电学综合题复习总结带答案

电学综合题复习总结(带答案) 电学综合题复习 1、如图14 所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。 它有加热和保温两种工作状态（由 机内温控开关 S0自动控制） ，阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压 220V， 加热时的功率 400W，保温时的功率 40W。求：试问： ⑴饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？ ⑵R1和 R2的电阻值各是多大？ ⑶在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效 率为 80%，若将装满水箱的水从20℃加热至 100℃，需要多长时 间？（C 水 =4.2×10 J/（kg·m ） ，ρ 水＝1.0×10 kg/m ，忽略温 度对电阻的影响） 2、如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部 分电能变成内能。已知线圈电阻 1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流 2A，物体质量 540g，以 1Om/s 匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦。物体上升20s 的过程中。求：(l)电 压表读数；(2)电流通过线圈产生的热量；(3)提升物体的有用功；(4)电动机工作效率。 电压表测的是电动机的电压， 电动机不是纯电阻， 欧 姆定律不适用。 P 热=I2R=(2A)2×1.5Ω=6W P 机械=Fv=mgv=0.54kg×10N/kg×10m/s=54W P 总=P 热+P 机械=6W+54W=60W 电动机的电压 U=P 总/I=60W/2A=30V 电流通过线圈产生的热量 Q=I2Rt=(2A)2×1.5Ω×20s=120J 提升物体的有用功 W 有用=mgh=mgvt=0.54kg×10N/kg×10m/s×20s=1080J 提升物体的总功 W 总=P 总 t=60W×20s=1200J 电动机工作效率 η=W 有用/W 总=1080J/1200J=90% 3333 1 / 8 电学综合题复习总结(带答案) 3、某中学学生公寓新安装了即热式电热水器，解决了学生日常饮水需要。图表为该电热水 器的部分技术参数。 （1）该电热水器正常工作时的电流是多少安培？ （2）该电热水器贮满初温为20℃的水后，在一标准大气压下将其烧开，则在此过程中该电 热水器消耗的电能是多少焦耳？（假设电能全部转化为内能,c 水=4.2×103 J/(kg·℃)） (3)忽略温度对电热水器电阻的影响， 若在实际电压为 210V 的工作环境下， 该电热水器的实 际功率是多少瓦特？ (1)该电热水器正常工作时的电流I=P 额/U 额=9680W/220V=44A (2)热 水 器 贮 满 水 的 质 量m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10 － 3m3=50kg Q 吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(100℃－20℃)=1.68×107J 因为电能全部转化为内能，所以消耗电能W=Q=1.68×107J R=U 额 2/P 额=(220V)2/9680W=5Ω， 忽略温度对电热水器电阻的 影响 P 实=U 实 2/R=(210V)2/5Ω=8820W 4、根据能量守恒定律，瑞士大学学生设计了一款灯壶合的“水壶台灯”，如图所示，“水 壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成． 白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合 （灯 泡不直接与水接触） ，可将发光时所产生的热能用于茶水保温．白炽灯标有100W 字样，求： （1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能； （2）若上述电能的 91%转化为内能，可将多少千克初温为40℃的茶水加热至90℃． 【C 茶水 3 =4.2×10 （J/kg•℃）]． （1）100W 灯正常发光 0.5h 消耗的电能： W=Pt=0.1kW×0.5h=0.05kW•h=1.8×105J； （2）由题知，Q 吸=W电×91%=1.8×10 5J×91%=1.638×105J， ∵Q 吸=cm△t， 即：1.638×105J=4.2×103（J/kg•℃）×m×（90℃﹣40℃） ∴m=0.78kg． 2 / 8 电学综合题复习总结(带答案) 5、 有一种电子秤的原理如图， 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），显示重力大小的仪表（实质是电流表）。其 中 AO 长 20 厘米，BO 长 5 厘米，压力传感器 R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。 压力 F/牛050100150200250300… 21181512…电阻 R/欧302724 踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6 伏． 2 (1)重 300 牛的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为0.04 米，此时对踏板的压 强为多少帕？ (2)电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器R 消耗的电功率为多少瓦？ (3)当重 300 牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器 R 的电流为________________ 安。 （答案保留两位小数） (4)电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触点B 应 向________________ 方向移动。 (1)P=F/S=G/S=300N/0.04m2=7.5×103Pa (2)没有秤量物体时压力传感器 R 受到的压力为 0，查表得 R=30Ω 压力传感器 R 消耗的电功率 P=U2/R=(6V)2/30Ω=1.2W (3)当重 300 牛的学生站在踏板上时,设 B 处压力为 FB，A 处压力为 FA 由杠杆平衡条件有 FAlA=FBlB,FA×0.2m=300N×0.05m ，解得 FA=75N 观察表中数据，发现电阻随压力的增大而均匀减小，压力每增大 50N，电阻减小 3 欧，由此可推出此时 R=25.5Ω.此时电流 I=U/R=6V/25.5Ω=0.24A (4)电池使用较长时间后，电源电压会降低,电流表示数会减小，测得的质量偏小。 为了保证秤量准确，应增大电流表示数，这时应通过减小 R 的阻值，而减小 R 的阻值可通过增大压力来完 成，由杠杆平衡条件可判断出应增大 lB，即踏板触点 B 应向左（或 A）方向移动。 6、如图所示的装置很有创意﹣﹣它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶 连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌） ，下部是马桶，中间设有储水箱．洗衣机 还设有加热功能， （铭牌上水的加热功率已模糊） ，洗涤前先将水加热到适宜温度， 可以提高 洗涤效果． （1）请问这种设计的优点：______________________． （请至少说出一个观点） （2）求洗衣机脱水时的正常工作电流． （3） 某次洗衣时， 首次进水量为 20kg， 加热时电能的 80%转化为水的内能， 正常加热 14min 水的温度升高 10℃就达到设定要求，由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊，求：①水吸收的 热量，②洗衣机的加热功率[c 水=4.2×103J/（kg•℃）]． 3 / 8 电学综合题复习总结(带答案) （1）这种设计的优点之一：用洗衣水用来冲厕可以节水； （2）∵P=UI， ∴洗衣机脱水时的正常工作电流： I= ===1.5A； （3）水吸收的热量： Q 吸=cm△t 35 =4.