图甲是某种压力秤的电路原理示意图,电压表(量程为0~3V)可对应显示压力的大小。已知R0=100Ω,电源电压U=4.5V保持不变,压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图5-1乙所示。(设踏板的重力忽略不计)
(1)当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时,电压表的示数为多少伏特?
(2)此时电路所消耗的总功率为多少瓦特?
一只标有“6V、3W”的小灯泡,接在如图所示的电路中,设电源电压和灯丝电阻均不变,
求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器连入电路中的电阻为6Ω时,闭合开关后小灯泡恰能正常发光,求电源电压是多少?
(3)如果换一电源及额定电压为8V的灯泡,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到中点c时,灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为P,当滑片P滑到b端时,灯泡的实际功率为P′,已知P:P′=16:9,求所换电源的电压?(设所换电源电压和灯丝电阻均不变 )
明明家最近在装修新房子, 卫生间里准备装一种电热水器, 目前市面上有两种电热水器供家中选择, 一种是传统的预热式电热水器, 如图甲,其部分参数如表。另一种是即热式电热水器,如图乙,它没有储水箱,体积小巧。冷水进入热水器后,分4~6路被大功率电热管加热,然后再汇合成一路从出水喷头流出,随着温度设定及出水量的不同,加热功率可从4000W~7000W变化。它较传统的热水器优点在于:即开即热;不开不加热,节能;且加热效率高达96%以上。请解答:
(1)一般情况下,热水淋浴要求水温升高30℃,请计算预热式电热水器装满水后,正常工作将水加热到可以淋浴的温度,水需要吸收多少J的热量?需要通电加热多长时间?
(2)即热式电热水器的额定电压也是220V,请计算它在加热水达到最大功率时,家庭电路干路中增加的电流是多少A?(精确到0.1A)
(3)明明调查发现他家房子电能表、空气开关、墙内导线的相关参数分别为“220V 40A”、“220V 30A”、“220V 40A”。请分析他家能否安装这种即热式电热水器。若不能,还想安装如何解决。
电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点,是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图,R1为加热电阻,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。加热时S2与触点a接通,R1工作;保温时S2与触点b接通,R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
电压力锅的铭牌 |
|
额定电压 |
220伏 |
加热功率 |
1000瓦 |
保温功率 |
100瓦 |
气压设定值 |
175千帕 |
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时,水的温度______100℃(选填“>”、“=”或 “<”)。
(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值。
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示_________,并列式计算它的大小。
如图所示的电路中,电源电压为3V,R为阻值未知的定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3W”,若小灯泡的阻值不随温度变化,闭合开关S后,电流表的示数为0.55A。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡的实际功率;
(3)定值电阻R的阻值。
表一是某电热水壶的铭牌;表二是小红探究该电热水壶效率所记录的数据。
表一:
表二:
求:(1)电热水壶的电阻。
(2)当电热水壶实际工作电压为110V时,它的实际功率。
(3)电热水壶的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
寒寒在学习了滑动变阻器的原理后,用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图,AB表示铅笔芯,P是滑片,寒寒选择的小灯泡L上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S后,把滑片P移到A端时,小灯泡正常发光;把滑片P移到B端时,电流表的示数为0.2 A.(小灯泡的阻值不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻
(2)铅笔芯的最大阻值
(3)当滑片P滑到B端时,小灯泡的实际功率
如图所示是晓雯制作的一只模拟调光灯.电源电压为3V.小灯泡额定电压为2.5V。闭合开关·回形针在铅笔芯最右端时,灯泡两端的电压为0.6V,流过灯饱的电流为0.lA;向左移动回形针,小灯饱正常发光时,流过灯泡的电流为0.3A.求:
(1)小灯泡的额定功率是多少?
(2) 回形针在最右端时,铅笔芯接人电路的电阻?
如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,滑动 变阻器R2的最大阻值为20Ω,当S1、S2均断开,滑片P置于最下端B点时。电流表的示数为0.6A,求:
(1)电源电压;
(2)当S1、S2均断开,滑片P置于最上端A点时,在5min内通过R2的电流所产生的热 量;
(3)当S1、S2均闭合,滑片P在A、B间移动过程中(不包括A、B两端点),该电路所消耗的最小电功率?
在图甲所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1标有“100Ω 2A”字样。闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙所示。求:
⑴电阻R2的阻值。
⑵通电10秒钟,电流通过电阻R2所做的功W2。
⑶重新移动滑动变阻器R1的滑片P,使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,求此时变阻器R1消耗的功率P1。
生活中大多数电热器都有多个档位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω,R2=30Ω,请计算:
(1)S1、S2断开,S3闭合时,电路中的电流是多少?
(2) S1断开,S2、S3闭合时,通电5min电路消耗的电能是多少?
(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
图甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗,其电路原理如图乙所示,R1、R2为电热丝,其额定电压均为220V。电路的工作原理是:当S,闭合,S2断开时,电熨斗处于低温档;当S1、S2都闭合时,电熨斗处于高温档。正常工作时高温挡的电功率为1980W。(电源电压保持不变,不计电热丝电阻随温度的变化)
甲 乙
(1)电熨斗正常工作时,在高温档状态下电路中的总电流是多大?
(2)若电热丝R2的电阻为44Ω,则电热丝R1的电阻为多少?
(3)若电热丝R2烧毁了,要使电路恢复正常工作,小楠设计了这样一个方案:
小楠方案:用两根都是“220V 550W”的电热丝并联替代R2。 请你通过计算和分析,对小楠的方案作出评价。
右表是小明家电热水壶的铭牌。求:
(1)电热水壶的电阻。
(2)将1Kg水从20℃加热到100℃,水吸收的热量。
(3)要放出这些热量,电热水壶正常工作的时间[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时,电流表示数如下表所示:
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
电流表位置 |
接AB之间 |
接AC之间 |
接BC之间 |
电流表示数/A |
0.4 |
0.6 |
0 |
电路的总电阻/Ω |
___________ |
___________ |
无法计算 |
(1)请将上表填写完整。
(2)第3次实验时,电流为零,说明BC之间 ____ (填“有”或“没有”)电源。
(3)若用导线同时把AB、AC连接起来,电路可能消耗的总功率为多大?
小满了解到从2012年10月1日起禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯,推广使用节能灯,于是马上买来“220V 20W”的节能灯(图乙),与“220V 100W”的白炽灯(图甲)做了对比实验,发现两灯发光效果相当。
(1)试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比,一年工作2000h节约的电能。
(2)若实际电压为200V,求该节能灯的实际功率。(结果保留整数)