电路 欧姆定律 电功率 家庭电路（二)
计算题部分
1．（宁波七中）我市某宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸汽消毒锅(如图甲)。图乙为自动测定锅内温度的电路原理图。其中R0为定值电阻，阻值为5Ω。A为温度指示表(实质是一只量程为0～0．的电流表)，RX(测温探头)为热敏电阻，其电阻值随锅内温度的变化而变化。关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示：
⑴若锅内温度为时电流表的示数为0．。求电源的电压U?
⑵若锅内温度为l时电流表的示数为0．。求此时热敏电阻RX的阻值及其功率?
答案： (1)当温度为时，从表格中可以查到RX=20Ω，则电源电压为：
U=(R0+RX)=(5Ω+20Ω)=6V (2分)
(2)已知锅内温度为时，电路中的电流为0．， 则R总=U/I=6V/=10Ω
RX=R总-R0=10Ω-5Ω=5Ω (2分) P=I2RX=（）2×5Ω=1.8W (2分)
2、（高州市）如图4所示是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的是能帮助电梯保持稳定，C为配重，起平衡作用。在拉力F作用下电梯厢能在电梯中沿竖直上下运行。现有10个人同时乘坐电梯（每人的质量均按计），电梯厢以/s的速度匀速上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10kw，动滑轮B的机械效率为1，电梯厢运行上升了后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率P2动滑轮B的机械效率为2，电梯厢与动滑轮总重力为G=1.4×104N（不计绳重及滑轮的摩擦，g=10N/kg）求：
（1）电梯厢运行所用时间及F1所做的功分别是多少？
（2）1和2分别是多少？
（3）拉力F2的功率P2是多少？
答案：
t===24 S————————1分
W1=P1t=10kw24 S=240000J————————1分
W有用=m人gh=72000J————————2分
η1===30%————————1分
P有用2=m人gV=1500W————————2分
P额外=P1-P有用1=10kw-=7000w————————1分
P总= P有用2+ P额外=8。5KW=1500W+7000w=8500W————————1分
η1===17。6%————————1分
p2=P总=8500W————————1分
3. （莆田荔城区）（6分）培养菌种需要在相对稳定的温度环境下进行。如图所示是研究性学习小组的同学们设计的恒温箱。他们将—段电热丝接入电源电压为36 V的电路中，测得其实际功率为27 W.(电热丝阻值不随温度变化)请你解答下列问题：
(1) 电热丝是利用电流的 效应工作的；
(2) 通过电热丝的电流为多大?
(3) 为保证菌种的培养，箱内发热功率应为12 W，在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一段多大阻值的电热丝?
答案：（6分）解：⑴ 热 （1分）
⑵ 由得 （1分）
（1分）
⑶ （0.5分）
（0.5分）
（1分）
需串联电阻108 Ω-48 Ω=60 Ω （1分）
其它解法正确也可。
4．（莆田荔城区）(6分)小明家有台42吋创维牌液晶彩电，它正常工作时的电功率是200 W，若平均每天
使用5 h，则：
⑴ 该电视机每月(30天)耗电多少千瓦时?
⑵ 若每千瓦时电能按0.5元收费，小明家每月仅电视机一项就要交电费多少元?
答案：(6分) 解: ⑴ 0.2 kW×5 h×30=30 kW·h （4分）
⑵ 每月要交电费: 0.5元/(kW·h) ×30 kW·h=15 元 （2分）
5. （莆田荔城区）（8分）如图(甲)所示的一种“自动限重器”，它是由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U ＝6 V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。
⑴ 由图(乙)中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将_______；随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将_______。
⑵ 当电磁继电器线圈中的电流大小为30 mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800 N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为多少？
答案：
（8分）解：(1) 减小（1分）增强（1分）
⑵ ∵与串联, ∴30 mA= （1分）
由图乙可知:F =800 N时,=80Ω （1分）
由得 （1分）
×80Ω=2.4 V （1分）
6 V-2.4 V=3.6 V （1分）
=120 Ω （1分）
其它解法正确也可。
6. （合肥市三十八中）如图甲所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡上标有“2.5V”的字样，图乙是通过小灯泡的电流与它两端的电压关系的图像.求：
（1）当小灯泡两端的电压为3V时，灯丝的电阻.(2)当小灯泡正常发光时，滑动变阻器上消耗的电功率.
答案： （1）R=U/I=3/0.31=9.68Ω
（2）当U灯=2.5V，I灯=，U滑=U-U灯=6-2. 5=3.5V，P滑=U滑I=3.5×0.3=1.05W
7. （合肥市三十八中）如图所示是小黄家一台快速电热水壶，铭牌如左下表.为了测量它烧水时的实际功率，小黄和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了温度为的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从上升到所用的时间是4min.同时观察到家中电能表转过的转数正好为100转（r）.【水的比热容： c=4.2×103J／(kg·℃)】
请根据相关信息求：
（1）电水壶中水吸收的热量；
（2）电水壶烧水的实际功率；
（3）电水壶加热的效率.
答案：
（1）Q吸＝cm⊿t=4.2×103J／(kg·℃) ××()=2.058×105J
（2）W=100/1500×3.6×106J =2.4×105J
P实=W/t=2.4×105J/(4×60)=1000W
（3）η＝Q吸 / W×100%＝2.058×105J /2.4×105J =85.8％
8. （龙岩市）（7分）发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点。如图15甲所示是LED的实物图
和元件符号。
甲 乙 丙
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15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15丙所示。当该LED正常工作时，消耗的电功率多大？此时变阻器接人电路的阻值多大？
答案：（7分）
（1）（1分）单向
（2） （3分）
（3分）
8．（南京六中）(5分)图26中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知，电源电压为6V。开关闭合后两灯均发光，电流表读数为0．；若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变化了，
则（1）L1和L2是 联的（选填“串联”或“并联”）；
（2）取下L1后，5秒内L2消耗的电能是多少？
（3）L1工作时的电阻多大？
答案：
9．（南京六中）(6分)近日，本市一些小学生正在调查老小区的黑楼道情况。有同学就此情况结合我们学习的内容提出以下建议： 在现有过道等公用场所的照明电路上进行适当改装，将“220V 40W”的灯泡、阻值为990Ω的电阻和光敏开关S、延时开关S1连成如图27所示的电路。天黒后，光敏S自动处于闭合状态，开关S1断开，此时灯较暗，但能起到指示作用；当有人在此区域时，闭合延时开关S1，灯泡正常发光，起到照明作用，当人离开后40秒左右自动关闭。
（1）当S、S1都闭合时，电阻R处于 状态（填“短路”、“断路”或“通路”）；
（2）当灯起指示作用时，通过电阻R的电流是多少？
（3）请分别计算灯较暗时和灯正常发光时，电路消耗的总功率。（不考虑灯丝电阻变化）
答案：
10．（江西）（9分）某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）。求：
（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）加热时电热水瓶的电阻多大？
（3）若瓶内的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？
（4）请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。
答案：（9分）
(1)由P＝UI得I＝P1/U＝30W/220V＝ ……………………………1分
(2)由P＝U 2/R得R＝U 2/P2＝(220V)2/1200W＝40.33Ω ………………1分
(3)瓶内水的质量m＝ρV＝1.0×/m3×2×10＝ ………………1分
瓶内水吸热Q＝C m ( t - t0 )
＝4.2×/m3××()
＝6.72×105J ………………………………………………2分
消耗的电能W＝P2t＝1200W×10×60s＝7.2×105J……………………1分
热水瓶效率η＝Q/W＝6.72×105J/（7.2×105J）＝93.3%..........………1分
(4)
说明：电路图画对得2分，有一处错误即得0分，其他合理画法参照得分。
11、 （7分）（新泰市）图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图．电源电压均为20V且保持不变，定值电阻R0的阻值为30Ω．则：
（1）图甲中电流表的示数为0．时，热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少？
（2）图乙中电压表的量程为0―15V，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示，试求此电路能测量的最高温度．
答案：（1）此时电阻两端的电压：
热敏电阻两端的电压：
热敏电阻消耗的功率：
（2）当电压表的示数为时，电路中的电流：
设此时热敏电阻的阻值为,则
由图乙可知，此时的温度是
故最大能测量的温度是