《热、电》计算题.docVIP

《热、电综合题》（附答案） 班级 _____ 姓名 ____________ 1．如图14甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图14乙所示。问： （1）当R2为10Ω时，电压表的示数是多少？ （2）当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少？ （3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少？ 【答案】解：（1）当R2为10Ω时，电压表的示数是3V； （2）当电压表的示数为2V时，U2=U-U1=6V-2V=4V,I1=I2=U2/R2=0.2A, (3)解法一：滑片P在b端时，U1′=1V,P1′=U1′2/R1=(1V)2/10Ω=0.1W。 解法二：滑片P在b端时，R2′=50Ω,R′=R1+R2′=10Ω+50Ω=60Ω, I1′=I=′=U/R′=6/60A=0.1A， P1′=I1′2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1W. 2． PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图17所示的陶瓷电热水壶就是用了这种材料。它的工作电路图如图18所示，R0是定值电阻，其电阻值不受温度的影响。Rr是PTC电阻，Rr的电阻与温度的关系如图19所示。该电热水壶在Rr设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。 （1）R0的阻值为多少？ （2）当Rr的温度为130℃时，电路中Rr的实际功率为多少？ 【答案】（1）当Rr在设定温度状态工作时，连入电路的电阻Rr=34Ω，R0、Rr串联， 由P=UI得：I=P/U=1100W/220V=5A， 电路中的总电阻R=U/I=220V/5A=44Ω，R0的阻值R0=R-Rr=44Ω-34Ω=10Ω。 （2）当Rr的温度为130℃时，此时Rr的阻值为Rr′=100Ω，电路中的总电阻R′=R0+ Rr′=10Ω+100Ω=110Ω， 电流I′=U/R′=220V/100Ω=2A，Rr′两端的电压为U′=2A×100Ω=200V， Rr′的实际功率P=UI=200V×2A=400W。 3．家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃；温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V 0.2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度对电阻的影响) （1）用电器正常工作时，求保温电热丝R0的电阻值。 （2）液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量【C液=1.8×103J／(kg℃)】 （3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了6分40秒，该过程中加热电热丝产生的热量为多少? 【答案】（1）保温电热丝消耗的规律P保=Pcd-P动=100W 保温电热丝阻值R=U2/P=484Ω （2）Q=cm△t=5.4×105J (3)发光二极管的电流I=0.1A 二极管的功率P=UI=22W 电热丝消耗的功率P=1522W-22W=1500W 加热丝产生的热量Q=Pt=6×105J。 4．小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W～2200W， (1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃，消耗了0.22kw·h的电能。水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少? (2)小理用电磁炉煮粥。先用大火将水开，后用小火煮．这段时间电功率随时间变化如图20所示问第8分钟通过电磁的电流是多少? 【水的比热是4.2×103J/(kg. ℃)，家庭电路的电压为220V】 【答案】Q=cm△t=4.2×103×2×80J=6.72×105J W=0.22kw·h=7.92×105J η==6.72×105J/7.92×105J=84.8％. I=P/U=800/220A=3.64A 5.下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图， 求： (1) 电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能； (2) 电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少； （3）假设在用电高峰时，家庭