初中物理电学计算、综合解答题部分.doc

九年级物理练习题电学部分(电功、电功率) （二）计算、综合解答题部分四、计算题课 改 试 题1.【2013安徽课改】当加在白炽灯两端的电压与其额定电压相比变化不大时，可认为灯丝的电阻保持其正常工作时的电阻值不变我们知道，在用电高峰期时，尤其是农村，家庭电路的白炽灯比正常发光时要暗些（1）请你分析发生上述现象的原因（2）一个标有“220V 40W ”的白炽灯泡，它正常工作时，灯丝电阻是多少？【解】（1）用电高峰期，干路中电流增大，导致线路分担电压过多，从而使得加在灯泡两端电压不足220V。（本题若从线路上能量损耗的变化回答也可）（2）（3）220VS1S2R1R22.【2013广州课改】小芳利用电阻值分别为R1=121、R2=60.5的两根电阻丝，两个开关（S1、S2）和若干电线，设计一台有低、中、高三档不同的电功率的电取暖器，简化后的电路图如图9所示求：（1）电取暖器工作于低档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的电流的电功率多大？（2）电取暖器工作于高档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的干路电流和电功率多大？（计算结果保留小数点后两位）【解】（1）I11.82A，P1400W（2）I23.64A，I5.46A，P2800W，P1200W3.【2013广州课改】小芳家庭电路的一部分如图11所示，未画出的部分还接有正在工作的其他用电器她要利用电路中的电能表和手表测出图11中电灯的电功率（）电能表面的示意图如图12所示，表面上标的“3000RkWh”表示什么？（）请你为小芳设计一合理的实验方案，要求：写出主要的实验步骤，写出电灯的电功率表达式（用实验测量的物理量表示）0 0 2 00单相电能表 DD10 220V 2.5(5)A 50Hz 3000r/ kWh. 1989年11月No:135892 市电表厂kWh图12图11电灯开关【解】（1）“每消耗（用）1kwh电能，转盘转过3000转，这一问只要意思对就给分;（2）实验步骤：将其它用电器的开关断开；闭合电灯支路的开关，让电灯发光用手表记录观察电能表在时间ts内转过的转数n；电功率表达式P4.【2013湛江】小明家用的电能表及上月月初、月末的两次读数如图13甲、乙 所示求：（1）小明家在上月用电多少kWh?（2）小明家接有“220V 200W”电视机一台，“220V 1000W”电热水器一台，“220V 800W”电饭煲一个，问最多还能接“220V 40W”的电灯多少盏?（3）小明将家中其他的用电器关闭，只让电热水器正常工作30min，问该电能表的转盘应转多少周?【解】（1）上月用电W用=366kWh-216kWh=150kWh （2）电能表还能容纳的电功率P=220V10A-200W-1000W-800W=200W 灯泡的盏数n=200W40W=5 （3）电热水器做功为W=Pt=lkW0.5h=0.5kWh 电能表应转的周数N=0.5kWh600r(kWh)=300r答：（1）上月用电150kWh（2）最多还能接5盏“220V 40W”的电灯 （3）电能表的转盘应转300转5.【2013湛江】电动摩托车实用、环保、污染少，很受人们的喜爱现有某型号的电动摩托车的一些性能参数如表2所示：表2整车净重80kg最高车速45kmh蓄电池的电压48V轮胎能承受的最大压强2105Pa蓄电池类型高能免维护铅酸型车轮直径40cm一次充电储存的电能3.5lO6J行驶噪声62dB（1）若该电动摩托车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.510-2m2，那么其载重量最大不能超过多少kg?(取g=10Nkg)（2）若该车以10ms的速度匀速行驶时，受到的阻力为50N，电能转化为机械能的效率为80，求该车充一次电后，以所述情况行驶时，最多能行驶多远?此过程中摩托车的工作电流是多大?【解】（1）轮胎对地面的最大压力为F=pS=2105Pa1.510-2m2=3000N 车最大载重时总的质量为m总=Gg=Fg=3000N10Nkg=300kg 所以车的最大载重量为m载max=m总-m车=300kg-80kg=220kg （2）依题意，电能转化为机械能为W机=80W电所以，充一次电最多能行驶的距离为： 此过程所用时间为 所以，摩托车的工作电流为 或 所以工作电流为 答：(1)载重量最大不能超过220kg(2)充一次电以本题所述的情况行驶时，最多 能走5.6104m此过程中该车的工作电流为13A 6.【2013福州】2013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2628。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2.5kWh。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） （2）这台空调一个月（按30天计算）可节约电能多少kWh? （3）若某边远山区的“希望小学”，每间教室仅有两盏“220V 40W”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?【解】（1）约4.5A （2）750kWh （3）937.5h电热水器额定电压220V额定功率2000W容 量50L 7.【2013河南课改】电给我们生活带来了极大的方便，但使用不当也会造成危险小明家电能表的几个重要参数如图12所示，家中铺设电路所用的电线允许通过的最大电流为15A，家中已有用电器的总功率为2200W,最近又准备购买一台电热水器，性能指标如右表所示。这种电热水器是否适合他家使用呢?小明对这个问题进行了认真地研究。（1）添置这么大功率的用电器，是否超过电能表的负荷?请你通过计算写出你的看法。 （2）如果安装了这台电热水器，家中所有用电器同时工作时的最大电流将达到_A，家中电路所用的电线_承受(选填“能，或“不能”)。（3）通过对以上问题的研究，你认为如果他家购买了这台电热水器，在使用时应该采取什么措施?请你为他家提出建议。(要求正确提出一条建议即可)（4）请你算一算；按照当地lkWh的电费为055元的标准，如果这台电热水器每天正常工作1h，小明家一个月需交纳多少元电费?(每月按30天计算)【解】（1）P总UI=220V20A4400W P2200W+2000W4200W30mA 所以小明不安全31.【2013南京】一电动机线圈的电阻为1，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作（1）在求电动机正常工作1min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法小明解：W=UIt=2V0.8A60s=96J小华解：W=I2Rt=（0.8A）2160s=38.4J你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由（2）求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？【解】（1）小明对因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，大部分电能转化为机械能，所以电动机工作时电功大于电热（或电动机的电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律）（2）1min内这台电动机所转化的机械能W /WQ96J38.4J57.6 J32.【2013苏州】一盏白炽灯上标有“220 V100 W”字样（1）求这盏白炽灯正常工作时的电流（2）若用长导线把这盏白炽灯接到远处的电源上，该电源的供电电压恒为220V，这时白炽灯实际消耗的电功率仅为81W，求导线上损耗的电功率（设灯丝的电阻不变）（第32题解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）【解】（1）A=0.45A（2） 198V=AP线=9W33.【2013宿迁】如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路RR0S220V中的电阻，S是控温开关。电热毯标牌上标有“220V 40W”字样。问（不考虑温度对电阻值的影响）： 、要使电热毯处于低温挡时，开关S应处于什么状态？、发热电阻丝R0的阻值是多大？、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R0产生的热量是多少？【解】开关应处于断开状态R0 = =1210（）电阻丝10s内产生的热量Q = I2R0t = (0.1A)2121010s=121J型 号JL88水 容 量/L80自身质量/kg4034.【2013泰州】星期天，小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表：观察对象有关活动与相关记录观察电热水壶铭牌额定电压：220V 额定功率：1kW观察电能表铭牌有关参数：220V 10（40）A 50Hz 300r/kWh在电热水壶烧水时观察电能表关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表，表盘在2min内转过了9r.请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题. （1）若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值.（2）在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率. （3）将问题（2）的求解结果，与小明在活动中记录的有关数据进行比较，提出一个有待进一步研究的新问题.（注：只提出问题，不要求作说明或解答）【解】（1）R=48.4 （2）W=0.03 kWh（或1.08105 J）P=900W （3）为什么计算的电功率小于（或“不等于”）电热水壶的额定功率？或计算的功率变小(或“计算的功率不等于热水壶额定功率”)的原因是什么？或计算的电功率变小(或“不等于热水壶的额定功率”)是由于热水壶不正常工作吗?（围绕计算的功率与额定功率所提出的问题，只要基本合理就得分,其他毫不相干的问题不得分）35.【2013镇江】）如图反映了一只“220V 100W”的白炽灯正常工作时能量转化情况.（1）在图中空白括号内填上适当的能量名称.（2）求白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率.（3）求白炽灯连续正常工作10h消耗的电能.【解】（1）光能 （2）电能转化为光能的效率：= 10/100 100%= 10%（3）白炽灯连续工作10h消耗的电能 W = Pt= 0.110kWh= 1 kWh36.【2013镇江】在一次科技小组的活动中，同学们按照如图所示的电路在AB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0.01，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.【解】（1）细铜丝的电阻较大，根据焦耳定律，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，所以细铜丝熔断.（2）5s内粗铜丝产生的热量Q = I2R1t= 320.015 J= 0.45 J（3）细铜丝的电阻值R2 = U/I = 3/3= 1（4）较粗.37.【2013锦州】如图10所示电路，电源电压和灯丝电阻均保持不变，R2=40.当P置于B端时，电压表示数为2V，R1两端电压与R2两端电压之比为2：1，5min内R2产生的热量为480J；当P滑到A端时，L正常发光.求：(1)电源电压； (2)R1的阻值；(3)L的额定功率.【解】当P置于B端时，R1、L、R2串联Q=I2RtU2=I2R2=0.2A40=8V 又U1：U2=2：1，U1=2U2=28V=16VU=U1+UL+U2=16V+2V+8V=26V当P滑到A端时，R2与L串联，L正常发光 PL额=UL额IL额=IL额2RL=(0.52A)210=2.704W答：电源电压为26V，R1的阻值为80，L的额定功率为2.704W.38.【2013包头市】一盏标有220V100W”字样的白炽灯，把它接到220V的电源上时，由于与灯连接的导线过长，电阻较大，测得该灯的实际功率只有81W(假设灯丝电阻不变)。求：（1）该灯正常发光时，灯丝的电阻是多大?（2）与灯相连的导线上消耗的功率为多少?【解】（1）484 （2）9WCAB39.【2013东营】某电器厂欲设计一种高、中、低温三档的家用电饭锅，要求高温发热功率为1000W，其发热体电阻丝如图所示，A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝的中点（电源电压保持不变）. 说明各档位的连接方式（文字表述、画图说明均可）. 分别计算出中、低两档的发热功率. 【解】、连接为一接线柱，为另一接线柱，电饭锅处于高温档 或C为一接线柱，B为另一接线柱，电饭锅处于中温档 为一接线柱，C为另一接线柱，电饭锅处于低温档设电饭锅电阻丝的总电阻为R电饭锅处于高温档时，据得：电饭锅处于中温档时，500W电饭锅处于低温档时，250W40.【2013锦州】右表是小明家新买的电冰箱铭牌上的部分数据.小明所在地区每度电按0.4元收费，正常使用这台电冰箱30天，消耗的电能是多少焦？应付的电费是多少元？冷冻室容积 86L 冷藏室容积 120L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 输入总功率 125W 耗电量 0.55kwh/24h 【解】由题意得：W=0.55kw3024h=16.5kwh=16.53.6106J=5.94107J应付电费=16.5kwh0.4元/(kwh)=6.6元答：正常使用这台电冰箱30天，消耗的电能是5.94107J，应付电费是6.6元.41.【2013上海】在图9所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为10欧。闭合电键S后，电流表的示数为1安，通过电阻R2的电流为0.6安.求：（1）电源电压U。（2）电阻R1的阻值。（3）通电10秒，电流通过电阻R1所做的功Wl。【解】（1）4V （2）6。7 （3）1642.【2013上海】甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，他们使用的电源电压相同且不变，选用的滑动变阻器上都标有“20 2A”字样，待测的两小灯额定电流均为035安。两位同学分别正确连接电路进行实验。甲同学观察到当小灯正常发光时，电压表的示数如图12（a）所示，且变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为10欧），则甲同学所测小灯的额定功率P额甲为_瓦，所使用的电源电压U为_伏。乙同学观察到当小灯正常发光时，电压表的示数如图12（b）所示，则乙同学所测小灯的额定电压U额乙为_伏。当两灯均正常发光时，乙同学所测小灯发光较_（选填“亮”或“暗”）。43.【2013玉溪】小林刚买了一款TCL3188手机。阅读手机的用户手册时，看到在“电池”栏中有如图14所示的说明，在手机电池上印有如图15所示字样。(符号“mAh”表示“毫安时”，是电量Q的单位) （1）这块电池正常工作时的电压是多少？ （2）假如这款手机连续通话时间只有2h，在连续通话时，手机中的电流有多大？消耗的电功率是多少？ （3）这块电池充满电后能够提供多少电能。【解】（1）电池正常工作时的电压U=3.7V （2）I=Q/t=550mAh/2h=275mA P=UI=3.7V0.275A=1.02W （3）W=UQ=3.7V0.55A3.6103s=7326J44.【2013玉溪】如图16所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18，小灯泡上标有“6V 3W”字样。求： （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？ （2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？ （3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？ （4）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？【解】（1）R灯=U额2/P额=(6V)2/3W=12 I额=P额/U额=3W/6V=0.5A （2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联 U滑=U-U额=12V-6V=6V R滑=U滑/I额=6V/0.5A=12 （3）闭合S、S1、S2时，R0与滑动变阻器并联 I=I额+1A=0.5A+1A=1.5A I滑=U/R滑=12V/12=1A R0=U/(I-I滑)=12V/(1.5A-1A)=24 （4）闭合S、S1、S2，滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小 I最小=I0+IR=12V/24+12V/18=7/6A P最小=UI最小=12V7/6A=14W45.【2013湖州】如图所示，已知电阻R120欧，R230欧，当开关S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.3安。求：电源电压为多少？把两开关都闭合，此时电流表A的示数为多少？电路的总功率为多少？【解】UIR10.3安20欧6伏 R并12欧I0.5安PIU0.5安6伏3瓦46.【2013临沂】小磊学习了电学知识后与同学小光一起对他们住宅楼的用电情况作了调查。通过调查得知住宅楼内所有用电器功率(如下表所示)，同时还观测到：在用电高峰时，用电器两端电压达不到220V，最低时电压只有210V；在用电低谷时，电压又略高于220V，最高达225V。（1