电学综合计算题--精选-(含答案)(5页).doc

-电学综合计算题-精选-(含答案)-第 5 页电学综合计算题（含答案）1 、如图所示，电源电压U=12V，R1为定值电阻，阻值为100，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50，电流表量程为“00.6A”, 电压表量程为“015V”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的UI关系如右图所示，求：（1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？（2）S闭合，S1、S2都断开时调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（3）S、S1、S2都闭合时，移动滑片P，当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的总功率最大？最大总功率是多少？2、保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，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是保温箱的温度设定开关，它一共有三个挡，分别为60、50和40，加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V，R1、R2、R3都是发热体。（1）当S拨至1位置时，加热功率是多少？R1的阻值是多少？（2）当S拨至位置3时，电路中的电流是多少？（3）当S拨至2位置，R2的阻值是多少？3、小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，该电烤箱消耗的电能是多少？电路中R1的阻值是多少？在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别是多少？××牌电烤箱额定电压220V额定功率高温档1100W低温档440W电源频率50Hz4、图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，R1是加热电阻，阻值为48.4；R2是限流电阻，阻值为484煮饭时，接通电源（220V  50Hz），闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态当锅内食物温度达到103时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80时会自动断开，温度低于70时会自动闭合（已知水的比热容为4.2×103J/（kg）；铝的熔点为660）请解答下列问题：（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1，电饭锅的内胆是否会熔化？为什么？（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？（3）若在一个标准大气压下将温度为20，质量为2.5kg的水烧开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？5、某电热设备专供大棚菜在冬季里供暖用，其额定电压为220V。它正常工作一个完整的周期为20 min，分成三个阶段：电阻丝制热、电机送风和间歇阶段，电热器在额定电压下工作时，电功率随时间变化的关系如图19所示。试问：（1）第1015 min，设备处于吹风阶段，电路的电流为多大？（2）电热器正常工作1h消耗的电能是多少？（3）小红用标有“1200 r/kWh”字样的电能表测量电热器的实际耗电情况，关闭所有用电器，当只有电热器处于加热阶段，电能表转盘1 min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大？6、电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。（1）若加热前水温为20，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水=4.2×103J/（kg·），结果保留两位小数）；（2）加湿器在低档时的发热功率；（3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。额定电压   220V 额定最大发热功率  400W  水箱容积     4L   适用面积    4060m2   7、下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，当居民楼内消耗的功率为44 kW时，求：（1）通过输电线的电流为多少安?（2）若输电线的总电阻为0.1，供电设备的输出电压是多少伏？（3）当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW，所有用电器均正常工作时，输电线路损失的功率增加了多少?8、在探究“家用电器”的综合实践活动中，小明与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为研究对象，记录了如下表中的有关数据。根据上表中的记录，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）求2min内电水壶消耗的电能和实际功率电学综合计算题（答案）1、解：（1）正常工作时通过灯丝的电流，由图可知当UL=6V时，IL=0.5A或                                （2）S闭合，S1、S2都断开时，L、R串联，由图可知当UL=4V时，IL=0.4A，              （3）S、S1、S2都闭合时，R1、R并联 当I=0.6A时，电路消耗的总功率最大2、解：（1）当S拨至1位置时，电路电阻最小，功率最大，P1=90W由得。（2）当S拨至3位置时，电阻最大，功率最小P3=45W。由P=UI得（3）当S拨至2时，R1、R2串联，总功率为72W由得R2=3.63、解：（1）电烤箱在高温挡正常工作1000s所消耗的电能W=P高t=1100W×1000s=1.1×106J（2分）（2）由P高=UI，得 I =5A（2分）由欧姆定律知，R1的阻值为R1=44 （1分）（3）设电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流为I/，则由P低=UI/，得 I/= =2A（2分）所以，电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率为P1=（I/）2R1=（2 A）2×44=176 W4、（1）不会熔化；当接通电源后，加热电阻工作，当锅内温度达到80时开关S2会自动断开，但是开关S1继续接通，当锅内温度103时，开关S1会自动断开，电热锅处于保温状态，而铝的熔点为660，所以不会熔化（2）（3）5、（1）P=UI    I=P/U=220W/220V=1A(2) W总=W电+W风=P电t电+P风t风=1.21kw×0.5h+0.22kw×0.25h=0.66kwh (3)P=U2/R     R电热丝=U额2/P电热丝=(220V)2/1210W=40W实=20r/1200(r/kwh)=(1/60) kwh      t=1min=(1/60)hP实=W实/t=(1/60) kwh  /  (1/60)h=1kw=1000wP实=U实2/R电热丝U实2=P实R电热丝 =1000W×40                              即U实=200V6、解：（1）不计热损失，有：Q1=Q2P1t=cm(t2t1) =400W×3×60s=4.2×103J/（kg·）×m×(100-20)  m=0.21kg（2）P2=0.5P1=0.5×400W=200W（3）可以降低电热槽内气压    其他正确解答均可7、解：将实际问题转化为电路图，见右图（1）已知U0220VP044Kw4.4×104WI220A（2）UU线U0IR线U0220A×0.1220V240V（3）I400AP线I2R线（400A）2×0.116000W增容前：P线I2R线（200A）2×0.14000W P线P线P线16000W4000W12000W8（1）通电2min壶中水吸收的热量：Q吸c水m水（tt0）8.82×104J（2）3）