关于一组生活用电器的电学计算

1、关于一组生活用电器的电学计算一、电动自行车1、（09年烟台）诞生于19世纪后10年的汽车，曾经是速度和效率的象征进入21世纪，伴随着汽车的普及，现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们，回归传统和自然的呼声越来越高，“骑上你的自行车”成为倡导“国际无车日”(9月22日)活动的宣传用语“国际无车日”活动并不是拒绝汽车，而是唤起民众对自身生活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地，一种新的交通工具电动自行车应运而生了型 号 TDR0178Z无刷电机 48V 400W铅酸电池 48V 80Ah整车质量 84.4kg外包尺寸/p>

2、(1)电动自行车运用了许多物理知识，观察图19所示电动自行车的结构图，填写下表 (2)运用科学的物理术语，说明电动自行车和汽车的能量转化，并指出“国际无车日”的积极意义(3) 若该车和人共重1600N，行驶时两轮胎与地面的接触面积为1.0102m2,那么车对地面的压强多大？(4) 在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N。此时自行车的动力多大？若行驶速度为7m/s，则1S内动力对自行车所做的功是多少？电动自行车的效率多大？二、“都市蚂蚁”概念车2、(2009年浙江衢州)人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇。某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启

3、示， 设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示)，获2009年全国汽车创新设计大赛最高奖项。这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵。第3 5题图 (1)如果“都市蚂蚁车乘载两人后总质量为500千克，以5米秒的速度在城市中行驶，“都市蚂蚁车在运行过程中受到的阻力是总重的O4倍，则发动机的输出功率至少多大(g取1 O牛千克)? (2)航模社的同学想将此概念车改进成“水陆两栖蚂蚁车。若上述乘载两人的概念车要在水面漂浮，且至少有三分之一的体积露出水面，则它的总体积至少为多大(假设车内不进水)? (3)针对“都市蚂蚁”概念车，从有利于节能减排的角度提出一条建议。三、电饭煲3（08江

4、苏泰州）如图22是电饭锅的实物图，图23（甲）是它的内部电路图，图23（乙）是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起（1）对照观察图23（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮“烧煮电路部分”的电压为_V，“保温电路部分”将_（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_（选填“大”或“小”）（4分）（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W。求：“烧煮电路部分”的电阻R1（2

5、分）（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W。求：电路中的电流；“保温电路部分”的电阻R2（3分）（4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮（3分）图23 电路原理图温控开关开关220V保温电路部分烧煮电路部分（乙）电路简图DA图19010.43A0.620.2005215V3101（乙）电路最简图图2R1R2温控开关电阻式发热器220V红灯黄灯电阻式保温器限流器限流器烧煮电路部分（甲）电路图保温电路部分 四、跑步机4、(2009年浙江衢州) “在跑步机上跑步锻炼，又能为干家务活

6、的妈妈带来一片光明”，这样的好事你干吗?据报道：美国一家公司成功改造跑步机，利用跑步机发电，在跑步机上跑步半小时，可以供给一只节能灯泡工作25小时。 若跑步机供给一只额定电220伏、额定功率5瓦的节能灯正常工作25小时，则通过灯丝的电流是多少安?跑步机产生的电能至少有多少千瓦时?五、清洗机5、(08江西)清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器，有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。请回答：（1）从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出。（2）清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是多少？（3）若清洗一辆汽车正常工作需要10min，则清洗一辆汽车需要水的质量是多少？（4

7、）若清洗机正常工作10min，清洗机对水做多少功？（5）某汽车清洗行用该清洗机一天平均正常工作4小时，则一天耗电多少千瓦时六、电热水器 6、（08年黑龙江鹤岗）我们生活的鹤岗市，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度，为此人们研制了太阳能、电能两用热水器大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器，如图所示，铭牌如左：牌热水器型号V-55额定容积100L额定电压200V额定频率50Hz额定功率1500W防水等级(1)太阳能热水器贮满水，水温从20加热到50时需要吸收多少热量?(1L=10-3m3)(2）大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20加热到50时，需加热器正常工作多长时间?

8、(设电能全部转化为热能)(3)在上述(2)情况下，加热器正常工作实际用了3小时，则此热水器的效率为多少?(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写出一条即可)七、饮水机7、（08山东威海）图21所示的是一种WSH50型号家用饮水机及铭牌，图22是饮水机的电路图。 （1）在下列空格中填写“亮”或“不亮”。 当温控开关1、2都闭合时，加热管正常工作，红灯 ，绿灯 ；当水沸腾后，温控开关1、2都断开，加热管不工作，其中R红远远小于R绿，则红灯 ，绿灯 。（2）现将质量为0.5Kg，初温20的水在标准大气压下烧开需用时6min，请计算饮水机吸收的热量水的比热容为4.2103J/（Kg）.(3

9、)求饮水机正常工作6min消耗的电能。（4）比较（2）、（3）的计算结果你能发现什么问题，并解释原因。八、浴霸8 (08山东临沂)张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器，俗称“浴霸”，如图甲所示。它的简化电路图如图乙所示，其中L为标有“220V40W”照明灯，L1、L2、L3、L4均为标有“220V300W”的红外线取暖灯。 甲 乙问：（1）照明灯正常工作时通过灯丝的电流是多少？（2）通常在洗浴前10min只闭合开关S1、S2开启红外线取暖灯给浴室预热，问在这10min内“浴霸”消耗的电能是多少？九、电热壶9（08江苏扬州）如图22是啸宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如

10、下表。为了测量该电水壶烧水时的实际功率，啸宇用所学知识和爸爸合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从25上升到35所用的时间是50s,同时观察到家中“220V 10A（40A） 3200imp/(kw.h)”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp。请根据相关信息解答下列问题。C水=4.2103J/(kg. )1电水壶中水的质量；2电水壶烧水时的实际功率；3电水壶加热的效率；4通过比较实际功率与额定功率大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因。附加：小明在国外的姑姑首次回国探亲时，给小明带了一个旅行电热壶，但小明发现家庭电路中不能直接使用这个电

11、热壶的英文和中文铭牌如下： RATED VOLTAGE 110V RATED POWER 500W VOLUME 1L 额定电压 110V 额定功率 500W 容 积 1L(1)请问该电热壶为什么不能直接使用?(2)请你设计一种不改造电热壶而又能正常使用的方法(简要论述)(3)请计算该电热壶正常工作5min消耗的电能是多少J?十、微波炉10（08湖北十堰）微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml、初温是20的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40。若水的比热容为4.2103J/(kg)。求：（1）微波炉加热时，电路中的电

12、流是多少？（2）加热过程中消耗的电能是多少？（3）加热过程中，水吸收的热量是多少防触电保护类型I类额定容积20L型号NN-S313WF电源频率50HZ额定电压220V质量12kg最大功率1100W十一、电吹风11（08年大连市）(7分)某电吹风的简化电路图如图9所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机。开关S1闭合后，S2接l、2时吹冷风，通过电动机的电流为O.1A；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W。电源电压为220V。试求：(1)吹冷风时，电动机的功率是多少? (2)吹温风时，通过R1的电流是多少?(3)吹热风时，R2的电阻是多少?(

13、结果保留小数点后两位)十二、电熨斗12（08辽宁省十二市）（9分）小星在家用电熨斗帮助妈妈熨衣服，发现电熨斗铭牌上的某项数据模糊不清。善于动脑筋的他很想知道铭牌上的这个数据。他关掉家中其它的用电器，单独将一只规格为“220V 100W”的灯泡接入电路，观察到电能表转盘在5min内转过15r；接着他将电灯关闭，只将电熨斗接入电路，转盘转过同样的转数只用了1min。求：（1）电熨斗的功率。（2）电熨斗通电6min产生的热量。（3）将电熨斗平放在衣服上时，对衣服产生的压强。（g=10Nkg）产品名称：电熨斗型 号：电 源：220V 50Hz额定功率：底板面积：150cm2质 量：1.5kg十三、太阳

14、能路灯13(2008黄冈)有一种太阳能路灯（电路如图），光控开关S1白天与触点a 接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，与触点b 接触，给路灯供电。时控开关S2晚上12 点前与触点c 接触，主灯发光，12 点后与触点d 接触，副灯发光。主灯为“24V 15W ”的节能灯，副灯为“24V10W ”的节能灯，平均每天各工作6 小时。（1）路灯正常工作一天消耗的电能是多少干瓦时？（2）已知太阳能电池板的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5KW ，若太阳光照射10 小时能使路灯正常工作5 天，求太阳能电池板光电转化效率。（3）请举出这种太阳能路灯的两个优点。十四、电烙铁14、电烙铁使用前需要

15、一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。小明将一把标有“220V 55W”的电烙铁与一只灯泡（灯丝在预热状态下的电阻为495）连接成如图17所示的电路。断开S，电烙铁处于预热状态；闭合S，电烙铁很快达到焊接温度。求：（1）预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？（2）预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时消耗功率的百分之几？十五、电热毯15(08浙江杭州)冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。（1）图甲中有定值电阻R2（置于电热毯外部），电热丝R：，请说明要使

16、电热毯处于低温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。（2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说明要使电热毯处于高温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。（3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由。 附加(湖北荆州)冬天，李霞同学使用电热毯时，发现电热毯有高温档和低温档，她找来说明书，发现电热毯的电路图如下图所示，电热毯工作时电路要么处于A状态：S1闭合，S2断开，S3接1；要么处于B状态：S1闭合，S2闭合，S3接2。判断A、B状态分别对应电热毯哪个档，并说明理由；已知电热毯在220V电压下工作时，低温档工作时消耗的功

17、率是48.4W，高温档工作时电路的总电阻是160，试求R1、R2分别为多少？(已知R1R2)？十六、电视机时 间电能表示数/千瓦时4月6日上午8:00115.84月8日上午10:00116.316一天，小明放学回家看电视，看完后，把遥控器一摁，电视关了。他发现电视机上还有一个指示灯亮着（此时，电视机处于待机状态）。于是他想：这时电视机是否还在消耗电能呢？一次，乘父母出差，他设计了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有电器的插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去奶奶家住了两天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数。记录数据如右表。问：（1）在小明外出这段时间里，他家

18、的电视机消耗的电能是千瓦时。（2）通过实验，小明得到的结论是：电视机在待机状态时。（3）小明家电视机在待机状态下电功率是多少？（4）据估计，我市电视机在待机状态下消耗的电能一年有近6000千瓦时，令人惊醒。要显著降低电视机的这种电能的消耗，你认为可以采取哪些方法？十七、豆浆机17.图16是SD-600全自动豆浆机的结构示意图，下表是铭牌。额定电压 220V电机功率 260W额定频率 50Hz干豆容量 605g电热功率 600W外形尺寸 215190347mm 制浆过程：先将90g泡好的黄豆装入滤杯内，再往制浆杯内加入1000mL的水 第一步 加热 接通电源，加热管开始加热，加热6min杯内水温

19、升至80； 第二步 打浆 加热停止，电机开始打浆，按工作lOs停8s方式循环，经12min停止； 第三步 再加热 打浆结束后，加热管继续加热，加热3min豆浆由80升温至100 根据以上信息计算： (1) 在“第三步再加热”的过程中，豆浆吸收的热量(设豆浆与水的比热容等)；(2) 豆浆机在“加热打浆再加热”的全过程中，共消耗的电能十八、调光台灯LR220V图1618如图16所示是小明同学安装的家用调光台灯电路图，灯泡上标有“PZ22040”字样，滑动变阻器的最大阻值为1210，求：（1）该灯泡正常发光时的电阻和电流；（2）灯泡两端的最小电压；（3）台灯功率的调节范围（不计温度对灯丝电阻的影响）

20、冷冻室容积 86L 冷藏室容积120L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 输入总功率 125W 耗电量 0.55kwh/24h 十九、电冰箱19、右表是小明家新买的电冰箱铭牌上的部分数据.小明所在地区每度电按0.4元收费，正常使用这台电冰箱30天，消耗的电能是多少焦？应付的电费是多少元？二十、电火锅20某工厂欲设计一种高、中、低温三档的家用电火锅，要求低温发热功率为200W，其发热体电阻丝如图所示，A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝中点的接线柱，请你帮助该厂完成下列工作：（1）说明各档位的连线方法（文字表述、画图完成均可）（2）分别算出高、中温两档的发热功率。（3）设计一份该电火锅的产品

21、铭牌。附加、发光二极管(LED)（2009年浙江宁波）发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用。如图甲所示是LED的实物图和元件符号。把一个额定电压为3V的LED接人电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示。(1)闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有 (填“单向”或“双向”)导电性；(2)移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。当该LED正常工作时，消耗的电功率多大?此时变阻器R接人电路的阻值多大?二十三、热敏电阻10、（2009年四川绵阳） 现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方

22、法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是l2 V，定值电阻R的阻值是200 。热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求：(1)当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？ (2)当培养箱内的温度为40时，电压表的示数是多大？(3)已知电流表的量程是0 30 mA，电压表的量程是08 V，则此电路能够测量的最高温度是多大？此时热敏电阻Ro消耗的电功率是多大？1.(1)多组互成直角的平面镜减小压强 增大摩擦(2)电动自行车：电能转化为机械能 汽车：内能转化为机械能减少环境污染等2105P改为2105Pa因自行车匀速行驶，故F=f=0.0680kg10N/kg=48N 因P电UI，P车Fv故UI80%=Fv，得3、（1）0.5（2）消耗电能（3）10W（4）1667天（5）及时关机用二极管代替指示灯.4解：（1）水的质量：豆浆质量：豆浆吸收的热量：（2）豆浆机第一次加热消