某校学生宿舍走廊的路灯,原来用一盏“220V、40W”的白炽灯,每晚亮l0h。同学们发现灯泡容易损坏,需要经常更换。后来,学校电工用两盏“220V、 40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果,两盏灯的亮度比改装前要暗,但灯泡使用寿命明显延长。问:
(1)改装前,一盏路灯每晚需要消耗多少电能?
(2)改装后两盏灯的总功率是多少?比原来省电还是费电?
如图所示,电路中的总电压和灯L的电阻保持不变,当闭合开关S1,断开开关S2和S3时,灯L正常发光,电压表示数为6V;当闭合开关S1、S2,断开S3时,电流表示数为0.5A;当闭合开关S3,断开S1、S2时,灯L实际消耗的电功率为其额定功率的,电阻R1消耗的电功率为0.3W,求:
(1)灯L正常工作1min40s消耗的电能;
(2)电阻R2的阻值。
如图 为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为图 所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时,高火加热功率为 ,文火萃取功率为 .若壶中药液的总质量为 ,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系图像如图 。
(1)观察图像中高火加热过程可知:电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率 ,上述高火加热过程中, 药液所吸收的热量是多少?
(2)分析电路可知:当 接2,同时 时,电路处于文火萃取阶段,电路中的电阻 在工作。
(3)已知电阻 ,求 的阻值是多少?电煎药壶的额定保温功率是多少瓦?
如图所示的电路中,电源两端的电压和灯泡的电阻均保持不变。当只闭合开关S和S1时,灯L1正常发光,电流表A的示数为I1,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电阻R3消耗的电功率为P3 ;当只闭合开关S和S2时,电流表A的示数为I2,电压表V1的示数为U1¢,电阻R4消耗的电功率为P4 。已知:3U1=2U2,U1=2U1¢,P3=2W,P4=2.5W。求:
(1)电流I1与I2的比值;
(2)电阻R3与R4之比;
(3)灯L1的额定电功率P1;
(4)通过开关的断开或闭合,电路处于不同状态。在电路的各工作状态中,所消耗的最大电功率Pmax与最小电功率Pmin的比值。
小超用如图17所求的滑轮组把重为120N的重物以0.3m/s的速度匀速提起。已知小超的体重为600N,拉力为75N,拉力在竖直方向。双脚与水平面的接触面积为350cm2.重物被提起3米,求:
(1)在这个过程中,小超的拉力所做的功为多少J?拉力做功的功率为多少W?
(2)小超对水平面的压强为多少pa?
小军家里有一款高、低温两档电烤炉,他查看使用说明书,收集到一些信息如下:额定电压 ,低温挡电功率 ,高温挡电功率 ,电路原理图如图所示, , 代表两根电热丝, 为温控开关,根据上述信息,解答下列问题:
(1)在高温挡正常工作时,电路的总电流多大?
(2)在低温挡正常工作 消耗多少度电能?电热丝 的电阻多大?
(3)若电热丝 烧毁了,要使电路恢复正常工作,小军用两根“ ”的相同电热丝替代 ,你认为小军的做法能否满足要求(请你用计算结果回答)。
中国茶文化源远流长,如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示,电阻 为发热体,它的额定电功率为 且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温; 为电功率忽略不计的电源指示灯。求:
(1)发热体正常工作时的电流;
(2)当实际电压为 时,发热体工作 消耗的电能;
(3)为了适应不同品种茶汤的保温需求,小杨对电路进行重新设计(如图丙),移动滑片可以连续调节发热体的电功率,最低可调至额定功率的四分之一。若发热体产生的热量全部被茶汤吸收,该电路电能利用率的范围是多少。(电能利用率
学习了电学知识后,某科学兴趣小组开展制作"电热水壶"的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下:
容积: ;
功能:①加热:②保温;
性能:能在7分钟内将 水从 加热到 (不计热量损失)。
【方案设计】为实现上述功能,同学们利用两个不同阻值的电阻 进行设计,其中方案一如图所示。利用方案一中的器材,请将方案二的电路补充完整。
【器材选择】若该壶是按照方案一设计的,根据项目任务中的性能要求,选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆? ,
【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全,从安全角度提出一条设计建议 。
【项目制作】
如图甲所示电路,电源电压恒定, 为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的电功率 随电流 变化关系图线如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时,电路中的电流;
(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时,滑动变阻器两端的电压;
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
如图所示电路,电源电压 ,定值电阻 。
(1)当开关 闭合、 断开,滑动变阻器 的滑片位于 端时,电流表的示数为 。求此时定值电阻 的电功率。
(2)当开关 、 都闭合,滑动变阻器 的滑片位于中点时,电流表的示数为 。求滑动变阻器 的滑片从 端移至 端的过程中,电压表示数的变化范围。
如图甲所示的电路中,电源电压保持不变, 、 均为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,断开开关 ,当滑动变阻器的滑动触头在 端时,电压表 的示数为 ,电流表示数为 。将 的滑动触头从 端移动到 端的过程中,电压表 和 的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
(1)求 的阻值;
(2)求 的最大阻值;
(3)同时闭合 和 ,当 的阻值为何值时, 的电功率最大? 电功率的最大值是多少?
如图所示电路,电源电压 恒定不变,小灯泡上标有“ ”的字样,滑动变阻器的规格为“ ”,电流表量程“ ”,电压表量程“ ”,调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关,小灯泡 恰好正常发光,此时电流 内对小灯泡 做功 ,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)小灯泡 正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全;
(3)小灯泡 两端电压为何值时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是多少?
多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。 , ,
(1)开关 、 处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求 的阻值;
项目 |
参数 |
电源电压 |
220 |
低温挡功率 |
275 |
中温挡功率 |
550 |
高温挡功率 |
1100 |
容积 |
1 |
(3)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(4)在标准大气压下,使用高温挡将初温是 的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为 ,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
一个有加热和保温两种状态的微型电热水器,内部简化电路如图18所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,其中 为热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,开关 和 都闭合时,电热水器开始加热,当电热水器中水的温度达到 时,电磁铁才会把衔铁吸下,使 、 两个触点接通,电热水器处于保温状态。已知 , .求:
(1)将电热水器水箱中 的水从 加热到 ,水吸收的热量
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
(3)将 的水从 加热到 ,需要通电 ,电热水器的加热效率为多少?
(4)当温度达到 后,通电 , 产生的热量。
如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当开关S闭合后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示。求:
⑴滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为 Ω,电源两端电压为 V;
⑵定值电阻R1的电阻值;
⑶电路消耗电功率的最大值。