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電學(xué)(四)電功、電功率3(計(jì)算題)物理電路電流電壓電阻歐姆定律電功率試題練習(xí)題及答案講解(參考版)

2025-01-12 03:43本頁(yè)面
  

【正文】 ( 1) 90W ( 2) 10W 63.( 05 包頭)一盞標(biāo)有 220V100W”字樣的白熾燈,把它接到 220V 的電源上時(shí),由于與燈連接的導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng),電阻較大,測(cè)得該燈的實(shí)際功率只有 81W(假設(shè)燈絲電阻不變 )。 37 62.( 05 蘭州)如圖 19 所示電路,電源電壓不變,當(dāng)只閉合 S1時(shí), R1的電流為 I1;當(dāng)只閉合 S2時(shí), R2的電流為 I2,此時(shí) R2 消耗的功率是 20W, I1: I2=3: 2;當(dāng)只閉合 S3 時(shí), R3消耗的功率是 15W。I L 額 =IL 額 2RL=()210Ω= ……1 分 答:電源電壓為 26V, R1的阻值為 80Ω, L 的額定功率為 . 注:此題有多種解法,只要解答正確,請(qǐng)參照此標(biāo)準(zhǔn)賦分 . 61.( 05 蘭州)如圖 18 所示電路,燈 L 的額定電壓是 8V。h 元 /(kwh ……1 分 =106J =107J ……1 分 圖 21 L R2 A P R1 V S1 S Email: 試題只對(duì)個(gè)人,不對(duì)網(wǎng)站站長(zhǎng),未經(jīng)同意,不得傳播。h/24h 解:由題意得 W= 35 解:⑴當(dāng)開關(guān) S閉合、 S1斷開時(shí),燈 L與 R2串聯(lián) I2=IL=PU =5W10V = R2/=U2I2 =(1210) =4Ω ⑵當(dāng)開關(guān) S、 S1都閉合,將滑動(dòng)變阻器滑片 P移至最左端時(shí),燈 L與 R1并聯(lián) RL=UL2PL =20Ω I1=UR1 = IL=URL = 電流表的示數(shù)為 I= 此時(shí)燈 L不是正常發(fā)光,因?yàn)榇藭r(shí)燈 L兩端的電壓為 12V,大于燈泡的額定電壓 10V?!?)] 解:⑴ R=U2P = ⑵ m 水 =ρ V=1 103kg/m3 1. 0 103m3=1kg Q=cm( t— t0) = 103J/(kg 56.( 05江西)如圖 18 所示是明 明同學(xué)“測(cè)額定電壓為 ”的電路圖 . 實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表已損壞,但手邊還有一只電壓表 V0和電阻箱(元件符號(hào) )可利用,請(qǐng)你幫助明明利用這些元件設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定小燈泡額定功率的方案,并完成實(shí)驗(yàn)操作步驟 . ( 1)在方框內(nèi)畫出新設(shè)計(jì)的電路圖; ( 2)按新設(shè)計(jì)的電路圖連接好電路后,將滑動(dòng)變阻器的滑片 P移到 ____________處,再 ____________,然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片 P和 ______________連入電路中的阻值, 使電壓表 V 圖 18 V A P R R0 S 220V Email: 試題只對(duì)個(gè)人,不對(duì)網(wǎng)站站長(zhǎng),未經(jīng)同意,不得傳播。電熱毯標(biāo)牌上標(biāo)有“ 220V 40W”字樣。 ( 1)小瓊的設(shè)計(jì)符合電熱箱功率要求,理由略。 (1) 通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,接入這樣的電熱絲,能符合電熱箱額定功率的要求嗎?并分析電熱箱能否正常工作。電子器材商店只有兩種規(guī)格為 220V 500W”、“ 220V 2022W”的電熱絲。 53. (05哈爾濱 )某同學(xué)用同一品牌型號(hào)如圖所示的電水壺做物理實(shí)驗(yàn),測(cè)得的數(shù)據(jù)填在了下面表格內(nèi). 型號(hào) 實(shí)際電壓 U/V 水的質(zhì)量 m/㎏ 加熱時(shí)間 t 時(shí) /min 初溫 t0/℃ 末溫 t/℃ XX- 1 220 2 20 20 100 XX- 2 220 2 10 20 100 請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與分析: (1)計(jì)算出 XX— l型電水壺的工作電流和壺中水所吸收的熱量. (2)計(jì)算出 XX一 2型電水壺所消耗的電能和燒水的效率. (3)如果你為家里購(gòu)買該品牌電水壺,你在選擇型號(hào)時(shí)應(yīng)該考慮到哪些問(wèn)題并說(shuō)明理由. 解: 型號(hào): XX- 1 額定電壓: 220V 容量: 2 ㎏ 額定功率: 800W 型號(hào): XX- 2 額定電壓: 220V 容量: 2 ㎏ 額定功率: 1400W Email: 試題只對(duì)個(gè)人,不對(duì)網(wǎng)站站長(zhǎng),未經(jīng)同意,不得傳播。 32 解:( 1)( 2 分)根據(jù)電能表讀數(shù)的變化,這段時(shí)間電視機(jī)消耗的電能為: W= ( 2 分) ( 2)( 4 分)待 機(jī)時(shí)間: t1=70h ( 1 分) 待機(jī)功率: WkWhk WhtWP ???? ( 3 分) ( 3)( 2 分)共消耗的電能: W=n h? ( 2)張華家電視機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下消耗的電功率是多少 W? ( 3)桂林市人口共計(jì)約 480 萬(wàn),估計(jì)有近 60 萬(wàn)臺(tái)電視機(jī),假設(shè)平均每臺(tái)電視機(jī)每天處于待機(jī)狀態(tài) 15h,待機(jī)功率與張華家電視機(jī)相同,則每月(按 30 天計(jì))共浪費(fèi)的電能約為多少kw記錄數(shù)據(jù)如右表。有一次他發(fā)現(xiàn)電視機(jī)上還有一個(gè)指示燈亮著(實(shí)際上此時(shí)電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài))。求 R2的阻值 ; (3)求通電 10min,電流對(duì) R3 所做的功。 51. (05 貴州畢節(jié) )( 8 分)如圖 15 所示,電源電壓 12V 且保持不變,小燈泡標(biāo)有 6V 3W字樣。 ( 1) ?p UI=220 WA ?? ( 3 分) ( 2)設(shè)需要的時(shí)間為 t,因 Q= ptWWQtcm ??? , ( 1 分) tcmpt ?? ( 1 分) m i n7420350 )/( 3 ??????????? sW CkgCkgJP tcmt ( 2 分) ( 3) Email: 試題只對(duì)個(gè)人,不對(duì)網(wǎng)站站長(zhǎng),未經(jīng)同意,不得傳播。當(dāng) S 接 a 時(shí),電熱元件 R1 被接入電路中,飲水機(jī)開始將水加熱;當(dāng)水溫達(dá)到一定溫度時(shí),溫控開關(guān)自動(dòng)切換到 b處,飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。 30 (1)解: (1)Sl、 S2斷開時(shí), L與 R串聯(lián), L正常發(fā)光 I=0. 5A RL=12Ω R總 =24Ω R1=12Ω Q=1. 8 103J (2)解: S S2閉 合時(shí), L被短路, R1與 R2并聯(lián) U1=12V I1=lA 為使電流表安全使用,必須有 I總≤ 3A I2大 =6Ω 即變阻器接入電路的阻值不得小于 6Ω P2大 =24W P2小 =12W R2的功率范圍是: 12W到 24W 50. (05 貴陽(yáng)實(shí)驗(yàn)區(qū) )如圖同學(xué)們常見(jiàn)的家用飲水機(jī),它的銘牌上標(biāo)有:額定電壓 220V,頻率 50Hz,加熱功率 350W。已知 —般淋浴所需熱水的流量為 4—6L/ min,水的比熱容為 4. 2 lO3J/ (kg.℃ ),若冬 天淋浴需要將水溫升高30℃,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明媽媽選擇的這個(gè)熱水器是否合適 ? Email: 試題只對(duì)個(gè)人,不對(duì)網(wǎng)站站長(zhǎng),未經(jīng)同意,不得傳播。其他 4 條優(yōu)點(diǎn)可信嗎 ? (1)請(qǐng)你從上面其余 4 條優(yōu)點(diǎn)中,任選 1 條說(shuō)明是否可信以及理由。而這種電熱水器沒(méi)有水箱。售貨員熟練地說(shuō)出了以下 5 條優(yōu)點(diǎn): ① 不需預(yù)熱; ⑦ 節(jié)能省電; ⑦ 不易結(jié) 水垢; ④ 體積小巧; ⑤ 水溫恒定。 28 47.( 05 海淀)星期天,小明和媽媽一起去買電熱水器,在眼花繚亂的商品中,售貨員極力推薦的一種電熱水器引起了小明的注意。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置 C 時(shí),金屬滑片將 4 觸點(diǎn)接通,同時(shí)也將 9 觸點(diǎn)接通。 (1)當(dāng)電熱爐只有發(fā)熱電阻 R1 工作時(shí),通過(guò)它的電流是多大 ? (2)若要求電熱爐發(fā)熱功率最大, R R22 應(yīng)怎樣連接 ?求出這個(gè)最大功率值。 h 可以處理生活垃圾量為 tthkw hkwm 35 ??? ??? (2)只要合理就可得分 46.( 05 海淀)電熱爐內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為 R1=60Ω和 R2=120Ω的發(fā)熱電阻,用一個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱爐多檔位工作的要求。問(wèn): ⑴若每天工作 12 小時(shí),請(qǐng)估算該發(fā)電廠建成后每天可以處理多少噸生活垃圾? ⑵請(qǐng)你從環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等角度簡(jiǎn)述興建垃圾發(fā)電廠的意義。 h。 現(xiàn)在,人們處理生活垃圾的方法通常有兩種:一種是集中填埋;另一種是利用垃圾中的可燃物質(zhì)進(jìn)行燃燒發(fā)電。 27 解: (1)W=UIt=3v 10s=6J (2) W 有 =Gh=㎏ 10N/㎏ = % ???? JJww 有? 45. (05安徽 )垃圾是城市生活中的“副產(chǎn)品”,據(jù)統(tǒng)計(jì) 2022年我國(guó)城市垃圾總量約 噸,并且每年以 8%的速度在增長(zhǎng)。已知鉤碼的質(zhì)量為 50g,求: ⑴電動(dòng)機(jī)在鉤碼勻速上升的 10s內(nèi)消耗的電能。在學(xué)了電學(xué)知識(shí)后,小明與同學(xué)合作組裝了一個(gè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,他想通過(guò)該實(shí)驗(yàn)測(cè)算小電動(dòng)機(jī)提升重物的效率。 h”的電能表在 20min內(nèi)轉(zhuǎn)了 121轉(zhuǎn)。 26 貯水式電熱水器 型號(hào): V— 55 額定容量: 55L 額定壓強(qiáng): 額定電壓: 220V 額定功率: 1500W 額定頻率: 50HZ 防水等級(jí): 甲 乙 圖 13 解:( 1) V=55L=55 103m3 m=ρ v= 103kg/m3 55 103m3=55kg??????????( 1分) Q吸 =Cm( tt0) = 103J/(kg℃ ) 55kg (60℃ 10℃ )= 107J??( 2分) ( 2)因?yàn)椴豢紤]熱損失,所以 W=Q 吸 = 107J t=W/P= 107J/1500W=7700s??????( 2分) ( 1) t’ =2h30min=9000s W’ =Pt’ =1500W 9000s= 107J????????????( 1分) η =W/W’ = 107J/ 107J=%??????????( 1分) 42. (05蘇州 )一盞白熾燈上標(biāo)有“ 220V 100W”字樣. (1)求這盞白熾燈正常工作時(shí)的電流. (2)若用長(zhǎng)導(dǎo)線把這盞白熾燈接到遠(yuǎn)處的電源上,該電源的供電電壓恒為 220V,這時(shí)白熾燈的實(shí)際電功率為 81W,求導(dǎo)線上損耗的電功率 .(設(shè)燈絲的電阻不變 ) (1) (2)9 43. (05襄樊市 )張可最近注意到家中的燈泡比平常亮,他猜測(cè)可能是電壓超過(guò)了 220V。請(qǐng)你幫助小明回答下列問(wèn)題: ( 1) 加熱指示燈從亮到滅的過(guò)程中,熱水器中的水一共吸收多少熱量? ( 2) 若不考慮能量損失,從接通電源到指示燈熄滅需要多少時(shí)間? ( 3) 若實(shí)際經(jīng)過(guò) 2h30min 指示燈才熄滅,則熱水器的效率是多少? [C 水 = 103J/( kg若自來(lái)水的溫度是 10℃,充滿水后,小明將調(diào)溫開關(guān)調(diào)到如圖 13 乙所示的位置。請(qǐng)根據(jù)以上情況和要求完成: ( 1)按淋浴器用水的流量為 10L /min , 每分鐘用水多少 kg? ( 2)電加熱的效率為 70%,他一次淋浴約消耗多少電能? ( 3)通過(guò)具體的計(jì)算,結(jié)合數(shù)據(jù)分析論證哪一種淋浴器不適合一般家庭選用? 解:( 1)淋浴器每分鐘用水體積為 V V=10L /min 1min =10L =102m 3 ① m =ρ V =1 103 kg/m 3 102m 3=10 kg ② ( 2)W =Q /η =Cm /Δ t /η ③ = 103[J /(kg.℃ )] 10 kg 5 (50℃ 20℃ )/ =9 106J ④ (3)若選用電流直接加熱按一次 淋浴消耗電能約 106J ,而每次 淋浴時(shí)間 5min 則電路提供的電功率為: P=W/t =9 106J /5 60S=30000W=30KW ⑤ 一般家庭不可能達(dá)到 30KW電功率 ,所以電流直接加熱型 電熱淋浴器不適合。按一般淋浴要求:淋浴器用水的流量約為 10L /min , 合適的水溫約 50℃,用水時(shí)間約為 5 min ,加熱前的水溫按 20℃考慮。 U 2 =6V U 1 =U-U 2 =10V-6V=4V (2)兩燈消耗的總功率 P=IU=0 .4 A10V=4W 40. (05重慶備用 ) (8分 )某工廠設(shè)計(jì)了兩種淋浴器。 U=10V Email: 試題只對(duì)個(gè)人,不對(duì)網(wǎng)站站長(zhǎng),未經(jīng)同意,不得傳播。 39. (05重慶備用 ) (8分 )如圖 14所示,電源電壓恒定不變,當(dāng) S斷開時(shí),電壓表示數(shù)為10V。 h???????????( 1分)
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