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1、【精品文檔】如有侵權(quán),請聯(lián)系網(wǎng)站刪除,僅供學(xué)習(xí)與交流電學(xué)綜合計算題(含答案)30道題.精品文檔.電學(xué)綜合計算題(含答案) 30道題1、研究表明,有些金屬電阻的阻值會隨溫度的變化而變化,物理學(xué)中利用這類金屬的特性可以制成金屬電阻溫度計,它可以用來測量很高的溫度,其原理如圖所示圖中電流表量程為015mA(不計其電阻),電源的電壓恒為3V,R為滑動變阻器,金屬電阻作為溫度計的測溫探頭,在t0時其阻值Rt隨溫度t的變化關(guān)系為Rt=100+0.5t(單位為)(1)若要把Rt放入溫度為0處進(jìn)行測量,使電流表恰好達(dá)到滿量程,既電流為15mA,則這時滑動變阻器R接入電路的阻值為多大?(2)保持(1)中滑動變阻
2、器R接入電路的阻值不變,當(dāng)被測溫度為600時,電路消耗的電功率為多大?(3)若把電流表的電流刻度盤換為對應(yīng)的溫度刻度盤,則溫度刻度的特點是什么?2、小紅學(xué)了電學(xué)知識后畫出了家里的電吹風(fēng)的電路圖(甲圖),她認(rèn)識只閉合開關(guān)S1時,電吹風(fēng)吹冷風(fēng),當(dāng)S1和S2同時閉合時,電吹風(fēng)吹熱風(fēng),小芬同學(xué)看了她的電路圖覺得有問題:如果只閉合S2,會出現(xiàn)電熱絲R工作時而電動機(jī)不工作的現(xiàn)象,從而使電吹風(fēng)的塑料外殼過熱造成損壞,小芬認(rèn)為只要把其中一個開關(guān)移到干路上,就能做到電熱絲R工作時,電動機(jī)就一定在工作,從而使塑料外殼不會因操作失誤而損壞乙圖為電吹風(fēng)機(jī)的銘牌請分析回答下列問題:(1)你認(rèn)為小芬應(yīng)該把那個開關(guān)移到干路
3、上,才能符合安全要求?為什么?(2)電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時,流過電熱絲的電流多大?(3)電熱絲R的阻值多大(電熱絲的阻值隨溫度變化不計)?3、某學(xué)校生物小組的同學(xué)為了探索一項技術(shù),使一種名貴的花在寒冷的冬季也能正常生長,決定搭建一個微型溫室,溫室內(nèi)需要安裝一個電發(fā)熱體根據(jù)設(shè)計,該發(fā)熱體用36V電壓供電,發(fā)熱功率為200W(設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)(1)電發(fā)熱體不采用220V電壓而用36V電壓供電的考慮是什么?(2)采用36V電壓供電,電發(fā)熱體需要自制,現(xiàn)決定用鎳鉻合金絲繞制,則繞制成的電發(fā)熱體正常工作時的電阻應(yīng)為多大?(3)同學(xué)們在實驗室里用2節(jié)干電池、電流表、電壓表等器材,測出一段鎳鉻合金絲
4、的阻值等于計算結(jié)果,用它制成發(fā)熱體后,實際功率卻小于設(shè)計的要求經(jīng)檢查,電壓正常,請你猜想產(chǎn)生這種情況的原因可能是什么? 4、如圖所示,電源電壓U=12V,R1為定值電阻,阻值為100,R為滑動變阻器,R的最大阻值為50,電流表量程為“00.6A”, 電壓表量程為“015V”,小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣,小燈泡的UI關(guān)系如右圖所示,求:(1)燈泡正常工作時通過燈絲的電流是多少?(2)S閉合,S1、S2都斷開時調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時,滑動變阻器接入電路中的阻值為多大?(3)S、S1、S2都閉合時,移動滑片P,當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值為多少時,整個電路消耗的總功
5、率最大?最大總功率是多少?5、保溫箱的簡化電路如圖所示,A為溫度傳感器,它的作用相當(dāng)于開關(guān),達(dá)到設(shè)定溫度時自動斷開電路;低于設(shè)定溫度時,自動接通電路。S是保溫箱的溫度設(shè)定開關(guān),它一共有三個擋,分別為60、50和40,加熱功率分別為90W、72W和45W。電源電壓為36V,R1、R2、R3都是發(fā)熱體。(1)當(dāng)S撥至1位置時,加熱功率是多少?R1的阻值是多少?(2)當(dāng)S撥至位置3時,電路中的電流是多少?(3)當(dāng)S撥至2位置,R2的阻值是多少?6、如圖1所示是測量高于湖水警戒水位裝置的原理圖長方形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接,底部有一小孔與湖水相通,且容器底面與警戒水位相平已知
6、電源電壓恒為6V,小燈泡標(biāo)有“2V 2W”字樣(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)兩金屬板間的湖水電阻R與的關(guān)系如圖2所示(h為容器A內(nèi)水柱高度)求: (1)小燈泡燈絲電阻是多少歐? (2)當(dāng)湖水水位高于警戒水位多少米時,燈泡正常工作?7、小芳家里的某品牌電烤箱銘牌及其內(nèi)部簡化電路如圖所示,R1和R2均為電熱絲。求:若某種食物需要用該電烤箱高溫檔烘烤1000s,該電烤箱消耗的電能是多少?電路中R1的阻值是多少?在低溫檔正常工作時,電路中的電流和R1的功率分別是多少?××牌電烤箱額定電壓220V額定功率高溫檔1100W低溫檔440W電源頻率50Hz8、圖甲是內(nèi)膽
7、為鋁質(zhì)材料的電飯鍋,內(nèi)部電路如圖乙所示,R1是加熱電阻,阻值為48.4;R2是限流電阻,阻值為484煮飯時,接通電源(220V 50Hz),閉合手動開關(guān)S1,電飯鍋處在加熱狀態(tài)當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103時,開關(guān)S1會自動斷開,斷開后若無外力作用則不會自動閉合,S2是一個自動溫控開關(guān),當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到80時會自動斷開,溫度低于70時會自動閉合(已知水的比熱容為4.2×103J/(kg);鋁的熔點為660)請解答下列問題:(1)如果接通電源后沒有放入食物就閉合開關(guān)S1,電飯鍋的內(nèi)膽是否會熔化?為什么?(2)在保溫和加熱兩種情況下,電飯鍋消耗的電功率之比是多少?(3)若在一個標(biāo)
8、準(zhǔn)大氣壓下將溫度為20,質(zhì)量為2.5kg的水燒開需要16min40s,求電飯鍋正常工作時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是多少?9、某電熱設(shè)備專供大棚菜在冬季里供暖用,其額定電壓為220V。它正常工作一個完整的周期為20 min,分成三個階段:電阻絲制熱、電機(jī)送風(fēng)和間歇階段,電熱器在額定電壓下工作時,電功率隨時間變化的關(guān)系如圖19所示。試問:(1)第1015 min,設(shè)備處于吹風(fēng)階段,電路的電流為多大?(2)電熱器正常工作1h消耗的電能是多少?(3)小紅用標(biāo)有“1200 r/kWh”字樣的電能表測量電熱器的實際耗電情況,關(guān)閉所有用電器,當(dāng)只有電熱器處于加熱階段,電能表轉(zhuǎn)盤1 min內(nèi)轉(zhuǎn)過了20轉(zhuǎn)。此時電路
9、的實際電壓是多大?10、如圖所示電路中,電源電壓不變,R1=20,滑動變阻器R2的最大阻值為60,小燈泡L的額定電壓為5v,電流表的量程(00.6A或03A)。只閉合S2時,電流表的示數(shù)為0.4A;只閉合S3,且變阻器的滑片P在正中點時,電流表的示數(shù)為0 .3A。(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)(1)電源電壓和燈絲電阻。 (2)只閉合S3時,要使小燈泡L正常發(fā)光,變阻器 R2連入電路的阻值。 (3)閉合S1S2S3,為保證不損壞電流表,變阻器R2的阻值可調(diào)范圍和電流表的變化范圍。11、圖14甲所示是某電子稱原理圖。托盤與彈簧相連,滑片P固定在彈簧上并能隨彈簧的伸縮上下滑動,R
10、是一根長x0=10cm的均勻電阻絲??毡P時,滑片P位于R的最上端,稱量最大值時,滑片P位于R的最下端。R最大阻值Rm=40,電源電壓恒為3V。請完成以下問題解答:(1)圖甲中的“質(zhì)量表”用 表改裝;R0在電路中的作用是 ;(2)空盤時,閉合開關(guān)S,電路電流為0.3A,求R0的阻值; (3)稱量最大質(zhì)量時,求電路消耗的總功率;(4)已知該彈簧壓縮的
11、長度L與所受壓力F的關(guān)系如圖乙所示。開關(guān)S閉合后,在托盤中放入重為G的物體時(G50N),求R接入電路的阻值(結(jié)果用含G、x0Rm的代數(shù)式表示)。12、某工地用電動起重機(jī)吊起重物,重物的質(zhì)量m=400kg,電源提供的電壓U=220V,不計一切摩擦。當(dāng)電動起重機(jī)以v=0.lm/s的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流I=2Aa (g取l0N/kg)(1)電動機(jī)線圈的電阻R是多少?(2)電動機(jī)勻速提升質(zhì)量m = 200kg的重物,電動機(jī)的輸人功率不變,提升速度是多少?13、如圖所示,電源電壓為6V,R為“30 0.25A”滑動變阻器,R1為“10 0.4A”電阻,電壓表量程為0 3V圖中虛線框內(nèi)接
12、有一只“20 0.3A”電阻R2(未畫出)已知: 閉合S1和S2,斷開S3時,調(diào)節(jié)R,使其接入電路的阻值為10,此時電路消耗的電功率為1.2W; 斷開S1,閉合S2S3,調(diào)節(jié)R,使其接入電路的阻值為6,此時電壓表的示數(shù)為1.0V 在情形 中,求電路的總電阻; 請在答題卷的圖中畫出虛線框內(nèi)的電路; 當(dāng)閉合所有開關(guān)時,為保證電路安全,求滑動變阻器接入電路的阻值范圍14、培養(yǎng)菌種需要在恒溫下進(jìn)行,圖10是探究小組設(shè)計的恒溫箱的簡易圖,他們將一段阻值為72的電熱絲接入電源電壓為36V的電路中(假設(shè)電熱絲阻值不隨溫度變化),請解答下列問題:(1)電路工作時,通過電熱絲的電流是多少安?(2)電熱絲工作1h
13、消耗電能多少焦耳?(3)為了保證某種菌種的培養(yǎng),恒溫箱的發(fā)熱功率應(yīng)調(diào)整為12W,在不改變電源電壓和原電熱絲的情況下,需在箱內(nèi)串聯(lián)一個阻值多大的電熱絲?15、如圖24甲所示,電源電壓為U保持不變,R0為定值電阻。閉合開關(guān),電流表A的示數(shù)為I,電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2。移動滑動變阻器得到在不同電流下的U1I圖線和U2I圖線,如圖24乙所示。隨著電路中電流的增大,電壓表V1的示數(shù)U1 ,電壓表V2的示數(shù)U2 ;(選填“減小”或“增大”)在UI坐標(biāo)中兩條圖線在Q點相交,此狀
14、態(tài)滑動變阻器連入電路的阻值是 ;請根據(jù)圖像求電源電壓U 和定值電阻R0的阻值。 16、電熱加濕器工作原理:加濕器水箱中部分水通過進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱槽中受熱至沸騰,產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴(kuò)散裝置噴入空氣中,從而提高空氣濕度。下表是某同學(xué)設(shè)計的電熱加濕器部分參數(shù),其發(fā)熱電路如圖所示,R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻,1、2、3、4為觸點,S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān),實現(xiàn)關(guān)、低、高檔的轉(zhuǎn)換。(1)若加熱前水溫為20,電熱槽內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,從加熱到沸騰最短時間為3分鐘,則電熱槽中水的質(zhì)
15、量是多少千克?(不計熱損失,c水=4.2×103J/(kg·),結(jié)果保留兩位小數(shù));(2)加濕器在低檔時的發(fā)熱功率;(3)對于需要制冷的室內(nèi),電熱加濕器會使其氣溫升高,請?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)的建議。額定電壓 220V 額定最大發(fā)熱功率 400W 水箱容積 4L 適用面積 4060m2 17、如圖21所示,電源兩端電壓U保持不變
16、。當(dāng)開關(guān)S、S1 、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P移到A端時,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)I;當(dāng)開關(guān)S、S1閉合,S2斷開,滑動變阻器的滑片P移到B端時,電路消耗的總電功率為P1,電壓表的示數(shù)為U1,電流表的示數(shù)I1;當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P移到中點時,R2消耗的電功率為P2,電壓表的示數(shù)為U2,電流表的示數(shù)為I2。已知U1:U2=2:5,U2:U=1:2,I=1.8A,P1 =2.88W。求:(1)電流I1與I2之比;(2)R2消耗的電功率為P2; (3)電源兩端電壓U。18、下圖是供電設(shè)備向居民樓用戶輸電的示意圖,為保證居民樓內(nèi)的用戶所有用電器都能正常工作,居民樓
17、的輸入導(dǎo)線間的電壓必須保證為220V,當(dāng)居民樓內(nèi)消耗的功率為44 kW時,求:(1)通過輸電線的電流為多少安?(2)若輸電線的總電阻為0.1,供電設(shè)備的輸出電壓是多少伏?(3)當(dāng)居民的用電器的額定功率由44 kW增加到88kW,所有用電器均正常工作時,輸電線路損失的功率增加了多少?19、在探究“家用電器”的綜合實踐活動中,小明與同學(xué)合作,在爸爸的協(xié)助下,以家里的電水壺為研究對象,記錄了如下表中的有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)上表中的記錄,請解答下面的問題。(1)求通電2min壺中的水吸收的熱量;(2)求電水壺中發(fā)熱體正常工作時的電阻值;(3)求2min內(nèi)電水壺消耗的電能和實際功率20、圖甲是測量高于湖水警戒水
18、位裝置的原理圖。長方柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接,底部有一小孔與湖水相通,且容器底面與警戒水位相平。已知電源電壓恒為6 V,小燈泡標(biāo)有“2 V 2 W”字樣(燈絲電阻不變)。兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖乙所示(x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù),即x=1/h)。求(1)小燈泡的電阻。(2)湖水水位高于警戒水位多少米時,燈泡正常工作。(3)將電流表改為水位計,水位計的刻度是否均勻,說明理由。21、如圖23所示電路中,電源電壓U保持不變。開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片P距左端處,電流表示數(shù)為I1=0.5A,電壓表示數(shù)為U
19、1=6.5V,電阻R2和R3消耗的電功率為P1,電阻R1和R2消耗的電功率為P2,電路消耗的總電功率為P;開關(guān)S1S2閉合,保持滑動變阻器的滑片不動,電路消耗的總電功率為P。已知:P1:P2=5:6。求:(1)電阻R1的阻值;(2)電源兩端的電壓U;(3)通過開關(guān)閉合與斷開,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,電路消耗的最大電功率與最小電功率之比。22、如甲圖所示的電路,電源暗箱中電源電壓和電阻R0均保持不變。小剛為探究滑動變阻器的電功率P與其接入電路的阻值R的關(guān)系,做了多次實驗。 (1)當(dāng)電壓表的示數(shù)為8 V時,電流表的示數(shù)為1 A,問:此時滑動變阻器接入電路中的電阻
20、R是多大?它的電功率是多大? (2)根據(jù)實驗測得的幾組數(shù)據(jù)的處理結(jié)果,小剛在坐標(biāo)紙(乙圖)上畫出了滑動變阻器的電功率P隨其接入電路中的阻值R的變化圖像,由圖像可知:當(dāng)滑動變阻器的電功率P最大時,滑動變阻器接入電路的電阻是多大?此時通過滑動變阻器的電流是多大?(3)電源暗箱中的電阻R0是多大?23、有一種電飯鍋(如圖甲),它上面的銘牌如圖乙所示,內(nèi)部電路如圖丙所示。R1是加熱電阻,R2是限流電阻,R2的阻值為484。煮飯時接通220V電源,閉合手動開關(guān)S1,電飯鍋處在加熱狀態(tài)。當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103時,開關(guān)S1會自動斷開,斷開后若無外力作用則不會自動閉合。S
21、2是一個自動溫控開關(guān),當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到80時會自動斷開,溫度低于70時會自動閉合。問: (1)若接通電源后沒有閉合開關(guān)S1,那么電飯鍋能將飯煮熟嗎?為什么?(2)在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下若用這種電飯鍋燒水,則開關(guān)S1的自動斷電功能不起作用,這是為什么?(3)在加熱情況下,求R1的阻值。(4)在保溫情況下,電飯鍋消耗的電功率是多少?24、目前很多城市已經(jīng)使用了風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)如圖20所示 ,它具備了風(fēng)能和太陽能產(chǎn)品的雙重優(yōu)點:該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在蓄電池,也可以通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)獨立發(fā)電并儲存在蓄電池;在風(fēng)、光都具備時可以同時發(fā)電。某種型號的風(fēng)光互補(bǔ)路燈技術(shù)參數(shù)如下:風(fēng)力
22、發(fā)電額定功率風(fēng)力發(fā)電額定風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動風(fēng)速路燈額定電壓路燈額定功 率太陽能電池板平均輸出功率260W8m/s3m/s24V60W100W(1)假設(shè)路燈每晚工作10h,求路燈正常工作時的電流和每晚消耗的電能。(2)如果太陽光照射到地面時的輻射功率為800J/(s.m2)(1s輻射在每1 m2上的光能為800J),若太陽能電池板的面積為1.25 m2,太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為多大?(3)在平均風(fēng)速為8m/s的晚上,風(fēng)力發(fā)電機(jī)除了保障路燈正常工作外,同時還給蓄電池充電,如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)一晚上工作時間為8 h,則在這段時間內(nèi)蓄電池儲存電能是多少KW.h?(4)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與風(fēng)速v的平
23、方成正比。我市沿海風(fēng)速不低于5m/s的時間每年不少于4000 h,試估算這臺風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)利用風(fēng)能的最小年發(fā)電量是多少KW.h?25、如圖甲是冬天取暖的電熱油汀,圖乙是其結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)接通電源后,位于底部的電加熱管使導(dǎo)熱油被加熱,導(dǎo)熱油通過散熱片將熱量散發(fā)到室內(nèi)空氣中。圖丙是某型號三檔電熱油汀的工作原理圖。油汀內(nèi)有R1(“220V800W”)和R2(“220V1200W”)兩根電熱管,通過控制S1和S2實現(xiàn)三檔功率調(diào)節(jié),LED是發(fā)光二極管。某型號電熱油汀銘牌上的部分參數(shù)如下表。額定電壓額定頻率加熱功率LED發(fā)光二極管220V50Hz800W/1200 W / W10mA(1)當(dāng)S1S
24、2都閉合時,求油汀發(fā)熱功率最大值。此狀態(tài)下油汀工作2小時發(fā)熱管消耗的電能是多少?(2)散熱片做成翼狀,目的是 。經(jīng)查閱導(dǎo)熱油的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:= 0.87g/cm3、C=2.5KJ/(Kg·)、沸點348、不易揮發(fā)。電熱油汀使用導(dǎo)熱油而 不用水的主要原因是什么?(3)如果R0=21800,LED二極管的額定電壓多大?指示燈電路消耗的功率多大?26、如圖 20 是電飯鍋的實物
25、圖,圖 21 (甲)是它的內(nèi)部電路圖,圖 21 (乙)是電路簡圖。它有“高溫?zé)蟆焙汀盃F飯、保溫”兩擋,由溫控開關(guān)自動控制。煮飯時,先要按下溫控開關(guān)按鈕;到達(dá)設(shè)定溫度(飯己煮熟),按鈕會自動彈起。( l )對照觀察圖 21 (甲)和(乙),按下溫控開關(guān)按鈕,“燒煮電路部分”的電壓為 “保溫電路部分”將 (選填“工作”或“不工作” )
26、;溫控開關(guān)按鈕彈起后,電路中的電流比原來 (選填“大”或“小”)。 ( 2 )當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時,電飯鍋電路的總功率為 1100w 。求:“燒煮電路部分”的電阻 R1。 ( 3 )溫控開關(guān)按鈕彈起后,電飯鍋電路的總功率為 44W 。、求: 電路中的電流; “保溫電路部分”的電阻 R2。 ( 4 )已知,只有當(dāng)指示燈和限流器兩端的電壓與電源電壓相差不大時,指示
27、燈才會發(fā)光。請通過相關(guān)計算或分析,說明為什么溫控開關(guān)按鈕彈起時,紅燈熄滅而黃燈亮。27、家庭室內(nèi)裝修要用到某種液體乙烯材料和三混粉,工人師傅使用加熱與攪拌為一體的用電器,下圖是該用電器的工作原理圖。先在室溫下把液體乙烯材料放入容器中,溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱,發(fā)光二極管正常發(fā)光,當(dāng)液體溫度達(dá)到70,溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動接cd,發(fā)光二極管熄滅,電動機(jī)起動,再倒入三混粉在容器中保溫攪拌,攪拌均勻后,涂抹到墻壁上使之更加平滑牢固。旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab時電路消耗功率為1522W,旋轉(zhuǎn)開關(guān)接cd時電路消耗功率為l200W,電動機(jī)正常工作的功率為l1OOW,發(fā)光二極管L規(guī)格為“2V 0.2W”,R1是加熱電熱絲,
28、R2是保溫電熱絲,R0為保護(hù)發(fā)光二極管正常工作的限流電阻。(忽略溫度對電阻的影響)(1)用電器正常工作時,求保溫電熱絲R2的電阻值。(2)液體乙烯材料質(zhì)量為6kg,初溫為20,求溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時,液體乙烯材料吸收了多少熱量?C液=1.8×103J/(kg·0C)(3)溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時,電路正常工作了6分40秒,該過程中加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量為多少?二、綜合題28、明明家最近在裝修新房子, 衛(wèi)生間里準(zhǔn)備裝一種電熱水器, 目前市面上有兩種電熱水器供家中選擇, 一種是傳統(tǒng)的預(yù)熱式電熱水器, 如圖甲,其部分參數(shù)如表。另一種是即熱式電熱水器,
29、如圖乙,它沒有儲水箱,體積小巧。冷水進(jìn)入熱水器后,分46路被大功率電熱管加熱,然后再匯合成一路從出水噴頭流出,隨著溫度設(shè)定及出水量的不同,加熱功率可從4000W7000W變化。它較傳統(tǒng)的熱水器優(yōu)點在于:即開即熱;不開不加熱,節(jié)能;且加熱效率高達(dá)96%以上。請解答:(1)一般情況下,熱水淋浴要求水溫升高30,請計算預(yù)熱式電熱水器裝滿水后,正常工作將水加熱到可以淋浴的溫度,水需要吸收多少的熱量?需要通電加熱多長時間?(2)即熱式電熱水器的額定電壓也是220V,請計算它在加熱水達(dá)到最大功率時,家庭電路干路中增加的電流是多少?(精確到0.1A)(3)明明調(diào)查發(fā)現(xiàn)他家房子電能表、空氣開關(guān)、墻內(nèi)導(dǎo)線的相關(guān)
30、參數(shù)分別為“220V 40A”、“220V 30A”、“220V 40A”。請分析他家能否安裝這種即熱式電熱水器。若不能,還想安裝如何解決。預(yù)熱式電熱水器額定電壓220V額定功率2000W額定容量80kg加熱效率90%圖甲:預(yù)熱式電熱水器 圖乙:即熱式電熱水器 29、如圖所示是一種常見的臺式飲水機(jī)結(jié)構(gòu)剖面圖,控水槽內(nèi)浮體A與閥門C固定相連,當(dāng)A恰好浸沒時閥門C關(guān)閉,A來浸沒時C略有下降,桶內(nèi)水流入控水槽中。已知桶內(nèi)水位高40厘米,閥門C橫截面積1厘米2,不計A、C
31、本身重力、大氣壓和熱量損失,問:(1)控水槽內(nèi)保持一定水位,浮體A的最小體積應(yīng)為多大?(2)若熱膽中儲水1千克,由電熱管加熱,要求在10分鐘內(nèi)把水從20加熱到100,則電熱管的電功率為多大?(3)飲水機(jī)的電路如圖乙,水沸騰前,紅燈亮、綠燈滅、加熱管正常工作;水沸騰后,綠燈亮、紅燈滅、加熱管不工作。試分析溫控開關(guān)1和2在水沸騰前后通斷情況以及紅綠指示燈電阻R紅、R綠應(yīng)滿足的條件。 30、按照我國交通管理的規(guī)定,“紅燈停、綠燈行、黃燈預(yù)備”。小明在科技活動中設(shè)計了一個實驗電路,如圖所示,用以模擬十字路口的紅綠燈控制。請你認(rèn)真分析后填空: (1)當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通
32、位置“1”時,有_個燈發(fā)光,發(fā)光燈的連接采用的是_聯(lián)方式; (2)當(dāng)開關(guān)接通位置“3”時,允許_方向的車輛通行(選填“東西”或“南北”); (3)你認(rèn)為小明的設(shè)計是否可行_;(選填“可行”或“不可行”)(4)聯(lián)系實際,對設(shè)計方案提一條改進(jìn)性建議_
33、60; _。參考答案一、計算題1、考點:歐姆定律的應(yīng)用;電阻的串聯(lián);電功率的計算專題:計算題;應(yīng)用題;電路和歐姆定律;電能和電功率分析:(1)根據(jù)Rt=100+0.5t求出0時,金屬電阻的阻值,根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出電路消耗的電功率;(2)根據(jù)Rt=100+0.5t求出600時,金屬電阻的阻值,根據(jù)P=和電阻的串聯(lián)求出電路消耗的電功率;(3)由電流的變化可知刻度盤上的溫度與電流的關(guān)系解答:解:(1)當(dāng)t=0時,Rt=100+0.5t=100,由歐姆定律得:此時電路中的總電阻:R總=200,串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,R=R總Rt=200100=
34、100;(2)當(dāng)t=600時,Rt=100+0.5t=400,電路中的總電阻:R總=Rt+R=400+100=500,電路消耗的總功率:P=0.018W;(3)電流與溫度的關(guān)系可以表示為:I=,則可知指針偏轉(zhuǎn)越大,對應(yīng)的溫度越低,同時,電流與溫度不成正比,所以刻度不均勻答:(1)滑動變阻器接入電阻為100;(2)600時,電路中消耗的功率為0.018W;(3)刻度不均勻,指針偏轉(zhuǎn)越大,對應(yīng)的溫度越低點評:本題審題非常關(guān)鍵,應(yīng)由題干中所給信息明確出電阻與溫度的關(guān)系,再去結(jié)合電學(xué)知識計算出結(jié)果本題對學(xué)生要求較高,區(qū)分度較高2、考點:電功率與電壓、電流的關(guān)系;歐姆定律的變形公式專題:計算題;信息給予
35、題;歐姆定律;電能和電功率分析:(1)要做到電熱絲R工作時,電動機(jī)就一定在工作,從而保證塑料外殼不會因操作失誤而損壞,只有把s1移到干路上(2)已知電吹風(fēng)吹熱風(fēng)和冷風(fēng)的功率,兩者之差就是電熱絲的功率,已知發(fā)熱功率和額定電壓,利用公式I=得到電熱絲的電流;(3)已知發(fā)熱功率和額定電壓,利用公式R=得到電熱絲的電阻解答:已知:U額=220V P1=460W P2=20W 求:(2)I=?(3)R=?解:(1)要做到電熱絲R工作時,電動機(jī)就一定在工作,從而保證塑料外殼不會因操作失誤而損壞,根據(jù)圖示要把S1移到干路上就可(2)電熱絲的發(fā)熱功率為P=P1P2=460W
36、20W=440W,P=UI,通過電熱絲的電流為I=2A;(3)P=,電熱絲的電阻為R=110答:(1)要做到電熱絲R工作時,電動機(jī)就一定在工作,從而保證塑料外殼不會因操作失誤而損壞,根據(jù)圖示要把S1移到干路上就可;(2)通過電熱絲的電流為2A;(3)電熱絲的電阻為110點評:本題考查了電路圖的改進(jìn)、電流、電阻的計算,關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用,要注意吹熱風(fēng)時的功率和吹冷風(fēng)時的功率之差為電熱絲R的電功率3、解: (1)使用36V電壓供電更安全(2)R6.48(3)電熱絲的電阻隨溫度升高而增大,根據(jù)P,U一定,R增大則P減小4、解:(1)正常工作時通過燈絲的電流,由圖可知當(dāng)UL=6V時,IL=
37、0.5A 或 (1 分) (2)S閉合,S1、S2都斷開時,L、R串聯(lián)由圖可知當(dāng)UL=4V時,IL=0.4
38、A, (2分) (3)S、S1、S2都閉合時,R1、R并聯(lián) 當(dāng)I=0.6A時,電路消耗的總功率最大
39、0; (1分) (1分)
40、 (2分)5、點撥:本題的關(guān)鍵是S撥至位置“1”時,電路的加熱功率最大,還是S撥至位置“3”時,電路的加熱功率最大。當(dāng)電源電壓U不變時,根據(jù)可以知道,電源電壓一定時,電阻越小,功率越大,所以當(dāng)S接1時功率最大為90W。當(dāng)S接“3”時是三個電阻串聯(lián),電阻最大,功率最小為45W。全解:(1)當(dāng)S撥至1位置時,電路電阻最小,功率最大,P1=90W由得。(2)當(dāng)S撥
41、至3位置時,電阻最大,功率最小P3=45W。由P=UI得(3)當(dāng)S撥至2時,R1、R2串聯(lián),總功率為72W由得R2=3.6回味:本題中要會判斷在什么情況對應(yīng)的功率最大,我們可能會認(rèn)為“當(dāng)S撥至位置1時,電阻最小,功率最小,P1=45W”,這樣就為后面的解題產(chǎn)生了極大的干擾。6、 解:(1)根據(jù)P=可得,燈泡的電阻:RL=2;(2)燈泡正常發(fā)光時,兩端的電壓為2V,串聯(lián)電路中各處的電流相等,根據(jù)歐姆定律可得,電路中的電流:I=1A,湖水電阻R與L串聯(lián),湖水電阻兩端的電壓:UR=UUL=6V2V=4V,則R=4,由圖象可知,當(dāng)R=4時,=0.2m1,h=5m答:(1)小燈泡燈絲電阻是2歐
42、; (2)當(dāng)湖水水位高于警戒水位為5米時,燈泡正常工作7、(1)1.1×106J(2)44(3)2A 176W8、(1)不會熔化;當(dāng)接通電源后,加熱電阻工作,當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到80時開關(guān)S2會自動斷開,但是開關(guān)S1繼續(xù)接通,當(dāng)鍋內(nèi)溫度103時,開關(guān)S1會自動斷開,電熱鍋處于保溫狀態(tài),而鋁的熔點為660,所以不會熔化-2分;(2)1:11-2分;(3)水吸收的熱量8.4×105J-2分;電飯鍋消耗的電能106J-2分;電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率84%-2分.9、(1)P=UI I=P/U=220W/220V=1A
43、160;(2) W總=W電+W風(fēng)=P電t電+P風(fēng)t風(fēng)=1.21kw×0.5h+0.22kw×0.25h=0.66kwh (3)P=U2/R R電熱絲=U額2/P電熱絲=(220V)2/1210W=40W實=20r/1200(r/kwh)=(1/60) kwh t=1min=(1/60)hP實=W實/t=(1/60) kwh ÷ (1/60)h=1kw=1000wP實=U實2/R電熱絲U實2=P實R電熱絲 =1000W
44、5;40 即U實=200V10、(1)設(shè)電源電壓為U,燈絲的電阻為RL, 只閉合S2時, R1與L串聯(lián)U=I1(Rl+RL)=0.4A×(20+RL) 只閉合S3時,
45、R2與L串聯(lián)U=I2(+RL)=0.3A×(30+RL) 得U=12V RL=lO (2)只閉合S3時,若L正常發(fā)光,IL=0.5A所以R2=14R最大時電流表示數(shù)最小I=I1+I2=+=+=0.8A 所以電流表接03A的量程 電流表示數(shù)為3A時,=I-I1=3A-0.6A=2.4A,所以=5 即R2取值范圍為560,電流表的示數(shù)范圍為0.8 A3 A或3 A0.8 A(l分) 11、12、13、 由公式P = U2/R總 得
46、R總 = 30 如圖所示 當(dāng)I1 = 0.25A時,U = I1(R2 + R) 解得R = 4 當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時,UR/U = R/(R2 + R) 代入數(shù)據(jù)解得R = 20 為了保證電路安全,滑動變阻器接入電路的阻值R的范圍應(yīng)為:4 R 20 14、 (1)I=U/R=36V/72=0.5A(2)t=1h=3600s W=UIt=36V×0.5A×3600s=64800J(3) P= U 2/R&
47、#160; R=U 2/P= (36V)2/12W=108串聯(lián) R串= R總R=10872=3615、 解: 減小 增大 (2分) 0 (1分) 由圖像可知:電源電壓U=4.5V(1分)U1=1.5V時,電路中的電流I=3.0A &
48、#160; 兩端的電壓Uo=UU1=4.5V1.5V=3.0V 的電阻=(1分) 根據(jù)圖像中不同的點,只要結(jié)果正確都得分16、解:(1)不計熱損失,有:Q1=Q2 P1t=cm(t2t1)
49、60; 400W×3×60s=4.2×103J/(kg·)×m×(100-20) m=0.21kg (2)P2=0.5P1=0.5×400W=200W (3)可以降低電熱槽內(nèi)氣壓 其他正確解答均可17、解: 開關(guān)S、S1 、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P移到A
50、端時,如圖1所示;開關(guān)S、S1閉合,S2斷開,滑動變阻器的滑片P移到B端時,如圖2所示;開關(guān)S、S2閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P移到中點時,如圖3所示;由圖2 3:U1:U2=2:5,U2:U=1:2解得:U1:U=2:5由圖2: U1:U=2:5 解得:R3=4R1由圖3: U2:U=1:2 解得:R3=2R2由圖2 3:電源兩端電壓不變, 解得:由圖2 3得:解得:由圖2 3:電源兩端電壓不變
51、,得: 解得:由圖2:解得:18、解:將實際問題轉(zhuǎn)化為電路圖,見右圖(1)已知U0220VP044Kw4.4×104WI220A(2)UU線U0IR線U0220A×0.1220V240V(3)I400AP線I2R線(400A)2×0.116000W增容前:P線I2R線(200A)2×0.14000WP線P線P線16000W4000W12000W19、(1)通電2min壺中水吸收的熱量:Q吸c水m水(tt0)8.82×104J(2)由PUIU2R可得電水壺發(fā)熱體正常工作時的電阻值;RU2P60.5
52、(3)電水壺2min內(nèi)消耗的電能:W9×104J 電水壺的實際功率:P7.5×102W 20、(1)小燈泡的電阻(2)燈泡正常發(fā)光時,通過燈泡的電流由于A內(nèi)湖水電阻R與L串聯(lián),則由圖像可知,當(dāng)R=4時,h=5m,則湖水水位高于警戒水位5m。(3)不均勻,當(dāng)超過警戒水位時,湖水水位發(fā)生變化,A內(nèi)湖水電阻R發(fā)生改變,由可知,U、RL不變,則I與R不成比例,電流表的示數(shù)變化不均勻,即水位計的刻度不均勻。21、 (1)R1=5(2)電源電壓U=10V(3)28:13。22、解:(1)由得 l分 l分&
53、#160; P=UI =8V×lA=8W1分 (2)由乙圖:當(dāng)功率最大P滑=9W,R滑=4l分 由P=UI=I2R得 1分 (3)U源=U滑+U0=I滑R滑+I滑R01分 U源=1.5 A×4.0+1.5 A×R0
54、160; 1分 同理可得U源=1 A×8+1A×R0 由、式解得:R0=41分23、 (1)不能,因為當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到80時,S2自動斷開,電飯鍋進(jìn)入保溫狀態(tài)。(2)因為在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點是100,達(dá)不到103,所以S1不會自動斷開。 (3) 48.4 (4)90.9W 24、解:(1)I= PL/ UL=60W/24V =2.5A - 1分W= PL t=60W×10×3600s=2.16×106J - 2分(2) 太陽能電池板接收到的總
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