电学计算综合.doc

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1、在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究．如表所示为记录的相关内容．主要器材微波炉电能表相关资料额定电压220V 频率50Hz220V　10（20）A50Hz　600　revs／（kW·h）活动记录①取质量为250g的水，测得水的初温为20℃ ②关闭家中其他用电器，只将该微波炉接入电路中，让其单独工作 ③用微波炉给水加热1min ④测得电能表的转盘在这1min内转了12转 ⑤加热1min后，水的温度达到60℃在用微波炉给水加热的1min内，求：（1）水吸收的热量；[水的比热容为4.2×103J／（kg·℃）]（2）微波炉实际消耗的电能；（3）微波炉的实际功率；（4）微波炉给水加热的效率．（精确到1％）2、如图是模拟调光灯的电路图．电源电压恒为6V，小灯泡L的额定功率是6W，滑动变阻器R的最大电阻是20Ω．灯丝的电阻随温度的变化而变化．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡正常发光．试求：（1）小灯泡正常发光时的电流是多少？（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻是5Ω时，电路中的电流是0.6A，此时小灯泡的电阻是多少？（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，电压表的示数是1V，通电1min，电流通过滑动变阻器所做的功是多少？3、如图甲是顺顺家的电饼铛，它的上下盘可以分别加热，图乙为其内部电路图，R上、R下分别为上盘和下盘的加热电阻．当上、下盘同时加热时电饼铛正常工作的总功率为2200W，且上，下盘的加热功率相等．（1）当上、下盘同时加热时，电饼铛的工作总电流是多少？（2）下盘加热电阻是多少欧？（3）用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉．若将0.5kg、20℃的牛肉加热至100℃，需要加热多长时间？[不计热量损失，c牛肉＝3.3×103J／（kg·℃）]4、“吃火锅”是人们喜爱的一种饮食方法．火锅里装有2L、60℃的水，要把这些水加热到100℃，求：（1）水吸收了多少焦的热量？[c水＝4.2×103J／（kg·℃）]（2）若由阻值为24.2Ω的电热丝接入家庭电路来加热，使锅内的水由60℃加热到100℃，且电热丝产生热量的80％被水吸收，则电热丝需正常工作多长时间？5、如图所示，电源电压不变，R2＝12Ω，小灯泡L标有“6V　3W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．当S1、S2、S3都闭合时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.6A，求：（1）电源电压和定值电阻R1的值各为多大？（2）当S1闭合，S2、S3断开时，小灯泡消耗的实际功率是多大？6、如图是某学校食堂电水壶的铭牌和电路图，R为加热器．温控开关S处于闭合状态，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．假设气压为1标准大气压，加热器电阻值不变．[c水＝4.2×103J／（kg·℃）]则：（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，电阻R0的电功率是多少？额定电压220V额定功率4400W可装水质量10kg频率50Hz 7、）电热水壶是一种使用频率较高的家用电器，如图所示的是某型号电热水壶，铭牌上标注额定功率是1760W，额定电压是220V，现壶中装有1.5L温度为20℃的水．求：（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流是多大？（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是多少？（3）在1标准大气压下将水烧开，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J／（kg·℃）]8、如图所示，灯L标有“2.5V　1.25W”字样，R1＝15Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至左端时，灯L恰好正常发光．试求：（1）灯L正常发光时的电阻．（2）电源电压．（3）S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率．9、如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用．图乙是机器的参数表及电路简图（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关，按“1”时不工作，接“2”时保温，接“3”时加热）．求：（1）调奶器处于保温状态时的工作电流．（结果保留两位小数）（2）电阻R2的阻值．（3）若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少？（不计热量损失）车载额定电压12V家用额定电压220V车载额定功率120W家用额定功率220W自身质量1.6kg10、如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯．它可以用车载12V电源加热，或接在家庭电路进行加热．它的主要参数如下表，问：（1）电热杯与水平面的接触面积为100cm2，装入1kg水时电热杯对水平面的压强为多大？（g取10N／kg）（2）如果在家庭电路中使用，电热杯正常工作时的电流和电阻各为多少？（3）在标准大气压下，用车载模式烧开0.5kg初温为20℃的水，需要多长时间（不计能量损失）？[c水＝4.2×103J／（kg·℃）]11、有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．R1＝88Ω，R2＝22Ω．（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温档；（2）求中温档正常工作时热水器的功率；（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量．12、如图是某电热烘干箱的简化电路图，S是温探开关，电源电压为220V，R1是发热电阻丝，R2是阻值为110Ω的电阻．开关S接“2”时是高温挡，R1的电功率是110W；开关S接“1”时是低温挡．试求： （1）R1的阻值是多大？（2）低温挡时，电路中的电流是多大？（3）高温挡时，通电10min，R1消耗的电能是多少？13、小明买了一辆电动自行车，该车电动机的工作电压为32V，电能转化为机械能的效率为75％，车轮与地面接触的总面积为40cm2．小明骑电动自行车在水平公路上以6m／s的速度匀速直线行驶了10min，牵引力为20N，人和车的总质量为100kg，在此过程中：（1）电动自行车对水平地面的压强是多少？（2）电动自行车通过的路程是多少？牵引力做功为多少？（3）电动自行车匀速行驶时，电动机的工作电流为多少？14、如图是一款有煮洗功能的洗衣机的简化电路图及相关参数．此款洗衣机有两个档位，当开关置于位置1时为加热状态，当开关置于位置2时为保温洗涤状态．其中电阻R1的阻值为22Ω[C水＝4.2×103J／kg•℃]，求：加热功率（kW）2.4加水量（kg）15洗涤衣物容量（kg）3额定电压（V）220产品质量（kg）44产品尺寸（mm）450×540×768（1）在洗衣机内按“加水量”加入20℃的冷水加热到90℃时水吸收的热量；（2）R2的阻值；（3）洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机的功率为200W，则此时通过电动机的电流为多少？15、家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，小明在家中关闭其他所有用电器，在只有电磁炉正常工作的情况下．请你回答下列有关问题：（1）1标准大气压下，锅内装有4.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量？[水的密度为1.0×103kg／m3，水的比热容为4.2×103J／（kg•℃）]（2）把上述水烧开用了20min．家中安装的标有“3000r／（kW•h）”的电能表转了1400圈，求该电磁炉的额定功率？（3）此电磁炉烧水时的效率是多少？16、如图甲所示是某学校使用的电开水器，乙图是简化电路（R1、R2都是加热电阻）．当加入冷水后，开关接1位置，电开水器处于加热状态，将水烧开后，开关自动跳转到2位置，电开水器处于保温状态，电开水器额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5.5kW．[C水＝4.2×103J／（kg·℃）]，求：（1）R1的电阻；（2）将水箱装满20℃的水加热到沸腾（标准大气压下），水吸收的热量；（3）加满水烧开后，电开水器处于保温状态时，若无人接水，水每分钟放出的热量为6×104J，为保持水温不变，计算电阻R2的阻值．1、电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示： (1)当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少J? (2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大?(3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?2、某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机。开关S1闭合后，S2接1、2时吹冷风，通过电动机的电流为O.1A;S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110Ω。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W。电源电压为220V。试求：(1)吹冷风时，电动机的功率是多少?(2)吹温风时，通过R1的电流是多少?(3)吹热风时，R2的电阻是多少?(结果保留小数点后两位)3、电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑车时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力，下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数：若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶，受到的阻力是人与车总重的0．02倍，取g=10N/kg，求：最高车速≤30km/h一次充电连续行驶里程50km蓄电池工作电压36V充电时间8h一次充电耗电量0．6kwh电动机效率75%质量40kg最大骑行噪声≤62dB ⑴行驶10min，电动机对自行车做的功；⑵通过电动机线圈的电流。⑶若摩托车百公里耗油2．5L，每升汽油4．65元，照明用电每度0．52元，试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。 4．电动摩托车实用、环保、污染少，很受人们的喜爱．现有某型号的电动摩托车的一些性能参数如表所示： 整车净重80kg最高车速45km/h蓄电池的电压48V轮胎能承受的最大压强2×105Pa蓄电池类型高能免维护铅酸型车轮直径40cm一次充电储存的电能3．5×106J行驶噪声62dB 　（1）若该电动摩托车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1．5×10-2m2，那么其载重量最大不能超过多少kg？（取g=10N／kg）　（2）若该车以10m／s的速度匀速行驶时，受到的阻力为50N，电能转化为机械能的效率为80％，求该车充一次电后，以所述情况行驶时，最多能行驶多远？此过程中摩托车的工作电流是多大？ 5、　有一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.2m2，能将接收的太阳能的40％转化为水的内能；阴雨天时用电加热，电热管上标有“220V1500W”。⑴晴天时，用太阳能加热，每年6、7月份某地区向着阳光的地方平均1m2的面积在1h内得到4.2×106J的太阳能，如果每天接收太阳能的时间以10h计算，可以将100kg、初温为20℃的水加热到多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J／(kg·℃)]⑵阴雨天时需用电加热，如果所消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间? 6、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息求：（1）水在10h内吸收的热量； （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）（3）该太阳能热水器的能量转化效率．7、某款家用蒸汽挂烫机（图甲）的工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S2为旋转开关，实现关、低档、高档的转换，其高档时的额定功率为1000W．使用时，水箱中一部分水通过进水阀门进入电热杯受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出，从而熨烫衣服．请解答：（1）用来制作蒸汽软管的材料应具有什么样的物理特点或性质？请写出一点：________．（2）发热电阻R1的阻值．（3）将电热杯内0.2kg、20℃的水加热到100℃需要的最短时间是多少？[设无热损失，c水＝4.2×103J／（kg·℃）]型号HX－201504额定电压220V频率50Hz额定功率1210W8、养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示．小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求：（1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？（2）如果养生壶的热效率是87.5％，此过程中水吸收的热量是多少？（3）壶中水的质量是多少？（4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）1、（2015·宿迁）在图甲所示电路中，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，通过灯泡L的电流与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示，求：（1）灯泡的额定功率；（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；（3）当电压表示数是5V时，灯泡L的实际功率。2、 （盐城）创建生态文明城市需要我们共同关注环境，我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路．R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝5Ω，当电压表示数为4V时，求：（1）通过R0的电流；（2）2min内R0消耗的电能；（3）此时空气质量指数．最大允许总质量18000kg额定载客人数57电动机额定功率90kW电动机额定电压600V电池容量600A·h3、（淮安）为提倡环保，促进节能减排，鼓励使用新能源，2015年5月18日，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，纯电动车也在免税之列．一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示．某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假如车在额定功率下以20m／s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍，g取10N／kg．求：（1）电动机的额定电流；（2）该过程客车消耗的电能；（3）该过程客车所受阻力的大小；（4）该过程客车牵引力所做的功．4、（浙江嘉兴）2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）开始首次环球航行，途经我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念．（1）该机白天飞行时，利用高效太阳能电池板将电磁能（太阳能）转化成________能；夜间飞行时，将其超轻薄锂离子电池中储备的________能转化成电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油．（2）该机从重庆飞往南京的航程约为1260千米．用时17.5小时，则它飞行的平均速度为多少千米／时？（3）为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料．取一块面积为1平方米、厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250克，则该材料的密度为多少？（4）该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷，是此次环球航行中最具挑战性的一段航程，飞行时间长达120小时．飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳能提供，则此段航行中至少需要消耗多少太阳能？（太阳能电池板的转化效率约为30％）产品名称暖手宝产品货号QB32额定功率440W额定电压220V通电储热5～8min电源线长约80cm暖手宝直径约200mm5、（宜宾）寒冷的冬天，孝顺的小茜用自己平时积攒的零花钱给住在偏远农村的奶奶买了一个“暖手宝”，铭牌如表中所示，请回答下列问题：（1）该“暖手宝”正常工作时的电流和电阻各是多少？（2）该“暖手宝”正常工作5min产生的热是多少？（3）在奶奶家，到晚上用电高峰小茜再次给“暖手宝”加热时，发现加热时间明显比白天长．聪明的小茜知道这是因为电压降低了，于是她专门进行了________番测量：她关掉其他的电器，单独给这个“暖手宝”通电6min，观察到家里的电能表（如图所示）转盘转了44转．请你帮小茜计算出这时她奶奶家实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）6、（梅州）如图1所示，已知小灯泡L上标有“6V　3W”字样，R0＝20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω．求：（1）小灯泡的电阻（设灯丝电阻不随温度变化）；（2）只闭合S1，移动滑动变阻器滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示；当滑片置于某点a时，电压玉表示数Ua＝8V．求此时电流表示数及电源电压；（3）已知电压表量程为0～15V，在电压表示数不超过量程，灯泡两端电压不超过额定值的情况下，只闭合S2时，求滑动变阻器连入电路的阻值范围．7、（泰安）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V　1.5W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～70Ω，定值电阻R2的阻值为30Ω．求：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L恰好正好发光，此时电流表的示数为多少？ （3）保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小？最小电功率为多少？8、（南宁）如图甲所示的电路图，电源电压为9V且保持不变，小灯泡L标有“6　6W”的字样，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P从某点A移到另一点B的过程中（图中未标出），电流表与电压表示数的变化曲线如图乙所示．求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）小灯泡正常发光60s消耗的电能；（3）小灯泡电功率为2.1W时的电阻；（4）滑片P在A、B位置时，滑动变阻器消耗的电功率之差．9、（山西）几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字．现在市面上流行如图所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关．把电饭锅接入220V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图像如图乙所示．（1）求电热丝R2的阻值（计算结果保留一位小数）；（2）这个电饭锅在0～15min把质量为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃，求电饭锅在这段时间内加热的效率[c米饭＝4.2×103J／（kg·℃）]．10、（连云港）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻．将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示，求：（1）滑动变阻器R的最大阻值；（2）R0的阻值和电源电压；（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率．