提优训练17.doc

镇江市外国语物理提优训练十七
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．额定电压为2.5V的小灯泡连入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻为10Ω。闭合开关S，滑片从b端向a端滑动，直到小灯泡正常发光，得到如图乙所示的I-U图象。求：
（1）小灯泡的额定功率。
（2）滑片在b端时小灯光的电阻。
（3）电源电压。

2．LED灯（发光二极管）与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点。鸡西市在春节期间实施节日亮化工程，大部分采用了LED“绿色光源”。
（1）如图是某种额定电压为3V的LED灯的U—I图像，它正常工作多长时间消耗的电能为12焦耳？
（2）若LED照明光源1h内可节约电能0.21×1012J,这些电能可让1×106kg的水温度升高多少摄氏度？（不计热量损失）

3．图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，R1是加热电阻，阻值为48.4Ω；R2是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源（220V50Hz），闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；查表可知铝的熔点为660℃）
请解答下列问题：
（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1，电饭锅的内胆是否会熔化？为什么？
（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？
（3）若在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为2.5kg的水烧开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？

4．小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电。如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图。
（1）在风速为＿＿＿＿m/s时达到最大输出功率；
（2）该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是＿＿＿＿ ；
（3）该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积是1m2，总质量为60kg。计算该装置对水平地面的压强多大？
（4）若该风力发电机按输出功率为500W发电，平均每天工作8h，计算一年（365天）发电量是多少？

5．如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N／kg）。求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机线圈电阻R的发热功率；
（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。

6. 小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；如图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像。
型　号
SYL－624
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电机功率
120W
加热功率
1210W
容量
1000mL

请解答下列问题：
（1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/（kW·h）”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大？

7．如图甲是某“汽车超载记录器”原理图。控制电路中，电源电压U=6V，压敏电阻的阻值随压力变化关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0=10Ω。当通过线圈的电流达到0.2A以上时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄超载车辆。
（1）质量超过多少吨的车辆经过压敏电阻时才会被拍照?
（2）闭合开关S，控制电路每分钟至少消耗电能多少焦?
（3）请指出汽车超载的危害（一种即可）。
绿灯
照相机
工作电路
U
A
S
R
压敏电阻
控制电路
R/Ω
F/×105N
O
1
2
3
4
5
20
40
60
80
100

甲 乙

8.下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图。“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁（线圈电阻不计）、电源U1（U1=8V）、开关、导线等组成。热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表。当线圈中的电流大于或等于20mA时，电磁铁的衔铁被吸下。“工作电路”由电源U2（U2=220V）、发热电阻R2（R2=110Ω）、导线等组成，问
（1）为使恒温箱温度升高到一定值时，“工作电路”自动断开，导线端点C应接哪个接线柱？
（2）若设定恒温箱的温度最高为45℃，则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大？
（3）“工作电路”工作时的电流为多大？
（4）若要发热电阻R2产生1.32×105J的热量，则工作电路需工作多长时间？
（5）“控制电路”中用到了哪些物理知识？请说出两点。
温度/℃
…
30
35
40
45
50
…
热敏电阻阻值/Ω
…
350
300
250
200
160
…

9.．电动汽车越来越受到人们的青睐。电动版飘逸是大众汽车首款完全在中国开发的车型，它已经在北京车展上与世人见面。飘逸电动车由安装的车头的电动机驱动。电动发动机的最大功率为85kW,持续输出功率为55kW，该车具有出色的动力表现。从静止加速到100km/h用时11秒，运动路程165m,电池系统是由锂离子电池组组成，容量为26.5kW·h,充满电持续行驶路程（60km/h持续工作状态下）为150km。电池可以通过家用220V电压充电，充满电所用时间为6h,请根据以上信息，求
（1）电池在家用电源中的充电电流。
（2）电动汽车充满电持续行驶的时间。
（3）电动汽车从静止加速到100km/h过程中的平均速度。
（4）在持续输出功率下，当电动汽车以100km/h的速度匀速行驶时，电动机所提供的牵引力。