1、电学易错题与创新应用题(教师版) 1. 下列家用电器中,工作一小时消耗电接近1.2kw•h的是( ) A.空调 B.学生用计算器 C.电视机 D.台灯 【答案】A 2. 关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中正确的是( ) A.电风扇主要把电能转化为风能 B.电炉主要把电能转化为机械能 C.给蓄电池充电的过程中,电能转化为化学能 D.在电流通过电动起重机的过程中,主要是机械能转化为电能 【答案】C 3. 有两盏正在使用的白炽灯泡甲和乙.若乙灯比甲灯亮,则( ) A.乙灯的灯丝电阻一定比甲灯的大 B.乙灯两端的电压一定比甲灯两端的大 C.
2、电流通过乙灯做的功一定比甲灯的多 D.相同时间内乙灯消耗的电能一定比通过甲灯的多 【答案】D 4. 小明家的电热毯内的电阻丝断了,他爸爸把断了的电阻丝搭在一起,电热毯仍能使用,但不久又会在搭接处烧断.会在搭接处烧断的原因是( ) A.电阻丝上搭接处电阻较小,造成局部过热 B.电阻丝上搭接处电阻较大,造成局部过热 C.电阻丝上搭接处电流比其它处电流小,造成局部过热 D.电阻丝上搭接处电流比其它处电流大,造成局部过热 【答案】B 5. 关于家庭电路,下列说法中正确的是( )(多选) A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越小 B.家庭电路中总电流过大,是由于电
3、路中用电器的实际功率过大引起的 C.如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器 D.电炉子工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉子的导线并不太热,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小 【答案】AD 6. 如图甲所示为一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起),它连入电路如图乙所示.下列说法正确的是( ) A.灯和插座是串联的 B.灯和插座是并联的 C.开关只控制插座 D.开关同时控制灯和插座 【答案】B 7. 如图为一款带有开关和指示灯的移动接线板的实物图.当把接线板的插头接上电源,指示灯不亮;闭合开关后指示灯才亮.这时,
4、各种家用电器的插头接上接线板均可正常工作.下列反映接线板内部结构的电路图是( ) A.B.C.D. 【答案】D 8. 在治理酒后驾车中,酒精检测仪发挥了重要作用.如图甲是酒精检测仪,图丙是检测仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为气敏电阻(传感器),该电阻阻值与酒精气体含量的关系如图已所示,如果测试到的酒精气体浓度越大,那么( ) A.电压表的示数越大 B.通过传感器的电流越小 C.传感器两端的电压越大 D.传感器的电阻越大 【答案】A 9. 如图所示,在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水,现将电阻丝R1、R2(R1<R2),分别按下图所示的四种方法连接放入水槽,
5、并接入相同的电路.通电相同时间后,水槽中水温最高的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
10. 在图中,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,在相同时间内,下列叙述正确的是( )
A.电流通过A、B所做的功是WA>W B
B.电流通过A、B所做的功是WA 6、 C.2 D.1/4
【答案】B
12. 一只电炉,接在220V的电路上时用5min可以烧开一壶水,那么接在110V电压的电路上(其它条件不变)烧开这样一壶水所需的时间为( )
A.20min B.15min C.10min D.5min
【答案】A
13. 两根导线的电阻比是3:4,通过的电流强度之比为4:3,在相同时间内,电流通过两根导线所做的功之比是( )
A.l:l B.4:3 C.16:9 D.9:16
【答案】B
14. 为了估算家中功率约为1.5×10-3W的石英钟使用一 7、节新的5号干电池能工作多少天,小亮同学将阻值为1Ω的小电阻连接在一节新的同种电池上进行了放电实验,结果他发现累计放电96min后电池基本失效.若电池在工作过程中电压保持1.5V不变,则根据他的实验,估算出该石英钟使用这种新的5号电池连续工作的时间最接近于( )
A.2400天 B.360天 C.100天 D.40天
【答案】C
15. 在如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变.只闭合开关S1,电流表示数为0.4A;再闭合开关S2,电流表示数变化了0.2A;设开关S2闭合前后R1消耗的电功率的变化量为ΔP;则关于R2的阻值及ΔP的值分别为( )
A.R2= 10Ω Δ 8、P= 2 W B.R2= 5Ω ΔP= 2W
C.R2= 5Ω ΔP= 5W D.R2=15Ω ΔP= 5W
【答案】B
16. 如图所示的电路,电源电压为8V并保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由一个位置移动到另一个位置时,定值电阻R0的电功率由1.6 W变成了0.4 W,则电压表的示数可能( )
A.由2V变为4V B.由3V变为6V
C.由3V变为5V D.由4V变为6V
【答案】D
17. 在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为一定值电阻,R2为滑动变阻器.开关S闭合后,当滑动变阻器的 9、滑片P在a、b之间滑动的过程中,电压表的示数最大为4 V,电阻R1的电功率变化范围是0.8 W~7.2 W,则P从a端滑至b端的过程中,电流表的示数( ):
A.从1.8 A变化至0.6 A B.从0.4 A变化至1.2 A
C.从1.2 A变化至0.4 A D.从0.2 A变化至1.8 A
【答案】C
18. 小明家的电熨斗能适应不同衣料的熨烫需要,主要因为调温多档开关的巧妙设计.使用时,转动旋钮即可使电熨斗达到所需低温、中温或高温档.如图(甲)所示,是电熨斗的原理电路图,图中两根电热丝电阻均为110Ω.旋转开关可改变1、2、3、4四个接点连接情况,如图(乙)中的A、B 10、C所示.则下列说法中正确的是( )
A.电熨斗低温档工作时等效电阻R为55Ω
B.旋转开关连接如图(乙)A时,电熨斗为低温档
C.旋转开关连接如图(乙)B时,电熨斗为高温档
D.电熨斗高温档工作5分钟消耗的电能为2.64×105J
【答案】D
19. 有一个标有“220V或110V,500W”的电炉,它对应的电炉丝连线图如图所示,其中B为电热丝AC的中点抽头,下列说法中正确的是( )
A.将AB端与220V电源相连功率为250W
B.将AC端与220V电源相连功率为500W
C.将AC连在一起作为一个接线端,再将它和B端与110V电源相连功率为500W
D.将A 11、C端与110V电源相连功率为250W
【答案】C
20. 如图分别是一台电冰箱和一台电扇的铭牌,在12h内正常使用电冰箱和连续运转电扇,则电冰箱消耗的电能 电扇消耗的电能(选填“大于”、“小于”或“等于”),造成这种情况的原因是因为电冰箱具有 的工作特点
【答案】小于 间断工作
21. 如图是小明家客厅的风扇吊灯,你认为风扇与吊灯之间是 联的(选填“串”或“并”);风扇的额定功率是75W,吊灯由5盏额定功率为15W的白炽灯组成,当风扇与吊灯都正常工作时,风扇产生的热量 吊灯产生的热量(填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案 12、并 小于
22. 有些家庭的电视机在不观看时没有切断电源,仍然处于待机状态.若电视机待机功率为10W,一天待机20h,则一天内待机消耗的电能为 kW•h,30天电视机待机消耗的电能可供一盏25W的电灯正常工作 h.
【答案】0.2 240
23. 在远距离输电中,为了减小电流通过输电线造成的发热损失,在输电功率一定的情况下,一种有效的措施是减小输电电流.若某段输电导线的电阻为10Ω,将通过它的电流由20A减小到10A,这段输电导线1min内因发热损失的电能将比原来减少 J.
【答案】1.8×105
24. 电能是通过输电线输送给用 13、电器的,某电路中,提供给用电器的电功率为40kW,电压为800V,输电线的总电阻为0.4Ω,则在输电线上会损耗一部分电能.如果用临界温度以下的超导电缆(电阻为零)替代原来的输电线,可实现无损耗输电.在保持供给用电器的功率和电压不变的条件下,1分钟节约的电能是 焦耳.
【答案】6×104
25. 小芳家里的电饭锅铭牌上标有“220V 1100W”的字样,电热水壶的铭牌上标有“220V 550W”的字样.有一天,在家庭电路的用电高峰期间,小芳同时使用电饭锅煮粥和电热水壶烧水,电饭锅和电热水壶的实际工作电压是200V,煮粥和烧水各用了11min,则电饭锅和电热水壶共放出 14、 J的热量.(电饭锅和电热水壶工作时的电阻保持不变).
【答案】9×105
26. 某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的探究活动.当闭合开关S1、断开开关S2时,调节电源电压,得到下表中三组数据;当断开开关S1、闭合开关S2时,调节电源电压进行有关测量,根据记录灯泡L的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图像(如图11乙);同时闭合开关S1和S2,调节电源电压,当灯泡L的功率为1W时,R与RL的总功率是 W.
I / A
U / V
2
3
4
0
0.2
0.1
0.3
RL
1
0.4
0.5
甲
次数
物理量
1
2
3
U/ 15、V
2
4
5
I/A
0.2
0.38
0.52
S1
S2
R
L
可调电源
V
A
图11
乙
【答案】1.625
27. 小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和标有额定电压为6V的L2进行实验:
(1)分别对通过L1和L2中的电流和两端电压进行测量,绘制了电流随两端电压变化曲线图甲所示,A、B分别对应L1和L2,则L2的额定功率为 W.
(2)现将两灯连入图乙所示电路.实验过程中,小明不慎把电路中的L2的玻璃泡打碎了(碰巧灯丝没有断),此时他惊奇的发现:这个小灯泡几乎不发光,可另一个灯L1反而更亮了.①你认为L2变 16、暗的原因是:_______________________________.
②此时电路消耗的总功率与原来相比将___.(选填“变大”、“变小”或 “不变”)
(3)小明用一只新的同样规格的L2将打碎玻璃泡的灯更换后,要使其中一只灯泡正常发光,此时电源电压为 V.
【答案】3 电阻变小,实际功率变小 变大 8
28. 图12甲是一个多档位旋转开关,图乙是其控制两盏灯的工作原理图.如图甲所示,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0、1、2……7共8个金属触点(在图乙中用“○”表示);可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有金属滑片,转动开关旋 17、钮可以将相邻的触点连接.例如,图甲中,旋钮上的箭头指向图中位置D,此时金属滑片将1、2两触点接通,同时也将5、6两触点接通.当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时可以实现四种功能,即只有灯泡L1亮、只有灯泡L2亮、灯泡L1、L2同时亮以及电路断开.若要实现两灯同时亮,应将旋钮上的箭头指向位置___________.
【答案】A
29. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω,实验器材如图甲所示.
(1)在图甲中,请你用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉);
(2)在连接电路时开关应,滑动变 18、阻器的滑片应放在 (选填“A”或“B”)端;
(3)某次实验中,电压表读数为l.8V.要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向(选填“A”或“B”)端滑动,小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为
W.
【答案】(1)见图 (2)断开 B (3)A 0.75
30. 按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干.
(1)某学生在实验时,把电 19、流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成___________.(填选项前的字母)
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是:____________.排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:____________.
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
电压 20、表的示数U/V
电流表的示数I/A
小电灯的功率P/W
2.0
0.20
2.5
0.22
3.0
0.25
3.8
0.30
4.5
0.32
①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为____________W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:____________;
②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为_______Ω.
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,两灯消耗的总功率为________W.
(4)若电压表的0~15V量程已损坏,只能使用0~3V量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
① 21、在虚线框中画出测量电路图;
②若小电灯两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为_____ _Ω
【答案】(1)D (2)小电灯断路开关闭合前没有将滑片放在阻值最大值处
(3)1.14 灯丝电阻随温度的升高而增大 7.3 1.5 (4)4.7—12
31. 为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”,小成设计了图19所示的实验电路.烧瓶中盛有质量相同的煤油,闭合开关S1、S2,用电阻丝(其中R甲=R丙<R乙)给煤油加热相同时间,观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况.
22、1)比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数的变化,研究电热与 的关系.
(2)比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数的变化,研究电热与 的关系.
(3)小成对此实验装置稍做改装,用改装后的装置测量未知液体比热容.测量时,分别在两烧瓶中装入水和待测液体,闭合开关,一段时间后分别用温度计测出水和待测液体升高的温度△t水和△t,在忽略热损失的情况下,则待测液体的比热容c=△t水c水/△t.小成对此实验装置做出的改装是 .为了得出待测液体比热容的表达式c=△t水c水/△t,实验中还需要增加一种测量仪器,说出该仪器名称和作用. 23、
【答案】(1)电阻(2)电流(3)去掉烧瓶乙,闭合开关S1、S2;(或去掉烧瓶乙,烧瓶甲与烧瓶丙串联,闭合开关S2)天平 用天平称量等质量的水和待测液体.
此题若改为设计实验—测量未知液体的比热容,步骤应该怎么写?
32. R=10Ω,若在电路中再串联接入一个R1=30Ω的电阻,电流表示数I1=0.25A.求:
(1)若要使电流表示数I2=1.2A,需在图中如何连接电阻?阻值为多大?
(2)若在图中接入一个电阻,要求接入的电阻消耗的电功率为2.5 W,有几种接法?电阻分别为多大 24、
【答案】(1)若是电流表示数I2=1.2 A,需在R上并联一个电阻R2=50Ω.
(2)有两种方法.第一种方法:在R上并联一个电阻R3,因 R3=40 Ω;第二种方法:在R上串联一个电阻R4,R 4=10Ω.
33. 如图20所示电路,电源电压保持不变,R0=4Ω.在A、B间先后串联不同个数的相同电阻R,并分别测量出电路中电流I和A、B段的电功率PAB,测得的数据如下表所示:
⑴电源电压多大?
⑵R的阻值为多大?
⑶表格中有四格空白,请任选一格填上合理的数据,如果多填,有错就不得分.(表中省略号部分不用填写.)
【答案】⑴当P=6W ,I=1A时有U 25、P∕I=6W∕1A=6V
U =IR=1A×4Ω=4V∴U电源= U +U0 =6V+4V=10V
⑵当只有一个电阻联入电路时,I=2A,此时有U 0=IR0 =2A×4Ω=8V
U= U电源-U0 =10V-8V=2V
∴R= U∕I=2V/2A=1Ω
⑶
34. 将定值电阻电阻R0与滑动变阻器R连接起来,与这两个电阻相连接的还有量程为0-15V电压表V1和V2.已知通过这两个电阻的电流始终不变,当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻为其全电阻的1/3时,电压表V1示数U1 = 8V,电压表V2示数U2 = 10V.当再移动滑动变阻器滑片使接入电路的电阻增加10 26、Ω时,电压表V1示数U1/= 12V,电压表V2示数U2/= 14V.
求:(1)定值电阻R0及滑动变阻器的全电阻.
(2)由这两个电阻所组成的这部分电路的功率最小值及最大值.
【答案】由两只电压表示数不相等(U1 = 8V,U2 = 10V)可知,电阻R0与滑动变阻器R一定是串联.
由电路的电阻增加时,两电压表示数都增加说明, 电阻R0两端无电压表.因此一只电压
表接在变阻器两端,另一只接在电阻R0与滑动变阻器R串联这段电路两端.
又因为U2大于U1,所以电压表V1接在变阻器R两端,电压表V2接在电阻R0与变阻器R串联这段电路两端.两个状态的等效电路如图所示.
R 0
27、
R A
U1 = 8V
U2 = 10V
R 0
R B
U1/ = 12V
U2/= 14V
(1)
(2)
U1 = I R AU1/ = I R B8V = IR
12V = I(R+10Ω)
R = 60Ω
R A = 20Ω RB = 30Ω
I = = = 0.4A
R0 = = = 5Ω
因为电路的电流不变,当功率最小时,总电阻应最小,所以滑动变阻器接入电路的电阻应为零.
28、
P最小 = I2R0 = (0.4A)2 ×5Ω = 0.8 W
P最大 = U最大I
因为电压表的量程为15V,所以该串联电路两端电压最大值等于15V
P最大 = U最大I =15V×0.4A= 6W
35. 保温箱的简化电路如图24所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路.S是保温箱的温度设定开关,它有三个档,分别为60℃、50℃和40℃,加热功率分别为90W、72W和45W.电源电压为36V,R1、R2、R3都是发热体.
(1)当S拨至位置1时 29、加热功率是多少?R1的阻值是多少?
(2)当S拨至位置3时,电路中的电流是多少?
(3)当S拨至位置2时,R2的阻值是多少?
【答案】当S拨至位置1时,加热功率是90W
R1===14.4
当S拨至位置3时,加热功率是45W
I3===1.25A
当S拨至位置2时,加热功率是72W
R12===18
R2=R12-R1=18-14.4=3.6
36. 某校科技小组的同学们用PTC元件(即半导体陶瓷材料)制作了一个电加热保温杯.常温下的凉开水放在杯内可加热至60℃,并利用这种元件的特性设定保温温度为60℃.已知所用的PTC元件的阻值RT随温度的变化关系如图甲,使用时PT 30、C元件如图乙接入家庭电路中.
请回答下列问题:
(1)当温度为60℃时,电路中的电流是 mA;通电1min,PTC元件消耗的电能是 J.
(2)PTC元件的最大电功率是 W.
(3)保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是:当温度达到60℃时,PTC元件发热功率等于散热功率(即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等),温度保持不变.从图23甲可以看出,①当它的温度高于60℃时, ,温度下降;②当温度低于60℃时, 31、 ,温度上升.因此保温杯中的水可以保持在60℃左右.
【答案】(1)22;290.4.
(2)24.2.
(3)PTC元件的电阻Rr增大,由公式P=U2/R可知PTC元件发热功率变小,发热功率小于散热功率;PTC元件的电阻Rr减小,由公式P=P=U2/R知PTC元件发热功率变大,发热功率大于散热功率.
37. 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, 32、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?
【答案】(1)不会熔化;当锅内温度达到103℃时,开关S1会自动断开,而铝的熔点为66 33、0℃,所以不会熔化. (2)1:11 (3)水吸收的热量8.4×105J 电饭锅消耗的电能106J 电能转化为内能的效率84%
38. 小明家电热吹风机的铭牌如表格(甲)所示,其工作原理如图(乙)所示.由于使用了多年,吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,电动机性能仍保持不变.为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风,发现电能表的转盘6min内转过132圈,电能表规格如图(丙)所示.问:
(1)氧化电热丝的实际电阻值是多少?
(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝?
(3)新电热丝的阻值 34、是多少?
【答案】121欧 并联 605欧
39、 小波的妈妈为了改善早餐的营养,买了一台全自动豆浆机.下表是这个豆浆机的主要技术参数.如图甲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,用来对液体加热煮沸.图乙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时的“P﹣t”图象.
请解答下列问题:
型 号
SYL﹣624
额定电压
220V
频 率
50Hz
电动机功率
120W
加热功率
1210W
容 量
1000mL
(1)豆浆机正常加热时的电流是多 35、少?
(2)豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少?
(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
【答案】(1)由P=UI可得,豆浆机正常加热时的电流:
I1===5.5A;
(2)由I=可得,豆浆机正常加热时电热管的电阻:
R1===40Ω;
(3)由乙图可知:加热时间t1=9min=540s,电动机工作时间t2=2min=120s,
加热消耗的功率:
W1=P1t1=1210W×540s=653400J,
电动机工作消耗的电能:
W2=P2t2=120W×2×60s=14400J,
豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能:
W=W1+W2=653400J+ 36、14400J=667800J.
40、如图30是带烘干功能的滚桶洗衣机,工作电压为220 V。并联在电源上的电动机和电热丝是洗衣机中两个重要的能量转换部件,受电脑芯片的控制,它们在洗涤、脱水、烘干环节的电功率是不同的,其具体的工作情况如图31所示,其中电热丝只在烘干环节工作。问:
(1)烘干时电热丝的电阻是多大?
(2)这次洗衣过程中,洗衣机的最大工作电流是多少?
(3)这次洗衣共消耗多少度电?(不计其他部件耗电)
图31
【答案】
电热丝的电阻为R =U 2/P=(220 V) 2/1000 W=48.4 Ω
洗衣机整个工作过程,最 37、大的功率为:
P=1000 W+100 W=1100 W
I=P/U =1100 W/220 V=5 A
洗衣共消耗的电能为
W=Pt=0.25 kW×0.5 h +0.5 kW×0.1 h+0.1kW×0.6 h+1 kW×0.5 h=0.735 kw·h
41、图22甲是一种电暖水瓶的电路原理示意图.E1、E2是两个指示灯,1、4和2、3是两个触点开关.触点开关由手动绝缘杠杆控制闭合,由永久磁铁和感温软磁体等组成(如图22乙所示)的装置控制断开.电热丝R的阻值为88Ω,R1的阻值为2112Ω,R2的阻值为352Ω.指示灯E1、E2的电阻很小,计算中可忽略不计.(设家庭电路电压22 38、0V恒定不变,电热丝R及电阻R1、R2的阻值不随温度变化)(5分)
请根据上面的叙述解答问题:
(1)将插销插入家庭电路中的插座,不按动绝缘杠杆,哪个指示灯亮?
(2)计算电暖水瓶在加热状态时电热丝R的功率是保温时电热丝R功率的多少倍?
【答案】(1)E2亮.
(2)电暖水瓶在加热时等效电路如图1所示,保温时等效电路如图2所示.
图1图2
电热丝在加热时的功率
电热丝在保温时的电流
电热丝在保温时的功率
42、 电暖气是常见的家用电器之一,某电暖气的电路示意图如图26甲所示.L1和L2是两个指示灯,R1和R2为电热丝,通过调节旋转开关可以改变电暖气的档位.为避免 39、引起火灾,使电暖气被碰倒时能够自动断开电路,可以在电路中接入一个“防倾倒开关”.“防倾倒开关”及其原理如图26乙所示,在电暖气的底部有一个伸出外壳的塑料杆,当电暖气放置在水平地面时,塑料杆受到地面竖直向上的力而被顶起,接通顶部的触点.如果电暖气发生倾倒,塑料杆底部不受力,在弹簧的作用下顶部触点断开,电暖气便不再工作,该装置起到了“自动开关”的作用.在某次使用中,电暖气的旋钮开关接到档位“1”时,2min消耗的电能是48000J.已知R1:R2=4:7,指示灯L1和L2的电阻很小可忽略不计.
(1)“防倾倒开关”最好应安装在图26甲的电路示意图中A、B、C、D、E哪一点处;
(2)求电热丝R 40、2的阻值;
(3)当旋钮开关分别置于档位1和档位2时,求此电暖气的最大和最小功率的比值.
【答案】(1)“防倾倒开关”最好应安装在示意图中C点处
(2)R2=77Ω
(3) 11:4
43、医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒.图18(甲)为自动测定锅内温度的电路原理图,其中R0为定值电阻,A为温度指示表(实质是一支电流表).RX为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化).关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示.
锅内温度值/℃
25
37.5
50
62.5
75
87.5
100
112.5
125
RX对应的电阻值/Ω 41、
150
80
50
30
20
15
10
7
(1)若锅内温度为75℃时电流表指针指向0.24A;若锅内温度为112.5℃时电流表指针指向0.50A;若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.60A;则当锅内温度为125℃时热敏电阻的阻值RX为
(2)高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如下表所示.
锅内温度值/℃
87.5
100
112.5
125
锅内气压值/Pa
1.8×105
2.0×105
2.5×105
3.3×105
为使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112.5℃,高压锅盖上有一限压阀,图18(乙 42、为限压阀的原理图,限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成.当锅内气压超过
一定限度,锅内高压气体将圆柱形金属体顶起,并对外排气减压,从而起到限压的作用.已知圆柱形金属体的底面积S为0.2cm2,该金属体的质量为 kg.(外界大气压P0=1.0×105Pa,g取10N/kg)
【答案】(1) 5 (2) 0.3
44、 如图19(甲)所示,是一台式饮水机结构剖面示意图,控水槽中浮体A与阀门C固定相连,当浮体A恰好浸没时阀门C关闭,浮体A未浸没时阀门C略有下降,桶内水流入控水槽.已知桶内水位高40cm,阀门横截面积为1.0cm2,不计A、C本身质量及大气压强和热 43、损失.
(1)为使控水槽内保持一定水位,浮体A的最小体积应为多大?
(2)饮水机的电路如图19(乙)所示,水沸腾前,红灯亮、绿灯灭,加热管正常工作;水沸腾后,绿灯亮、红灯灭,加热管停止工作,试分析温控开关1和2在水沸腾前、后的通断情况及红、绿指示灯电阻R红、R绿应满足的条件.
【答案】(1)浮体A具有最小体积的条件是:浮体A刚好浸没在水中时,受到向上的浮力跟阀门C受到水向下的压力相等.
桶口处水的压强:
C受到水的压力为:
根据:
得
(2)温控开关1和2在水沸腾前同时闭合,在水沸腾后同时断开
灯泡的发光情况由实际功率决定,根据可知
>>所以>>
45、 如下图甲所示 44、为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压恒为24V,R0=10Ω,A为油量指示表(一只量程为0——0.6A的电流表),RX为压敏电阻,它的上表面面积为10cm2,其他阻值与所受压力的变化如下图乙所示,当油箱加满油时,油量指示表的示数如下图丙所示。
(1)当RX所受压力为零时,RX的阻值为多少?
(2)当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?(计算结果保留两位小数)
(3)油箱装满油时,油对RX的压力与压强各为多少?
【答案】 当F=0时,由图乙可知RX =300Ω
当油箱内汽油用完 45、时,F=0,RX =300Ω
由欧姆定律得I=U/(RX +R0 )=24V/(300Ω+10Ω)=0.08A
当油箱加满油时,由题意及图丙可知,此时I=0.6A
结合I=U/(RX +R0 ) 得, RX =U/I-R0 =24V/0.6A-10Ω=30Ω
当 RX =30Ω时,由图乙可知此时F=2.8N
油对RX的压强p=F/S=2.8N/(10×10-4m2)=2.8×103Pa
46、图19甲是某型号电子秤,其原理结构如图19乙所示.R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻使随所受压力F变化的关系如图19丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所 46、称物体的质量.设踏板的质量为5Kg,电源电压保持9V不变.g取1ON/Kg.
(1)空载时.电压表的示数为1V.求R0的阻值.
(2)该电子秤的量程多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻.使电子秤的量程变为11Okg.计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
【答案】(1)空载时,踏板的重力G0=m0g=5kg×10N/kg=50N.
根据图像可知,当压敏电阻所受压力为50N时,其对应的电阻为R1等于240Ω.
由欧姆定律可得通过压敏电阻的电流I1=(U-U1)/R1=(9V-1V)/240Ω=1/30A
47、压敏电阻和R0串联,由欧姆定律可得R0的阻值:R0=U1/I1=1V/(1/30A)=30Ω.
(2)电子秤量程最大时对应着电压表量程的最大值,此时R0分得电压为3V,
此时电路中的电流I2=U2/R0=3V/30Ω=0.1A
因为压敏电阻和R0串联,由欧姆定律可得压敏电阻的阻值R2为:
R2=(U-U2)/I2=(9V-3V)/0.1A=60Ω
由图像可得60Ω的压敏电阻对应的压力为950N,且踏板的重力为50N,
所以此时能称量的最大质量为m=G/g=(950N-50N)/10N/kg=90kg
(3)当电子秤的量程变为11Okg时,由重力公式可得:
G/ =m/g=110 48、kg×10N/kg=1100N
因为踏板的重力为50N,所以压敏电阻受到的总压力为1150N.
由图像可得,当压敏电阻所受压力为1150N时,其对应的电阻为R3等于20Ω.
根据欧姆定律可得此时电路的总电阻R总=U/I2=9V/0.1A=90Ω
串联的电阻R加=R总-R3-R0=90Ω-20Ω-30Ω=40Ω
要使电子秤的量程变为11Okg,应串联一个阻值为40Ω的电阻。
47、某天晚上,家里的所有用电器全部停止工作,请你猜想两种可能原因,并说明你将怎样去直接证实你的猜想.
原因一:
证实办法:
原因二:
证实办法:
【答案】原因1:整个小区停电
验证:观察小区其他家庭是否有电
原因2:家里用电功率过大(或某处电路短路),导致保险丝熔断(或空气开关跳闸)
验证:查看保险丝是否完好(或空气开关是否跳闸)
原因3:电卡所购电已经用完
验证:吧电卡插在电能表上进行查看






