.电学计算题集锦42.(9分)20XX年福建省节能宣传周的主题是:科学用电,共建节能型社会。
提倡居民夏季期间空调温度设定在26℃~28℃。
为响应倡导,小明将家中的一台额定电压为220V,制冷额定功率为1000W的空调,温度设定从原来24℃改为28℃,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2.5kW·h。
求:(1)这台空调正常制冷时,工作电流是多少?(计算结果保留一位小数)(1)这台空调一个月(按30天计算)可节约电能多少kW·h?(3)若某边远山区的“希望小学”,每间教室仅有两盏“220V40W”电灯,那么小明家中的这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时?43.(6分)如图所示,将两个电阻R1与R2并联后接在电压为24V的电源上,开关S闭合后干路电流为2A,通过电阻R1的电流是1.2A,求:R1与R2的阻值分别为多大?44.(6分)如图16所示,电阻R,和R2串联在电路中,现在要计算出RZ的阻值,图中所标出的物理量中至少需要知道哪几个量?如何计算?参考表中的示例填写表格(写出两种计算方法)45.(6分)如图17所示电路中,电源电压U恒定,L是标有"6V3.6W"的小灯泡,电阻R1=R2=10Ω当S1、S2都闭合时,小灯泡正常发光.求:(1)当S1、S2都断开时,电压表的示数是多大?灯泡的实际功率是多大?(2)当S1、S2都闭合时,电流表的示数是多大?电路中的总电功率多大?46.(6分)如图18所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15A;滑片P在中点C时电压表的示数为6V.求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值;(2)电源电压和R2的阻值.47.(8分)如图15所示,电源电压12V且保持不变,小灯泡标有"6V3W"字样。
(1)只闭合开关S时,小灯泡恰好正常发光,求电流表的示数和R,的阻值;(2)当开关S、S2、S3都闭合时,电流表示数是3A;求R2的阻值;(3)求通电10min,电流对R3所做的功。
4.)48.某农村学校食堂一个电热箱的电热丝烧断了,检修时发现电热箱的铭牌模糊不清,只能隐约看到“……额定电压220V……电阻48.Ω……”等字样。
电子器材商店只有两种规格为"220V500W”、“220V2000W”的电热丝。
小琼同学提出一个想法:将"220V500W”的电热丝截取一半替换烧断的电热丝,电热箱即可使用。
(1)通过计算说明,接入这样的电热丝,能符合电热箱额定功率的要求吗?并分析电热箱能否正常工作。
(2)请你再提出一种想法,帮助学校食堂换上合适的电热丝。
49.如图15所示,为一只手电筒的结构原理图.电源电压为3V,灯泡电阻为10Ω.(1)求电路接通后通过灯丝的电流;(2)为解释光的有关现象,爱因斯坦提出了光子说,他认为光的能量是一份一份的,每份能量叫做一个光子若灯泡发光的每个光子的能量约为3×10-19J,请你估算10s内它发出多少个光子.(假设电流所做的功全部转化为光能)50.如图14所示,L是“12V6W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器(阻值0—24Ω,设电源电压和灯泡电阻不变.(1)求小灯泡的电阻值.(2)闭合开关S、S1.滑片P在a端时,小灯泡恰能正常发光,电流表示数为0.9A,求R1的阻值.若滑动变阻器的滑片向右移至某处时,电流表示数为0.8A,求此时电路消耗的总功率.(3)闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移动过程中,灯泡消耗的最小功率.51.在如图所示的电路中,电源电压U=12V,且保持不变,灯L样,R1=10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,不考虑灯丝(1)开关S闭合,S1断开,移动滑动变阻器滑片P,使电压表动变阻器接入电路的电阻是多少?(2)开关S、S1都闭合,将滑动变阻器滑片P移至最左端时,电流表的示数是多大?此时灯L是正常发光吗?52.某同学在“用电压表和电流表测导体的电所示的电路图连接好电路,移动滑动变阻上标有”10V5W”字电阻随温度的变化。
示数为10V时,滑若灯L仍然能发光,阻”实验中,按如图器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别读出电压表和电流表的几组示数并记录,的电阻值为欧姆。
滑动变阻器的滑根据记录的数据,作出如图所示的U—I图线。
则被测电阻R1片在某一位置时,电压表的指针位置如图所示(电压表所接的量程为0—3伏特),则电压表的示数为伏特。
54.(7分)在学习了电学知识后,同学们尝试“设计电路和编制习题”,老师提供了以下器材:电源、两个“12V18W”的电阻和若干开关、导线.(1)小虎第一个完成设计,他设计的电路如图24所示.他编制的试题是:“在图24所示的电路中,闭合开关S1,通电5min产生多少热量?”请你解答此题:(2)小华思考一会儿,设计了能提供两种功率工作的电路.编制的试题是:“在小虎设计的电路上再加一个开关,使电路能以两种功率工作,其大、小功率之比是___________.”请你在图24中完成小华的设计,并将电路大小功率之比填入空格中.(3)小明经过认真思考后,用了三个开关,设计了能提供三种功率工作的电路.请你在图25的方框内,画出小明所设计的电路图.55.(6分)如右图所示,电源电压为15V,R1为400,开关S闭合后,电流表的示数为0.5A,求:(l)R1、R2并联后的总电阻多大?(2)R2是多大?(3)2min内电流通过电阻R2做多少功?56.我市阳逻电厂三期扩建工程完工后,其发电机组的总输出功率将达到2.4×106kW,成为华中地区最大火力发电厂之一。
(1)发电机的工作原理是什么?如果该发电机组一年输出电能1.2×1010kW·h,发电机组一年工作的总时间为多少小时?(2)如果某发电机每发出1度电,要消耗热值为3.0×107J/㎏的标准煤0.4㎏,该发电机的效率为多大?(3)若电厂通过供电系统用220V的恒定电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电,某天小刚发现自家“220V100W”的白炽灯工作10min时,消耗电能为4.86×104J,已知小刚家进户线上装有一空气开关,当电流达到20A时,空气开关自动“跳闸”,他家此时允许消耗的最大电功率为多大?(不考虑温度对电阻的影响)57.如图13所示电路,已知电源电压为6V,R的阻值为2Ω,R2的阻值为3Ω,R31, .学习必备 欢迎下载的阻值为 6Ω 。
求(1)S 1、S 2 都闭合时电流表的示数;(2)S 1、S 2 都断开时电路的总功率。
59.(6 分)在一次科技小组的活动中,同学们按照如图所示的电路在 A B 之间接入一根细铜丝,闭合开关 S 后,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持 3A 不变,过了一会儿,细铜丝熔断.在 AB 之间换接一根同长度的较 粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一固定值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的读数保持 3A 不变.小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么? (设电源电压保持不变)(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由) 答:(2)若粗铜丝电阻为 0.01Ω ,求:在 5s 内粗铜丝共产生的热量.(3)如果你家准备安装一台“220V 1500W ”的电热水器,你应该选用 (较粗/较细)的铜导线作用连接线比较安全.60.(6 分)小明学过安全用电知识后,想自制一只台灯,他选购了一只标号是“36V 36W ”的灯泡,回到家后在着手安装时,突然想起家中的插座提供的电压是220V ,于是他在包装盒内寻找说明书,但没有找到,却发现 了一只配件.(1)小明想知道配件的作用及有关它的性能参数(如额定功率、额定电流、电阻等) 于是设计了如图所示的 电路图和记录数据的表格,请你根据电路图帮助他把实物图连接完整 (2)小明在正确连接完电路后,将测得的实验数据记录在下列表格中,根据实验数据能够知道配件的性能参 数是 (只要求写出一个参数及其数值).(3)小明用“36V 36W ”的灯泡和配件制成了一只台灯,请你在虚线框内画出这只台灯的电路图,并说明配 件在电路中所起的主要作用是什么 答: .(4)你认为小明自制的台灯合理吗?(请简述理由) 答:.== 6.8 ⨯ 109 kg = 6.8 ⨯ 106 t (2分)(3)灯泡的实际电功率 P 实= W 1 =R (42、答案:(1)约 4.5A (2)75kw .h (3)937.5h 48、答案:(1)小琼的设计符合电热箱功率要求,理由略。
(2)其他设计方案方法一:将两根 500W 的电热丝并联接人电热箱方法二:将两根 2000W 的电热丝串联接入电热箱也可53、答案:(1) m = Q 1.972 ⨯ 1017 j放 q 2.9 ⨯107 j kg(2)W 省=W B - W A = P B t - P A t = (P B - P A )t=(1.5kW —1.16kW)×12× 500h = 2040 kW ·h (1分)l2年共节约电费:2040 kW ·h × O.5元/kW ·h = 1020元 (1分)(3)建议购买高效节能型空调.因为高效节能型空调能节约能源、提高效率、保护环境. (1分)54、解:(1)电阻的阻值:R=U 2/P= (12V)2/18W=8Ω (1 分) 通过电阻的电流:I=U /R 串=U /2R=12W(2×8Ω )=0.75A (1 分)电路通电 5min 产生的热量:Q=IR 串 t=(0.75A)2×2×8Ω ×60×5s=2.7×103J (1 分) (2)2∶1 (1 分); 见下左图 (1 分) (3)见下右图 (2 分)56 答:1)发电机的工作原理是电磁感应现象由题意所知,W =1.2×1010kWh P=2.4×106kW根据 P =W t得到 t = W P= 1.2⨯1010 kWh = 5 ⨯ 103 h2.4⨯106 kW(2)完全燃烧 0.4 千克煤所放出的热量 Q =qm=3.0×107J/㎏×0.4 ㎏=1.2×107J W 有=1kWh=3.6×106J发电机的效率η = W 有 Q⨯ %= 3.6⨯106 J ⨯ % = 30%1.2⨯106 Jt 14.86⨯104 J600s= 81W根据 P =UII = U 得 P = U 2RRP额=U 额,P 实= U R 实57、、答案:解:S 1、S 2 都闭合时,R 2、R 3 并联总电流 I =U / R 2+ U / R 3=6/3+6/6A=3A (3 分)S 1、S 2 都断开时,R 1、R 2 串联总功率 P=U 2/( R 1+R 2)=36/(2+3)W=7.2W (3 分)答:电流表示数为 3A ,总功率为 7.2W 。