电学竞赛专题

《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