电学竞赛专题

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《电学》竞赛专题1、如图所示,电源电压保持不变,Rl=10欧,R2=20欧,R3阻值不等于零,当开关S断开时,电流表示数为0.3安,当开关S闭合时,电流表的示数可能是()A、0.4安B、0.45安C、0.5安D、以上都有可能2、如图甲所示,一个电压恒定的电源跟一个电阻串联后,给电路供电,图乙中直线OAC为该电源的输出功率P出随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电阻热功率PR随电流变化的图线,若A、B对应的横坐标为2安,则下列说法不正确的是()A、电源电压为3伏,电阻为1欧B、线段AB表示的功率为2瓦C、电流为2安时,外电路电阻为0.5欧D、电流为3安时,外电路电阻为2欧3.三个完全相同的电压表按图连接,若V1、、,V2的示数是2V、3V,则V3的示数是________?4、组成串联和并联电路。所给的器材有:定值电阻R1R2R3,电源和开关各一个,导线若干。每次组成电路时,可以三个电阻都用或任意选两个。对符合以上要求的所有的各种电路,用电流表测量电流,用电压表测量电压,结果发现:1)电流表最小的示数0.5A2)R1消耗的电功率最大值为某一值P3)在组成的图1所示的电路中,R1消耗的电功率是P/9,电压表的示数为4V;4)在组成的图2所示的电路中,a,b两处的电流之比等于1:4求:定值电阻R3的阻值?(湖南理科实验班试题)5、如图,有四盏灯,其中L1和L2都标有“220V100W”,L3和L4都标有“220V40W“,则最暗的是()(桂林竞赛题)6、如图,电源恒定,AB为两个完全相同的灯泡,R1和R2为两个定值电阻,R3为滑动变阻器,如果滑片P在a端时,两个灯都能发光,那么在滑片由a端向b端移动过程中()(全国竞赛题)A)AB两灯都变暗B)A灯变暗,B灯变亮C)R1消耗的电功率增大,R2消耗的电功率减少。D)R1、R2消耗的电功率都增大第1题图第2题图第3题图7、如图,已知U=180V,R=200Ω,灯组由10盏“120V9W“的灯泡组成,求滑动变阻器R上a点和P之间的电阻为多大时,灯组可以正常发光。(全国竞赛题)8、某电热器有两个档位,如图,已知高温档功率为1000W,闭合S1断开S2时,R2消耗的功率为90W,若R1和R2都是电热器的加热电阻,则该电热器的低档功率可能是多大?(河北竞赛题)9、一个电热器由两条电阻丝并联组成,这个电热器与一个定值电阻R0串联后,接在电压为U的电源上,如图,由于某种原因,电热器中有一条电阻丝烧断,另一条完好,用这个烧断一条电阻丝的电热器给水加热,与原来完好的电热器给同样质量、初温相同的水加热(设电热完全被水吸收,没有损失)使水升高相同的温度所需要的时间相同,已知R0=12Ω,电热器完好时,固定电阻R0的发热功率与电热器烧断一条电阻丝后R0的发热功率之比为4:1,设电阻R0及电阻丝的阻值不变,求电热器中完好的电阻丝及烧断的电阻丝原来的电阻有多大?(全国竞赛题)10、如图,L1和L2分别标有“8V16W”、“6V6W”,A、B之间的电压是10V,若L1和L2都能正常发光,则电路消耗的总功率为多少?(全国竞赛题)11、如图,电源恒定,当闭合开关S时,电压表V1和电压表V2的示数分别为12V和18V,R2=3Ω,求:⑴R1、R2、R3的连接方式?⑵当R2和R3交换位置时,电压表V1和V2的示数不变,求R2的功率?(广西竞赛题)12、如图,ABC的规格分别是“2V0.1W”,“1.5V0.075W”,“1.5V0.1W”,电源电压恒为6V,R0=5Ω,要使三个灯正常发光,①要与C应该连一个多大的电阻,怎样连接?②滑动变阻器的总电阻是多大?,滑片应该放在何处?(2005年湖南理科实验班试题)13、如图,A,B两点间串联接有三个电阻R1,R2,R3,其中R1=5Ω,R3=20Ω,图中的两电压表V1和V2的读数分别为2V、5V,求①AB两点之间的电压?②若将电压表V1换成一个电流表A,且A、B间的电压维持不变,则换接后,电流表A的读数I=?,电压表V2的读数为多少?(湖南理科实验班试题)14、如图所示,已知R0=R1=R2=R3=……=Rn=R2011=3,Ra=2Ω。A、B间电压为6V,则通过R2011的电流大小是()A.1AB.2010)31(AC.322011)31(AD.2012)31(A应用物理知识竞赛1、由电源引到某工地的一只“220V、100W”的灯泡亮度较暗,测得该灯泡的实际功率只有81瓦,而电源的电压确为220伏。输电导线上消耗的功率约有多大?你在计算中用到了什么近似?2、小明家新买了一条100W的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图所示的实验电路。其中电源两端的电压为6V,Rx为电热毯的电阻值,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。但实验过程中,小明发现,不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置,电压表的示数几乎不发生变化,且查得电路各处均连接无误。请你分析一下产生这一现象的原因是什么?若不更换实验器材,应怎样连接电路,才能在触头P滑动过程中,有效地改变电热毯两端的电压值。3、某院内有甲、乙两户居民,院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率,现在要进行“电力增容”,使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流)。导线横截面积S/mm2铜芯橡皮绝缘线安全载流量I/A2.5284376411068假设两户所有用电器均为纯电阻电器,各用电器的额定电压都是220V,用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V,试回答下列问题:1.画出院内的供电和用电的电路图。2.通过计算说明,在实用和经济的前提下,.为了“电力增容”,院内的供电线路应选用哪一种铜导线?3.若选用的铜导线每米电阻为4.25×10-3Ω),那么增容后,在甲、乙两用户都同时使用220V4kW的电器时,乙户所得到的实际电功率是多少?4、如图所示为一个给冷水加热后向外供应热水的装置。为了在同时开放进水管和出水管时,保证水箱内贮水量及出水管流出的水温度恒定,在箱内安装了两根完全一样的电热丝来进行加热,已知每根电热丝的电阻为50欧,当3与1相连时,装置能正常供应热水;当3与4相连时出水管水的流量必须控制在正常情况的1/3,才能保证水温恒定。若进水管流入的水温度为15℃,出水管流出的水温度为45℃,环境温度为20℃,则正常工作时出水管水的流速是多少克/秒?若3与l相连、2与4相连时,则应控制出水管水的流速是多少克/秒?5、如图所示是一种常见的台式饮水机结构剖面图,控水槽内浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A来浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽中。已知桶内水位高40厘米,阀门C横截面积1厘米2,不计A、C本身重力、大气压和热量损失,问:(1)控水槽内保持一定水位,浮体A的最小体积应为多大?(2)若热胆中储水1千克,由电热管加热,要求在10分钟内把水从20℃加热到100℃,则电热管的电功率为多大?(3)饮水机的电路如图乙,水沸腾前,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作;水沸腾后,绿灯亮、红灯灭、加热管不工作。试分析温控开关1和2在水沸腾前后通断情况以及红绿指示灯电阻R红、R绿应满足的条件。6、如图是电饭锅的实物图,图(甲)是它的内部电路图,图(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起,(1)对照观察图(甲)和(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_______关系(选填“串联”或“并联”);按下温控开关按钮.“烧煮电路部分”的电压为_______V,“保温电路部分”将_______(选填“工作”或“不工作”);温控开关按钮弹起后,电路中的电流比原来_______(选填“大”或“小”)(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。求:“烧煮电路部分”的电阻R1,(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。求:①电路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R2,(4)已知,只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时,指示灯才会发光.请通过相关计算或分析,说明为什么温控开关按钮弹起时,红灯熄灭而黄灯亮.7、小芳家里新买了一台电热水器,从“用户手册”中,她获得了以下资料,请根据这些资料完成相应的计算:一、外形尺寸(mm)二、技术数据ABCDEF781100196196353434(1)图6为安装示意图,安装时要将L形挂钩用膨胀螺钉固定在承重墙上,上表是热水器的部分数据,请估算L形挂钩受到的最大向下拉力F及对应此时膨胀螺钉与承重墙体间的摩擦力f.(2)这台热水器共有三挡加热功率,销售人员曾介绍说:热水器内部有两个加热管。请你根据销售人员的介绍,猜测并画出内部加热电路的主要结构(简化的等效电路图)。然后依据你的猜想,计算出每个加热管的电阻值。(3)产品说明书上标明:当达到设定温度,停止加热后,如果水温降到低于设定温度4℃时,热水器将自动以设置功率将桶内的水加热至设定温度,如此反复直至手动停止加热。小芳想到了国家提倡的峰谷电价制度的有关规定:2011年起,本地的分时电价为:峰时段(08:00~22:00)0.6元/度,谷时段(22:00~次日08:00)0.3元/度。她想,如果每天下午6点洗浴时需要把20℃的冷水加热至50℃,可以下午直接加热,也可以早晨8点前加热好,让热水器自动保温至下午6点,哪种方式更省钱呢?为此她利用热水器提供的测温功能测量了水温从50℃降至46℃需要190分钟,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),请帮她通过计算做出哪种方式更省钱的判断。8、(电动木工机械的发明和应用大大地降低了木工的劳动强度,且大幅度地提高了劳动效率。木工圆锯机就是一种常见的用来锯切木料的电动木工机械。如图为某型号电动木工圆锯机,其主要结构如图8所示。它采用电动机作为动力,通过皮带传动的方式带动与圆形锯盘共轴安装的皮带轮,从而带动周边有齿的圆形锯盘高速转动以锯开木料。它的主要技术数据如下表:(1)小明仔细观察圆形锯盘后发现,圆形锯盘的周边除了有齿外,还开有图9所示的很深的缝,缝的底端打有一个小圆孔,锯齿部分还比锯盘部分稍厚一些。请你从物理学的角度说说这样做的道理。(2)该型号电动木工圆锯机正常工作时,图8中的哪一侧皮带上的拉力较大?并说明你做出判断的理由。(3)若测得与圆形锯盘共轴安装的皮带轮的直径为9.2cm,电动机的皮带轮的直径为11.0cm。电动机满负荷工作时配套电动机输出机械能的效率为90%,则此时皮带上较大的拉力与较小的拉力的差值是多大?额定功率/W1000/1500/2500额定压力/Mpa0.8额定电压/V220容积/L50频率/Hz50净重/Kg19配套最大锯盘直径mm400最大锯切厚度mm125额定功率KW3(4)若将皮带传动的效率看作100%,共轴传动的摩擦损耗不计。试估算该型号电动木工圆锯机安装最大锯盘正常工作时,圆形锯盘所受到的木料的阻力是多大?.9、如图10所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源,B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向R1的光线时,R1的电阻值就增大,计数器就计数一次。请回答:(1)当扶梯上的顾客挡住由A射向R1的光线时,光敏电阻R1两端的电压将发生怎样的变化?R1的功率怎样变化?(2)若已知自动扶梯满载时,相邻的两个顾客之间的距离均为50cm,扶梯运行的速度为1m/s。求计数器计数101次,所需用的时间。(3)若某一段时间内自动扶梯的乘载率为20%,试求这一段时间内该商场自动扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指单位时间经过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