電學(xué)綜合計(jì)算題含-答案

I.為了防止酒駕事故的出現(xiàn)，酒精測(cè)試儀己被廣泛應(yīng)用 .交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀的工作原理如圖所示 .電源電壓恒為 8V,傳感器電阻 R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，當(dāng)酒精氣體的濃度為 0時(shí)，R2的電阻為6（）。.使用前要通過(guò)調(diào)零旋扭（即滑動(dòng)變阻R1的滑片）對(duì)酒精測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零，此時(shí)電壓表的為6V.6V時(shí)，電流表的示數(shù)為多少？6VRI的電阻值為多少？調(diào)零后，R1的電阻保持不變.某駕駛員對(duì)著酒精測(cè)試儀吹氣 10s,若電流表的示數(shù)到0.2A,表明駕駛員酒駕，此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少？解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流.（1）當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R2的電阻為60。，此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V,..?串聯(lián)電路中各處的電流相等，..?根據(jù)歐姆定律可得，電流表的示數(shù)：U9、6VI=R2=60O=0.1A；（2）..?串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，..?此時(shí)R1兩端的電壓:S2VU1=U-U2=8V-6V=4V,AR1=I=0.1A=2OQ；（3）調(diào)零后，R1的電阻保持不變，此時(shí)變阻器兩端的電壓：U「=rRl=0.2Ax20Q=4V,:.電壓表的示數(shù):U2'=U-U1'=8V-4V=4V.2..電壓力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)于一體，既安全又節(jié)能.某型號(hào)電壓力鍋的額定電壓為220V,右圖是其工作原理圖，R1、R2分別是主加熱器和保壓加熱器,R1的額定功率為800W；L是用來(lái)指示電壓力鍋工作狀態(tài)的變色發(fā)光二極管，當(dāng)通過(guò)它的電流小于40mA時(shí)，發(fā)紅光，達(dá)到40mA時(shí)，開(kāi)始發(fā)綠光，只要有電流通過(guò)L其兩端電壓就恒為2V；R0是特殊電阻,其阻值隨鍋內(nèi)溫度變化而改變：接通電路，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b閉合，開(kāi)始加熱，當(dāng)鍋時(shí)，Sa、bc且未沸騰.LR0的最大阻值.1h0.2kWh,R2的阻值.5L、20C35min90%4.2x103J/解：（1）R.U.=U-Uz-=220V-6V=214V指示燈正常發(fā)光，R.的阻值R.=^=§^=2140Q,答：指示燈正常發(fā)光，R.的阻值京2140。.（2）閉合，SE斷開(kāi)，由電路圖知，此時(shí)電阻螞與處串連接在電濾上，U2 (220￥)；小火燉煮時(shí)發(fā)熱電阻的功率P=釧3

-423.5Q+60.

=100W；答：小火燉煮時(shí)發(fā)熱電阻的功率是100W.（3）m=pV=l.OX10-kg/m3X4.水燒開(kāi)時(shí)，水所吸收的熱星

5kg/Q=cmAt=4.2X103J(kgP)X4.5kgX(100P-20P)=1.512XI。勺，電熬鍋的功率P=￥=Lj￡耳。'史720W，35X60s720W.《1）I40*（1分L網(wǎng)皿'UJEHtn卷2v.HU兩#.u-<_?V2V21HV（1分）218V =54506.O4A

（1分〉（2）作，

寸，力口龍、冷n=工O.2.kWh O.2AW 200K 1分）乙％=《22?！浚?

<1分）A*2

— 200W（3）35inPM——UUI水吸（m收的赧EQ.?=-n（P.+PjJt<2吸=，C%x（8OOW+2（X）W）x35xC>n.Hi.89xlC*J=O點(diǎn)，”冰（t—M〉=c必p?Vt—V.）

（1分）（1分）1.89X1（/J=4.2X（I—2O*C）

-?< ）><1<）;>k：K：

/m,x5x1O*m*XC=11（X （1分）由于謁內(nèi)水溫話(huà)至UlOSPR寸.壓力謁處于侄壓彳犬恣，溫度保掃?不芨，朗以吸姝后水溫升高到105P。用12V的電源為微型電動(dòng)機(jī)供電的電路如圖（甲）所示 .當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān) SI、S2均向合上時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，電流 I隨時(shí)間t變化的圖象如圖（乙）所示 .當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作.己知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)歐姆定律不適用，并忽略溫度對(duì)電阻的影響，試解答下列問(wèn)題.SI、S24.8W.求電動(dòng)機(jī)的電阻及正常工作時(shí)的輸出功率.電動(dòng)機(jī)的工作電路及電源變化解：（1）根據(jù)開(kāi)關(guān)的控制作用可以看出，單刀雙擲開(kāi)關(guān)SI、S2電流方向改變，則可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn).I=0.4A,IjP=UI=12Vx（）.4A=4.8W,I'=1.2A,U12VR=I‘=A=IOQ,P熱=I2R=（0.4A）2xlOQ=1.6W,???P輸出=P-P熱=4.8W-1.6W=3.2W.故答案為：（1）同時(shí)：（2）4.8：（3）電動(dòng)機(jī)的電阻為10Q,正常工作時(shí)的輸出功率為3.2W12V,18R024Q,“6V3W”字樣。求燈泡的電阻和正常工作時(shí)的電流各是多少？S閉合，SI、S2都斷開(kāi)時(shí)，要使燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為多大？S、SI、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到何處時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最?。窟@個(gè)最小功率是多少？I.-P.U.-3W6V-0.5A （1分）因?yàn)楫?dāng)S閉合都新開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變陽(yáng)器與燈泡串聯(lián)接入電路。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，游動(dòng)頹器分擔(dān)的電壓燈 泡分擔(dān)的電壓相等，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻也為12Q（本問(wèn)若通過(guò)計(jì)算也可。）...............................（1分）當(dāng)S、S：、S：都閉合，R：和管動(dòng)芟阻器并聯(lián)接入電路。鬲以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的骨片移到最右端時(shí)，整個(gè)電路消耗的總 功 最小。 （1分）R=RoI3Ro-R.^=24Qx1（24Q+18Q>727fiP=U:R=（12V）:/72,7Q=14\V

.............................（1分）.............................（1分）（2014-嘉興）隨著生活水平的提高，掃地機(jī)器人逐步進(jìn)入普通家庭，掃地機(jī)器人具有主的部分參數(shù)，請(qǐng)回答卜列有關(guān)問(wèn)題：項(xiàng)目項(xiàng)目指標(biāo)參數(shù)工作電壓15V功率30W電池容量2000mAh（1）機(jī)器人吸塵的工作原理是通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部壓強(qiáng) ，從而使雜物進(jìn)入吸塵器.“2000mAh2000mA1有點(diǎn)亮用于掃地，則可供機(jī)器人持續(xù)正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？10%時(shí)會(huì)白動(dòng)返回充20座最遠(yuǎn)為多少米？（40%用于提供客克服阻力做功）解：（1）噩螂賤把舛址醐，同時(shí)翳云鋤野蹣卜充颯.甦器雌 7.璉傭了淑就地舫晦J'.W=UIS：I=?=^=2A=2OOOmA：由辱:,Q2000mAht=T=IOOOfHA=lh；殖確力做鼬為：W=UIt=15Vx2000mAhxl0%x40%=4320J;W=Fs得：W4320JS=F=W=216m；6. (2014- 東 營(yíng) 22OV 8無(wú)內(nèi)膽飲水機(jī)--管線機(jī)的電路原理如圖電熱稅Rl、R0繞在出水管上，水經(jīng)過(guò)出水管時(shí)被加熱，通過(guò)改變“溫、開(kāi)水選擇開(kāi)關(guān)”的狀態(tài)(“斷開(kāi)”或“閉合”)，可以選擇出溫水或開(kāi)水 .該管線機(jī)的額定電壓是 220V,開(kāi)水加熱電功率是2200W,溫水加熱電功率是1100W.巳知：電熱絲Rl、R0電阻不隨溫度變化，的比熱容c=4.2x103J/水的密度p=lxl03kg/m3,取g=ION/kg.問(wèn)：(1)(2)(3)

“溫、開(kāi)水選擇開(kāi)關(guān)"的狀態(tài)和出溫水、開(kāi)水的對(duì)應(yīng)關(guān)系如何？飲水機(jī)正常工作，出開(kāi)水時(shí)電熱稅中的電流是多少？電熱絲R0的電阻是多少？現(xiàn)在需要 的開(kāi)水 500mL,已知水的初溫是 水需要吸收多少熱量？如果電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是80%,飲水機(jī)正常工作時(shí)，燒開(kāi)這些水需要多少時(shí)間？正解：(1)SPflRC^RR1R商聯(lián)接入電路，此時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài).P2200W<2)根據(jù)題意可知，m=2200\V,由AUI可知，詼水機(jī)出開(kāi)水時(shí)電熱絲中的電流：1=U=220V=1OA.u2_yl(220V)2R0p-R可知，RO-P加?<3flm=pV=1.0x103kgm3><5OOxlO—6m3=C.5kg；水吸收的熱里：Q0及-cZ.2X103Jkg?*C*0.5kgx100*C-20*C)-1.68xlO5J?

-22ft,QQ1.68X10叮由忙W可得，門(mén)JL2.1X1o5j

80%

=2.1X1O5J;由W=Pt可知，1=「加=2200W =95.45s.為反對(duì)浪費(fèi)，響應(yīng)“光盤(pán)行動(dòng)”，小明為自助餐廳的餐桌設(shè)計(jì)了“光盤(pán)儀”。餐盤(pán)放在載盤(pán)上，若盤(pán)內(nèi)剩余食物的質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)規(guī)定位，人 -旦離開(kāi)餐桌，提示器就會(huì)發(fā)出提示音，其原理圖如圖所示。電源電壓 3V不變.提示器的電阻 R0恒為50歐姆，傳感器 R1的阻值隨載盤(pán)臺(tái)所載質(zhì)量變化的關(guān)系如下表所示。開(kāi)關(guān)S閉合后，問(wèn)：!00110120!00110120130140150160KX)908070605040傳感器5100gW,R1的阻值是多少?電路中的電流是多少?在第(1)5s,R1產(chǎn)生的熱址是多少？當(dāng)電路中的電流達(dá)到0.03 A時(shí)，提示器會(huì)發(fā)出提示音，若空 (1O分)解：(|)由表可知.K=100nt質(zhì)址為 R-K w!0On?5011=150nt此時(shí)盤(pán) 電路中的電流，=導(dǎo)=苔&=。02A內(nèi)剩余(2)電流逋過(guò)伍產(chǎn)Th的熱量：的質(zhì)量 0=尸A/=<O.02A)2X10Onx5s=0.2J<3)當(dāng)電路中的電流達(dá)剁0.03AH4

餐盤(pán)100g,食 是多-A?*- ?100￡1-50a=50n杏表可知.我fit臺(tái)所栽成械為150g剩余食物的質(zhì)雖rn*=150g-l(X)g=50&少？7.（2014海南）22.（12分）下表為某電烤箱銘牌的部分參數(shù)（其中高溫檔的額定功率模糊不清），其簡(jiǎn)化電路如圖所示， Rl、R2均為電熱絲（電阻不隨溫度變化），求：電烤箱在低溫檔正常工作時(shí)的電流；5min消耗的電能；在高溫檔正常工作時(shí)的額定功率（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）220V220V額定電壓額定功率低溫檔440W中溫檔1IOOW高溫檔22OV22OV

P1-440W，U-220V■?-I1^F，1=440W=2A；U220V因?yàn)殡妷阂欢〞r(shí)，電阻最大，電流最小，電功率最早小，處于低溫檔，R2=--22Q=I10O；X Ij2A<2）P2=11OOWt2=5min=300s.?在中溫檔是消耗的電能為：W2=P2t2=ll00Wk300s=3.3xl05j;<3）由電路可知只有心能單獨(dú)工作,電路處于中溫檔位，所以玲貝I]R2-l10O-44O=66Q

=腎峰窟Lc當(dāng)U—走電阻最小，電功率最大，因此兩電阻井聯(lián)時(shí)，達(dá)到高溫，卜鼻112=（22。％）2昌22以）_^R[R244C 660用豆?jié){機(jī)制作豆?jié){的過(guò)程是:按合適的比例把豆料、清水放人豆?jié){機(jī)中、經(jīng)過(guò)預(yù)熱、打漿、加熱等程序.即可制成熟豆?jié){.某豆槳機(jī)的參數(shù)如下表：型號(hào) 額定電

新定翁率 打紫功

加熱功率 容策SYL-624

220V

.SOHz

I100W

'f2000mL1.5kg,13min14所示.請(qǐng)解答下列問(wèn)題：6min9niin的熱量是多少?(c豆?jié){=4.Ox(2｝豆?jié){機(jī)正常工作完成一次豆?jié){制作，共消耗多少電能？fl)= 4.0 x lO'J/(kg?C)5.5心(loor-70X?)n!.8x】0‘J -(I分)13min,llmin.2min=P\t—1100Wx11x60s**726000J []PJfa與=200UTx2x60sn24000J 冬^)共消桂電施—726000J+24C00J7500QOJ (1分)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(kāi)關(guān)接ab開(kāi)始加熱，發(fā)光二極管正常發(fā)光，當(dāng)液體溫度達(dá)到溫控旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)自動(dòng)接cd,發(fā)光二極管熄滅,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，再倒入三混粉在容器中保溫?cái)嚢?，攪拌均勻后，涂抹到墻壁上使之更加平滑牢固。旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)接 ab時(shí)電路消耗功率為 1522W,旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)接cd時(shí)電路消耗功率為1200W,電動(dòng)機(jī)正常工作的功率為II00W,發(fā)光二極管L規(guī)格為“2V0.2W，RR是保溫電熱絲，Ro電阻。(忽略溫度對(duì)電阻的影響)Ro的電阻值。6kg,abcd時(shí),液體乙烯材料吸收了多少熱量【C浪=1.8XIO5J/（kg°C）］溫控旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)接ab開(kāi)始加熱到剛接cd時(shí)，電路正常工作了 6分40秒，該過(guò)程中加電熱絲產(chǎn)生的熱量為多少？34.（1）L7"*侏況乜Kg=

Py—I>1200W—11OONV—1OO-WVJa/F?4—<22OV）"/1OO>J<Z—?<??*C-點(diǎn)丹M：g_C：.mA?:■1.8x1OJ/<k.Hx<>icK

x<7<yy—2。"。〉一5.4xio\j**t!L赤：lu—F*.ZVJu—O.2WZ2V—O.1A.次圮=西做女皿/由衽的功*xF?*—VJxI..—22OVxO.1/V—22-W力口冷Mim必7肖*g+SF?M>_Pdt>—P女—1522XXZ—NN'W—1S<>O\X^力口必以必 產(chǎn)u主臼勺?fcs?.—wa=PHU1SOO5XZx4CO,=6x1O^J .11、［2009-貴陽(yáng)市】如圖 24甲所示，當(dāng)開(kāi)關(guān) S接。時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 P,根據(jù)出的電流、電壓值，畫(huà)出了定值電阻 Ro的U—/圖像；當(dāng)升關(guān) S接人時(shí)，同樣根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值，畫(huà)出了燈泡L的U—/圖像，如圖24乙所示。Ro的阻值；RoL6V的電源兩端時(shí)，求燈絲的實(shí)際電阻值；RoLRo4.9WLL的額定電功率。11(X1解：⑴由圖像可知：當(dāng)Uo=2V時(shí), /o=0.2A（利用其它數(shù)據(jù)也可）（2分）（2）分析圖像可知：此時(shí)U『2V ???腭虹 4*LI,0.4A

（2分）(3) ./=# .-.Uo'=y[PR=V4.9Wx10Q=7V.Ro RL.UL=7V由圖像可知此時(shí)：//.節(jié)0.75A故：PL?=ULsth/f=7VxO.75A=5.25W （2分）3.圖甲所示是某電子秤原理圖 .圖中的“質(zhì)量表”用電流表改裝而成，托盤(pán)與彈簧相連，滑片P固定在彈簧上并能隨彈簧的伸縮上卜滑動(dòng)， R是一根長(zhǎng) X0=10cm的均勻電阻絲.空盤(pán)時(shí),滑片P位于R的最上端，稱(chēng)量最大值時(shí)，滑片 P位于R的最下端.R最大阻值 Rm=40Q,電源電壓恒為3V.求：S,3V,R0的阻值；稱(chēng)量最大質(zhì)量時(shí)，求電路消耗的總功率；己知該彈簧壓縮的長(zhǎng)度3L與所受壓力F的關(guān)系如圖乙所示.開(kāi)關(guān)S閉合后，在托盤(pán)中放入重為G（G<50N）求R接入電路的阻值（結(jié)果用含G、xO、Rm的代數(shù)式表示）.P="= —=0.18W；R+Ro40Q+10Q（4）由圖象可知?k=—矛~=~cm/N?:P：（1）空盤(pán)時(shí)，電路為R。的簡(jiǎn)單電路，由歐姆定律可襟:U3V小 乙Ro=7=^Z=10Q;（2）稱(chēng)量最大質(zhì)量時(shí)，電阻R。與R的最大阻值串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路消耗的總功率：當(dāng)放入重為G的物體時(shí)，揮簧被壓縮的長(zhǎng)度：GALA△L〔=—-—，1F電阻絲是均勻的，連入電路中R的阻值與接入的電阻絲長(zhǎng)度成正比，, RmGALRmGRm 1,A和聲和 和 5答：（1）Ro的阻值為10Q:（2）稱(chēng)是最大質(zhì)量時(shí)，電路消耗的總功率為0.18W；（3）R接入電路的阻值為k—k=|cm/N?—油箱汽油12.2010-楚雄州）隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，小汽車(chē)己進(jìn)入尋常百姓家.如圖所示是一種測(cè)量小汽車(chē)油箱內(nèi)油量裝置的原理圖，它主要由壓力傳感器R（電阻值隨所受壓力變化而變化）、油量表A（由電阻可忽略不計(jì)的電流表改裝而成）、電源等組成電路.壓力傳感器R在一定范圍內(nèi)的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示，油