电烙铁的电阻 R=
2U额P额 (2分) 电度表盘每转一周,用电器所做的功为 W=
3.6?106焦 (2分)
n可得:W=
U2tP额2U额3.6?106焦3.6?106焦U额。 (2分) U=?ntPn(99第九届)四、(6分)电饭锅的原理如图所示。煮饭时开关S是闭合的,红色指示灯亮;饭熟后(当时的温度大约为103℃)保温时开关S自动断开,黄灯亮。电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁,与电饭锅发热板的等效电阻相比,二者的大小应有什么关系?为什么?通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用,这是为什么?
答案:R1应该远大于发热板等效电阻。
(2000第十届)5.(6分)目前新建楼房的供电系统中已经不再使用保险丝,而是使用一种自动控制的安全电路。当用电负荷过大或发生短路时,电路会自动切断;如果站在地面上的人碰到火线而使火线与大地经人体构成通路,电路也会自动切断,以保人身安全。 小玲家新居中装的就是这样的电路。搬家后,她看到墙上的电源插孔是三线的,为了安装电视机,她买了一个插销板,插在墙上的一个三线插孔中,然后把电视机的插头插在插销板上的插孔内。但是,接通电视机的电源时,室内所有插座全都断电,表明电路自动切断了。到配电箱一看,果然是“掉闸”(总开关自动切断)了。
是电视机出了故障,用电量太大了?用手把总开关闭合,换其他几个确保正常的用电器插到这个插销板上,直至耗电只有15瓦的小台灯,仍然是这样。但是,把插销板插到墙上其他插孔上,一切正常。问题可能出在哪里?为什么会出现这样的现象?怎样解决? 答案:问题是施工时墙上插座内的零线和地线相互接错了位置。使用时用电器把火线和地线连通,自动控制系统误认为是人体把火线和地线连通,自动切断了电路。纠正方法:把这个插座从墙上拆下,把零线和地线的位置对调后再装回去。
(2000第十届复)四、一种家用灭蚊器中的电热元件是用钛酸钡材料制成的,它具有控温功能.图2中给出了这种电热元件的电阻随温度变化的曲线.请你根据这条曲线分析,灭蚊器稳定工作时发热元件处于哪个温度区间,环境温度在哪个区间时这种灭蚊器可以正常使用.
答案:如图所示,当钛酸钡元件的温度T处于T0
(03第十三届)1.(5分)如果用铁丝代替家庭电路中的保险丝,在什么情况下,可能出现什么危脸?写出—种可能的危险,并说明会产生危险的理由。
答案:如果户内电线短路,电流将会很大,这时铁丝不能熔断,电路将会过热,可能引起火灾。 全题5分·\短路\、\电流大\、“过热\、“火灾\各1分,完整回答再1分.答用电器总功率过大,会发生危险也给分.
(03第十三届)5.(8分)小明家新买了一条标有“220V,50W”的电热毯,他想用电流表和电比表测量电热毯的电阻值,于是连接了下图所示的电路,其中R为待测电热毯的电阻,电源两端的电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20欧。但是,小明在测量过程中发现,无论怎样调整滑动变阻器,电表的示数都几乎没有变化,且查得各元件完好,电路连接无误。请分析产产生这一现象的原因。如果仍然使用这些器材,怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压?在小明电路图的右侧画出你的电路图。
你的电路图
答案:根据电热毯的功率和额定电压可以推算出,它的电阻约为
U2R??968?
P滑动变阻器是与它串联的,它们的总电阻是两者之和.但滑动变阻器只有2OΩ,远小于电热毯的电阻,滑动变阻器阻值的变化对总电阻的影响很小.所以对电路中的电流和电热毯两端电压的影响很小。
按右图的电路连接,测量时可以有效地改变电热毯两端的电压。
全题8分.算出电热毯电阻给2分,指出总电阻是二者之和给1分,指出滑动变阻器对总电阻影响小给2
分,指出对电流和电压的影响小给1分,画出正确电路图给2分。 (06第十六届)八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏,需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手。
小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B, D三根导线(B、C间己有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14 ).因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。 于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、③根导线不能使试电笔发光。
根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?小军
经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。
(1)你认为小军的观点对不对?为什么?
(2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。
(3)根据你的判断,将图14中①②③根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。
答案:1.小军的观点是对的。
第①根导线可以使试电笔发光,说明是火线,一定与B相连;第②、③根导线不能使试电笔发光,说明不是火线,但还不能判断出到底哪根线直接接在零线上,哪根线接在灯泡上。如果盲目连接,可能会将零线接在D上,闭合开关,就会形成短路,可能引起火灾,造成更严重的事故。??3分
2.具体的连线方法,有二种可能 (一)第一种可能
方法:闭合台灯开关,如果将①、②两导线小心地接在台灯的插头上(不要短路),台灯正常发光;将①、③两导线接在台灯的插头上时,两灯均发光,但都不是正常发光,亮度都较暗,这说明导线②是直接接在零线上并与A相连;导线③接在灯泡上,并与D相连
理由是:台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗。
实际连线如答题图4所示。 (二)第二种可能
方法:闭合台灯开关,将①、②两导线小心地接在台灯的插头上,两灯均发光,但都不是正常发光,亮度都较暗;将①、③两导线接在台灯的插头上时,台灯正常发光。这说明③导线是直接接在零线上,并与A相连;导线②接在灯泡上, 并与D相连。
理由是:台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗。
实际连线如答题图5所示。
说明:学生只要正确回答一种可能即可得满分。
火线 零线 火线 零线 墙体 ① A ② B ③ D C ① A ② B ③ D C 墙体 答题图4 答题图5
(06第十六届复)五、(12分)有一种被称作PTC的半导体材料,其电阻随温度的变化曲线如图4所示。
(1)请你根据这条曲线分析,PTC材料的电阻值怎样随温度的变化而改变? (2)请说出这种材料的两个可能的应用实例。
(3)以其中的一个应用为例,说明它的正常工作过程和使用条件。
答案:(1)当PTC材料的温度T处于(T0 - T1)时,随着温度的升高,其电阻减小; 当PTC材料的温度T处于(T1 – T2)时,随着温度的升高,其电阻增大; 当PTC材料的温度T高于T2时,随着温度的升高,其电阻减小;(1分)
(2)用PTC材料可以制成电热驱蚊器的发热元件,也可以制成恒温电暖器发热元件。 (3)以恒温电暖器为例:当用PTC材料制成的发热元件通电后温度T处于(T0 - T1)时,随着温度的升高,其电阻减小,因电压不变,发热功率P=U2/R增大,使温度更快地升高; 当发热元件温度T处于(T1 - T2)时,随着温度的升高,其电阻增大,因电压不变,发热功率P=U2/R减小,使温度升高趋缓,并保持在(T1 - T2)之间的一个温度不再上升;(2分) 当发热元件温度T高于T2时,随着温度的升高,其电阻减小,发热功率进一步增大,使温度更快地升高,则将会烧坏发热元件。