电功率综合计算题.docx
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电功率综合计算题.docx
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电功率综合计算题
综合计算题
1.(2018·黔东南)如右图所示的电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,R2标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程0~3V,则:
(1)在接入电路之前,滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少?
(2)电路的最大总功率为多少?
(3)为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化围是怎样的?
2.(2018•)如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变。
当断开S2,闭合S、S1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为U1;断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表数为U2,已知U2与U1相差1V,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)电源的电压;
(3)滑动变阻器最大阻值;
(4)该电路消耗的最小电功率。
3.(2018·黔东南)下图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感。
图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。
将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min,它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。
求:
(1)5~10min,电饭煲的功率。
(2)20~30min,电饭煲产生的总热量。
4.(2018•)如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数,当电热水壶正常工作时,求:
(1)电热水壶的电阻;
(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)若加热一壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。
5.(2018·)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。
电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min产生的热量是多少?
6、如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。
图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R1>R2,铭牌见下表。
在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。
电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位,解答下列问题:
已知c煤油=2.1×103J/(kg•℃),ρ煤油=0.8×103kg/m3
(1)煤油温度升高20℃时,吸收了多少焦耳的热量?
(2)电暖器在中温挡时,正常工作的电流为多少?
(3)R1的阻值为多少?
(写出文字说明)
7、某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如下图所示,已知灯L的规格为”6V3W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值围为0~12Ω,电源电压恒为6V。
(1)当S闭合,滑片滑至最左端后,求灯丝中的电流。
(2)求灯正常工作一分钟所消耗的电能。
(3)闭合S,再将滑片从右向左移动,求灯L发光最暗时的实际功率。
8、(2018•)图甲是某家用电熨斗。
电路原理如图乙,R1、R2为发热体,R1的阻值为110Ω,通过S1、S2实现温度控制。
电源电压为电熨斗的额定电压220V,电熨斗消耗的最大功率为660W。
(1)只闭合S1,求通过R1的电流;
(2)只闭合S2,求R2在60s产生的热量;
(3)为适应更多衣料,小明对电路做了改造(如图丙)。
当电熨斗控制开关S1、S2处于原低温工作状态不变时,移动滑片P,相应发热体的功率可在原功率的25%~100%之间变化。
求滑动变阻器最大阻值至少为多少?
9、新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势,将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具。
电动汽车提供能量的装置为车的电池组,当它给电动机供电时,电动机将驱动车轮行驶。
如图所示为国某型号的纯电动汽车,若该车和车乘客的总质量为2.4×103kg.每个车轮与地血的接触面积为0.01m2.当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍,此时电池组加在电动机两端的电压为320V,通过电动机的电流为60A.若连接导线的电阻不计,传动装置消耗的能量不计,求:
(1)该电动汽车此时对地面的压强;
(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率;
(3)该电动汽车电动机线圈的电阻。
10、(2018·)电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐。
某品牌电动汽车,驾驶员与车的总质量为1.6t,车静止时轮胎与地面接触的总面积为0.08m2.汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶20min,此时驱动电机的输入电压为300V,电流为60A,汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍,g取10N/kg。
求电动汽车:
(1)静止在水平地面上对地面的压强。
(2)匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能。
(3)匀速行驶过程中牵引力的大小。
(4)匀速行驶过程中牵引力所做的功。
甲
11.(2018·)为欢迎“有朋自远方来”建成天门山穿山自动扶梯,整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道运行。
梯级运行总长度为1000米,提升高度400米,拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力,下表是一台自动扶梯的一些参数。
额定电压U/V
380
电功率P/kW
4(空载)——20(满载)
运行速度v/(m/s)
0.5
电动机的阻R/Ω
2
(1)扶梯自始至终做匀速运行,扶梯从底端运行到顶端时间是多少?
(2)一个质量为50kg的游客站在扶梯上,双脚与扶梯的接触面积为400cm2,他对扶梯的压强多大?
(3)为节约电能,自动扶梯只需在白天且有人时才开启。
利用红外线自动开关S1(现场有人,S1闭合;现场无人,S1断开)以及
可见光自动开关S2(白天,S2闭合;夜间,
S2断开)控制电路,可达到目的。
请完成
图中的电路连接。
(4)自动扶梯在额定电压下以19kW的电
功率连续运行40分钟,将一批游客送上
山顶,该自动扶梯消耗多少焦的电能?
电动
机产生多少热量?
电动机的效率是多少?
12、(2018•)在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现“低挡”、“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。
求:
(1)30min电路消耗的总电能;
(2)饮水机工作时,通过电阻R1的电流;
(3)电阻R2的阻值。
13、(2018•)如图11所示,是某型号的爆米花机的电路图,该爆米花机具有制作和保温功能。
只闭合开关S1时,R1加热,电动机搅拌,开始制作爆米花;只闭合开关S2时,R2保温,防止爆米花变凉;爆米花机的铭牌如表所示。
[c玉米=1.2×103J/(Kg·℃)]
(1)将100g、20℃的玉米加热到300℃成为爆米花时,求玉米粒需要吸收的热量;
(2)电阻R1发热,把100g、20℃的玉米粒加热成为爆米花,需要用时5min,求R1的加热效率。
(3)求保温电阻R2的阻值。
14、(2018•呼和浩特)如图是某种电加热器的电路工作原理图。
有总控开关S1,温控开关S2,两个加热电阻丝R1,R2(阻值不变)。
该加热器部分参数己知:
额定电压220V,加热功率为4840W,保温功率为400W.求:
(1)当S1,S2都闭合,该加热器处于 (选填“加热”或”保温”)状态时,电路中的总电流;
(2)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,加热器保温状态下的实际功率。
(保留整数)
15.(2018•滨州)图甲是一家用电器,有“低温”,“中温”,“高温”三档,铭牌见下表(“高温”档功率空出),图乙为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1为“低温”档。
请完成下列问题:
(1)“低温”档正常工作时的电阻是多少?
(2)“高温”档正常工作时的总电流是多少?
(3)若某房间空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg•℃)且保持不变,用该电要器的“高温”档正常工作20分钟,放出热量的50%被房间的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少℃?
16、(2018•东营)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。
(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),g=10N/kg)
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;
(2)求R1的阻值;
(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;
(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
项目
参数
电源电压(V)
220
低温档功率(W)
275
中温档功率(W)
550
高温档功率(W)
1100
容积(L)
1
17、(2018•)小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),部由加热系统和按摩系统两部分组成。
加热系统的加热电阻额定电压220V,额定功率605W。
问:
(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?
消耗的电能是多少?
[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率是多少?
(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?
18、(2018•)在物理综合实践活动中,小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。
他们关闭家中的其他用电器,只让电磁灶接入电路中烧水,水的质量为2kg。
小明负责观察电能表(如图),小亮负责用温度计测量水的温度。
5min电能表上的转盘转了200r,水的温度恰好升高了50℃。
求解下列问题:
(1)水吸收的热量是多少?
[
]
(2)电磁灶的实际功率是多少?
(3)电磁灶烧水的功率是多少?
19.(2018·)如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。
工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。
控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R1(可取值围为0~120Ω)和热敏电阻Rt组成的,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。
当控制电路的电流达到50mA时,衔铁才吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。
(1)由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而。
(选填“增大”、“不变”、“减小”)
1
(2)求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。
(3)如果恒温箱的温度设定为60oC,则电阻箱R应取多大阻值。
(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少oC。
控制电路工作电路甲
20.(2018·黄冈)洗碗机是自动清洗、筷、盘、碟等餐具的机器。
某型号家用洗碗机工作程序为:
首先给水箱水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序启动,水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水系启动,将水箱中的废水排
出,水的比热容为4.2×103J/(kg℃),设水箱中水的初温为20℃,加热时产生的热量全部被水吸收。
(1)图甲为等效的加热电路图,R为发热电阻,其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。
此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外,还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时, 的功能。
(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的P﹣t图象。
求发热电阻的阻值多大?
不计水的电阻。
(3)某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20kg,则改用该选碗机洗碗,该家庭一年(按300天)可节水多少千克?
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