高中物理三相电流的线电压、相电压综合题

环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V。在此行驶状态下
求驱动电机的输入功率；
若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s²）；
设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。
已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

把晶体二极管D和电阻R串联起来，连接成如图(a)的电路，电源的电动势E＝5．0V，内阻不计，二极管两端电压U与其中的电流I的关系曲线(伏安特性曲线)如图(b)，但为简单起见，可近似地看作直线，直线与横轴的交点E_O＝1V (见（b）图中的虚线)，即二极管上所加电压U＜E_O时电流为零，U＞E_O时，I和U为线性关系，此二极管消耗的电功率超过4.0W时将被烧坏．试问：

电阻R最小要多大才不致烧坏二极管?
在保证不致烧坏二极管的条件下R值为多大时，输入给R的功率为最大?此功率最大值等于多少瓦?

现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现将其中一个元件Ro进行测试，测得其电流与加在它两端的电压值，测试数据如下表所示。

U/V	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20

(1)根据表中数据，判断元件R0可能是由上述哪类材料制成的，并简要说明理由。
(2)把元件R。接人如图4-16所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1．8A。已知电路中的电源电压为3V，此时定值电阻R的电阻为多大?

	图4-16

 

 

如图7-2-17所示，3个完全相同的电压表中，电压表V₁、V₂示数分别为5V、3V．若R₁>R₂，求A、B间的电压为多大？

如图7-3-15所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I₁；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I₂，求I₁∶I₂．

25∶4

如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R₁=21Ω，电

动机绕组的电阻R₀=0.5Ω，电键S₁始终闭合。当电键S₂断开时，
电阻R₁的电功率是525W；当电键S₂闭合时，电阻R₁的电功率
是336W，求
（1）电源的内电阻；
（2）当电键S₂闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。

在如图（甲）所示的电路中，电阻R₁和R₂都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计。

（1）调节滑动变阻器R₃，使电阻R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R₁和R₂的阻值为多大？R₃接入电路的阻值为多大？
（2）调节滑动变阻器R₃，使A、B两点的电势相等，这时电阻R₁和R₂消耗的电功率各是多少？

三只灯泡L₁、L₂和L₃的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和2.5 V，它们的额定电流都为0.3 A.若将它们连接成图1、图2所示电路，且灯泡都正常发光，
(1)   试求图1电路的总电流和电阻R₂消耗的电功率;
(2)   分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。
 

如图7-1-8所示是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜除尘的质量为m，计算高压电源的电流I．（电子电荷量设为e，阿伏伽德罗常数为N_A，一昼夜时间为t．）

图7-1-8

 

某研究性学习小组，为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究。图12为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝电阻较大；一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC＝H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图13中虚线所示）.细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。

(1)已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______________________。
(2)研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数。
表一 球半径r＝0.50cm

风速(m/s)	10	15	20	30
电压表示数（V）	2.40	3.60	4.81	7.19

由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速的关系是_______________________。
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数。
表二 风速v＝10 m/s

球半径(cm)	0.25	0.50	0.75	1.00
电压表示数（V）	9.60	2.40	1.07	0.60

由表二数据可知：在风速一定的情况下，风力大小与球半径的关系是_______________________。（球体积公式）
(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_________________________。

如图所示，已充电的平行板电容的两极板水平放置，电键S断开时，电容器内有一带电尘埃恰好静止.已知C=4μF，L=0.1mH.现将电键S闭合并开时计时，试求t=2π×10^－5s

时，尘埃运动的加速度的大小和方向.

 

如图11所示，R为电阻箱，V为理想电压表，当开关S闭合，电阻箱读数为2Ω时，电压表示的读数为4V，当开关S断开时，电压表的读数为6V。求：
（1）电源的电动势和内阻
（2）当电阻箱读数为11Ω时，电源的输出功率为多大？

相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置，如图1.03，导轨所在平面与水平面的夹角为，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦系数为，整个装置处于磁感应强度B=2T的竖直向上的匀强磁场中，导轨所接电源电动势为15V，内阻不计，滑动变阻器的阻值可按要求进行调节，其他部分电阻不计，取，为保持金属棒ab处于静止状态，求：

（1）ab中通入的最大电流强度为多少？
（2）ab中通入的最小电流强度为多少？

 

如图所示的电路中，电源电压为60V不变，电阻R₁=10Ω，R₂=5Ω，虚线框内是两个电阻R₃、R₄，且R₃+R₄=14Ω，当只接通S₁时，电路中的电流强度为I₁=3A；当只接通S₂时，电路中的电流强度为I₂=2.5A；求：
（1）在答题纸上电路图的虚线框内画出两个电阻的连接方式，并说明两电阻的阻值；
（2）当S₁、S₂、S₃全部接通时，电路中的电流强度为多大？
（3）当S₁、S₂、S₃全部接通时，虚线框内的两个电阻消耗的功率分别是多大？

电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温，又不会把饭烧焦的家用电器。它的电路由控制部分AB和工作部分BC组成。K₁是限温开关，手动闭合，当温度达到103⁰C时自动断开，不能自动闭合。K₂是自动开关，当温度超过80⁰C时自动断开，温度低于70⁰C时自动闭合。R₂是限流电阻，阻值2140Ω，R₁是工作电阻，阻值60Ω。锅中放好适量的米和水，插上电源（220V，50H_Z），手动闭合K₁后，电饭锅就能自动煮好米饭并保温。
⑴简述手动闭合K₁后，电饭锅加热、保温过程的工作原理。
⑵加热过程电饭锅消耗的电功率P₁是多大？K₁、K₂都断开时电饭锅消耗的功率P₂是多大？
⑶若插上电源后没有手动闭合K₁，能煮熟饭吗？为什么？