计算题
1.某燃气热水器工作时,燃烧产生热量的功率为20kW,水温升高25℃时,每分钟出水量为10L.此时c水=4.2×103J/kg•℃,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)1min内水吸收的热量;
(2)热水器的效率.
2.“34°趵突泉白酒”被很多老济南人所推崇,“34°”是指这种酒中的酒精含量占总体积的34%,其余部分可以认为是纯净的水,假设纯酒精的密度为0.8×103kg/m3,纯酒精的比热容为2.0×103J(kg•℃),你能否推导、计算出体积为V的“34°趵突泉白酒“的比热容为多少?
3.现有以下资料:汤的质量1.4kg.初温为97℃.比热容4.2×103J/(kg•℃),肉的初温为22℃,比热容为3.5×103J/(kg•℃),基于健康缘故,肉必须至少加热至82℃,在汤牛最多可以放入多少千克肉.(不计热损失)
4.某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为5×10﹣3m2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
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(3)汽油机的功率.
(4)若1min内消耗汽油22.5g,该汽油机的效率.
5.某课外活动小组在社会实践活动中获得:
(1)某工厂用电电压U=380V,电流I=500A,则该工程1h可消耗多少kW•h的电能?
(2)某水利发电站(如图甲)的部分信息:
①发电站供电功率P1=2×106kW,而用户用电功率为P2=1.2×106kW,出现了多余的电能被全部浪费掉的现象,若平均每天供电、用电时间均为5h,则平均每天浪费多少kW•h电能?
②该发电站经过改进,能回收原来每天浪费的全部电能,并经转化可再次发电,再次发电的电能与回收的电能之间的关系如图乙所示,如果6×103kg的水从该电站上游落下可发电1kW•h,则改进后的发电站每天回收后再发电的电能相当于多少质量的水所发的电?
6.如图,电源电压恒为6V,定值电阻R为6Ω,灯泡L标有“6V3W”字样,灯丝
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电阻不变,求:
(1)灯泡L正常发光的电阻是多少?
(2)开关S1、S2、S3分别在什么状态时,整个电路中消耗的总功率最小?最小功率是多少?
(3)开关S1、S2、S3分别在什么状态时,整个电路中消耗的总功率最大?最大功率是多少?
7.“赛龙舟”是端午节里的传统节目.小安同学自制了一个卡通龙舟,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛.她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路.当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化).求:
(1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少?
(2)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?
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8.如图所示,是某种电加热器的简化电路示意图(图中1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换).阅读该加热器说明书可知:水箱容积2L,额定电压220V,加热时的功率400W,低温档的功率40W.试问:
(1)当旋转型开关S置于2、3触点处时,电路处于高温档还是低温档?此时电路中的电流为多大?(计算结果保留两位小数)
(2)R1的电阻值是多大?
(3)该电加热器在高温档时加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?(c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
9.有两只灯泡,A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.
(1)将A、B并联接在6V电源两端,求lmin内电路消耗的电能;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;
(3)将A与一个滑动变阻器(50Ω 2A)串联接在6V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,求滑动变阻器的功率.
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10.如图甲所示电路中,灯L上标有“6V 4W”的字样,R1的最大阻值为18Ω,R2=4.5Ω.
(1)当开关S1、S3都断开、S2闭合时,灯L正常发光,求电源电压;
(2)当开关S1、S2和S3都闭合,且滑动触头P滑到b端,求电路中的总电流;
(3)当开关S1闭合、S2、S3都断开.在滑动触头P由a端滑到b端的过程中,滑动变阻消耗的功率随其电阻R1变化的情况如图乙所示•当滑动变阻器消耗的功率最大时,电路消耗的总功率是多少?(设电源电压恒定不变)
11.如图所示,电源电压不变,L是标有“12V,6W”的小灯泡,且其电阻不随温度变化,R1=16Ω,滑动变阻器R2的最大电阻值为24Ω,只闭合S,S2时灯L恰能正常发光.
求:
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(1)电源电压.
(2)同时闭合开关S、S1、S2且滑片P位于最下端B时,电流表的示数.
(3)当闭合开关S时,电路的最小总功率和此时电压表的示数.
12.如图所示,已知R1=2欧,R3=7欧,电压表V1的示数为4伏,V2的示数为8伏,求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电流表的示数.
13.如图所示,变阻器R2为0~20Ω,S闭合时,电压表V示数为6V,电流表A2的示数为0.5A,求:
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(1)电阻R1的阻值;
(2)若电流表A2的量程为0~0.6A,电流表A1的量程为0~3A,为使电表不损坏,变阻器R2连入的阻值范围应为多少?
14.在如图甲所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.闭合电键S,电流表A1和A2的示数分别为0.6A、1A.求:
(1)电源电压U;
(2)变阻器连入电路的阻值R2;
(3)若移动滑片P到某位置时,发现一电流表的示数如图乙所示,求:此时电路中的总电阻R.
15.如图所示,图中M为标有“4V 4W”符号的电动机,滑动变阻器最大阻值R为
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10Ω,而电动机线圈电阻r为1Ω,当闭合开关S后,调节滑动变阻器位置支两电压表V1、V2的示数分别为4V和6V时,电动机恰好正常转动.求:
(1)此时滑动变阻器接入电路的电阻为多少?
(2)此时电动机的功率;
(3)电动机的效率;
(4)若增大滑动变阻器接入电路的电阻,电动机的转速变慢,当接入部分电阻为7Ω时,电动机恰好停止转动,计算说明此时的电路对电动机是否安全.
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