1、初中科学竞赛辅导电学经典计算20题有答案初中科学竞赛辅导电学经典计算20题1、手机、数码相机等电器中多使用可充电电池,电池上所标的电压和容量是两个重要参数。容量的单位通常为毫安时(符号mA-h)。某种可充电电池所标的电压是1.2V,容量是1300mA-h,请估算这种电池可储存的电能。2、在电阻值为1欧、2欧、3欧、4欧的四根电阻丝中，选择恰当的电阻丝进行最简单的连接，制成一个电热器。将它接到24V的电源上，给1.6千克的水加热，若只有50%的热量被水吸收，可以在14分钟里使水温升高45，那么应当选用哪几根电阻丝？如何连接？3李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种不同的铝质水
2、壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料、当地居民用电的价格是0.5元/度；瓶装液化气的价格是60元/瓶（每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2107J/kg )；用液化气烧水的热效率约为30%，用电热水壶烧水的热效率约为90。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。4、有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质
3、是电流表)。其中 AO：BO5：1，压力传感器只表面能承受的最大压强为2106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。压力FN 0 50 100 150 200 250 300 . 电阻R 300 270 240 210 180 150 120 设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为468V，取g10Nkg。请回答： (1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处? (2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少? (3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少
4、?5、为锻炼身体,小明利用所学科学知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rab=25，电源电压U=3OV，电流表的量程为 O0.6A, 当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端已知该弹簧伸长的长度L与所受拉力F间的关系如图乙所示。（1）小明在电路中连入RO的目的是 .（2）从图乙可知，弹簧伸长的长度L与所受拉力F间成 。（填正比或反比）（3）小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时, 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 A处.（4）通过计算说明, 电流
5、表表盘的0.6A处应标多少牛?6近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，A为油量指示表(实质是一只量程为006 A的电流表)， Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小)。关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示：汽油=0.71103 kgm3，取g=10NkgRx所受液体压强值Pa01420284042605680Rx对应的电阻/45271552.5 (1)油箱是圆柱形容器，底面积为0.15m2，油箱内汽
6、油高度达到60 cm时油箱即装满，油箱装满时，油量指示表的示数如图(乙)所示。当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值。 (2)为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300 km路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处，如图(丙)所示，问该汽车每行驶100km消耗汽油多少升? （甲）7、如图所示的电路中，电源电压U恒定且小于10伏，R1=15欧，滑动变阻器的最大值为20欧，小灯泡的电阻RLR1，当开关S断开，滑动变阻器的滑片P位于b端时，电流表示数为0.2；当开关S闭合时，滑动变阻的滑片位于a端时，电流表的示数为1安，且小灯泡正常发光
7、，求小灯泡的额定功率。(灯丝电阻恒定)。8、AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻为了确定漏电处的位置，维修人员做了以下测量：（1）在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在A、C两端，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V（2）在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端，此时在甲地刖同型号的电压表测得A、C阳端的电压为50V如果AB和CD导线每千米电阻值为2，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远？绝缘皮破损
8、处的漏电电阻是多大？109、小李想利用实验室提供的器材测量某未知电阻Rx（阻值约为500）的阻值，实验室提供的器材有：电压为9V的理想电源、滑动变阻器R（100，2A）、电流表（量程为00.6A，分度值为0.02A）、电压表（量程为06V，分度值为0.1V）各一个，开关两只S1和S2，导线若干。小李设计了如下图所示的电路进行测量，你认为他能否测出未知电阻Rx的阻值？请计算分析说明。10下表为某同学家中一品牌洗衣机所用的电动机的工作参数：名称额定电压(伏)频率(赫)工作电流(安)电阻(欧)洗涤电动机2205020脱水电动机220500.818其中，洗涤电动机的工作电流已模糊不清，他想用所学知识把
9、它测出来。于是，他将家中的其它用电器都关闭，只让洗衣机工作。洗衣机工作时，经过进水、洗涤、排水、脱水等程序。洗衣机洗涤时，洗涤电动机要经历正转、停、反转的过程，其时间分配如图(单位：秒)。该同学测得一次洗衣服的全过程中，洗涤时间为14分钟，脱水时间为2分钟，标有“3000rkwh”的电能表表盘恰好转过了84圈。则： (1)不考虑进水、自动排水时控制系统和指示灯的耗电，一次洗衣的全过程大约消耗多少电能? (2)洗涤电动机的工作电流是多少?11如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表（一只量程00.6A的电流表），Rx为压
10、敏电阻，它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示油箱的上下两部分皆为长方体形状，下部分的横截面积为20dm2，高为2dm，上半部分的横截面积为10dm2，油箱加满油时油的总体积为60dm3当油箱装满油时，油量指示表的示数如图丙所示已知：汽油=0.7103kg/m3，取g=10N/kg（1）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？（2）若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表由满刻度指向满刻度的四分之一位置，求该汽车行驶100km消耗汽油多少升？（3）在上面第（2）问所述的行驶过程中发现，油量表的示数在开始运动的一段时间内变化
11、较快，而后来一段时间内变化较慢，请解释其中的原因12如图所示是一种常见的台式饮水机结构剖面图，控水槽内浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A来浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽中。已知桶内水位高40厘米，阀门C横截面积1厘米2，不计A、C本身重力、大气压和热量损失，问： (1)控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多大?(2)若热胆中储水1千克，由电热管加热，要求在10分钟内把水从20加热到100，则电热管的电功率为多大? (3)饮水机的电路如图乙，水沸腾前，红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；水沸腾后，绿灯亮、红灯灭、加热管不工作。试分析温控开关1和2在水沸腾前后通断情况以及红
12、绿指示灯电阻R红、R绿应满足的条件。13、如图甲，电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内，电源电压U=6V，继电器线圈的电阻可不计图乙为热敏电阻的R1-t图象，且已知在50150范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1t=常数；电阻R2是可变电阻，当线圈中的电流达到40mA时，继电器的衔铁被吸合，此时可变电阻R2=0时，恒温箱可保持60恒温，图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源，它的额定功率是1500W（1）60时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？（3）根据统计，正常情况下，恒温箱内的加热器，每天加热50次，每次加
13、热10min，恒温箱每天消耗电能多少kwh（4）如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R2的阻值应调为多少？14为了推进环保和节能理念的实施，某公司开发生产了“风光互补路灯”，该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作，如图l所示它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止，放电余留20%左右即停止电能输出下表为某型号风光互补路灯系统配置方案问：风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转换效率15%最大限制风
14、速12.0m/s蓄电池500Ah12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V（1）当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20%充至90%需多长时间？（2）如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想太阳能电池的最大功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要多大？（3）若遇到阴天无风的天气，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？15如图是小敏设计的一个电热毯模拟电路。其中S3是一个单刀双掷开关（三个接线柱，C接线柱可与A接线柱连接，或与B接线柱连接，但只能在A、B之间连接其中一个），R1和R2是发热电
15、阻，电源电压是6伏保持不变。（1）判断该模拟电路有几挡发热状况，以及相应的（不计不发热状况）开关状况。（2）若要求电路最高消耗功率和最低消耗功率分别是5瓦和12瓦，则电阻R1和R2分别多大？（已知R1R2）16图为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的开关，可以使电路间歇地通断，D为指示灯。当S拨至1位置时，RD1、RD2前后两个右转向灯发光，向外界发出右转信号，同时D灯闪亮，向驾驶员显示转向灯正常工作。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡，D用“6V、1.5W”的灯泡，电源两端电压为6V。试通过计算说明，为什么把S拨至1、2的任何位置时D灯都会发光，而左、右转向灯不同时发光？17小明家新买了一个100瓦的电热毯，他想用伏安法测量电热毯的电阻值，于是连接了如图所示的实验电路，其中电源电压为6伏，Rx为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20欧。
