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九年级电学分类汇编(1)

发布时间:2014-01-31 09:44:55  

1. 小灯泡在不正常工作情况下的电功率判定

a.分别标有“220V 25W”和“36V 25W”的两个灯泡,当它们分别接在不同的电路中正常工作时,它们在相同时间内消耗的电能之比为____。

b.甲乙两个灯泡分别标着"220V 40W"和"220V 100W"字样,在下面的条件下,比较两灯的亮度:(1)把它们并联在220V 的线路上;(2) 把它们串联在220V的线路上;(3)把它们并联在110V 的线路上。

c.把标有“6V 2W”和“3V 1W”的甲乙两灯串联在6V的电源上,则在相同的时间内电流通过两灯所做的电功之比为____。

d.两根阻值相同的电阻丝串联后,接到电压不变的电源上烧开一壶水需要10分钟;若两根电阻丝并联后仍接到原来的电源上烧开同样的一壶水,需要____分钟。

e.一只额定功率是450瓦的电饭锅,在220伏的额定电压下使用,每分钟产生多少焦耳的热量? f

.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图7所示,下列说法中正确的是( )

A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多

B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻

C.两灯串联在220伏的电路中,甲灯比乙灯亮

D.将乙灯接入110伏电路中,它的实际功率为50瓦

g.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图8所示。接通电路后发现L1要亮一些,则下列判断正确的是( )

A.L1的电阻比L2的小

B.L1的额定功率比L2的大

C.两灯正常工作时L1发光要暗一些

D.若将两灯并联接入电路,L1发光要亮一些

h.把标有“36V 15W” 的甲灯和标有“36V 5W ”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中,则( )

A.因为甲灯额定功率较大,所以甲灯较亮

B.因为通过它们的电流相等,所以一样亮

C.因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮

D.因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮

i.额定电压相同的甲、乙两只白炽灯,串联后接入某电路,甲灯比乙灯亮,则下列说法正确的是( )

A.甲灯的额定功率和实际功率都比乙大 B.甲灯的额定功率大,实际功率小

C.甲灯的额定功率小,实际功率大 D.甲灯的额定功率和实际功率都比乙小

j.(多选题).如图所示,将一只标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则( )

A.灯泡L1比灯泡L2亮

B. 灯泡L2比灯泡L1亮

C.两灯的实际功率之和小于12W

D.两灯的实际功率之和等于12W

k.将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )

A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮 B.两只小灯泡都能正常发光

C.通过乙灯的电流较大 ,所以乙灯较亮 D.两只小灯泡的总功率小于2W l.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯L1

较亮,灯L2较暗,其原因可能是( )

A.灯L1额定功率较大 B.灯L2两端电压较大

C.灯L1的电阻较大 D.通过灯L1的电流较大

m.楼道里的灯常常彻夜通明,因而极易损坏。给它串联一个电阻后再接到电路里,虽然亮度略有降低,寿命却会大大延长。现在欲使“220V 25W”的灯泡在实际使用时消耗的功率约是额定功率的80%,应该串联多大的电阻?这个电阻消耗的电功率是多大?

2. 电能表综合

a.小许家的电能表如图3所示,由表上铭牌可知,他家同时使用的用电器的功率最多只能为_____________W;他发现,家里只使用洗衣机(其它用电器都关闭)时,电能表在1分钟里刚好转6转,从而测量出他家洗衣机的电功率为_____________W。

b.李明家5月1日电能表读数为9001.2kW·h,6月1日电能表读数如右上图所示,则5月份他家用电量是 kW·h,他家有一个“220V 2000W”的电热水器,该热水器工作0.5小时消耗了 度电。

c.右表是某电炒锅的铭牌,根据表中的信息回答下

列问题:若家庭电路中的电压只有198V,电炒锅工

作1h消耗的电能是 kW?h。若家庭电路中只

有电炒锅在烧水且正常工作,电炒锅产生的热量有

70%被水吸收后水的温度升高了30℃,且图10中电

能表的转盘正好转了300转,该电炒锅中水的质量为

kg[水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)].

d.如图所示,小明家的电能表上标有“220V 10A(20A)”的字样。他家有电饭锅700W、电视机150W、电水壶2000W、电淋浴器1500W等家用电器。

(1)从表盘信息可知,“2500R/kw?h” 表示的意思

是 ;小明家已经用电 kw?h。

(2)当家人看电视时(其它家用电器未使用),小明能用电淋浴器

洗澡吗?(应有必要的计算过程)

e.电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能。这一功能虽给人们带来了方便,但在待机状态下电视机仍然要消耗电能却鲜为人知。例如小明家的一台34时彩色电视机的待机功率大约是10瓦,假如他家电视机平均每天开机4小时,看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试计算:

(1)小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能是多少千瓦时?

(2)请你设计一种测电视机待机功率的方法。

(3)请你就电视机待机功能的正确使用方法提出一条建议。

3. 电路损耗

a.同学对某居民小区进行用电情况调查,该小区家用空调的总额定功率为7.26kw,其他用电器总额定功率为4.84kw,图10是该小区供电线路的示意图。已知从供电电源到用户的两根输电线的总电阻为0.2Ω,假设用户得到的电压始终是220V。试求:

(1)当居民小区的空调都不工作,而其他用电器都正常工作时,则其它用电器的总电阻是多少?通过输电线的电流是多少?输电线因发热损失的电功率是多少?

(2)若居民小区所有用电器都正常工作2h,则输电线上消耗的电能是多少?

b.小明学了电路知识后,利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是:打开标有“220V 1210W”的热水器,关掉家里的其他用电器,测得电能表(标有“1800r/kW·h”)的铝盘转过200转所用的时间是400s。(热水器电热丝的阻值不变)求:

(1)热水器的实际功率。

(2)通过热水器的电流。

(3)右图是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是220V,则供电站距他家多远?(已知每千米导线的电阻为5Ω)

c.如图,是供电设备向居民楼用户输电的示意图,为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V。某居民楼内消耗的用电器功率如下表所示:

求:

(1)该居民楼所有用电器的总功率为多少千瓦?

(2)当所有的用电器均正常工作时,通过输电线的电流为多少安?

(3)若输电线的总电阻为0.1Ω,居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部门申请“增容”,即增加用电功率。当居民楼的用电器的额定功率增加到88千瓦,所有用电器均在正常工作的时候,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少千瓦?

d.某院内有甲、乙两户居民, 院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率,现在要进行“电力增容”,使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流)。

假设两户所有用电器均为纯电阻电器, 各用电器的额定电压都是220V, 用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V, 试回答下列问题:

1. 画出院内的供电和用电的电路图。

2. 通过计算说明,在实用和经济的前提下,为了“电力增容”,院内的供电

线路应选用哪一种铜导线?

3. 若选用的铜导线每米电阻为4.25×10-3Ω,那么增容后,在甲、乙两用户都同时使用“220V 4kW”的电器时, 乙户所得到的实际电功率是多少?

e.山区某工地施工时,照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来。工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明,所用导线的电阻为每米0.018Ω。如果电源两端的电压为220V,而且保持不变,试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。(计算时不考虑灯丝电阻的变化,数值只取整数,小数可四舍五入)

f.某学校运动场离学校电控室有一段距离,运动场内原来没有安装照明灯,不利于师生早上的锻炼,后来学校为了师生安全,在运动场安装了一盏规格为“220V、1kW”的碘钨灯。己知电控室的输出电压恒为220V,电控室到碘钨灯之间的电线长为100m,所用电线为某个品牌的铜芯橡皮绝缘线。下表所列是该品牌的不同横截面积的铜芯橡皮绝缘线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流)。

①要求所选铜线符合适用和经济的原则,请你通过计算说明,所用电线选用的是哪一种铜芯导线?

②若所使用的铜芯导线每米长电阻为1.7×10-2Ω,求使用碘钨灯时,输电线路上损失的电功率为多大?

③照明一小时,碘钨灯所消耗的电能是多少?

g.

4. 电热器相关

a.如图甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌,R与R0产生的热能均能被水吸收,保温状态水温保持在80℃以上。回答下列问题:

(1)保温状态下,开关S0、S分别处于什么状态?

(2)求电阻R0和R的阻值。

(3)80℃的一杯水,放在桌上自然冷却,每隔5分钟记录一次水温, 得出丙图图线。从图中可以得出什么降温规律?

(4)一满壶80℃的水,自然冷却到室温,水释放的热量为多少? (水的比热c=4.2×103J/(kg.℃)]

b.小明家住农村,他家的厕所离房子有一段距离,家人上厕所前都要带上手电筒,很不方便,若灯整夜开着又很浪费电。他想利用所学的知识对厕所的照明电路进行适当改装,将“220V 40W”的灯泡、阻值为990Ω的电阻和开关S、S1连成如图所示的电路。天黒后,S处于闭合状态,当无人入厕时,开关S1断开,此时灯较暗,但能起到指示作用;当有人入厕时,闭合开关S1,灯泡正常发光,起到照明作用。

(1)当S、S1都闭合时,电阻R处于 状态(填“短路”、“断路”或“通路”);

(2)当灯起指示作用时,通过电阻R的电流是多少安?

(3)通过计算说明无人入厕时和有人入厕时,电路消耗的功率哪个大?

c.小华家买了一个家用电吹风,如图37甲所示。其简化电路如图37乙所示,主要技术参

数如右表。

请解答如下问题:

(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是多少?

(2)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率最大?此时电路中的总电流是多大?

(3)当电路供电电压为200V时,电吹风电热丝的实际电功率为多大?(计算结果保留一位小数)

d.某电吹风的简化电路图如图所示,R1、R2是发热电阻丝,M是电动机。开关S1闭合后,S2接1、2时吹冷风,通过电动机的电流为0.1A;S2接2、3时吹温风,R1的阻值为110Ω。S2接3、4时吹热风,电吹风的总功率为1100W。电源电压为220V。试求:

(1)吹冷风时,电动机的功率是多少?

(2)吹温风时,通过R1的电流是多少?

(3)吹热风时,R2的电阻是多少?(结果保留小数点后两位)

图37

e.家乐牌电热水器的简化电路如图所示,A为自动温度开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路,低于设定温度时,自动接通电路。S是热水器的功率选择开关,可选择高、低两种加热功率,R1、R2都是发热电阻器。主要的技术指标如下表

(1)把一箱水温度升高10℃时,水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

(2)当S拨至1时,热水器正常工作时电路中的电流是多少?

(3)当S拨至2时.电热管的实际功率只有1000W,实际电压是多少?

f.热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起。如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙。单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压, 联动开关S同时倒向A、B,枪口冒出胶液,松开扳机S同时倒向B、C。

(1)松开扳机时为预热状态,当温度为80℃时,电路中的电流是多少?

(2)当温度为180℃时,胶液有最佳粘性,已知一根胶条的质量为40g,若熔化1kg胶需要吸收6.0×105J热量,试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?

(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理。

g.取暖器是常见的家用电器之一。某取暖器的面板上有两个旋转开关S1和S2,如图甲所示。其工作状态有两种——弱档和强档,分别如图乙和图丙所示。若要使取暖器工作时处于“弱档”状态,需要将开关S1和S2分别旋至“弱”和“开”。开关S1有两个触点,通过开关的旋转可以分别实现不连通、连通电热丝R1和同时连通电热丝

R1、R2来实现不同的工作状态,S1的结构及旋转时连接方式的简图如下:

(1)根据开关S1和S2对电路的控制,在方框内画出该取暖器的电路图(各元件符号如下)。

(2)该取暖器倾倒时不能工作,重新竖立于地板上时又能工作。其奥秘在取暖器的底部,如右图:取暖器的底部有一个伸出塑料外壳的塑料杆,当取暖器放置在水平地面时,塑料杆会被顶起,接通顶部的开关;而当取暖器倾倒时,塑料杆底部不受力,在弹簧的作用下使顶部的开关断开,此时取暖器便不再工作。该装置起到了“自动开关”的作用。若该开关记作S3,则S3应该如何接入你所画的电路中? 。

A.串联在干路中 B.和R串联

C.和R2串联 D.并联在电源两端

(3)“自动开关”S3接入的目的是 。

(4)已知电热丝R1和R2的阻值均为110欧,计算该取暖器接入220

伏的照明电路正常工作并处于强档时的电功率。

h.右图是一个加热、保温电路的一部分。电热丝R1规格为“220V 1100W”, 限流电阻

R2=506Ω。电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态。正常工作时,加热功

率1100W,保温功率88W。(电源电压保持不变,电阻不随温度

变化。)

(1)请你按照上述原理,对右图进行连线,使它成为完整的电

路图;

(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了。

有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案。请通过计算、

分析,对两个方案作出评价:

方案一:用“220V220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R1;

方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代Rl。

(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计两个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由。

电热丝:

i.如图所示是某学校会议室用的一种电热水器的内部简单电路图和铭牌,当该热水器装满

20 ℃ 的水时,在一标准气压下10min 可把水烧开.

试求:

(1)当温控开关 (断开/闭合)时,电热水器处于加热状态;当温控开关 (断开/闭合)时,电热水器处于保温状态。

(2)电热水器中电阻R1、R2的阻值各多少?

(3)加热过程中水所吸收的热量Q 是多少?

(4)加热过程消耗的电能W 是多少?电热器的效率为多大?

j.饮水机是一种常用的家用电器,其加热水槽部分工作原理电路图如图所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时, S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题:

(1)A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在

对水加热,黄色表示保温,请标明指示灯的颜色,应该是A

为 色,B为 色。

(2)若饮水机加热时加热管的功率为550W,而保温时加热

管的功率为88W,求电阻R2的阻值(不考虑温度对阻值的

影响,且不计指示灯的阻值)。

(3)若加热水槽储水1.0kg,将其从初温20℃加热到100℃,加热管的热效率为90%,试计算出加热需要多少时间?

k.小亮所在班级的饮水机铭牌如下表所示。他们对饮水机的工作情况进行了与研究,发现当加热内胆里的水温达到90℃时,温控开关就会自动断开,停止加热;当水温降至60℃时,温控开关又会自动打开重新加热,每次加热的时间为t=4min。

(1)饮水机加热一次消耗的电能W0为多少?

(2)饮水机设计热内胆的好处是每次只加热少量的水,既能使人们在较短的时间内喝上热水,又能避免一次加热过多的水而造成浪费。请你根据前面的数据,计算加热内胆的容积。

[假设消耗的电能完全转化为水的内能,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)〕。

(3)某日下午放学时,值日生小刚忘了关掉饮水机,直到第二天进教室后才发现,他为自己不小心浪费了电能而内疚。因为他知道,虽然饮水机是断续工作的,但这一晚上(约12小时)也会浪费不少电能。他经过一定的测量,就估算出了这一个晚上浪费的电能。请你简述测量和估算的方祛,不需具体的数据计算。

l.如图所示是一种常见的台式饮水机结构剖面图,控水槽内浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A来浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽中。已知桶内水位高40厘米,阀门C横截面积1厘米2,不计A、C本身重力、大气压和热量损失,问:

(1)控水槽内保持一定水位,浮体A的最小体积应为多大?

(2)若热胆中储水1千克,由电热管加热,要求在10分钟内把水从20℃加热到100℃,则电热管的电功率为多大?

(3)饮水机的电路如图乙,水沸腾前,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作;水沸腾后,绿灯亮、红灯灭、加热管不工作。试分析温控开关1和2在水沸腾前后通断情况以及红绿指示灯电阻R红、R绿应满足的条件。

m.某电热毯只有一个挡位,使用不方便。小明想用一电阻丝作发

热体与其串联,将它改造成有两个挡位的电热毯。已知原电热毯的

额定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有

“220V 25W”灯泡串联在家庭电路中(如图所示),电压表的示数为

176V。(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)

求:

(1)原电热毯的额定功率多大?

(2)为了使改造后的电热毯(如图所示)在低温挡位时的总发热功率

为原电热毯额定功率的五分之三,小明需一个阻值多大的电阻丝?

(保留一位小数)

(3)改造后的电热毯,在低温档工作10分钟,R0消耗多少电能?

n.电饭锅的原理如图所示,煮饭时,按下温控开关,K与a、b接触,红色指示灯亮;饭熟后,温控开关自动断开;当饭温度低于68℃时,K自动上升与触点c接通,电饭锅处于低温加热状态,黄色指示灯亮;到68℃时即自动断开,如此往复。(红、黄指示灯电阻很小,可忽略不计)

(1)试分析R1、R2各起什么作用?

(2)若煮饭时发热板功率为484瓦,而低温加热时发热板功率为49瓦,求R2的大小是多

少?

o.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能,某型号电压力锅的额定电压为220 V,右图是其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800 W;L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管,当通过它的电流小于40 mA时,发红光,达到40 mA时,开始发绿光,只要有电流通过L其两端电压就恒为2 V; R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变;接通电路.开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、b断开,并与触点c接通.开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.

(1)电压力锅正常工作时,若指示灯L发绿光,求R0的最大阻值.

(2)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2 kW·h,求R2的阻值.

(3)用该压力锅对5L、20℃的水加热,正常工作35 min后,求水温升高到多少摄氏度?已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃).

p.如图是某电热器的电路示意图

(1)正常情况下,零线和地线之间的电压为

_________V。

(2)如果 R1=R2=60.5Ω,则电热器在旋钮开关接

静触点“0”和“1”时的电功率分别为 _________W 和

_________W,接静触点“2”时通电1min产生的热量

是_________J。

(3)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器

被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的_________点处。

q.如图所示是某电热器的工作原理图,R1、R2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳.它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求.其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通.如旋到图中位置S时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通.

(1) 如果请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的地线接

到插头的 (选填“G”、“L”或“N”)脚.正常情况下,火线和零线之间的电压为___ ____V.

(2)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾.该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的 _点处.

(3)如果 R1=R2,旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,求R1和R2的阻值.

(4)当旋钮开关旋到位置T时,通电1 min产生的热量是多少?

(5)某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线,才符合既适用又经济的原则?

绝 圆金属滑

图甲 图乙

5. 综合电路分析(图像分析)

a.现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路,将热敏电阻R0置于细菌培养箱内,其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度,又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是12 V,定值电阻R的阻值是200 Ω。热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求:

(1)当培养箱内的温度降低时,电流表的示数如何变化?

(2)当培养箱内的温度为40℃时,电压表的示数是多大?

(3)已知电流表的量程是0 ~30 mA,电压表的量程是0~8 V,则此电路能够测量的最高温度是多大?此时热敏电阻R0消耗的电功率是多大?

b.如图电路中电源电压保持不变,闭合开关后,滑动变阻器滑片从左端向右移动的过程中,下列说法正确的是( )

A.电压表示数逐渐变大 B.电流表示数逐渐变小

C.电灯的亮度逐渐增大 D.电路总功率逐渐变小

c.在如图所示的电路中,电源电压为3伏特,电阻R的阻值为5

欧姆, 滑动变阻器标有“20Ω 2A"字样,当滑片由A端滑到B端

的过程中( )

A.电阻R两端的电压不断变大

B.电阻R的功率不断变小

C.滑动变阻器两端的电压不断变小

D.滑动变阻器的功率不断变大

d.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω lA”,灯泡L标有

“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元

件的情况下,下列判断正确的是( )

A.电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A

B.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω

C.灯泡的最小功率是0.162W

D.该电路的最大功率是

2.25W

e.如图所示电路,A、B、C是电流表或电压表,单位是安或伏,闭合开关S,A、B、C三表的示数分别为0.5、1、1.5时,灯L1、L2恰好正常发光,已知灯L1、L2的额定功率之比为3∶1。下列说法正确的是( )

A.A为电压表,B、C为电流表

B.电源电压是2伏,且灯L1和L2串联

C.10秒内,灯L1消耗的电能是15焦

D.灯L1和L2的额定电压之比为1∶3

f.如图1所示电路是在环境温度为10 0C左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。 箱内电阻Rl=5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图线如图2所示,电源电压为12V.当电压鉴别器的两接入点a,b间的电压Uab小于2V时,鉴别器将使开关S接通,使恒温箱内的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当Uab大于4V时,鉴别器将使S断开,停止加热。

(1)从图2中读出环境温度为150C时的热敏电阻R2为 kΩ。

(2)通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围?

(3)若想使此恒温箱内的温度变化范围在第(2)问的基础上降低一些,在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下,可采取怎样的措施?

g.物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型,其电路实物连接示意图如图所示。电路中电源电压为12V,且保持不变,R1是供加热的电阻丝,R2是一个定值电阻。当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为7.5V。求:

(1)电阻丝R1的阻值。

(2)开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数及R2

的阻值。

(3)开关S1、S2都闭合时,这个模型处于加热状

态还是保温状态?请计算出此状态下它的功率。

h.半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的,因此,利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途。

(1)一个由某半导体材料制成的加热器,通电后,加热器在发热的同时,也在向外界放热。图甲为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t之间关系的图像。

由图像可知,加热器工作时的稳定温度为 ℃。当温度稍高于稳定温度时,P发热 P散热(填“>”、“=”或“<”);此时发热功率继续减小,可推知,元件的电阻在继续 。

P发热

P散热

第38题图乙

第38题图甲

第38题图丙

第38题图丁

(2)如图乙是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻R与电源(电压为3伏)、电流表(量程为0~5毫安)、电阻R′串联起来,连接成如图丙所示的电路。用该电阻R做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,得到一个简单的“金属电阻温度计”。电流刻度较大处对应的温度刻度较 ;请通过计算说明,若R′=450Ω,则图丁中指针所指处对应的温度数值为多少?

i.图 22所示的电路中,电源两端电压U保持不变。当只闭合开关S1时,电压表的示数为U1,电流表的示数I1为1A,电阻R1消耗的电功率P1为4W,电阻 R2消耗的电功率为P2。当开关S1、S2都闭合时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,电阻R2消耗的电功率为P2′。已知P2:P2′ =1:4,U1:U2=2:1。求:

(1) 电流表的示数I2为多少安?

(2) 电源两端的电压U为多少伏?

(3) 当开关S1、S2都闭合时,通电

5min,电阻R2产生的热量为多少焦?

6. 电热综合计算

a.2010年,环渤海经济开发区经济建设上升为国家战略高度,我们潍坊为响应国家号召,发展低碳经济,在沿海地区建造了风力发电厂,如图所示.下表给出了不同风速下每台风力发电机的功率. (结果保留两位小数

)

(1)若在某时间内的风速为6m/s,一台发电机工作1小时,产生的电能可供小明家的空调(220V 5A)、电热锅(220V 40Ω)同时工作多少小时?

(2)若潍坊沿海年平均风速为8m/s,50台这样的风力发电机工作一天,获得的电能相当于完全燃烧多少吨煤?(煤的热值为3×107J/kg)

b.图24所示的是某型号电热水壶铭牌,壶中装有1.8L温度为20℃的水,求:

(1) 将水烧开,水吸收的热量是多少?〔一个标准大气压下,c水 = 4.2×103J/(kg·℃)〕

(2)若在电热水壶工作时,标有“3000r/kW·h”的电能表在1min内转了50转,电路的实际电压是多少?

(3)不计热损失,此时烧开一壶水大约需要多少时间?

c.2009年10月1日的国庆联欢晚会上,有一个漂亮的“光立方”,它是由4028棵“发光树”组成的.如图24所示,每棵“发光树”上有168个LED灯(发光二极管),在得到同样亮度的情况下,其耗电量不到白炽灯的十分之一.

(1)若每个LED灯的功率为0.1W,则一棵“发光树”正常工作100min消耗了多少电能?

(2)若一棵这样的“发光树”正常工作100min消耗的电能全部用来给水加热,在一标准大气压下可以把质量为多少kg20℃的水烧开?

图24

d.在一次课外活动中,小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表:

已知水的比热容为c?4.2?10J/?kg??C?,吸热公式为Q?cm?t,请你根据小悦同学在3

活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:

(1)水所吸收的热量;

(2)电磁炉的实际功率;

(3)电磁炉烧水的效率。

7. 电动机

a.电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。问:

(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,

(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少?

(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?

b.在计算电动机工作时所消耗的电功率时,小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率,小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率。

(已知:电动机线圈电阻为R,电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I)

(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确,并说明理由。

(2)求这台电动机在时间t内,电动机线圈产生的热量。

(3)求电动机在时间t内所做的机械功。

c.如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流是5A,质量为50kg的重物在电动机带动下以0.9 m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是(g取10N/kg) ( )

A.2Ω

B.4Ω

C.10Ω

D.22Ω

d.已知太阳能电池板面积为0.25m×0.1m,电光转换功率为9%。若每平方米上在1小时内得到的太阳能辐射均为2.8×105 J。

(1)这组太阳能电池板可供电功率为多少瓦的玩具电动车工作?

(2)若这组电机线圈发热和玩具车克服摩擦的机械损失一共耗散的功率占电机输入功率的20%,玩具车匀速前进受到的阻力为1N,这辆玩具车可以以多大的速度做匀速运动?

e.课外活动小组围绕自行车问题进行了广泛研究,其中的部分问题如下:

如图所示,自行车的脚踏和牙盘构成一个轮轴,而轮轴实质上是一个杠杆.经测量,脚踏到轴心的距离(动力臂)R=25cm,带动链条的牙盘半径(阻力臂)为r=15cm.若脚踩脚踏所用的力是F=15N,求链条所产生的拉力f.

有关专家建议大力发展电动自行车。某电动自行车蓄电池的供电电压为24V。若该电动自行车包括载人共重1000N,匀速行驶时所受阻力为总重的0.03倍,而这时供电电流为10A,电能转化为机械能的效率为

75%.求:①蓄电池的输出功率; ②自行车前进的速度.

f.图是常见的一种电动自行车,使用前要先对车上的蓄电池

充电。骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提

供动力。下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。

请回答:

1. 技术参数表中“336V/10Ah”表示的物理意义是什么?

2. 若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg。求:行驶20min,电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。

3. 若摩托车每行驶10km耗油2.5L,油价约5.1元/L,照明用电的电费约0.5元/kW·h,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。

4. 请从环保角度,比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况。

5. 在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量。一个人骑电动自行车,消耗1MJ(106J)的能量可行驶30km,一辆载有4人的普通轿车,消耗320MJ的能量可行驶100km,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少?

g.在今年5月份助残活动中,某校初三同学为伤残军人买了一辆电动轮椅。同学们对这辆车的工作原理产生了兴趣。他们对照说明书的电路原理图(如图所示)了解到,操纵杆可操纵双刀双掷开关K以及滑动变阻器R1的滑片P。前推操纵杆时轮椅前进,再向前推时快速前进;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。又知蓄电池的电压U=24V(保持不变)、定值电阻R2=10Ω,电动机的额定功率P0

=72W

、额定电压U0=24V。

(1)从原理图可知,当开关K接到哪两个接线柱时,轮椅前进?为什么?

(2)当轮椅后退时,电流表示数为I=1A,此时电动机的实际功率为多少?

(3)当电动机以额定功率工作时,轮椅匀速前进的速度为1.5m/s,电动机线圈电阻损耗的功率为18W,求此时轮椅受到的阻力大小。

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