电学竞赛专题(共9页)

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1、电学竞赛专题1、如图所示，电源电压保持不变，Rl10欧，R220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

2、表按图连接，若V1、， V2 的示数是2V 、3V，则V3的示数是_？第1题图第2题图第3题图4、组成串联和并联电路。所给的器材有：定值电阻R1 R2 R3，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0.5A 2）R1消耗的电功率最大值为某一值P 3）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

3、标有“220V 100W”，L3和L4都标有“220V 40W“，则最暗的是（ ）（桂林竞赛题） 6、如图，电源恒定，A B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）A B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7、如图，已知U=180V，R=200，灯组由10盏“120V 9W“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

4、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=12，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

5、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“8V 16W” 、“6V 6W”，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=3，求：R1 、R2 、R3 的连接方式？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，A B C的规格分别是“2V 0.1W”，“1.5V 0.075W”，“1.5V 0.1W”，电源电压恒为6V，R0=5，要使三个灯正常发光，要与C应该

6、连一个多大的电阻，怎样连接？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=5，R3=20，图中的两电压表V1和V2的读数分别为2V 、 5V，求 A B两点之间的电压？ 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=2。A、B间电压为6V，则通过R2011的电流大小是（ ）A. 1A B. A C. A D. A应用物理知识竞赛1、

7、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20。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。

8、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25mm2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Smm2铜芯橡皮绝缘线安全载流量IA 2.5 28 4 37 6 41 10 68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

9、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4.2510-3)，那么增容后，在甲、乙两用户都同时使用220V 4kW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

10、须控 制在正常情况的13，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

11、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

12、”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：电路中的电流；“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、技术数据额定功率/W1000/1500/2500额定压

13、力/Mpa0.8额定电压/V220容积/L50频率/Hz50净重/Kg19ABCDEF781100196196353434（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

14、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(08：0022：00)06元度，谷时段(22：00次日08：00)03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=42103J(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

15、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92cm，电动机的皮带轮的直径为110cm。电动机满负荷工作时配套

16、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?配套电动机最大锯盘直径mm400最大锯切厚度mm125额定功率KW3额定转速r/min1420额定电压V380额定电流A5.0额定频率Hz50型号YP100L-4（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，R

17、1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1 ms。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的顾客人数)10、如图l 3是一个电热器的工作原理图，电热器内有两个阻值分别为R1=60和R2=120的电热丝；旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2， 9共10个金属触点；可以绕中心轴

18、转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答：（1）这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置；（2）将此电热器接人家庭电路中，电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。11、图8为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的开关，可以使电路间歇地通断，D为指示灯。当S拨至1位置时，RD1、RD2前后两个右转向灯发光，向外界发出右转信号，同时D灯闪亮，向驾驶员显示转向灯正常工作。左

19、转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡，D用“6V、1.5W”的灯泡，电源两端电压为6V。试通过计算说明，为什么把S拨至1、2的任何位置时D灯都会发光，而左、右转向灯不同时发光？12、科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源、减少了对环境的污染某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0103W，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量(1)漂浮房冬暖夏凉，利用了水的什么特性？(2)太阳能电池板将太阳能转化为电能若只用来给水加热时，电池板两极的电压为200V，加热电阻丝的电阻为15，设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，则加热5min，水的内能增加了多少？(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观，则水对漂浮房的浮力约增加了多少？(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变从某一时刻开始，漂浮房受到承平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为多少？太阳能转化为机械能的效率为多少？