電學計算精典例題

1、電學計算精典例題解析電學計算精典例題解析 1，武漢市某小學的學生發(fā)明的電熱課椅獲得了國家專利有一種電熱課椅主要，武漢市某小學的學生發(fā)明的電熱課椅獲得了國家專利有一種電熱課椅主要 由坐墊和腳踏組成，它的電路示意圖如圖坐墊內的電熱絲由坐墊和腳踏組成，它的電路示意圖如圖坐墊內的電熱絲R1、R2的阻值分別的阻值分別 為為260、150，腳踏內的電熱絲，腳踏內的電熱絲R3的阻值為的阻值為400閉合開關閉合開關S1，調節(jié)開關，調節(jié)開關S2， 可以使腳踏分別處于可以使腳踏分別處于“低溫檔低溫檔”、“中溫檔中溫檔”、“高溫檔高溫檔”（不考慮溫度的變（不考慮溫度的變 化對電阻的影響）化對電阻的影響） （1）該電

2、熱課椅消耗的最大功率是多少瓦？）該電熱課椅消耗的最大功率是多少瓦？ （2）當腳踏處于中溫檔時，電熱課椅在）當腳踏處于中溫檔時，電熱課椅在10秒內產生的熱量是多少焦？秒內產生的熱量是多少焦？ 解：（解：（1）S2接接a觸點時，觸點時， 電路為電路為R3的簡單電路，電路中的電阻最小，根據(jù)的簡單電路，電路中的電阻最小，根據(jù)P= 可知，可知， 此時腳踏處于高溫檔位，電熱課椅消耗的功率最大；此時腳踏處于高溫檔位，電熱課椅消耗的功率最大； P高溫高溫= = =121W （2）S2接接c觸點時，觸點時， R3與較小的電阻與較小的電阻R2串聯(lián)在電路中，腳踏處于中溫檔；串聯(lián)在電路中，腳踏處于中溫檔； 電熱課椅在

3、電熱課椅在10秒內產生的熱量：秒內產生的熱量： Q=W= t= 10s=880J 2，電焊是利用電流的熱效應產生高溫，將焊條熔化而使兩者焊接在一起電，電焊是利用電流的熱效應產生高溫，將焊條熔化而使兩者焊接在一起電 焊機時斷時續(xù)地工作時，電路會產生迅速變化的電流設電焊機工作輸出電壓焊機時斷時續(xù)地工作時，電路會產生迅速變化的電流設電焊機工作輸出電壓 40V，輸出功率，輸出功率2600W焊條熔點為焊條熔點為1200，比熱容為，比熱容為0.4103J/（kg），）， 環(huán)境溫度為環(huán)境溫度為30，電焊機工作時所消耗的電能，電焊機工作時所消耗的電能80%轉化為熱量且被焊條完全吸轉化為熱量且被焊條完全吸 收，

4、并使焊條升溫，求：收，并使焊條升溫，求： （1）電焊機工作時輸出的電流是多少？）電焊機工作時輸出的電流是多少？ （2）電焊機工作）電焊機工作4s產生的熱量可使一根質量為產生的熱量可使一根質量為20g的焊條全部熔化嗎？的焊條全部熔化嗎？ （3）電焊機工作時會對附近人們的生活造成一定的影響，請指出其中的一）電焊機工作時會對附近人們的生活造成一定的影響，請指出其中的一 點點解：（ 解：（1）電焊機工作時的電流）電焊機工作時的電流A V w U P I65 40 2600 （2）電焊機工作）電焊機工作4s消耗的電能：消耗的電能：W=Pt=2600W4s=10400J， 產生的熱量：產生的熱量：Q=W8

5、0%=10400J80%=8320J，可使焊條升高的溫度：可使焊條升高的溫度： t= = =1040 1040+301200，所以焊條不會全部熔化所以焊條不會全部熔化 （3）電焊機工作時有強光，會造成光污染；電焊機工作時有強光，會造成光污染； 電焊機工作時會產生電磁波，被電視機等用電器接收，影響家用電器的正常電焊機工作時會產生電磁波，被電視機等用電器接收，影響家用電器的正常 工作；工作； 有強大的電流，造成居民家電壓不穩(wěn)定；有強大的電流，造成居民家電壓不穩(wěn)定； 產生噪聲，影響正常工作和休息產生噪聲，影響正常工作和休息 3，隨著經濟水平的不斷提高，小汽車越來越多地走進了我市普通家庭下表，隨著經濟

6、水平的不斷提高，小汽車越來越多地走進了我市普通家庭下表 為小軍家小汽車的相關數(shù)據(jù)：為小軍家小汽車的相關數(shù)據(jù)： （1）汽車發(fā)動機是汽油機，從能源可否再生）汽車發(fā)動機是汽油機，從能源可否再生 角度來看，汽油是角度來看，汽油是 不可再生不可再生能源能源；發(fā)動機工作時，；發(fā)動機工作時， 做功沖程將內能轉化為機械能做功沖程將內能轉化為機械能 （2）汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用）汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用 了水的了水的 比熱容比熱容較大的性質，當水箱裝滿水，水溫升高較大的性質，當水箱裝滿水，水溫升高20時，需要吸收的熱量時，需要吸收的熱量 為為 4.2105J（c水水=4.2103J

7、/（kg） （3）該車靜止在水平地面上時，對地面的壓強為）該車靜止在水平地面上時，對地面的壓強為 2105 Pa（g=10N/kg） （4）汽車啟動時，需將鑰匙插入鑰匙孔內并旋轉（相當于閉合開關），請你）汽車啟動時，需將鑰匙插入鑰匙孔內并旋轉（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連接完整用筆畫線代替導線將轎車的啟動原理圖連接完整 （5）假若該車在水平路面上以）假若該車在水平路面上以40kW的功率勻速行的功率勻速行 駛駛10min，消耗汽油，消耗汽油1.5kg，求小汽車發(fā)動機的效率，求小汽車發(fā)動機的效率 （q汽油汽油=4.6107J/kg） 總質量：總質量：1600kg 額

8、定功率：額定功率： 100kW 車輪與地面的總接 觸面積：8.010- 2m2 水箱容量：5L （5）汽油燃燒產生的熱量）汽油燃燒產生的熱量 Q=mq=1.5kg4.6107J/kg =6.9107j J 汽車行駛所做的功：汽車行駛所做的功：W = P t = 40kW W600s = 2.4107 7J %8 .34 109 . 6 104 . 2 7 7 J J 汽油機的效率：汽油機的效率：= = = Q W 4，圖中是小明設計的調光電路圖，他將粗細均勻的電阻絲，圖中是小明設計的調光電路圖，他將粗細均勻的電阻絲AB通過滑片通過滑片P連入電連入電 路，小燈泡的額定電壓為路，小燈泡的額定電壓為

9、6V閉合開關閉合開關S后，滑片后，滑片P從最左端從最左端A滑到最右端滑到最右端B的的 過程中，小燈泡的過程中，小燈泡的I-U關系圖象如圖所示（電阻絲關系圖象如圖所示（電阻絲AB的阻值不隨溫度變化）的阻值不隨溫度變化） 求：（求：（1）小燈泡的額定功率；）小燈泡的額定功率； （2）電阻絲）電阻絲AB的阻值；的阻值； （3）當）當AB連入電路的阻值連入電路的阻值R1=2.5時，燈泡消耗的功率為時，燈泡消耗的功率為3.2W，此時燈絲的，此時燈絲的 阻值為多少阻值為多少 解：解：(1)當滑片當滑片P在在B端時，由圖得知電源電端時，由圖得知電源電 壓與小燈泡額定電壓相等為壓與小燈泡額定電壓相等為6V，對

10、應的電，對應的電 流為流為1A 小燈泡的額定功率：小燈泡的額定功率： PL=ULIL=6V1A=6W (2)當滑片當滑片P在在A端時，由圖得小燈泡兩端的電壓為端時，由圖得小燈泡兩端的電壓為1.5V，電流如，電流如I小小=0.5A 由于由于R與與L串聯(lián)，則電阻絲兩端電壓：串聯(lián)，則電阻絲兩端電壓：U絲 絲=6V1.5V=4.5V 由歐姆定律得電阻絲由歐姆定律得電阻絲AB的電阻：的電阻： R=U絲 絲/I小小=4.5V/0.5A= 9 (3)燈泡消耗的功率為：燈泡消耗的功率為： P=I2RL= 將將U=6V、R1=2.5、P=3.W代入上式中，代入上式中， 解得：解得：RL=1.25或或5 L L

11、R RR U 2 1 由圖可知，燈泡連入電路中的最小阻值為由圖可知，燈泡連入電路中的最小阻值為RL最小 最小=1.5V/0.5A=3 所以所以RL =5 5，小明的奶奶住在徐聞農村，她家的樓道燈泡在深夜時很容易燒壞為解決，小明的奶奶住在徐聞農村，她家的樓道燈泡在深夜時很容易燒壞為解決 這一問題，小明設計了如圖所示的電路，這一問題，小明設計了如圖所示的電路，L1和和L2都是都是“220V40W”請回答下請回答下 列問題：（設燈泡的電阻不變化，電源電壓變化忽略不計）列問題：（設燈泡的電阻不變化，電源電壓變化忽略不計） （1）乙燈泡的電阻是多少？閉合開關）乙燈泡的電阻是多少？閉合開關S和和S1，L1

12、正常發(fā)光，工作正常發(fā)光，工作5h消耗的電消耗的電 能是多少？能是多少？ （2）斷開）斷開S1，閉合，閉合S，讓兩燈泡都發(fā)光，深夜燈泡就不容易燒掉了，請計算此，讓兩燈泡都發(fā)光，深夜燈泡就不容易燒掉了，請計算此 時時L1兩端的電壓兩端的電壓 （3）請計算兩盞燈泡都亮時電路消耗的總功率是多少？）請計算兩盞燈泡都亮時電路消耗的總功率是多少？ .解：解：(1)乙燈泡的電阻乙燈泡的電阻R=U2/P=(220V)2/40W=1210 L1正常工作正常工作5h消耗的電能消耗的電能W=Pt=0.04kW5h=0.2 kWh (2)斷開斷開S1，閉合，閉合S時，電流時，電流I=U/R總 總=220V/（ （121

13、0+1210） =1/11A L1兩端的電壓兩端的電壓U1=IR1=1/11A1210=110V (3)兩盞燈泡都亮時電路消耗的總功率兩盞燈泡都亮時電路消耗的總功率P總 總=UI=220V 1/11A=20W 26，黑夜看不見開關位置，為此小明設計了如圖所示的電路當單刀雙擲開關，黑夜看不見開關位置，為此小明設計了如圖所示的電路當單刀雙擲開關 S合向合向b時，照明燈亮、指示燈滅，避免指示燈費電；時，照明燈亮、指示燈滅，避免指示燈費電；S合向合向a時，照明燈滅、時，照明燈滅、 指示燈亮，顯示開關位置（指示燈亮，顯示開關位置（S只能處于這兩種狀態(tài)）他在如圖所示方框中完只能處于這兩種狀態(tài)）他在如圖所示

14、方框中完 成指示燈和電阻絲的連接電路，指示燈規(guī)格成指示燈和電阻絲的連接電路，指示燈規(guī)格 為為“10V，1W” （1）照明燈正常工作時的電阻是多少？）照明燈正常工作時的電阻是多少？ （2）若照明燈正常工作）若照明燈正常工作6h，這段時間內照明燈需消耗多少電能？，這段時間內照明燈需消耗多少電能？ （3）為使指示燈正常發(fā)光，需接上多大電阻的電阻絲？）為使指示燈正常發(fā)光，需接上多大電阻的電阻絲？ 解：（解：（1）燈泡的電阻）燈泡的電阻 484 100 220220 2 W VV P U RL L L （2）照明燈正常工作）照明燈正常工作6h消耗的電能消耗的電能 W=PLt=0.1kw6h=0.6kwh

15、 （3）指示燈正常工作的電流）指示燈正常工作的電流 I=1W/10V=0.1A，串聯(lián)電阻兩端的電壓，串聯(lián)電阻兩端的電壓 UR=220V10V=210V 則串聯(lián)電阻的阻值為則串聯(lián)電阻的阻值為 2100 1.0 210 A V I U R R 27，如圖，如圖1所示，電源電壓所示，電源電壓U=12V，R1為定值電阻，阻值為為定值電阻，阻值為24，R為滑動變阻為滑動變阻 器器R的最大阻值為的最大阻值為48，小燈泡上標有，小燈泡上標有“6V 3W”，小燈泡的，小燈泡的U-I關系如圖關系如圖2 所示求：所示求： （1）燈泡正常工作時通過燈絲的電流是多少？）燈泡正常工作時通過燈絲的電流是多少？ （2）S閉

16、合，閉合，S1、S2都斷開時，調節(jié)滑動變阻器，當小燈泡兩端的電壓為都斷開時，調節(jié)滑動變阻器，當小燈泡兩端的電壓為4V時，時， 滑動變阻器接入電阻的阻值為多大？滑動變阻器接入電阻的阻值為多大？ （3）S1、S2、S3都閉合時，調節(jié)滑動變阻器滑片到何處時，整個電路消耗的總都閉合時，調節(jié)滑動變阻器滑片到何處時，整個電路消耗的總 功率最小，這個最小功率是多少？功率最小，這個最小功率是多少？ 解：（解：（1）燈泡正常工作時，兩端的電壓為）燈泡正常工作時，兩端的電壓為 UL=6V， 由圖由圖2可得，燈泡正常工作時通過燈絲的可得，燈泡正常工作時通過燈絲的 電流電流IL=0.5A； （2）當）當S閉合，閉合，

17、S1、S2都斷開時，等效電路圖都斷開時，等效電路圖 如下圖所示：如下圖所示： 當小燈泡兩端的電壓為當小燈泡兩端的電壓為4V時，由圖象可知電路中的電流時，由圖象可知電路中的電流I=0.4A， 滑動變阻器接入電阻的阻值滑動變阻器接入電阻的阻值R滑 滑=20； ； （3）S1、S2、S3都閉合時，當滑動變阻器接入電路的電阻最大都閉合時，當滑動變阻器接入電路的電阻最大 時電路消耗的總功率最小，時電路消耗的總功率最小， 整個電路消耗的總功率最小為：整個電路消耗的總功率最小為： P=P1+PR=w V）（V）（ R U R U 9 48 12 24 12 222 1 2 28,28,太陽能電動車，它由太陽

18、能電池提供動力，圖太陽能電動車，它由太陽能電池提供動力，圖2424是它的電路簡化圖，光能轉是它的電路簡化圖，光能轉 化為電能儲存在太陽能電池中，提供電動機轉動需要的動力，可通過改變調化為電能儲存在太陽能電池中，提供電動機轉動需要的動力，可通過改變調 速電阻來調節(jié)電動機轉速。已知太陽能電池電壓為速電阻來調節(jié)電動機轉速。已知太陽能電池電壓為600V600V。請回答以下問題：。請回答以下問題： （1 1）當調速電阻的滑片）當調速電阻的滑片P P在最右端時，調速電阻接入電路的阻值為在最右端時，調速電阻接入電路的阻值為1010，閉合，閉合 開關開關S S，電壓表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為500V500V，此時

19、電動機的電功率是多少？，此時電動機的電功率是多少？ （2 2）當調速電阻的滑片）當調速電阻的滑片P P滑到最左端時，電動機電功率達到滑到最左端時，電動機電功率達到18kw18kw，此時電流表，此時電流表 示數(shù)多大？示數(shù)多大？ （3 3）當調速電阻的滑片）當調速電阻的滑片P P滑到最左端時，滑到最左端時， 1min1min電動機消耗電動機消耗的電能是多少？的電能是多少？ 解：（解：（1）當調速電阻的滑片）當調速電阻的滑片P在最右端時，電動機與在最右端時，電動機與 調速電阻串聯(lián)，則：調速電阻串聯(lián)，則： 調速電阻兩端的電壓調速電阻兩端的電壓： 電路中的電流電路中的電流： 此時電動機的電功率此時電動機

20、的電功率P=U機 機I=500V10A=5000W=5KW （2）當調速電阻的滑片）當調速電阻的滑片P在最左端時，電路為電動機的簡單電路，在最左端時，電路為電動機的簡單電路， （3） 1min電動機消耗的電動機消耗的 電能：電能： 9.圖圖21甲是一個拉力計的甲是一個拉力計的原理圖，硬質金屬彈簧右端和金屬滑片原理圖，硬質金屬彈簧右端和金屬滑片P固定在一起固定在一起 （彈簧的電阻不計，（彈簧的電阻不計，P與與R1間的摩擦不計），間的摩擦不計），R0是定值電阻，是定值電阻，ab是一根長是一根長4cm 的均勻電阻絲，其阻值為的均勻電阻絲，其阻值為40，電源電壓，電源電壓U=6V，電流表的量程，電流表

21、的量程00.6A.請回答：請回答： （1）為保護電流表，）為保護電流表，R0的阻值至少為的阻值至少為 10 . （2）若）若R0=20，當拉環(huán)不受力時，滑片處于，當拉環(huán)不受力時，滑片處于a端，閉合開關端，閉合開關S后電流表的讀數(shù)后電流表的讀數(shù) 是多少？是多少？ （3）若）若R0=20，已知該彈簧伸長的長度，已知該彈簧伸長的長度L 與所受拉力與所受拉力F間的關系如圖間的關系如圖21乙乙 所示，通過計算說明，開關所示，通過計算說明，開關S閉合后，當電流表指針指在閉合后，當電流表指針指在0.2A處時，作用在處時，作用在 拉環(huán)上水平向右的拉力是多大？拉環(huán)上水平向右的拉力是多大？ 圖 21 乙甲 （2）

22、拉環(huán)不受力時，滑片處于）拉環(huán)不受力時，滑片處于a端，滑動端，滑動 變阻器接入電阻為變阻器接入電阻為40， I=U/(RI=U/(R0 0+R+Rab ab)=6/60 A =0.1A )=6/60 A =0.1A （3）I= U/(R0 0+R+RP P) ) 0.2 A = 6V/(20 0.2 A = 6V/(20+R+RP P) ) R RP P=10=10 根據(jù)根據(jù)題意，此時彈簧伸長的長度應為題意，此時彈簧伸長的長度應為3cm， 對照圖乙可知，對照圖乙可知，F(xiàn)=300N 10.10.在如圖所示的電路中，小燈泡在如圖所示的電路中，小燈泡L L上標有上標有“6V 6W”6V 6W”字樣（忽

23、略溫度對燈絲電字樣（忽略溫度對燈絲電 阻的影響）。阻的影響）。 （1 1）求小燈泡正常發(fā)光時的電流和電阻；）求小燈泡正常發(fā)光時的電流和電阻； （2 2）若電源電壓是）若電源電壓是9V9V，閉合開關，閉合開關S S1 1和和S S2 2，為了保證電路安全，滑動變阻器接，為了保證電路安全，滑動變阻器接 入電路的電阻的最小值是多少？入電路的電阻的最小值是多少？ （3 3）若換一個電壓未知但不變的電源，閉合開關）若換一個電壓未知但不變的電源，閉合開關S S1 1、斷開開、斷開開 關關S S2 2，滑動變阻器的滑片從一處滑到另一處時，電壓表的示數(shù)，滑動變阻器的滑片從一處滑到另一處時，電壓表的示數(shù) 由由5

24、V5V變到變到1V1V，電流表的示數(shù)變化了，電流表的示數(shù)變化了0.4A0.4A，則，則R R0 0的阻值是多少？的阻值是多少？ 解：（解：（1）小燈泡正常發(fā)光時）小燈泡正常發(fā)光時UL=6V， ，PL=6W，則，則 I IL LPL/UL=6W/6V1A .R .RL LUL/ I IL L6V/1A1A6 （2）當閉合開關）當閉合開關S1和和S2時，燈泡時，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，為了與滑動變阻器串聯(lián)，為了 保證電路安全，則電路中的最大電流保證電路安全，則電路中的最大電流I=IL=1A，此時，此時UL=6V； U1=UUL=9V6V=3V， R R1 1U1 1/ I I1 13V/1A1A3

25、 （3）當）當S1閉合、閉合、S2斷開時，燈泡斷開時，燈泡L與滑動變阻器、電阻與滑動變阻器、電阻R0串聯(lián)，當滑動變阻串聯(lián)，當滑動變阻 器的滑片從一處（器的滑片從一處（a）滑到另一處（）滑到另一處（b）時，）時，U1=5V變?yōu)樽優(yōu)閁1=1V，則電路中則電路中 的電流由的電流由Ia變?yōu)樽優(yōu)镮b=Ia0.4A；因電源的電壓不變，因電源的電壓不變， 所以所以 U=U1+Ia（RL+R0）=5V+Ia（6+R0） U=U1+Ib（RL+R0）=1V+（Ia0.4A）（6+R0），），解得解得：R0=4 或或 電壓表的示數(shù)由電壓表的示數(shù)由5V變變1V，則，則燈泡燈泡L L和和電阻電阻R0的電壓增加的電壓增

26、加4V，電流增加，電流增加 0.4A，RL+R04V/0.4A0.4A=1010 R010 RL10 64 11,現(xiàn)有兩個小燈泡現(xiàn)有兩個小燈泡A和和B，分別標有，分別標有“6V 6W”和和“6V 8W”，先將燈泡，先將燈泡A與定值與定值 電阻電阻R0串連接入電路中，燈泡串連接入電路中，燈泡A恰能正常發(fā)光，如圖所示若用燈泡恰能正常發(fā)光，如圖所示若用燈泡B替換燈替換燈 泡泡A接在電路中，燈泡接在電路中，燈泡B的實際功率大于還是小于的實際功率大于還是小于8W？請說明理由（電源電壓？請說明理由（電源電壓 保持不變，不考慮溫度對燈絲電阻的影響）保持不變，不考慮溫度對燈絲電阻的影響） 解：燈泡解：燈泡B的

27、實際功率小于的實際功率小于8W RA= = = 6，RB= = =4.5， 由題意可知，電路中接入燈泡由題意可知，電路中接入燈泡A時，燈泡時，燈泡A正常發(fā)光，燈泡兩端正常發(fā)光，燈泡兩端 的電壓為的電壓為6V當用燈泡當用燈泡B替換燈泡替換燈泡A時，由于時，由于RBRA， 所以根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻的關系可知，所以根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻的關系可知，UBUA，即燈泡，即燈泡B 兩端的電壓一定小于兩端的電壓一定小于6V；根據(jù)根據(jù)P= 可知，實際功率小于額定功可知，實際功率小于額定功 率率8W答：燈泡答：燈泡B的實際功率小于的實際功率小于8W 由銘牌可知兩燈泡的額定電壓相等，根據(jù)公式由銘牌可知兩燈泡的額

28、定電壓相等，根據(jù)公式R= 可知電壓可知電壓 相同時，相同時，B的額定功率大、其電阻小；的額定功率大、其電阻?。?根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，替換后燈泡根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，替換后燈泡B兩端的電壓變小，兩端的電壓變小， 小于小于6V，由，由P= 可知這只燈泡消耗的功率小于可知這只燈泡消耗的功率小于6W 12,目前很多城市已經使用了風光互補路燈系統(tǒng)如圖目前很多城市已經使用了風光互補路燈系統(tǒng)如圖20所示所示 ，它具備了風能，它具備了風能 和太陽能產品的雙重優(yōu)點：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在和太陽能產品的雙重優(yōu)點：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在 蓄電池，也可以通過風

29、力發(fā)電機獨立發(fā)電并儲存在蓄電池；在風、光都具備時蓄電池，也可以通過風力發(fā)電機獨立發(fā)電并儲存在蓄電池；在風、光都具備時 可以同時發(fā)電。某種型號的風光互補路燈技術參數(shù)如下：可以同時發(fā)電。某種型號的風光互補路燈技術參數(shù)如下： 風力發(fā)電風力發(fā)電 額定功率額定功率 風力發(fā)電風力發(fā)電 額定風速額定風速 風力發(fā)電機啟動風力發(fā)電機啟動 風速風速 路燈額定電路燈額定電 壓壓 路燈額定功路燈額定功 率率 太陽能電池板平均太陽能電池板平均 輸出功率輸出功率 260W8m/s3m/s24V60W100W （1）假設路燈每晚工作）假設路燈每晚工作10h，求路燈正常工作時的電流和每晚消耗的電能。，求路燈正常工作時的電流和

30、每晚消耗的電能。 （2）如果太陽光照射到地面時的輻射功率為）如果太陽光照射到地面時的輻射功率為800J/(s.m2)(1s輻射在每輻射在每1 m2上上 的光能為的光能為800J)，若太陽能電池板的面積為，若太陽能電池板的面積為1.25 m2，太陽能電池光電轉換效率，太陽能電池光電轉換效率 為多大？為多大？ （3）在平均風速為）在平均風速為8m/s的晚上，風力發(fā)電機除了的晚上，風力發(fā)電機除了保障路燈保障路燈正常工作外，同正常工作外，同 時還給蓄電池充電，如果風力發(fā)電機一晚上工作時間為時還給蓄電池充電，如果風力發(fā)電機一晚上工作時間為8 h，則在這段時間內，則在這段時間內 蓄電池儲存電能是多少蓄電池

31、儲存電能是多少KW.h？ （4）已知風力發(fā)電機的輸出電功率）已知風力發(fā)電機的輸出電功率P與風與風 速速v的平方成正比。我市沿海風速不低于的平方成正比。我市沿海風速不低于 5m/s的時間每年不少于的時間每年不少于4000 h，試估算這臺，試估算這臺 風光互補路燈系統(tǒng)利用風能的最小年發(fā)電量風光互補路燈系統(tǒng)利用風能的最小年發(fā)電量 是多少是多少KW.h？ 解：解：（1）I= PL/ UL=60W/24V =2.5A W= PL t=60W103600s=2.16106J (2) 太陽能電池板接收到的總功率太陽能電池板接收到的總功率P總 總=800W/s W/s1.25 m2 =1000W 太陽能電池板

32、平均輸出功率太陽能電池板平均輸出功率P出 出=100 W 所以光電轉換效率為所以光電轉換效率為= =P出 出/ /P總總= =100W W/1000W W =10% （3）蓄電池可儲存的電能）蓄電池可儲存的電能W=（P額 額 P燈 燈） ）t =(26010-3K W6010-3K W) 8 8h =1.6KWh （4）根據(jù)題意有）根據(jù)題意有P額 額/ P =v額額2/ v v2 當風速為當風速為5 m/s時風力發(fā)電機輸出功率時風力發(fā)電機輸出功率P=（v v2/ v v額 額2） ）P額 額 所以最小年發(fā)電量約為所以最小年發(fā)電量約為W=Pt/=（v2/ v額 額2） ）P額 額 t/ =(52

33、/82) 26010-3KW 4000h=406.25 KWh 13下面的圖表是從某臺電熱飲水機說明書上收集到的信息經下面的圖表是從某臺電熱飲水機說明書上收集到的信息經 分析得知，當開關分析得知，當開關S閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，S斷開時，飲斷開時，飲 水機處于保溫狀態(tài)為了測量它加熱時的實際功率，小明斷開其水機處于保溫狀態(tài)為了測量它加熱時的實際功率，小明斷開其 它所有用電器，只將該飲水機接入家庭電路中，閉合開關它所有用電器，只將該飲水機接入家庭電路中，閉合開關S，測得，測得 熱水箱中的水從熱水箱中的水從20升高到升高到100，所用時間為，所用時間為7.5min，同

34、時觀察，同時觀察 到家中標有到家中標有“1200r/kwh”字樣的電能表轉盤轉過字樣的電能表轉盤轉過120轉（轉（r）根）根 據(jù)以上信息，求：據(jù)以上信息，求： （1）電阻）電阻R1的阻值（不考慮溫度對阻值的影響）；的阻值（不考慮溫度對阻值的影響）； （2）飲水機熱水箱中的水從）飲水機熱水箱中的水從20升高到升高到100時所吸收的熱量時所吸收的熱量C 水水=4.2103J/（kg）； （3）飲水機加熱時的實際功率；）飲水機加熱時的實際功率；（4）飲水機此加熱過程中的熱）飲水機此加熱過程中的熱 效率效率 解：（解：（1）當開關）當開關S閉合時，飲水機處于加熱狀閉合時，飲水機處于加熱狀 態(tài)，此時電路

35、中只有電阻態(tài)，此時電路中只有電阻R1，如圖，如圖1所示；所示； S斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)，此時電路中斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)，此時電路中 電阻電阻R1和和R2串聯(lián)，如圖串聯(lián)，如圖2所示；所示； U額 額=220V， ，P加熱 加熱=880W， ， 電阻電阻R1的阻值為：的阻值為：R1= = =55 （2）V=1L=1dm3=1000cm3，=1103kg/m3=1g/cm3， 水的質量為：水的質量為：m=V=1g/cm31000cm3=1000g=1kg； 又又C水 水=4.2 103J/（kg），），t=100，t0=20， 水吸收的熱量為：水吸收的熱量為：Q吸 吸=C水水m（ （tt

36、0）=4.2103J/（kg）1kg（100 20）=3.36105J （3）每消耗每消耗1kwh的電能，電能表的轉盤就轉過的電能，電能表的轉盤就轉過1200r， 電能表的轉盤轉過電能表的轉盤轉過120r消耗的電能為：消耗的電能為：W= =0.1kwh=3.6105J， t=7.5min=450s， 飲水機的實際功率為：飲水機的實際功率為：P實際 實際= = =800W （4）Q吸 吸=3.36 105J，W=3.6105J， 飲水機的熱效率為：飲水機的熱效率為：= = = 93.3% 14,如圖所示為某興趣小組為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，如圖所示為某興趣小組為學校辦公樓空調設計的自動

37、控制裝置， R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表所示已知繼電器是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表所示已知繼電器 的線圈電阻的線圈電阻R0=10，左邊電源電壓為，左邊電源電壓為6V恒定不變當繼電器線恒定不變當繼電器線 圈中的電流大于或等于圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的 空調電路正常工作空調電路正常工作 溫度溫度t/0510152025303540 電阻電阻R/600550500450420390360330300 （2）計算說明該空調的啟動溫度是多少？）計算說明該空調的啟動溫度是多少？ （3）為了節(jié)省電能，將空調啟動溫度設定為）為

38、了節(jié)省電能，將空調啟動溫度設定為30，控制電路中，控制電路中 需要再串聯(lián)多大的電阻？需要再串聯(lián)多大的電阻？ （4）改變控制電路的電阻可以給空調設定不同的啟動溫度，除）改變控制電路的電阻可以給空調設定不同的啟動溫度，除 此之外，請你再提出一種方便可行的調節(jié)方案此之外，請你再提出一種方便可行的調節(jié)方案 解：（解：（1）答：隨室內溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電）答：隨室內溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電 路中電流增大，當電流達到路中電流增大，當電流達到15mA時，銜鐵被吸合，右側空調電路時，銜鐵被吸合，右側空調電路 電阻增大，電流減小，空調開始工作當溫度下降時，控制電路電阻增大，電流減

39、小，空調開始工作當溫度下降時，控制電路 電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調電路斷開，這樣就電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調電路斷開，這樣就 實現(xiàn)了自動控制實現(xiàn)了自動控制 （2）電路啟動時的總電阻：）電路啟動時的總電阻：R總 總= = =400， ， 此時熱敏電阻的阻值：此時熱敏電阻的阻值：R熱 熱=R總總 R0=40010=390， 對照表格數(shù)據(jù)可知，此時的啟動溫度是對照表格數(shù)據(jù)可知，此時的啟動溫度是25 （3）因為電路啟動時的總電阻為）因為電路啟動時的總電阻為400， 由表中數(shù)據(jù)可知，空調啟動溫度設定為由表中數(shù)據(jù)可知，空調啟動溫度設定為30時，熱敏電阻的阻值時，熱敏電阻的阻值

40、為為360， 則電路中還應串聯(lián)的電阻：則電路中還應串聯(lián)的電阻：R=R熱 熱=R總總 R熱 熱 R0=400360 10=30 （4）因為本裝置啟動的電流是一定的，因此，既可通過改變電）因為本裝置啟動的電流是一定的，因此，既可通過改變電 阻來改變電流，可以通過將左邊電源改為可調壓電源來實現(xiàn)對其阻來改變電流，可以通過將左邊電源改為可調壓電源來實現(xiàn)對其 控制控制 15,圖示為一款有高、低溫兩檔的蒸汽電熨斗電路原理圖圖示為一款有高、低溫兩檔的蒸汽電熨斗電路原理圖R1、R2 為電熱絲，其中為電熱絲，其中R2=242，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣 服服 （1）電熱絲是

41、利用電流的）電熱絲是利用電流的熱熱效應工作的分析電路圖，閉合效應工作的分析電路圖，閉合 S1，當，當S2閉合閉合時，電熨斗處于高溫檔時，電熨斗處于高溫檔 （2）電熨斗處于低溫檔時，正常工作功率為）電熨斗處于低溫檔時，正常工作功率為100W求：通過電求：通過電 路的電流是多大？路的電流是多大？R1的電阻是多大？通電的電阻是多大？通電3min產生的熱量是多少？產生的熱量是多少？ （3）若將該款電熨斗進行改造，使其正常工作時高溫擋功率為）若將該款電熨斗進行改造，使其正常工作時高溫擋功率為 1000W要求只改變其中一個電熱絲的阻值，請你通過分析和計要求只改變其中一個電熱絲的阻值，請你通過分析和計 算，

42、求出該電熱絲改變后的阻值應為多少算，求出該電熱絲改變后的阻值應為多少 （2）由電路圖知：當）由電路圖知：當S1閉合，閉合，S2斷開時，電斷開時，電 熨斗處于低溫檔，此時只有電阻熨斗處于低溫檔，此時只有電阻R1接入電路；接入電路； 通過電路的電流通過電路的電流I= = 0.45A R1的電阻的電阻R1= = =484； 通電通電t=3min=180s產生的熱量產生的熱量Q=Pt=100W180s=1.8104J； （3）當開關）當開關S1與與S2都閉合時，電熨斗處于高溫擋，都閉合時，電熨斗處于高溫擋， 電阻電阻R2的功率的功率P2= = =200W， 電阻電阻R1的功率的功率P1=PP2=100

43、0W200W=800W， 則電阻則電阻R1改變后的阻值改變后的阻值R1= = =60.5； = 16.小明家電熱吹風機的銘牌如表格（甲）所示，其工作原理如小明家電熱吹風機的銘牌如表格（甲）所示，其工作原理如 圖（乙）所示由于使用了多年，吹風機中的電熱絲明顯氧化圖（乙）所示由于使用了多年，吹風機中的電熱絲明顯氧化 導致其電阻發(fā)生了變化，電動機性能仍保持不變?yōu)闇蚀_測量導致其電阻發(fā)生了變化，電動機性能仍保持不變?yōu)闇蚀_測量 氧化電熱絲的實際電阻值，小明在家中把該吹風機單獨接入家氧化電熱絲的實際電阻值，小明在家中把該吹風機單獨接入家 庭電路并使其吹熱風，發(fā)現(xiàn)電能表的轉盤庭電路并使其吹熱風，發(fā)現(xiàn)電能表的轉

44、盤6min內轉過內轉過132圈，電圈，電 能表規(guī)格如圖（丙）所示問：能表規(guī)格如圖（丙）所示問： （1）氧化電熱絲的實際電阻值是多少？）氧化電熱絲的實際電阻值是多少？ （2）為恢復電熱吹風機的銘牌功率，應與氧化電熱絲）為恢復電熱吹風機的銘牌功率，應與氧化電熱絲 串聯(lián)還是并聯(lián)一段新電熱絲？串聯(lián)還是并聯(lián)一段新電熱絲？ （3）新電熱絲的阻值是多少？）新電熱絲的阻值是多少？ 解：（解：（1）氧化后吹熱風時，）氧化后吹熱風時，6min內消耗的電能：內消耗的電能： W= =0.044KW， 此時吹熱風時電路的實際功率：此時吹熱風時電路的實際功率：P= = =0.44KW=440W 此時電熱絲的實際功率此時電

45、熱絲的實際功率P熱 熱=P P電動機 電動機=440W 40W=400W， 氧化電熱絲的實際電阻值氧化電熱絲的實際電阻值R= = =121 （2）吹風機正常工作時，）吹風機正常工作時，P熱 熱=480W， ， 電阻絲的阻值電阻絲的阻值R= = =100.8121； 因并聯(lián)電路電阻越并越小、小于任何一個分電阻，串聯(lián)電路電阻越串越大、因并聯(lián)電路電阻越并越小、小于任何一個分電阻，串聯(lián)電路電阻越串越大、 大于任何一個分電阻；大于任何一個分電阻； 所以為恢復電熱吹風機的銘牌功率，應與氧化電熱絲并聯(lián)一段新電熱絲所以為恢復電熱吹風機的銘牌功率，應與氧化電熱絲并聯(lián)一段新電熱絲 = + （3）因并聯(lián)電路中）因并

46、聯(lián)電路中 = + = + =可得：可得： = + 解得：解得：R新 新=605 17,小剛觀察了市場上的小剛觀察了市場上的“測重儀測重儀”后，畫出了如圖所示的原理圖：后，畫出了如圖所示的原理圖：A為托盤，為托盤， P為金屬滑片且固定在托盤下的輕質彈簧上，并能隨輕質彈簧一起上下滑動，為金屬滑片且固定在托盤下的輕質彈簧上，并能隨輕質彈簧一起上下滑動， 當托盤中不放物體時，當托盤中不放物體時，P位于位于R的最上端已知的最上端已知R0=5，R的最大阻值為的最大阻值為25， 電源電壓恒為電源電壓恒為3V問：問： （1）圖中的質量表應該用什么電表改裝？）圖中的質量表應該用什么電表改裝？電流表電流表 （2）當開關）當開關S閉合，不稱量物體時，通電閉