内容正文:
(2)根据 公 式 P′=UI,电 容 输 出 的 电 流 为I=
P′
U =
9.2×104W
700V ≈131.4A
;
(3)所需要的电费n=
1.8×107
3.6×106kW
h×0.4元/(kWh)=
2元;电动汽车每行驶1km所需要的费用为n′=
2
5
元=0.4
元.
9.解:(1)已知额定电压和额定功率,可得电水壶正常工作
时的电阻:R=
U2额
P额 =
(220V)2
1100W =44Ω
;
(2)消耗的电能:W=
n
n0 =
80r
800r/(kWh)=0.1kW
h.
电路的实际电功率:P=
W
t =
0.1kWh
3×
1
60h
=2kW;
(3)大于
(4)家庭电路中其他用电器仍在工作
10.解:(1)电压表
(2)当水位处于最高处时,R1 接入电路的阻值为20Ω.
R总 =R1+R0=20Ω+10Ω=30Ω,
I=
U
R总 =
18V
30Ω=0.6A
,
电压表示数U1=I1R1=IR1=0.6A×20Ω=12V;
(3)当圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,它所受的
浮力减小:ΔF浮 =ρ水 gSh露 =1×103kg/m3×10N/kg×
200×10-4m2×50×10-2m=100N,弹簧对圆柱体的拉
力增加ΔF=ΔF浮 =100N;
由图可知,当弹簧所受拉力增大100N 时,弹簧伸长是
ΔL 增加10cm,即轻质弹簧指针从最高处下降10cm.
此时变阻器接入电路的阻值为:R′1=20Ω-1Ω/cm×
10cm=10Ω,电 流 表 示 数 I′=
U
R′总 =
U
R′1+R0 =
18V
10Ω+10Ω=0.9A
.
11.解:(1)右
(2)它飞行的速度是:v=
s
t =
120m
30s =4m
/s;
(3)电池储存的能量:W=UIt=15V×5A×3600s
=2.7×105J,根据η=
W 机
W
可得,电能转为的机械能:
W 机 =W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J.
根据P=
W
t
可得,该机最多能飞行的时间:
t=
W
P =
2.16×105J
100W =2160s
.
12.解:(1)灯泡正常发光时灯丝电阻 R=
U
I =
6V
0.5A=
12Ω;
(2)滑片在最左端时5min内电流对灯泡做功 W=UIt
=6V×0.5A×5×60s=900J;
(3)当滑片在中点时,滑动变阻器两端的电压U3 =
I3R3=0.3A×12Ω=3.6V.
灯泡的实际功率P=ULI3=(6-3.6)V×0.3A=
0.72W.
13.解:(1)水对集热管内底部的压强是:p=ρgh
=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa;
(2)水升高的温度
Δt=
Q吸
cm =
2.52×107J
4.2×103J/(kg℃)×120kg
=50℃;
(3)集热管5h吸收的热量是Q吸 =Pt=3.5×103W×1.
8×104s=6.3×107J,
吸收的热量全部驱动电动车,则电动车获得能量 W =
Q吸 =6.3×107J,
电动汽车的重力为G=mg=500kg×10N/kg
=5×103N,
运行过程受到的平均阻力为f=0.02G
=0.02×5×103N=100N,电动车匀速行驶时,电动车
受力平衡,则牵引力F=f=100N,电动车通过的距离
为s=
W
F =
6.3×107J
100N =6.3×10
5m=630km,电动车行
驶的时间是t=
s
v =
630km
36km/h=17.5h
.
14.解:(1)电烤箱低温档正常工作10min电流做的功为:
W=Pt=400W×10×60s=2.4×105J;
(2)由图可知,开关接1时,电阻R1、R2 串联在电路中,
此时是低温档,则R串 =
U2额
P低 =
(220V)2
400W =121Ω
,则R1
的阻值为R1=R串 -R2=121Ω-72.6Ω=48.4Ω;
(3)电能表闪烁81次耗时2min,消耗的电能为:
W=
81
3000kW
h= 0.027kWh,t=2min=
1
30h
,则
P=
W
t =
0.027kWh
1
30h
=0.81kW=810W;
开关接2时,只有电阻R1 接入电路中,由P=
U2
R
,
得:U= PR1 = 810W×48.4Ω=198V.
第十五章测试
1.C 解析:家用照明灯的功率在60W 左右,工作电流约
0.3A,故 A错误;家用手电筒的额定功率约10W,达不
到200W,故B错误;一节新干电池的电压约为1.5V;符
合实际,故 C 正 确;电 饭 锅 加 热 煮 饭 时 的 功 率 约 为
1000W以上,故 D错误.
2.C 解析:家庭电路中插座是与