中考物理培優(yōu)專項(xiàng)復(fù)習(xí)——電學(xué)計(jì)算題含答案

1、jz*電學(xué)計(jì)算題1如圖甲所示是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電子秤裝置，其中定值電阻Ro=1OQ,Rx 是壓敏電阻，其阻值隨壓力變化的圖像如圖乙所示。電子秤表是由量程為03V 的電壓表改裝而成的，電源電壓保持9V不變。電子秤托盤其質(zhì)量忽略不計(jì)放有質(zhì)量為1000g 底面積為 0.04m2薄壁容器，容器裝有質(zhì)量為 7000g 深為 12cm 的水p水=1.0 x103kg/m3 , g=10N/kg。求：甲乙容器對托盤的壓強(qiáng)；(2) 水對容器底的壓力；(3) 當(dāng)開關(guān) S 閉合，此時(shí)電子秤中電壓表的示數(shù);(4) 此電子秤的最大稱量為多少千克。(1) 2000Pa(2) 48N(3) 1.5V16kgjz*是多少？

2、 2從第 6min 至第 9min,豆?jié){吸收的熱量是多少？C豆?jié){=4.0X1 J/ kg?C 3豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少?144Q;21.8X1J2下面的圖表是從某臺電熱飲水機(jī)說明書上收集到的信息經(jīng)分析得知，當(dāng)開關(guān)S 閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，S 斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài). 為了測量它加熱時(shí)的實(shí)際功率，小明斷開其它所有用電器，只將該飲水機(jī)接入家庭電路中，閉合開關(guān)用時(shí)間為 7.5min ,同時(shí)觀察到家中標(biāo)有“ 1200r/kw?h 字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120 轉(zhuǎn)門.根據(jù)以上信息，求：1電阻 Ri的阻值不考慮溫度對阻值的影響；2飲水機(jī)熱水箱中的水從20C升高到 100C時(shí)

3、所吸收的熱量C 水=4.2XiJ/ kg?C;3飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際功率；4飲水機(jī)此加熱過程中的熱效率.S,測得熱水箱中的水從20C升高到 100C，所IL答：155Q.23.36X1J.3800W.493.3%.3.如圖甲是小jz*37.5 X 104如下圖，電源電壓恒定不變，電阻Ri的阻值為 20Q，滑動變阻器的最大阻值 R2為 40Q，小燈泡的額定電壓為 18V,燈絲電阻不隨溫度發(fā)生變化，閉合開關(guān)S。當(dāng)開關(guān) S、S 都斷開時(shí)，滑動變阻器的滑片 P 移動到中點(diǎn)時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.2A;當(dāng)開關(guān) Si、 S都閉合時(shí)，滑動變阻器的滑片P 移動到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A，求1電源電壓是多少

4、？2當(dāng)開關(guān) Si、S2 都斷開時(shí)，通電 imin,電路中產(chǎn)生的最大熱量是多少？3小燈泡的額定電功率是多少？1當(dāng) S 閉合，S、S2斷開時(shí)，滑動變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，電路由電阻Ri和 R2/2 串聯(lián)組成，電路中的總電阻 R=Ri+R2/2=20Q+40Q/2=40Q電源電壓 U=IR=0.3AX40Q=i2V(2)電路中元件均為純電阻用電器，由Q=l2Rt 有 Q=(U2/R)t 可知，只有當(dāng)電路中電阻最小時(shí)，電路中產(chǎn)生的熱量最多。此時(shí)滑動變阻器的滑片應(yīng)該滑到最左端，電路中只有電阻Ri的，那么電路產(chǎn)生的最大熱量為 Q=(U2/Ri)t= i2V2XiX60s/20Q=432J當(dāng)開關(guān) Si、S2都

5、閉合時(shí)，滑動變阻器的滑片P 移動到最右端時(shí)，電路中Ri發(fā)生短路，電路由燈L和滑動變阻器 R2并聯(lián)組成，電流表測干路電流，I =0.9A通過滑動變阻器 R2的電流為 l2=U/ R2=i2V/40Q=0.3A通過燈泡的電流為IL=I - l2=0.9A-0.3A=0.6A燈泡工作時(shí)的電阻為RL=U/IL=12V/0.6A=20Q燈泡的額定功率 P餓=U餓I餓=U2餓/RL=(18V)2/ 20Q=i6.2Wjz*為加熱狀態(tài)；當(dāng) S 斷開時(shí)，為保溫狀態(tài)；此時(shí)飲水機(jī)的電功率P=:2m=p水 V= 1.0 x13kg/m3X1x10-3m3=1 kg 加熱時(shí)水升溫吸收的熱量Q=m/ t=1kgx4.2

6、xJkg?Cx 90-60C=1.26x5J)飲水機(jī)加熱所需時(shí)間 t=5min=5x60s=300s ;5佳同學(xué)家里的電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種狀態(tài)，這兩種狀態(tài)輪流工作，完全由溫控開關(guān)S 自動控制：當(dāng)膽水的溫度被加熱到90C時(shí)，加熱狀態(tài)就停頓而進(jìn)入保溫狀態(tài)；當(dāng)膽水的溫度降到60C時(shí),加熱狀態(tài)就啟動如圖是該飲水機(jī)的電路原理圖佳同學(xué)通過觀察還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)膽裝有1L 水時(shí)，飲水機(jī)的加熱狀態(tài)每次只啟動 5 分鐘就停頓.問:(1)溫控開關(guān) S 在何種狀態(tài)(斷開或閉合)時(shí)，飲水機(jī)處在保溫狀態(tài)？這時(shí)飲水機(jī)的電功率是多少?(2)在加熱狀態(tài)中，飲水機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為水的能的效率是多少?P水=1.0 x1kg/m3、C

7、水=4.2xJ心12100(1)當(dāng) S 斷開時(shí)，只有 Ri接入電路；而當(dāng) S 閉合時(shí),電路中兩電阻并聯(lián)，那么總電阻小于R1的阻值，那么由3功率公式 P=A得，S 閉合時(shí)，電路中功率大，S 閉合時(shí),武Jf飲水機(jī)消耗的電能 W=T 2t=x300s=1.572XJ10那么飲水機(jī)的電能轉(zhuǎn)化為能的效率為n=572xl0-/80.2% .jz*6如圖甲所示電路，電源電壓恒為 1.5V,閉合開關(guān)后，把滑動變阻器 R2的滑片 P 從最右端向左移動.由 于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，滑片P 向左移動一段距離后，電流表才有讀數(shù)，此時(shí)電壓表的示數(shù)為1.35V.且電流表讀數(shù) I 與滑片 P 移動的距離 x 的關(guān)系如圖乙

8、所示求：1當(dāng)電流表開場有讀數(shù)時(shí)，滑片P 移動的距離 x 的值和 R2接入電路的阻值；2電阻 Ri的阻值；3當(dāng)滑片 P 移到 x 等于 10cm 處時(shí)，R2消耗的電功率.解：1由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電Ui=U - U2=1.5V - 1.35V=0.15V3由乙圖可知，當(dāng)滑片 P 移到 x 等于 10cm 處時(shí)，電路中的電流 I =0.3A ;Ri兩端的電壓:U1=IR1=0.3AX1Q=0.3V,R2兩端的電壓：S =U- 5=1.5V -0.3V=1.2V,R2消耗的電功率：壓；由圖乙當(dāng)電流表開場有讀數(shù)即I=O.15A 時(shí)，滑片 P 移動的距

9、離 x=5cm ;L35VI0.15AQ.u】-Q15VI-0. ISAQ.R2接入電路的阻值:R2=2Ri兩端的電壓:Ri=jz*P2=U2I=1.2VX0.3A=0.36Wjz*7、圖甲是測量高于湖水戒備水位裝置的原理圖。長方柱形絕緣容器并與電路連接，底部有一小孔與湖水相通，且容器底面與戒備水位相平。電源電壓恒為6 V，小燈泡標(biāo)有“2V 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湖水水位高于戒備水位多少米時(shí)，燈泡正常工作。3將電流表改為水位計(jì)，水位計(jì)的刻度是否均勻，說明理由。1小燈泡的電阻f2WLT2V2燈

10、泡正常發(fā)光時(shí)，通過燈泡的電流L廠17-人 6V-2VR - 4Q由于 A 湖水電阻 R 與 L 串聯(lián)，那么丿1A由圖像可知，當(dāng) R=4Q 時(shí)，h=5m，那么湖水水位咼于戒備水位 5m。Dip3不均勻，當(dāng)超過戒備水位時(shí)，湖水水位發(fā)生變化，A 湖水電阻 R 發(fā)生改變，由L可知，U、RL不變，那么 I 與 R 不成比例，電流表的示數(shù)變化不均勻，即水位計(jì)的刻度不均勻。8.某太陽能熱水器，可以貯水100L,天氣好時(shí)，吸收的太陽輻射能可以使水溫升得足夠高；陰雨天可用電輔助加熱，它的電加熱棒的額定電壓是220V，額定功率是 2000W。假設(shè)在的照射下，100L 的水溫從 20C上升到 50C，吸收太陽的熱量

11、是多少”【水的比熱 c =A部左右兩面插有豎直薄金屬板圖圖乙jz*4.2 X 10/ kg 】(2) 假設(shè)在陰雨天僅用電熱加熱棒在額定電壓下將這些水加熱，使之升高一樣的溫度，需要多長的時(shí)間(假設(shè)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水吸收的能)電加熱棒的電阻是多大？(3) 實(shí)際上用電加熱時(shí)間需要2h,實(shí)際加熱時(shí)間長的原因是什么？使用太陽能有什么好處？(1) 1.26X107J(2) t =6300sR= U2/P=24.2 Q(3)有熱量損失、實(shí)際電壓低于220V 環(huán)保、節(jié)約常規(guī)能源等9我國是一個(gè)水資源匱乏的國家愛動腦筋的小何同學(xué)，為了節(jié)約用水設(shè)計(jì)了一個(gè)儲水箱放在他家洗衣 機(jī)底部，用來儲存洗衣機(jī) 廢水，沖洗便盆

12、。將朱読衣機(jī)銘牌ftltuiCJ1C3O6毓定電壓Z* 230洗撫功辜220脫水功率330大洗播獰/kg 71根據(jù)有關(guān)技術(shù)參數(shù)，求洗衣機(jī)洗滌時(shí)的正常工作電流是多少？2為合理利用空間，他根據(jù)衛(wèi)生間的空間和洗衣機(jī)底面積的大小，確定儲水箱的長和寬分別為1.0m、0.5m .假設(shè)要求儲水箱的儲水量為300kg，求小何設(shè)計(jì)的儲水箱的高度至少為多少？3在寒冷的冬天，溫度太低會影響洗滌效果，小何進(jìn)一步思考：如果在洗衣機(jī)上安裝一個(gè)加熱電阻，這樣在洗滌前先將水加熱到適宜的溫度，可提高洗滌效果假設(shè)每次洗衣時(shí)，首次進(jìn)水量為 10kg，加熱時(shí)電能的 80%轉(zhuǎn)化為水的能，要求給 10kg 的水正常加熱 10min，使水

13、的溫度升高10C，求小何在洗衣機(jī)上安裝的加熱電阻為多少？C 水=4.2X1J/kg?C1洗衣機(jī)洗滌時(shí)的正常工作電流是1A;2儲水箱的高度 0.6m；3小何在洗衣機(jī)上安裝的加熱電阻為55.3Q.2 在保壓狀態(tài)下，加熱器正常工作1h 耗電 0.2kWh，求 R2的阻值.jz*時(shí)，測得電阻 R 兩端的電壓 U 與通過電阻 R 的電流 I 的變化關(guān)系如圖 2 所示。求:10如圖 1 所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S 后，滑動變阻器的滑片 P 由 a 端移動到 b 端jz*3電壓表 V1 示數(shù)的變化圍。4通過計(jì)算分析變阻器的滑片P 由 a 端移動到 b 端的過程中，電阻 R 消耗的電功率變化情

14、況。1電源的電壓為 12V2最大阻值 Rab=16Q3電壓表 Vi示數(shù)的變化圍是 08V2 變阻器的最大阻值。jz*L 貶端理 KE 為 2V劇 R兩端電壓 U 嚴(yán) Ua-u-220 V-2V-218V (1分 1(2)保壓時(shí)加熱 SKxXttP, 成;熱器電功率P2=也專恥=0. 2JW二20Wt1h心)假設(shè)電壓力鍋在3燈內(nèi)一倉處于加煥狀態(tài)，則水換 收的熱曜Q=i(l3i+Pjt(1分)Q喘二90%x ( 8 D0W4 20() W )x35x60=1.89x10(1分)Qit - Cp V * (t_tj1.89 x|們=4.2 x 10JJ/(kg - %： x ltf*kg/n?X 5

15、 x 10 Wx (i20r)til。弋(1分)由于鍋水溫到達(dá) 105C時(shí)，壓力鍋處于保壓狀態(tài)，溫度保持不變，所以吸熱后水溫升高到 (其它合理解答參考給分)。12、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(diǎn)：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨(dú)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(dú)立發(fā)電并儲存在蓄電池；在風(fēng)、光都具備時(shí)可以同時(shí)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)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電機(jī)路燈額定路燈額定太陽能電池板額定功率額定風(fēng)速啟動風(fēng)速電壓功率平均輸出功率260W8m/s3m/s24V60W100W1假設(shè)路燈每晚工作 10h,求路燈正常工作

16、時(shí)的電流和每晚消耗的電能。2如果太照射到地面時(shí)的輻射功率為800J/(s.m2)(1s 輻射在每 1 m2上的光能為 800J),假設(shè)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(shí)還給蓄電池充電，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)一晚上工作時(shí)間為8 h,那么在這段時(shí)間蓄電池儲存電能是多少KW.h ?4風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與風(fēng)速v的平方成正比。我市沿海風(fēng)速不低于 5m/s 的時(shí)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2W_am7二5450 o門分)(1 分)1分爐0旳2P)OI

17、F105C。KW.h ?jz*解：1I= PL/ UL=60W/24V=2.5AW= PLt=60WX10X3600S=2.16劃 10太陽能電池板接收到的總功率 P總=800J/(s.m2)X1.25 m =1000W太陽能電池板平均輸出功率 P出=100 W所以光電轉(zhuǎn)換效率為n=P出/P總=1oow/1ooow =10%333蓄電池可儲存的電能 W=P額一 P燈t=(260X10-K W 60X10 K W)X8h =1.6KW h4根據(jù)題意有 P額/ P =v額2/v2當(dāng)風(fēng)速為 5 m/s 時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率 P= v2/ v額2P額所以最小年發(fā)電量約為 W= Pt/=v2/ v額2P額t/=(52/82)X260X-3KWX4000h=406.25KW- h4電阻 R 消耗的電功率有 18W 變?yōu)?211.電壓力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)于一體，既平安又節(jié)能某型號電壓力鍋的額定電壓為220V,右圖是其工作原理圖，Ri、R2分別是主加熱器和保壓加熱器，Ri的額定功率為 800W; L 是用來指示電壓力鍋工作狀態(tài)的變色發(fā)光二極管，當(dāng)通過它的電流小于40 mA 時(shí)，發(fā)紅光，到達(dá) 40mA 時(shí),開場發(fā)綠光，只要有電流通過L 其兩端電壓就恒為 2V; R0是特殊電