物理學問競賽試題四(電學局部)一單項選擇題(每題3分共15分〕題號1 2 3 4 5圖示為小剛所連的兩盞白熾燈答案和兩個插座的電路圖，通電后覺察不能正常工作。下面幾個措施中可能引起危急的是：B．拆掉插座甲，兩條導線連一起3 2連在一起小紅家的電表允許通過的最大電流是10安，她家有4個標有電為140瓦的電冰箱和1臺耗電為80瓦的電視機，則：全部用電器可以同時使用 B.除熱水器外其他用電器可以同時使用C.關閉電視機后其他用電器可以同時使用D.電冰箱制冷時，其他用電器不能同時使用家用電熨斗為適應不同衣料的熨燙，設計了調整溫度的多擋開關。使用時1轉變1、2、3、4之間的連接狀況?，F(xiàn)將開關置于溫度最高擋，這時，1234之間的連接是圖2中的哪一幅？磁鐵用線系住磁體的位置應在：磁體的重心處 的某一磁極處C．磁體重心的北側 D．磁體重心的南側5．一臺“220V，60W”的電扇，一只“220V，60W”的白熾燈，一只“220V，220V的電壓下，在一樣的時間內，它們產生的熱量A．電扇最多 熾燈最多C．電熱器最多 D．都一樣多二．填空〔共16分，每空2分〕220V，100W”的白熾燈在室溫時的電阻約為40Ω，開燈瞬間的電功率為 ，正常工作時的電阻是 。2、修理家用電器時需要一只4.75kΩ的電阻，但手頭只有10kΩ、8kΩ、500的電阻假設干，要用最少個數(shù)的電阻得到最接近所需要的電阻值，1接方法是 ，得到的電阻阻值為 。供電，輸電線路電阻損耗的功率為62.5KW。要使損失減為100W，輸電電壓應提高到 V。4、我們四周有很多利用電能發(fā)光的燈。有的利用燈絲的高溫而發(fā)光，如 燈；有時燈有燈絲，但是不靠燈絲發(fā)光，燈根本沒有燈絲，通電后也能發(fā)光，如 燈。81220耗的功率約有多大？你在計算中用到了什么近似？四、〔15分〕可充電電池的額定電壓約為1.3伏特。當電流從正極流入、從負極流出時即可充電。充電電流在20毫安—40毫安范圍內比較適合。現(xiàn)有一個額定輸出電壓為360.5請選擇適當?shù)碾娮?，構成簡潔的充電電路，可以分別給一節(jié)或兩節(jié)電池充電，不必更換所用電阻器。畫出電路圖〔畫出兩節(jié)充電電池〕少？〔9分〔K·℃，求：塔的15m3/s，試求水蒸汽的能量轉化為電能的效率。2假設發(fā)電機的發(fā)電功率是5680%渦輪機的摩擦，試求水蒸汽的能量轉化為電能的效率。六．(9分)山區(qū)某工地施工時，照明電路需用導線從離工地250米處的電源引來工地上要用一“220V 100W”和一“220V 所用導線的電阻為每米0.018歐假設電源兩端的電壓為220伏且保持不變試求照明時導線上所消耗的功率和每只燈泡實際所消耗的功率〔計算時不考慮燈絲電阻的變化，數(shù)值只取整數(shù)，小數(shù)可四舍五入〕七、〔12〕上題水箱中的水在冬天往往溫度不夠高，同學們在水箱中加裝了一個“220V，2023W”的電熱管，并利用一個“6V，1W”的小燈泡10Ω/m〔1〕畫出電熱管及指示燈的電原理圖。〔2〕在同學們的方案中，小燈泡兩端的電壓5V按上述設計，電阻絲需截用多長的一段？〔4〕安裝指示燈后，電熱管的實際功率是額定功率的百分之幾？計算中可以認為電熱管。小燈泡及電阻絲的電阻不隨溫度發(fā)生明顯變化3八、〔8分〕在一次試驗中需要測量小燈泡兩端的電壓和流過它的電流。聰明一根導線，電路就正常工作了。問：〔1〕假設閉合圖示電路中的開關，電壓表的讀數(shù)約為多少？電流表的讀數(shù)約為多少？小燈泡發(fā)光狀況如何？〔2〕在圖中畫出小剛連接的那條導線?！?3分〕淋浴用水的流量約為10升/分，適宜的水溫約為50℃，用水時間約為4分鐘。則備有水箱，待箱中的水加熱至適宜的溫度后再淋浴。加熱前的水溫以20℃計。② 電路。②假設水箱中的水恰好夠一個人淋浴用，供電電路允許的電流最大為104物理應用學問競賽試題四(電學局部)之答案一．1、A2、A3、A4、C5、C4、白熾，日光，霓虹三、參考解答：正常工作時的電流安(1) (2)代入數(shù)值后解出 I=0.41安(3) 與此類似可以求得U==198伏(4) 輸電線上 的電壓降=22伏(5)

安(6)失瓦(7)(2)式的得出認為電燈燈絲的電阻不隨溫度轉變，這是一種近似。8，(1)－(7)11遠大于兩節(jié)被充電池的電壓，所以需串聯(lián)一個阻值適宜的電阻才能充電。其電路圖如下：節(jié)還是兩節(jié)，其電壓都遠小于電源電 以無視因此充電流I為：70×10-3A、36×10-3A、16×10-3A……20mA～40mA范圍內的電阻是1000歐姆，所以應選用1000歐姆的電阻與其串聯(lián)。2．假設通往充電電池的兩條導線短路，則電阻器消耗的電功率為：1.3瓦特。散熱功率〕為5散 吸

mtt×108瓦2．水蒸汽的能量轉化為電能的效率η＝P/P用700×106W

＝P/〔P總 電

+P〕×100% 機 散

＝560×106W/0.8＝機所以

560106W 100%35.4%700106W882106WR為導線的電阻，L“220V100

“220V線 1 2R線200R線L L1 2R＝〔0.018/米〕×2×250＝9線U2 U2LL1 2

的電阻分別為 R1

484RP2P11 1

P 242歐2LL1 2

的總電阻 L

484242

〕＝161所以，導線上消耗的功率為 P＝I2·R≈15瓦線 總 線PL＝I2·R≈270總 LPL消耗的功率P＝L90瓦 L消耗的功率P＝2P＝180瓦1 1 3

2 2 1七、七1〕電路圖 2分〔2〕指示燈兩端的電壓按5V設計有利于延長燈的壽命 1分〔3〕由P＝U2/R得電熱管的電阻 R＝U2/P＝〔2202/2023〕Ω＝24.2Ω電熱管兩端的實際電壓U＝220V－5V＝215V1通過電熱管的實際電流是I＝U/R＝215V/24.2Ω＝8.884A1 1R＝U2/P＝(6V)2/(1W)=36Ω燈 燈 燈實際通過小燈泡的電流應為I＝(5V)/(36Ω)=0.139A燈通過電阻絲的電流為I＝8.884A－0.139A＝8.745A絲R=(5V)/(8.745A)=0.572Ω絲電阻絲的長度L=0.572Ω/(10Ω/m)=0.057m6實際功率與額定功率之比P/P=(U/U)2=96% 每式1分1 1八、參考解答：(1)電壓表的讀數(shù)約為6伏，電流表的讀數(shù)約為0，小燈泡(2)答案如圖。813線沒有連在接線柱上，而連在其他導線中間的，只給1分。f=10升／分=1.67×10-4米3／秒溫差△T=30℃ 用水時間t=4分=240秒 水的比熱容焦／〔千克／℃〕水的密度ρ=1.0×103千克／米3①確定時間△t內電流的焦耳熱： Q1=IU△t (1)這段時間內水溫上升△T所需的熱量：

(2)假設焦耳熱全部用來使水升溫，則有 解出

(3)代(5)

入數(shù)