专题13 电学 综合计算类
中考物理计算题专题提升培优练
一、单选题
1.两个电热器的电阻之比是,把它们并联在电路中使用,在相同时间内它们放出的热量之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】两个电热器并联在电路中使用,两个电热器两端的电压相等,由
可知,在相同时间内它们放出的热量之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示电路,电源电压恒为6伏,L1标有“6V 7.2W”,L2标有“6V 3.6W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.仅闭合S1、S3,L1不亮,L2亮
B.仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6安
C.仅闭合S1、S2,电路总电阻为15欧
D.仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8瓦
【答案】B
【详解】试题分析:灯L1的电阻:R1=U2/P="5Ω." 灯L2的电阻:R1=U2/P=10Ω,如图,仅闭合S1、S3时,电灯L2短路,不亮,L1亮.仅闭合S2、S3,时,灯L1短路,L2亮,其电流是:I="U/R=6V/10Ω=0.6A." 仅闭合S1、S2,两灯并联,总电阻:R并=5Ω×10Ω/(5Ω+10Ω)=10/3Ω.仅闭合S3时,两灯泡串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路消耗的总功率:P=U2/(R1+R2)=2.4W,选项B正确.
3.下面是小刚家电火锅铭牌的部分信息,小刚家电能表的示数如图所示。把电火锅接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是( )
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 高档 2000W
中档 1200W
低档 800W
A.电火锅是利用电流的热效应工作的
B.电火锅在中档正常工作时电热丝阻值比低档正常工作时小
C.电火锅在高档正常工作10min,消耗的电能是1.2×106J
D.若家中只接入电火锅在高档正常工作30min,电能表示数将变成7327.6kW·h
【答案】D
【详解】A.电饭煲工作时把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故A正确,不符合题意;
B.由表格数据可知,电饭煲中档时的功率为1200W,低档时的功率为800W,且电饭煲正常工作时的电压不变,由可得,所以当电压一定时,电饭煲在中档正常工作时电热丝阻值比低档正常工作时小,故B正确,不符合题意;
C.由可得,电饭煲在高档正常工作10min,消耗的电能
W1=P高t1=2000W×10×60s=1.2×106J
故C正确,不符合题意;
D.在高档正常工作30min,电饭煲消耗的电能
W2=P高t2=2000W×30×60s=3.6×106J=1kW·h
由图知,电能表原来的示数为7325.6kW·h,则电能表示数将变成
7325.6kW·h+1kW·h=7326.6kW·h
故D错误,符合题意。
故选D。
4.将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端,通电10min,电流产生的热量是1.5×103J,若将阻值20Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电20min,电流产生的热量是( )
A.6×104J B.3×103J C.6×103J D.12×104J
【答案】C
【详解】因为阻值为10Ω的电阻丝接在电源两端,通电时间为
电流所做的功是2.16×103J,所以根据公式
故电源电压为
因为5Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电时间为
所以电流做的功
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.把标有“220V 50W”的A灯和“220V 100W”的B灯串联起来,接在电压恒为220V的电源两端,灯泡电阻不变,则下列判断中正确的是( )
A.两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1
B.两灯的实际电压之比UA∶UB=1∶2
C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2
D.相同时间内,两灯实际发热之比QA∶QB=1∶2
【答案】A
【详解】A.由可知,两灯的电阻之比
故A正确;
B.两灯串联起来,则通过两灯的电流相同,接在电压恒为220V的电源两端,灯泡电阻不变,由U=IR可知,两灯的实际电压之比是
故B错误;
C.由P=I2R可知,两灯实际消耗的功率之比
故C错误;
D.由Q=I2Rt可知,相同时间内,两灯实际发热之比
故D错误。
故选A。
6.甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的3倍,甲、乙产生的热量之比是4∶3,则通过甲、乙两导体的电流之比是( )
A.2∶3 B.2∶1 C.4∶9 D.3∶2
【答案】A
【详解】由题知,两导体的通电时间t相同,R甲=3R乙,甲、乙产生的热量之比
即
由可得
即
所以
则通过甲、乙两导体的电流之比是
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、多选题
7.如图甲所示,3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两挡(快挡工作时温度更高)。其内部电路如图乙所示,R1、R2是阻值相等的PTC发热电阻,单个PTC电阻与温度的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.快挡打印时,R1两端的电压为110V
B.只闭合开关S,只有R1接入电路,此时为慢挡打印
C.温度为120℃时,打印笔快挡通电5s产生的热量为605J
D.120℃~360℃内,PTC电阻发热功率随温度的升高而变大
【答案】BC
【详解】AB.由图乙知,只闭合S时,只有发热电阻R1连入电路中,电路中电阻较大,电源电压一定,由可知此时电功率较小,为慢挡打印;当两开关都闭合时,两发热电阻并联,电路中电阻较小,电源电压一定,由可知此时电功率较大,为快挡打印,此时R1两端电压为220V,故A错误,B正确;
C.温度120℃时打印笔为快挡打印,由图像丙可知,一个PTC发热电阻的阻值为800Ω,一个发热体的功率为
此时打印笔的电功率
打印笔快挡通电5s产生的热量为
故C正确;
D.由图丙可知,在120℃~360℃内,PTC电阻随温度的升高而增大,电源电压一定,由可知发热功率随温度的升高而变小,故D错误。
故选BC。
8.家用洗衣机的主要部件是电动机,若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A,每分钟产生的热量为960J,则下列说法中正确的是( )
A.电动机的功率为440W B.电动机线圈的电阻为110Ω
C.电动机的发热功率为16W D.电动机做的机械功为25440J
【答案】ACD
【详解】A.电动机的功率
故A正确;
B.由 可得,电动机线圈的电阻
故B错误;
C.电动机的发热功率
故C正确;
D.洗衣机消耗的电能
电动机做的机械功
故D正确。
故选ACD。
9.如图所示电路,电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=5Ω,当闭合开关S1后,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S2、S3,通过 R2的电流是0.3A
B.断开S2、S3,电路消耗的功率是2.8W
C.断开S2、闭合S3,R1两端的电压是4V
D.在相同的时间内,同时闭合S2、S3和同时断开S2、S3,R1产生的热量之比是 9:4
【答案】AD
【详解】A.当闭合开关S1后,再闭合开关S2、S3时,R1与R2并联,由并联电路特点和欧姆定律可得,通过 R2的电流
故A正确;
B.当闭合开关S1,断开S2、S3时,R1与R3串联,由串联电路特点和可得,电路消耗的功率
故B错误;
C.当闭合开关S1,断开S2、闭合S3时,电路为R1的简单电路,所以R1两端的电压
U1=U=6V
故C错误;
D.当闭合开关S1,再闭合S2,S3时,R1与R2并联,通过R1的电流
闭合S1,断开S2、S3时,R1与R3串联,通过R1的电流
在相同的时间内,R1产生的热量之比
故D正确。
故选AD。
10.如图甲所示的电路,电源电压U=10V(恒定不变),R2=8Ω,闭合开关S后,V2表的示数为7V;把甲电路中的两个电压表换成两个电流表,如图乙所示,闭合开关S后,A1表的示数为1.75A.下列说法正确的是
A.甲电路中V1表的示数为5V B.乙电路中A2表的示数为2.25A
C.甲电路消耗的总功率为2.5W D.乙电路中R1消耗的功率为10W
【答案】AC
【详解】A.根据乙图可知三个电阻并联,A1表测量R2和R3的总电流,A2表测量R1和R2的总电流,因为并联电路各支路电压等于总电压,因此R2电流为:
由串联分流可知,R3电流为:
1.75A-1.25A=0.5A
则R3的电阻为:
根据甲图可知三个电阻串联,V1表测量R1和R2的总电压,V2表测量R2和R3的总电压,则由串联分压可得:
U1=10V-7V=3V
根据甲图可知三个电阻串联,由串联电路电压比等于电阻比可得:
即
即
R1=12Ω
因此流经甲图的电流为:
甲电路中V1表的示数为:
;
B.
由图乙可知,此时R1电流为:
因此乙电路中A2表的示数为:
0.83A+1.25A=2.08A;
C.甲电路消耗的总功率为:
;
D.乙电路中R1消耗的功率为:
.
三、填空题
11.我国家庭照明电路的电压为____V。现有一额定功率为880W的电热水袋,内装1kg的水,当它正常工作时的电流为___A,若要使袋内水的温度从30℃升高到80℃,水需要吸收_______J的热量。用热水袋取暖是通过_____方式来改变手的内能,热水袋用水作为工作物质,是由于水具有较大的______。
【答案】 220 4 热传递 比热容
【详解】[1]我国照明电路所采用的电压为220V。
[2]电热水器正常工作时的电流为
[3]水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(80℃﹣30℃)=2.1×105J
[4]改变物体的内能有做功和热传递两种方式,用热水袋取暖是通过热传递方式来改变手的内能。
[5]热水袋用水作为工作物质,是由于水具有较大的比热容,在相同条件下吸收或放出的热量较多。
12.某导体两端的电压为3伏,通过的电流为0.3安,则10秒内通过它的电量为 _____库,电流所做的功为 _____焦.若把它接在6伏的电源两端,通过它的电流将 _____(选填“变大”、“不变”或“变小”).
【答案】 3 9 变大
【详解】(1)通电电荷量Q=It=0.3A×10s=3C;
(2)电流做的功W=UIt=3V×0.3A×10s=9J;
(3)电阻R不变,电压U变大,由I=U/R
U
R
可知流过电阻的电流变大.
故答案为3;9;变大
13.日常生活用电中对人体来说安全电压是 _____V.如图所示,电路中打×处表示断路之处,若开关闭合后,用验电笔测试电路中A、B、C点,则不能使验电笔氖灯发亮的点是 _____.
【答案】 不高于36 V C
【详解】分析:(1)人体的安全电压不得高于36V.
(2)能否使验电笔氖管发亮,就要看验电笔的笔尖能否通过导线或开关接到火线上,接到火线上氖管发亮,接不到或接到零线上不发光.
解:(1)人体的安全电压不得高于36V.
(2)①将验电笔的笔尖接触A处,通过灯丝、闭合的开关和导线接在火线上,氖灯发光;
②将验电笔的笔尖接触B处,通过导线接在火线上,氖灯发光;
③将验电笔的笔尖接触C处为零线,氖灯不发光.
故答案为不高于36;C.
14.现有两个热敏电阻R1、R2和一个定值电阻R0 , R1的阻值会因通过的电流增大导致温度升高时而增大,R2的阻值会因通过的电流增大导致随温度升高时而减小,R0的阻值不变,它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示.实验过程中,小明将R2和 R0两个电阻连接成如图乙所示电路时电流表的示数为0.4A,由此可知,电源电压为________ V.实验过程中,改变电源电压,当电压表的示数为6V时,电阻R2的电功率是________ W.
【答案】7 2.4
【详解】由中间图象可知,电流与电压成正比例函数,所以它代表R0的I-U图线;
由上边图象可知,电压增大,电流增大,但电流的变化量比电压的变化量大,根据欧姆定律可知它代表的电阻减小,即为R2的I-U图线;
从下边图象可知,电压增大,电流增大,电压的变化量大于电流的变化量,根据欧姆定律可知它代表的电阻变大,即为R1的I-U图线;
(1)由R0的I-U图线可知,当U0=20V,I0=2A,所以R0=U0/ I0 ="20V/" 2A =10Ω;
R2、R0串联,电路中的电流I=0.4A时,
由图象可知对应的电压分别为U0′=4V,U2=3V,
电源的电压为U=U0′+U2=4V+3V=7V;
(2)改变电源电压,当电压表的示数为6V时,即U0″=6V,
电路中的电流为I″=U0″/R0 =6V/10Ω=0.6A,
由图象可知,此时R2两端的电压为U2″=4V,
电阻R2的电功率为P2=U2″/I″=4V×0.6A=2.4W.
15.有一电热水壶的铭牌如右表所示.如果此电热水壶的效率为70%,用它把一满壶20℃的水加热到100℃,水需要吸收________ J的热量,需要加热________ min[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】369600 8
【详解】试题分析:水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×1.1×10-3m3=1.1kg,
水吸收的热量
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1.1kg×(100℃-20℃)=3.696×105J;
(2)由题知,需消耗的电能Q吸=W×70%,
∵电水壶正常工作,
∴P=P额=1100W
电水壶工作时间:
考点:电功 热量的吸收
16.在图所示电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1示数将 _____;电压表V示数跟电流表A示数的比值 _____.(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】 变小 变大
【详解】经分析知道R1和R2是并联,两端电压都是电源电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻变大,A1 测的是滑动变阻器电流,所以变小.电流表A测得是总电流,而总电流变小,电压表测电源电压,示数不变.所以电压表V示数跟电流表A示数的比值变大.
17.物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M,图乙是物体上升过程某段时间内的s﹣t图线.已知物体重为1N,闭合开关后,在2.4s~2.8s这段时间内,电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V,则2.4s~2.8s这段时间内该装置提升重物做得有用功为___J,它的效率是___%.
【答案】 0.2 62.5%
【详解】(1)由图乙可知在2.4s~2.8s这段时间内,重物提升的高度:
s=0.75m﹣0.55m=0.2m,
W有用=Gh=1N×0.2m=0.2J;
(2)通电时间:
t=2.8s﹣2.4s=0.4s,
W总=UIt=4V×0.2A×0.4s=0.32J,
η===62.5%
18.如图所示是苹果公司于2012年12月推出的Iphone4S.
(1)该手机使用时以________ 为载体来传递信息的;
(2)Iphone4S手机电池电压为5V,待机时电流约10mA,则Iphone4S待机时的电功率为________ W;一块原装Iphone5电池板充满电可供其待机200h,则该电池板一次充满电时储存的电能为_________J.
(3)现利用其先后拍下同一轿车的两张照片如乙、丙所示(设摄像头焦距不变),拍摄照片乙与拍摄照片丙相比,拍摄________ (选填“乙”或“丙”)时摄像头离小车更远些.
【答案】电磁波 0.05 36000 乙
【详解】试题分析::(1)手机使用时是利用电磁波来传递信息的;
(2)待机时电流约10mA,电压5V,则待机时的电功率:;
(3)电池板充满电可供其待机工作200h,则该电池板充满电时储存的电能:.
(3)摄像头的镜头相当于凸透镜;
由图乙和图丙可知,乙与丙都是汽车缩小的实像,
乙的像小于丙的像,因此乙的物距大于丙的物距,
拍摄乙时摄像头离小车更远些;
考点:电磁波的传播;电功的计算;电功率的计算;凸透镜成像的应用.
19.如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V保持不变.滑动变阻器R1上标有“20 1A”字样.定值电阻R2=6.电压表的最大测量值3V;电流表的最大测量值0.6A.开关S闭合后,如果要求电压表和电流表的示数均不超过各自的最大测量值,则滑动变阻器接入电路电阻值的变化范围是 _____.
【答案】1.5-12
【详解】试题分析:当电流表的示数达到最大值I=0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时有:
所以为了保证电流表不烧坏,滑动变阻器接入电路的阻值不能小于;
当电压表的示数为=3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时有:
解得:
所以为了保证电压表不烧坏,滑动变阻器接入电路的阻值不能大于;
为了保证两表示数均不超过各自的最大测量值,则滑动变阻器接入电路电阻值的变化范围是
考点:欧姆定律
20.如图甲所示,定值电阻的阻值,灯泡L标着“6V”字样,只闭合S1和S3时,电路消耗的功率为6.4W;若S1,S2和S3都闭合,滑片在b端处,电流表示数为0.96A,滑动变阻器的最大阻值为______。改变电源电压后,只闭合S2时,小灯泡L的图像如图乙所示,当电路的功率最大时,滑动变阻器的电阻为R2;当灯两端电压为4V时,滑动变阻器的电阻为R2′,已知:R2:R2′=8:15,若电流表的量程为,电压表量程为。只闭合S2,在保证电路元件安全的情况下,电路总功率的变化范围为______W。
【答案】 50
【详解】[1]只闭合S1和S3时,电路为只有R1的简单电路,电路消耗的功率为6.4W,根据可得,电源电压,即电阻R1两端的电压
若S1,S2和S3都闭合,电阻R1、R2并联,灯泡被短路,滑片在b端处,电阻R2全部用如电路,电流表测干路电流,通过R1的电流
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器的最大阻值为
[2]只闭合S2时,小灯泡L与滑动变阻器串联,当小灯泡正常发光时,电路的功率最大时,滑动变阻器的电阻为R2;由小灯泡L的图像可知,电路中的电流为0.5A,则电源电压为
①
当灯两端电压为4V时,电路中的电流为0.4A,滑动变阻器的电阻为R2′电源电压
②
③
联立①②③解得
, ,
电路的最大功率
由电压表量程为可知,当滑动变阻器两端的电压为9V时,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压为1V,电路中的电流为0.2A,电路的最小功率
电路总功率的变化范围为。
四、计算题
21.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.5A;加满油后浮球最高,滑片P滑到b端,电流表示数为1A。
求:(1)电阻R的阻值和电源电压。
(2)在加满油后,5min内电阻R产生的热量为多少?
(3)电阻R最小功率为多少?
【答案】(1)20Ω,20V;(2)6000J;(3)5W
【详解】解:(1)由电路图可知,R与R′串联,油量表串联在电路中是由电流表改装而成的。当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由可得,电源的电压
U=Ia(R+R′)=0.5A×(R+20Ω) ①
当滑片位于b端时,电路为R的简单电路,则电源的电压
U=IbR=1A×R ②
由①②可解得R=20Ω,U=20V。
(2)在加满油后,滑片位于b端,则5min内电阻R产生的热量
Q=Ib2Rt=(1A)2×20Ω×5×60s=6000J
(3)当滑片位于a端时,通过R的电流最小,其功率最小,则有
PR小=Ia2R=(0.5A)2×20Ω=5W
答:(1)电阻R的阻值为20Ω,电源电压为20V;
(2)在加满油后,5min内电阻R产生的热量为6000J;
(3)电阻R最小功率为5W。
22.智能机器人能够为人类在很多方面提供优质的服务。如表是如图甲所示的智能机器人的部分参数:
参数名称 工作电压 质量 一次最大送餐量 移动速度 最大功率
数据 30V 50kg 15kg 0.6~1.2m/s 60W
(1)如果小K以最大功率、最大移动速度运送一次最大送餐量物体(餐盘质量不计)到30m外的顾客处,它所做的功是多少?
(2)如图乙所示为小K送餐时电路原理图,电源电压为30V,图中R0为餐盘下的压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙触发器的电阻忽略不计,电阻箱R0两端的电压超过24V时,触发电动机停止工作,放弃执行送餐的指令,以免小K损伤。为保护小K,电阻箱R0的阻值为多少?
(3)若电阻箱R0的阻值为(2)问的值,小K空载返回,用时80s,此过程R产生的热量是多少?
【答案】(1)1500J;(2)80Ω;(3)200J。
【详解】解:(1)由表格可知最大移动速度v=1.2m/s,由可知,工作的时间为
最大功率P=60W,由可知,机器人所做的功为
(2)压力传感器受到的最大压力为
由图丙可知,此时压力传感器的阻值R=20Ω,电阻箱R0两端的电压最大为U0=24V,根据串联电路电压的规律可知,传感器R两端的电压为
由欧姆定律此可知,此时电路的电流为
则R0的阻值为
(3)小K空载返回,压力传感器受到的压力为0N,由图丙可知,此时传感器的阻值,已知R0=80Ω,则由欧姆定律可知,此时电路中的电流为
此过程R产生的热量为
答:(1)它所做的功为1500J;
(2)电阻箱R0的阻值至少为80Ω;
(3)此过程R产生的热量是200J。
23.小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位。“低温”挡功率为24W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝,电热丝R2阻值为12Ω。求:
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)“高温”挡的功率为多少?
(3)座椅垫高温挡工作3min电流做了多少功?
【答案】(1)12Ω;(2)48W;(3)8640J
【详解】解:(1)S接3位置时,电路为R1、R2的串联电路,总电阻较大,电源电压不变,根据可知,总功率较小,座椅垫处于“低温”挡,根据可知,总电阻为
根据电阻串联的特点可知电热丝R1的阻值为
(2)S接2位置时,电路为R1的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据可知,总功率较大,座椅垫处于“高温”挡,根据可知,“高温”挡的功率
(3)座椅垫高温挡工作3min,电流做的功为
答:(1)电热丝R1的阻值是12Ω;
(2)“高温”挡的功率为48W;
(3)座椅垫高温挡工作3min电流做了8640J的功。
24.如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=4Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电压表的示数和R1的功率;
(3)电阻R2在1min内产生的热量。
【答案】(1)3V;(2)1V,0.5W;(3)60J
【详解】解:(1)闭合开关S后,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压。根据电阻串联的特点可知总电阻为
根据欧姆定律可知电源电压为
(2)根据欧姆定律可知电压表的示数
R1的功率为
(3)电阻R2在1min内产生的热量为
答:(1)电源电压为3V;
(2)电压表的示数和R1的功率为;
(3)电阻R2在1min内产生的热量为。
25.现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅,采用“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,使食物得到最佳的口感和营养。把电饭锅接入220V的电路中,某次煮饭电饭锅的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
(1)电饭锅工作时电路中的电流最大是多少?
(2)整个煮饭过程消耗了多少电能?
(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭锅,发现家中标有“”的电能表指示灯闪烁了150次刚好用时5min,求电饭锅此时的实际功率是多少?
(4)已知他家原有电器的总功率是6000W,电能表上标有“220V,10(30)A”的字样。请你通过计算说明:从电能表使用的角度考虑,小宇家的电路是否允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭?
(5)电饭锅通电时,其发热体将水明显加热,但与之连接的电源线不怎么热,这是为什么?
【答案】(1)3A;(2)9.9×105J;(3)600W;(4)见解析;(5)见解析
【详解】解:(1)根据题意可知,电饭锅两端的电压U=220V,由乙图可知电饭锅的最大功率Pmax=660W,由可得电饭锅工作时电路中的最大电流为
(2)由图乙可知,整个煮饭过程消耗的电能分为两部分,以P1=660W功率工作的时间段为0~10min和15~20min,两个时间段共计时长为
由公式可得该期间消耗的功率为
以P2=440W功率工作的时间段为10~15min和20~30min,两个时间段共计时长为
由公式可得该期间消耗的功率为
整个煮饭过程消耗的电能为
(3)表示电路中每消耗的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,则电能表的指示灯闪烁1次,消耗的电能为,因此则电能表指示灯闪烁150次时,电饭锅消耗的电能为
电能表指示灯闪烁了150次所用时间
电饭锅此时的实际加热功率为
(4)电能表上标“220V,10(30)A”中220V表示家庭电路的电压U=220V,10A是电能表的标定电流,30A是电能表的额定最大电流,即,则家庭电路中允许接入用电器的最大总功率为
由题意可知,他家原有电器的总功率是P0=6000W,家庭电路还允许接入用电器的电功率为
这样一台电饭锅在高温挡煮饭时的功率为660W,大于小宇家的电路还允许接入用电器的电功率为600W,所以从电能表使用的角度考虑,小宇家的电路不允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭。
(5)由公式可知,当电路中电流一定和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,电饭锅的发热体与导线串联,电流与通电时间相同,而导线的电阻远小于电饭锅发热体的电阻,电流在导线上产生的热量远小于在电饭锅发热体上产生的热量,所以虽然发热体很烫,而连接发热体的导线却不怎么热。
答:(1)电饭锅工作时电路中的电流最大是3A。
(2)整个煮饭过程消耗了9.9×105J电能。
(3)电饭锅此时的实际功率是600W。
(4)从电能表使用的角度考虑,小宇家的电路不允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭。
(5)由公式可知,当电路中电流一定和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多,电饭锅的发热体与导线串联,电流与通电时间相同,而导线的电阻远小于电饭锅发热体的电阻,电流在导线上产生的热量远小于在电饭锅发热体上产生的热量,所以虽然发热体很烫,而连接发热体的导线却不怎么热。
26.如表为一台电热器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热器内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
XX牌电热器
额定电压 220V
额定电功率 高温挡
中温挡 880W
低温挡 440W
电源频率 50Hz
求:
(1)低温挡正常工作时的电流;
(2)中温挡正常工作10分钟产生的热量;
(3)高温挡正常工作时的电功率。
【答案】(1)2A;(2)5.28×105J;(3)1760W
【详解】解:(1)由P=UI可得,低温挡正常工作时的电流为
(2)中温挡正常工作10分钟产生的热量为
Q=W=P中t=880W×600s=5.28×105J
(3)由电路图可知,开关S2闭合、S1接a时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,由
可知,电路的总功率最大,电热水器处于高温挡;
开关S2断开、S1接b时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,电热水器处于低温挡;
开关S2闭合、S1接b时,电路为R1的简单电路,电热水器处于中温挡;
中温挡时的功率为880W,则电阻R1的阻值
开关S1断开、S2接b时,R1与R2串联,电热水器处于低温挡,此时电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R2的阻值
R2=R-R1=110Ω-55Ω=55Ω
高温挡R1与R2并联,高温挡正常工作时的电功率为
答:(1)低温挡正常工作时的电流为2A;
(2)中温挡正常工作10分钟产生的热量为5.28×105J;
(3)高温挡正常工作时的电功率为1760W。
27.甲图是一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,其原理如乙图所示:定值电阻R2=40Ω,电源电压U=12V,其中R1为酒精传感器,其阻值随酒精浓度增大而减小,部分对应关系如下表所示,求:
酒精浓度mg/mL 0 0.2 0.4 0.6 0.8
R1/Ω 80 60 40 20 10
(1)检测者未喝酒时,通过R1的电流。
(2)某次检测中,电压表示数为4V,R2在0.5s内产生的热量。
(3)电压表示数为4V时,是否属于酒驾?(酒驾标准为:0.2mg/L≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL)
【答案】(1)0.1A;(2)0.8J;(3)是
【详解】解:(1)由图像可知,当被检测者未喝酒时,即酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为80Ω,通过R1的电流
(2)由电路图可知,传感器R1和定值电阻R2串联,电压表测传感器R1两端的电压;当电压表示数为4V,由串联电路电压的规律知,定值电阻R2两端的电压
此时电路的电流为
R2在0.5s内产生的热量
(3)电压表示数为4V时,由 得,酒精传感器的电阻
由表格数据可知,被检测者的酒精气体浓度为0.6mg/mL,在0.2mg/L≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL之间,所以属于酒驾。
答:(1)检测者未喝酒时,通过R1的电流为0.1A;
(2)某次检测中,电压表示数为4V,R2在0.5s内产生的热量为0.8J;
(3)电压表示数为4V时,是属于酒驾。
28.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:
热风温度 50~75℃
额定功率 热风时:900W
冷风时:110W
额定电压 220V
质量 0.5kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω,电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少?
(4)一天,小华断开家中其它用电器,只用电吹风吹热风时,发现家中标有“220V,10(20A);3000r/(kW h)”的电能表5min内转了200圈,求电吹风此时的实际功率是多少?
【答案】(1)0.5A;(2)61.3Ω;(3)120J;(4)800W
【详解】解:(1)电吹风吹冷风时,由P=UI可得,通过电动机的电流为
(2)当电吹风吹热风时,电动机和电热丝同时工作,电动机与电热丝并联,电热丝R2的电功率为
P2=P﹣P1=900W﹣110W=790W
由可得电热丝R2的电阻值为
(3)时间
t=10min=600s
则电吹风吹冷风10min产生的热量(电流通过电动机产生的热量)为
Q1=I12R1t=(0.5A)2×0.8Ω×600s=120J
(4)转盘转了200圈,消耗的电能为:
电吹风此时的实际功率为
答:(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是0.5A;
(2)电热丝工作时的电阻是61.3Ω;
(3)电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是120J;
(4)电吹风此时的实际功率是800W。
29.如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、_______(可再生/不可再生)能源.
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度______(大/小)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向______(上/下)的力使风叶旋转.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用___________原理.实现机械能转化为电能.
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像得到的下列信息,正确的有哪些_____
A.只要有风,机组就能产生电能
B.风速过大,机组不会产生电能
C.风速越大,机组产生的电功率一定越大
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
平均风速(m/s) 5 10 15 20
1s内获得的能量(×104J) 1 8 27 64
①对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是__________________(用文字叙述);
②当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,求风机发电的效率.
【答案】(1)可再生 (2)大 上 (3)电磁感应 (4)BD (5)①该风机1s内获得的能量与风速的三次方成正比②10%
【详解】考点:能量转化 数据分析
分析:(1)(2)风能由于空气流动而产生,空气不断的流动,因此为可再生.风机叶片要经得住强风的吹刮,因此硬度要大.如图观察叶片形状,上面曲面空气流速大压强小.因此受空气压力向上.
(3)机械能转化为电能,产生电,为发电机能量转化过程,也就是电磁感应.(4)观察图像发现,风速度小于电功率为0,风速大于电功率也是0.AC错.风速在到之间电功率不变.BD正确.(5)
分析表格,,风速是1:2:3:4的关系,而对应的能量是关系,因此该风机1s内获得的能量与风速的三次方成正比;1只“220V 100W”电灯正常工作10s消耗的电能为,根据图表判断风速为5m/s时10s内获得能量为,因此效率为
30.如图甲所示,透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L和一个由某种金属材料制成的电阻R,A、B、C是其外露的三个接线柱.图乙为电源电压恒为6V的实验装置,其中M、O、N为三个接线柱.用导线先把,M、N分别与A、B相连,再把O与M相连,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组电压表与电流表的读数,并绘制成如图丙所示的图线.求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻.
(2)在原来连线的基础上,再用导线连接A、C,闭合开关S,当把滑片P移到最左端时,电流表的示数是多少?
(3)拆除上述在A、B、C、M、O、N间所有连接导线.把M、O、N分别与A、B、C相连,闭合开关S,电流表示数为0.35A,此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω,小灯泡消耗的实际功率为多少?
【答案】(1)小灯泡L正常发光时的电阻为12Ω.
(2)此时电流表的示数为0.95A.
(3)小灯泡消耗的电功率为0.98W.
【详解】(1)∵UL=6V,PL=3W,
∴灯泡的电阻为:
RL==12Ω.
(2)用导线连接A、C两个接线柱,闭合开关S,把滑片P移到左端时,等效电路图如图所示:
从图可知,电阻R和灯泡L并联,电流表测量的是干路中的总电流,
当电压为6V时,通过电阻R的电流值IR为0.45A,此时灯泡正常发光,
而灯泡正常工作时的电流为:IL===0.5A,
∴干路中的总电流为:I=IL+IR=0.45A+0.5A=0.95A.即电流表的示数为0.95A.
(3)把M、O、N分别与A、B、C相连,闭合开关S,此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω,电阻R、灯泡L和滑动变阻器串联,等效电路图如图所示:
此时电路中的电流为I′=0.35A,而R滑=2Ω,
∴滑动变阻器两端的电压为:U滑=I′R滑=0.35A×2Ω=0.7V,
从图丙可知,此时定值电阻R两端的电压为:UR′=2.5V,
∴灯泡两端的电压为:UL实=U﹣U滑﹣UR′=6V﹣0.7V﹣2.5V=2.8V,
则此时小灯功率为:PL实=UL实I′=2.8V×0.35A=0.98W.专题13 电学 综合计算类
中考物理计算题专题提升培优练
一、单选题
1.两个电热器的电阻之比是,把它们并联在电路中使用,在相同时间内它们放出的热量之比是( )
A. B. C. D.
2.如图所示电路,电源电压恒为6伏,L1标有“6V 7.2W”,L2标有“6V 3.6W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.仅闭合S1、S3,L1不亮,L2亮
B.仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6安
C.仅闭合S1、S2,电路总电阻为15欧
D.仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8瓦
3.下面是小刚家电火锅铭牌的部分信息,小刚家电能表的示数如图所示。把电火锅接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是( )
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 高档 2000W
中档 1200W
低档 800W
A.电火锅是利用电流的热效应工作的
B.电火锅在中档正常工作时电热丝阻值比低档正常工作时小
C.电火锅在高档正常工作10min,消耗的电能是1.2×106J
D.若家中只接入电火锅在高档正常工作30min,电能表示数将变成7327.6kW·h
4.将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端,通电10min,电流产生的热量是1.5×103J,若将阻值20Ω的电阻丝接入同一电源的两端,通电20min,电流产生的热量是( )
A.6×104J B.3×103J C.6×103J D.12×104J
5.把标有“220V 50W”的A灯和“220V 100W”的B灯串联起来,接在电压恒为220V的电源两端,灯泡电阻不变,则下列判断中正确的是( )
A.两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1
B.两灯的实际电压之比UA∶UB=1∶2
C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2
D.相同时间内,两灯实际发热之比QA∶QB=1∶2
6.甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的3倍,甲、乙产生的热量之比是4∶3,则通过甲、乙两导体的电流之比是( )
A.2∶3 B.2∶1 C.4∶9 D.3∶2
二、多选题
7.如图甲所示,3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两挡(快挡工作时温度更高)。其内部电路如图乙所示,R1、R2是阻值相等的PTC发热电阻,单个PTC电阻与温度的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.快挡打印时,R1两端的电压为110V
B.只闭合开关S,只有R1接入电路,此时为慢挡打印
C.温度为120℃时,打印笔快挡通电5s产生的热量为605J
D.120℃~360℃内,PTC电阻发热功率随温度的升高而变大
8.家用洗衣机的主要部件是电动机,若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A,每分钟产生的热量为960J,则下列说法中正确的是( )
A.电动机的功率为440W B.电动机线圈的电阻为110Ω
C.电动机的发热功率为16W D.电动机做的机械功为25440J
9.如图所示电路,电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=5Ω,当闭合开关S1后,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S2、S3,通过 R2的电流是0.3A
B.断开S2、S3,电路消耗的功率是2.8W
C.断开S2、闭合S3,R1两端的电压是4V
D.在相同的时间内,同时闭合S2、S3和同时断开S2、S3,R1产生的热量之比是 9:4
10.如图甲所示的电路,电源电压U=10V(恒定不变),R2=8Ω,闭合开关S后,V2表的示数为7V;把甲电路中的两个电压表换成两个电流表,如图乙所示,闭合开关S后,A1表的示数为1.75A.下列说法正确的是
A.甲电路中V1表的示数为5V B.乙电路中A2表的示数为2.25A
C.甲电路消耗的总功率为2.5W D.乙电路中R1消耗的功率为10W
三、填空题
11.我国家庭照明电路的电压为____V。现有一额定功率为880W的电热水袋,内装1kg的水,当它正常工作时的电流为___A,若要使袋内水的温度从30℃升高到80℃,水需要吸收_______J的热量。用热水袋取暖是通过_____方式来改变手的内能,热水袋用水作为工作物质,是由于水具有较大的______。
12.某导体两端的电压为3伏,通过的电流为0.3安,则10秒内通过它的电量为 _____库,电流所做的功为 _____焦.若把它接在6伏的电源两端,通过它的电流将 _____(选填“变大”、“不变”或“变小”).
13.日常生活用电中对人体来说安全电压是 _____V.如图所示,电路中打×处表示断路之处,若开关闭合后,用验电笔测试电路中A、B、C点,则不能使验电笔氖灯发亮的点是 _____.
14.现有两个热敏电阻R1、R2和一个定值电阻R0 , R1的阻值会因通过的电流增大导致温度升高时而增大,R2的阻值会因通过的电流增大导致随温度升高时而减小,R0的阻值不变,它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示.实验过程中,小明将R2和 R0两个电阻连接成如图乙所示电路时电流表的示数为0.4A,由此可知,电源电压为________ V.实验过程中,改变电源电压,当电压表的示数为6V时,电阻R2的电功率是________ W.
15.有一电热水壶的铭牌如右表所示.如果此电热水壶的效率为70%,用它把一满壶20℃的水加热到100℃,水需要吸收________ J的热量,需要加热________ min[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
16.在图所示电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1示数将 _____;电压表V示数跟电流表A示数的比值 _____.(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
17.物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M,图乙是物体上升过程某段时间内的s﹣t图线.已知物体重为1N,闭合开关后,在2.4s~2.8s这段时间内,电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V,则2.4s~2.8s这段时间内该装置提升重物做得有用功为___J,它的效率是___%.
18.如图所示是苹果公司于2012年12月推出的Iphone4S.
(1)该手机使用时以________ 为载体来传递信息的;
(2)Iphone4S手机电池电压为5V,待机时电流约10mA,则Iphone4S待机时的电功率为________ W;一块原装Iphone5电池板充满电可供其待机200h,则该电池板一次充满电时储存的电能为_________J.
(3)现利用其先后拍下同一轿车的两张照片如乙、丙所示(设摄像头焦距不变),拍摄照片乙与拍摄照片丙相比,拍摄________ (选填“乙”或“丙”)时摄像头离小车更远些.
19.如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V保持不变.滑动变阻器R1上标有“20 1A”字样.定值电阻R2=6.电压表的最大测量值3V;电流表的最大测量值0.6A.开关S闭合后,如果要求电压表和电流表的示数均不超过各自的最大测量值,则滑动变阻器接入电路电阻值的变化范围是 _____.
20.如图甲所示,定值电阻的阻值,灯泡L标着“6V”字样,只闭合S1和S3时,电路消耗的功率为6.4W;若S1,S2和S3都闭合,滑片在b端处,电流表示数为0.96A,滑动变阻器的最大阻值为______。改变电源电压后,只闭合S2时,小灯泡L的图像如图乙所示,当电路的功率最大时,滑动变阻器的电阻为R2;当灯两端电压为4V时,滑动变阻器的电阻为R2′,已知:R2:R2′=8:15,若电流表的量程为,电压表量程为。只闭合S2,在保证电路元件安全的情况下,电路总功率的变化范围为______W。
四、计算题
21.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.5A;加满油后浮球最高,滑片P滑到b端,电流表示数为1A。
求:(1)电阻R的阻值和电源电压。
(2)在加满油后,5min内电阻R产生的热量为多少?
(3)电阻R最小功率为多少?
22.智能机器人能够为人类在很多方面提供优质的服务。如表是如图甲所示的智能机器人的部分参数:
参数名称 工作电压 质量 一次最大送餐量 移动速度 最大功率
数据 30V 50kg 15kg 0.6~1.2m/s 60W
(1)如果小K以最大功率、最大移动速度运送一次最大送餐量物体(餐盘质量不计)到30m外的顾客处,它所做的功是多少?
(2)如图乙所示为小K送餐时电路原理图,电源电压为30V,图中R0为餐盘下的压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙触发器的电阻忽略不计,电阻箱R0两端的电压超过24V时,触发电动机停止工作,放弃执行送餐的指令,以免小K损伤。为保护小K,电阻箱R0的阻值为多少?
(3)若电阻箱R0的阻值为(2)问的值,小K空载返回,用时80s,此过程R产生的热量是多少?
23.小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位。“低温”挡功率为24W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝,电热丝R2阻值为12Ω。求:
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)“高温”挡的功率为多少?
(3)座椅垫高温挡工作3min电流做了多少功?
24.如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=4Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电压表的示数和R1的功率;
(3)电阻R2在1min内产生的热量。
25.现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅,采用“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,使食物得到最佳的口感和营养。把电饭锅接入220V的电路中,某次煮饭电饭锅的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
(1)电饭锅工作时电路中的电流最大是多少?
(2)整个煮饭过程消耗了多少电能?
(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭锅,发现家中标有“”的电能表指示灯闪烁了150次刚好用时5min,求电饭锅此时的实际功率是多少?
(4)已知他家原有电器的总功率是6000W,电能表上标有“220V,10(30)A”的字样。请你通过计算说明:从电能表使用的角度考虑,小宇家的电路是否允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭?
(5)电饭锅通电时,其发热体将水明显加热,但与之连接的电源线不怎么热,这是为什么?
26.如表为一台电热器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热器内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
XX牌电热器
额定电压 220V
额定电功率 高温挡
中温挡 880W
低温挡 440W
电源频率 50Hz
求:
(1)低温挡正常工作时的电流;
(2)中温挡正常工作10分钟产生的热量;
(3)高温挡正常工作时的电功率。
27.甲图是一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,其原理如乙图所示:定值电阻R2=40Ω,电源电压U=12V,其中R1为酒精传感器,其阻值随酒精浓度增大而减小,部分对应关系如下表所示,求:
酒精浓度mg/mL 0 0.2 0.4 0.6 0.8
R1/Ω 80 60 40 20 10
(1)检测者未喝酒时,通过R1的电流。
(2)某次检测中,电压表示数为4V,R2在0.5s内产生的热量。
(3)电压表示数为4V时,是否属于酒驾?(酒驾标准为:0.2mg/L≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL)
28.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:
热风温度 50~75℃
额定功率 热风时:900W
冷风时:110W
额定电压 220V
质量 0.5kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω,电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少?
(4)一天,小华断开家中其它用电器,只用电吹风吹热风时,发现家中标有“220V,10(20A);3000r/(kW h)”的电能表5min内转了200圈,求电吹风此时的实际功率是多少?
29.如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、_______(可再生/不可再生)能源.
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度______(大/小)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向______(上/下)的力使风叶旋转.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用___________原理.实现机械能转化为电能.
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像得到的下列信息,正确的有哪些_____
A.只要有风,机组就能产生电能
B.风速过大,机组不会产生电能
C.风速越大,机组产生的电功率一定越大
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
平均风速(m/s) 5 10 15 20
1s内获得的能量(×104J) 1 8 27 64
①对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是__________________(用文字叙述);
②当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,求风机发电的效率.
30.如图甲所示,透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L和一个由某种金属材料制成的电阻R,A、B、C是其外露的三个接线柱.图乙为电源电压恒为6V的实验装置,其中M、O、N为三个接线柱.用导线先把,M、N分别与A、B相连,再把O与M相连,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组电压表与电流表的读数,并绘制成如图丙所示的图线.求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻.
(2)在原来连线的基础上,再用导线连接A、C,闭合开关S,当把滑片P移到最左端时,电流表的示数是多少?
(3)拆除上述在A、B、C、M、O、N间所有连接导线.把M、O、N分别与A、B、C相连,闭合开关S,电流表示数为0.35A,此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω,小灯泡消耗的实际功率为多少?