1.(2022六盘水)如图所示的电路中,小灯泡L标有“6V 3.6W”字样。闭合开关S,小灯泡正常发光,电流表示数为0.3A。设灯丝电阻不变,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)定值电阻R的阻值;
(3)电路消耗的总功率。
【答案】解:(1)由题知小灯泡L标有“6V 3.6W”字样,
I额===0.6A;
(2)由题知,R与L串联,电流表测R的电流,
小灯泡正常发光,即电源电压为6V,
电流表示数为0.3A,即R的电流为0.3A,
R===20Ω;
(3)I总=IL+IR=0.6A+0.3A=0.9A,
P=UI=6V×0.9A=5.4W。
答:(1)小灯泡的额定电流为0.6A;
(2)定值电阻R的阻值为20Ω;
(3)电路消耗的总功率为5.4W。
2.(2022杭州)密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。
(1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳?
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
【答案】(1)1.44×106J;(2)4.8℃
3.(2022云南)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)S、S1都闭合时,通电1min电流通过R2做的功。
【答案】(1)6V;(2);(3)108J
4.(2022河南)九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为15℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。
【答案】(1)8次;(2)24kg;(3)节约用电,在满足生产、生活所必需的用电条件下,减少电能的消耗,提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗,建议如下:
随手关灯、人走灯灭、避免“长明灯”;及时关闭待机的用电器;灯具选用要合理,尽量少用或不用阻碍光源光线的磨砂玻璃、半透明灯罩等;夏天空调温度不要设置得太低等。
5.(2022大连)如图是某电热锅内部简化电路图,电源电压恒为220V,R1、R2是电热丝,R1的阻值为55Ω。开关S、S1同时闭合时是高温挡,只闭合开关S时是低温挡,低温挡功率为440W。试求:
(1)低温挡工作时的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)高温挡工作5min,消耗的电能是多少?
【答案】(1)2A;(2)110Ω;(3)3.96×105J
6.(2022四川德阳)如图所示,电路的电源电压恒定不变,灯泡L标有“10V 10W”字样,R1是滑动变阻器,变阻范围为,定值电阻R2的阻值为40Ω。求:
(1)灯泡L正常发光10min消耗的电能;
(2)闭合开关S2、S3,调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为14Ω时,灯泡L恰好正常发光,电路的电源电压;
(3)当同时闭合S1、S2、S3,仍然要使灯泡L正常发光,滑动变阻器R1连入电路的阻值
【答案】(1)6000J;(2)24V;(3)11.2Ω
7.(2022江苏扬州)如图所示为某款电热水龙头电路图,a、b、c、d为四个固定触点,绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时,有冷水、温水和热水三种状态,正常工作时出温水的电功率为1100W,出热水的电功率为2200W。
(1)求出温水时电路中的电流;
(2)求出热水时2分钟内消耗的电能;
(3)若水龙头只能出冷水和温水,电路可能存在的故障。(写出一条即可)
【答案】(1)5A;(2)2000J;(3)电阻R2断路了
8.(2022辽宁本溪铁岭辽阳)某中学为了实现学生错峰用餐,食堂安装了自动加热餐台。其中一个餐台的部分简化电路如图所示。闭合开关S,加热餐台开始工作。当台内食品温度降到20℃时,控制开关S0转到位置1为食品加热;当台内食品温度达到50℃时,S0转到位置2为食品保温。定值电阻R1=24.2Ω,保温功率为400W。求:
(1)定值电阻R2的阻值;
(2)餐台加热状态下工作5min消耗电能;
(3)在加热状态时,餐台工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤升温至50℃。若不计热量损失,求汤的比热容。
【答案】(1)96.8Ω;(2)6×105J;(3)4×103J/(kg·℃)
9.(2022湖南郴州)如图所示,电源电压恒定,L为“6V 3.6W”的小灯泡(假设灯丝电阻不随温度变化)。当S1断开,S和S2闭合时,灯泡L正常发光;当S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为3:2;闭合开关S,在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下,控制S1、S2的通断,R2消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电源电压;
(3)R2消耗的最大功率。
【答案】(1)10Ω;(2)6V;(3)4.8W
10.(2022荆州)如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V,灯泡L上标有“2.5V;1.25W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为15Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω;1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片滑至最右端,通电1min定值电阻R1产生的热量;
(4)闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率
【答案】(1);(2);(3);(4)
11.(2022宁夏)如图,甲是一种常见的电热水袋,乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示。已知水的初始温度为15℃,在额定电压下加热10min,温控开关自动断开,指示灯熄灭,请根据信息完成下列问题:
额定电压 | 额定加热功率 | 指示灯功率 | 袋内充水 | 自动断电温度 |
220V | 500W | ≤0.2W | 1kg | 65℃ |
(2)计算水吸收的热量。[c水=4.2×103/(kg·℃)]
(3)计算加热电阻消耗的电能和加热效率。(指示灯消耗的电能不计)
【答案】(1)96.8;(2)2.1×105J;(3)消耗电能3×105J;加热效率为70%
12.(2022营口)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡规格是“3V 1.5W”,R1=10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”,电压表选用3V量程。断开S2,闭合S和S1,当滑片P移到变阻器中点时,小灯泡正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压;
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路元件安全前提下,电路消耗的最大功率
是多少
【答案】解:
(1)
(2)U2=1·R/2=0.5A×10Ω=5V
U=UL+U2=3V+5V=8V
(3)断开S1,闭合S和S2,当电压表为3V时,电流最大,电路的功率最大
P=UI1=8V×0.3A=2.4W
答:(1)电源电压8V(2)电路消耗最大功率是2.4W
13.(2022齐齐哈尔)新冠疫情期间,一位热心市民为小区卡点志愿者送来了一个便携式可折叠电热壶,如图甲所示。该型号电热壶额定电压为220V,具有加热、保温两档。保温档的额定功率为200W,内部简化电路如图乙所示,双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件,,现将此电热壶接到220V的家庭电路中,求:
(1)当双触点开关接触触点___________(选填“2和3”或“3和4”)时为保温挡;
(2)的电阻是多少?加热档的电功率是多少?( )
(3)若电热壶内装有0.5L的水,现用加热档使水从20℃升高到100℃,加热效率为80%,则需要加热多少秒?[]( )
【答案】 ①. 2和3 ②. 242Ω,800W ③. 210s
14.(2022重庆A)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温档,额定功率为440W。求:
(1)的电阻;
(2)高温档正常工作100s,电流通过产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。
【答案】(1)110Ω;(2)1.21×105J;(3)320W
15.(2022金华)图甲为市面上的某款电热毛巾架,额定电压220V,简化的工作电路如图乙,该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换,图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题:
(1)加热状态下,毛巾架正常工作时的电流为多大?
(2)分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧?
(3)毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能?
【答案】(1);(2)110Ω;;(3)(或)
16.(2022台州)某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件,制作一个有低温档和高温档的暖风机,设计了发热部分的两种电路,如图甲、乙所示。
(1)图甲中,当开关S闭合、断开时,和的连接方式是___________,此时处于___________档工作状态;
(2)若选用图乙所示电路,电源电压为24伏,想要实现发热电阻的电功率为120瓦,则选用的阻值应为多少?___________
(3)按图乙电路制作的暖风机高温档的总功率为200瓦,在高温档工作600秒,暖风机所消耗的电能是多少?___________
【答案】 ①. 串联 ②. 低温 ③. 4.8欧 ④. 焦
17.(2022湖南邵阳)如图甲所示,是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图,它的加热电阻是R1和R2,额定电压是220V,R2的电阻为180Ω,当闭合S1、断开S2时,为低温挡,电烘箱低温挡的额定功率为220W。求:
(1)低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)加热电阻R1的阻值;
(3)有一次,晶晶同学发现,电烘箱内温度比正常工作时低,她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是,她关闭家里所有用电器,只让电烘箱以高温挡工作,发现在1分钟内电能表的转盘转了10转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,晶晶同学的猜想是否正确。(不考虑电阻值随温度的变化)
【答案】(1)1A;(2)40Ω;(3)晶晶同学的猜想是正确的,由电路图可知,当S1、S2都闭合时,R2被短路,电路是关于R1的简单电路,此时电阻较小,为高温挡。只让电烘箱以高温挡工作,在1分钟内电能表的转盘转了10转,消耗的电能为
高温挡工作时的实际功率为
实际电压为
由于220V<220V,所以晶晶同学猜想是正确的。
18.(2022湖北宜昌)小君为了知道家中电饭锅(图甲)的耗电情况,将电饭锅接入图乙所示的功率计量插座,测量其工作时的电流、电压和消耗的电能。已知电饭锅的额定电压为220V,电路如图丙所示,S2为温控开关,盛有米和水的锅放在发热盘R1上,限流电阻R2的发热不能被利用。某次测量得到煮饭和保温的数据如下表所示,不计温度对电阻的影响和散失的热量。
电压/V | 电流/A | 消耗电能/度 | |
煮饭 | 198 | 3.6 | 0.297 |
保温 | 198 | 0.3 |
(2)电阻R2的阻值及保温时发热盘的功率是多少?
(3)小君认为电饭锅煮饭时实际功率比额定功率小,更省电。你是否赞同他的说法?说明你的理由。
【答案】(1)55Ω,1500s;(2)605Ω,4.95W;(3)不赞同,因为煮熟同一锅饭需要的能量是一定的,不会省电。
19.(2022陕西)如图是某家用电扇的铭牌。
(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有___________的作用;电扇正常工作时,电能主要转化为___________能;
(2)电扇底座与地面总接触面积为,电扇静止时对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)___________
(3)电扇使用事项中明确规定:“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”,这是因为正常工作的电扇,如果叶片被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为22Ω,正常工作的电扇叶片被卡住不转时,线圈中的电流为多少___________?若此状态持续1min,则线圈中电流产生的热量是多少?___________
【答案】 ①. 力 ②. 机械 ③. ④. 10A ⑤.
20.(2022贵港)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程为,滑动变阻器R2标有“1A”字样,最大阻值未知。闭合开关S1、S3,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端,得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。
(1)求电阻R1的阻值和R2的最大阻值;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片P位于a端,此时电流表示数为0.42A,求R3通电50s产生的电热;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,且电压表的量程为 ,在保证电路元件都安全的情况下,求电路总功率的变化范围。
【答案】(1) ,;(2);(3)
21.(2022海南)小明是家务小能手,经常用挂烫机尉烫衣服。挂烫机是通过电热丝加热水箱中的水,产生水蒸气来熨烫衣服。它的正常工作电压为220V,水箱最多装水0.2kg,加热功率有大、小两个档位,其工作原理图如图甲所示。其中电
热丝,。
(1)熔断器在电路中起到______作用。
(2)若将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收多少热量?( )
(3)挂烫机在大档位工作时的额定功率是多大?( )
(4)小明是一个爱思考的孩子,他把电路原理图改为乙图,也设有两个档位。已知熔断器允许通过的最大电流为8A,请判断乙图电路是否合理,通过计算说明原因( )
【答案】 ①. 保护电路 ②. ③. 1210W ④. 不合理,原因:方法一:电路允许最大总功率为
R1和R2并联时,电路总功率最大
所以不合理。
方法二:R1和R2并联时,R1的电流为
R1电流为
电路总电流最大为
所以不合理。
22.(2022武威)厨艺最讲究“火候”二字,如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度,制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示,其中R1、R2均为发热电阻(假定电阻不随温度变化),部分参数如下表所示。求:
额定电压/V | 220 |
额定功率/W | 高温1100 |
中温880 | |
低温 |
(2)该蛋糕机以高温挡正常工作时,10分钟产生的热量;( )
(3)该蛋糕机正常工作时R2的电阻值;( )
(4)该蛋糕机低温挡的额定功率。( )
【答案】 ①. 低温 ②. 660000J ③. 22Ω ④. 176W