电学计算题.docx
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电学计算题
2017电学综合计算题
一、计算题(本大题共25小题,共200.0分)
1.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,R0是定值电阻,灯泡L1的额定电压为12V,且阻值不变,图乙是灯泡L2的U-I图象.
(1)当开关S接a时,电压表示数为1.5V,电流表示数为0.25A,求R0的阻值;
(2)当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时L1消耗的功率为6W,求R0的实际功率;
(3)开关S接b时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,在一段时间内L2消耗300J的电能,求电路闭合了多少分钟?
2.如图所示,断开S2,闭合S1和S3,R1和R2消耗的功率之比为2:
3,电流表的读数为2.5A;断开S1和S3,闭合S2时,电路消耗的总功率为3.6W,电流表读数变化了1.9A.求:
(1)电源电压;
(2)R1、R2的电阻值.
3.如图所示为电吹风的电路原理图.电动机M上标有“220V 100W”字样,电热丝的电阻R=88Ω.求:
(1)电动机正常工作时,通过它的电流多大?
(2)求当闭合S1,S2,电路正常工作时,电阻R消耗的电功率.
(3)闭合S1,断开S2,电动机正常工作8min,电动机消耗的电能.
4.如图所示,灯L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R2的最大电阻为
12Ω,R1=12Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P滑至滑动变阻器a端时,灯L恰好正常发光,试求:
(1)电源电压是多少?
(2)灯L正常发光时的电流和电阻各是多少?
(3)当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时,电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少?
5.如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”字样.闭合开关,小灯泡正常发光,电流表
的示数为2A.求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)通过R0的电流.
6.目前市场上的汽车一般都是用汽油作燃料的.图甲所示为某新型汽车的自动测定油箱内储油量的电路图,其中电源电压恒定为9V,R0为定值电阻,A为油量表(实质是一只量程为0~0.6A的电流表),Rx是一个压敏电阻,图乙为压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系图象.已知油箱是圆柱形容器,底面积为0.1m2,箱内汽油高度达到0.6m时油箱即装满,汽油密度约为0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.5×107J/kg(g=10N/kg)
(1)当油箱装满时,油量表的示数如图丙所示,R0的值;
(2)请通过计算确定油量表的零刻度线在电流表上所对应的示数;
(3)现将此新型汽车的油箱装满后,沿高速公路匀速行驶250km,发现油量表的指针从“满”处向左偏转了5小格,若此车在行驶过程中收到的阻力为300N,则该车发动机的效率是多少?
7.如图所示,电源电压为12V且恒定不变,电阻R1的阻值为40Ω,电阻R3的阻值为60Ω.当开关S、S1
和S2都闭合时,电流表的示数为0.8A,求:
(1)电阻R2的阻值是多少?
(2)当开关S闭合,S1、S2都断开时,通过电阻R2的电流是多少?
(3)当开关S闭合,S1、S2都断开时,电阻R1在10s内产生的热量?
8.如图所示,灯L标有“6V3W”字样,R1=12Ω,R2=8Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器滑片P
从a端滑到b端时,电流表的示数变化了0.2A,.试求:
(1)灯L正常发光时的电流和电阻各是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到b端时,电流表的示数和此时电路消耗的功率各是多少?
9.如图所示的电路中,电源电压恒为9V,小灯泡的规格为“6V 6W”,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,
忽略温度对灯丝电阻的影响.闭合开关后,求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的连入电路的电阻;
(3)电路的最大功率.
10.当S闭合,S1、2断开滑片P置于滑动阻器中时,小灯的实际功率4W.电源电压;如图所,电源压持
不变,滑变阻器最大值为R140Ω,小灯额定电为6V,阻为4且保持变.求:
小灯泡工作时的电流;
该电路耗的最小功率.计算果留1位小数)
11.如图所示,电源电压为9V,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡上标有“6V3W”
字样.求:
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少?
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(3)保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,此时电流表示数为2A,求R0的阻值是多少?
12.在如图所示的电路中,电源电压为6V且不变.电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”
字样,两电表均为常用电表.闭合开关S,电流表示数为0.2A.
求:
(1)电压表的示数;
(2)电阻R2连入电路的阻值;
(3)若移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数.
13.图示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样,变阻器R的最大阻值为40Ω,闭合
开关,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,小灯泡L恰好正常发光.求:
(1)电源电压:
(2)小灯泡在此电路中的最小功率.
14.在物理综合实践活动中,小南在爸爸的协助下,对家里的电水壶进行了观察和研究.图1是电水壶的铭牌,图2是电能表的表盘,图3是他记录的有关数据.根据表中的记录,请解答下面的问题:
(1)求通电2min壶中的水吸收的热量?
(2)求电水壶中发热体正常工作时的电阻值?
(3)请你计算此过程中电水壶的实际功率,与额定功率是否相同,若不同,请分析原因.
15.一种学生设计的电热座椅主要由座垫和脚踏组成,其电路示意图如图所示.座垫内的电热丝R1=260Ω、R2=150Ω,脚踏内的电热丝R3=400Ω.闭合开关S1,调节开关S2,可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”(忽略温度变化对电阻的影响),求:
(1)该电热座椅消耗的最大功率;
(2)当脚踏处于中温档时,电热座椅在通电5min所消耗的电能.
16.电磁炉是一种高效方便卫生的新型灶具,为了研究电磁炉,小锋同学首先观察了家中的电能表,看到电能表的铭牌上标有“220V 10A”和“3000r/kW•h”字样.然后小锋关闭了家中其他用电器,只把电磁炉接入电路中,用了10min 把质量为1kg、初温28℃的水刚好烧开,这个过程中电能表转盘转了300 转.已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),当时气压为标准大气压.求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)电磁炉的实际功率;
(3)电磁炉的热效率.
17.如图甲、乙、丙分别是李明网购的速热式电热水器实物图、说明书部分参数及等效工作电路图(图中R给水加热的电阻)则:
(1)该热水器正常工作时的电流是多少?
(2)该电热水器正常工作10min消耗的电能是多少
(3)该电热水器正常工作的加热效率为90%,现将质量为30kg,初温为25℃水加热到75℃时需要吸收多少热量?
需加热多少时间?
(水的比热容:
4.2×103J/kg.℃)
18.有一种装饰用的小彩灯,如图a所示,它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联而成,等效电路如图b
所示.已知灯丝的电阻R1=10Ω,定值电阻R2=100Ω.郭子鹏找来两节全新的普通干电池做电源,接上了一个小彩灯形成通路.
(1)求这个小彩灯的总阻值 (结果保留两位小数);
(2)求通过灯丝R1的电流,以及此时小彩灯的实际功率.
19.现有一款国产新能源电动轿车(如图所示),它因低能耗、无污染等优点倍受人们的青睐,表中是这款车的部分技术参数.(g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)
(1)空车静止时与水平地面的总接触面积为1×103cm2,此时它对地面的压强多大?
(2)在平直公路上进行性能测试时,汽车一直保持最大输出功率并以40m/s的速度匀速行驶2km,该车在这次测试过程中克服阻力做了多少功?
(3)若该车百公里消耗的电能由完全燃烧汽油来获得,只相当于完全燃烧多
少千克的汽油?
(结果保留一位小数)
续航里程
200km
百公里耗电
6×107J
空车质量
1.8t
最大输出功率
160kW
20.使用电热水壶烧水,具有便捷、环保等优点.如图甲是某电热水壶的铭牌,假设电热水壶的电阻保持不变,已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃).
(1)电热水壶的正常工作的电阻是多少?
(2)1标准大气压下,将一壶质量为1kg、温度为20℃的水烧开,需要吸收多少热量?
(3)实际使用,发现家里只有电水壶工作时,电能表在30s转了6转,电能表如图乙所示.该电水壶把1kg,初温20℃的水烧开,实际使用时需要工作多长时间?
(4)使用时发现:
烧开这壶水实际加热时间大于计算出的理论值,请分析原因.
21.如图所示,电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S2自动控制),
其铭牌技术参数如表中所示.
水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时总功率
605W
保温时总功率
55W
(1)开关S1、S2均闭合时,热水器处于哪种工作状态?
(2)
(2)电阻R1、R2的阻值分别是多少?
(3)(3)求满水箱的水温度从20℃加热到100℃需要吸收多少热量?
(4)
(5)22.学校宿舍楼里的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,自动接通开关.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:
额定电压(V)
220
发热电阻类型
电热管
输入功率一档(W)
2420
输入功率二档(W)
1210
温度范围(℃)
20~80
容积(L)
20
(1)电热水器工作时把电能转化为______能.
(2)
(2)电热水器中水的质量是多少?
(3)(3)当S拨至1时,热水器正常工作时电路中的电流是多少?
(4)(4)当S拨至2时,电热管的实际总功率只有1000W,此时的总电压是多少?
(5)
(6)
23.一天,小张发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风,经检查,原来是
机内的电热丝已经烧坏了.小张想用一根阻值相同的电热丝替换,为此他从铭牌上查到电吹风机的额定功率为600W;电吹风机的电路如图所示.
(1)小张关掉家中的其他用电器,电吹风机只吹冷风时(设电吹风机恰能正常工作),他观测处家中的电能表2min内转了20转,结合电能表铭牌上的“3000r/kW•h”字样,他求出了吹风机吹冷风时的功率为多少瓦?
(2)在上述基础上,小张算出了应选配的电热丝的阻值,请你写出电热丝阻值的计算过程.(家庭电路电压为220V)
24.如图所示是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝的电阻不变,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),
水的密度1.0×103kg/m3.求
(1)电热壶电阻丝的电阻;
(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把1L水从30℃加热到100℃所需要的时间;
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率.
25.如表是某电水壶的铭牌,使用该电水壶把1.2L的水从25℃加热到100℃.[C水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)水吸收的热量;
(2)若电水壶产生的热量有90%被水吸收,则此次电流做了多少功;
(3)若此次加热时间为300s,通过计算说明此时电水壶是否正常工作?