1、电学综合计算题（含答案）1 、如图所示，电源电压 U=12V，R1 为定值电阻，阻值为 100，R 为滑动变阻器，R的最大阻值为 50，电流表量程为“00.6A”, 电压表量程为“015V”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的 UI 关系如右图所示，求：（1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？（2）S 闭合，S1、S2 都断开时调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为 4V 时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（3）S、S1、S2 都闭合时，移动滑片 P，当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的总功率最大？最大总功率是多少？2、保温箱的简化电路如图所示，A 为温度传感器，它的作
2、用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。S 是保温箱的温度设定开关，它一共有三个挡，分别为 60、50和 40，加热功率分别为 90W、72W 和 45W。电源电压为 36V，R1、R2、R3 都是发热体。（1）当 S 拨至 1 位置时，加热功率是多少？R1 的阻值是多少？（2）当 S 拨至位置 3 时，电路中的电流是多少？（3）当 S 拨至 2 位置，R2 的阻值是多少？3、小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R 1和 R2均为电热丝。求：若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤 1000s， 该电烤箱消耗的电能是多少？电路中 R1的阻值是多少？在低
3、温档正常工作时，电路中的电流和 R1的功率分别是多少？4、图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，R 1是加热电阻，阻值为48.4；R 2是限流电阻，阻值为 484煮饭时，接通电源（220V 50Hz），闭合手动开关 S1，电饭锅处在加热状态当锅内食物温度达到 103时，开关 S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，S 2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80时会自动断开，温度低于 70时会自动闭合（已知水的比热容为4.2103J/（kg）；铝的熔点为 660）请解答下列问题：（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1，电饭锅的内胆是否会熔化？为什么？（2）在保温和
4、加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？（3）若在一个标准大气压下将温度为 20，质量为 2.5kg 的水烧开需要 16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？牌电烤箱额定电压 220V高温档 1100W额定功率低温档 440W电源频率 50Hz5、某电热设备专供大棚菜在冬季里供暖用，其额定电压为 220V。它正常工作一个完整的周期为 20 min，分成三个阶段：电阻丝制热、电机送风和间歇阶段，电热器在额定电压下工作时，电功率随时间变化的关系如图 19 所示。试问：（1）第 1015 min，设备处于吹风阶段，电路的电流为多大？（2）电热器正常工作 1h 消耗的电能是
5、多少？（3）小红用标有“1200 r/kWh”字样的电能表测量电热器的实际耗电情况，关闭所有用电器，当只有电热器处于加热阶段，电能表转盘 1 min 内转过了 20 转。此时电路的实际电压是多大？6、电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2 为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4 为触点，S 为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。（1）若加热前水温为 20，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为 3 分钟，则电热槽中水的质量是多
6、少千克？（不计热损失，c 水=4.210 3J/（kg），结果保留两位小数）；（2）加湿器在低档时的发热功率；（3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。额定电压 220V 额定最大发热功率 400W 水箱容积 4L 适用面积 4060m 2 7、下图是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为 220V，当居民楼内消耗的功率为44 kW 时，求：（1）通过输电线的电流为多少安?（2）若输电线的总电阻为 0.1，供电设备的输出电压是多少伏？（3）当居民的用电器的额定功率由 44 kW 增加到 8
7、8kW，所有用电器均正常工作时，输电线路损失的功率增加了多少?8、在探究“家用电器”的综合实践活动中，小明与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为研究对象，记录了如下表中的有关数据。根据上表中的记录，请解答下面的问题。（1）求通电 2min 壶中的水吸收的热量；（2）求电水壶中发热体正常工作时的电阻值；（3）求 2min 内电水壶消耗的电能和实际功率电学综合计算题（答案）1、解：（1）正常工作时通过灯丝的电流，由图可知当 UL=6V 时，IL=0.5A 或 （2）S 闭合，S1、S2 都断开时，L、R 串联，由图可知当 UL=4V 时，I L=0.4A， （3）S、S1、S2 都闭合时，R
8、1、R 并联 当 I=0.6A 时，电路消耗的总功率最大2、解：（1）当 S 拨至 1 位置时，电路电阻最小，功率最大，P1=90W由 得 。（2）当 S 拨至 3 位置时，电阻最大，功率最小 P3=45W。由 P=UI 得（3）当 S 拨至 2 时，R1、R2 串联，总功率为 72W由 得R 2=3.63、解：（1）电烤箱在高温挡正常工作 1000s 所消耗的电能W=P 高 t=1100W1000s=1.1106J（2 分）（2）由 P 高 =UI，得 I = = =5A（2 分）由欧姆定律知，R 1的阻值为 R1= = =44 （1 分）（3）设电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流为 I
9、/，则由 P 低 =UI/，得 I /= = =2A（2 分）所以，电烤箱在低温档正常工作时，R 1的功率为 P1=（I /） 2R1=（2 A） 244=176 W4、（1）不会熔化；当接通电源后，加热电阻工作，当锅内温度达到 80时开关 S2会自动断开，但是开关 S1继续接通，当锅内温度 103时，开关 S1会自动断开，电热锅处于保温状态，而铝的熔点为 660，所以不会熔化5、（1） P=UI I=P/U=220W/220V=1A(2) W 总 =W 电 +W 风 =P 电 t 电 +P 风 t 风 =1.21kw0.5h+0.22kw0.25h=0.66kwh(3) P=U2/R R 电
10、热丝 =U 额 2/P 电热丝 =(220V)2/1210W=40 W 实 =20r/1200(r/kwh)=(1/60) kwh t=1min=(1/60)h P 实 =W 实 /t=(1/60) kwh / (1/60)h=1kw=1000w P 实 =U 实 2/R 电热丝 U 实 2=P 实 R 电热丝 =1000W40 即 U 实 =200V6、解：（1）不计热损失，有：Q 1=Q2P1t=cm(t2t 1) =400W360s=4.2103J/（kg）m(100-20) m=0.21kg（2）P2=0.5P1=0.5400W=200W（3）可以降低电热槽内气压 其他正确解答均可7、解：将实际问题转化为电路图，见右图（1）已知 U0220V P044Kw4.410 4WI 220A（2） U U 线 U0 IR 线 U0 220A0.1220V240V（3） I 400AP 线 I 2R 线 （400A） 20.116000W增容前： P 线 I 2R 线 （200A） 20.14000W P 线 P 线 P 线 16000W4000W12000W8（1）通电 2min 壶中水吸收的热量：Q 吸 c 水 m 水 （ t t0）8.8210 4J （2）（3）（2）3）
