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PAGEPAGE12012初中電學(xué)綜合計(jì)算壓軸題(自組精選電學(xué)易考電學(xué)題)電熱器的高、中、低檔問(wèn)題1.(2011煙臺(tái))電吹風(fēng)是現(xiàn)代家底常用的電器,圖1是小華家中使用的電吹風(fēng).使用過(guò)程中,她發(fā)現(xiàn)電吹風(fēng)既可以吹熱風(fēng),又可以吹冷風(fēng).根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象她斷定:在電吹風(fēng)中有帶有風(fēng)扇的是電動(dòng)機(jī)和可以發(fā)熱的電熱絲.根據(jù)電吹風(fēng)能夠單獨(dú)輸出冷風(fēng)的現(xiàn)象,她認(rèn)為電動(dòng)機(jī)和電熱絲是并聯(lián)的.圖2是她根據(jù)現(xiàn)象分析畫(huà)出的兩個(gè)電路圖.
(1)你認(rèn)為上述兩個(gè)電路,哪一個(gè)更符合實(shí)際情況.
(2)小華查看說(shuō)明書(shū)得知,該型號(hào)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)的功率為460W,吹冷風(fēng)時(shí)的功率為20W,求電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲的功率、電阻及1min內(nèi)電流通過(guò)電熱絲所產(chǎn)生的熱量.2.常見(jiàn)的電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài),小悅收集到班級(jí)飲水機(jī)的銘牌如下表。求:加熱內(nèi)膽容量1L額定電壓220V加熱功率400W保溫功率40W(1)若將內(nèi)膽里1kg的水從60℃加熱到90℃時(shí),水要吸收多少熱量?[c水=4.2×103J/(kg3.(6分)冬天,李霞同學(xué)使用電熱毯時(shí),發(fā)現(xiàn)電熱毯有高溫檔和低溫檔,她找來(lái)說(shuō)明書(shū),發(fā)現(xiàn)電熱毯的電路圖如下圖所示,電熱毯工作時(shí)電路要么處于A狀態(tài):S1閉合,S2斷開(kāi),S3接1;要么處于B狀態(tài):S1閉合,S2閉合,S3接2。
⑴判斷A、B狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)電熱毯哪個(gè)檔,并說(shuō)明理由;
⑵已知電熱毯在220V電壓下工作時(shí),低溫檔工作時(shí)消耗的功率是48.4W,高溫檔工作時(shí)電路的總電阻是160Ω,試求R1、R2分別為多少?(已知R1>R2)?4.(8分)在“家電下鄉(xiāng)”活動(dòng)中,小明家買(mǎi)了一只WSJ-60型號(hào)電熱壺,其銘牌標(biāo)志如圖所示.現(xiàn)將一滿壺20℃的水在額定電壓下燒開(kāi),已知外界氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〔c水=4.2×103J/(kg·℃5.(9分)圖是一臺(tái)常用的電熱飲水機(jī),下表是它的銘牌數(shù)據(jù),右圖是它的電路原理圖,其中S是溫控開(kāi)關(guān),R1是定值電阻,R2是加熱電阻.當(dāng)S閉合時(shí),飲水機(jī)處于加熱狀態(tài);當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。
(1)在加熱狀態(tài)下,飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大?
(2)飲水機(jī)正常工作時(shí),將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃,需用時(shí)15min
[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]。求此加熱過(guò)程中:
①水吸收的熱量;
②飲水機(jī)的加熱效率。
(3)求電阻R16.(8分)在一次課外活動(dòng)中,小華同學(xué)對(duì)家里的電磁爐進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究,并記錄了電磁爐及她家電能表的有關(guān)數(shù)據(jù),如下表所示:觀察對(duì)象有關(guān)記錄研究活動(dòng)電磁爐
銘牌U額=220V
P額=1kW①用電磁爐加熱一壺水(水的質(zhì)量m=2kg,初溫t0=30℃)
②關(guān)閉家里其它用電器.只將該電磁爐接入電路燒水,觀察到電能表表盤(pán)在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r,最后測(cè)得水的溫度t=電能表
銘牌220V
10(40)A[
50Hz
2000r/kW·h[
請(qǐng)你根據(jù)小華同學(xué)在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料,求解在這段時(shí)間內(nèi):
(1)水所吸收的熱量;【水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(2)電磁爐的實(shí)際功率;
(3)對(duì)比電磁爐的銘牌說(shuō)明與第(2)問(wèn)的計(jì)算結(jié)果,你發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題?你認(rèn)為可能是什么原因?(說(shuō)出一種即可)
(4)電磁爐燒水的效率.7.(2008河北)某電熱毯只有一個(gè)擋位,使用不方便。小明想用一電阻絲作發(fā)熱體與其串聯(lián),將它改造成有兩個(gè)擋位的電熱毯。已知原電熱毯的額定電壓為220V,為了測(cè)定它的額定功率,小明把它與一個(gè)標(biāo)有“220V25W”燈泡串聯(lián)在家庭電路中(如圖22所示),電壓表的示數(shù)為176V。(電源電壓恒為220V,不考慮溫度對(duì)電阻阻值的影響)求:(1)原電熱毯的額定功率多大?(2)為了使改造后的電熱毯(如圖23所示)在低溫?fù)跷粫r(shí)的總發(fā)熱功率為原電熱毯額定功率的五分之三,小明需一個(gè)阻值多大的電阻絲?(保留一位小數(shù))(3)改造后的電熱毯,在低溫?fù)跷粫r(shí)工作10min,R0消耗多少電能?運(yùn)用比例關(guān)系解電功率問(wèn)題。8、如圖10所示電路,電源電壓不變,電阻R1的阻值是2歐,當(dāng)開(kāi)關(guān)SR2和R3的功率之和是R1消耗功率的4倍。求:(l)R3的阻值。(2)S斷開(kāi)與閉合時(shí),電阻R2消耗的功率之比。9、如圖17所示的電路,只閉合S1和S3時(shí),電流表的示數(shù)為I1;斷開(kāi)S1,閉合S2、S3和S4時(shí),電流表的示數(shù)為I2;當(dāng)閉合S1、S4,斷開(kāi)S2和S3,電阻R3消耗的功率為10W,已知I1:I2=2:3,R3=2R2,求:只閉合S1、S4,斷開(kāi)S2和S3時(shí),電路消耗的總功率。
10.如圖所示,電源兩端電壓U保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為RA時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,電流表的示數(shù)為I1,電阻R1的電功率為P1,電阻RA的電功率為PA=4.5W;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為RB時(shí),電壓表的示數(shù)為U2=2V,電流表的示數(shù)為I2,電阻RB的電功率為PB。已知:R1:R2=2:1,P1:PB=1:10,U1:U2=3:2。求:
(1)電源兩端的電壓U;
(2)電阻R2的阻值.11、(2010北京)圖20所示的電路中,電源兩端的電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為RA時(shí),電壓表示為6V,電流表示數(shù)為I1,電阻R1與滑動(dòng)變阻器消耗的電功率之和為P1;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為RB時(shí),電壓表的示數(shù)為9V,電流表的示數(shù)為I2,電阻R1與滑動(dòng)變阻器消耗的電功率之和為P2。已知:P1等于P2,電阻R1與R2之比為1:2。求
(1)電阻RA與RB的比值;(2)電源兩端的電壓U。12.(2011北京)如圖所示,電源兩端電壓U保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為RA時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,電流表的示數(shù)為I1,電阻R1的電功率為P1,電阻RA的電功率為PA;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為RB時(shí),電壓表的示數(shù)U2為2V,電流表的示數(shù)為I2,電阻RB的電功率為PB;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器滑片P位于最右端時(shí),電阻R2的電功率為8W。已知:R1:R2=2:1,P1:PB=1:10,U1:U2=3:2。求:(1)電源兩端的電壓U;(2)電阻R2的阻值;(3)電阻RA的電功率PA。13、如圖24所示,電源電壓為12V保持不變。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S0和S1時(shí),電流表A1的示數(shù)為0.8A;調(diào)整開(kāi)關(guān)S0、S1和S2的開(kāi)閉狀態(tài),發(fā)現(xiàn)某一狀態(tài)時(shí),電路消耗的電功率最大為P1,電流表A2的示數(shù)為3.6A,R3消耗的功率為P2;當(dāng)電路消耗的最小功率為P3時(shí),R1和R2消耗的總功率為P4;已知P1:P3=11:1,求:(1)R3的阻值;
(2)當(dāng)S0閉合,S1、S2都斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù);(3)P2和P4的比值。14.如圖所示,電源兩端電壓變,電阻R1=4Ω。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S、S2、S3時(shí),電流表示數(shù)為I1。當(dāng)只閉合當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3時(shí),電壓表V2的示數(shù)為12V。當(dāng)只閉合當(dāng)開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表示數(shù)為I3,電壓表V1的示數(shù)為4V。I1:I3=5:1。求:只閉合當(dāng)開(kāi)關(guān)S時(shí)電阻R3的電功率P3。(5分)
電路安全問(wèn)題15、如圖所示,電源電壓為12V,且保持不變,已知滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為20Ω,定值電阻R1=10Ω,R2=15Ω,電流表的量程為0.6A。(1)S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),要使電流表的示數(shù)最小,則滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到何處?此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?10min內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量是多少?(2)S、S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),求電路允許消耗的最大功率。16、如圖24所示的電路中,電源電壓保持不變當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S3,斷開(kāi)S2時(shí)電流表示數(shù)為1.5A;當(dāng)閉合S1斷開(kāi)S2、S3時(shí)電流表示數(shù)為0.5A;當(dāng)閉合S2斷開(kāi)S1、S3時(shí)R2消耗功率為2W。求:(1)電阻R2的阻值.(2)電源電壓是多少?(3)在圖中如果將R2換成“50Ω
2.5A”的滑動(dòng)變阻器電流表量程為“0~3A”當(dāng)閉合S1,S3斷開(kāi)S2時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最小值為多少?四、結(jié)合圖像解電功率問(wèn)題17.(7分)如圖甲電路所示,小燈泡標(biāo)有“6V
6W”的字樣,小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙.當(dāng)滑片P移到最左端時(shí),小燈泡正常發(fā)光.求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻多大?電源電壓多大?
(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí),通電1min小燈泡消耗的電能為多少?此時(shí)變阻器接入電路的阻值多大?18、如圖甲所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值,畫(huà)出了定值電阻R0的U—I圖像;當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b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—I圖像,如圖18乙所示。(1)求定值電阻R0的阻值;(2)將R0與燈L串聯(lián)接在6V的電源兩端時(shí),求燈絲的實(shí)際電阻值;(3)將R0與燈L并聯(lián)接入電路并調(diào)節(jié)電源電壓,當(dāng)R0消耗的電功率為4.9W時(shí),燈L恰好正常發(fā)光,求燈L的額定電功率。19.(8分)如圖14甲所示電路,電源電壓為6V不變,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移動(dòng)到b端,定值電阻R1兩端的電壓隨滑動(dòng)變阻器R2阻值變化的圖像如圖14乙所示。問(wèn):(1)當(dāng)R2為10Ω時(shí),電壓表的示數(shù)是多少?(2)當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),R1的阻值是多少?(3)滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),電阻R1的功率是多少?0.40.40.20.648012R/Ωx/m-1圖18·A警戒水位薄金屬板A警戒水位薄金屬板SLA圖17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18所示(x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù),即)。求:(1)小燈泡的電阻。(2)湖水水位高于警戒水位多少米時(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(shuō)明理由。21.(2011河北)圖20是小明設(shè)計(jì)的調(diào)光電路圖,他將粗細(xì)均勻的電阻絲AB通過(guò)滑片P連入電路,小燈泡的額定電壓為6V。閉合開(kāi)關(guān)S后,滑片P從最左端A滑到最右端B的過(guò)程中,小燈泡的I—U關(guān)系圖像如圖21所示。(電阻絲AB的阻值不隨溫度變化)求:(1)小燈泡的額定功率;(2)電阻絲AB的阻值;(3)當(dāng)AB連入電路的阻值R1=2.5時(shí),燈泡消耗的功率為3.2W,此時(shí)燈絲的阻值為多少。22.(2011山西)PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料,它的發(fā)熱效率較高,PTC有一個(gè)人為設(shè)定的溫度。當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變小;當(dāng)它的溫度高于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值隨它的溫度升高而變大。如圖17所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料。它的工作電路如圖18所示,R0是定值電阻,其阻值不受溫度的影響。RT是PTC的電阻,它的電阻值與溫度的關(guān)系如圖19所示。該電熱水壺在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),電路消耗的總功率1100W。(1)R0的阻值為多少?(2)當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),電路中RT的實(shí)際功率為多少?22.解:(1)當(dāng)在設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),連入電路的電阻RT=34Ω,R0、RT串聯(lián)由P=得電路總電阻=44ΩR0的阻值:R0=R總-RT=44Ω-34Ω=10Ω………………(2分)(2)當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí),由圖像可知,此時(shí)RT的阻值為100Ω,…………電路中的總電阻:電路中的電流:…………(1分)RT兩端的電壓:RT的實(shí)際功率:…………(1分)答:R0的阻值為10Ω,當(dāng)RT的溫度為130℃圖823.(2011沈陽(yáng))(9分)額定電壓為2.5V的小燈泡連入如圖8甲所示的電路中,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器R0的最大電阻為10。閉合開(kāi)關(guān)S,滑片從b端向a端滑動(dòng),直到小燈泡正常發(fā)光,得到如圖8乙所示的I—U圖象。求:圖8(1)小燈泡的額定功率。(2)滑片在b端時(shí)小燈泡的電阻。(3)電源電壓。24.(2011桂林)小明的媽媽為了改善早餐的營(yíng)養(yǎng),買(mǎi)了一臺(tái)全自動(dòng)豆?jié){機(jī),如圖20甲所示。圖20乙所示是豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu):中間部位是一個(gè)帶動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī),用來(lái)將原料進(jìn)行粉碎打漿;外部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱管,負(fù)責(zé)對(duì)液體加熱煮沸。下表是這個(gè)豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù);圖21所示是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的過(guò)程中電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作的“P-t”圖像。型號(hào)SYL-624額定電壓220V額定頻率50Hz電機(jī)功率120W加熱功率1210W容量1000mL圖圖20乙甲請(qǐng)解答下列問(wèn)題:(1)豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)的最大電流是多大?(2)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){,總共消耗的電能是多少?(3)在一次豆?jié){機(jī)工作的時(shí)候,小明將家里的其它用電器都關(guān)閉,他觀察到豆?jié){機(jī)的電熱管工作時(shí),家里標(biāo)有“1200r/kW·h”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在1min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)了20轉(zhuǎn)。此時(shí)電路的實(shí)際電壓是多大?24.解:⑴由P=UI可得……………(1分)正常工作時(shí)的最大電流:I1=P1/U=1210W/220V=5.5A………(1分)⑵由P=W/t可得……………(1分)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){消耗的電能:W=P1t1+P2t2=1210W×9×60s+120W×2×60s……(1分)=667800J……………………(1分)⑶豆?jié){機(jī)1min內(nèi)消耗的電能W實(shí)=(20/1200)kW·h=(1/60)kW·h=6×104J………………(1分)豆?jié){機(jī)實(shí)際功率:P實(shí)=W實(shí)/t=6×104J/60s=100…(1分)由P=UII=U/R可得………(1分)電熱管電阻:R=U2/P=(220V)2/1210W=40Ω…(1分)電路實(shí)際電壓:U實(shí)===200V……(1分)25.(2011紹興)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能首先經(jīng)過(guò)蓄電池貯存起來(lái),然后再由蓄電池向用電器供電。如圖是某小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系圖。(1)在風(fēng)速為____米/秒時(shí)達(dá)到最大輸出功率;(2)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速之間的關(guān)系是_________________;(3)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)固定在水平地面上時(shí),整個(gè)裝置與地面接觸的面積是1米2,總質(zhì)量為60千克。計(jì)算該裝置對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大?(4)若該風(fēng)力發(fā)電機(jī)按輸出功率為500瓦發(fā)電,平均每天工作8小時(shí),計(jì)算一年(365天)發(fā)電量是多少?答案:(1)12(2)風(fēng)速在3-12米/秒時(shí),風(fēng)速越大,輸出功率也越大;風(fēng)速在大于12米/秒時(shí),風(fēng)速越大,輸出功率越小(3)(4)W=Pt=0.5kW×365×8h=1460kW·h多過(guò)程復(fù)雜電路的電功率計(jì)算(含實(shí)物電路圖)26、(2011達(dá)州)如圖所示,電源電壓恒定,R2=6Ω,R3=12Ω,滑動(dòng)變阻器R1的滑片P滑到中點(diǎn),當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),電流表A的示數(shù)為3A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合S2、S3都斷開(kāi)時(shí),電流表A的示數(shù)為0.6A。求:(1)電源電壓(2)滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值(3)當(dāng)S1、S3閉合S2斷開(kāi)時(shí),電路消耗的總功率26、(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),R2、R3并聯(lián)……….1分由1/R并=1/R1+1/R2得:R并=6Ω×12Ω/6Ω+12Ω=4Ω………..1分U=I并R并=3A×4Ω=12V…………..1分(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合S2、S3都斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián)因此R串=U/I串=12V/0.6A=20Ω…………………1分所以R1=(R串-R2)×2=(20Ω-6Ω)×2=28Ω………………..1分(3)當(dāng)S1、S3閉合S2斷開(kāi)時(shí),只有R2工作所以P總=U2/R2=(12V)2/6Ω=24W………………..2分27.(9分)如下圖所示,電源電壓U保持不變,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Ω.當(dāng)S閉合,S1斷開(kāi),P在b端時(shí),燈泡L的功率為0.4W,電流表的示數(shù)為0.2A;當(dāng)S、S1均閉合,P在a端時(shí),電流表的示數(shù)為1.5A.求:
(1)燈L的電阻RL和電源電壓;
(2)電阻R1的阻值.(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)
(3)整個(gè)電路消耗的最大功率和最小功率。
(計(jì)算過(guò)程寫(xiě)在答題紙上)28.圖所示電路中,電源電壓保持不變,燈L標(biāo)有“12V12W”字樣,R2=12Ω,當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為1.2A,這時(shí)燈L正常發(fā)光(不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響)。
求:(1)燈L的電阻值和電源電壓為多少?
(2)電阻R1的阻值是多大?
(3)當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開(kāi)時(shí),燈L實(shí)際消耗的功率是多少?29.如圖所示,電源電壓恒定,R2=6Ω,R3=12Ω,滑動(dòng)變阻器R1的滑片P滑到中點(diǎn),當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),電流表A的示數(shù)為3A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合S2、S3都斷開(kāi)時(shí),電流表A的示數(shù)為0.6A。求:
(1)電源電壓
(2)滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值
(3)當(dāng)S1、S3閉合S2斷開(kāi)時(shí),電路消耗的總功率
29.解:圖3乙圖3乙U2R2UPBI2RBRAR1R2P1UU1I1甲PA丙U2R1UP2R2I3(1)已知:U1∶U2=3∶2R1∶R2=2∶1由圖3甲、乙得:U1=I1(R1+R2)U2=I2R2解得:=已知:P1∶PB=1∶10由圖3甲、乙得:P1=I12R1PB=I22RB解得:R1=RB由電源兩端電壓U不變I1(R1+R2+RA)=I2(R2+RB)解得:RA=9R2由圖3乙得:=U2=2V解得:U=12V(2)由圖3丙得:=解得:U2=4VP2=8WR2===2(3)由U1∶U2=3∶2解得:U1=3VUA=U-U1=9VRA=9R2=18PA==4.5W(其他解法正確的,均可相應(yīng)得分)新能源、環(huán)保問(wèn)題中效率和功率30、如圖所示,是一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置.是滑動(dòng)變阻器,它的金屬片是杠桿的一端,是阻值為12的定值電阻,電流表量程為0—0.6A,電源電壓為6V,由油量表(用電流表改裝)的指針指示的刻度就可知油箱內(nèi)油的多少.(1)定值電阻的主要作用.(2)當(dāng)油量表的指針指在刻度盤(pán)中央時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率.(3)能否將電壓表接入這個(gè)電路?為什么?31、某品牌“第一代熱風(fēng)干手器”熱功率高,不僅耗能大,而且工作時(shí)電器內(nèi)部溫度高,電子器件和線路容易老化,使用壽命短;目前開(kāi)發(fā)的“第二代高速干手器”采用高速電機(jī),風(fēng)速可達(dá)到100m/s,只需要幾秒鐘即可干手,不需要高溫,熱功率低,所以耗能低,故障率也低,使用壽命長(zhǎng)。
第一代熱風(fēng)干手器與第二代高速干手器參數(shù)對(duì)比表額定電壓額定總功率干手時(shí)間第一代熱風(fēng)干手器220V2000W36s第二代高速干手器220V1100W6s
請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
(1)與“第一代熱風(fēng)干手器”相比,“第二代高速干手器”能加快干手的主要原因是________;
(2)第二代高速干手器正常工作時(shí)的電流是多少?(3)如果電價(jià)為1元/kW時(shí),正常使用一只第二代高速干手器與使用一只第一代熱風(fēng)干手器相比,一個(gè)月能節(jié)約多少元錢(qián)?(均以每天使用240人次,一個(gè)月以30天計(jì))32.太陽(yáng)能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的能源之一。太陽(yáng)能汽車(chē)是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的一種新型汽車(chē)。如圖所示的是一輛太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)車(chē),車(chē)上太陽(yáng)能電池接受太陽(yáng)能的面板的有效面積為S="8"m2,太陽(yáng)光照射到電池板每1m2面積上輻射功率為P0=1KW,在晴朗的天氣,電池對(duì)著太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的電壓為U=120V,并對(duì)車(chē)上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流,試問(wèn):
(1)
太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?
(2)
33.現(xiàn)代社會(huì),垃圾處理受到各國(guó)政府的高度重視。我國(guó)當(dāng)前一般采用“填埋”的垃圾處理辦法,但最好的辦法應(yīng)該是垃圾發(fā)電。2007年,廣州花巨資引進(jìn)挪威一家公司的垃圾發(fā)電技術(shù),日處理垃圾能力達(dá)2000噸,平均焚燒1噸垃圾相當(dāng)于燃燒0.5噸無(wú)煙煤(無(wú)煙煤的熱值為3×107J/kg)。
(1)說(shuō)說(shuō)垃圾發(fā)電優(yōu)于垃圾填埋的理由(說(shuō)出一條理由即可)。
。
(2)如果該垃圾發(fā)電廠日輸出電能為1.5×106kW·h。計(jì)算該廠的垃圾發(fā)電設(shè)備在發(fā)電的全程中的能量轉(zhuǎn)化效率。
(3)如果一個(gè)家庭每天有2盞50瓦的日光燈各正常工作5小時(shí),則該廠日發(fā)電量(1.5×106kW·h)能供多少這樣的家庭照明用電一個(gè)月(一個(gè)月按30天計(jì)算)。34.2009年10月1日的國(guó)慶聯(lián)歡晚會(huì)上,有一個(gè)漂亮的“光立方”,它是由4028棵“發(fā)光樹(shù)”組成的.如圖所示,每棵“發(fā)光樹(shù)”上有168個(gè)LED燈(發(fā)光二極管),在得到同樣亮度的情況下,其耗電量不到白熾燈的十分之一.
(1)若每個(gè)LED燈的功率為0.1W,則一棵“發(fā)光樹(shù)”正常工作100min消耗了多少電能?
(2)若一棵這樣的“發(fā)光樹(shù)”正常工作100min消耗的電能全部用來(lái)給水加熱,在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可以把質(zhì)量為多少kg20℃的水燒開(kāi)?35.2011年3越26日玩8︰30-9︰30,岳陽(yáng)與世界眾多城市一起參與了“地球一小時(shí)”活動(dòng),活動(dòng)倡議熄滅不必要的燈光,切斷電視、電腦等電器電源。小明在活動(dòng)宣傳中了解到:只要電源插頭沒(méi)有拔掉,在待機(jī)狀態(tài)下,每臺(tái)電腦的功率為5.8W,每臺(tái)電視的功率是8.2W。
(1)小明所在小區(qū)有100臺(tái)電腦和100臺(tái)電視機(jī),若在活動(dòng)中均由原來(lái)的待機(jī)狀態(tài)改為切斷電源1小時(shí),此舉一共可節(jié)約電能多少焦耳?
(2)節(jié)約電能完全被水吸收,能讓多少千克水溫度從20℃升高到60℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)標(biāo)有“220V
1000W36.LED燈是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈。某款LED燈的額定電壓為24V。
額定功率為12W,它與“PZ220V—100W”的白熾燈正常發(fā)光時(shí)的亮度相當(dāng)。
(1)該LED燈正常工作時(shí)電流是多少安?
(2)每天正常工作5h,使用上述一盞LED燈比一盞白熾燈可節(jié)約電能多少千瓦時(shí)?
(3)某個(gè)家庭原來(lái)全部用白熾燈來(lái)照明,平均每月照明用電40kw·h,現(xiàn)全部改用LED燈。相同情況下可節(jié)能約70%。已知每節(jié)約lkw·h電就能減排約1kg的二氧化碳,則改用LED燈后,這個(gè)家庭平均每月能減排二氧化碳約多少千克?37、(10昭通)24.某學(xué)??萍夹〗M設(shè)計(jì)了一臺(tái)“電子秤”,實(shí)際上是壓力測(cè)量?jī)x,用它來(lái)稱(chēng)量物體的重量,其結(jié)構(gòu)原理如圖所示,P為金屬滑片固定在安放托盤(pán)的輕彈簧上,并能隨輕彈簧一起自由滑動(dòng),當(dāng)托盤(pán)中不放物體時(shí),P位于R的最上端,已知R0=10Ω,R的最大阻值為50Ω,電源電壓為6V不變,問(wèn):(1)圖中的重量表應(yīng)該用什么電表改裝?(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,不稱(chēng)量物體的時(shí)候,通電Imin電阻R消耗的電能是多少?(3)當(dāng)稱(chēng)量物體重量達(dá)到最大值時(shí),電路中的電流是多少?45、答案:電流表;30J;0.6A電動(dòng)機(jī)組成的電路簡(jiǎn)單計(jì)算37.如圖17所示的電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械,從能量轉(zhuǎn)化的角度看.它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉.現(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī),當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí),通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A.問(wèn):
(1)每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少?
(2)已知電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q="I"2Rt(其中I、R和t分別表示通過(guò)導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間),若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4Ω,則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少?38.如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置。已知重物質(zhì)量m=50kg,電源電壓U=110V保持不變,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=4Ω,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí),電路中的電流I=5A(g=10N/kg)。求:
(1)電源的輸出功率;(2)電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率;
(3)試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。39.物理實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)微型電動(dòng)機(jī),銘牌上標(biāo)有“12V
3W”字樣,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1.92Ω。興趣小組的同學(xué)想讓這個(gè)電動(dòng)機(jī)正常工作,但手邊只有一個(gè)電壓恒為18V的電源,于是他們找來(lái)一個(gè)阻值合適的電阻R與之串聯(lián)接入電路如圖,使小電動(dòng)機(jī)恰好正常工作。求:(1)所串聯(lián)的電阻R的阻值
(2)小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電阻R消耗的電功率
(3)電動(dòng)機(jī)工作時(shí),主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,還一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉。已知電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt,求小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率
七、與電能表相聯(lián)系的電功計(jì)算40.(7分)小明學(xué)習(xí)了電功率的知識(shí)后,想利用家里的電能表(如圖21)和手表,測(cè)出一些家用電器的有關(guān)數(shù)據(jù)。(1)當(dāng)家里只有一臺(tái)電冰箱在正常工作時(shí),他測(cè)出電能表1分鐘轉(zhuǎn)了3圈,求電冰箱在這段時(shí)間消耗的電能是多少焦耳?(2)當(dāng)電冰箱和電熱水壺同時(shí)工作時(shí),他測(cè)出電能表1分鐘轉(zhuǎn)33圈,求此時(shí)電熱水壺的電功率是多少瓦?(3)如果用此電熱水壺把1Kg的水由20℃加熱
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