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第=page11頁(yè),共=sectionpages5757頁(yè)電學(xué)學(xué)計(jì)算題26題分層一、計(jì)算題1.小明設(shè)計(jì)了如圖甲的模擬智能測(cè)溫報(bào)警電路:電源電壓調(diào)為12V,報(bào)警器(電阻不計(jì))通過(guò)的電流超過(guò)10mA時(shí)就會(huì)報(bào)警,熱敏電阻RT其阻值隨溫度T的變化關(guān)系如圖乙所示。要求:當(dāng)所測(cè)溫度達(dá)到或超過(guò)37.3℃時(shí),系統(tǒng)報(bào)警。(1)計(jì)算R0;(2)38℃時(shí)電流約為多少?(3)36℃到40℃的過(guò)程中,電路最大總功率?!敬鸢浮浚?)800Ω;(2)0.011A;(3)0.144W【詳解】解:(1)如圖甲,兩個(gè)電阻串聯(lián),當(dāng)所測(cè)溫度達(dá)到或超過(guò)37.3℃時(shí),系統(tǒng)報(bào)警,此時(shí)電路中的電流為10mA;由圖乙可知,此時(shí)熱敏電阻RT的阻值為400Ω;熱敏電阻RT兩端的電壓為電阻R0兩端的電壓為R0的阻值為(2)由圖乙可知,38℃時(shí)熱敏電阻RT的阻值為300Ω;則電路中的電流為(3)由圖乙可知,溫度在36℃到40℃的過(guò)程中熱敏電阻RT的阻值在變小,當(dāng)溫度在40℃時(shí),阻值最小為200Ω;此時(shí)電路中的電功率最大為答:(1)R0的阻值為800Ω;(2)38℃時(shí)電流約為0.011A;(3)36℃到40℃的過(guò)程中,電路最大總功率為0.144W。2.某款電飯鍋,可以由加熱擋自動(dòng)切換為保溫?fù)?,其?nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示,其中和為阻值不等且不變的發(fā)熱電阻,銘牌中的部分參數(shù)如表格所示。求:型號(hào)電飯鍋額定電源加熱擋額定功率保溫?fù)躅~定功率(1)請(qǐng)分析說(shuō)明:當(dāng)開(kāi)關(guān)、均閉合時(shí),電熱水壺處于加熱擋還是保溫?fù)?;?)電阻和的阻值;(3)查詢資料得知,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電飯鍋在加熱狀態(tài)下正常工作時(shí),三級(jí)能效的熱效率值即電熱轉(zhuǎn)化效率范圍為。于是小明利用所學(xué)的物理知識(shí)對(duì)家里的電飯鍋進(jìn)行測(cè)試并記錄數(shù)據(jù):該電飯鍋處于加熱狀態(tài)下正常工作,可將初始溫度為、質(zhì)量為的水恰好加熱到。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算判斷該電飯鍋的熱效率值是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的三級(jí)能效?!敬鸢浮浚?)見(jiàn)解析;(2),;(3)能達(dá)到三級(jí)能效【詳解】解:(1)由電路圖可知,閉合、斷開(kāi)時(shí)兩電阻串聯(lián),此時(shí)電路的總電阻最大,電源電壓一定,由可知此時(shí)總功率最小,則電熱水壺處于保溫?fù)酰划?dāng)、都閉合時(shí),只有接入電路,此時(shí)總電阻最小,電源電壓一定,由可知此時(shí)總功率最大,則電熱水壺處于加熱擋。(2)電熱水壺處于加熱擋時(shí),只有電阻工作,由可得電阻的阻值為電熱水壺處于保溫?fù)鯐r(shí),、串聯(lián),此時(shí)電路的總電阻為根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電阻的阻值為(3)水吸收的熱量為該電飯鍋處于加熱狀態(tài)下正常工作消耗的電能為則該電熱水壺的熱效率為因熱效率在三級(jí)能效的熱效率值范圍以內(nèi),故該電熱水壺的熱效率值達(dá)到三級(jí)能效。答:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)、均閉合時(shí),只有工作,此時(shí)總電阻最小,電源電壓一定,由可知此時(shí)總功率最大,所以此時(shí)電熱水壺處于加熱擋;(2)電阻、的阻值分別為、;(3)通過(guò)計(jì)算可知該電熱水壺的熱效率值達(dá)到三級(jí)能效。3.表是小深同學(xué)家飲水機(jī)的銘牌參數(shù),學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)后,他好奇飲水機(jī)的工作原理,請(qǐng)教老師后得到飲水機(jī)的電路原理圖如圖所示,R1和R2為發(fā)熱電阻。當(dāng)蓄水箱中裝滿水時(shí),請(qǐng)你幫他解決如下問(wèn)題:額定電壓220V額定功率加熱500W保溫蓄水箱的容積1L(1)開(kāi)關(guān)S閉合,S0(閉合/斷開(kāi)),飲水機(jī)處于加熱功能。(2)蓄水箱中水的質(zhì)量是多少?()()(3)銘牌上的保溫功率已模糊不清,已知,求飲水機(jī)的保溫功率。()(4)如果飲水機(jī)把蓄水箱中的水從75℃加熱到95℃用了210s,求此飲水機(jī)的加熱效率。[]()

【答案】閉合1kg48.4W80%【詳解】(1)[1]由圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S0斷開(kāi)時(shí),只有R1工作,當(dāng)S、S0都閉合時(shí),R1、R2并聯(lián);根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,當(dāng)S、S0都閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),電路中的電阻最小,由可知,電路中的總功率最大,飲水機(jī)處于加熱功能;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S0斷開(kāi)時(shí),只有R1工作,電路中的總電阻最大,總功率最小,飲水機(jī)處于保溫功能;(2)[2]水的體積由可知,水的質(zhì)量(3)[3]飲水機(jī)的保溫功率(4)[4]水吸收的熱量飲水機(jī)消耗的電能飲水機(jī)的加熱效率答:(1)閉合;(2)蓄水箱中水的質(zhì)量是1kg;(3)飲水機(jī)的保溫功率48.4W;(4)此飲水機(jī)的加熱效率為80%。4.冬天很多人在辦公桌上放置了電熱桌墊(如圖),小明同學(xué)想知道它的電熱原理,查看說(shuō)明書(shū)后發(fā)現(xiàn):該電熱桌墊由12伏電源供電,R1、R2的阻值分別為6Ω、4Ω,該桌墊可通過(guò)調(diào)溫開(kāi)關(guān)控制不同的電功率(不考慮溫度的變化對(duì)電阻的影響)。小科認(rèn)為,其內(nèi)部的電路設(shè)計(jì)可以有圖中的甲、乙兩種連接方式。(1)若采用圖乙電路連接,電熱桌墊處于高溫?fù)鯐r(shí),則開(kāi)關(guān)應(yīng)打在處(選填“ab”或“bc”或“cd”);(2)若采用圖甲電路連接,求電熱桌墊處于低溫?fù)鯐r(shí)電路的總功率;(3)若采用圖乙電路連接,求電熱桌墊處于低溫?fù)鯐r(shí)1分鐘內(nèi)電路產(chǎn)生的熱量是多少;【答案】cd14.4W2160J【詳解】(1)[1]由圖乙可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接ab時(shí),電路開(kāi)路,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接bc時(shí),只有R2工作,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接cd時(shí),R1、R2并聯(lián);根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接cd時(shí),R1、R2并聯(lián),電路中電阻最小,根據(jù)可知,電路中的總功率最大,電熱桌墊處于高溫?fù)?;?dāng)開(kāi)關(guān)S接bc時(shí),電路中電阻最大,總功率最小,電熱桌墊處于低溫?fù)?。?)[2]由圖甲可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),只有R2工作,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián);根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián),電路中的總電阻最大,根據(jù)可知,電路中的總功率最小,電熱桌墊處于低溫?fù)酰娐分械目偣β首钚椋?)[3]若采用圖乙電路連接,電熱桌墊處于低溫?fù)鯐r(shí)1分鐘內(nèi)電路產(chǎn)生的熱量是5.如圖甲是某款電熱水龍頭。即開(kāi)即熱、冷熱兼用。圖乙是它的原理電路圖R1、R2為電熱絲。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路,從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換。有關(guān)參數(shù)如表。不考慮溫度對(duì)電阻絲值的影響,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)開(kāi)關(guān)與1、2接觸時(shí),水龍頭放出的水是(填(“溫”、“熱”)水,此時(shí)電路中的電流多大?()(2)R2的電阻值多大?()產(chǎn)品名稱即熱式熱水龍頭應(yīng)用場(chǎng)所廚房、衛(wèi)生間額定功率溫水(2200W)熱水(3300W)額定電壓220V額定頻率50Hz防觸電類型Ⅰ類(最高等級(jí))【答案】溫10A44Ω【詳解】(1)[1][2]開(kāi)關(guān)與1、2接觸時(shí),電阻R1單獨(dú)接入電路,由可知電壓一定時(shí),連入電阻較大,電功率較小,為低溫?fù)?,水龍頭放出的水是溫水;此時(shí)電路中的電流(2)[3]由圖可知,開(kāi)關(guān)與2、3接觸時(shí),電阻R1與電阻R2并聯(lián),為高溫?fù)?,由P=UI得總電流R2支路的電流I2=I﹣I1=15A﹣10A=5A由歐姆定律得6.題圖甲是用某款3D打印第進(jìn)行立體繪畫(huà)時(shí)的場(chǎng)景,打印筆通電后,筆內(nèi)電阻絲發(fā)熱使筆內(nèi)繪畫(huà)材料熔化;加熱電路簡(jiǎn)化后如圖所示,電源電壓恒為6V,R1和R2為發(fā)熱電阻絲,只閉合S1時(shí)低溫?fù)豕ぷ?,S1、S2都閉合時(shí)高溫?fù)豕ぷ?,高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯墓β时葹?∶3,R1=4Ω,忽略電阻絲阻值隨溫度變化,求(1)低溫檔工作時(shí),通過(guò)R1的電流;(2)低溫?fù)醯墓β?;?)R2的電阻值。

【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)12Ω【詳解】解:(1)由題意可知,電源電壓恒為6V,只閉合S1時(shí),電路中只有R1一個(gè)用電器,則R1兩端電壓為6V,R1=4Ω,根據(jù)歐姆定律可得(2)只閉合S1時(shí)低溫?fù)豕ぷ?,電壓?V,則低溫檔的電功率為(3)S1、S2都閉合時(shí)高溫?fù)豕ぷ?,R1和R2并聯(lián),高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯墓β时葹?∶3,即則高溫檔的功率為電路并聯(lián),總功率等于各支路功率之和,即則R2的電功率為根據(jù)可得,R2的電阻值為答:(1)低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),通過(guò)R1的電流為1.5A;(2)低溫?fù)醯墓β蕿?W;(3)R2的電阻值為12Ω。7.某電熱取暖器的簡(jiǎn)化電路如圖所示,R1、R2為發(fā)熱電阻。取暖器工作時(shí),通過(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2實(shí)現(xiàn)低溫、高溫的擋位控制。已知高溫?fù)豕β蕿?320W,R1=55Ω。求:(1)取暖器工作時(shí)通過(guò)R1的電流;(2)取暖器處于低溫?fù)鯐r(shí),工作1min產(chǎn)生的熱量;(3)R2的阻值。【答案】(1)4A;(2)52800J;(3)110Ω【詳解】解:(1)由電路圖知,兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián)在電路中,電路中的總電阻較小,據(jù)知,電路中的總電功率較大,處于高溫?fù)酰籗1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電路中只有R1工作,電路中的電阻較大,據(jù)知,電路中的總電功率較小,處于低溫?fù)?。此時(shí)通過(guò)R1的電流(2)電熱取暖器處于低溫?fù)鯐r(shí),功率P低溫=UI1=220V×4A=880W工作1min產(chǎn)生的熱量Q=P低溫t=880W×60s=52800J(3)高溫?fù)豕ぷ?,R2消耗的功率P2=P高溫-P低溫=1320W-880W=440W所以R2的阻值答:(1)取暖器工作時(shí)通過(guò)R1的電流為4A;(2)取暖器處于低溫?fù)鯐r(shí),工作1min產(chǎn)生的熱量為52800J;(3)R2的阻值為110Ω。8.如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“6V3W”的字樣;滑動(dòng)變阻器R1的阻值變化范圍為0~24Ω;定值電阻R2的阻值為10Ω,最大允許通過(guò)的電流為1.5A;當(dāng)S、S1閉合,S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片滑到中點(diǎn)時(shí),小燈泡L剛好正常發(fā)光,(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)求:(1)小燈泡L的電阻;(2)電源的電壓;(3)當(dāng)S、S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端,電路1min內(nèi)消耗的總電能。【答案】(1)12Ω;(2)12V(3)864J【詳解】解:(1)由可得,燈泡的電阻(2)根據(jù)得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為當(dāng)S、S1閉合,S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片滑到中點(diǎn)時(shí),小燈泡L剛好正常發(fā)光,此時(shí)燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電源電壓(3)當(dāng)S、S1和S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí),燈泡與電阻R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,此時(shí)燈泡兩端的電壓遠(yuǎn)大于額定電壓,燈泡被燒壞,燈泡的實(shí)際功率為0;此時(shí)電路1min內(nèi)消耗的總電能答:(1)小燈泡L的阻值為12Ω;(2)當(dāng)S、S1閉合,S2斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片滑到中點(diǎn)時(shí),小燈泡L剛好正常發(fā)光,電源電壓是12V。(3)當(dāng)S、S1,S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端,此時(shí)電路1min內(nèi)消耗的總電能為864J。9.學(xué)校物理社團(tuán)想要設(shè)計(jì)出能同時(shí)測(cè)量身高和體重的電路。他們先設(shè)計(jì)甲圖來(lái)實(shí)現(xiàn)體重的測(cè)量,已知電源電壓為18V,R是壓敏電阻,其阻值隨壓力變化情況如表所示,小明同學(xué)站上去后,電流表示數(shù)為0.9A,問(wèn):3004005006007002824201612(1)小明對(duì)R的壓力是多少?(2)小明在R上站立了5秒,這段時(shí)間內(nèi)電路消耗多少電能?(3)為了同步實(shí)現(xiàn)身高測(cè)量,成員們將電路升級(jí)為乙圖,R0是阻值為10Ω的長(zhǎng)條狀電阻絲,滑片P隨著人身高的變化上下移動(dòng)。小明測(cè)量時(shí),OP段的電阻為4Ω,此時(shí)電壓表示數(shù)是多少?

【答案】(1)500N;(2)81J;(3)7.2V【詳解】解:(1)由圖甲可知,電路為R的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,由歐姆定律可知,此時(shí)R的阻值由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)R=20Ω時(shí),小明對(duì)R的壓力為500N。(2)小明在R上站立了5秒,這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能(3)由圖乙可知,R與R0并聯(lián),電流表測(cè)通過(guò)R的電流,電壓表測(cè)OP間的電壓,由電壓表的內(nèi)阻很大可知,滑片移動(dòng)過(guò)程中R0接入電路的電阻不變,由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,R0兩端的電壓此時(shí)通過(guò)R0的電流由歐姆定律可知,電壓表的示數(shù)答:(1)小明對(duì)R的壓力是500N;(2)這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能為81J;(3)此時(shí)電壓表示數(shù)為7.2V。10.如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的“可變量程”電流表的結(jié)構(gòu)示意圖,其中是閉合電路中的部分電路,,,電流表自身的電阻不考慮?,F(xiàn)將、兩點(diǎn)接在某電源兩端,、兩端電壓不變。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接A時(shí),電流表A的示數(shù)是;當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接時(shí),電流表A的示數(shù)是。試求下列問(wèn)題:(1)、兩端電壓是多大?(2)的阻值是多大?(3)當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接到時(shí),的電功率多大?【答案】(1)6V;(2);(3)3.6W【詳解】解:(1)讀圖可知,當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接A時(shí),電阻、串聯(lián)后與并聯(lián),此時(shí),電流表測(cè)通過(guò)的電流,則由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)以及歐姆定律可得、兩端電壓為(2)當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接時(shí),電阻、串聯(lián)后與并聯(lián),電流表測(cè)通過(guò)和支路的電流,由歐姆定律得,和支路的電阻為由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)得的阻值為(3)當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接到時(shí),由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知兩端的電壓等于電源電壓,則的電功率為答:(1)、兩端電壓是;(2)的阻值是;(3)當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接到時(shí),的電功率為。11.某品牌智能滾筒洗衣機(jī)等效電路如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S,旋鈕開(kāi)關(guān)旋至1擋位置時(shí),洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài);旋至2擋位置時(shí),洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)。R1和R2均為電熱絲,其阻值不受溫度影響,R1=22Ω,洗衣機(jī)正常使用時(shí),加熱功率是2400W。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)]。求:(1)電熱絲R2的阻值是多少;(2)某次洗衣時(shí),洗衣機(jī)內(nèi)注入40L水,在額定電壓下對(duì)水加熱,水溫由20℃上升到50℃,此時(shí)加熱效率是84%,則需要加熱時(shí)間是多少;(3)某次只有洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)正常工作20min,標(biāo)有“3000r/(kW?h)”的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)500轉(zhuǎn),則洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率是多少?【答案】(1)242Ω;(2)2500s;(3)300W【詳解】解:(1)由圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S,旋鈕開(kāi)關(guān)旋至1擋位置時(shí),R1、R2并聯(lián),此時(shí)洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài),R1的電功率根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,R2的電功率由可知,R2的阻值(2)水的體積由可知,水的質(zhì)量水吸收的熱量由可知,洗衣機(jī)消耗的電能由可知,需要加熱的時(shí)間(3)3000r/(kW?h)表示電路中的用電器每消耗1kW?h電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn),則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)500轉(zhuǎn),洗衣機(jī)消耗的電能洗衣機(jī)保溫洗滌狀態(tài)時(shí)的功率由圖可知,洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)時(shí),R2與電動(dòng)機(jī)并聯(lián),所以電動(dòng)機(jī)的電功率答:(1)電熱絲R2的阻值是242Ω;(2)需要加熱時(shí)間是2500s;(3)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率是300W。12.圖甲所示是某型號(hào)的浴室防霧鏡,其背面粘貼有等大的電熱膜,使用時(shí)鏡面受熱,水蒸氣無(wú)法凝結(jié)其上,便于成像,該防霧鏡的相關(guān)數(shù)據(jù)如表:鏡子質(zhì)量1.2kg額定電壓220V額定功率88W(1)求防霧鏡正常工作時(shí)的電流;(2)經(jīng)測(cè)試,在﹣5℃環(huán)境下工作500s使平面鏡的平均溫度升高了44℃,求電熱膜給平面鏡的加熱效率;[玻璃的比熱容為0.75×103J/(kg?℃)](3)如圖乙所示,小明給防霧鏡電路連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器R,能使電熱膜的功率在原功率的25%~100%之間變化,以滿足不同季節(jié)使用的需要,請(qǐng)求出R的最大阻值?!敬鸢浮浚?)0.4A;(2)90%;(3)550Ω【詳解】解:(1)由P=UI可得,防霧鏡正常工作時(shí)的電流(2)正常工作500s,平面鏡吸收的熱量Q吸=c玻璃m△t升=0.75×103J/(kg?℃)×1.2kg×44℃=3.96×104J正常工作500s,電熱膜產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=88W×500s═4.4×104J加熱效率η=×100%=×100%=90%(3)由P=可得,電熱膜的電阻R0==550Ω當(dāng)變阻器R的阻值最大時(shí),通過(guò)電熱膜的電流最小,此時(shí)電熱膜的功率最小,結(jié)合題意可知,電熱膜的最小功率為P最小=88W×25%=22W由P=I2R可得,此時(shí)通過(guò)它的電流I小==0.2A由歐姆定律可得,此時(shí)電路中的總電阻R總==1100Ω則變阻器的最大阻值R=R總﹣R0=1100Ω﹣550Ω=550Ω答:(1)防霧鏡正常工作時(shí)的電流為0.4A;(2)電熱膜給平面鏡的加熱效率為90%;(3)R的最大阻值為550Ω。13.如圖所示是小明家中電熱飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖,R1和R2均為用來(lái)加熱的電熱絲,其中R2的阻值為44Ω。當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),此時(shí)電路中的電流為7A;水燒開(kāi)后,S2自動(dòng)斷開(kāi),飲水機(jī)處于保溫狀態(tài),保溫功率為440W。已知c水=4.2×103J/(kg?℃),通過(guò)計(jì)算回答:(1)將2.5kg的水從20℃加熱至100℃,水吸收的熱量是多少?(2)保溫狀態(tài)時(shí),通過(guò)R1電流是多少?(3)電熱絲R1的阻值是多少?(4)加熱狀態(tài)工作100s,電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量是多少?

【答案】(1)8.4×105J;(2)2A;(3)110Ω;(4)1.1×105J【詳解】解:(1)水吸收的熱量(2)當(dāng)S1閉合、S2自動(dòng)斷開(kāi)時(shí),飲水機(jī)處于保溫狀態(tài),由圖可知,只有R1工作,由可知,此時(shí)通過(guò)R1的電流(3)由可知,R1的阻值(4)當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),由圖可知,R1、R2并聯(lián),加熱狀態(tài)工作100s,電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量答:(1)將2.5kg的水從20℃加熱至100℃,水吸收的熱量是8.4×105J;(2)保溫狀態(tài)時(shí),通過(guò)R1電流是2A;(3)電熱絲R1的阻值是110Ω;(4)加熱狀態(tài)工作100s,電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量是1.1×105J。14.小松從網(wǎng)上了解到一種新工具電熱切割刀。他用12V的學(xué)生電源,導(dǎo)線若干,開(kāi)關(guān)和兩條電阻均為的電阻絲、成功自制了一把電熱切割刀,電路圖如圖。按發(fā)熱功率從高到低,有兩擋,求:(須有必要文字說(shuō)明)(1)低溫?fù)醯碾娏?;?)高溫?fù)醯碾姽β?;?)小松使用高溫?fù)跚懈?min,整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的總熱量Q。

【答案】(1)2A;(2)48W;(3)2880J【詳解】解:(1)由圖乙可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)、都閉合時(shí),、并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻最小,由可知,電路中的總功率最大,電熱切割刀處于高溫?fù)?;?dāng)開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí),只有工作,電路中的總電阻最大,總功率最小,電熱切割刀處于低溫?fù)酰浑姛崆懈畹兜蜏負(fù)醯碾娏鳎?)高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)通過(guò)的電流根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)電路中的總電流高溫?fù)醯碾姽β剩?)由可知,小松使用高溫?fù)跚懈?,整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的總熱量答:(1)低溫?fù)醯碾娏鳛?A;(2)高溫?fù)醯碾姽β蕿?8W;(3)小松使用高溫?fù)跚懈?min,整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的總熱量Q為2880J。15.在抗擊新冠肺炎疫情期間,中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用,成為世界矚目的“中國(guó)戰(zhàn)法”重要組成部分。袁伯伯購(gòu)買了如圖甲所示的智能電熱中藥壺(具有“加熱”和“保溫”兩種工作狀態(tài)),它的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,其中只有R1為加熱管(只有加熱管放出的熱量能被水吸收),R2為限流電阻。已知該壺的額定電壓為220V,R1的阻值為40Ω,加熱時(shí)的額定功率為1210W,保溫時(shí)加熱管R1的額定功率為160W。求:(1)加熱狀態(tài)工作時(shí),電路中的電流;(2)正常工作時(shí),保溫狀態(tài)電路的總功率;(3)某傍晚用電高峰期,實(shí)際電壓為200V,他只讓家中電熱中藥壺通電工作,使其處于“加熱”狀態(tài)6min,求電熱中藥壺產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)5.5A;(2)440W;(3)3.6×105J【詳解】解:(1)由圖乙可知,兩個(gè)開(kāi)關(guān)閉合,R2被短路,只有R1的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻最小,由可知電路的總功率最大,處于加熱狀態(tài),電熱中藥壺加熱時(shí),額定功率為1210W,由P=UI可知,電熱中藥壺正常工作時(shí),通過(guò)加熱管R1的電流為(2)由圖乙可知,只閉合開(kāi)關(guān)S,兩個(gè)電阻串聯(lián),電路的總電阻最大,由可知電路的總功率最小,處于保溫狀態(tài),已知R1加熱的電阻為40Ω。由P=I2R可知,此時(shí)電路的電流為根據(jù)歐姆定律可得電路中的總電阻為保溫狀態(tài)電路的總功率P=I2保R總=(2A)2×110Ω=440W(3)當(dāng)實(shí)際電壓為200V時(shí),實(shí)際功率為只讓家中電熱中藥壺通電工作,使其處于“加熱”狀態(tài)6min產(chǎn)生的熱量為Q=W=P加t=1000W×6×60s=3.6×105J答:(1)加熱狀態(tài)工作時(shí),電路中的電流;為5.5A;(2)正常工作時(shí),保溫狀態(tài)電路的總功率為440W;(3)電熱中藥壺產(chǎn)生的熱量為3.6×105J。16.小明根據(jù)如圖甲所示的電路組裝成調(diào)光燈,并進(jìn)行測(cè)試。電源電壓9V保持不變,小燈泡的額定電壓是6V,小燈泡的如圖乙所示。求:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電路的總功率;(3)如果把燈光調(diào)暗,使小燈泡兩端電壓為3V,電阻R在消耗的電能。

【答案】(1);(2)9W;(3)2520J【詳解】(1)由甲圖可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量小燈泡電壓,小燈泡的額定電壓是6V,由圖乙可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流由可得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻(2)由圖乙可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流為1A,電路的總功率(3)由圖乙可知,小燈泡兩端電壓為3V時(shí),電路的電流為由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知電阻R兩端的電壓電阻R在消耗的電能答:小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為。小燈泡正常發(fā)光時(shí),電路的總功率為9W;如果把燈光調(diào)暗,使小燈泡兩端電壓為3V,電阻R在消耗的電能為2520J。17.某同學(xué)想用如下電路圖甲改裝成一個(gè)稱重秤,R0為壓敏電阻,其電阻隨壓力變化曲線如圖乙所示;電源電壓為36V,R為20Ω的定值電阻,電流表量程為0~0.6A,則求(g=10N/kg):(1)當(dāng)秤空載時(shí),電流表示數(shù);(2)本秤能測(cè)量的質(zhì)量范圍;(3)秤在稱重為0.1kg時(shí),整個(gè)電路的電功率。

【答案】(1)0.3A;(2)0~0.2kg;(3)16.2W【詳解】解:(1)由圖甲可知,兩電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流。由圖乙可知,壓力為零時(shí),壓敏電阻的阻值為100Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,此時(shí)電路中的電流故當(dāng)秤空載時(shí),電流表示數(shù)為0.3A。(2)因?yàn)殡娏鞅淼牧砍虨?~0.6A,所以電路中的最大電流為0.6A,由歐姆定律可知,電路中的最小總電阻由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,壓敏電阻的最小電阻由圖乙可知,此時(shí)壓敏電阻受到的最大壓力為2N,能測(cè)量的最大重力由G=mg可知,能測(cè)量的最大質(zhì)量因此,本秤能測(cè)量的質(zhì)量范圍為0~0.2kg。(3)0.1kg物體的重力由圖乙可知,此時(shí)壓敏電阻的阻值為60Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,電路中的電流則整個(gè)電路的電功率答:(1)當(dāng)秤空載時(shí),電流表示數(shù)為0.3A;(2)本秤能測(cè)量的質(zhì)量范圍為0~0.2kg;(3)秤在稱重為0.1kg時(shí),整個(gè)電路的電功率為16.2W。18.小明家購(gòu)買了一款全自動(dòng)智能遙控茶吧機(jī),如圖所示,茶吧機(jī)的主要參數(shù)如表,請(qǐng)完成以下問(wèn)題:額定電壓220V制熱功率1400W制冷功率50W容積1L(1)額定電壓下茶吧機(jī)燒水時(shí)電路中的電流為多少?(結(jié)果保留1位小數(shù))(2)1度電可以讓該茶吧機(jī)處于制冷狀態(tài)工作多少個(gè)小時(shí)?(3)水壺中裝滿初溫為的水,茶吧機(jī)正常工作加熱,可使水溫升高到,則水吸收的熱量為多少?[水的比熱容為,水的密度為(4)上述加熱過(guò)程中,全自動(dòng)智能茶吧機(jī)的加熱效率是多少?

【答案】(1)6.4A;(2)20小時(shí);(3);(4)【詳解】解:(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,茶吧機(jī)的制熱功率:P熱=1400W,由可知,額定電壓下茶吧機(jī)燒水時(shí)電路中的電流(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,茶吧機(jī)的制冷功率P冷=50W,由可知,1度電可以讓該茶吧機(jī)處于制冷狀態(tài)工作的時(shí)間(3)水壺中裝滿水,水的體積由可知,水的質(zhì)量水吸收的熱量(4)由可知,茶吧機(jī)消耗的電能茶吧機(jī)的加熱效率答:(1)額定電壓下茶吧機(jī)燒水時(shí)電路中的電流為6.4A;(2)1度電可以讓該茶吧機(jī)處于制冷狀態(tài)工作20小時(shí);(3)水吸收的熱量為;(4)全自動(dòng)智能茶吧機(jī)的加熱效率是?!军c(diǎn)睛】本題是一道電熱綜合題,主要考查電功公式、電功率公式、密度公式、吸熱公式以及效率公式的應(yīng)用,是一道??碱}。19.如圖所示為一種電熱加濕器及其原理圖。當(dāng)加熱倉(cāng)中的電熱絲(阻值保持不變)加熱到沸騰后變成蒸氣噴出,增加空氣的濕度。已知儲(chǔ)水倉(cāng)為圓柱形,當(dāng)加熱倉(cāng)中的水對(duì)底部的壓強(qiáng)減少到一定程度時(shí),閥門便會(huì)自動(dòng)打開(kāi),儲(chǔ)水箱中的水就會(huì)自動(dòng)流入補(bǔ)充。加濕器的額定電壓為220V,加熱絲最大功率為40W。求:(1)電熱絲R1的電阻值;(2)當(dāng)調(diào)節(jié)電阻R2,使加熱絲的實(shí)際功率為最大功率的時(shí),求此時(shí)氣霧調(diào)節(jié)電阻R2的接入電路中的電阻為多少?(3)小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量最大時(shí),此時(shí)加熱絲以最大功率工作(電熱絲加熱效率為84%),要把加熱倉(cāng)中的水由20℃加熱到100℃,需要5分鐘,請(qǐng)計(jì)算出加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量最大為多少?[水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)]

【答案】(1)1210Ω;(2)1210Ω;(3)0.03kg【詳解】解:(1)加濕器的額定電壓為220V,氣霧調(diào)節(jié)器的阻值為0時(shí),加熱絲最大功率為40W,則電路中只有電熱絲R1,則電熱絲R1的電阻值(2)加熱絲的實(shí)際功率為最大功率的時(shí),即10W,則電熱絲R1的電壓則氣霧調(diào)節(jié)電阻R2的接入電路中的電阻(3)以最大功率工作5分鐘,電熱絲放出熱量電熱絲加熱效率為84%,出加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量答:(1)電熱絲R1的電阻值為1210Ω;(2)氣霧調(diào)節(jié)電阻R2的接入電路中的電阻為1210Ω;(3)加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量最大為0.03kg。20.冬奧會(huì)頒獎(jiǎng)廣場(chǎng)上,鮮艷的五星紅旗在解放軍三軍儀仗隊(duì)的手中冉冉升起。因現(xiàn)場(chǎng)溫度較低,儀仗隊(duì)隊(duì)員手戴特殊手套(如圖甲)。經(jīng)查閱資料得知,這是一種手戴式加熱手套,需要與充電寶配套方能使用。該手套有高溫、低溫兩個(gè)擋位,其簡(jiǎn)化電路圖和部分參數(shù)如圖乙、丙所示。求:額定電壓5V低溫功率10WR2阻值5Ω(1)R1的阻值;(2)手套高溫時(shí)的功率;(3)若配套充電寶額定容量為30W?h(指在30W功率下能工作1h)。充電寶充滿一次電,能配合手套在高溫狀態(tài)下使用多少小時(shí)?(不計(jì)能量損失)

【答案】(1)2.5Ω;(2)15W;(3)2小時(shí)【詳解】解:(1)由電路圖可知,只有開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),并聯(lián)電路中的總電阻小于任一電阻的阻值,由可知,此時(shí)電路的功率較大,處于高溫?fù)?,開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí),處于低溫?fù)酰蜏負(fù)鯐r(shí)只有R1工作。根據(jù)知,R1的阻值(2)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),為高溫?fù)酢8鶕?jù)并聯(lián)不相互影響,R1的電功率不變,R2的電功率高溫?fù)醯碾姽β剩?)不計(jì)能量損失,儲(chǔ)存的電能則充電寶充滿電能配合手套在高溫狀態(tài)下使用的時(shí)間答:(1)R1的阻值2.5Ω;(2)手套高溫時(shí)的功率15W;(3)充電寶充滿一次電,能配合手套在高溫狀態(tài)下使用2小時(shí)。21.如圖所示,燈L標(biāo)有“3V1.5W”字樣,電源電壓恒為3V,定值電阻R=9Ω,設(shè)燈L的阻值不隨溫度變化而變化。求∶(1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?(2)只閉合S2時(shí),定值電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率最大,各開(kāi)關(guān)的閉合情況應(yīng)如何?此時(shí)的最大電功率為多少?【答案】(1)6Ω;(2)86.4J;(3)2.5W【詳解】(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為所以燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是(2)當(dāng)閉合S2時(shí),燈L與電阻R串聯(lián)接在電源兩端,電路中的電流為電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是(3)當(dāng)閉合S1、S3,斷開(kāi)S2時(shí),燈L與電阻R并聯(lián),整個(gè)電路消耗的電功率最大答:(1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是6Ω;(2)只閉合S2時(shí),定值電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是86.4J;(3)當(dāng)閉合S1、S3,斷開(kāi)S2時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率最大為2.5W。22.在如圖所示的電路中,電源電壓U保持不變。小燈泡標(biāo)有“6V,3W”且不考慮燈絲電阻隨溫度的變化,定值電阻。表格中為電路在不同狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的信息。電路狀態(tài)接線柱F連接接線柱E連接開(kāi)關(guān)狀態(tài)滑片位置電流表示數(shù)1接線柱A接線柱D斷開(kāi)a端0.5A2接線柱B接線柱C閉合b端0.5A(1)電路在狀態(tài)1時(shí),小燈泡正常發(fā)光,求電源電壓;(2)求滑動(dòng)變阻器的最大阻值;(3)電路在狀態(tài)2時(shí),通電100s,求電阻消耗的電能。

【答案】(1)6V;(2)30Ω;(3)180J【詳解】解:(1)電路在狀態(tài)1時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0,小燈泡兩端電壓等于電源電壓,所以,電源電壓(2)電路在狀態(tài)2時(shí),與并聯(lián),此時(shí)的電流大小是通過(guò)電阻R0的電流是通過(guò)R1的電流是滑動(dòng)變阻器的最大阻值是(3)由題意可知,通電時(shí)間是電阻消耗的電能是答:(1)電源為6V;(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值是30Ω;(3)電路在狀態(tài)2時(shí),通電100s電阻消耗的電能為180J。23.如圖甲所示的打印筆有快慢兩檔,其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,R1、R2是用于發(fā)熱的定值電阻,只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)為慢檔,S和S1均閉合時(shí)為快檔。工作時(shí),3D打印筆通過(guò)加熱,擠出熱熔的塑膠,然后在空氣中迅速冷卻,最后固化成穩(wěn)定的形狀。某次使用慢檔打印10min,剛好將30g的塑膠從20℃加熱到120℃。已知該打印筆慢檔打印功率為22W,塑膠的比熱容為2.2×103J/(kg·℃)。求此過(guò)程中:(1)通過(guò)R1的電流是多少安?(2)打印筆消耗的電能是多少焦?(3)塑膠吸收的熱量是多少焦?(4)打印筆的熱效率是多少?【答案】(1)0.1A;(2)1.32×104J;(3)6.6×103J;(4)50%【詳解】(1)已知,只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)為慢檔,此時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路,印筆慢檔打印功率為22W,根據(jù)公式P=UI可知,通過(guò)R1的電流為(2)打印筆消耗的電能為W1=P1t=22W×10×60s=1.32×104J(3)塑膠吸收的熱量為Q吸=cmΔt=2.2×103J/(kg·℃)×30×10-3kg×(120℃-20℃)=6.6×103J(4)打印筆的熱效率為答:(1)通過(guò)R1的電流是0.1安;(2)打印筆消耗的電能是1.32×104焦;(3)塑膠吸收的熱量是6.6×103焦;(4)打印筆的熱效率是50%。24.具有防霧、除露、化霜功能的汽車智能后視鏡能保障行車安全,車主可通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)功能切換,防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大。如圖是簡(jiǎn)化后的后視鏡加熱電路,四個(gè)發(fā)熱電阻的阻值均為100Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí),電路中的電流為0.5A。(忽略溫度對(duì)電阻阻值的影響)求:(1)電源電壓;(2)后視鏡處于除露功能的電功率;(3)后視鏡玻璃的質(zhì)量約為400g,玻璃的比熱容為0.75×103J/(kg·℃),當(dāng)開(kāi)啟化霜功能時(shí),加熱效率為50%,為使后視鏡玻璃溫度升高10℃,需加熱多長(zhǎng)時(shí)間?【答案】(1)100V;(2)100W;(3)30s【詳解】解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“1”時(shí),R3、R4串聯(lián),則串聯(lián)總電阻由歐姆定律得,電源電壓(2)串聯(lián)電路中總電阻大于任一分電阻,并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻,則當(dāng)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“1”時(shí),R3、R4串聯(lián);當(dāng)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“2”檔時(shí),只有R3工作;當(dāng)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“3”檔時(shí),R1、R2并聯(lián),由得,“2”檔之間,處于除露功能,故后視鏡處于除露功能的電功率(3)當(dāng)開(kāi)啟除露功能時(shí),玻璃吸收的熱量由得,后視鏡消耗的電能當(dāng)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“3”檔時(shí),R1、R2并聯(lián),電路中電阻最小,電功率最大,后視鏡為除霜功能,后視鏡處于化霜功能的電功率由可知,需要加熱時(shí)間為答:(1)電源電壓100V;(2)后視鏡處于除露功能的電功率100W;(3)當(dāng)開(kāi)啟化霜功能時(shí),加熱效率為50%,為使后視鏡玻璃溫度升高10℃,需加熱30s。25.某電壓力鍋,額定電壓220V,有加熱和保溫兩個(gè)擋位,其簡(jiǎn)化電路圖如圖甲所示。R1、R2都是加熱電阻。加熱擋時(shí)只有電阻R1工作,加熱功率為1000W;保溫?fù)鯐r(shí)只有電阻R2工作,電阻R2=2420Ω。S為溫控開(kāi)關(guān),可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。求:(1)壓力鍋的保溫功率;(2)將3kg水從25℃加熱到65℃,若壓力鍋的加熱效率為84%,額定電壓下,加熱這些水,需要多少秒?[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3](3)若電路只讓壓力鍋單獨(dú)工作200s,圖乙中的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了110轉(zhuǎn),請(qǐng)算出它的實(shí)際加熱功率。

【答案】(1)20W;(2)600s;(3)660W【詳解】解:(1)根據(jù)題意可知,保溫?fù)鯐r(shí)只有電阻R2工作,壓力鍋的保溫功率(2)水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(65℃-25℃)=5.04×105J由可知,壓力鍋消耗的電能由可知,壓力鍋的加熱時(shí)間(3)3000r/(kW·h)表示電路中用電器每消耗1kW·h電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn),則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了110轉(zhuǎn),壓力鍋消耗的電能壓力鍋的實(shí)際加熱功率答:(1)壓力鍋的保溫功率為20W;(2)加熱這些水,需要600s;(3)它的實(shí)際加熱功率為660W。26.養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器,其類似于電熱水壺。如圖是某款養(yǎng)生壺加熱部分電路原理圖。已知電源電壓為220V保持不變,加熱電阻絲R1、R2的阻值均為88Ω。通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)S1、S2可以實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三檔的切換。(1)通過(guò)分析推理判斷:當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2分別位于什么狀態(tài),養(yǎng)生壺處于中溫檔;(2)當(dāng)養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時(shí),通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為多少焦耳?(3)請(qǐng)計(jì)算出該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三檔工作時(shí)的電功率大小之比?!敬鸢浮浚?)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2撥到A,養(yǎng)生壺處于中溫檔;(2);(3)【詳解】解:(1)當(dāng)S1閉合,S2撥到B時(shí),R1、R2并聯(lián);當(dāng)S1斷開(kāi),S2撥到A時(shí),R1、R2串聯(lián);當(dāng)S1閉合,S2撥到A時(shí),電阻R1單獨(dú)接入電路。根據(jù)公式可知:電功率越大,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多,溫度越高。由于并聯(lián)電路的總電阻小于各支路的電阻,串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻,因此,當(dāng)R1、R2并聯(lián)時(shí),電路中的電阻最小,電功率最大,養(yǎng)生壺為高溫?fù)?;?dāng)R1、R2串聯(lián)時(shí),電路中的電阻最大,電功率最小,養(yǎng)生壺為低溫?fù)酰划?dāng)電阻R1單獨(dú)接入電路時(shí),養(yǎng)生壺處于中溫?fù)酢R虼水?dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2撥到A時(shí),養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?。?)當(dāng)養(yǎng)生壺低溫檔時(shí),S1斷開(kāi),S2撥到A,電阻R1、R2串聯(lián),此時(shí)2min內(nèi)養(yǎng)生壺消耗的電能(3)當(dāng)S1斷開(kāi),S2撥到A時(shí),R1、R2串聯(lián),養(yǎng)生壺處于低溫檔,此時(shí)功率當(dāng)S1閉合,S2撥到A時(shí),電阻R1單獨(dú)接入電路,養(yǎng)生壺處于中溫檔,此時(shí)功率當(dāng)S1閉合,S2撥到B時(shí),R1、R2并聯(lián),養(yǎng)生壺處于高溫檔,并聯(lián)的總電阻此時(shí)功率則該養(yǎng)生壺低溫、中溫、高溫三檔的電功率大小之比為P低∶P中∶P高=275W∶550W∶1100W=1∶2∶4答:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2撥到A時(shí),養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?;?)當(dāng)養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時(shí),通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為;(3)該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三檔工作時(shí)的電功率大小之比是。27.圖甲為新型風(fēng)暖浴霸,因其安全性能好、發(fā)熱柔和,深受大家喜愛(ài).它是利用電動(dòng)機(jī)鼓動(dòng)空氣流動(dòng),通過(guò)加熱元件加熱冷空氣帶動(dòng)室內(nèi)升溫.圖乙是某型號(hào)風(fēng)暖浴霸的簡(jiǎn)化電路圖,其發(fā)熱元件是兩根阻值不變的電熱絲R1、R2.主要參數(shù)如下表.項(xiàng)目參數(shù)額定電壓(V)220R1額定功率(W)1936R2額定功率(W)968電動(dòng)機(jī)功率(W)44適用面積(m2)10(1)開(kāi)關(guān)均閉合,求浴霸正常工作時(shí)的干路電流是多少?(2)正常工作時(shí),求R1的阻值是多少?(3)實(shí)際電壓為200V時(shí),求R2的實(shí)際功率是多少?(4)浴霸正常工作時(shí),使容積為20m3的房間空氣溫度升高20℃,求室內(nèi)空氣吸收的熱量是多少?(ρ空氣取1.2kg/m3,c空氣取1.0×103J/(kg?℃),不考慮其他因素影響)【答案】(1)13.4A(2)25Ω(3)800W(4)4.8×105J【詳解】(1).開(kāi)關(guān)均閉合時(shí),R1、R2和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作,電路總功率為:P=P1+P2+P3=1936W+968W+44W=2948W,由P=UI可得,浴霸正常工作時(shí)的干路電流:I===13.4A;(2).由P=可得R1的阻值為:R1===25Ω;(3).由P=可得R2的阻值為:R2===50Ω,實(shí)際電壓為200V時(shí),R2的實(shí)際功率為:P2′===800W;(4).室內(nèi)空氣的質(zhì)量為:m=ρ空氣V=1.2kg/m3×20m3=24kg,空氣吸收的熱量為:Q吸=c空氣m△t=1.0×103J/(kg?℃)×24kg×20℃=4.8×105J.答:(1).開(kāi)關(guān)均閉合,浴霸正常工作時(shí)的干路電流是13.4A.(2).正常工作時(shí),R1的阻值是25Ω.(3).實(shí)際電壓為200V時(shí),R2的實(shí)際功率是800W.(4).室內(nèi)空氣吸收的熱量是4.8×105J.28.某玻璃廠要研發(fā)一款新型玻璃,要求每平方米能承受5.5×105N的撞擊力。測(cè)試時(shí),取一小塊玻璃樣品(質(zhì)量可不計(jì)),平放在如圖甲所示電路中的壓力傳感器上,閉合開(kāi)關(guān)S,釋放重物,經(jīng)撞擊后玻璃仍完好無(wú)損,電流表的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示(不考慮t0時(shí)刻之后的情況),已知壓力傳感器的阻值RN隨壓力F變化的圖像如圖丙所示;玻璃受到最大撞擊力時(shí)與重物的接觸面積S0=10cm2;電源電壓U=27V,定值電阻R0=20Ω,求:(1)從重物開(kāi)始下落到撞擊玻璃樣品前的2s內(nèi),電流通過(guò)壓力傳感器所做的功;(2)玻璃樣品受到的最大撞擊力,及此時(shí)壓力傳感器的電功率;(3)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該樣品是否滿足設(shè)計(jì)要求?!敬鸢浮浚?)9.2J;(2)8.1W;(3)見(jiàn)解析【詳解】解:(1)重物撞擊玻璃樣品前,壓力傳感器的阻值不變,電路中電流不變,由圖乙知,撞擊前的電流即為最小電流,由可得,定值電阻R0兩端的電壓壓力傳感器兩端的電壓則電流通過(guò)壓力傳感器2s所做的功(2)由圖乙知,當(dāng)樣品受到最大撞擊力時(shí),電流最大為Imax=0.9A,此時(shí)定值電阻R0兩端電壓則壓力傳感器兩端的電壓所以此時(shí)壓力傳感器的阻值由圖丙知,RN=10Ω時(shí),壓力傳感器受到的最大撞擊力為600N,即樣品受到的最大撞擊力則受到最大撞擊力時(shí),壓力傳感器的電功率(3)按設(shè)計(jì)要求可知玻璃每平方米能承受的壓強(qiáng)樣品受到的最大壓強(qiáng)因?yàn)镻max>P,且經(jīng)撞擊后玻璃仍完好無(wú)損,所以該樣品滿足設(shè)計(jì)要求。答:(1)從重物開(kāi)始下落到撞擊玻璃樣品前的2s內(nèi),電流通過(guò)壓力傳感器所做的功為9.2J;(2)玻璃樣品受到的最大撞擊力,及此時(shí)壓力傳感器的電功率為8.1W;(3)見(jiàn)解析。29.光明區(qū)某學(xué)校的科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量體重的電路,原理圖如圖所示。其中電源電壓恒為9V,定值電阻R0為5Ω,電壓表量程為0~3V,R是壓敏電阻(阻值隨平板受到的壓力大小變化而變化),R的阻值與平板受到壓力F對(duì)應(yīng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表,平板質(zhì)量不計(jì)。求:壓力F/N0605009001500壓敏電阻R/Ω302515105(1)當(dāng)體重計(jì)空載時(shí),電路消耗的總功率;(結(jié)果保留一位小數(shù))(2)小組成員測(cè)試體重計(jì)時(shí)在平板上放置了一個(gè)快遞,測(cè)出壓力為60N,此時(shí)通過(guò)壓敏電阻的電流是多少?(3)該體重計(jì)能稱量的最大重力?!敬鸢浮浚?)2.3W;(2)0.3A;(3)900N【詳解】解:由電路圖可知,定值電阻和壓敏電阻R串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓。(1)當(dāng)體重計(jì)空載時(shí),即壓力,由表格數(shù)據(jù)可知此時(shí)壓敏電阻的阻值為,由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律知,電路的總電阻此時(shí)電路消耗的總功率(2)由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)壓力為60N時(shí),壓敏電阻的阻值為,則電路中的電流為由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知此時(shí)通過(guò)壓敏電阻的電流為;(3)當(dāng)電壓表示數(shù)兩端的電壓最大為3V時(shí),由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知壓敏電阻兩端的電壓最小,根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知此時(shí)壓敏電阻的阻值最小,其受到的壓力最大,此時(shí)體重計(jì)的示數(shù)最大;則壓敏電阻R兩端的最小電壓根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可得即解得壓敏電阻的最小阻值由表格數(shù)據(jù)可知,此時(shí)壓力為900N,即該體重計(jì)能稱量的最大重力為900N。答:(1)當(dāng)體重計(jì)空載時(shí),電路消耗的總功率為。(2)測(cè)出壓力為60N,此時(shí)通過(guò)壓敏電阻的電流為;(3)該體重計(jì)能稱量的最大重力為900N。30.空氣凈化消毒機(jī)的工作原理是將室內(nèi)空氣吸入并通過(guò)內(nèi)部設(shè)備凈化消毒后釋放潔凈空氣。下表為某型號(hào)空氣凈化消毒機(jī)的部分參數(shù)。該機(jī)內(nèi)部有一個(gè)探測(cè)電路,圖甲為其簡(jiǎn)化后的電路圖,電源電壓為12V恒定,R0阻值為20Ω,R為氣敏電阻,其阻值大小與有害氣體濃度的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)電壓感應(yīng)裝置探測(cè)到R兩端的電壓等于或小于9V時(shí),凈化消毒機(jī)即開(kāi)始工作。求:額定電壓U(V)頻率f(HZ)額定功率P(W)每小時(shí)凈化消毒空氣的體積V0(m3/h)22050110120(1)該空氣凈化消毒機(jī)正常工作時(shí)的電流;(2)有害氣體的濃度達(dá)到34%時(shí),判斷空氣凈化消毒機(jī)是否開(kāi)始工作;(3)正常工作時(shí),將容積為60m3房間內(nèi)的空氣全部?jī)艋拘枰牡碾娔?。【答案】?)0.5A;(2)空氣凈化消毒機(jī)開(kāi)始工作;(3)1.98×105J【詳解】解:(1)根據(jù)電路圖可知,定值電阻與氣敏電阻串聯(lián),電壓感應(yīng)裝置并聯(lián)在氣敏電阻兩端;由表中數(shù)據(jù)可知,空氣凈化消毒機(jī)的額定電壓U=220V,額定功率為P=110W,該凈化消毒機(jī)正常工作時(shí)的電流(2)由圖乙可知,有害氣體的濃度達(dá)到34%時(shí),R的阻值是20Ω,電路中的電流R兩端的電壓UR=I′R=0.3A×20Ω=6V<9V凈化消毒機(jī)開(kāi)始工作。(3)已知小時(shí)凈化消毒空氣的體積V0=120m3,正常工作時(shí),將容積為60m3房間內(nèi)的空氣全全部?jī)艋就?,所用的時(shí)間為該凈化消毒機(jī)消耗的電能W=Pt=110W×0.5×3600s=1.98×105J答:(1)該空氣凈化消毒機(jī)正常工作時(shí)的電流是0.5A;(2)有害氣體的濃度達(dá)到34%時(shí),空氣凈化消毒機(jī)開(kāi)始工作;(3)正常工作時(shí),將容積為60m3房間內(nèi)的空氣全部?jī)艋拘枰牡碾娔苁?.98×105J。31.“綠色出行,低碳生活”,新能源汽車靠電池提供能量,具有環(huán)保節(jié)能、高效等優(yōu)勢(shì),如圖所示是一款新型電動(dòng)汽車,該電動(dòng)汽車內(nèi)部的電池能量為45kW?h,電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把80%的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后需重新充電。(已知q汽油=4.6×107J/kg,g=10N/kg,1kW?h=3.6×106J)求:(1)該汽車電池充滿電后使用,最多能提供多少動(dòng)能;(2)該汽車電池充滿電后使用,以36km/h的速度在9.6kW的額定功率下最多可以勻速行駛的路程;(3)燃油汽車把汽油燃燒放出的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率為25%。與燃油汽車相比電動(dòng)汽車內(nèi)部的電池充滿一次電來(lái)提供動(dòng)能,燃油汽車需要燃燒多少千克的汽油(結(jié)果保留一位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)1.296×108J;(2)135km;(3)11.3kg【詳解】(1)根據(jù)題意,電池的最大容量為最多能提供的動(dòng)能為(2)汽車行駛的速度因汽車以額定功率勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài),受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力,所以所受平均阻力根據(jù)題意,電池的最大容量為牽引力做的功為汽車在電池充滿電的情況下以36km/h最多可行駛的路程為(3)汽車的有用能量為燃燒汽油所需能量為所需汽油的質(zhì)量為答:(1)最多能提供動(dòng)能;(2)最多可以勻速行駛的路程為135km;(3)燃油汽車需要燃燒11.3kg的汽油。32.R是一個(gè)隨推力F變化而變化的電阻,F(xiàn)與R的關(guān)系如圖甲所示?,F(xiàn)有如圖乙,丙的兩個(gè)電路,為定值電阻,阻值為20Ω,電源電壓恒為6V,電流表量程為0~0.6A。(1)當(dāng)小白同學(xué)推力為0時(shí),求電阻R的阻值;(2)用300N的力推電阻,求的電功率(圖乙);(3)圖丙中,當(dāng)干路電流不超過(guò)電流表量程時(shí),小白同學(xué)推力F的最大值。

【答案】(1)40Ω;(2)0.8W;(3)200N【詳解】解:(1)由題圖甲可知,當(dāng)推力為0時(shí),電阻R的阻值為40Ω。(2)用300N的力推電阻時(shí),電阻R的阻值為10Ω,電路中的電流的電功率(3)圖丙電路中,通過(guò)的電流電流表允許通過(guò)的最大電流為0.6A,因?yàn)镽與并聯(lián),則通過(guò)R的最大電流根據(jù)歐姆定律可得,R的阻值最小由題圖甲可知,此時(shí)的推力為200N,隨著推力的增大,R的阻值減小,故最大推力為200N。答:(1)推力為0時(shí),電阻R的阻值為40Ω;(2)圖乙中的電功率為0.8W;(3)小白同學(xué)推力F的最大值為200N。33.圖甲是一款紫砂電飯鍋,其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,R1、R2是電熱絲,已知R1>R2,通過(guò)單獨(dú)或同時(shí)閉合S1、S2實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三個(gè)擋位的切換,其銘牌如表所示,求:(1)低溫?fù)跫訜釙r(shí)電流的大?。唬?)電熱絲R2的阻值;(3)高溫?fù)跫訜?h時(shí)消耗的電能。加熱效率80%額定電壓220V電功率低溫?fù)?40W中溫?fù)?80W高溫?fù)酢敬鸢浮浚?)2A;(2)55Ω;(3)4.752×106J【詳解】解:(1)由可得,低溫?fù)跫訜釙r(shí)的電流(2)由電路圖可知,當(dāng)和都閉合時(shí),和并聯(lián),總電阻最小,由可知,此時(shí)總功率最大,為高溫?fù)?;只閉合S1時(shí),電路為的簡(jiǎn)單電路,只閉合S2時(shí),電路為的簡(jiǎn)單電路,已知,由可知,只閉合S1時(shí),電阻最大,總功率最小,為低溫?fù)?;只閉合S2時(shí),總功率較小,為中溫?fù)?;由可得,電熱絲R2的阻值(3)因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,且電路的總功率等于各用電器功率之和,所以電飯鍋高溫?fù)醯墓β视煽傻?,高溫?fù)跫訜釙r(shí)消耗的電能答:(1)低溫?fù)跫訜釙r(shí)電流的大小為2A;(2)電熱絲R2的阻值為55Ω;(3)高溫?fù)跫訜?h時(shí)消耗的電能為4.752×106J。34.如圖所示電路,電源電壓保持不變,請(qǐng)畫(huà)出每一步的等效電路并寫(xiě)出必要的計(jì)算過(guò)程,求:(1)閉合開(kāi)關(guān)S2、S3,此時(shí)電流表的示數(shù)是0.4A,電壓表的示數(shù)為12V,通過(guò)的電流;(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.5A,通過(guò)的電流;(3)只閉合開(kāi)關(guān)S2,電流表的示數(shù)為0.2A,電壓表的示數(shù)為8V,此時(shí)通過(guò)燈泡L的電流和它兩端的電壓。

【答案】(1)0.4A;(2)0.1A;(3)0.2A,4V【詳解】(1)閉合開(kāi)關(guān)S2、S3時(shí),電路中只有接入電路中,電壓表測(cè)電源兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,等效電路圖如下圖所示:由電壓表的示數(shù)可知,電源的電壓U=12V;由電流表的示數(shù)可知,通過(guò)的電流I2=0.4A。(2)由可得,接入電路中的電阻閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,與并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,等效電路圖如下圖所示:

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以通過(guò)的電流因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)的電流(3)只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),燈泡L與串聯(lián),電流表測(cè)干路電流,電壓表測(cè)兩端的電壓,如下圖所示:

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由電流表的示數(shù)可知,通過(guò)燈泡L的電流為0.2A;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以燈泡兩端的電壓答:(1)閉合開(kāi)關(guān)S2、S3時(shí)通過(guò)的電流為0.4A;(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,通過(guò)的電流為0.1A;(3)只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),此時(shí)通過(guò)燈泡L的電流為0.2A,它兩端的電壓為4V。35.如圖甲所示是小偉家購(gòu)買的電燒杯,它的原理圖如圖乙所示,其中和均為加熱絲,該電燒杯燒水時(shí)有快檔和慢檔兩個(gè)檔位,銘牌如圖丙所示。電燒杯容量額定電壓慢檔額定功率快檔額定功率(1)求電阻的阻值;(2)電燒杯中裝滿的水從升高到,求水吸收的熱量;(3)小偉關(guān)閉其他用電器,讓電燒杯在快擋下工作,觀察到標(biāo)有“”的電能表在內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)了轉(zhuǎn),求此時(shí)電燒杯快擋的實(shí)際功率。

【答案】(1);(2);(3)【詳解】解:(1)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電路中只有工作;和都閉合時(shí),電阻與并聯(lián),電路的總電阻最小,由可知,功率最大,處于快檔;開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),處于慢檔;由圖丙可知,慢擋功率,的阻值為(2)由可得水的質(zhì)量為水吸收的熱量為(3)電能表在內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)了轉(zhuǎn)消耗的電能為電燒杯快擋的實(shí)際功率為答:電阻的阻值為;電燒杯中裝滿的水從升高到,水吸收的熱量;電燒杯快擋的實(shí)際功率為。36.如圖是某物理興趣小組設(shè)計(jì)的身高體重測(cè)量?jī)x的原理圖。電源的電壓為3V,腳踏板下方有一壓敏電阻,其阻值隨壓力大小變化規(guī)律如表格所示。電壓表量程為0-16V,滑動(dòng)變阻器是豎直固定放置的電阻棒,長(zhǎng)80cm,滑片可以隨身高的變化豎直上下移動(dòng),其接入電路的阻值與接入電路的長(zhǎng)度成正比,定值電阻的阻值為。同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)、,身高h(yuǎn)1=160cm的張明站在踏板上時(shí)滑片恰好在中點(diǎn),電壓表示數(shù)為14.4V,電流表的示數(shù)為0.36A;李紅站在踏板上時(shí),電流表的示數(shù)為0.125A,電流表的示數(shù)為0.6A。求:0100200300400500403632282420(1)李紅的體重;(2)李紅的身高;(3)若電流表的量程為0-0.6A,在電路安全前提下,身高測(cè)量?jī)x的測(cè)量范圍。

【答案】(1)400N;(2)140cm;(3)140cm~200cm【詳解】(1)電源的電壓為,李紅站在踏板上時(shí),電流表的示數(shù)為,由歐姆定律可得根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)時(shí),,由于壓力等于重力,所以李紅的重力為(2)由圖可知,閉合開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器與串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;當(dāng)滑片恰好在中點(diǎn)時(shí),因串聯(lián)電路處處電流相等,所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得左側(cè)電源電壓為李紅站在踏板上時(shí),電流表的示數(shù)為,此時(shí)電路的總電阻為串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為張明站在踏板上時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,李紅站在踏板上時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為,則兩次測(cè)量之間,滑片移動(dòng)后,滑動(dòng)變阻器的阻值變化為滑動(dòng)變阻器的總長(zhǎng)度為,滑片移動(dòng)的距離為:已知張明身高,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小了,所以滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)了,則李紅的身高為:。(3)由于電流表量程是;所以電流表的示數(shù)為時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小,也就是說(shuō)此時(shí)即為身高測(cè)量?jī)x的最小測(cè)量值,所以身高測(cè)量?jī)x的最小測(cè)量值:;由于電壓表量程為,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為,根據(jù)串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和可知:此時(shí)通過(guò)電路的電流為滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為滑動(dòng)變阻器接入電路的長(zhǎng)度為,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片比張明站在踏板上時(shí)上移,所以最大測(cè)量值由此可知:身高測(cè)量?jī)x的測(cè)量范圍為。答:(1)李紅的體重為;(2)李紅的身高為;(3)在電路安全前提下,身高測(cè)量?jī)x的測(cè)量范圍為。37.如圖甲所示是小南新買的養(yǎng)生電水壺,有加熱和保溫兩個(gè)功能,工作電路如圖乙所示,R1和R2都是加熱電阻,銘牌參數(shù)如表,保溫功率模糊不清,R1在加熱和保溫時(shí)的功率之比是25∶1。圖丙是小南家的電能表表盤。小南用電水壺把1kg的水從20℃加熱到100℃。(水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃))求:(1)水吸收的熱量;(2)R2的阻值;(3)用電高峰期,小南將其它用電器關(guān)閉,只讓電水壺在保溫功能下工作25分鐘,發(fā)現(xiàn)電能表鋁盤轉(zhuǎn)過(guò)100圈,求此時(shí)的實(shí)際電壓。額定電壓220V容積1L加熱功率1210W保溫功率XXXW【答案】(1)3.36×105J;(2)160Ω;(3)200V【詳解】解:(1)根據(jù)可得,水吸收的熱量為(2)由乙圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),R1和R2串聯(lián)接入電路中,電路的總電阻最大,根據(jù)可知,電路的總功率最小,因此此時(shí)養(yǎng)生電水壺處于保溫功能;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),只有R1接入電路中,電路的總電阻最小,根據(jù)可知,電路的總功率最大,因此此時(shí)養(yǎng)生電水壺處于加熱功能。當(dāng)養(yǎng)生電水壺處于加熱功能時(shí),由表格信息可知,電路的加熱功率為P加熱=1210W,根據(jù)可得,此時(shí)R1的電阻為由于R1在加熱和保溫時(shí)的功率之比是25∶1,則R1在保溫時(shí)的功率為當(dāng)養(yǎng)生電水壺處于保溫功能時(shí),根據(jù)可得,此時(shí)電路的電流為根據(jù)歐姆定律可得,保溫時(shí),電路的總電阻為根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得,R2的阻值為(3)電能表鋁盤轉(zhuǎn)過(guò)100圈,則養(yǎng)生水壺消耗的電能為養(yǎng)生水壺的實(shí)際功率為根據(jù)可得,此時(shí)的實(shí)際電壓為答:(1)水吸收的熱量為3.36×105J;(2)R2的阻值為160Ω;(3)此時(shí)的實(shí)際電壓為200V。38.小明家新買了電飯煲(如圖甲),圖乙是其電路原理圖,電路中電源電壓為220V。R1和R2為阻值不變的電熱絲,S1為溫度自動(dòng)控制開(kāi)關(guān),可實(shí)現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。該電飯煲的最大容量是4L,額定加熱功率是1000W,額定保溫功率是100W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)電熱絲R1的阻值為多少?(2)如果此電飯煲高溫?fù)跫訜嵝蕿?5%,現(xiàn)在給質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的水加熱,使水剛好沸騰,需用時(shí)多少?(此時(shí)大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)(3)如圖丙所示,電能表上“?”處的電能表參數(shù)模糊不清,小明把家中其他用電器斷開(kāi)僅使用電飯煲,調(diào)至高溫?fù)鯚?min,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了250轉(zhuǎn),則電能表上模糊的參數(shù)應(yīng)該是多少?【答案】(1)48.4Ω;(2)896s;(3)3000【詳解】解:(1)由圖乙可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),只有R1工作;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián);因?yàn)榇?lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻,所以,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),只有R1工作,電路中的電阻最小,由可知,電路的功率最大,此時(shí)為加熱狀態(tài);R1的阻值(2)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點(diǎn)為100℃,水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J電飯煲高溫?fù)跫訜嵯牡碾娔芗訜崴钑r(shí)間(3)高溫?fù)鯚?min消耗的電能電能表的參數(shù)答:(1)電熱絲R1的阻值為48.4Ω;(2)如果此電飯煲高溫?fù)跫訜嵝蕿?5%,現(xiàn)在給質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的水加熱,使水剛好沸騰,需用時(shí)896s;(3)電能表上模糊的參數(shù)應(yīng)該是3000。39.在抗擊新冠肺炎疫情期間,中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用,稱為世界矚目的“中國(guó)戰(zhàn)法”重要組成部分。袁伯伯家購(gòu)買了如圖甲所示的智能電熱中藥壺(具有“加熱”和“保溫”兩種工作狀態(tài)),它的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,其中只有為加熱管(只有加熱管放出的熱量能被水吸收)為限流電阻。已知該壺的額定電壓為220V,其加熱時(shí)的額定功率為1210W。阻值為。求:(1)的阻值;(2)保溫狀態(tài)時(shí)加熱管的功率為多少?(3)某傍晚用電高峰期,實(shí)際電壓為200V,他只讓家中電熱中藥壺通電工作,使其處于“加熱”狀態(tài)6min。他家電能表表盤如圖丙所示。求該過(guò)程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)。

【答案】(1);(2)1000W;(3)120次【詳解】解:(1)的阻值為(2)保溫狀態(tài)時(shí),和串聯(lián),電路中的電流保溫狀態(tài)時(shí)加熱管的功率為P保=I2R1=(2A)2×40Ω=160W(3)當(dāng)實(shí)際電壓為200V時(shí),電熱中藥壺的實(shí)際電功率為電熱中藥壺“加熱”6min中消耗的電能該過(guò)程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)答:(1)的阻值是;(2)保溫狀態(tài)時(shí)加熱管的功率為1000W;(3)該過(guò)程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)為120次。40.如圖為某小區(qū)供電設(shè)備向居民樓輸電的示意圖。當(dāng)居民樓內(nèi)的用戶用電器的總功率P為44kW時(shí),居民樓內(nèi)的用戶用電器兩端的實(shí)際電壓U2為220V。(1)通過(guò)輸電線的電流是多大?(2)若輸電線的總電阻r為0.2Ω,則供電設(shè)備的輸出電壓U1為多大?【答案】(1)200A;(2)260V【詳解】解:(1)由可知,通過(guò)輸電線的電流(2)因電阻與用戶用電器串聯(lián),由可知,輸電線上損失的電壓為則供電設(shè)備輸出電壓為答:(1)通過(guò)輸電線的電流是200A;(2)供電設(shè)備的輸出電壓U1為260V。41.柴油發(fā)電機(jī)是一種小型發(fā)電設(shè)備,系指以柴油等為燃料,以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。某柴油發(fā)電機(jī)說(shuō)明書(shū)的部分內(nèi)容如下表所示,現(xiàn)用一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給一處停電區(qū)臨時(shí)供電,如圖所示。發(fā)電機(jī)到停電區(qū)的導(dǎo)線總長(zhǎng)度為800m,輸電導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為2.5×10-4Ω/m,停電區(qū)用電器的總功率為44kW,當(dāng)這些用電器都正常工作時(shí):(1)輸電線路中的電流是多少?(2)線路損失功率是多大?(3)該柴油發(fā)電機(jī)工作過(guò)程每小時(shí)消耗特制柴油18kg,特制柴油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)輸出電能的效率是多少?已知柴油的熱值是2.6×107J/kg型號(hào)AED6500S輸出電壓220V每米單股銅導(dǎo)線電阻2.5×10-4Ω燃料柴油燃料熱值2.6×107J/kg

【答案】(1)200A;(2)8×103W;(3)40%【詳解】解:(1)由電功率的計(jì)算公式得,輸電線路中的電流為(2)導(dǎo)線總長(zhǎng)度為800m,輸電導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為,可知輸電線的電阻為由、得,線路損失功率為(3)根據(jù)題意可知,輸出功率為每小時(shí)柴油燃燒釋放的熱量為每小時(shí)輸出的電能為特制柴油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)輸出電能的效率為答:(1)輸電線路中的電流是200A;(2)線路損失功率是;(3)該柴油發(fā)電機(jī)工作過(guò)程每小時(shí)消耗特制柴油18kg,特制柴油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)輸出電能的效率是。42.科學(xué)研究表明,冬天用38℃﹣43℃熱水泡腳有利于身體健康。小明媽媽為爺爺買了一個(gè)電熱足浴盆,內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成,圖甲所示為足浴盆加熱部分的簡(jiǎn)化原理圖,其中R1、R2是兩個(gè)相同的電熱絲,單個(gè)電熱絲的電流與電壓的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知電源電壓為220V,每個(gè)電熱絲的額定電壓均為220V。請(qǐng)根據(jù)圖像及以上信息解答下列問(wèn)

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