1、精選優質文檔-傾情為你奉上題型專題(四)電學計算題類型一純電路類計算【串聯電路】1.2018·杭州 小金對玩具汽車的電動機很感興趣,他拆下電動機,測得它的內阻為1.5 。為測量電動機工作時的電流,小金利用身邊現有器材,設計了如圖T4-1所示的電路(符號表示數值可讀的變阻器)。已知電源電壓為12 V,閉合開關,當變阻器的阻值為6 時,電壓表的示數為3 V。求:(1)通過電動機的電流。(2)電動機消耗的電功率。圖T4-12.在如圖T4-2所示的電路中,電源電壓為6 V,電阻R1的阻值為5 ,滑動變阻器R2上標有“20 1 A”字樣。閉合開關S后,電路中的電流為0.3 A。(1)求此時電阻

2、R1兩端的電壓U1。(2)在電路元件不被損壞的情況下,求滑動變阻器R2接入電路的最小阻值。圖T4-23.2018·自貢 如圖T4-3所示的電路中,電源電壓為6 V并保持不變,電壓表的量程為03 V,電流表的量程為00.6 A,滑動變阻器的規格為“20 1 A”,燈泡標有“5 V2.5 W”字樣。閉合開關,將滑動變阻器的滑片移到最左端的位置,這時通過燈泡的電流為多少?若要求兩電表的示數均不超過所選量程,燈泡兩端電壓不允許超過額定值,則該電路消耗的最大功率為多少?(不考慮燈絲電阻的變化)圖T4-34.2018·徐州市模擬 如圖T4-4所示,電源電壓保持不變,閉合開關,移動滑片P

3、到某一位置時,電流表示數為0.1 A,R2消耗的功率為0.5 W;當滑片P移到另一位置時,電流表示數為0.3 A,R2消耗的功率為0.9 W。求:(1)當R2消耗的功率為0.5 W時,R2接入電路的阻值。(2)電源電壓。圖T4-4【并聯電路】5.如圖T4-5所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為20 。閉合開關S,兩電流表的示數分別為0.8 A和0.3 A。求:(1)電源電壓U。(2)通過R2的電流I2。圖T4-56.2018·長沙 L1、L2是規格分別為“6 V6 W”“3 V2.7 W”的小燈泡,將它們連在如圖T4-6所示的電路中,電源電壓恒定不變,當只閉合開關S時,L

4、2正常發光。求:(不計溫度對燈絲電阻的影響)(1)電源電壓。(2)燈泡L1的電阻R1。(3)當S、S1都閉合時,10 s內電流做的總功。圖T4-67.如圖T4-7所示的電路中,電源為可調壓直流學生電源,定值電阻R0=10 ,小燈泡上標有“6 V3 W”字樣,閉合開關S,小燈泡正常發光,設燈絲電阻不變,求:(1)小燈泡的電阻。(2)電流表的示數。(3)若電源電壓調至3 V,電路消耗的總功率。圖T4-78.在圖T4-8甲所示的電路中,電源電壓不變,電阻R1的阻值為5 ,滑動變阻器R2上標有“50 2 A”字樣,閉合開關S后,電流表A1示數如圖乙所示,電流表A的規格與電流表A1相同。(1)求電源電壓

5、U。(2)在移動滑動變阻器R2滑片P的過程中不損壞電路元件的情況下,請計算滑動變阻器R2的最小阻值。圖T4-8【多開關類】9.2018·淮安市二模 如圖T4-9所示的電路中,電源電壓U=6 V且保持不變,定值電阻R1=6 ,定值電阻R2=4 。求:(1)只閉合開關S1,通過R1的電流。(2)只閉合開關S2,R2兩端的電壓。圖T4-910.2018·無錫市濱湖區二模 如圖T4-10所示,R1=20 ,R2=40 ,電源電壓保持不變。(1)當開關S1、S2都閉合時,電流表A1的示數是0.3 A,電源電壓是多少?(2)當開關S1、S2都斷開時,電流表A2的示數是0.1 A,燈L的

6、電阻是多少?圖T4-1011.2018·南通市如東縣一模 如圖T4-11所示,電源電壓12 V,L是標有“12 V6 W”字樣的小燈泡,不計燈絲電阻隨溫度的變化,R=48 ,滑動變阻器R0的最大阻值為72 。(1)當開關S、S1閉合,S2斷開時,電路中的電流為0.2 A,求此時小燈泡的電阻及10 min內小燈泡消耗的電能。(2)求S、S1、S2都閉合,且P位于a端時,電流表的示數。(3)求S、S2閉合,S1斷開時,電路消耗總功率的最小值。圖T4-1112.2018·鹽城市亭湖區一模 如圖T4-12所示,R1=25 ,小燈泡L的規格為“2.5 V0.3 A”,電源電壓保持不變

7、。(不考慮燈絲電阻變化)(1)開關S1、S2都斷開時,小燈泡L正常發光,求電源電壓。(2)開關S1、S2都閉合時,電流表示數變為0.6 A,求R2的阻值。圖T4-1213.2018·南京市江寧區模擬 如圖T4-13所示,電源電壓為12 V保持不變,滑動變阻器R1的最大阻值為18 ,R2的阻值為6 ,小燈泡L上標有“6 V3 W”字樣。(1)小燈泡正常發光時的電阻為多少?(2)當開關S閉合,S1、S2都斷開時,要使燈泡正常工作,滑動變阻器接入電路中的阻值為多大?閉合S、S1、S2,調節滑動變阻器,此時電流表示數為3.5 A,求通電10 min電流通過滑動變阻器做的功。圖T4-1314.

8、如圖T4-14所示,電源電壓保持不變,小燈泡L上標有“6 V3 W”字樣,滑動變阻器R的最大電阻為120 。只閉合開關S1,滑片置于a點時,滑動變阻器連入電路中的電阻為Ra,此時燈L正常發光,電流表示數為Ia;只閉合開關S2,移動滑片至b點時,電流表的示數為Ib,此時電壓表示數與滑片置于a點時相等,IaIb=53,且RaR0=65。求:(燈泡電阻不隨溫度變化)(1)小燈泡正常工作10 s消耗的電能。(2)只閉合開關S2,移動滑片至b點時,電流表的示數Ib。(3)定值電阻R0和電源電壓U。圖T4-14類型二家用電器類計算15.某校實驗小組設計了一個智能供暖器,電路如圖T4-15所示,電源電壓U為

9、220 V,R1和R2是兩個供熱電阻絲,S1、S2是溫控開關,工作過程如下:當氣溫低于25 時,S1、S2都閉合;當氣溫等于或高于25 時,S2斷開,此時電流表的示數為1 A,電阻絲R1的電功率為20 W,求:(忽略溫度對電阻絲的影響)(1)電阻絲R2的阻值。(2)當氣溫低于25 時,電路工作1.5 h消耗的電能。圖T4-1516.圖T4-16甲是電吹風工作原理的電路圖(R為電熱絲,M為電動機)。圖乙是該電吹風的銘牌。(1)電吹風正常工作且吹熱風6 min消耗的電能為多少?流過電熱絲的電流有多大?(2)電熱絲R的阻值有多大?(不考慮電熱絲阻值隨溫度的變化)圖T4-1617.2018·

10、宿遷市沭陽縣模擬 下表為一臺電烤箱的銘牌,其內部簡化電路如圖T4-17所示,R1和R2均為電熱絲。(1)求電烤箱在高溫擋正常工作15 min所消耗的電能。(2)求電烤箱在低溫擋正常工作時,R2的阻值是多少。(3)假設在用電高峰時,家庭電路實際電壓為200 V,求電烤箱在高溫擋的實際功率。(計算結果保留整數)××牌電烤箱額定電壓220 V額定功率高溫擋1100 W低溫擋440 W電源頻率50 Hz圖T4-1718.2018·連云港模擬 有一種××-88型號電熱水壺的銘牌如圖T4-18甲所示,圖乙是電熱水壺的電路圖,R為加熱器,溫控器S是一個雙金屬

11、片溫控開關,當溫度較低時,電熱水壺處于加熱狀態。當水沸騰后,自動進入保溫狀態,從而實現自動控制溫度。若電熱水壺加熱器電阻的阻值隨溫度改變而發生的變化可忽略不計,則:(1)電熱水壺處于加熱狀態時溫控開關S應處于(選填“閉合”或“斷開”)狀態;正常工作時,其加熱電阻R的阻值是多大? (2)若電熱水壺產生的熱量全部被水吸收,現將一滿壺23 的水在標準大氣壓下燒開需要多長時間?水的比熱容c=4.2×103 J/(kg·),1 L=10-3 m3(3)當電熱水壺處于保溫狀態時,通過加熱器的電流是0.2 A,此時電阻R0的電功率是多少?圖T4-1819.2018·無

12、錫市濱湖區模擬 如圖T4-19所示是某型號電飯鍋的工作簡圖,下表是其部分參數。接通電路后,開關S自動與觸點a、b接通,加熱器開始加熱。當鍋內混合物質溫度達到102.5 時,開關S自動與a、b斷開,與接觸點c接通,電飯鍋處于保溫狀態。先將質量為3 kg、初溫為20 的混合物質放入電飯鍋中,接通電路使其正常工作30 min。假設加熱器產生的熱量全部被混合物質吸收,混合物質的比熱容c=4.0×103 J/(kg·)。求:額定電壓/V2201擋加熱器額定功率/W5502擋加熱器額定功率/W110保壓溫度/ 102最大容積/dm33(1)R1、R2的電阻是多少。(2)電飯鍋加熱多長時

13、間后開始保溫。(3)整個過程中,電飯鍋消耗了多少電能。圖T4-19類型三半導體類計算20.2018·淮安市金湖縣模擬 半導體材料的導電能力介于導體和絕緣體之間,其電阻隨溫度的升高而減小,且受溫度影響較大,如圖T4-20甲所示,是某半導體材料的電阻隨溫度變化的關系圖像。根據這種半導體材料特性,某同學設計了一個電路,如圖乙所示,可以測定某一空間的溫度,已知定值電阻R0阻值為40 。(1)當環境溫度為20 時,電流表的示數為0.2 A,求電源電壓。(2)電流表的示數為0.3 A時,求此時該空間的溫度。圖T4-2021.2018·南京一模改編 小劉設計了一個自動恒溫箱的電路,其電路

14、原理圖如圖T4-21甲所示,其中,電源電壓恒為5 V,R是阻值為0180 的可變電阻器,Rt是熱敏電阻,其阻值隨溫度t變化的關系如圖乙所示,當R兩端電壓低至2 V時,恒溫箱內控制開關自動啟動加熱系統(不考慮控制開關對虛線框內電路的影響),對恒溫箱加熱,可使其溫度保持在t0附近。(1)若閉合開關S,當恒溫箱內溫度t=40 時,熱敏電阻Rt的阻值是多少?熱敏電阻Rt隨溫度t變化的關系式為?(2)將R調至100 時,對應的t0為多少?(3)本裝置t0的最小值是多少?圖T4-2122.2018·金華改編 隨著全球汽車保有量的急劇增加,燃油汽車尾氣排放帶來的環境問題也日趨嚴峻,為汽車尋找合適的

15、新能源成為各汽車企業的重點研究課題。Mirai是某品牌汽車企業首款量產的新型氫燃料電池車,其燃料電池的部分參數如下表,請回答:Mirai燃料電池部分參數燃料電池堆棧主要材料固體高分子薄膜最大功率114 kW體積功率密度3.1 kW/L升壓器最大電壓650 V(1)Mirai在環保方面最大的優點是(寫出一點即可)。 (2)Mirai的燃料電池堆棧的體積約為(結果保留兩位小數點)。 (3)燃料電池以最大功率工作10 s,總共輸出多少電能?23.2018·泰安 某物理興趣小組設計了一個壓力報警裝置,工作原理如圖T4-22所示。ABO為一水平杠桿,OA長120 cm,O為

16、支點,ABOB=51;已知報警器R0的阻值恒為10 ,壓力傳感器R固定放置,R的阻值隨所受壓力F變化的關系如下表所示。閉合開關S,水平踏板空載時,電壓表的示數為2 V;當水平踏板所受壓力增大,電壓表示數達到5 V時,報警器R0開始發出報警信號。踏板、壓桿和杠桿的質量均忽略不計。F/N051015202530R/45342418141210(1)求電源電壓。(2)當報警器開始報警時,踏板設定的最大壓力值。(3)若電源電壓變為14 V,為保證報警器仍在踏板原設定的最大壓力值時報警,應在杠桿上水平調節踏板觸點B的位置。試計算說明觸點B應向哪個方向移動多少?圖T4-2224.2017·南京

17、如圖T4-23所示是一個照明系統模擬控制電路。已知電源電壓U=4.5 V,定值電阻R1=5 。滑動變阻器R2上標有“25 1 A”字樣,R3為光敏電阻,其阻值隨光照度的變化遵循某一規律,部分數據如下表所示(相同條件下,光越強,光照度越大,光照度單位為勒克斯,符號為lx,白天光照度大于3 lx),當R1兩端電壓低至0.5 V時,控制開關自動啟動照明系統(不考慮控制開關對虛線框內電路的影響)。利用該裝置可以實現當光照度低至某一設定值E0時,照明系統內照明燈自動工作。光照度E/lx0.511.522.53光敏電阻R3阻值/603020151210(1)標有“6 V3 W”字樣的照明燈,正常工作時的電

18、流為多大?(2)閉合開關S,將滑片P移至b端,求E0為多少?(3)要使E0=1.2 lx,則R2接入電路的阻值應調為多大?若環境的光照度降至1.2 lx時能保持5 min不變,求這段時間內R2消耗的電能。(4)本系統可調E0的最小值是多少?圖T4-23參考答案類型一1.解:(1)由題圖知,電動機與變阻器串聯,電壓表測電動機兩端的電壓,根據串聯電路電壓的規律知,變阻器兩端的電壓UR=U-UM=12 V-3 V=9 V,歐姆定律可得,通過變阻器的電流IR=URR=9 V6 =1.5 A,串聯電路中電流處處相等,則通過電動機的電流 IM=IR=1.5 A。(2)電動機消耗的電功率PM=UMIM=3

19、V×1.5 A=4.5 W。2.解:(1)此時電阻R1兩端的電壓U1=IR1=0.3 A×5 =1.5 V。(2)由題意可知,不損壞電路元件時的最大電流I大=1 A,根據歐姆定律可知,電路最小總電阻R總=UI大=6 V1 A=6 ,則滑動變阻器R2接入電路的最小阻值R2min=R總-R1=6 -5 =1 。3.解:由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯,電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流。由P=UI=U2R可得,燈泡的電阻RL=UL2PL=(5 V)22.5 W=10 ,將滑動變阻器的滑片移到最左端的位置時,其接入電路的電阻最大,因串聯電路中各處的電流相等,且總電阻等

20、于各分電阻之和,則此時通過燈泡的電流I=URL+R滑=6 V10 +20 =0.2 A。當電壓表的示數UL'=3 V時,通過燈泡的電流I'=UL'RL=3 V10 =0.3 A,因電流表的量程為00.6 A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A,所以,電路中的最大電流I大=I'=0.3 A,此時電路消耗的電功率最大,則P大=UI大=6 V×0.3 A=1.8 W。4.解:(1)由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當滑片P在某一位置時,電流表示數I1=0.1 A,R2消耗的電功率P2=0.5 W,由P=UI可得,此

21、時R2兩端的電壓U2=P2I1=0.5 W0.1 A=5 V,此時R2接入電路的電阻R2=U2I1=5 V0.1 A=50 。(2)串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,則電源電壓U=I1R1+U2=0.1 A×R1+5 V,當滑片P移動至另一位置時,電流表示數I2=0.3 A,R2消耗的功率P'2=0.9 W,由P=UI可得,此時R2兩端的電壓U2'=P'2I2=0.9 W0.3 A=3 V,電源電壓U=I2R1+U2'=0.3 A×R1+3 V,聯立解得R1=10 ,電源電壓U=6 V。5.解:(1)由電路圖可知,R1與R2并聯,電流表A1測

22、電阻R1支路的電流,電流表A測干路電流。因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流I=0.8 A,通過電阻R1的電流I1=0.3 A,則電源電壓U=U1=I1R1=0.3 A×20 =6 V。(2)通過R2的電流I2=I-I1=0.8 A-0.3 A=0.5 A。6.解:(1)由圖知,當只閉合開關S時,電路為L2的簡單電路,因為L2正常發光,所以電源電壓U=U額2=3 V。(2)由P=U2R可得燈泡L1的電阻R1=(U額1)2P額1=(6 V)26 W=6 。(3)由圖知,當S、S1都閉合時,L1、L2并聯,通過L1的電流I1=UR1=3 V6 =0.5 A,此時L2仍然

23、正常發光,通過L2的電流I2=P額2U額2=2.7 W3 V=0.9 A,干路電流I=I1+I2=0.5 A+0.9 A=1.4 A,10 s內電流做的總功W=UIt=3 V×1.4 A×10 s=42 J。7.解:(1)由P=UI=U2R可得,小燈泡的電阻RL=UL2PL=(6 V)23 W=12 。(2)由電路圖可知,燈泡L與電阻R0并聯,電流表測R0支路的電流,因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,且燈泡正常發光,所以,此時電源電壓U=UL=6 V,則電流表的示數I0=UR0=6 V10 =0.6 A。(3)因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和,所以,電路中的總電

24、阻R=R0RLR0+RL=10 ×12 10 +12 =6011 ,當電源電壓調至3 V時,電路消耗的總功率P=U'2R=(3 V)26011=1.65 W。8.解:(1)由圖甲知,R1、R2并聯,電流表A1測通過電阻R1的電流,電流表A測量電路的總電流,圖乙中,電流表A1的量程為03 A,示數為2 A,則電阻R1兩端的電壓U1=I1R1=2 A×5 =10 V,電源電壓U=U1=10 V。(2)因為兩電流表的規格相同,則電流表A的量程也為03 A,所以總電流最大為3 A,通過R1的電流為2 A,由于并聯電路干路電流等于各用電器電流之和,所以,通過滑動變阻器R2的最

25、大電流為I2大=I總大-I1=3 A-2 A=1 A,則滑動變阻器R2的最小阻值為R2小=U2I2大=UI2大=10 V1 A=10 。9.解:(1)由電路圖可知,只閉合開關S1,電路為R1的簡單電路,通過R1的電流I1=UR1=6 V6 =1 A。(2)只閉合S2,兩電阻串聯,R1、R2串聯的總電阻R=R1+R2=6 +4 =10 ,電路中的電流I2=UR=6 V10 =0.6 A,R2兩端的電壓U2=I2R2=0.6 A×4 =2.4 V。10.解:(1)當開關S1、S2都閉合時,R1與L并聯,R2被短路,電流表A1測R1支路的電流,因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,所以,電源電

26、壓U=U1=I1R1=0.3 A×20 =6 V。(2)當開關S1、S2都斷開時,L與R2串聯,電流表A2測電路中的電流,電路中的總電阻R=UI2=6 V0.1 A=60 ,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,燈泡的電阻RL=R-R2=60 -40 =20 。11.解:(1)由P=U2R可得,小燈泡的電阻RL=UL2PL=(12 V)26 W=24 。當開關S、S1閉合,S2斷開時,燈泡與滑動變阻器串聯,電流表測電路中的電流,10 min內小燈泡消耗的電能W=Pt=I2RLt=(0.2 A)2×24 ×10×60 s=576 J。(2)當S、S1、

27、S2都閉合,且P位于a端時,燈泡與R并聯,電流表測干路電流,兩支路的電流分別為IL=URL=12 V24 =0.5 A,IR=UR=12 V48 =0.25 A,并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以電流表的示數 I=IL+IR=0.5 A+0.25 A=0.75 A。(3)當S、S2閉合,S1斷開時,R與R0串聯,P位于b端時,電路中的總電阻最大,總功率最小,P最小=U2R+R0=(12 V)248 +72 =1.2 W。12.解:(1)由電路圖可知,開關S1、S2都斷開時,R1與L串聯,小燈泡L正常發光,所以,燈泡兩端的電壓UL=2.5 V,電路電流I=IL=0.3 A,R1兩端電壓U

28、1=I1R1=IR1=0.3 A×25 =7.5 V,電源電壓U=UL+U1=2.5 V+7.5 V=10 V。(2)開關S1、S2都閉合時,R1與R2并聯,小燈泡L被短路,電流表測干路電流,通過R1的電流I'1=UR1=10 V25 =0.4 A,通過 R2的電流I2=I'-I'1=0.6 A-0.4 A=0.2 A,則R2的阻值R2=UI2=10 V0.2 A=50 。13.解:(1)由P=UI=U2R可得,小燈泡正常發光時的電阻RL=UL2PL=(6 V)23 W=12 。(2)當開關S閉合,S1、S2都斷開時,燈泡L與R1串聯,燈泡正常發光時,R1兩端

29、的電壓U1=U-UL=12 V-6 V=6 V,因串聯電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流I=ULRL=U1R1,即6 V12 =6 VR1,解得R1=12 。閉合S、S1、S2時,R1與R2并聯,小燈泡L被短路,電流表測干路電流,通過R2的電流I2=UR2=12 V6 =2 A,當電流表示數為3.5 A時,通過滑動變阻器的電流 I1=I'-I2=3.5 A-2 A=1.5 A,則通電10 min電流通過滑動變阻器做的功W1=UI1t=12 V×1.5 A×10×60 s=10800 J。14.解:(1)小燈泡正常工作10 s消耗的電能W=P額t=3

30、W×10 s=30 J。(2)只閉合開關S1,滑片置于a點時,燈與滑動變阻器串聯,電流表測電路中的電流,因燈正常發光,所以根據P=UI可得,電流表的示數Ia=IL=P額U額=3 W6 V=0.5 A;只閉合開關S2,移動滑片至b點時,電流表的示數為Ib,因IaIb=53,則Ib=35Ia=35×0.5 A=0.3 A。(3)只閉合開關S1,滑片置于a點時,燈與滑動變阻器串聯,根據串聯電路的規律及歐姆定律可得,電源電壓U=U額+Ua=U額+IaRa=6 V+0.5 A×Ra;只閉合開關S2,移動滑片至b點時,R0與滑動變阻器串聯,根據串聯電路的規律及歐姆定律可得,電

31、源電壓U=U0+Ub=IbR0+IbRb=0.3 A×R0+0.3 A×Rb,由于此時電壓表示數與滑片置于a點時相等,故有U=U0+Ub=U0+Ua=IbR0+IaRa=0.3 A×R0+0.5 A×Ra,且RaR0=65,聯立解得:R0=20 ,U=18 V。類型二15.解:(1)當氣溫等于或高于25 時,S2斷開,R1與R2串聯,電流表測電路中的電流,此時R1的電功率為20 W,電阻絲R1的阻值R1=P1I2=20 W(1 A)2=20 ,電路的總電阻R=UI=220 V1 A=220 ,電阻絲R2的阻值R2=R-R1=220 -20 =200 。(

32、2)當氣溫低于25 時,S1、S2都閉合,電路為R1的簡單電路,電路的總功率P=U2R1=(220 V)220 =2420 W=2.42 kW,電路工作1.5 h消耗的電能W=Pt=2.42 kW×1.5 h=3.63 kW·h=1.656×105 J。16.解:(1)該電吹風正常工作且吹熱風6 min消耗的電能W=P熱t=0.46 kW×0.1 h=0.046 kW·h=1.656×105 J;由題圖中可知電動機和電熱絲R并聯時吹熱風,只有電動機工作時吹冷風,電熱絲的功率P絲=P熱-P冷=460 W-20 W=440 W,則吹熱風時

33、流過電熱絲的電流I絲=P絲U=440 W220 V=2 A。(2)電熱絲的電阻R絲=UI絲=220 V2 A=110 。17.解:(1)電烤箱在高溫擋正常工作15 min所消耗的電能W=P高溫t=1100 W×15×60 s=9.9×105 J。(2)由題圖可知,電烤箱在高溫擋正常工作時,開關S閉合,R2被短路,電路為R1的簡單電路,R1的阻值R1=U2P高溫=(220 V)21100 W=44 ,電烤箱在低溫擋正常工作時開關S斷開,R1與R2串聯,總電阻R總=U2P低溫=(220 V)2440 W=110 ,則R2=R總-R1=110 -44 =66 。(3)電

34、烤箱在高溫擋的實際功率P實=U實2R1=(200 V)244 909 W。18.解:(1)閉合由題圖可知,當開關S斷開時,兩電阻串聯,總電阻最大,根據P=U2R可知,此時總功率較小,為保溫狀態;當開關S閉合時,R0被短路,電路中只有R工作,總電阻較小,根據P=U2R可知,此時電路消耗的功率大,為加熱狀態;則正常工作時,加熱電阻的阻值R=U額2P=(220 V)21100 W=44 。(2)水的體積V=2 L=2×10-3 m3,水的質量m=水V=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg,水吸收的熱量Q吸= cm(t-t0)=4.2

35、5;103 J/(kg·)×2 kg×(100 -23 )=6.468×105 J,由題意可得,消耗的電能W=Q吸=6.468×105 J,加熱時間t時=WP=6.468×105J1100 W=588 s=9.8 min。(3)當電熱水壺處于保溫狀態時,兩電阻串聯,總電阻R串=UI=220 V0.2 A=1100 ,保溫電阻R0=R串-R=1100 -44 =1056 ,此時R0的電功率P0=I2R0=(0.2 A)2×1056 =42.24 W。19.解:(1)開關S與觸點a、b接通時,R1與R2并聯,電飯鍋處于1擋加熱狀

36、態,兩電阻并聯的總電阻R總=U2P1=(220 V)2550 W=88 ,當開關S與觸點a、b斷開并與觸點c接通時,電路變為R1的簡單電路,電飯鍋處于2擋保溫狀態,R1的阻值R1=U2P2=(220 V)2110 W=440 ,根據1R總=1R1+1R2可得,R2的阻值R2=R總×R1R1-R總=88 ×440 440 -88 =110 。(2)當鍋內混合物質溫度達到102.5 時,開始保溫,則混合物質溫度升高到102.5 時所吸收的熱量Q吸= cm(t-t0)=4.0×103 J/(kg·)×3 kg×(102.5 -20 )=9.

37、9×105 J,因加熱器產生的熱量全部被混合物質吸收,所以W=Q吸,從加熱到保溫的時間t'=WP1=9.9×105J550 W=1800 s=30 min。(3)根據以上計算可知,電飯鍋正常工作30 min產生的熱量全部用來加熱,所以電飯鍋消耗的電能W=9.9×105 J。類型三20.解:(1)由圖乙可知,R與R0串聯,電流表測電路中的電流。由題圖甲可知,當環境溫度為20 時,R=50 ,電源電壓U=I(R+R0)=0.2 A×(50 +40 )=18 V。(2)電流表的示數為0.3 A時,電路中的總電阻R總=UI'=18 V0.3 A=

38、60 ,則半導體電阻的阻值R'=R總-R0=60 -40 =20 ,由圖甲可知,此時對應的溫度為40 ,即此時該空間的溫度為40 。21.解:(1)由圖乙可知,當環境溫度為40 時,熱敏電阻Rt=200 ;由圖乙可知,當環境溫度升高時,熱敏電阻Rt的阻值變小,所以熱敏電阻的阻值隨環境溫度升高而減小;設熱敏電阻的阻值與溫度關系表達式為Rt=kt+R0,當t=40 時,Rt=200 ,則有200 =40 ·k+R0,當t=100 時,Rt=50 ,則有50 =100 ·k+R0,聯立解得,k=-2.5 /,R0=300 ,故熱敏電阻Rt隨溫度t變化的關系式為Rt=-2.

39、5 /·t+300 。(2)將R調至100 時,由于R兩端電壓低至2 V時自動啟動加熱系統,則電路中的最小電流為I最小=U最低R=2 V100 =0.02 A,Rt兩端的電壓Ut=U-U最低=5 V-2 V=3 V,Rt=UtI最小=3 V0.02 A=150 ,由題圖乙可知,熱敏電阻的阻值為150 時對應溫度t0為60 。(3)由于熱敏電阻的阻值隨環境溫度升高而減小,則熱敏電阻的阻值最大時t0的值最小,因為R兩端的電壓為2 V就自動啟動加熱系統,所以根據串聯電路的分壓特點可知RRt=U最低Ut,當R的阻值最大時,熱敏電阻的阻值最大,所以當R為最大值180 時,熱敏電阻的阻值最大,t

40、0的值最小,此時電流為I=U最低R最大=2 V180 =190 A,Rt'兩端的電壓Ut'=U-U最低=5 V-2 V=3 V,Rt'=Ut'I=3 V190A=270 ,根據Rt=-2.5 /·t+300 可得,熱敏電阻的阻值為270 時對應溫度t0最低=Rt'-300 -2.5 /=12 。22.解:(1)零排放,無尾氣污染(2)36.77 L(3)由P=Wt可得,總共輸出電能W=Pt=114×103 W×10 s=1.14×106 J。23.解:(1)閉合開關S時,壓力傳感器R和報警器R0串聯,電壓表測報警器

41、R0兩端的電壓,由表格數據可知,當踏板空載時(F=0 N),壓力傳感器R的電阻為R=45 ,已知R0=10 ,電壓表的示數為2 V,此時電路中的電流I=U0R0=2 V10 =0.2 A,則電源電壓 U=I(R+R0)=0.2 A×(45 +10 )=11 V。(2)報警器R0開始發出報警信號時,其兩端電壓為U'0=5 V,此時電路中的電流I'=U'0R0=5 V10 =0.5 A,壓力傳感器兩端的電壓U傳=U-U'0=11 V-5 V=6 V,此時壓力傳感器的阻值R'=U傳I'=6 V0.5 A=12 ,由表格數據可知,當壓力傳感器的阻值為12 時,對應的壓力F壓=25 N,由題知,ABO為一水平杠