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文檔簡介
《電學計算題》
一、計算題
1.空氣污染指數(shù)(AP/-AirPo〃ntion/ndex的英文縮寫)是一種反映和評價空氣質(zhì)
量的方式,指數(shù)越高,空氣污染越嚴峻。某興趣小組為了檢測空氣污染的指
數(shù),設計了如圖甲所示的電路。R為氣敏電阻,其電阻的倒數(shù)與空氣污染指
數(shù)的關系如圖乙所示,己知電源電壓12V連結不變,&=52當電壓示意數(shù)
為4y時,求:
(1)通過&的電流:
(2)此時氣敏電阻的阻值;
(3)當電路中電流為1.24時,空氣污染指數(shù)。
2.嘗試小組的同學設計了如圖。所示的電路,已知電源電壓不變,閉合開關S,
調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片尸的位置,根據(jù)電路中電壓表和電流表的數(shù)據(jù)描繪了如圖
6所示的兩條U-/圖線。其中操縱電壓表匕和電流表A的數(shù)據(jù)描繪出甲圖線,
操縱電壓表彩和電流表A的數(shù)據(jù)描繪出乙圖線。求:
(1)定值電阻/?2的阻值;
(2)電源電壓的大小及定值電阻R1的阻值。
(3)/?2消耗的最大功率。
3.現(xiàn)有一個可調(diào)電壓電源,一個滑動變阻器R(銘牌上標有“50024”的字樣),
一個電壓表,4、B、C三盞小燈泡規(guī)格分別為:A燈“6U3W”、B燈
“6V4.81V”、C燈“6V6"",三盞小燈泡的電流電壓關系如圖甲所示,即
三個燈的電阻隨現(xiàn)實功率轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變。在保證電路安然的情況下,進行以下
嘗試
(1)若將A、B、C三盞小燈泡并聯(lián)接在可調(diào)電壓電源兩端,電源電壓調(diào)節(jié)為6V,
求經(jīng)由2.5巾譏,三盞小燈泡消耗的總電能為幾J
(2)若將A、B、C三盞小燈泡串聯(lián)接在可調(diào)電壓電源兩端,調(diào)節(jié)電源電壓,使
A燈正常發(fā)光,求此時C燈的現(xiàn)實電功率
(3)若將電路元件按如圖乙所示毗鄰,電源電壓調(diào)節(jié)為20V,當滑動變阻器滑片
在某個點時,電壓表讀數(shù)為15匕求將滑動變阻器滑片從這個點最先向左滑動
的過程中,滑動變阻器阻值轉(zhuǎn)變范疇
4.隨著高層建筑的大量興建,人們常常要與電梯打交道,如圖甲所示是某種升
降電梯的簡化模型,它由轎廂、配重、電動機、鋼絲繩、定滑輪等部件組成,
其中轎廂的質(zhì)量為180kg。電梯某次搭載一位質(zhì)量為70依的搭客上樓,轎廂
啟動上升的路程與時間關系(s-t)如圖乙所示,電動機的輸出功率與時間關
系(P-t)如圖丙所示,電動機的工作效率為80%,不計鋼絲繩的重力和統(tǒng)統(tǒng)
摩擦,求:
(1)當該搭客站立在靜止的轎廂內(nèi)時,雙腳的受力面積為500cm2,則搭客
對轎廂的壓強為幾帕?
(2)電動機的電梯啟動上升12s內(nèi),消耗的電能是兒焦?(已知電動機對轎廂
所做的功等于其P-t圖象與時間軸所圍成的陰影部分面積大小)
(3)電梯配重的質(zhì)量為幾千克?
5.圖1為某小汽車測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖.其中:也為壓力傳感器,它
的電阻值隨受到壓力的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變,阻值隨壓力轉(zhuǎn)變的關系如圖2所示;表A
為油量表,它本色是一只電流表,油箱內(nèi)油量的轉(zhuǎn)變通過電流示意數(shù)的轉(zhuǎn)
變表現(xiàn)出來;R。是阻值為5。的定值電阻;電源電壓恒為15V;油箱位于壓力傳
感器Rx上,空油箱重60M若電流表的量程為0-0.64該油箱加滿油時,
電流表指針恰好指示最大刻度,求:
(1)加滿油時,Ro兩端的電壓是幾?
(2)加滿油時,心的阻值是幾?
(3)當油箱里還剩40L油時,電路中的電流多大?(1Z,=ldm3)(取g=10N/kg、
P汽油=0.7x103k5/m3)
6.現(xiàn)一只滿偏電流%=3mA的電流計G,己知其電阻時=100。,此刻需要把
它改裝成一只量程/c=3A的電流表,如圖a所示。
o—(3>—
題圖a題圖6
求(1)電阻&的阻值;
(2)求改裝后的電流表電阻上的阻值;
(3)如圖b所示,將改裝后的電流表接入電路中。已知電源電壓U=10匕電阻
Ri=5Q閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)/=1.04求
此時滑動變阻器接入電路中的阻值R2,以及通過原電流計G的電流4。
7.某??萍夹〗M設計(如圖甲所示的汽車轉(zhuǎn)向燈電路模型原理圖,接通相應指示燈
后,該指示燈會亮(正常發(fā)光)、暗(微弱發(fā)光)交替閃爍。電路中電源電壓12V
不變,指示燈的規(guī)格為“12V6W",&為定值電阻,左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)指示燈單
獨閃爍時,電壓表兩端現(xiàn)實電壓隨時間的轉(zhuǎn)變規(guī)律如圖乙所示。設指示燈的電
阻不變,電磁鐵線圈及銜鐵的電阻值不計。求:
(1)指示燈的電阻;
(2)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“3”和“4”接觸時,指示燈正常發(fā)光狀態(tài)下通過銜鐵的
電流;
(3)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“2”和“3”接觸時,指示燈微弱發(fā)光狀態(tài)下的現(xiàn)實電功
率;
(4)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“4”和“5”接觸時,指示燈交替閃爍工作Imin消耗的電
彈黃、、
a動觸點
左轉(zhuǎn)揖
示燈口
轉(zhuǎn)向開關o0.10.20.30.40.50.60.70.80.9t/s
乙
甲
能。
8.如圖所示是一款電熱水器的電路原理圖,之、/?2、
/?3是用來加熱且阻值不變的電阻絲,S為檔位開關。
表是該熱水器的部分技術參數(shù)。
<-220V
型號DJW40N
額定電壓“220
水箱容積/L50
頻率/Hz50
額定功率"勿0.5/1.0/2.2
求:
(1)畫出電熱水器在高溫檔工作時的等效電路圖:
(2)電熱水器在高溫檔通電0.5h消耗的電能;
(3)電阻的電阻值。
9.如圖甲所示為汽車的自動測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖,其中電源兩端的電
壓為24V不變,&為定值電阻,A為油量指示表(一只量程為0?0.64的電
流表;R為壓敏電阻,它的上外觀受力面積為10cm2,其阻值與所受壓力的
對應關系如圖乙所示.油箱的橫截面積為20dm2,油箱加滿汽油時深度為
0.4m,此時油量指示表的示數(shù)在最大值處.(己知:P汽淤=。?7x103/cg/m3,
g取10N//cg,q汽油=3.0x10107/m3).
請解答下列問題:
(1)當油箱裝滿汽油時,壓敏電阻R阻值是多大?定值電阻汽阻值是多大?
(2)當油箱內(nèi)汽油用完時,油量指示表的指針所對應的電流值是幾?
⑶當該車以90km"的速度勻速行駛1人消耗10L汽油,汽油完全燃燒放出的熱
量有30%轉(zhuǎn)化成汽車的有效功,則行駛過程中汽車受到的阻力多大?
10.如圖是操縱電子秤表現(xiàn)壓力大小反映水箱水位轉(zhuǎn)變的裝置示意圖。該裝置由滑
輪C,長方體物塊A、B以及杠桿OE組成。物塊A通過細繩與滑輪C相連,物
塊B放在電子秤上并通過細繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點。轉(zhuǎn)動并始終在水
平位置均衡,且。O:OE=1:2,已知物塊A的密度為1.5xl03kg/m3,底
面積為0.04m2,高1”?,物塊A的上外觀與水箱頂部相平,物塊8的重力
為150N.滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦以及滑輪、杠桿和繩的自重均忽
略不計(g取10N/kg,水的密度為/.Ox請解答下列問題:
(1)當水箱裝滿水時,物塊A的下外觀受到水的壓強是多大?此時物塊A所受
的拉力是多大?
(2)從水箱裝滿水到水位下降1m,電子秤所表現(xiàn)的壓力示數(shù)轉(zhuǎn)變范疇是幾?
11.進入三月份以來,東營街頭出現(xiàn)了一種共享電動汽車。下表是這種汽車的主要
參數(shù)。(g取10N/kg)
空車質(zhì)量800依
每個輪胎與地面接觸面積50cm2
電池容量44kW-h
標準承載200口
最大續(xù)航(充滿電最大行駛路程)200km
所受阻力與汽車總重的比值0.09
(1)電動機是電動汽車的核心部分,電動機工作時能量的轉(zhuǎn)化是O電
動機的工作原理是。
(2)標準承載下,電動汽車靜止時對水平地面的壓強是幾?
(3)圖2是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖象,標準承載下,電動汽車
以速度勻速行駛1分鐘的耗電量為OAkW-h,電動機的效率是幾?
(4)若某燃油汽車百公里耗油6升,每升油5.5元,電動汽車充電每度0.8元,通
過計算對照使用燃油汽車與電動汽車哪種更經(jīng)濟?
12.下圖是某興趣小組設計的一恒溫箱的原理圖?!翱刂齐娐贰庇蔁崦綦娮桁?、滑
動變阻器區(qū)、電磁鐵(線圈電阻不計)、電源[/式/=8匕)、開關、導線等組成。
熱敏電阻的阻值隨溫度轉(zhuǎn)變的規(guī)律如下表。當線圈中的電流大于或等于20mA
時,電磁鐵的銜鐵被吸下?!肮ぷ麟娐贰庇呻娫?32=220V)、發(fā)熱電阻
R2(.R2=non),導線等組成。
問:
(1)為使恒溫箱溫度升高到必然值時,“工作電路”自動斷開,導線端點C應
接哪個接線柱?
(2)若設定恒溫箱的溫度最高為45℃,則“控制電路”中的滑動變阻器的阻
值為多大?
(3)“工作電路”工作時的電流為多大?
(4)若要發(fā)熱電阻/?2產(chǎn)生132x105/的熱量,則工作電路需工作多長時間?
(5)“控制電路”中用到了哪些物理常識?請說出兩點。
R。電溫&
13.如圖甲所示為一個超聲波加濕器,如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化
電路圖。已知電源電壓為12V,定值電阻用的阻值為302電流表的量程為
0-200mA,電壓表的量程為0?9匕濕敏電阻R的阻值隨濕度R4轉(zhuǎn)變的關系
圖象如圖丙所示,其阻值最大為1200(圖中未畫出)。
則在電路安然工作的前提下,請計算出:
(1)當電流表的示數(shù)為0.24時,R接入電路中的阻值?
(2)當電壓示意數(shù)為91時,通過Ro的電流?
(3)裝置能監(jiān)測濕度最大值?
14.為探討均衡木受力特點,喜愛體操的小薇設計了一個均衡木模型。整個裝置如
圖甲所示,AB可繞支點。無摩擦轉(zhuǎn)動,C處固定一豎直硬桿,硬桿的底部安
裝了壓敏電阻片R,R所在的電路放在了硬桿內(nèi)(整個裝置除硬桿以外其它部
分的重力均不計),RAB=5m,0A=BC=1m,電源電壓恒為3V,硬桿
底部R阻值隨地面臨它的撐持力尸轉(zhuǎn)變的關系如圖乙所示,整個裝置放在水平
地面上,AB始終處于水平均衡狀態(tài),當重360N的小薇站在A點時,電流表
的示數(shù)為0.14。
求:(1)小薇在A點時,C處受到硬桿的拉力;
(2)小薇在A點時,地面臨硬桿底部R的撐持力;
(3)當電流表的示數(shù)為0.34時,小薇距A點幾米?
15.某品牌智能滾筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、
可設定洗滌溫度、方便安然等利益。其簡化等效
電路如圖所示,此時處于空檔位置。閉合開關S,
旋鈕繞P轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換,旋至1檔時飛、
/?2同時工作,洗衣機處于加熱狀態(tài);旋至2檔時
和電動機同時工作,洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)。
8和7?2均為電熱絲,其阻值不受溫度影響,
&=220,主要參數(shù)如下表。(c水=4.2x103〃(kg?%:))
**牌智能滾筒洗衣機
額定電壓220V
加熱功率2400IV
設定溫度范疇30℃-90℃
電動機功率240W
防電墻電阻1xio6n
(1)洗衣機內(nèi)注入10依的水,在額定電壓下接連加熱1050秒,水溫由2(TC上
升到5(rc,此過程中的加熱效率是幾?
(2)/?2阻值是幾?
(3)洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)時,干路電流是幾?
(4)防電墻技術的應用是洗衣機未來發(fā)展的趨勢。防電墻通過在洗衣機內(nèi)部形
成永世性電阻保證人的安然。反常漏電情況下,電流依次經(jīng)防電墻和人體流入
大地,若人體的最大電阻為1x人體的安然電壓不高于36%通過
計算判斷防電墻技術能否保證人的安然。
16.隨著經(jīng)濟水平的接續(xù)提高,小汽車越來越多地走進了我市一樣家庭。下表為小
軍家小汽車的相關數(shù)據(jù):
總質(zhì)量:1600人額定功率:100MV
車輪與地面的總接觸面積:8.0x10-2^2水箱容量:5L
(1)汽車發(fā)動機是汽油機,從能源可否再生角度來看,汽油是能源;發(fā)
動機工作時,沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
(2)汽車上的散熱器用水作為冷卻劑,這是操縱了水的較大的性質(zhì),
當水箱裝滿水,水溫升高20久時,需要吸收的熱量為J.(c水=4.2x
1。3〃的-℃))
(3)該車靜止在水平地面上時,對地面的壓強為Pa.{g=10N/kg)
(4)汽車啟動時,需將鑰匙插入鑰匙孔內(nèi)并旋轉(zhuǎn)(相當于閉合開關),請你用筆畫
線代替導線將轎車的啟動原理圖毗鄰完整。
(5)倘使該車在水平路面上以40AW的功率勻速行駛lOmin,消耗汽油1.5kg,
求小汽車發(fā)動機的效率。9汽油=4.6x101"g)
17.如圖所示,是一個微型電熱飯盒,其工作原理是:通
過電加熱片把水加熱至沸騰,再借助水蒸氣來加熱食物,
電熱飯盒的工作參數(shù)如下表所示,請計算:
(1)在某次熱飯過程中,電加熱片先把0.1kg水從20久加熱
到100汽,此過程中水吸收的熱量是幾?
(2)電加熱片的電阻是多大?
(3)當電壓降為2001/時,該電熱飯盒的現(xiàn)實電功率是多大?(計算成果保留1
位小數(shù))
型號DR-08
額定電壓220V
額定功率220W
額定容量0.8L
18.洗碗機是自動清洗、筷、盤、碟等餐具的機器。某型號家用洗碗機工作程序
為:起首給水箱水,當水注滿時中斷注水并自動加熱,水溫上升到50T即中
斷加熱,洗滌程序啟動,水從噴管噴出對餐具清洗、噴淋,直到洗滌過程結束,
排水系統(tǒng)啟動,將水箱中的廢水排出,水的比熱容為4.2x103〃(kgiC),
設水箱中水的初溫為20。弓加熱時產(chǎn)生的熱量所有被水吸收。
甲乙
(1)圖甲為等效的加熱電路圖,R為發(fā)熱電阻,其中位于水箱上部的兩個導
電塊A、B組成一個開關。此開關除了具有注滿水自動加熱功能(一樣的水是導
體)外,還具有當加熱過程中意外排水或排水閥沒有關好時,的功能。
(2)圖乙為該洗碗機某次正常工作時的P-t圖象。求發(fā)熱電阻的阻值多大?不
計水的電阻。
(3)某家庭天天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20奴,則改用該洗碗機洗碗,
該家庭一年(按300天)可節(jié)水幾千克?
19.電熱加濕器靠電流的熱效應工作。某種家用電熱加濕器相關參數(shù)、外形、電路
簡化圖如圖所示。電熱器的電熱絲浸沒在加熱倉的水中產(chǎn)生熱量,使加熱倉
中的水沸騰變成水蒸氣噴出,增添環(huán)境濕度。當加熱倉中的水削減到必然程度
時,自動閥門智能打開,水由儲水箱進入到加熱倉中。
最大運行功率40W
儲水箱容量2.4L
尺寸高315〃2〃2,底
部直徑168
滿水工作時間高氣
霧量
10/1,低氣霧量24〃
(1)當氣霧調(diào)節(jié)器&的滑片移到最左邊時,加濕器以最大運行功率工作,求電
熱絲%的電阻值。
(2)參加加熱倉內(nèi)冷水的溫度為20汽,用最大運行功率工作,經(jīng)由5min36s,
3
水沸騰產(chǎn)生蒸氣,求加熱倉中水的體積。[c水=4.2x10J/(kg-℃)0P次=1x
103kg/m3,電熱絲%產(chǎn)生的熱量所有被水吸收。環(huán)境為標準大氣壓]
(3)當滑片移到最右端時,氣霧調(diào)節(jié)器/?2的阻值為9902加濕器以最低氣霧
量工作,求此時電熱絲%的電功率是幾瓦?
20.閱讀短文,完成填空。
電磁繼電器與掃地機器人
某智能掃地機器人(如圖1)可通過塵土傳感器自動尋找塵土清掃,通過電動機旋
轉(zhuǎn)、產(chǎn)生高速氣流將塵土等吸入集塵盒。圖2為其部分工作原理圖,控制電路
電源電壓U為4.5匕指示燈電阻為5。,定值電阻&=122R為光敏電阻,
其阻值隨光照強度E(單位cd)的轉(zhuǎn)變?nèi)鐖D3所示。下表為其部分工作參數(shù)(注:
電池容量指工作電流與工作總時間的乘積)
圖1圖2圖3
額定工作電壓12伏額定功率30瓦
電池總?cè)萘?.54h(安時)工作噪音<50dB(分貝)
(1)圖2中電磁鐵根據(jù)電流的效應做成;
(2)當清掃到必然程度,地面塵土削減,使照射到光敏電阻上的光照強度增強,
則電磁鐵磁性(選填“增強”、“不變”或“減弱”),8觸頭將與(
選填“A”或"C")觸頭接觸,此時工作電路中的電流為A。
(3)檢測發(fā)覺該品牌掃地機器人在光照強度恰好為3cd時電動機最先工作,此時
若測得R=62則相當于電壓示意數(shù)等于V時,電動機最先工作。
(4)當剩余電量減為電池總?cè)萘康?0%時,機器人會主動尋找充電器充電,充
滿電后電池儲存的電能為J-,在充滿電后到主動尋找充電器期間的電池
總?cè)萘磕軌虺掷m(xù)供應該機器人正常工作小時。
21.合肥地鐵1號線于2021年12月26日通車,有效的緩解了城市公交運輸壓力.某
學校綜合實踐運動小組的同學們收集到地鐵機車和公交汽車在某段運行區(qū)間內(nèi)
的相關數(shù)據(jù)如下:
地鐵電力機車功率平均速度牽引力額定載客量
XX型號地鐵機車
4
2.16x106Mz36km/h5x10/V2000人
燃油熱值平均速度牽引力額定載客量
XX型號公交汽車
4x107J/kg18km/h3000/V40人
(1)若從甲處到乙處,既有直達公交車,也有地鐵I號線的換乘車.甲、乙兩
公交站相距18切2,假定乘坐地鐵路程與乘坐公交路程一樣.則到達目的地乘坐
地鐵比乘坐公交車少花多長時間?
(2)若公交車每千米消耗燃油0.3kg,行駛1如,路程所消耗的燃油完全燃燒放出
幾熱量?公交汽車發(fā)動機的效率是幾?
(3)從甲處到乙處,地鐵機車需消耗幾電能?
答案和解析
1.【答案解析】解:由電路圖可知,出與R串聯(lián),電壓表測R。兩端的電壓。
(1)當電壓示意數(shù)為4V時,通過電阻Ro的電流:
;
/U0=—=—=0.84
R0sn'
(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R兩端的電壓:UR=U-Uo=12I/-4V=8V,
因串聯(lián)電路中遍地的電流相等,貝MR=/()=0.84
所以由/=/得R的阻值:
R嚀=懸”
(3)當電路中電流為1.24時,由/=告可得,電路中的總電阻為:
R
12V
%=方1012;
1.2.4
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可知:
R'=R總-R。=10fl—5/2=5Q
嗚二小3
由圖乙可知,此時空氣質(zhì)量指數(shù)為50o
答:⑴通過扁的電流為0.84
(2)此時氣敏電阻的阻值為100;
(3)當電路中電流為1.24時,空氣污染指數(shù)為50。
【試題解答】由電路圖可知,心與汽串聯(lián),電壓表測&兩端的電壓。
(1)根據(jù)歐姆定律求出當電壓示意數(shù)為4V時通過&的電流;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆
定律求出R的阻值;
(3)當電路中電流為1.24時,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求出此時R的阻值,
然后求出/根據(jù)圖乙可知此時空氣質(zhì)量指數(shù)。
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是根據(jù)圖象讀出有效的信息。
2.【答案解析】解:
由圖知,三個電阻串聯(lián),電壓表匕測量R2和R兩端的總電壓,彩測量兩端的電
壓;
由題知,操縱電壓表匕和電流表A的數(shù)據(jù)描繪出甲圖線,操縱電壓表彩和電流表A
的數(shù)據(jù)描繪出乙圖線,即:乙圖線為的U-/圖線,甲圖線為和R的u—/
圖線。
(1)乙圖線為/?2的U—/圖線,由乙圖線可知,當3=1/時,/2=0.5/1,
由/=軻知,/?2的阻值為:R2=者=渭=20;
(2)由圖知,&、/?2和滑動變阻器串聯(lián),
所以由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得,電源電壓:U=Ui+/Ri(Ui示意匕的
示數(shù))
由圖象甲知,當U[=1.3U時,1=0.24;當=1.01/時,1'=0.54,將數(shù)據(jù)代入
得:
U=1.3V+0.2Ax%--------①
U=1.0V+0.5/1x%--------②
聯(lián)立①②得:U=1.5匕%=1/2;
(3)由圖象知,電壓表匕和眩的示數(shù)一樣時為1.0K,/?2和R兩端的總電壓與R2兩
端的電壓相等,說明此時變阻器的阻值為零,電路中的電流最大,此時/?2的
功率最大,
則治消耗的最大功率:
2XR22n
答:(1)定值電阻/?2的阻值為20;
(2)電源電壓為1.5匕定值電阻尺的阻值為10;
(3)/?2消耗的最大功率為0.5VV。
【試題解答】(1)根據(jù)圖線乙確定Rz的阻值;
(2)根據(jù)電源電壓不變,由圖象列出關系式求出%的阻值;
(3)根據(jù)已知前提,當滑動變阻器的阻值最小時,電路中的電流最大,當匕和七
的示數(shù)一樣時,變阻器的阻值為零,從而可根據(jù)P=9計算出/?2的阻值。
本題考查了歐姆定律及電功率公式在串聯(lián)電路中的應用,解決此題的關鍵是能夠
操縱好圖象,根據(jù)圖象確定對應的電流和電壓值。
3.【答案解析】解:(1)由題知,3個燈泡的額定電壓均為6V,
將A、B、C并聯(lián)接在6V電源兩端時,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且額定電壓下燈泡的現(xiàn)實功率和額定功率相
等,
所以,電路的總功率:
P=PA+PB+PC=3W+4.8W+6W=13.SW,
由P=?可得,2.5min內(nèi)電路消耗的電能:
W=Pt=13.814/x2.5x60s=2070/;
(2)將A、B、C串聯(lián)接在某電源兩端,
因串聯(lián)電路中遍地的電流相等,且使A燈恰好正常發(fā)光,即〃=6匕
所以,由圖象可知,電路中的電流〃=上=084此時C燈泡兩端的電壓4=
2V,
u
則C燈的現(xiàn)實電功率:Pc,^=c1c=2Vx0.54=1WO
(3)圖乙中,B、C兩燈以及滑動變阻器串聯(lián),
當電壓表為15V時,B、C兩燈的總電壓為201/-157=5K,
由圖象知當電流為0.54時,B燈泡的電壓為3K,C燈泡的電壓為2V,即4+
UC=3V+2V=5匕根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可知/濟=IB=0.5/1,
滑動變阻器許可接入的最大電阻:R大=詈=照=300;
向左滑動的過程,變阻器接入的阻值減小,電流增大,但最大不能超過B或C燈
的額定電流,
根據(jù)圖象甲知,燈泡8的額定電流為0.84C燈的額定電流為14
故電路中的最大電流不能超過0.84此時8燈的電壓為6V,C燈的電壓為4V,
則滑動變阻器的電壓為:U/=20U-6U-4V=10V;
(JN1()17
滑動變阻器的最小電阻:/?./=TV==12.5Q。
所以,滑動變阻器阻值的轉(zhuǎn)變范疇為30。?12.5。。
答:(1)若將A、B、C三盞小燈泡并聯(lián)接在可調(diào)電壓電源兩端,電源電壓調(diào)節(jié)為6V,
經(jīng)由2.5min,三盞小燈泡消耗的總電能為2070J;
(2)若將A、B、C三盞小燈泡串聯(lián)接在可調(diào)電壓電源兩端,調(diào)節(jié)電源電壓,使A
燈正常發(fā)光,此時C燈的現(xiàn)實電功率為1W;
(3)若將電路元件按如圖乙所示毗鄰,電源電壓調(diào)節(jié)為20V,當滑動變阻器滑片在
某個點時,電壓表讀數(shù)為15V,求將滑動變阻器滑片從這個點最先向左滑動的過程
中,滑動變阻器阻值轉(zhuǎn)變范疇是300?12.50。
【試題解答】(1)將A、B、C并聯(lián)接在6y電源兩端時,兩燈泡兩端的電壓和額定
電壓相等,兩燈泡都正常發(fā)光,先求出總功率,操縱W=Pt求出2.5m譏內(nèi)電路消
耗的電能;
(2)將A、B、C串聯(lián)接在某電源兩端,使A燈恰好正常發(fā)光,根據(jù)圖象讀出通過A
燈的電流即為電路中的電流,再根據(jù)圖象讀出C燈兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律
求出此時C燈的現(xiàn)實功率;
(3)圖乙中B、C兩燈以及滑動變阻器串聯(lián),當電壓表為15V時,B、C兩燈的總
電壓為20V-151/=5匕從圖象中找出8c電壓之和為5V時的電流,根據(jù)歐姆定
律算出滑動變阻器的最大電阻;向左滑動的過程,電阻減小,電流增大,但最大
不能超過8或C燈的額定電流,根據(jù)圖象判斷出BC的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的
規(guī)律算出滑動變阻器的電壓,根據(jù)歐姆定律算出最小電阻。
本題考查了串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點、歐姆定律和電功率的計算,解題的關鍵是根
據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路特點從圖象中獲取有效的信息。
4.【答案解析】解:(1)搭客對轎廂的壓力?=G=mg=70kgxION/kg=700N,
搭客對轎廂的壓強p=g=so。翼工2=14000P&
(2)前2s做的功%=jx2sx7000VIZ=70007,
后10s做的功“2=Pt=4000V/x10s=40000/,
12s內(nèi)做的總功W=WX+W2=70007+400007=47000/,
消耗的電能卬'=募=段=5875。/;
(3)后10s的速度"=:=罌=2m/s,
由P=/=r=Fv得:
電動機對轎廂的拉力:
=C=400^v=2000JV,
拉V2m/s,
轎廂和搭客的總重力:
G總=m^g=(780kg+70kg)xION/kg=8500/V,
配重的重力:
G圮=G總一F拉=8500N-2000N=6500/V,
配重的質(zhì)量:
G配6500/V-.
m而=—=---;—=6r50nkg。
配7gION/kg"
答:(1)搭客對轎廂的壓強為14000Pa;
(2)消耗的電能是58750J;
(3)電梯配重的質(zhì)量為6500。
【試題解答】(1)搭客對轎廂的壓力等于其重力,根據(jù)p=5求出對轎廂的壓強;
(2)根據(jù)題意求出前2s電動機做的功,再根據(jù)W=Pt求出后10s電動機做的功,求
出電動機做的總功,再根據(jù)題意求出消耗電能;
(3)根據(jù)"=:求出后10S的速度,根據(jù)P=y=y=F"求出電動機對轎廂的拉力,
根據(jù)G=mg求出轎廂和搭客的總重力,進而求出配重的重力,根據(jù)G=mg求出
配重的質(zhì)量。
此題主要考查的是學生對重力、壓強、功、速度、功率計算公式的懂得和掌握,
讀懂圖象是解決此題的關犍。
5.【答案解析】解:(1)油箱加滿油時,電路中的電流/=0.64
根據(jù)歐姆定律可得,R。兩端的電壓:
Uo=IR0=0.64x50=31Z:
(2)加滿油時,電路中的總電阻:
R,,;=2=空=250,
總/0.64
???串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
???Rx=R—Ro=25。-50=20。;
(3)根據(jù)p=£可得,40L油的質(zhì)量:
33
m,汽油=P汽,/=0.7x10kg/mx40x107m3=28kg,
汽油的重力:
G汽油=m汽油g=28NxION/kg=280N,
油箱對壓力傳感器的壓力:
F=G油箱+G汽油=60N+280/V=340/V,
由圖2可知,Rx'=40/2,
電路中的電流:
I'=」一=151/“0.334.
R0+Rfx5/2+400
答:(1)加滿油時,Ro兩端的電壓是3匕
(2)加滿油時,Rx的阻值是200;
(3)當油箱里還剩40Z.油時,電路中的電流約為0.334.
【試題解答】(1)油箱加滿油時,電流表指針恰好指示最大刻度即電路中的電流為
0.64,根據(jù)歐姆定律求出Ro兩端的電壓;
(2)根據(jù)歐姆定律求出加滿油時電路中的總電阻,再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出Rx的阻值;
(3)根據(jù)密度公式求出40L油的質(zhì)量,再根據(jù)G=mg求出重力,油箱對傳感器的壓
力等于油的重力和油箱重力之和,由圖2讀出對應的電阻,操縱電阻的串聯(lián)和歐
姆定律求出電路中的電流.
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、密度公式的應用,關鍵是根據(jù)圖象得出
壓力對應的電阻,計算過程要注重單位的換算.
6.【答案解析】解:(1)將十=3瓶4的電流計G,改裝成一只量程/c=34的電流表,
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過%的電流:
Ix=Ic-lg=3A-3mA=2.997/1,由歐姆定律/=半電流計G的電壓:
U'=Rglg=10012x0.003/1=0.3匕根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,
八八“
則r/c七=U一'=0-.3-V--=——100。x0.1/2;
入J%lx2.9974999'
(2)由歐姆定律/=《改裝后的電流表電阻&的阻值:
R
cU,0.3V八“
Rc=—=——=0.1C;
C1c34'
(3)由圖??芍娏鞅黼娮枧c%和變阻器串聯(lián),由歐姆定律/=《,電路的總電阻:
R=£=光=1°°,根據(jù)電阻的串聯(lián),滑動變阻器接入電路中的阻值:
/1.04
R2=R-R(:-匕=10。-0.1。-5/2=4.90;
改裝后的電流表中,原電流計G與心并聯(lián),根據(jù)分流原理,通過電流計G的電流
TRlOOp
與治電流之比等于Rx與Rg之比,即7;=管,499!亡一一①
X%px~1(M)Q
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律:
/1+/'x=/=1.0A---②,
由①②得:通過原電流計G的電流:
A=1X10-34
答:(1)電阻號的阻值約為0.W;
(2)改裝后的電流表電阻&的阻值為0.10;
(3)此時滑動變阻器接入電路中的阻值£=4.9/2,通過原電流計G的電流=1X
IO』。
【試題解答】(1)根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求了通過通過心的電流,根據(jù)歐姆定律求
出電流計G的電壓,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律求電阻咒的阻值;
(2)根據(jù)歐姆定律求改裝后的電流表電阻上的阻值;
(3)解析電路的毗鄰,由歐姆定律/=(電路的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求此時
A
滑動變阻器接入電路中的阻值/?2,根據(jù)分流原理聯(lián)合并聯(lián)電路電流的規(guī)律求通過通
過原電流計G的電流4。
本題考查并聯(lián)、串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律的運用,表現(xiàn)了與高中常識的銜接,
有難度。
7.【答案解析】解:(1)由P=?得指示燈的電阻:
(2)由電路圖可知,轉(zhuǎn)向開關接3和4時,左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時工作;
由P=U/可知指示燈處于正常發(fā)光時通過電流==母=黑=0.571;
UL
則通過銜鐵的電流/=2〃=2x0.5A=14;
(3)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“2”和“3”接觸時,由圖乙可知當指示燈微弱發(fā)光時R。兩端
的電壓為Uo=9.6匕
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以指示燈兩端的電壓:
乙實=U—Uo=12,-9.6,=2.4IZ,
則指示燈的現(xiàn)實功率:
%=皿=0,241V;
PL實
RL24。
(4)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“4”和“5”接觸時,由圖乙可知,交替工作的周期為0.3s,
一個周期內(nèi)正常發(fā)光時間為0.2s,微弱發(fā)光時間為0.1s;
則指示燈交替閃爍工作Imin,
正常發(fā)光的時間S~x0.2s=40s,微弱發(fā)光的時間。=t一。=60s-40s=
20s,
由P=/可得,正常發(fā)光消耗的電能:
%=pji=6勿x40s=240/,
微弱發(fā)光時消耗的電能:
^2~PL菱20.241/x20s=4.8/,
共消耗電能:
W=Wt^W2=240/+4.8/=244.87o
答:(1)指示燈的電阻為240;
(2)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“3”和“4”接觸時,指示燈正常發(fā)光狀態(tài)下通過銜鐵的電流
為1A;
(3)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“2”和“3”接觸時,指示燈微弱發(fā)光狀態(tài)下的現(xiàn)實電功率為
0.241V;
(4)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“4”和“5”接觸時,指示燈交替閃爍工作Imin消耗的電能為
244.87o
【試題解答】(1)知道指示燈的額定電壓和額定功率,根據(jù)p=9求出指示燈的電阻;
(2)由電路圖可知,轉(zhuǎn)向開關S與觸點“3”和“4”接觸時,左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時
工作,因為指示燈處于正常發(fā)光狀態(tài),操縱P=U/和并聯(lián)電路的特點即可求出通過
銜鐵的電流;
⑶轉(zhuǎn)向開關S與觸點“2”和“3”接觸時,由圖乙可知,&兩端的電壓,根據(jù)串
聯(lián)電路的電壓特點求出指示燈兩端的電壓,根據(jù)P=?求出指示燈微弱發(fā)光狀態(tài)下
的現(xiàn)實電功率:
(4)轉(zhuǎn)向開關S與觸點“4”和“5”接觸時,由圖乙可知,交替工作的周期和一個周
期內(nèi)工作時間,據(jù)此求出右轉(zhuǎn)指示燈閃爍交替工作Imin內(nèi)正常發(fā)光的時間,進一
步求出微弱發(fā)光的時間,根據(jù)P=?求出正常發(fā)光消耗的電能和微弱發(fā)光時消耗的
電能,兩者之和即為共消耗電能。
本題考查了電路毗鄰的判斷和電功率公式、串聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功公
式的應用,關鍵是從圖象中得出指示燈正常工作的時間和微弱發(fā)光時的時間。
8.【答案解析】解:(1)根據(jù)P=?可知,電壓一守時,電路中的電阻越大,電熱水
器的功率越小,據(jù)此可知當S接1時電路為%的簡單電路,則熱水器處于加熱狀
態(tài);
(2)通電0.5/1消耗的電能:
W=Pt=2.2kWx0.5/i=1.1kW-h;
(3)當S接1時,電路為%的簡單電路,熱水器處于加熱狀態(tài),
由p=S可得:
R
當S接2時,8與R2串聯(lián),熱水器處于中溫檔,
則電路中的總電阻:
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,的阻值:
中-
R?=RR[=48.412—22。=26.4/2o
答:⑴如上圖;
(2)電熱水器在高溫檔通電0.5八消耗的電能為
(3)電阻出的電阻值為26.4。。
【試題解答】(1)根據(jù)p=9可知,電壓一守時,電路中的電阻越大,電熱水器的
功率越小,據(jù)此可知當s接。時熱水器處于加熱狀態(tài);
(2)高溫檔時電熱水器的功率最大,根據(jù)W=Pt求出通電0.5h消耗的電能;
(3)由表格可知高檔和中檔的功率,根據(jù)P=?和電阻的串聯(lián)求出此的阻值。
本題考查了電功、吸熱公式、電功率公式的應用,關鍵是電熱水器差別檔位時電
路毗鄰方式的判斷。
9.【答案解析】解:(1)當油箱裝滿汽油時;壓敏電阻受到的壓強:
p=pgh=0.7x103kg/m3xION/kgx0.4m=2.8x103Pa,
由p=9可得,壓敏電阻受到的壓力:
F=pS=2.8x103
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