1、更多资料添加微信号:DEM2008 淘宝搜索店铺:优尖升教育 网址:专题四 :仿真必刷计算题(一)1可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20的水加热到100,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2103J/(kg),天然气的热值q=4.2107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:(1)水吸收的热量;(2)燃气锅炉烧水时的效率;(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰2为减少有
2、害气体排放,LNG(液化天然气)新能源公交车已经投入运营,天然气汽车和汽油车相比较,尾气中的有害气体排放明显减少,无粉尘排放,因此天然气被称为绿色能源。根据下表提供的信息,通过计算说明:热机效率热值价格天然气发动机240%q22.3107 J/m34.5元/m3汽油发动机125%q14.6107 J/kg9.0元/kg(1)天然气发动机燃烧1 m3天然气所做的有用功是多少?(2)做同样多的有用功,汽油发动机需要燃烧多少千克汽油?(3)若某天然气公交汽车每天消耗100 m3的天然气,与用汽油相比,它每天节约的运行成本是多少?3在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10闭合开关S,电流表A1的示数为
3、0.3A,电流表A的示数为0.5A求:(1)电源电压;(2)电阻R2的阻值;(3)通电10s电路消耗的总电能4如图所示的电路中,电源两端电压不变,电阻R1的阻值为10闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A求:()通过电阻R1的电流I1;()电源两端电压U;()电阻R2的阻值5有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L,(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)现把该灯泡接入如图所示的电路中,电路的电源电压可调,滑动变阻器标有“50 1A”字样,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V(1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S3,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发
4、光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R1的阻值是多少?(2)电源电压调至8V,断开开关S2、S3闭合开关S1,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围6如图所示,电源电压可调,小灯泡L1标有“6V6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样,(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)(1)闭合开关S1、S2、S3,调节电源电压为6V时,求电流表A1的示数;(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电源电压为12V时,求电路消耗的总功率;(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调节电源电压为10V时,求小灯泡L3的实际发光功率。7如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R1为滑动
5、变阻器(其最大阻值为40)闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示,根据图像信息求: (1)电路中最小电流;(2)电源电压; (3)R0消耗的最大电功率8如图甲所示的电路中,R0是阻值为1的定值电阻,R是滑动变阻器,通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的图象如图乙所示断开开关S1,S2,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,读出电压表示数为1V。(1)求电源电压; (2)保持开关S1,S2断开,滑动变阻器的滑片P滑到b端时,读出电压表的示数为0.8V,求此时R接入电路中的阻值;(3)当开关S1,S2闭合,若测得此时通过小灯泡的电流为1.05A
6、,求电路消耗的最小总功率。9下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝求:(1)电烤箱在高温档时正常工作5 min所产生的电热是多少?(2)开关S1、S2均闭合时,电烤箱处什么档位?电路中R1的阻值是多少?(3)电烤箱在低温档正常工作时,R1的功率是多少?10如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的UI图像;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的UI图像,如图乙所示(1)求定值电阻R0的阻值;(2)将R0与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;(3)将R0与灯L并联接入电路并调节电
7、源电压,当 R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率11电吹风是现代家庭的常用电器如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,某电吹风的主要技术参数如图乙所示: (1)当只闭合S1时,电吹风正常工作1min消耗的电能是多少J?(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风正常工作,通过R的电流为多大?(3)当电吹风正常工作并且吹热风时,1min内电流通过R产生的热量是多少J?12图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝
8、,S是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求(1)510min,电饭煲的功率。(2)2030min,电饭煲产生的总热量13图甲是一种家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率未知),图乙为其简化电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题:(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少?(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少?(3)若某房间内空气质量为60 kg,空气温度为10 ,设空气的比热容为1.1103 J/(kg)且保持不
9、变,用该电暖器的“高温”挡正常工作20 min,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少?14某电吹风的简化电路图如图所示,R1、R2是发热电阻丝,M是电动机。开关S1闭合后,S2接l、2时吹冷风,通过电动机的电流为O.1A;S2接2、3时吹温风,R1的阻值为110S2接3、4时吹热风,电吹风的总功率为1100W电源电压为220V试求:(1)吹冷风时,电动机的功率是多少?(2)吹温风时,通过R1的电流是多少?(3)吹热风时,R2的电阻是多少?(结果保留小数点后两位)15如图所示电路,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为5,滑动变阻器R2上标有“10 3A”的字样,小
10、灯泡L上标有“12V 6W”的字样,电流表的量程为03A(1)当开关S1,S2,S都闭合时,求小灯泡L在5min内产生的热量(滑动变阻器R2连入电路的电阻不为0)(2)当开关S1,S2,S都闭合,电流表的示数为2A时,求R2消耗的电功率(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,要求电流表示数不小于其量程的1/3,求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值16某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点.其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置.闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于
11、保温洗涤状态.R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R122.该洗衣机主要参数如下表.c水4.2103J/(kg) (1)向洗衣机内注入10kg的水,在额定电压下连续加热1050秒,水温由20上升到50,此过程中的加热效率是多少?(2)R2阻值是多少?(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是多少?(4)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势.防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全.异常漏电情况下,电流依次经防电墙和人体流入大地,若人体的最大电阻为1105,人体的安全电压不高于36V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全.更多资料添加微信号:DEM2008 淘宝搜索店铺:优尖升
12、教育 网址:更多资料添加微信号:DEM2008 淘宝搜索店铺:优尖升教育 网址:参考答案1(1)1.68108J;(2)33.3%;(3)0.075m3(1)水吸收的热量:Q吸=cmt=4.2103J/(kg)500kg(100-20)=1.68108J;(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq天然气=12m34.2107J/m3=5.04108J;燃气锅炉烧水时的效率:(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,则可燃冰的热值:q可燃冰=160q天然气=1604.2107J/m3=6.72109J/m3,若换用可燃冰燃烧放出相同的热量,应使用可燃冰的体积:V可燃冰答:(1)水吸收的热量为1
13、.68108J;(2)燃气锅炉烧水时的效率为33.3%;(3)若换用可燃冰,应使用0.075m3可燃冰2(1)9.2106J;(2)0.8 kg;(3)270(1)燃烧1 m3天然气所释放的热量为:其所做的有用功为:(2)做同样多的有用功,汽油发动机需要释放的热量为:则需要燃烧汽油的质量为:(3)公交车消耗100 m3天然气时,对应需要消耗的汽油为80 kg,则其节约的成本为:33V 、15、15J(1)R1和R2并联U=U2=U1= I1R1=0.3A10=3V(2)I2 = I-I1=0.5A-0.3A=0.2AR2= U2 /I2 = 3V/0.2A=15(3)通电10s消耗的电能: W
14、总=UIt =3V 0.5A 10s=15 J;4(1)1.2A;(2)12V;(3)15由图可知,R1与R2并联,A1测量干路电流,电流表A2测量通过R2的电流;(1)因并联电路中干路电流等于支路电流之和,所以通过R1的电流:I1=I-I2=2A-0.8A=1.2A;(2)由于并联电各支路两端的电压相等,电源电压:U= U1=I1R1=1.2A10=12V;(3)由并联电路电压的规律可知R2两端的电压U2=U1=12V;电阻R2的阻值R2=155(1)0, 60;(2)036(1)闭合开关S1和S3,断开开关S2时,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,因电源的电压和灯泡的额定电压相等,
15、所以R2接入电路中的电阻为零,此时灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,由电压表被短路可知,其示数为0;由 可得,通过灯泡的电流: ,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流: ,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由可得,R1的阻值: ;(2)断开开关S2、S3闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,当变阻器接入电路中电阻为零时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流:,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,所以变阻器接入电路中的最小阻值为0;由串联分压的规律可知,当电压表的示数U23V时,变阻器接入电路中的电阻最大
16、,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压: ,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:,代入数值得: ,解得:R236,所以动变阻器的阻值变化范围为0366(1)3A;(2)24W;(3)0(1)当闭合S1、S2、S3时,L2被短路,L1、L3两灯并联,电流表A1测量干路电流,电源电压为6V;则灯泡L1、L3正常工作,根据可得两灯的电流分别为,所以干路电流即电流表A1的示数为(2)闭合S2,断开S1、S3时,L2、L3两灯串联,由于L2、L3规格相同,根据串联电路的分压特点可知所以L2、L3两灯能正常工作,则总功率为(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,L2被短路,只有
17、L3连入电路;因为电源电压为10V,则此时L3两端电压为10V,远高于L3的额定电压6V,L3的灯丝会因为温度过高而烧断,烧断后电流为零,故实际功率为零。7(1)0.2A(2)10V(3)10W(1)由图甲可知:R0、R1串联,当滑动变阻器R1的滑片P在a端时,连入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,R1电阻最大为40时,功率;由可得: ;(2)由图乙可知,当R1=10时,功率P1=2.5W,由可得:;根据欧姆定律和串联电路的特点可得当R1=10时电源电压: -当R1=40时电源电压:-解可得:R0=10,U=10V;(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,R0的功率最大为:8(
18、1)9V(2)4(3)110.7W(1)断开开关S1、S2,滑片滑倒a端,L与R0串联。电路中的电流I=1A;由图乙知,8V,U8V+1V=9V。(2)S1、S2断开,滑片P滑到b端,L、R、R0串联,电路中的电流=0.8A,由图乙知,5V,U,R=4。(3)S1、S2闭合,L、RR0并联,由P电源电压一定时,总电阻越大,总电功率越小,当总电阻最大时,即滑片P滑到b端时,电路消耗的总功率最小。PLUIL1.05A9.45W,PR=20.25W,=81W。P总=PL+PR+P0=9.45W+20.25W+81W=110.7W。93.3105 J 44 176 W 当开关S1、S2都闭合时,电路为
19、R1的简单电路,电路中的电阻最小,根据P可知,电功率最大即为高温档状态; 当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,根据P可知,电功率最小即为低温档状态(1)高温档时,电路为R1的简单电路,由表格可知:P高1100W,则5min消耗电能:WP高t1100W560s3.3105J;(2)当S1、S2闭合时,R2短路,电烤箱在高温档位工作,由P可知R1的阻值:R144;(3)电烤箱在低温档位正常工作时,R1与R2串联,由表格知P低440W,由PUI得电烤箱在低温档正常工作时的电流:I低2A;R1的电功率:P1I2R1(2A)244176W.点睛:根据P可知,当开关S1、S2闭合时,电
20、路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,电功率最大即为高温档;当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电路的电阻最大,电功率最小即为保温状态(1)高温档时,电路为R1的简单电路,由表格可知高温档时电功率,则利用WPt即可求消耗电能;(2)根据高温档时电功率,利用R求R1的阻值;(3)根据I求出电烤箱在低温档正常工作时的电流;根据PI2R求出在低温档正常工作时R1的功率.10(1)10 (2)5(3)5.25W(1)由图像可知:当U0=2 V 时,I0=0.2A,所以R0的阻值为:;(2)串联时,电流相等,分析图像可知:当电流为0.4A时,UL=2V,IL=0.4A此时灯的电阻为:;(3)根据得,
21、当R0消耗的电功率为4.9W时,电压为:;因为R0与RL并联,电压相等,且灯正常发光,由图像可知此时IL额=0.75A,则灯的额定功率为:11(1)4800 J;(2)3.64 A;(3)48000J(1)当只闭合S1时,只有电动机工作,电吹风吹冷风,故有W1P冷t80W60s4.8103J(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风吹热风,R消耗的功率PRP热P冷880W80W800W通过R的电流IR3.64A(3)当电吹风正常工作并吹热风时,1min内电流通过R产生的热量为QRWRPRt800W60s4.8104J12(1)660W(2)2.64105J(1)由图丙知道,510min,电饭煲的功率
22、是660W;(2)由图丙知道,2030min(600s)时,电饭煲的功率是440W,由Q=W=Pt知道,2030min内电饭煲产生的总热量是:Q=W=Pt=440W600s=2.64105J13(1)88 ;(2)7.5 A;(3)15 。(1)根据题意知道,当闭合S1 时为“低温”档,此时R1单独接入电路,由P=U2/R知道,“低温”档正常工作时的电阻是:R1 =U2/P低=(220V)2/550W=88;(2)由电路图知道,只闭合S1 为“低温”档,只闭合S2 为“中温”档,当同时闭合S1 、S2为高温档,此时R1、R2 并联,电路的总功率是:P高温 =P低温+P中温=550W+1100W
23、=1650W,由P=UI知道,此时正常工作的电流是:I=P高/U=1650W/220V=7.5A,(3)若电暖器的“高温”档正常工作20分钟,则放出的热量是:W=P高温t=1650W2060s=1.98106 J;根据题意知道,空气吸收的热量是:Q吸=W=50%1.98106 J=0.99106 J;由Q吸=cmt可知,房间内的空气升高的温度是:t=Q吸/cm=0.99106J/1.1103J/(kg)60kg=15。14(1)22W。(2)2A。(3)75.86。(1)由电路图可知,开关S1闭合后,S2接1、2时吹冷风时,电路中只有电动机,电动机功率: (2)由电路图可知,S2接2、3时吹温
24、风时,电路中电动机和电阻R1并联,通过R1的电流:.(3)由电路图可知,S2接3、4时吹热风时,电路中电动机、电阻R1和电阻R2并联,电路总电流:.通过R2的电流: .电阻R2的阻值:.15(1)1800J;(2)18W;(3)7(1)由图示可知,当开关S1,S2,S都闭合时,L与R2并联,由于并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,故小灯泡L在5min内产生的热量:QL=WL=PLt=6W560s=1800J;(2)当开关S1,S2,S都闭合时,电流表测干路电流,根据公式P=UI可得,通过L的电流:IL=PL/UL=6W/12V=05A,由于并联电路中干路电
25、流等于各支路电流之和,故通过R2的电流:I2=IIL=2A05A=15A,则R2消耗的电功率:P2=UI2=12V15A=18W;(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,R1与R2串联,因电流表示数不小于其量程的1/3,且电流表的量程为03A,故电路中的最小电流:I小=1/33A=1A,电路中的总电阻:R=U/I小=12V/1A=12,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器R2接入电路的最大阻值:R2=RR1=125=716(1) 50%(2) 242 (3) 2 A(4)防电墙技术能保证人的安全(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t2-t1)=4.2l03J/(kg)10kg(50
26、-20)= 1.26l06J ,加热消耗的电能:W=Pt=2400W1050s=2.52106J,则加热的效率:(2)旋至1档时洗衣机处于加热状态R1 与 R2并联,P=UI,I=U/R P=U2/RR1电热丝的加热功率:P1=U2/R1=(220V)2/22 =2200W;R2电热丝的加热功率:P2= P- P1=2400W-2200W=200W ,R2电热丝的阻值:R2=U2/P2=(220V)2/200W=242(3)旋至2档时R2与电动机并联,洗衣机处于保温洗涤状态R2与电动机的总功率:P总= P2+P动=240W+200W=440W,保温洗涤的干路电流:I=P总/U=440W/220V=2A(4)防电墙与人的电阻串联,电路总电阻为R总=R+R人=1106+1105=1.1106,通过电路中的电流I=U/R总=220V/1.1106=210-4A,电阻U人=IR人=210-4A1105=20V因为 U人小于 36V,所以防电墙技术能保证人的安全更多资料添加微信号:DEM2008 淘宝搜索店铺:优尖升教育 网址: