下載地址

資源介紹

重高自招 電功率難
原題
一．電功與電能的計算（共1小題）
1．（2006?錦江區(qū)校級自主招生）熱水器的種類很多，有電熱水器、燃氣熱水器、太陽能熱水器。根據(jù)所給的數(shù)據(jù)我們可以詳細了解各種不同種類的熱水器。已知水的比熱為4.2×103J/（kg?℃）
（1）一人淋浴用水的流量約為10﹣2米3/分鐘，合適的水溫為50度（加熱前的水溫為20度），用水時間約為4分鐘，若直接對流動的水加熱，熱水器工作時通過的電流為多大？這種熱水器適合家用嗎？
（2）有水箱的電熱水器十分常見，如果水箱中的水恰好夠一人淋浴用，電加熱的效率為80%，供電電流為10A這種條件下的家庭電路中把水加熱到所需水溫需多少時間？耗電量為多少？
（3）燃氣熱水器的效率一般為80%，若天然氣的燃燒熱為3.6×107J/m3，一人淋浴的耗氣量為多少？
（4）太陽能熱水器具有節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點，簡易太陽能熱水器的水箱中裝入供一個淋浴的水，若水箱玻璃蓋的面積s為1m2，成都地區(qū)夏季晴朗天氣，與太陽光垂直的表面接受太陽的輻射為7.6×104J/（min?m2），這種太陽能熱水器的效率約為30%，假設使用中可以及時調(diào)節(jié)水箱朝向，使陽光總能垂直射入玻璃蓋，求加熱到合適溫度需要多長時間？
（5）若已知日地間距r＝1.5×1011m，地球半徑R＝6400km，太陽光到達地球時，大約有50%的能量被大氣層反射和吸收，請根據(jù)（4）題的數(shù)據(jù)估算太陽輻射的總功率。（球體表面積公式s＝4πR2，保留一位有效數(shù)字）
二．電能表參數(shù)的理解與電能的求法（共1小題）
2．（2014?李滄區(qū)校級自主招生）某家的電度表表盤如圖所示。室內(nèi)安裝了60瓦的電燈4盞，90瓦的電視機一臺，105瓦的音響一臺，另有一臺電冰箱，銘牌上的功率值看不清。為了測出這臺電冰箱的功率，先停止使用其它電器，然后將電冰箱接在電壓為220伏的電源上，開機工作4分鐘，電度表的轉盤轉過13圈，請求出這臺電冰箱的功率值。如果這個家庭平均每天使用電燈、音響、電視機各2小時，而冰箱有1/4的時間處于開機工作狀態(tài)，則一個月（30天）耗電多少度？將月底的表盤數(shù)填入圖中。

三．電功率的計算（共36小題）
3．（2016?寧波自主招生）如圖所示，電源電壓U＝8V，內(nèi)阻r＝4Ω，電燈A的電阻為10Ω，電燈B的電阻為8Ω，滑動變阻器的總電阻為6Ω。閉合開關S，當滑動觸頭P由a端向b端滑動的過程中（不考慮電燈電阻的變化），小科同學經(jīng)分析得出以下四種判斷：
①電流表示數(shù)先減小后增大
②電壓表的示數(shù)先增大后減小
③電燈A的亮度不斷減小
④電源的最大輸出功率為4W
其中說法正確的是（　　）

A．①③ B．③④ C．②③④ D．②④
4．（2009?武侯區(qū)校級自主招生）某品牌電熱水壺的銘牌上標著表中所示的數(shù)據(jù)。如果在用電高峰時間內(nèi)用電熱水壺燒水，電壓只有200V左右，這時電熱水壺發(fā)熱時的功率大約是　 　。（保留3位有效數(shù)字）
熱水壺容量 2.0L
額定電壓 220V
加熱時功率 800W
5．（2020?昆山市自主招生）一電熱器單獨接在電源兩端，消耗的電功率為81W，與一定值電阻串聯(lián)接入該電源兩端，定值電阻消耗的電功率為8W。則串聯(lián)時，該電熱器消耗的電功率為　 　。（電源電壓不變，電熱器的阻值大于定值電阻的阻值）
6．（2017?寧波自主招生）如圖，電源電壓恒定，燈L的規(guī)格為“24V 72W”且工作時電阻保持不變，電壓表的量程為0～15V，電流表的量程為0～3A，在電路安全的前提下，操作如下：當只閉合S、S3時，電路中的總功率為P1，電流表示數(shù)為I1；當只閉合S2、S3時，移動滑片使滑動變阻器的阻值為R，電流表示數(shù)為I2，電阻R1和滑動變阻器的總功率為10W；再移動滑片使滑動變阻器的阻值為2R，電流表示數(shù)為I3，燈L和滑動變阻器的總功率為9.72W，當只閉合S、S1、S2時，移動滑動變阻器的滑片，使電路中的最小總功率為P4，此時電流表示數(shù)為I4，已知P1：P4＝5：6，l2：I3＝10：9。求：
（1）l1與I4的比值是多少？
（2）R1阻值為多少？
（3）電源電壓為多少？

7．（2017?武侯區(qū)校級自主招生）在如圖所示的電路中，電源電壓U恒為6V，滑動變阻器R的總電阻為30Ω，定值電阻R0的阻值為20Ω．先將滑動變阻器R的滑片P移到a端，閉合電鍵S1和S2，求：
（1）將滑片P向b端移動的過程中，電源總功率的最大值為多大？
（2）若只閉合S1，斷開S2，P、b之間的電阻Rx多大時，滑動變阻器消耗的電功率最大，并求出其最大值。
（3）閉合電鍵S1和S2，將滑片P向b端移動的過程中，當電流表讀數(shù)為5/34A（為了方便計算，將電流表的實際讀數(shù)換算成了分數(shù)）時，滑動變阻器Pb段的電阻為多大？

8．（2017?永春縣校級自主招生）如圖所示（甲）電路，當滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖（乙）中的AC、BC兩直線表示。求：
（1）定值電阻R0與變阻器的總電阻
（2）電源的電壓和電阻r阻值
（3）變阻器滑動片從一端滑到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率。
9．（2017?黃州區(qū)校級自主招生）在圖示的電路中，電源電壓為220V；R1、R2、R3 為定值電阻，但是它們的具體電阻數(shù)值都沒有標注，知道它們電阻的可能值是44Ω、88Ω、176Ω或220Ω．已知在控制開關閉合和斷開的情況下，電路中電流表的示數(shù)有四種可能值，其中最大值是5A．其中，閉合開關S，在斷開S1、S2 與閉合S1、S2 兩種狀態(tài)下，電流表的示數(shù)之比為1：10．求：
（1）R2的電阻值；
（2）在開關S 閉合，S1、S2 斷開的狀態(tài)下，R1消耗的電功率可能值是多少。

10．（2016?包河區(qū)校級自主招生）如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變，小燈泡L標有“4V 1.6W”字樣，R1＝20?，滑動變阻器 R2允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為0﹣0.6A，電壓表的量程為 0﹣3V．只閉合開關S2時，電壓表的示數(shù)為2V，則
（1）R1消耗的電功率是多少？
（2）在不損壞各電路元件的情況下，若閉合所有開關，滑動變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為 3：1，若只閉合開關S3，小燈泡L消耗的電功率變化范圍是多少？

11．（2014?龍海市校級自主招生）在如圖所示的電路中，電源電壓U恒定，定值電阻R1＝20Ω，R2為可連續(xù)調(diào)節(jié)的滑動變阻器，開關S閉合后，滑動變阻器的滑片P在a、b之間滑動的過程中，電阻R1的電功率變化范圍是1.8W～0.2W，求：
（1）電源電壓U；
（2）滑動變阻器的最大阻值R2max；
（3）滑片滑動過程中，變阻器消耗的最大功率P2max。

12．（2013?黃陂區(qū)校級自主招生）如圖所示電路中，電源電壓U＝250V，電路中接有電阻R＝5Ω，電路中裝有50只完全相同的電熱器，每只電熱器的額定電壓為200V，額定功率為1000W，其它電阻不計，并且忽略電熱器電阻隨溫度的變化，問當接幾只電熱器時，
（1）實際使用的電熱器均能正常工作？
（2）電熱器組加熱物體最快？

13．（2011?成都校級自主招生）如圖甲所示，燈泡L1（6V，6W）和L2（6V，3W）串聯(lián)接入電路中，通過L1和L2的電流隨兩端的電壓變化的關系曲線分別為圖乙中的OA和OB。

（1）要使其中一個燈泡正常發(fā)光，電路消耗的總功率為多少？電源電壓為多少？
（2）將L2和R＝5Ω的電阻串聯(lián)后接到電壓為6V的電源兩端，這一電路消耗的總功率為多少？
14．（2019?錦江區(qū)校級自主招生）小明自己設計并動手將房間里的窗簾改成電動窗簾。為此他購置了微型電動機及減速裝置、電源、雙刀雙擲開關、滑輪、皮帶、拉繩等器材，對原有的窗簾盒進行改造。

（1）如圖甲所示，小明在窗簾盒（上方的雙虛線框）內(nèi)安裝了電動裝置，電動裝置通過拉繩拉著窗簾一起運動。改變通過微型電動機的電流方向，就可改變其轉軸轉動的方向，從而將窗簾打開或關閉。利用雙刀雙擲開關，可以實現(xiàn)電源對電動機供電電流方向的改變。請你在圖甲右側的虛線框內(nèi)，完成電源、雙刀雙擲開關和接線柱間的電路連接。
（2）電動機的轉速一般很高，需要安裝減速裝置，如圖乙所示。請說明減速裝置的減速原理。
（3）下表是所使用的微型電動機的部分數(shù)據(jù)。表格中，額定功率是“電動機在額定電壓和額定電流下工作時的輸出功率”，堵轉電流是“在額定電壓下，讓電動機的轉軸同定不動時的電流”。
型號 工作電壓范圍U/V 額定電壓U額/V 額定電流I額/A 額定功率（輸出）P輸/W 額定轉速n/r?min﹣1 堵轉電流I堵/A
RS﹣360SH﹣14280 8.0﹣30﹣0 12 0.34 2.15 5000 1.36
請根據(jù)表中的有關數(shù)據(jù)計算：
①以額定功率運行時，該電動機的效率為多少？
②電動機的額外功率主要由熱損耗和機械損耗造成，請分別求出以額定功率運行時，該電動機的熱損耗功率和機械損耗功率？
③在圖甲中，減速裝置、飛輪、皮帶、滑輪、拉繩共同構成了傳動裝置。已知每半邊的窗簾滑軌長度為1.5m，要求自動窗簾能夠在6s內(nèi)從完全關閉到完全打開。拉動半邊窗簾時，掛鉤和滑軌間的平均摩擦力為2N．則安裝電動窗簾時，對傳動裝置的機械效率有何要求？
15．（2018?興仁縣校級自主招生）如圖所示電路中，電源兩端的電壓保持不變。S1和S3閉合，S2斷開，電壓表V1的示數(shù)為U1，電流表的示數(shù)為I1；S1閉合，S2和S3斷開，滑動變阻器的滑片P在中點，電壓表V1的示數(shù)為U1′，電流表的示數(shù)為I2，R1消耗的電功率P1為2W；S2閉合，S1和S3斷開，滑動變阻器的滑片P在A端，電壓表V2的示數(shù)為U2，電流表的示數(shù)為I3，R2消耗的電功率P2，R3消耗的電功率P3為1.5W；S1、S2和S3都閉合，電路消耗的總功率為P。
已知U1：U1′＝5：2．求：
（1）U1′與U2的比值；
（2）S2閉合，S1和S3斷開，R2消耗的電功率P2的大小；
（3）S1、S2和S3都閉合，電路消耗的總功率P的大小。

16．（2016?黃岡校級自主招生）小明自己設計并動手將房間里的窗簾改成電動窗簾。為此他購置了微型電動機及減速裝置、電源、雙刀雙擲開關、滑輪、皮帶、拉繩等器材，對原有的窗簾盒進行改造。

（1）如圖甲所示，小明在窗簾盒（上方的雙虛線框）內(nèi)安裝了電動裝置，電動裝置通過拉繩拉著窗簾一起運動。改變通過微型電動機的電流方向，就可改變其轉軸轉動的方向，從而將窗簾打開或關閉。利用雙刀雙擲開關，可以實現(xiàn)電源對電動機供電電流方向的改變。請你在圖甲右側的虛線框內(nèi)，完成電源、雙刀雙擲開關和接線柱間的電路連接。
（2）電動機的轉速一般很高，需要安裝減速裝置，如圖乙所示。請說明減速裝置的減速原理。
（3）如表是所使用的微型電動機的部分數(shù)據(jù)。表格中，額定功率是“電動機在額定電壓和額定電流下工作時的輸出功率”，堵轉電流是“在額定電壓下，讓電動機的轉軸同定不動時的電流”。
型號 工作電壓范圍U/V 額定電壓U額/V 額定電流I額/A 額定功率（輸出）P輸/W 額定轉速n/r?min﹣1 堵轉電流I堵/A
RS﹣360SH﹣14280 8.0﹣30﹣0 12 0.34 2.15 5000 1.36
請根據(jù)表中的有關數(shù)據(jù)計算：
①以額定功率運行時，該電動機的效率為多少？
②電動機的額外功率主要由熱損耗和機械損耗造成，請分別求出以額定功率運行時，該電動機的熱損耗功率和機械損耗功率？
③在圖甲中，減速裝置、飛輪、皮帶、滑輪、拉繩共同構成了傳動裝置。已知每半邊的窗簾滑軌長度為1.5m，要求自動窗簾能夠在6s內(nèi)從完全關閉到完全打開。拉動半邊窗簾時，掛鉤和滑軌間的平均摩擦力為2N．則安裝電動窗簾時，對傳動裝置的機械效率有何要求？
17．（2015?樂清市校級自主招生）如圖是小敏設計的一個電熱毯模擬電路。其中S3是一個單刀雙擲開關（三個接線柱，C接線柱可與A接線柱連接，或與B接線柱連接，但只能在A、B之間連接其中一個，不能處于斷開狀態(tài)。），R1和R2是發(fā)熱電阻（且R1＞R2），電源電壓是6伏保持不變。該模擬電路共有高、較高、較低、低四檔發(fā)熱狀況。
（1）當S1閉合，S2斷開，S3中C接線柱與B接線柱連接時，模擬電路處于　 　檔發(fā)熱狀況。
（2）當模擬電路處于較高、較低兩檔時，各開關的連接情況如何？　 　
（3）若要求電路最高消耗功率和最低消耗功率分別是10瓦和2.4瓦，則電阻R1和R2分別多大？

18．（2015?廈門自主招生）音樂噴泉（圖1）是集光機電技術于一體的裝置。讓紅、綠、藍三種色燈照射到水柱上，通過電腦控制三種色燈功率的比例就能讓水柱變換顏色，呈現(xiàn)美輪美奐的視覺效果。圖2是某段時間一組紅、綠、藍色燈功率變化圖象。

（1）請寫出下表中所列瞬間水柱的顏色。
時間 第0秒 第5秒 第10秒 第28秒
水柱顏色 綠色 黃色
（2）若每只燈的電阻是20Ω．在第16s時，加在紅燈上的電壓是多大？
（3）請計算出這組色燈在這30s內(nèi)消耗的總電能。
19．（2013?攸縣校級自主招生）如圖所示電路中，電源兩端的電壓和燈絲的電阻均保持不變，定值電阻R1＝20Ω．只閉合開關S1時，燈L正常發(fā)光；只閉合開關S3時，燈L的實際功率為其額定功率的1/16，R2消耗的功率為0.9W；改變?nèi)齻€開關的狀態(tài)，在保證R1工作的條件下，若R1消耗的最大功率和最小功率之比為4：1．求：