档位和复杂电路的计算

2015-2016学年度12月月考卷如下图甲、乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图。R0是定值电阻，R是可变电阻(调温开关)。该电熨斗额定电压为220V,温度最低时的耗电功率为121W,温度最高时的耗电功率为484W。求R0的阻值；用电熨斗汽烫时需要采用最大功率先预热，使质量为1kg的金属底板的温度从20°C升高到220°C,若金属底板利用电热的效率为80%,求金属底板吸收的热量和预热时间(c金属=0.46x103j/(kg・。C)，计算结果保留整数)；假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差△「关系如图丙所示，现在温度为20C的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220C，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？无内胆饮水机的电路原理如图所示，电热丝R「R2都绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变开关S的通、断状态，可以选择出温水或开水.该饮水机的铭牌如表.忽略电热丝％、R2的阻值随温度的变化，不计各种热损失，水的比热容c=4.2X103j/(kg・C).现在需要100C的开水200g，已知水的初温是现在需要100C的开水200g，已知水的初温是20C，水需要吸收多少热量？当饮水机处于开水加热状态时，加热上述水需要多少时间？(保留一位小数)S处于什么状态时饮水机是温水加热状态？为什么？额定电压220V开水加热功率2200W温水加热功率1100W

如图甲所示是某家用电热水壶及铭牌，如图乙所示是它的工作简化电路（R1和R2都是发热电阻），其中S额定电压220V开水加热功率2200W温水加热功率1100W电阻丝R1的阻值多大?额定电压22OV频率50Hz容量2L颔定功率保温档100W加麹档电阻丝R1的阻值多大?额定电压22OV频率50Hz容量2L颔定功率保温档100W加麹档1100W~~<1120V®（10分）小滨对家中的豆浆机非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率P1=200W；R是加热电阻.额定功率P2=1100W.图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息，请你根据信息解答以下问题；（1）豆浆机正常工作，打浆时的工作电流；（2）豆浆机加热电阻的阻值；（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能；（4）一次妈妈做豆浆时，小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑，他用所学知识和妈妈进行了如下实验：关掉家里的所有用电器，只让豆浆机单独工作，豆浆机在加热过程，他观察到家中的电子式电能表“220V，10A（40A），1800imp/kW・h”耗电指示灯1min闪烁了30imp（imp表示闪烁次数）.请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率，并分析产生这种情况的可能原因.

~~<1120V®在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图，图中R1和虬是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示，换档开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有10个金属触点(在图乙中用“。”表示，“。”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点已用导线连接)；旋钮可以绕中心轴O转动，两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，箭头一端的金属他设计的四档加热功率如下表所示:加热档位123加热功率/W11004404他设计的四档加热功率如下表所示:加热档位123加热功率/W11004404(计算结果若除不尽，(1)如果要实现旋钮沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，请写出旋钮上的箭头分别指向A、B、C、D四个位置时，各对应加热功率的哪一个档位？并画出对应的等效电路图。(2)电热丝R1和虬的阻值各是多少？(3)当旋钮在加热档位2和4时，对应的加热功率各是多大？纳米技术不仅应用于高科技，在生产、生活中也得到了广泛的应用，如纳米洗衣机、纳米电冰箱、纳米服装等.某中学纳米课题小组的同学对其应用进行了调查，下面是他们了解到的某一厂家生产的新产品一纳米电热水器的部分技术参数表：三领定电压(V)水箱容量(L)频率三领定电压(V)水箱容量(L)频率(Hz)额定功率(kw)1DJW4ON22040500.5/1.0/2.2|Bj\V5ON220505005/1.0/2.2|dJW6ON一220500.5/1,0/2.2根据表中所给的数据计算出电阻R2的电阻值.从表中任选两个型号的电热水器，，分别在高温挡通电1min(不计热损耗).求两水箱中水的温度升高量之比.[c=4.2x103j/(kg°C))

某种电热水壶有加热和保温两种工作状态，从它的说明书上收集到如下数据及如图15所示的简化电路原理图。（保温功率为饮水机处于保温状态时的饮水机的总功率）求解下列问题：（1）当开关S与接线柱1相连时，①饮水机处于（填“加热”或“保温”）状态；②电路中的电流。（2）电阻R的阻值。（3）电热水壶加满水后，在额定电压下将水从20°C加热到80°C，需要加热多长时间？（假设电流产生的热量全部被水吸收）［1L=1X10-3m3，c水=4.2X103J/（kg・°C）］容量L额定电压220V容量L额定电压220V加热功率1000W保温功率44W（6分）冬天，李霞同学使用电热毯时，发现电热毯有高温档和低温档，她找来说明书，发现电热毯的电路图如下图所示，电热毯工作时电路要么处于A状态：S］闭合，S2断开，S3接1；要么处于B状态：S］闭合，S2闭合，S3接2。⑴判断A、B状态分别对应电热毯哪个档，并说明理由；⑵已知电热毯在220V电压下工作时，低温档工作时消耗的功率是48.4W，高温档工作时电路的总电阻是160Q，试求％、R2分别为多少？（已知当郁）？（14分）如图所示电路，已知电源电压为U并保持不变，阻值为Ro的定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为R,变阻器的总匝数为N。则：°（1）变阻器允许通过的最大电流不得小于多少？（2）要使变阻器滑片P移动过程中电路的电流最小变化值I不大侦加^眼―于电路电流的总，则变阻器的匝数N不得小于多少？R0R“5•12”坟川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机.这种柴油发电机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示.发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5X10-4Q/m.安置区家用电器的总功率为44kW,当这些家用电器都正常工作时，求：（1）输电线路中的电流多大？（2）输电线路损失的电功率多大？（3）发电机实际输出电压多大？（4）该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？（柴油热值是3.3X10J/kg）型号AED6500S最大输出功率60kW输出电压范围220V〜300V柴油发电机火线安置区零线400m

如图所示电路，电源电压保持不变，灯L的电阻不随温度变化。当开关S1断开、S2闭合时，电压表V1的示数为^，电流表的示数为I1；当两个开关都断开时，电压表匕的示数为U：,电阻*的功率P：=2W；当只闭合S1时，灯泡L正常发光，电流表的示数为13。已知U1：U2=5：4，I1：I3=2：3O求：⑴阻值R1与求：⑴阻值R1与R2之比;⑵灯L的额定功率Pl12.如图所示电路，电源两端电压一定。当开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电阻R的电流为I，电阻R和电阻R消耗的功率之和P=10W，电压表aa1121V「V2的示数之比U1:U2=5：4；当开关S闭合，滑动变阻器接入电路的电阻为Rb时，通过电阻R的电流为I，滑动变阻器消耗的功率P=5W，电压表V的示数为U'，且U'b2b222=U「求：(1电流二与七的比值；)电流I1和I2的比值；电阻R1和R电压U/的大小；(最后结果保留一位小数)的比值；开关、'闭谷，滑动变阻器接入电路的电阻为R时消耗的功率P。

电流二与七的比值；电压U/的大小；(最后结果保留一位小数)如图所示的电路中，电源两端的电压不变。只闭合开关S,当滑动变阻器滑片P滑至最左端时，电压表示数为6V,电阻&与R2消耗的电功率之和为P『当闭合开关S、S「滑片P滑至滑动变阻器中点时，电压表示数为10V,R2消耗的电功率为P2。已知：P1：P2=27:50。求:电阻％与虬的比值;电源两端的电压U。在图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器虬的中点时，电压表V/勺示数为U「电压表匕的示数为U2，电流表A的示数为I/闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器虬的A端时，电压表V1的示数为U『=14V，电压表V2的示数为U；，电流表A的示数为12。只闭合开关S，当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时，电流表A的示数为I3电压表V12一_1一，12电流I；与I】的比值1的示数为叭/，，电压表V2的示数为U2"。已知u1=2u1u2=—u2。求：

电流I；与I】的比值如图所示电路，电源两端电压为12V且保持不变，R2=40。开关S1、S2都闭合或都断开所形成的两个电路状态中，电压表示数之比为8：3,电流表的最大示数为0.7a。求：（1）画出开关S「S2都闭合和都断开所形成的两个电路状态的等效图；（2）电阻&的值;（3）R3消耗的最大功率和最小功率的比。（7分）铝线（股数X直径）Q（.nun）◎钢线（股数X直径）Qnun）P导线外直径，nun.）『电阻铝线（股数X直径）Q（.nun）◎钢线（股数X直径）Qnun）P导线外直径，nun.）『电阻Q(Q/km安全载流重Q70&80^901C16X3.S0^1X3.SOP11.4p0,部194A1228AP255AP该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样结构尺寸的铝绞线，其主要目的是什么？输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重。为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径。增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D。（p铝=2.7X103kg/m3，p钢=7.9X103kg/m3，p冰=0.9X103kg/m3，取J"4'=10.7）有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”。所谓“短路熔冰”就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法。短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大？（取＜10=3.2）

如图所示电路中，电源两端电压保持不变，设灯丝电阻不随温度变化。％为定值电阻，％为滑动变阻器。当开关S1断开，&闭合，滑动变阻器的滑片P在A端时，标有“5V2.5W”字样的灯泡L正常发光，定值电阻R1消耗的电功率为P1;当开关S1断开，&闭合，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，电压表七的示数为U1，电压表V的示数为U2；保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2后，滑动变阻器消耗的电功率为P2。已知U1:U2=2：5，P1:P2=5:8。求：（1求：（1）灯泡L的阻值Rl；（2）电源电压U18.如图所示的电路中，电源两端电压不变阻器的滑片18.如图所示的电路中，电源两端电压不变阻器的滑片P移到B端时，R的电功率为P1电功率为P'，电流表示数为I1灯丝的电阻不变。当开关S闭合，52断开，滑动变电流表示数为I。当开关j断开，5之闭合时，R的12，此时灯L正常发光。已知p：P'=9:25。。当开关5、52都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为七，电压表匕的示数为《，电压表匕的示数为U2。已知U1:U2=3:2，匕的电功率为9可，电路消耗的总功率为尸总。此电路通过断开、闭合开关以及移动滑动变阻器的滑芹P，形成的不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3：1。求：（1）电流表I1与七的比值；（2）灯丝的电阻与滑动变阻器最大阻值之比；（3）总功率为P总；（4）灯L的额定功率P0。心（要求画出相关电路状态的等效电路图）

如图所示电路，电源两端电压U保持不变。当开关、1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电压表的示数为U,电流表的示数为I,电阻R的电功率为P，电阻R的电功率为A1111APA；当开关S「S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I，电阻R的电功率为P。已知：R:R=2:1，P:P=1:10，U:U=3:2。2BB121B12求：电源两端的电压U。求：电源两端的电压U。在图中所示的电路中，电源两端电压不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片移至点M时，变阻器接入电路的电阻为R，电阻R消耗的电功率为P，电压表V、V的示数分别为U和U；滑动变阻器M221212滑片移至点N时，变阻器接入电路的电阻为Rn，电阻R2消耗的电功率为P"电压表V/勺示数为U：。已知：U1:U2=2:5，U1:U『=1：2，P2=8W，P；=2W。求：滑动变阻器接入电路的电阻Rm与rN之比；2氐V；滑片左右移动的过程中，电路消耗的最大电功率P尸-一出%座队max__/fJlII

如图所示，电源两端电压不变。当只闭合开关S3时，电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,电阻R的电功率P为1.5W；当开关S、S、S都闭合时，电流表的示数为I,电压表的示数为U；111232当只闭合开关S时，电流表的示数I为0.8A,电阻R的电功率为P,已知：U:U=3：4,R:R=2：3。求：(1)电流I1与I2之比；电阻R3的电功率P3；电源电压。如图所示电路，电源两端的电压保持不变。R1是定值电阻，其阻值是6Q,R2是滑动变阻器，小灯泡L的铭牌上标有“6V3W”。当闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯泡恰好正常发光，此时定值电阻的功率是P1=1.5W；调节滑片P的位置使其位于b点时，灯泡的实际功率是P/,定值电阻的功率是P/,滑动变阻器的功率是P;再调节滑片P的位置使其位于c点时，灯泡的L1b实际功率是PL//,定值电阻的功率是P1//，滑动变阻器的功率是Pc。:P=13：17。已知P/:P//：P=16：4：25,P/：P//=8:1,P111LLb求：⑴电源两端的电压，滑动变阻器分别在a端、b点、c点时电路中的电流Ia、Ib、Ic；⑵滑动变阻器滑片P在b点和c点时，，接入电路的电阻阻值Rb、Rc；⑶灯泡的实际功率Pl/和Pl〃各是多少。(6分)

如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯L的电功率为Pl.电流表的示数为I1；当开关S1断开、12闭合时，灯L的电功率为P「，电流表的示数为12。已知Pl：Pl'电流I1与I2之比;:P=13：17。电流I1与I2之比;电功率七。求电流表的示数I1与I2的比值；12当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片p在L点时，变阻器接人电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2=3：2，&的电功率为10w。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1，电路消耗的最大功率时灯正常发光。求灯的额定功率。如图所示，电源两端电压不变。当闭合开关S、sjhs3,断开开关、2，滑动变阻器的滑片？滑至某一位置时，电压表的示数为叭，电阻R1的电功率P1=6.4W,电流表的示数为导当闭合开关S和S2，断开开关s1和S3，滑片P滑至另一位置时，电压表的示数为U2，电阻R1与滑动变阻器的总功率P2=4.5W,电流表的示数为I2；当闭合开关S,断开开关S「S2和»滑片P滑到B端时，电阻R2的功率为P3,，电流表的示数为I3。已时R_1U_8+知：一i—,-1—。求：R23U215干电池本身有一定的电阻，因此，实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成。如图所示，电源由几个相同的干电池组成。合上开关S,变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系，图丙为干电池输出电能的效率1与变阻器接入电路电阻大小的关系，不计电表、导线对电路的影响，求：(1)串联的干电池个数。X—AB变阻器的总电阻。14)甲、乙、丙三个图上的a、b、c各点的坐标。:(V)S参考答案(1)100Q；(2)238s；(3)10Q(1)水需要吸收6.72X10J的热量；加热上述水需要30.5s；当开关S断开时，饮水机处于温水加热状态；因为电阻R1和R2串联接入电路，此时电路中的电阻最:,U2,公式P=可知电压不变，电阻越大，产生的热量越少，处于温水加热状态.(1)5A(2)440Q(3)6X10J4.(1)0.91A；(2)44Q；(3)7.5x105J；(4)1000W，实际电压小于额定电压旋钮A对应4档，B对应3档，C对应2档(1)5.，R旋钮A对应4档，B对应3档，C对应2档(1)5.，R=(220V)22—440W=110Q(220V)2(2)R1=(660W)=73.3QP2=660W,P4=264W(1)S接“3”为低温档；(2)26.4Q；(3)若选DJW40N和DJW50N两型号，普=|2(1)①保温②0.2A(2)1051.6Q(3)252s:⑴A状态对应低温档，B状态对应高温档(1分),……U2理由：A状态，R「R2串联，电功率PA=——R$U2B状态，R「R2并联，电功率PB=—-12*并R串＞'，所以PA〈PB(1⑵由⑴问分析可知R1+R1+R2PAU2(220V)2=1000Q48.4W111+=R1R2160Q且*＞虬，R且*＞虬，R=800Q1联立①②解之得R「200Q(1)变阻器允许通过的最大电流应大于I=%（2）设变阻器连入电路的电阻为R'，则电路中的电流为I=Ur，R0+R'电流最小变化值AI对应于滑片P移过1匝，若变阻器滑片向右移过1匝，变阻器每匝的电阻为AR，则电E流为i=牛UUUARR0+R'R0+R，+AR(R0+Rr+AR)(R0+Rr)AI_ARI一R+AI_ARI一R+R，+AR)当R'=0时，了有最大值AR1＜一(R+AR)100而AR=R得N＞经TOC\o"1-5"\h\zNR0曰）安置区的电流扁=异=牝多"A□分）I/O-200A〔1分）籀电媛翔中的电流加=（2）线路粗阻=800X2.5X10-^=0-2QH分｝线路损失电功率「电=咯2W=8XJ0yW（1分）任）线路两端电压Um-以^^200X0.2V=40V（I分）发电机实际阚出电压山=撬+皿=宅。+找。）V76E（J分）（4）18kK柴油完全燃^产生的热量Q-=明4N【8X3,ax】a『J=5.94X10、（1分）发电机每小时输出的电IV^［7J/=260X200X360GJ-lF8?2X10BJ□分）11.⑴、］断开，S2闭合时，电路如图甲所示；SJHS2都断开时，电路如图乙所示;只闭合S］时，电路如图丙所示。甲乙根据甲、乙图丙（1分）（1分）（1分）效率咛普X10。％二芋祭咨%XL侦％=31.琳UR+R+R5R1-1=-12L=—2=1