40.(2018?成都)如图所示,电热水壶上标有“220V 1800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻 小 。在额定电压下,烧开一壶水用时3min20s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 3.6×104 J。
41.(2018?天津)如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2:1.开关S断开时,R1与R2的电功率之比为 2:1 :开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为 2:3 。
42.(2018?泰州)某电吹风工作6min,能使如图所示的电能表的转盘转过120转,则该电吹风消耗的电能为 0.1 kW?h,电功率为 1000 W,这些电能可供一只“220V10W”的LED灯正常工作 10 h,一只这样的LED灯与一只“220V100W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若LED灯正常发光时的效率为80%,则白炽灯正常发光效率为 8% 。
43.(2018?安徽)图中R1=4Ω,R2=6Ω,把它们并联在U=3V的电路中,则R1和R2并联后的总电阻为 2.4 Ω;通电30s,电阻R1消耗的电能为 67.5 J。
三.计算题(共7小题)
44.(2018?呼和浩特)一个彩色灯泡上标有“36V 7.2W“的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)
求:(1)该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻;
(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡才行。 【解答】解:
(1)由P=UI可得灯泡正常发光时的电流:IL=
=
=0.2A,
由I=可得灯丝电阻:RL===180Ω;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,要使小灯泡接在220V的电路中使用,串联小灯泡的个数: n=
≈6.11≈7个。
答:(1)该灯泡正常工作时的电流为0.2A,灯丝的电阻为180Ω; (2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联7个这种灯泡才行。 45.(2018?绵阳)小华家距离变压器2km,在变压器与小华家之间的两条输电线,每条输电线每千米的电阻为0.5Ω,即0.5Ω/km,变压器加在输电线两端的电压是220V.在某一时间段,整个线路只有小华家一台额定电压220V、额定功率2420W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求: (1)输电线中电流的大小 (2)热水器的实际电功率 【解答】解:(1)由P=
可知,电热水器的电阻为:R=
=
=20Ω;
导线的电阻为:R'=4km×0.5Ω/km=2Ω; 故电路的总电阻为:R总=R+R'=20Ω+2Ω=22Ω; 输电线中电流的大小为:I=
=
=10A;
(2)热水器的实际功率为:P'=I2R=(10A)2×20Ω=2000W。 答:(1)输电线中电流的大小为10A; (2)热水器的实际电功率为2000W。
46.(2018?哈尔滨)随着生活水平的提高,汽车成为人们常用的交通工具。下表是两种汽车的相关数据:
某电动汽车 空车质量:2t 80kW?h 充满一次电:①电池储存电能: ②能行驶的最大路程:300km/h(高速)某燃油汽车 空车质量:1.4t 百公里平均消耗油量: 8L(高速) 油费单价:7元/L 电费单价:0.7元/kW?h 请回答:
(1)电动汽车工作时电动机最大功率为90kW,工作电压为300V,求电动机工作时最大电流是多少?电动机工作5min,电流所做的功最多是多少?
(2)电动汽车和燃油汽车轮胎与地面的总接触面积均为0.1m2,求两空车静止时对水平地面的压强之比。
(3)若从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游,两地距离S为2000km,电费或油费的预计支出为700元,通过计算说明两车能否到达目的地。(高速路上能满足充电或加油的需求)
I大=【解答】解:(1)由P=UI可得,电动机工作时最大电流:由P=可得,电动机工作5min,电流所做的功: W=P大t=9×104W×5×60s=2.7×107J;
= =300A,
(2)两空车静止时对水平地面的压力都等于其重力,即F电=G电=m电g F燃=G燃=m燃g S电=S燃=0.1m2, 两空车静止时对水平地面的压强之比:
=======
(3)已知电费单价:0.7元/kW?h,则700元电动车提供的电能:
E电=
=1×103kW?h,
已知充满一次电:①电池储存电能:80kW?h,②能行驶的最大路程:300km/h(高速)
则700元能使电动车行驶的距离S电=
×300km/h=3.75×103km;
=100L,
已知油费单价:7元/L,则700元能为燃油车提供燃油V=已知然后车百公里平均消耗油量:8L(高速), 则700元能使燃油车行驶的距离S燃=
×100km/h=1.25×103km;
已知从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游,两地距离S为2000km,
因为S燃<S<S电,所以电动汽车能到达目的地,燃油汽车不能到达目的地。 答:
(1)电动机工作时最大电流是300A,电动机工作5min,电流所做的功最多是2.7×107J;
(2)两空车静止时对水平地面的压强之比为10:7。 (3)电动汽车能到达目的地,燃油汽车不能到达目的地。
47.(2018?遵义)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:990W 冷风时:110W 额定电压 质量 220V 0.5kg (1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大? (2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min产生的热量是多少?
【解答】解:(1)当吹冷风时,只有电动机工作,P1=110W, 由P=UI可得,通过电动机的电流:I1=
=
=0.5A;
(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:P2=P﹣P1=990W﹣110W=880W, 由P=
可得电热丝R2的电阻值:R2=
=
=55Ω。
(3)30min=1800s内电流通过电动机产生的热量: Q1=I12R1t=(0.5A)2×1Ω×1800s=450J;
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55Ω;
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min产生的热量是450J。 48.(2018?怀化)某电熨斗的电路如图所示,额定电压为220V,最大功率为440W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻R是可变电阻,其最大阻值为110Ω,温度对电阻值的影响忽略不计,则: (1)该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能? (2)定值电阻R0的阻值为多大?
(3)该电熨斗在以额定电压工作时的最小功率是多大?此时通过电熨斗的电流是多大?
【解答】解:(1)已知t=10min=600s,最大功率P大=440W,
由P=得,电熨斗以最大功率工作10min消耗电能W=P大t=440W×600s=2.64×105J;
(2)当调温电阻接入电路中的电阻为0Ω时,电熨斗的功率最大, 由P=
可得,定值电阻R0的阻值:R0=
=
=110Ω;