电学计算题1.电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多档位工作的要求。

将电热炉接入家庭电路中。

(1)当电热炉只有发热电阻R1工作时，通过它的电流是多大?(2)若要求电热炉发热功率最大，R1、R2应怎样连接?求出这个最大功率值。

(3)图34是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，……9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。

如旋钮上的箭头指向图中位置C时，金属滑片将3、4触点接通，同时也将8、9触点接通。

试分析旋转开关的箭头指向何位置时，电热炉的功率最大?2．星期天，小明和妈妈一起去买电热水器，在眼花缭乱的商品中，售货员极力推荐的一种电热水器引起了小明的注意。

这种电热水器叫即热式电热水器，又叫快热式电热水器。

售货员熟练地说出了以下5条优点：①不需预热；⑦节能省电；⑦不易结水垢；④体积小巧；⑤水温恒定。

果真如此吗?小明和妈妈把这种新型的热水器和传统热水器进行了对比，他们发现传统的热水器有一个较大的水箱，当水箱内的水达到合适的温度才可以使用。

而这种电热水器没有水箱。

第4条优点是显然的。

其他4条优点可信吗?(1)请你从上面其余4条优点中，任选1条说明是否可信以及理由。

(2)小明家的电能表表盘如图35所示，若小明家购买最大额定功率为8kW的即热式电热水器，通过计算回答小明家是否需要更换电能表?(3)妈妈打算选择最大额定功率为3kW的即热式电热水器用作淋浴。

已知—般淋浴所需热水的流量为4—6L／min，水的比热容为4．2×lO3J／(kg．℃)，若冬天淋浴需要将水温升高30℃，通过计算说明妈妈选择的这个热水器是否合适?3．如图23甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为Ω=401R ，电源电压及灯L 的电阻保持不变。

当1S 、2S 均闭合且滑片滑到b 端时，电流表1A 、2A 的示数分别为如图23乙、丙所示；当1S 、2S 均断开且滑片P 置于变阻器的中点时，电流表1A 的示数为0.4A ，求：(1)电源的电压； (2)2R 的电阻；(3)灯L 的电阻；(4)整个电路消耗的最小电功率；(提示：电路的总电阻最大时消耗的电功率最小)。

4．如图同学们常见的家用饮水机，它的铭牌上标有：额定电压220V ，频率50Hz ，加热功率350W 。

将它接在220V 的电压下，（1） 当它处于保温状态时，饮水机中的电流为0.1A ，这时饮水机消耗的电功率是多大？（2）当它处于加热状态时，如果消耗的电能全部用来加热水，它能使热水罐中0.5kg ，20℃的水的温度升高到90℃要多少时间？（3） 它的工作原理比较简单：整个电路由一个电热元件R 1、一个限流电阻R 2和一个温控开关S 组成（如图13）。

当S 接a 时，电热元件R 1被接入电路中，饮水机开始将水加热；当水温达到一定温度时，温控开关自动切换到b 处，饮水机处于保温状态。

请你按上述原理完成图13中的电路图。

5．如图是一条电热毯电路的示意图，R 0是发热电阻丝，R 是串联在电路中的电阻，S 是控温开关。

电热毯标牌上标有“220V40W ”字样。

问（不考虑温度对电阻值的影响）：⑴、要使电热毯处于低温挡时，开关S 应处于什么状态？⑵、发热电阻丝R 0的阻值是多大？⑶、当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A ，则在10s 内电阻丝R 0产生的热量是多少？6．小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图13摄氏度，充满水后，小明将调温开关调到如图13乙所示的位置。

接通电源，加热指示图13R R 0 220V灯亮，达到设定温度时，加热指示灯熄灭。

请你帮助小明回答下列问题：（1）加热指示灯从亮到熄灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯灭需要多少时间？（3）若实际经过2h30min 指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？()7．如图10所示电路中，小灯泡L 标有“6V 6W ”字样，R 2＝3Ω，当S 1、S 2都闭合时，电流表示数为1.2A ，这时小灯泡L 正常发光，求：(1)电源电压U(2)电阻R 1的阻值(3)当S 1、S 2都断开时，小灯泡L 消耗的功率8．小明家的电能表表盘如图16所示。

(1) 那么他家能接入电路的用电器的总功率最大为多少W ？(2) 若只将一只冷暖两用空调机（铭牌如下表）接入电路中，持续制冷工作4.5h ，他家电能表上的示数应变为多少？(3) 小明单独使用一个小电器时，他测得电能表每4min 转一圈，试求该小电器的功率。

9．一只标有“220V 100W ”的白炽灯，正常工作时两端的电压是多少？此时灯丝的电阻是多少？正常工作1小时消耗电能是多少？10．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V 。

开关S 闭合后，电流表的示数为0.5A ，机型KFR －27WG 主要功能冷暖两用 制冷功能840kJ/h 制热功能1176kJ/h 电压220V 输入功率(制冷)0.96kW 图16 0 2 5 7 2 kWh KILOWATT-HOUR 220Ｖ 20Ａ 50～ 600Revs/k电压表V l的示数为3V 。

当把滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，电流表的示数为0.3A 。

求：①电压表V2的示数；②电阻R1的阻值；③滑动变阻器的最大电阻；④滑片移到最右端时，V l的示数及此时电路消耗的总功率。

11．如图5 所示电路，电源两端电压U＝7.5v , 且保持不变，R 为保护电阻，L 为标有“6 V 3w”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化。

电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3v 。

闭合开关S 后，要求灯L 两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为。

12．张华在家看完电视后，习惯把遥控器一摁，就算把电视关了。

有一次他发现电视机上还有一个指示灯亮着（实际上此时电视机处于待机状态）。

于是他想：这时电视机是否还在消耗电能呢？一次父母要外出旅游，他征得父母同意，设计了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有用电器的电源插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去爷爷家住了3天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数。

记录数据如右表。

问：（l）张华外出这段时间里，他家的电视机消耗的电能是多少kw·h？（2）张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W？（3）桂林市人口共计约480万，估计有近60万台电视机，假设平均每台电视机每天处于待机状态15h，待机功率与张华家电视机相同，则每月（按30天计）共浪费的电能约为多少kw·h？（4）要显著降低电视机这种不正常的电能消耗，你认为应该采取什么措施？13．某同学用同一品牌型号如图所示的电水壶做物理实验，测得的数据填在了下面表格内．请你根据以上数据进行计算与分析：(1)计算出XX—l型电水壶的工作电流和壶中水所吸收的热量．(2)计算出XX一2型电水壶所消耗的电能和烧水的效率．(3)如果你为家里购买该品牌电水壶，你在选择型号时应该考虑到哪些问题并说明理由．14．冬天，伍珍同学使用电热毯时，发现电热毯有高温和低温档，她决定探究电热毯内部电路．图甲、乙分别为他和裘实设计的电热毯的模拟电路图(电炉丝相当于电热毯内部发热电阻)．(1)图甲中定值电阻R1=10Ω(置于电热毯外部)，电炉丝R2＝20Ω，请计算低温档时发热电功率；(2)图乙中两根电炉丝R2=20Ω、R3＝10Ω，请计算高温档时发热电功率；(3)请对两个同学设计的模拟的电路进行评估(请指出你认为好的设计电路，并说明优点和缺点)。

15．医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同．如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)．电源电压恒为4.5V．(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到115℃时，器械共吸收多少热量?[c钢=0.46×103J／(kg·℃)](2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内，其受压面积为2cm2，如果R1表面能承受的最大压力为70N，则锅内允许的最高气压是多少?(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)，当锅内气压不高于1标准大气压时，A1显示气压值都为0，此时R1阻值为200Ω，求：气压表零刻度线应标在电流表A l刻度盘多少毫安处?(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内，A2为显示温度的仪表(实温度t／℃80 85 90 95 100 105 110 115 ……电阻R2／Ω120 110 100 90 80 70 60 50 ……当电流表A2示数为60mA时，锅内的温度为多少?16．如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少.已知：压力传感器压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …电阻R/Ω500 380 310 245 200 170 150 …若压力传感器的上表面面积为5cm，汽油热值为4.6× 10J/㎏，汽油密度为0.7×103㎏/m3,电源电压为6V.请回答：(1)当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？(2)若油箱内油为10㎏时，汽油完全燃烧能放出的热量是多少？(3)如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时，电路中电流是多少？17．电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能；这一功能虽给人们带来了方便，但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。

例如，小明家的一台34吋彩色电视机的待机功率大约是10W。

假如他家每天平均看4h电视，看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。

试计算：⑴小明家因这台电视机待机一年浪费的电能是多少千瓦时？⑵如果这些电能全部用来烧水，可以将多少15℃的水加热到40℃？如果小明同学洗一次澡需要50kg、40℃的水，这些水可供他洗多少次澡？⑶请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议。

18．某校初三（2）班教室里有一部GB—05型台式饮水机，其结构剖面示意图如下。

控水槽中浮体A与阀门C固定相连，起初浮体A恰好浸没时阀门C关闭；A未浸没时C略有下降，使桶内水流入控水槽。

已知阀门C的横截面积为1.0cm2，不计大气压强，g取10N/kg。

则：（1）不计浮体A及阀门C的重力，阀门C刚关闭时，浮体A及阀门C这一整体在哪两个力的作用下平衡？如果浮体A的体积为45cm3，为使控水槽内保持一定水位，水桶内的水至多有多高？（2）若浮体A及阀门C的重力不能忽略且为0.1N，水桶内装有深为40cm的水，为使控水槽内保持一定的水位，浮体A 的体积至少为多大？19．如图所示电路，灯泡L上标有“4V 2W”字样，R0=5Ω，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器，其滑片P起初处于中点，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V。