电学计算一1文档格式.docx
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(2)若在用电高峰时,电路上的实际电压只有200V,热水器把满箱水从25OC加热到35OC需要38.5min,则热水器加热过程中的效率是多少?
,
C水=4.2×
103J/(kg.OC),1L=1dm3,不考虑电阻随温度变化]
┌──────┬───────┐
│型号│FCD--H40Ⅱ│
├──────┼───────┤
│容积│401│
│额定最高温度│75~C│
│额定电压│220V│
│额定功率│1.1kW│
│额定内压│0.75h<
IPa│
6、小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率。
图16是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。
已知:
R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,电源电压保持不变。
请分析和解答以下问题:
(1)当开关S1,置于b端、S2断开时,电烤箱处于什么档位?
简述理由
(2)电烤箱在中档位工作时,消耗的电功率是多少?
(3)电烤箱在高档位工作时,对食物加热6min,消耗的电能为多少?
7.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“220V25W”灯泡串联在家庭电路中(如图22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)
(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23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)
220V
R0
Rx
改造后的电热毯
图23
(3)改造后的电热毯,在低温挡位时工作10min,R0消耗多少电能?
电热毯
L
图22
二、压敏电阻,光敏电阻、热敏电阻类等
9、图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。
长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。
已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V2W”字样(灯丝电阻不变)。
两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x=1/h)。
求
(1)小灯泡的电阻。
(2)湖水水位高于警戒水位多少米时,灯泡正常工作。
(3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,说明理由。
10、如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压恒为24V,R0=10Ω,A为油量指示表(一只量程为0--0.6A的电流表),Rx为压敏电阻,它的上表面面积为10cm2,其他阻值与所受压力的变化如图乙所示,当油箱加满油时,油量指示表的示数如图丙所示.
(1)当RX所受压力为零时,Rx的阻值为多少?
(2)当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?
(计算结果保留两位小数)
(3)油箱装满油时,油对RX的压力与压强各为多少?
11、热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。
小明同学用甲图所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。
已知M为控温器,电源电压恒为12伏,R为电阻箱(一种可以改变并读出阻值的变阻器)。
(1)在控温器中应该加入下列哪种液体?
A.自来水B.煤油C.食盐溶液
(2)当控温器中液体温度为80℃,电阻箱阻值为100Ω时,电流表的示数为0.1A。
则该温度下热敏电阻的阻值为Ω。
(3)依次改变控温器中的液体温度,同时改变电阻箱的阻值,使电流表的示数始终保持在0.1A。
通过计算得到相关数据记录如下。
从表中可以看出,在一定温度范围内,该热敏电阻的阻值随温度的升高而。
温度t(℃)
70
60
50
40
30
20
10
…
电阻RT(Ω)
22
28
35
44
56
73
94
(4)在科技创新活动中,小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(如图乙)。
它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。
若电压表的读数会随温度的升高而增大,则应在原理图(丙)中两端接入一电压表。
A.abB.bcC.ac
12、热敏电阻的阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感,热敏电阻的阻值在特定温度时会发生急剧的变化,它在笔记本电脑、自动控制系统等方面有多种用途。
如电路图1所示,电源电压是9V,当闭合开关S,电压表示数如图2所示,热敏电阻的电流随电压变化I-U关系如图3所示。
(1)热敏电阻两端的电压
(2)电阻R的值(保留整数)
(3)电阻R上消耗的功率
图1图2
13、光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。
“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。
实验测得光敏电阻的阻值R与光
强E间的关系如图15所示,根据图象解答下列问题:
(1)光敏电阻随光强的增大而,随光强的减小而。
(2)当光强为E1光敏电阻的阻值为R1;
当光强为E2时,光敏电阻的阻值为R2,那么它们之间的关系式为(用E1、E2表示)。
(3)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和
电源连接成图16所示电路。
闭合开关,逐渐增大光敏电阻
的光照强度,那么。
(填正确答案的序号)
①电流表的读数增大,光敏电阻两端的电压也增大
②电流表的读数增大,但光敏电阻两端的电压减小
③电流表的读数减小,但光敏电阻两端的电压增大
④电流表的读数减小,光敏电阻两端的电压也减小
(4)在图16电路所示电路中,电源电压为6V,当光照强度为4.5cd时,电流表的读数为0.5A。
试求定值电阻R0的阻值。
14、为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示.电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为6V.
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
实际功率类
15、今年入春以来,某市降水偏少,干旱较为严重.小华家利用晚上时间浇灌麦田,为了照明,他用长导线将电从家中接到田间,所接灯泡型号为220V100W,通电后,发现该灯泡明显比家中相同型号的灯泡暗.他用电流表测得导线中的电流为0.4A,则下列说法正确的是(灯泡电阻不变),则小灯泡的实际功率是多大?
16、小明学了家庭电路知识后,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“220V1210W”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)
(1)热水器的实际功率。
(2)通过热水器的电流。
(3)图19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)
17、小明看到他家5月份的电费缴费通知单,这个月的用电量是116kW·
h,过去他家每个月的用电量在90kW·
h~100kW·
h之间,家里没有增添新的电器且用电器工作的时间与过去基本相同,5月份为什么会用这么多电呢?
于是,小明将一个标准的灯泡(220V100W)单独连入了家庭电路中,用调节好的电压表测出了其两端电压为198V,观察到电能表
(3000转/千瓦时)的铝盘在10min内转过了50转。
(灯丝电阻不变)求:
(1)灯泡的灯丝电阻多大?
(2)灯泡消耗的实际功率多大?
(3)10min灯泡消耗多少电能?
(4)请通过计算分析小明家的电能表是否存在问题。
最小、最大功率
18、赛龙舟”是端午节里的传统节目。
小安同学自制了一个卡通龙舟,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。
她选用规格为“12V6W”的红灯和“12V12W”的绿灯及“24Ω2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。
当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化)。
(1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少?
(2)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?
19、在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,图乙是灯泡L2的U—I图像。
则
(1)当开关S接
时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值;
(2)当开关S接
时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率;
(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,求电路消耗的总功率
20.如图17所示,L上标有“6
V3
W”字样,电流表量程为0~0.6
A,电压表量程为0~15
V,变阻器R的最大电阻为100
Ω。
只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia。
只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示;
当滑片置于b点时,电压表示数Ub
=
8
V,电流表示数为Ib。
已知Ra∶R0
12∶5,Ia∶Ib
3∶5。
(灯丝电阻不随温度变化)
(1)小灯泡
的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压;
(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;
只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少。
UR/V
16
R/Ω
Ub
Umax
Rmax
图18
R
S1
S2
P
V
A
图17
21、实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到图甲所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图乙所示。
闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W;
只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为:
R2∶R1=1∶4。
⑴L2正常工作时的电阻。
⑵L1正常工作时的电流。
⑶在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围。
22、如图所示电路,R1:
R3=2:
1,闭合开关S和S1,滑片由B向A滑动,当滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的时,R2的消耗的功率为10W,与滑片在A端时R2的消耗的功率相同,电流表的示数分别为I1、I2;
断开S1,滑片仍在A端,电压表的示数减少了2V.求:
(1)I1:
I2;
(2)电源电压;
(3)可以通过开关通断和移动滑片,来改变此电路的总功率,则电路的最大总功率是多大?
(电源电压保持不变)
23、(2014•栾城县三模)如图所示电路,电源电压保持不变.L上标有”6V3W“字样.当只闭合开关S.S1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1,电阻R1的功率P1=3W,灯消耗的电功率为PL;
当只闭合开关S、S2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,灯消耗的电功率为PL′.已知U1:
U2=2:
3,PL:
PL′=4:
1,((灯丝电阻不随温度改变)求:
(1)灯丝的电阻.
(2)R1和R2电阻之比.
(3)R1的阻值和电源电压.