初中科学电学综合计算题及解析.docx

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初中科学电学综合计算题及解析

1．（9分）有一种WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示。

现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压，水的比热容。

C=4.2×103J/（kg·℃）求：

1）水吸收的热量。

2）电热壶的效率。

3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min3s，那么此时实际电压是多少？

2．（9分）人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇。

某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（图所示）,获2009年全国汽车创新设计大赛最高奖项。

这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵。

（1）如果“都市蚂蚁"车乘载两人后总质量为500kg，以5m／s的速度在城市中行驶，都市蚂蚁车在运行过程中受到的阻力是总重的0.4倍，则发动机的输出功率至少多大（g取10N／kg）?

（2）航模社的同学想将此概念车改进成“水陆两栖蚂蚁车"。

若上述乘载两人的概念车要在水面漂浮，且至少有三分之一的体积露出水面，则它的总体积至少为多大（假设车内不进水）?

3．（9分）如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。

电热锅的部分参数如表中所示。

（1）三脚插头上标着E的导线和电热锅的▲相连，插座上相应的导线和▲相连。

（2）调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“▲”时为保温档。

小明发现，当电热锅处于保温档正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是▲。

（3）该电热锅处于高温档正常工作时，使4.5L的水温度升高54℃需要42min，那么电热锅的效率为多少？

列式计算[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]

4．（8分）．如图甲是小敏设计的一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，用于拍照记录机动车辆闯红灯时的情景。

工作原理：

当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化（变化规律如图乙所示）引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。

已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。

g取10N/kg

（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动▲（选填闭合、断开）。

（2）请把图中的电磁继电器用方框标出。

（3）质量大于多少的车辆违规时才会被拍照记录？

（4）在不改换电磁继电器的情况下，要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可采取什么样的措施？

5.（9分）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220V，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800W；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40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；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0.2kWh，求R2的阻值。

（3）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min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·℃）。

6．（4分）PTC是一个根据需要设定的温度，高于这个温度时，其电阻随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。

用PTC材料制成的电器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警器电路”：

将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。

请帮他将下图所示的电路连接完整。

7.（8分）“5·12”坟川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机．这种柴油发电机的工作原理为：

以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示．发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω／m.安置区家用电器的总功率为44kW,当这些家用电器都正常工作时，求：

（1）输电线路中的电流多大？

（2）输电线路损失的电功率多大？

（3）发电机实际输出电压多大？

（4）该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？

（柴油热值是3.3X107J/kg）

8.（9分） 根据国际泳联规定，泳池的水温应控制在25℃到27℃.北京奥运会中“水立方”彰显“科技奥运”理念，引进科技手段，将水温精确地控制在人体最适宜的26.5℃到26.9℃之间。

如图甲是泳池水温自动控制电路，其中热敏电阻作为感应器探测水温，其阻值与温度之间满足关系：

R＝－5t＋500（0℃＜t＜50℃）,定值电阻R0的阻值为4Ω，R为加热水温的发热电阻，衔铁只有在不小于5N吸引力的作用下才能动作。

电磁铁产生的吸引力与电磁铁中电流的关系如图乙所示。

（1）在给池水加热的过程中，发热电阻在2分钟内给池水提供了1.2×1010J的热量，则工作电路中发热电阻R的功率应为多少？

（2）为了把温度控制在26.5℃到26.9℃之间，设定在水温低于26.8℃时自动加热，在水温达到26.8℃时停止加热，则控制电路中电源电压U0应为多少？

（电磁铁电阻不计）

（3）为了便于工作人员观察发热电阻是否在加热，请你在图中画出改进电路，并说明发热电阻是否在加热的判断方法。

1、

2．（9分）

（1）10000W

（2）0.75m3

3．（9分第

（1）、

（2）小题每空1分，计4分，第（3）小题5分）

（1）用电器的金属外壳地线

（2）3发热体产生的热量小于或等于散失的热量（或“保温功率小于或等于散热功率”）

（3）

4、

（1）闭合1分

（2）2分

（3）由

得

1分

R=R总-R线=100Ω-10Ω=90Ω

从图乙可知，这时压敏电阻受到的压力F=4000N

G=F

G=4000N1分由G=mg得：

1分

（4）增大控制电路电源电压或调换同样压力下电阻小的压敏电阻2分

5.（9分）

（1）5450欧姆

（2）242欧姆（3）105摄氏度

6．（4分）

7.（8分）

（1）200A（2分）

（2）8*103w（2分）（3）260v（4）31.5%

8.（9分，每空3分）⑴366欧⑵37v（3）并联发光二极管，并说明