电学计算题(中考物理电学两个重要题型计算)
电学计算题(中考物理电学两个重要题型计算)
1.如图甲所示,电源电压保持12V不变,R0为定值电阻,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。第一次只闭合开关S、S1,将滑片P从B端移动到A端,第二次只闭合开关S、S2,将滑片P从B端逐步向A端移动,直至白炽灯L正常发光。根据实验过程中测量的数据,绘制电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。求:(1)滑动变阻器两端AB间的电阻值;(2)在闭合开关S、S2时,白炽灯L正常工作1min消耗的电能是多少? (3)在整个过程中且电路安全条件下,R0功率的变化范围。
2.图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V.它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感.图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关.将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示(c米饭=4×103J/(kg.℃)).求:
(1)若电煲锅内装有1.5kg米饭,30min内从12℃加热到100℃,米饭吸收了多少热量?
(2)0~30min,电饭煲产生的总热量;
(3)S和S1均闭合,电路中的总电流;
(4)在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同.用电高峰期,当实际电压为200V时,使用该电饭煲,从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间.
1.(1)20Ω;(2)180J;(3)0.9W~2.5W
2.解:(1)由题可知,米饭吸收的热量:Q吸=cm△t=4×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃-12℃)=5.28×105J;(2)由电路图可知,当开关S和S1都闭合时,电路为R1与R2并联,电饭煲的功率较大;只闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,电饭煲功率较小;由图乙可知,工作30min中,以功率P1=660W工作的时间t1=30min-15min=15min=900s,以功率P2=440W时的时间t2=15min=900s,由Q=W=Pt可得,0~30min内电饭煲产生的总热量:Q总=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+P2t2=660W×900s+440W×900s=9.9×105J;(3)S和S1均闭合,R1和R2并联,电饭煲的功率较大,由丙可知P1=660W,由P=UI可得,电路中的总电流:I总=P1/U=660W/220V=3A;(4)电饭煲正常工作时,由图丙可知,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t=10min=600s,此过程中产生的热量:Q′=W=P1t=660W×600s=396000J,电饭煲最大功率时电路中的总电阻:R=U2/P1 =(220V)2/660W =220/3 Ω,在不考虑热损失的条件下,在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同,所以,由Q=W=U2/R可得,在实际电压是200V时电饭煲工作的时间:t′=Q′R(U实)2=396000J×220./3Ω(200V)2=726s.答:(1)5.28×105J;(2)9.9×105J;(3)3A;(4)726s.
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