如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为 ,水箱装水最多 ,加热功率有大小两个挡位,设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法,其中电热丝 , 。
(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速 成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填物态变化名称);
(2)如果选择甲电路,电路中最大电流为 ,如果选择乙电路,电路中最大电流为 ,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 ,故设计师最终选择了甲电路;(计算结果保留一位小数)
(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率;
(4)若将水箱中 的水从 加热到 ,挂烫机至少需要加热多长时间? 水的比热容 。
入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害,实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。其原理如图所示,电源电压恒定, 是压敏电阻,所受压力每增加 ,电阻减小 . 是长 、电阻 的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为 ,其示数反应水位变化。 下方固定一个轻质绝缘“ ”形硬杆。轻质金属滑杆 可以在金属棒 上自由滑动, 下方通过轻质绝缘杆与重 、高 的圆柱体 固定在一起。当水位上升时, 随圆柱体 向上移动且保持水平。(整个装置接触良好且无摩擦, 和 的电阻不计, , 取
(1)闭合开关,当 恰好位于 最下端时,为警戒水位。电流表示数为 .此时 漂浮,有 体积浸在水中, 所受的浮力为 ;
(2)当水位上升, 向上移动过程中, 连入电路中的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小” 。 上升到 的最上端,刚好与“ ”形杆接触,且对杆无压力时,为三级预警。
(3)当水位继续上升。 开始通过“ ”杆对 产生压力;当达到二级预警时,电流表示数为 ;水位再上升 ,达到一级预警时,电流表示数为 .电源电压为 。
(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位 。
(5)若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度 (选填“均匀”或“不均匀” 。
如图所示的电路中,电阻 ,闭合开关 后,移动滑动变阻器 的滑片处于某一位置时,电压表的示数为 ,电流表的示数为 .求:
(1)此时滑动变阻器 接入电路的阻值;
(2)此时滑动变阻器 消耗的电功率;
(3)电源电压。
如图甲所示,电阻 ,滑动变阻器 的最大阻值为 ,电源两端电压为 。
(1)电路连接中, 应处于断开状态, 的滑动触头 应滑至 (选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”);
(2)计算通过电路中电流的变化范围;
(3)通过计算推导电阻 电功率与电流的正确函数关系式,并在图乙中画出电阻 电功率与电流变化的函数图象(自己按需求填写最小分度值,并标出特殊点的数值)。
如图所示,是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒为 ,定值电阻 为 ,油量表实质上是量程为 的电压表。 为压敏电阻,其电阻值与油箱中油量的关系如表所示。求:
油量 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
压敏电阻 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
2.5 |
(1)分析表格可知,压敏电阻 的阻值随油箱中油量的增多而 ;
(2)当油箱油量为 时,整个电路在 内消耗的总电能是多少?
(3)当电压表示数为 时,油箱中的油量为多少?
若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?
针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为 ,将导线连在电阻丝 处模拟输电线短路,如图1甲所示。他们把一个电源(电压恒为 、一个定值电阻(阻值为 和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线 端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到 端的距离。
请你解答如下问题:
(1)在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;
(2)根据你设计的检测电路,推导出 间距离 与电压表示数 的关系式:
(3)进一步研究发现,当电压表的量程为 时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号 ,通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图(如图2所示)。
某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。 是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到 自动断开。 是壶壁温控开关,按下时对水加热,水烧开后自动断开,电热水瓶处于保温状态。 是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为 ,加热功率为 。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?
(2)闭合 ,电磁泵两端电压为 .已知 阻值为 ,求电磁泵的电功率。
(3)若水烧开后, 没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间, 才会断开?已知发热盘质量为 ,比热容为 。设水烧干瞬间,发热盘的温度为 ,不计热损失。
在赤峰市某中小学科技小制作活动中,小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯,原理图如图所示,其中灯泡 上标有“ ”字样。当开关 接 时, 恰好正常发光;当开关 接 时, 中的电流为 . 为定值电阻,且电源电压和小灯泡 电阻保持不变。求:
(1)小灯泡 的电阻及电源电压;
(2) 的阻值;
(3)开关 接 时,小灯泡 的实际功率;
(4)开关 接 时, 时间内 上产生的热量。
江汉平原,雨量充沛。甲地有一小型水电站,每分钟有 的水从高处流下冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,供乙地使用,水轮机与上游水位的落差为 。甲、乙两地相距 ,两地间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为 .为预防灾情发生,工作人员用简易无人机(只能水平或竖直飞行)进行实时监测。该机有 、 两个电动机,它们消耗的电能都由锂电池提供。其中 电动机带动顶部的螺旋桨工作,提供升力; 电动机带动尾部的螺旋桨工作,提供水平推力。无人机飞行时的阻力 与飞行速度 的关系为 .该机的部分参数见表格。
质量 |
1.25 |
锂电池的电压 |
29.4 |
锂电池的容量 |
|
最大飞行速度 |
5 |
电动机消耗的最大功率 |
80 |
电动机消耗的最大功率 |
40 |
(1)若水的机械能有 转化为电能,求水电站的发电功率。
(2)现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为 时,电流表的示数为 .短路位置离甲地的距离是多少米?
(3)当无人机保持一定高度以最大速度沿直线飞行时, 电动机消耗的功率最大。求此时 电动机的效率。(不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗)
如图所示电路,电源电压 ,电流表量程 ,电压表量程 ,定值电阻 , , 为滑动变阻器。在确保电路安全情况下:当 断开, 、 闭合,滑片位于 端时,电流表的示数为 ,电路总功率为 ;当 断开, 、 闭合,滑片位于 端时,电流表的示数为 ,电压表的示数为 ;当 、 断开, 闭合时,电流表的示数为 ;当开关都闭合,滑片位于 端时,电流表的示数为 ,电路总功率为 。已知 ,下列结果正确的是
A. |
的最大阻值为 或 |
B. |
|
C. |
|
D. |
|
在如图所示的电路中,电源电压为 ,滑动变阻器的阻值范围在0至 之间,闭合开关 ,调节滑动变阻器,当滑片 置于滑动变阻器的中点时,电流表的示数为 .求:
(1)定值电阻 的阻值;
(2)当滑动变阻器的滑片 置于阻值最大处时,电路的总功率是多少?(得数保留1位小数)
(3)电流表接入电路中的量程是0至 ,在不改变电流表量程的情况下,为了保证电流表的安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?
图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示, 、 是电热丝, 的阻值为 ,通过单独或同时闭合 、 实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如下表所示,求:
(1)低温挡加热时电流的大小;
(2)电热丝 的阻值;
(3)已知粥的比热容 ,将 的粥用高温挡从 加热到 需要的时间。
某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如图甲所示,工作电路图如图乙所示,虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成,定值电阻 , 是最大阻值为 的可变电阻(调温开关),人通过调节 可以改变电热水壶的功率。
(1)在额定电压下工作时,该电热水壶最大功率为多大?
(2)电热水壶每秒向外散失的热量 跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示(壶内水温跟壶表面温度一致),在额定电压下工作。在温度为 的房间使用,要求电热水壶温度保持 ,问应将 的阻值调为多大?
(3)用电高峰时,实际电压为 ,当电路中只有电热水壶以最大功率加热时,如图丁所示的电能表指示灯 内闪烁了多少次?
小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置,他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示。 为水平杠杆, 长 , 为支点, ,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻 的阻值为 ,压力传感器 固定放置, 的阻值随所受压力 变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
(1)当电池组电压 ,平板上物体所受重力分别是 和 时,闭合开关 ,分别求出电流表的读数。
(2)电池组用久后电压变小为 ,这时平板上物体重 时,电流表读数为 ,求 的大小。
(3)在第(2)问情况中,电池组电压大小为 ,要求平板上重为 的物体对应的电流表读数和电池组电压 的情况下相同,小明采取了两种解决办法:
①其它条件不变,只更换电阻 ,试求出更换后的 的大小。
②其它条件不变,只水平调节杠杆上触点 的位置,试判断并计算触点 应向哪个方向移动?移动多少厘米?
试题篮
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