13.(1997年全国复赛)某电度表盘上标有“3000R/kWh”,单独开动某一用电器时,电度表的转盘在100秒内转5转,由此可知,该用电器的功率为:
[]
A.40瓦B.60瓦C.20瓦D.100瓦
14.(1997年全国复赛)如图所示,甲灯为“6V,6W”,乙灯为“6V,4W”,用一个输出电压恒为12伏的电源对两灯供电,要使这两个灯能同时正常发光,则应选择电路:
[]
15.(1993年全国初赛)家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫,设计了调整温度的多挡开关。
使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度。
图1是电熨斗的电路图。
旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。
现将开关置于温度最高挡,这时,1、2、3、4之间的连接是图2中的哪一幅?
[]
16.(1993年全国初赛)市场销售的电热水壶有两种形式,一种如图5(a)所示,电热元件在壶底下面的底座内;另一种如图5(b)所示,电热元件在壶底之上,浸没在水中。
如果两种水壶的耗电功率相同,壶内水量也相同,那么[]
A.(a)壶的电热元件在壶底下面,有利于水的对流,(a)壶中的水先沸腾。
B.(a)壶的电热元件安放在底座内,热量损失较小。
C.(b)壶中的电热元件被水包围,热量损失小,(b)壶中的水温上升较快。
D.(b)壶的电热元件体积较小,热能的利用率较低。
17.(1993年全国初赛)有两个小灯泡,只标有额定电压,都是6.3伏。
串联起来接到电源上,亮度不同。
在回答哪个灯泡的额定功率比较大时要用以下6句话:
(1)较亮灯泡的电阻较大;
(2)从关系式P=I2R可以知道;
(3)串联时流过两个灯炮的电流相同;
(5)在相同的电压下工作时,灯炮的电功率和它的电阻成反比;
(6)所以,串联时较暗灯泡的额定功率大。
按照下列哪个顺序排列这6句话可以把问题讲得最清楚?
[]
A.
(2)
(1)(3)(4)(5)(6)
B.
(2)(3)(l)(4)(5)(6)
C.(4)(5)
(2)
(1)(3)(6)
D.(3)
(2)
(1)(4)(5)(6)
18.(第十四届全国应用物理知识竞赛)图2给出了小明设计的楼梯照明电灯的四种控制电路,其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关)。
要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。
在实际应用中最好的方案是()
19.(第十六届全国初中应用物理知识竞赛)高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1),它的作用是[]
A.加强铁塔的稳定性
B.传输零线的电流
C.防雷电,起到避雷针的作用
D,作为备用线,供输电线断开时应急使用
20.(1992年全国初赛)白炽灯的灯丝断了之后,如果再搭接上,还会发光。
这时的耗电功率与原来相比。
[]
A.增加。
B.减少。
C.不变。
D.耗电功率比原来增加或减少由灯丝搭接的位置决定。
21.(1992年全国初赛)图为一个白炽灯泡。
正常工作时的电流约是[]
A.0.27毫安。
B.270毫安。
C.0.41安培。
D.0.11安培。
2.
填空题
1.(1997年全国复赛)如图所示,三个电灯泡上均标有“6V,6W”的字样,在此电路中的灯泡均正常工作,此电路电源的输出电压应为_______伏,安培表的示数为_______安。
2.(1997年全国复赛)两只灯泡L1和L2的额定电压相同,额定功率之比P1∶P2=2∶1,并联后接在电路中总电流为3安培,则通过L1的电流为_______安;若将两只灯泡L1和L2串联后,仍接在原来的电路中,则通过L1的电流为_______安。
3.(1993年全国初赛)王老师要用一个电影放映灯泡(如图8)为实验仪器照明,他所用电源的输出电压是24伏,若把一段电阻丝和灯泡串联起来接至u电源上,为使灯泡正常发光,这段电阻丝的电阻值应该是_______欧,它应该至少能承受________安的电流。
4.(1993年全国初赛)冬天,李明同学插上电热取暖器的插头后发现室内电灯变暗了。
他用电压表测量供电电压,结果是,不接取暖器时的电压是210伏,接上标有“220V1000W”的电热取暖器后电压降为200伏,通过计算可以知道,供电电路中的电阻约为______欧。
5.(1993年全国初赛)贾铭同学打算利用电能表来测量电视机实际消耗的电功率。
他断开电能表连接的所有其他用电器,只把电视机打开,在t秒内测得电能表的盘转数为N。
如果电能表铭牌上标明每千瓦时的盘转数为n,电视机的电功率为瓦。
6.(4分)(第十四届全国应用物理知识竞赛)我国北方早春育苗常用温床,电热温床是其中的一种。
电热温床是这样制成的:
先将床土挖去约20cm厚,床底铺一层麦秸或锯末,再铺一层塑料膜。
将电热线按10cm间距,均匀地铺在塑料膜上,再把床土放回,这样电热温床就做成了。
电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻,利用它可以根据温度自动控制通过电热线的电流,从而实现温床温度的自动控制。
使用时应该把温控仪与电热线______联。
电热线不能打结、交叉或重叠,否则可能由于______________________________而发生危险。
这种方法是利用_______________获得适宜幼苗生长的温度。
7.(1992年全国初赛)有一个标着“2.5V0.3A”的小灯泡。
李红算出它的灯丝电阻是8.3欧姆,但用欧姆表(测量电阻的仪表)测得的结果是2.5欧姆。
关于这种差异,最合理的解释是:
金属的电阻随______而改变。
8.(1994年全国初赛)小刚家有额定功率为40瓦的电灯4盏,60瓦的彩电一台,60瓦的电扇一台,100瓦的电冰箱一台。
它们均在220伏的额定电压下工作。
若电灯、彩电、电扇以每天工作3小时计,电冰箱以每天工作5小时计,每月用电(每月按30天计)______度。
9.(1995年全国初赛)标有“16Ω25W”字样的扬声器,正常工作时,供电电压应为______,通过它的电流强度应为______。
10.(1996年全国初赛)安装家庭电路时,从进户线到用电器之间应有总开关、电能表和保险盒,它们的排列顺序是______、______、______。
11.(1996年全国初赛)有一辆娱乐电瓶车,工作电压为24伏,工作电流为10安,效率为80%,车及人总重为2000牛,行驶时阻力为车总重的0.1倍。
该车匀速行驶120米需______秒。
12、(1998年全国初赛)小明参观工厂时,注意到一个电能表上标有1500r/kW·h字样,他又发出电能表盘在2分钟转了120转,于是他算出了当时这个工厂的用电功率是()千瓦。
13.(1999年全国初赛)有一个功率为100千瓦的电力用户,所需电压为400伏。
如果不用变压器而直接供电,输电线路电阻损耗的功率为62.5千瓦。
要使损失减为100瓦,输电电压应提高到_______伏。
14.(1999年全国初赛)我国大亚湾核电站一号机组的发电功率为4.5×104千瓦。
若这个机组连续发电,一天内输出的电能为__________。
15.(2000年全国初赛)小明家的电能表的铭牌上标有“220V”、“5A”、“3000r/kw.h”等字样。
如果长时间连续用电,他家最多可以使用总功率为瓦的用电器;电能表的转盘每转过1转,表示他家用去了焦的电能。
3.问答题
1.(4分)(第十六届全国初中应用物理知识竞赛)在高压输电线路中常可看到如图7所示的一些绝缘子.请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉,而且做成一节一节的?
2、(8分)(1994年全国初赛)电烙铁使用前需要一定的预热时间,因而若暂时不用也要接在电源上,这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。
所以,有时采用如图8所示电路,在暂不需要焊接时,断开S,使电烙铁处于预热状态;当需焊接时,闭合S,就能很快达到焊接温度。
现用“220V25W”的电烙铁,若灯炮在预热状态时的电阻为800欧,则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦?
整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几?
3、(8分)(1998年全国初赛)有一个瀑布,每分钟有60米3的水从50米高处落下,想利用它建设小水电站。
若水的机械能有70%转化为电能,送电电压为10000伏,导线上的电流是多少?
(g=10牛/千克)
4、(6分)(1999年全国初赛)电饭锅的原理如图所示。
煮饭时开关S是闭合的,红色指示灯亮;饭熟后(当时的温度大约为103℃)保温时开关S自动断开,黄灯亮。
电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁,与电饭锅发热板的等效电阻相比,二者的大小应有什么关系?
为什么?
通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用,这是为什么?
5.(07年全国初赛)小明要买一个电炉用来烧开水,他到商店去选购时看到有800W和1200W两种规格,他想:
800W的功率小,比较省电,打算买800W的。
如果从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗,为什么?
6.(6分)(2000年全国初赛)目前新建楼房的供电系统中已经不再使用保险丝,而是使用一种自动控制的安全电路。
当用电负荷过大或发生短路时,电路会自动切断;如果站在地面上的人碰到火线而使火线与大地经人体构成通路,电路也会自动切断,以保人身安全。
小玲家新居中装的就是这样的电路。
搬家后,她看到墙上的电源插孔是三线的,为了安装电视机,她买了一个插销板,插在墙上的一个三线插孔中,然后把电视机的插头插在插销板上的插孔内。
但是,接通电视机的电源时,室内所有插座全都断电,表明电路自动切断了。
到配电箱一看,果然是“掉闸”(总开关自动切断)了。
是电视机出了故障,用电量太大了?
用手把总开关闭合,换其他几个确保正常的用电器插到这个插销板上,直至耗电只有15瓦的小台灯,仍然是这样。
但是,把插销板插到墙上其他插孔上,一切正常。
问题可能出在哪里?
为什么会出现这样的现象?
怎样解决?
7.(5分)(十三届全国初中应用物理知识竞赛)如果用铁丝代替家庭电路中的保险丝,在什么情况下,可能出现什么危险?
写出一种可能的危险,并说明会产生危险的理由。
8.(8分)(十三届全国初中应用物理知识竞赛)小明家新买了一条标有"220V,50W"的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了下图所示的电路,其中R为待测电热毯的电阻,电源两端的电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
但是,小明在测量过程中发现,无论怎样调整滑动变阻器,电表的示数都几乎没有变化,且查得各元件完好,电路连接无误。
请分析产生这一现象的原因。
如果仍然使用这些器材,怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压?
在小明电路的右侧画出你的电路图。
9、〈7分〉(十三届全国初中应用物理知识竞赛)手机、数码相机等电器中多使用可充电电池,电池上所标的"电压"和"容量"是两个重要参数。
容量的单位通常为"毫安时"(符号mA-h)。
某种可充电电池所标的电压是1.2V,容量是1300mA-h,请估算这种电池可储存的电能。
10、(6分)(第十五届全国应用物理知识竞赛)当李老师最后离开计算机房要去关闭总电闸.时,发现电能表(如图8所示)、的转盘仍在缓慢地转动。
他用手表粗略地估测了一下,1min转盘转动了5r。
检查发现,原来机房内还有20台电脑显示器处于待机状态。
请你算一算1台电脑显示器的待机功率约多大?
11、(6分)(第十六届全国初中应用物理知识竞赛)李明同学家要买一个烧水用的水壶,超市里有两种窖积相同但品种不同的铝质水壶可供选购,一种是放在液化气灶上用的,另一种是壶内装有电热器的,如图11所示.李明想比较哪一种水壶烧水更省钱.他首先进行了调查,得到如下资料:
当地居民用电的价格是0.5元/度:
瓶装液化气的价格是60元/瓶(每瓶中液化气的质量约为15kg,液化气的热值为4.2x107J/Kg):
用液化气烧水的热效率约为30%,用电热水壶烧水的热效率约为90%.根据以上信息,请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱.
四.(12分)(07年全国复赛)有一种电脑电源适配器(即充电器)的铭牌如图1所示。
这款国产充电器,有九个国家或地区的认证标志,其中已经标出了八个。
1.请你在第一个标志前的方框中填入所代表的国家名称及其英文名,并在铭牌下面的另三个图案下填写所表示的含意。
2.根据给出的数据:
说明此电源适配器所适用的电源条件是什么。
3.用它与配套的笔记本电脑供电使用时的耗电功率大约在什么范围?
4.试估算它为笔记本电脑供电时的效率大约在什么范围?
5.有人说:
“如果适配器只是输入端插入电源,输出端不接用电器时就不耗电”,你认为对吗?
请简要说明理由。
图1
五.(14分)(07年全国复赛)空气的流动形成风,风具有能量,称为风能。
风能具有来源丰富、安全卫生等优点。
图3是我国某地区风力发电的外景图。
风力发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动机头发电机发电,为人们提供电能。
设该地区空气密度为1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600m2的圆面。
1.若风速为10m/s,则1s内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少kg?
已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50J,10台这样的风车工作1s所产生的电能可供l盏220V60W灯泡正常工作2h,求这种风车发电的效率。
2.若此地年平均风速为15m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少kg煤?
(煤的热值为3x107j/kg)
3.请你结合风力发电的实际情况及图4中的有关信息说明目前风力发电开发的困难和前景。
六、(16分)(08年全国复赛)有一种WSJ-60型号电水壶,图4是电水壶的电路图,L1为电源指示灯、L2为保温指示灯、L3为加热指示灯,R1、R2、R3为指示灯的保护电阻,其大小为100kΩ左右;R为加热器,其电阻小于100Ω;S1、S2为压键开关;ST温控器是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,当温度升高到一定值后,会自动断开,从而实现了自动温度开关控制。
当水壶放在底座上时,就分别压下压键开关S1、S2,并接通电路,如果插头插入插座后,就接通了电源,电源指示灯就亮,反之就断开。
该壶有手动和自动两种工作状态。
当钮子开关拨到手动挡时,加热电阻连入,开始加热,水沸腾以后再将钮子开关拨回。
当钮子开关拨到自动挡时,此时通过ST温控器将加热电阻连入,并开始加热;当水沸腾后,ST温控器的触点断开,进入保温状态,保温指示灯亮;当水的温度低于某温度后,ST温控器又重新接通,再次进入加热状态。
若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,根据以上叙述与观察,请回答以下问题。
1.在下列空格中填写“亮”或“不亮”
(1)手动状态通电工作时,电源指示灯,加热指示灯,保温指示灯。
(2)自动状态通电工作时,水沸腾前:
电源指示灯,加热指示灯,保温指示灯。
水沸腾后:
电源指示灯,加热指示灯,保温指示灯。
2.现将一满壶25℃的水在标准大气压下烧开需时10min,请计算该电水壶的热效率。
水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。
3.通过分析电水壶的电路,说明为什么处于自动状态下,水未沸腾前,保温指示灯是不亮的?
4.试计算电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大?
如果指示灯的保护电阻的大小是100kΩ,当它处于保温状态时,试计算电水壶保温时的功率有多大?
由此可以说明什么问题?
七.(13分)(07年全国初赛)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)。
导线横截面积S/mm2
铜芯橡皮绝缘线安全载流量I/A
2.5
28
4
37
6
47
10
68
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“220V4kW”的电器时,乙户所得到的实际电功率是多少?
八.(14分)(07年全国初赛)如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。
最高车速
≤30km/h
一次充电连续行驶里程
50km
蓄电池
36V/10Ah
铅酸蓄电池
充电时间
8h
一次充电耗电量
0.6kW·h
电动机效率
80%
整车质量
40kg
最大骑行噪声
≤62dB
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?
九.(10分)(07年全国复赛)表1中提供的是明湖中学使用的一台教学投影仪的有关数据,请根据其中的数据,通过计算回答:
1.这台投影仪的耗电总功率是多大?
2.如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话,所用电阻的阻值应该多大?
该电阻消耗的功率为多大?
3.这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法可行吗?
为什么?
4.如果上述方法不可行,请你提出一种可以使投影仪正常工作的方案。
(要求定性说明即可)
十、(16分)(09年全国复赛)小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。
额定电压
220V
电机功率
18