24、GL17电综(3)

1 24 GL17 与生活有关电综与生活有关电综 3 1 如图甲是某型号的电暖气 图乙是其内部的电路简化图 表格中列出了有关参数 当只 闭合开关 S1时 电暖气处于 700W 的档位工作 型 号 操作方式手动 功率选择2000W 1300W 700W 三档可调 额定电压220V 1 电暖气在 2000W 档位正常工作时 电路中的开关处于什么状态 2 电暖气在 700W 档位正常工作时 通过电暖气的电流是多少 结果保留整数 3 某一次使用中 先让电暖气在 2000W 档位正常工作工作 15min 随后调到 700W 档 位正常工作工作 2h 共消耗多少电能 2 图甲是某家用电暖气 图乙为其简化电路原理图 在电暖气跌倒时跌倒开关自动断开 切断电源 保证安全 电暖气有 高温档 和 低温档 两个档位 已知发热电阻 R1 60 5 发热电阻 R2 44 请回答下列问题 1 使用电暖气时应选用 插座 选填 两孔 或 三孔 2 计算电暖气在高温档时正常工作的电流 3 计算电暖气在低温档时正常工作 5h 消耗多少 kW h 的电能 2 3 如图是家用电热水壶的照片 通电后 壶内底部的电热丝发热 可将壶内的水烧开 电 热水壶的相关参数如表 请根据表中参数计算 额定电压220V 额定功率1100W 频率50Hz 容量1 5L 1 电热水壶正常工作时通过壶内电热丝的电流 2 电热水壶正常工作 5min 产生的热量 3 若用户输电线路的电压下降了 10 此时电热水壶的实际功率 认为电热丝电阻不 变 4 如图 34 所示电路 电源电压保持不变 R2 40 当滑动变阻器滑片 P 置于 b 端时 R1 两端电压与 R2两端电压之比为 3 2 5min 内 R2产生的热量为 120J 求 1 当滑片 P 置于 b 端时 电路中的电流 I 2 当滑片 P 置于 b 端时 电阻 R1接入电路的阻值 3 当滑片 P 置于 a 端时 电路的总功率 P 图 34 P S ab R1 R2 3 5 小林家新买了一台饮水机 小林的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执 妈妈 认为关机可以节省电能 理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加 热 爸爸则认为关机后第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能 于是小林查到饮水 机铭牌如表所示 他决定用实验来化解父母的争执 第一天晚上十点 他关掉家中的其他用电器 只保留饮水机的加热功能 记下此时电能表 的示数为 1150 5kW h 第二天早晨六点钟 水温达到预定温度 95 他又读出电能表的 示数如图所示 第二天晚上十点 他将饮水机关闭 次日早晨启动 饮水机在额定功率下 将同样的水加热到预定温度 95 用时 9min 请解答下列问题 1 饮水机正常加热时的电流是多少 2 通过计算判断小林爸爸妈妈谁的方法更节能 额定电压 220V热水包容积 1 2L 频率 50Hz冷水包容积 0 5L 制热功率 880W保鲜柜容积 16L 制冷功率 98W防漏电类型 I 类 4 6 图甲是一个豆浆机的实物图 豆浆机的中间部位是一个电动机 电动机通过金属杆带动 其下部的刀片旋转 旋转的刀片可将原料粉碎打浆 刀片外部是一个环状加热管 电热丝 用来对豆浆加热 该豆浆机的部分参数如表所示 制作豆浆的过程是加热和打浆交替进 行 图乙是该豆浆机做好一次豆浆的 P t 图象 求 额定电压220V 频率50Hz 电动机功率110W 加热功率1210W 1 豆浆机正常打浆时 通过电动机的电流 2 加热管电阻丝的阻值 3 豆浆机做好一次豆浆 消耗的总电能 7 小英家里有一个电吹风 该电吹风的工作原理如图 29 甲所示 电吹风工作时可以吹出 热风也可以吹出凉风 小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中 她把电吹风的实际 功率随时间的变化关系用图 29 乙记录了下来 求 1 电风扇单独工作 1 分钟 电流做多少功 2 电吹风的电热丝在工作时的电阻值 5 8 2016 盐城校级模拟 CFXB 型 220V 1100W 电饭煲的原理图如图所示 它有高温烧 煮和焖饭 保温两挡 通过单刀双掷开关 S 进行调节 R0为电热丝 当开关 S 接高温烧煮 挡时 电路的功率为 1100W 当开关 S 接焖饭 保温挡时 电路的总功率为 22W 求 1 电饭煲在高温烧煮挡时 开关 S 应与哪个触点连接 2 电热丝 R0的阻值多大 3 当电饭煲在正常焖饭 保温时电路中的电流多大 焖饭 保温 10min 电热丝 R0产 生的热量为多少 9 我国有丰富的风能及太阳能资源 路灯作为户外装置 两者结合做成风光互补路灯 无 疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案 如图所示为某公司生产的风光互补 LED 路灯外形图和电路原理图 该灯电路中两只 LED 灯是并联的 每套路灯的相关参数如表 求 太阳能电板24V 280W1 块 风力发电机24V 300W1 台 蓄电池12V 120Ah2 块 LED 灯24V 60W2 只 1 两个 LED 灯正常发光时 通过光控开关 S 的电流 2 如果用风光互补路灯替换发光亮度相同的 400 瓦的传统路灯 那么 1000 套风光互补 路灯每天工作 10 小时节约多少电能 6 二 半导体电阻二 半导体电阻 1 半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间 其电阻随温度的升高而减小 且受温度 影响较大 如图甲所示 是某半导体材料的电阻随温度变化的关系图象 根据这种半导体 材料特性 某同学设计了一个电路 如图乙所示 可以测定某一空间的温度 已知定值电 阻 R0阻值为 40 1 当环境温度为 20 时 电流表的读数为 0 2A 求电源的电压 2 电流表的读数为 0 3A 时 求电阻 R0消耗的电功率 三 常规电综三 常规电综 1 2016 益阳模拟 如图所示的电路中 电源电压不变 小灯泡的额定电压为 2 5V 变 阻器的最大阻值 R 为定值电阻 R0的三倍 闭合开关 S 当滑片 P 置于某点时 电压表示数 为 2 5V 电流表示数为 I1 当滑片 P 置于最右端时 电流表示数为 I2 且 I2 I1 4 5 两 次变阻器连入电路的电阻之比 R1 R 8 15 图是该小灯泡 I U 图象 求 1 小灯泡正常发光时的电阻值 2 滑片置于最右端时 小灯泡的实际功率 3 电源电压 7 2 某科技活动小组设计了如图所示电路 已知电源两端电压 U 保持不变 当闭合开关 S1 S2时 电压表的示数为 9V 电流表的示数为 0 3A 电阻 R1消耗的电功率为 0 9W 当只闭合开关 S1时电流表的示数为 0 2A 求 1 电源电压 U 2 电阻 R3的阻值 3 空气污染指数 API Air Pollution Index 的英文缩写 是一种反映和评价空气质量的 方法 便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度 某兴趣小组为了检测空气质量的指 数 设计了如图甲所示的检测电路 R 为气敏电阻 其电阻的倒数与空气质量指数的关系 如图乙所示 已知电源电压 12V 保持不变 R0 5 当电压表示数为 4V 时 求 1 通过 R0的电流 2 2min 内 R0消耗的电能 3 此时空气质量指数 8 4 某元件 R 标有 6V 6W 字样 阻值不变 将该元件与灯 L 接入如图甲所示电路中 通 过灯 L 的电流随电压变化的图象如图乙所示 电流表量程为 0 0 6A 电压表量程为 0 3V 闭合开关 在保证电路各元件都安全的情况下 灯 L 的最大电功率可达到多少 W 5 在用伏安法测定值电阻 R1阻值的实验中 某同学误接成了如图甲所示的电路 测得的 有关电流表和电压表的数据如表所示 并根据表格中的数据绘制成如图乙所示的 U I 图 象 电源两端的电压不变 求 U V765432 I A0 20 40 60 81 01 2 1 该电路的电源电压为多少伏 2 定值电阻 R1的阻值为多少欧 3 当电压表示数为 7V 时 定值电阻 R1的功率为多少瓦 9 6 如图所示 是某种 电子测重仪 的原理图 其中电源两端电压 U 恒为 3V A 为托盘 P 为金属滑片且固定在托盘下的弹簧上 并能随弹簧上下滑动 开关 S 闭合 当托盘中不 放物体时 P 位于 R 的最上端 R0的电功率为 P1 当称量物体质量达到最大值时 滑片 P 位于 R 的最下端 R0的电功率为 P2 且 P1 P2 1 9 求 电子测重仪正常工作过程中 电压表示数的范围 请画出相关电路的等效电路图 10 24 GL17 与生活有关电综与生活有关电综 1 解 1 电暖气在 2000W 档位正常工作时 电路的总功率最大 由 P 可知 电路中的总电阻应最小 由电路图可知 同时闭合 S1和 S2时 R1与 R2并联 电路中的总电阻最小 2 由 P UI 可得 电暖气在 700W 档位正常工作时通过电暖气的电流 I 3A 3 由题意可知 电暖气在 P1 2000W 2kW 正常工作工作时间 t1 15min 0 25h 电暖气在 P3 700W 0 7kW 正常工作工作 t3 2h 由 P 可得 这次使用时消耗的 电能 W P1t1 P3t3 2kW 0 25h 0 7kW 2h 1 9kW h 答 1 电暖气在 2000W 档位正常工作时 电路中同时闭合 S1和 S2 2 电暖气在 700W 档位正常工作时 通过电暖气的电流是 3A 3 某一次使用中 先让电暖气在 2000W 档位正常工作工作 15min 随后调到 700W 档 位正常工作工作 2h 共消耗 1 9kW h 2 解 1 插座分两种 双孔插座和三孔插座 为了防止压力锅工作过程中漏电引起触 电事故 必须采用三孔插座 在将压力锅接入电路的同时 其外壳与大地连接 2 由电路图可知 跌倒开关闭合 开关 S 接 1 时 电路中的电阻最小 电暖气处于高 温档 此时正常工作的电流 I 5A 3 由电路图可知 跌倒开关闭合 开关 S 接 2 时 电路中的电阻最大 电暖气处于低 温档 则低温档时的电功率 P 800W 0 8kW 由 P 可得 正常工作 5h 消耗的电能 W Pt 0 8kW 5h 4kW h 答 1 三孔 2 电暖气在高温档时正常工作的电流为 5A 3 计算电暖气在低温档时正常工作 5h 消耗 4kW h 的电能 3 解 1 由 P UI 可得 电热水壶正常工作时通过壶内电热丝的电流 I 5A 2 电热水壶正常工作 5min 产生的热量 Q W Pt 1100W 5 60s 3 3 105J 3 因为电热丝的电阻不变 实际电压 U实 1 10 U 90 U 实际电功率 P实 90 2 P 90 2 1100W 891W 答 1 电热水壶正常工作时通过壶内电热丝的电流为 5A 2 电热水壶正常工作 5min 产生的热量为 3 3 105J 3 若用户输电线路的电压下降了 10 此时电热水壶的实际功率为 891W 4 解 1 由 Q2 I2R2t 可得 I 0 1A 11 2 因为 R1与 R2串联 所以 则 R1 R2 40 60 3 由 I 可知 U I R1 R2 0 1A 60 40 10V 滑片 P 置于 a 端时 电路的总功率 P 2 5W 答 1 当滑片 P 置于 b 端时 电路中的电流为 0 1A 2 当滑片 P 置于 b 端时 电阻 R1接入电路的阻值为 60 3 当滑片 P 置于 a 端时 电路的总功率为 2 5W 5 解 1 根据表中数据可知 饮水机正常加热时的功率为 880W 由 P UI 可得 饮水机正常加热时的电流 I 4A 2 夜间关机 饮水机消耗的总电能 W1 1150 8 kW h 1150 5 kW h 0 3kW h 早晨启动后 消耗的总电能 W2 Pt 0 88kW 9 60 h 0 132kW h 因为 W1 W2所以 妈妈的方法更节能 答 1 饮水机正常加热时的电流是 4A 2 小林妈妈的方法更节能 6 解 1 由 P UI 可得 豆浆机正常打浆时的电流 I1 0 5A 2 由 P 可得 豆浆机正常加热时电热管的电阻 R 40 3 由乙图可知 加热时间 t1 9min 540s 电动机工作时间 t2 2min 120s 加热消耗的电能 W1 P1t1 1210W 540s 6 534 105J 电动机工作消耗的电能 W2 P2t2 110W 120s 1 32 104J 豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能 W W1 W2 6 534 105J 1 32 104J 6 666 105J 答 1 豆浆机正常加热时的电流是 0 5A 2 豆浆机正常加热时电热管的电阻是 40 3 豆浆机正常工作做一次豆浆 总共消耗的电能是 6 666 105J 7 解 由电吹风的功率随时间的变化关系图象可知 P热 900W P凉 100W 1 电风扇单独工作 1 分钟 电流做多少功 W凉 P凉t 100W 60s 6000J 2 电热丝的功率 P P热 P凉 900W 100W 700W 根据 P 可得电阻丝的阻值 R 60 5 答 1 电风扇单独工作 1 分钟 电流做的功为 6000J 2 电吹风的电热丝在工作时的电阻值为 60 5 8 解 1 由 P 可知 在电压 U 一定时 电阻 R 越小 电功率越大 由电路图可知 S 应接 1 触点时 两电阻串联 电路电阻最大 此时电饭煲功率最小 电饭煲为焖饭 保温档 12 S 应接 2 触点时 只有 R0接入电路中 电路电阻最小 此时电饭煲功率最大 电饭煲 在高温烧煮档 2 由题意高温烧煮时功率为 1100W 由 P 得 R0的阻值 R0 44 3 由题知 焖饭 保温挡时 电路的总功率为 22W 由 P UI 可得此时电路中电流 I 0 1A 电饭煲为焖饭 保温档时 R 与 R0两电阻串联 由串联电路中电流特点和 Q I2Rt 可得 焖饭 保温 10min 电热丝 R0产生的热量 Q0 I2R0t 0 1A 2 44 10 60s 264J 答 1 电饭煲在高温烧煮挡时 开关 S 应与 2 触点连接 2 电热丝 R0的阻值为 44 3 当电饭煲在正常焖饭 保温时电路中的电流为 0 1A 焖饭 保温 10min 电热丝 R0 产生的热量为 264J 9 解 1 两个 LED 灯并联且正常发光时 由 P UI 可得 通过每个 LED 灯的电流 I1 I2 2 5A 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和 所以 通过光控开关 S 的电流 I I1 I2 2 5A 2 5A 5A 2 由 P 可得 节约的电能 W nPt 1000 400 10 3kW 60 10 3kW 2 10h 2800kW h 答 1 两个 LED 灯正常发光时 通过光控开关 S 的电流为 5A 2 1000 套风光互补路灯每天工作 10 小时节约 2800kW h 的电能 本题考查了电功率公式和电功公式的应用 计算过程要注意单位的换算 二 半导体电阻二 半导体电阻 1 解 1 由图甲可知 当 t 20 时 半导体电阻 R 50 由图乙可知 R 和 R0串联 由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压 U I R R0 0 2A 50 40 18V 2 串联电路中电流处处相等 P0 I2R0 0 3A 2 40 3 6W 答 1 电源的电压为 18V 2 电流表的读数为 0 3A 时 电阻 R0消耗的电功率为 18V 三 常规电综三 常规电综 1 解 由电路图可知 灯泡 L 与 R0 R 串联 电压表测 L 两端的电压 电流表测电路中 的电流 1 由图象可知 当小灯泡的电压 U1 2 5V 时 通过灯泡的电流 I1 0 25A 13 由 I 可得 小灯泡正常发光时的电阻 RL 10 2 当滑片 P 置于某点时 电压表示数为 2 5V 电流表示数为 I1 0 25A 当滑片 P 置于最右端时 由 I2 I1 4 5 可得 电路中的电流 I2 I1 0 25A 0 2A 由图象可知 灯泡两端的电压 U2 1V 则灯泡的实际电功率 P2 U2I2 1V 0 2A 0 2W 3 当滑片 P 置于某点时 因 R1 R 8 15 R 3R0 所以 变阻器接入电路中的电阻 R1 R 3R0 1 6R0 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以 R0与 R1两端的电压之和 U01 I1 R1 R0 0 25A 1 6R0 R0 0 25A 2 6R0 因串联电路中总电压等于各分电压之和 所以 电源的电压 U U1 U01 2 5V 0 25A 2 6R0 当滑片 P 置于最右端时 R0与 R 两端的电压之和 U02 I2 R R0 0 2A 3R0 R0 0 2A 4R0 则电源的电压 U U2 U02 1V 0 2A 4R0 因电源的电压不变 所以 2 5V 0 25A 2 6R0 1V 0 2A 4R0 解得 R0 10 则电源的电压 U U2 U02 1V 0 2A 4R0 1V 0 2A 4 10 9V 答 1 小灯泡正常发光时的电阻值为 10 2 滑片置于最右端时 小灯泡的实际功率为 0 2W 3 电源电压为 9V 2 解 1 当闭合开关 S1 S2时 R1与 R2串联 等效电路如图甲所示 当只闭合开关 S1时 等效电路如图乙所示 1 图甲中 由 P UI 可知 R1两端的电压 U1 3V 根据串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知 电源电压 U U1 U2 3V 9V 12V 2 图甲中由 I 得 电阻 R1 10 R2 30 图乙中 由 I 得总电阻 R 60 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知 R3 R R1 R2 60 10 30 20 答 1 电源电压 U 为 12V 2 电阻 R3的阻值为 20 3 解 由电路图可知 R0与 R 串联 电压表测 R0两端的电压 14 1 当电压表示数为 4V 时 通过电阻 R0的电流 I0 0 8A 2 2min 内 R0消耗的电能 W0 U0I0t 4V 0 8A 120s 384J 3 因串联电路中总电压等于各分电压之和 所以 R 两端的电压 UR U U0 12V 4V 8V 因串联电路中各处的电