計(jì)算中，忽略了溫度對(duì)電阻的影晌在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，電熱暖手器的實(shí)際電壓為：，小于其額定電壓由于電流的熱效應(yīng)，溫度升高，電阻增大，電熱暖手器在額定電壓下（正常）工作時(shí)，其電阻會(huì)大于，故其實(shí)際的額定電壓也會(huì)大于測(cè)量值109V，因此忽略溫度對(duì)電阻的影響，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小4 （18屆初賽）頻率為300MHz-300GHz的電磁波，它的波長(zhǎng)很短，通常稱之為微波微波能沿直線傳播，在遇到金屬材料時(shí)能發(fā)生反射：遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料叫可以穿透；遇到含有水分的蛋白質(zhì)、脂肪等介

32、質(zhì)可被吸收，并將微波的電磁能量變?yōu)閮?nèi)能人們熟悉的手機(jī)就是利用微波進(jìn)行通訊的GSM手機(jī)的工作頻率般為900MHz1800MHz波段使用手機(jī)通話時(shí)，微波會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一種“加熱效應(yīng)”，微波頻率越高，人對(duì)其能量吸收率就越高，危害也就越大下表提供了某種型號(hào)手機(jī)的技術(shù)參數(shù)請(qǐng)根據(jù)這砦技術(shù)參數(shù)和微波的上述特性解決下列問題某型號(hào)GSM手機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)表工作電壓標(biāo)準(zhǔn)配置電池最長(zhǎng)通話時(shí)間最大發(fā)射功率工作頻率4.1V670mAh300min2W900/1800MHz（1）手機(jī)的最大工作電流約是多少?在300min的通話時(shí)間內(nèi)，手機(jī)的平均功率約為多少？（2）請(qǐng)列舉兩項(xiàng)減小手機(jī)微波輻射危害的措施；（3）某網(wǎng)站刊載了一則

33、“手機(jī)煮雞蛋”的消息：兩名實(shí)驗(yàn)人員將一個(gè)生雞蛋放置在陶瓷杯子里，在雞蛋兩側(cè)各放置部手機(jī)，讓聽筒及雞蛋的水平距離保持2cm左右用其中一部手機(jī)撥通另一部手機(jī)，并保持通話狀態(tài)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到65min時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員取出雞蛋，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)完全熟透請(qǐng)判斷這則消息的真?zhèn)?，并?jiǎn)要說明理由【解析】 （1）手機(jī)的最大工作電流按最大工作電流計(jì)算，手機(jī)可放電小時(shí)，所以在的通話時(shí)間內(nèi)手機(jī)的平均功率是（2）降低手機(jī)的發(fā)射功率（如CDMA手機(jī)的最大發(fā)射功率是0.2W）減少通話時(shí)間用耳機(jī)和小麥克風(fēng)通話使手機(jī)離開頭部遠(yuǎn)一些，減少對(duì)于部的傷害（3）這則消息敘述的事實(shí)是不能實(shí)現(xiàn)的以一個(gè)雞蛋的質(zhì)量為50g計(jì)算，因?yàn)殡u蛋的主要成分是水，所以比

34、熱和水差不多，設(shè)煮熟雞蛋的溫度升高最大約為即煮熟的一個(gè)雞蛋相當(dāng)于把50g水加熱溫度升高需要吸收的熱量：兩個(gè)手機(jī)通話，根據(jù)（1）的計(jì)算，其發(fā)射微波的平均功率可取0.55W，那么通話65min，提供的能量大約是（），即使按最大功率2W計(jì)算，手機(jī)也只能提供大約是的能量考慮到手機(jī)是向四面八方發(fā)射電磁波，設(shè)各個(gè)方向的強(qiáng)度是大致相同的，雞蛋所接受的電磁波只可能是手機(jī)發(fā)射的電磁波中的很小一部分（小于1/6）因此手機(jī)不可能把雞蛋煮熟，網(wǎng)站的消息是虛假的5 （16屆初賽）現(xiàn)在很流行的數(shù)碼相機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以直接生成數(shù)碼照片，從而可以方便地進(jìn)行編輯及加工，保存的時(shí)間也更長(zhǎng)而且數(shù)碼照片還可以直接在電腦上顯示出來，或

35、者通過電子郵件傳送出去右面是一款數(shù)碼相機(jī)的電池的一些資料根據(jù)右面提供的信息以及下面對(duì)數(shù)碼相機(jī)工作過程的介紹，回答相關(guān)問題：（1）數(shù)碼相機(jī)的電源打開后，就處于待機(jī)狀態(tài)，這時(shí)要消耗一定的電能；拍攝時(shí)，拍攝及處理數(shù)據(jù)所消耗的電能就更大假設(shè)用一個(gè)充滿電的電池作電源進(jìn)行拍照，每5min拍一張照片，相機(jī)使用過程中的平均工作電流為0.2A.請(qǐng)估算一節(jié)充滿電的電池最多可以拍攝多少?gòu)堈掌?）對(duì)一個(gè)電能己全部耗盡的這種電池進(jìn)行完全充電，充電的效率多大？【解析】 （1）電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存在電池內(nèi)的能量E=UIt=3.7V×2200×10-3A×3600s=29304J每拍攝一張照片平均消耗的能量 E1=U1I1t1=3.7V×0.2A×5×60s=222 J拍攝照片的張數(shù) n=E/E1=29304J /222 J=132張（2）對(duì)電池完全充電時(shí)，充電器向電池輸出的電能W=UIt=4.2V×2200×10-3A×2.5×3600s=83160J充電的效率=E/W=29304J /83160J =35.26 （17屆初賽）如圖所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖其中A為光源，B為由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯，R1為光敏電阻，R2為定值