電學(xué)競賽專題

1、電學(xué)競賽專題1、如圖所示，電源電壓保持不變保=10歐,乩=20歐阻值不等于零當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表示數(shù)為03安，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)可能是（）A、0.4安B、0.45安C、0.5安D、以上都有可能2、如圖甲所示，一個電壓恒立的電源跟一個電阻串聯(lián)后，給電路供電，圖乙中直線0AC為該電源的輸岀功率P %隨電流I變化的圖線,拋物線0BC為該電阻熱功率玖隨電流變化的圖線，若A、B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為2安，則下列說法不正確的是（）A、電源電壓為3伏，電阻為1歐B、線段AB表示的功率為2瓦C、電流為2安時,外電路電阻為05歐D電流為3安時,外電路電阻為2歐3三個完全相同的電壓表按圖連接，若、二.V：的示

2、數(shù)是2V、3V,則必的示數(shù)是?第2題圖4、組成串聯(lián)和并聯(lián)電路。所給的器材有：定值電阻Rx R： 電源和開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。每次組成電路時，可以三個電阻都用或任意選兩個匚對符合以上要求的所有 的各種電路，用電流表測量電流，用電壓表測量電壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）電流表最小的示數(shù)0.5A2） &消耗的電功率最大值為某一值P3）在組成的圖1所示的電路中,R：消耗的電功率是P/9,電壓表的示數(shù)為4V；4）在組成的圖2所示的電路中,a, b兩處的電流之比等于1： 4求：圧值電阻&的阻值？（湖南理科實驗班試題）5、如圖，有四盞燈其中L1和L2都標(biāo)有“220V 100W" , L3和L4

3、都標(biāo)有“220V 40W ",則最暗的是（）（桂林競賽題）6、如圖，電源恒左,A B為兩個完全相同的燈泡,R,和乩為兩個左值電阻為滑動變阻器，如果滑片P在a端時，兩個燈都能發(fā)光,那么在滑片由a端向b端移動過程中 （）（全國競賽題）A ） A B兩燈都變暗B）A燈變暗,B燈變亮C）R,消耗的電功率增大,乩消耗的電功率減少。D）R“ R：消耗的電功率都增大a7、如圖，已知U=180V, R=200Q,燈組由10盞“120V 9W “的燈泡組成，求滑動變阻器R上a點和P之間的電阻為多大時，燈組可以正常發(fā)光。（全國競賽題）8、某電熱器有兩個檔位，如圖，已知髙溫檔功率為1000W,閉合&

4、;斷開&時,R：消耗的功率為90眄若和乩都是電熱器的加熱電阻，則該電熱器的低檔功率可能是多 大？（河北競賽題）9、一個電熱器由兩條電阻絲并聯(lián)組成，這個電熱器與一個左值電阻&串聯(lián)后，接在電壓為U的電源上，如圖，由于某種原因，電熱器中有一條電阻絲燒斷，另一條完好，用 這個燒斷一條電阻絲的電熱器給水加熱，與原來完好的電熱器給同樣質(zhì)量、初溫相同的水加熱（設(shè)電熱完全被水吸收，沒有損失）使水升髙相同的溫度所需要的時間相 同，已知Ro二12Q,電熱器完好時，固左電阻&的發(fā)熱功率與電熱器燒斷一條電阻絲后R。的發(fā)熱功率之比為4： 1,設(shè)電阻R。及電阻線的阻值不變，求電熱器中完好的電阻 絲

5、及燒斷的電阻絲原來的電阻有多大？（全國競賽題）10、如圖,L,和Lo分別標(biāo)有“8V 16W" 、“6V 6W” ,A、B之間的電壓是10V,若L,和J都能正常發(fā)光，則電路消耗的總功率為多少?（全國競賽題）11、如圖，電源恒定，當(dāng)閉合開關(guān)S時,電壓表V,和電壓表也的示數(shù)分別為12V和18V, R2=3Q,求：（1）& . R八R,的連接方式？當(dāng)&和&交換位置時，電壓表也和也 的示數(shù)不變，求Rm的功率？（廣西競賽題）12、如圖,A B C的規(guī)格分別是“2V 0. 1W"，“ 1.5V 0. 075W" , "1.5V 0.1W&quo

6、t;，電源電壓恒為6V, Ro=5 Q,要使三個燈正常發(fā)光，要與C應(yīng)該連一個多大的電阻,怎樣連 接？滑動變阻器的總電阻是多大？，滑片應(yīng)該放在何處？（2005年湖南理科實驗班試題）13、如圖,A,B兩點間串聯(lián)接有三個電阻R很R其中Rf5 Q, Rf20Q,圖中的兩電壓表嘰和的讀數(shù)分別為2V . 5V,求 A B兩點之間的電壓？ 若將電壓表V,換成一個電流表A,且A、B間的電壓維持不變，則換接后，電流表A的讀數(shù)I二？，電壓表也的讀數(shù)為多少？（湖南理科實驗班試題）14、如圖所示，已知丘二朮刃Q/Q=ou=3 3 , =2 o A.萬間電壓為6V,則通過尼血的電流大小是（）AaAqRaA 1iIi I

7、 i II 斤。口iJ 屁口 斤2"町 JiVaA. 1AB H AC同岡AD 岡A應(yīng)用物理知識競賽1、由電源引到某工地的一只“220V、100W”的燈泡亮度較暗,測得該燈泡的實際功率只有81瓦，而電源的電壓確為220伏。輸電導(dǎo)線上消耗的功率約有多大？你在計 算中用到了什么近似？2、小明家新買了一條100W的電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值,于是連接了如圖所示的實驗電路。其中電源兩端的電壓為6V,Rx為電熱毯的電阻值, 滑動變阻器的最大阻值為20 Q。但實驗過程中，小明發(fā)現(xiàn)，不論怎樣調(diào)整滑動變阻器觸頭P的位置，電壓表的示數(shù)幾乎不發(fā)生變化，且查得電路各處均連接無誤。請你分

8、 析一下產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？若不更換實驗器材，應(yīng)怎樣連接電路，才能在觸頭P滑動過程中，有效地改變電熱毯兩端的電壓值。3、某院內(nèi)有甲、乙兩戶居民，院內(nèi)原先供電線路用的是橫截面積為25mm2的鋁芯橡皮絕緣線,從進院后的接線端經(jīng)25m先到達甲戶，再從甲戶經(jīng)25n）到達乙戶。每戸 總用電額左功率均為2kW。為了增加用戶的最大安全用電功率，現(xiàn)在要進行“電力增容”，使每戶總用電額左功率均可增加到4kWo增容后保持院內(nèi)線路分布情況不變, 只是供電線路改用銅芯橡皮絕緣線。下表列出了不同橫截而積的銅導(dǎo)線在常溫下的安全載流量（即長時間通電時的最大安全電流）。導(dǎo)線橫截而積S / mm2銅芯橡皮絕緣線安全載流量

9、I / A2.5284376411068假設(shè)兩戶所有用電器均為純電阻電骼，各用電器的額怎電壓都是220V,用戶室內(nèi)電線的電阻忽略不計。而且設(shè)進院后的接線端的電壓總保持220V,試回答下列問題:1. 畫出院內(nèi)的供電和用電的電路圖。2. 通過計算說明，在實用和經(jīng)濟的前提下，.為了 “電力增容”，院內(nèi)的供電線路應(yīng)選用哪一種銅導(dǎo)線？3. 若選用的銅導(dǎo)線每米電阻為4.25X1CTQ）,那么增容后,在甲.乙兩用戸都同時使用"220V 4kW的電器時，乙戶所得到的實際電功率是多少？4、如圖所示為一個給冷水加熱后向外供應(yīng)熱水的裝置。為了在同時開放進水管和出水管時，保證水箱內(nèi)貯水咼及出水管流岀的水溫度

10、恒左，在箱內(nèi)安裝了兩根完全一樣 的電熱絲來進行加熱，已知每根電熱絲的電阻為50歐，當(dāng)3與1相連時，裝置能正常供應(yīng)熱水：當(dāng)3與4相連時出水管水的流量必須控制在正常情況的1 / 3,才能保證 水溫恒泄。若進水管流入的水溫度為15°C,出水管流出的水溫度為45°C,環(huán)境溫度為20°C.則正常工作時出水管水的流速是多少克/秒?若3與1相連、2與4相連時, 則應(yīng)控制岀水管水的流速是多少克/秒？5、如圖所示是一種常見的臺式飲水機結(jié)構(gòu)剖而圖,控水槽內(nèi)浮體A與閥門C固泄相連，當(dāng)A恰好浸沒時閥門C關(guān)閉,A來浸沒時C略有下降，桶內(nèi)水流入控水槽中。已知桶內(nèi)水位髙40厘米，閥門C橫截面積

11、1厘米1不計A、C本身重力、大氣壓和熱量損失問:（1）控水槽內(nèi)保持一左水位，浮體A的最小體積應(yīng)為多大？（2）若熱膽中儲水1千克，由電熱管加熱,要求在10分鐘內(nèi)把水從20°C加熱到100°C,則電熱管的電功率為多大？飲水機的電路如圖乙水沸騰前，紅燈亮、綠燈火、 加熱管正常工作：水沸騰后，綠燈亮、紅燈滅、加熱管不工作。試分析溫控開關(guān)1和2在水沸騰前后通斷情況以及紅綠指示燈電阻R譏R綠應(yīng)滿足的條件。冷水開關(guān)溫控開關(guān)I綠燈紅燈；溫控開關(guān)2tn 熱 百6、如圖是電飯鍋的實物圖，圖（甲）是它的內(nèi)部電路圖，圖（乙）是電路簡圖它有“髙溫?zé)蟆焙汀熬硷?、保溫”兩擋，由溫控開關(guān)自動控制.煮飲時

12、，先要按下溫控開 關(guān)按鈕：到達設(shè)左溫度（飯已煮熟），按鈕會自動彈起，燒煮電路部分>:紅燈 限流爲(wèi) I220V溫?fù)?dān)開關(guān)電殂K保溪8220V燒煮電路部分Rx保溫電路部分 ft.（甲）電路圖（乙）電路簡圈圖23電路原理圖（1）對照觀察圖（甲）和（乙），溫控開關(guān)按鈕未按下時，“燒煮電路部分”與'保溫電路部分”是關(guān)系（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；按下溫控開關(guān)按鈕燒煮電路部分”的電壓為V, “保溫電路部分”將 （選填“工作”或“不工作”）；溫控開關(guān)按鈕彈起后，電路中的電流比原來 （選填“大”或“小”）（2）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時，電飯鍋電路的總功率為llOOWo求：“燒煮電路部分”的電阻R1,（

13、3）溫控開關(guān)按鈕彈起后，電飯鍋電路的總功率為44肌求：電路中的電流；“保溫電路部分”的電阻R2, （4）已知，只有當(dāng)指示燈和限流器兩端的電壓與電源電 壓相差不大時，指示燈才會發(fā)光.請通過相關(guān)il算或分析,說明為什么溫控開關(guān)按鈕彈起時,紅燈熄火而黃燈亮.7、小芳家里新買了一臺電熱水器，從“用戶手冊”中，她獲得了以下資料，請根據(jù)這些資料完成相應(yīng)的計算: 一、外形尺寸（mm）二、技術(shù)數(shù)據(jù)ABCDEF781100196196353434額定功率/W1000/1500/2500額定壓力伽a0.8額定電壓/V220容積/L50頻率/Hz50凈重/Kg19上,上表是熱水器的部分?jǐn)?shù)據(jù),請估算L形掛鉤受到兩個加

14、熱管。請你根據(jù)銷售人員的介紹，猜測并畫出 算出每個加熱管的電阻值。低于設(shè)定溫度4°C時，熱水器將自動以設(shè)置功率將桶 提倡的U金谷電價制度的有關(guān)規(guī)眾：2011年起,本地的 0 08： 00）0. 3元/度。她想,如果每天下午6點洗（1）圖6為安裝示意圖，安裝時要將L形掛鉤用膨脹螺釘固定在承重墻 的最大向下拉力F及對應(yīng)此時膨脹螺釘與承重墻體間的摩擦力f.（2）這臺熱水器共有三擋加熱功率,銷售人員曾介紹說：熱水器內(nèi)部有 內(nèi)部加熱電路的主要結(jié)構(gòu)（簡化的等效電路圖）。然后依據(jù)你的猜想，計（3）產(chǎn)品說明書上標(biāo)明：當(dāng)達到設(shè)左溫度，停止加熱后，如果水溫降到 內(nèi)的水加熱至設(shè)泄溫度，如此反復(fù)直至手動停I

15、上加熱。小芳想到了國家 分時電價為：峰時段（08： 0022： 00）0. 6元/度,谷時段（22： 00次浴時需要把20°C的冷水加熱至50°C,可以下午直接加熱，也可以早晨8點前加熱好，讓熱水器自動保溫至下午6點,哪種方式更省錢呢?為此她利用熱水器提供的測溫功 能測量了水溫從50°C降至46°C需要190分鐘，已知c水二4. 2X103J/ （kg°C）,請幫她通過計算做岀哪種方式更省錢的判斷。8、（電動木工機械的發(fā)明和應(yīng)用大大地降低了木工的勞動強度，且大幅度地提高了勞動效率。木工圓鋸機就是一種常見的用來鋸切木料的電動木工機械。如圖為某型號

16、 電動木工圓鋸機，英主要結(jié)構(gòu)如圖8所示。它采用電動機作為動力,通過皮帶傳動的方式帶動與圓形鋸盤共軸安裝的皮帶輪，從而帶動周邊有齒的圓形鋸盤髙速轉(zhuǎn)動以鋸 開木料。它的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：（1）小明仔細(xì)觀察圓形鋸盤后發(fā)現(xiàn),圓形鋸盤的周邊除了有齒外，還開有圖9所示的很深的縫，縫的底端打有一個小圓孔，鋸齒部分還比鋸盤部分稍厚一些。請你從物理 學(xué)的角度說說這樣做的道理。（2）該型號電動木工圓鋸機正常工作時，圖8中的哪一側(cè)皮帶上的拉力較大?并說明你做出判斷的理由。（3）若測得與圓形鋸盤共軸安裝的皮帶輪的直徑為9. 2cm,電動機的皮帶輪的直徑為11. 0cm。電動機滿負(fù)荷工作時配套電動機輸出機械能的效率為

17、90%,則此時皮帶 上較大的拉力與較小的拉力的差值是多大？（4）若將皮帶傳動的效率看作100%,共軸傳動的摩擦損耗不訃。試估算該型號電動木工圓鋸機安裝最大鋸盤正常工作時，圓形鋸盤所受到的木料的阻力是多大？ 9、如圖10所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖。苴中A為光源,B為由電動機帶動勻速運行的自動扶梯,R：為光敏電阻,R：為定值電阻，當(dāng)有光照射時 RfR=o每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過,擋住由A射向R：的光線時,R,的電阻值就增大，計數(shù)器就計數(shù)一次。請回答：配 套 電 動 機最大鋸盤直徑mm400最大鋸切厚度mm125額定功率KW3額定轉(zhuǎn)速r/min1420額泄電壓V380額泄電流A5.0

18、額泄頻率Hz50型號YP100L-4<1）當(dāng)扶梯上的顧客擋住由A射向&的光線時，光敏電阻&兩端的電壓將發(fā)生怎樣的變化?R：的功率怎樣變化？（2）若已知自動扶梯滿載時，相鄰的兩個顧客之間的距離均為50cm,扶梯運行的速度為1 m/s。求計數(shù)器il數(shù)101次，所需用的時間。（3）若某一段時間內(nèi)自動扶梯的乘載率為20%,試求這一段時間內(nèi)該商場自動扶梯上的平均客流量是多少。（客流量是指單位時間經(jīng)過的顧客人數(shù)）10、如圖1 3是一個電熱器的工作原理圖，電熱器內(nèi)有兩個阻值分別為R：二60Q和R：二120Q的電熱絲：旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0, 1, 2,一 9 共10個金屬觸點；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時，金屬滑片將2、3 觸點接通，同時另一端將7、8觸點接通。用這個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱器有多擋位工作的要求。請回答：（1）這個電熱器可有幾個不同加熱擋位?并指出每個加熱檔位旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向的位置：（2）將此電熱器接人家庭電路中，電熱器在正常工作時每個擋位的功率各是多大。1K圖8為一種摩托車轉(zhuǎn)向燈的電路原理圖。英中“RJ開關(guān)”為由繼電器控制的開關(guān)，可以使電路間歇地通斷,D為