内容正文:
第19章 生活用电(计算题30道)
1.如图甲,电烤箱是在现代家庭中被广泛使用的小家电之一,它利用电热元件通电时发出的辐热烤制食物,完美取代了操作难、烟尘大的烤炉。下面表格是一台电烤箱的铭牌,小明家里的电烤箱就是这个品牌的,其内部简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝。请你解答下列问题:
(1)若让小明家里的其它用电器都停止工作,只有电烤箱以高档位单独正常工作,家里标有“2000r/kW⋅h”电能表的转盘3min内转了110转, 由此你可以最终计算出该电烤箱的高档功率是多少?
(2)请你分析出电路高、低两档工作时对应的开关的开合情况是怎样的,并求出R1和R2的值;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R2的功率是多少?
(4)用电高峰时,小明断开家里所有的用电器,同时观察电能表的示数如下图所示。接着他只让电烤箱以高档功率来烤制羊排所用的时间为lh,那么羊排烤好后电能表的示数是多少?(当时实际电压198V)
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
xxW
低温档
440W
电源频率
50Hz
2.小文把家中的用电器工作时的电流记录在下表中。如果这些电器同时工作,电路中的总电流多大?
用电器名称
正常工作时的电流/A
数量
灯泡
0.2
10只
电视机
0.5
2台
电冰箱
0.3
1台
计算机
0.2
1台
3.电焊利用电流的热效应将焊条熔化,从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压40V、输出功率2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑,应选择哪种导线作为电焊机的输出导线?请计算后说明。
导线规格
导线横截面积S/
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
4.如图甲所示,小明家新装了一台智能电热马桶盖,他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节,其额定电压为220V,低温档、中温档的额定功率为 22W和44W,利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图,如图21乙所示,用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝,开关S2可分别接a、b或c触点,电路接入家庭电路中时均能正常工作。
(1)当断开S1,将S2接c点时,定值电阻R1和R2 联,求此档位的加热电流是多少安?
(2)用中温档加热10min,求消耗电能多少焦耳?
(3)求高温档加热的额定功率是多少瓦?
5.小杨家买了一个家用电吹风,如图甲所示,简化电路如图乙所示,主要参数如表中所示.则(不考虑温度对电阻的影响):
热风温度
45-75℃
额定功率
热风
1200W
冷风
200W
额定电压
220V
质量
0.66kg
(1)选择开关应旋至何处时,吹风机正常工作的功率最大?此时电路中的总电流多大?(计算结果保留一位小数)
(2)当电路供电电压为110V时,吹风机电热丝的实际功率为多大?
6.图1是小明家的电饭煲,它有加热和保温两挡。电饭煲简化电路如图2所示,为总开关,为自动控制开关,和为阻值不变的发热电阻。电饭煲的铭牌如图3所示。
(1)某次小明在家中用电饭煲煲汤时,不小心将水撒到插排上,此时家里所有家用电器都立刻停止工作。这是因为水是导体,引起电路发生_______________;
(2)发热电阻的阻值是多大?
(3)若该电饭煲以加热挡工作,实际消耗的电能为,则此时电路的实际电压是多大?
7.如图甲所示,为家庭电路的一部分,两个灯泡的U-I 图像如图丙所示,关闭家里其他所有用电器同时闭合开关S₁和S₂,两灯正常发光。求:
(1) 灯L₁正常发光的电阻;
(2)流经电能表的电流;
(3)电路工作20min,电能表的表盘转多少圈?
8.一个彩色灯泡上标有“36V 7.2W“的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)
求:
(1)该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻;
(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡才行.
9.不同粗细的保险丝允许通过的电流是不同的.一座教学楼的总保险盒中的保险丝允许通过的电流是,楼里共有20间教室,每间教室装了的电灯6盏,在全部电灯都亮时,能不能再接上一个的电炉?
10.如图所示,A为一根5A的保险丝,B、C均为3A的保险丝.R1=21欧,R2=18欧.S打开时,通过R1的电流为2.4A.问当S闭合时,
(1)流过A保险丝的电流为多少安?
(2)哪根保险丝有可能熔断?该根保险丝应该选用下表中的直径为多大的保险丝?
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
0.40
1.5
0.71
3
0.98
4.5
1.26
6
1.58
7.5
1.98
15
11.如图所示是小明家新购买的电热水壶,他发现水壶上有铭牌如图所示请你通过计算回答下列问题:
(1)请解释该电热水壶为什么用三孔插座?
(2)该电水壶正常工作时的电流为多大?
(3)电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少焦?
(4)按国家标准,电热水壶电源线不得长于75cm。从用电安全角度考虑,电热水壶的电源线都很短的主要原因是什么?(用焦耳定律解释)
型号
SYL-520
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1210W
12.小明家新购买了一个电热水壶,在使用时电热水壶与家里的其他用电器是 (选填“并联”或“串联”)连接的。电热水壶里装有1kg30℃的水,正常电压下烧开用时5min,水吸收的热量是 J;若电热水壶的效率为70%,则电热水壶的功率是 W。[水的比热容为,当地的大气压为1标准大气压]
13.小华家空调的制冷和送风是交替进行的,该空调处于制冷状态时的功率P1是2.20kW,送风状态时的功率P2是0.22kW,如图所示是小华测得此空调在某段时间内的电功率随时间交替变化的图象。
(1)分析图象可知,空调在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1h内,这台空调制冷状态工作了多长时间?消耗了多少电能?
(3)为了安全用电,许多家庭铺设了空调专线,请你简述铺设空调专线的意义。
14.如图所示,A为一根5A的保险丝,B、C均为3A的保险丝。R1=21Ω,R2=18Ω。S断开时,通过R1的电流为2.4A。问当S闭合时,
直径(mm)
0.40
0.71
0.98
1.26
1.58
1.98
额定电流(A)
1.5
3
4.5
6
7.5
15
(1)流过A保险丝的电流为多少安?
(2)哪根保险丝有可能熔断?该保险丝应该换用下表中直径为多大的保险丝?
15.如图中灯泡L标有“220V40W”,LED灯标有“220V5W”字样。
(1)请正确连接图中的家庭电路,使开关S闭合时,灯泡L和LED灯都能正常工作;开关S断开时,灯泡L和LED灯都不工作。
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为多少?
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻为多少?
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能是多少?
(5)小明说:“我发现5W的LED灯和40W灯泡正常工作时的亮度相当,所以5W的LED灯比40W灯泡更省电。”小明的说法正确吗?请说出你的理由。
16.人体是导体。下表是通过人体的电流值和相应的人体反应:
电流(毫安)
10
30
100
人体反应
触电感觉,人可挣脱
感到剧痛,神经麻木
短时间内使人心跳停止
皮肤干燥的人两手间的电阻约为1105Ω,当皮肤潮湿时,电阻可能降到1.5103Ω,则皮肤潮湿时,只要在两手间加 电压就可能会使人有触电感觉。
17.小东家的双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。
工作状态
额定电压
频率
工作电流
洗涤
220V
50Hz
0.5A
脱水
220V
50Hz
0.8A
(1)洗衣机工作时应选用图中的 孔插座,它正常工作洗涤时的电功率是多少?
(2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停,叫做完成一次周期性变化。那么,该洗 衣机正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳?
(3)该洗衣机洗涤14min所消耗电能为多少焦耳?
18.如图是家庭电路的一部分。电能表的电流规格是“10(40)A”,L是“220V 22W”的节能灯,插座上接人“220V 220W”的电视机 (图中未画出)。灯和电视机同时工作,求:
(1)通过电能表的电流;
(2)连续工作4h消耗多少kW•h的电能;
(3)该电路中还能接入的用电器的最大功率。
19.家庭电路示意图及原理图如图所示,用电压表测得进入某用户的电压为U2=220V,如果该用户在某日18:00~19:00这个时间段有三个用电器同时工作,其中白炽灯标有“220V 100W”、电烙铁标有“220V 800W”,家中的电能表记录了这1h的用电情况(见图).请解答以下问题:
(1)该用户在这1h内消耗的电能有多少?
(2)空调器消耗的电功率有多大?
(3)通过用户保险丝的电流有多大?
(4)如果输电线路的总电阻(配电室到进户处)约为1.5Ω,假设配电室仅向该用户供电,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,配电室向线路输出的电压U1约为多少伏?
20.炎炎夏日即将来临,明明家新购置了一台1kW的空调.已知他家原有用电器的总功率是1020W,电能表上标有“220V10A”的字样.请你通过计算说明:
(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?
(2)从安全用电的角度考虑,明明家的电路是否允许安装这样一台空调?
21.保险丝能感应电器电子产品非正常运作中产生的过热,从而自动切断回路以避免火灾的发生。如图是某电子产品中的电路,A是一根7A的保险丝,B、C都是5A的保险丝R1=16Ω,R2=10Ω。开关S1断开、S2闭合时,通过用电器R2的电流是4.8A。
(1)R1和R2的连接方法是 (选填“串联”或“并联”);
(2)当S1、S2同时闭合时,A、B、C中哪根保险丝将熔断?请用计算说明 。
22.中医是中国文化的瑰宝。如图所示是一种智能电热中药壶,部分参数如下表所示。
额定电压
220V
额定功率
605W
频率
50Hz
(1)用中药壶煎药时能闻见药液的气味,说明 ;中药壶与家庭电路中的灯泡是 (填“串”或“并”)联;
(2)小明某次为爷爷煎药时,壶内装有1kg、20℃的药液,通电后温度为80℃,则药液吸收的热量为多? 这些热量与完全燃烧多少kg焦炭放出的热量相当?
(3)用电高峰时家庭电路的实际电压低于220V,于是某兴趣小组关掉家里所有电器,只将电热中药壶接入电路工作,发现内电能表的示数由20225变为20226,求此时家庭电路的实际电压。
23.某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如图所示。当电热毯在额定电压下工作时:
(1)通过R1的电流和R1的电阻各是多少?
(2)高温挡工作1h,电热毯产生的热量是多少?
(3)写出一条使用电热毯的注意事项。
××牌电热毯
额定电压
220V
额定功率
高温挡
110W
低温挡
88W
24.小刚家的配电板上使用的电能表标有“220V 6A”字样.夜间通常使用的电器有5盏40W的日光灯和一台功率为130W的电视机,因夜间寒冷,小刚的爸爸想把一台红外线暖炉插上电源取暖,暖炉的铭牌如图所示,你认为该暖炉能再插上电源使用吗?
25.如图所示是某品牌新型电热水壶及其铭牌,用这只电热水壶装满20℃的水,电热水壶正常工作时在1标准大气压下将水烧开需要8min。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
电热水壶铭牌
型号×××
额定电压 220V
额定功率 1000W
容量 1.2L
(1)该电热水壶应该使用两孔插座还是三孔插座?为什么?
(2)该电热水壶的电阻丝的阻值是多大?
(3)把电热水壶中的水烧开,水需要吸收多少热量?
(4)计算该电热水壶的热效率。
26.小刚家电能表的规格为“220 V 10 A”.求:
电器名称
洗衣机
电饭锅
电视机
电风扇
照明电灯
电冰箱
额定功率/W
150
750
100
40
40
100
数量
1
1
1
1
4
1
(1)小刚家同时接入电路的用电器总功率不得超过多少瓦?
(2)小刚统计他家所有用电器的情况列成下表.若6月份小刚家所有用电器平均每天正常工作2 h,则他家这个月消耗电能多少千瓦时?如果电价是0.45元/度,小刚家6月份应交电费多少元?
27.为了应对家中天然气停气而不能及时烧热水,妈妈从商场买了一个电热水壶,其部分铭牌信息如图甲所示,图乙为电热水壶的工作电路R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,电热水壶的挡位不同。求:
(1)求额定保温时的电流;
(2)R1和R2的阻值;
(3)在用电高峰期,关闭家中其他用电器,只让电热水壶通电,使其处于加热状态3min,电能表(如图丙所示)的转盘转了120r,则电热水壶加热的实际电压为多少?
28.盛夏酷暑,妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境,特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调。这台空调说明书中的主要数据如下表所示。
(1)空调工作时应选用图中的 孔插座。
(2)空调正常制冷时电流是多大?( )
(3)连续正常制冷30 min消耗多少kW·h的电能?( )
额定电压
220 V
频率
50 Hz
额定制冷功率
1 400 W
额定制热功率
1 800 W
29.图甲是某具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图,它的发热电阻是R1和R2,已知R2的阻值为400Ω,电饭煲正常工作时电压为220V,保温挡的额定功率为110W。
(1)按照安全用电的要求,将a、b两点接入家庭电路,完成连线;
(2)求电饭煲处于保温挡时的额定电流;
(3)求电饭煲加热挡的额定功率;
(4)有一次,悦悦同学发现,相同条件下煲饭时间更长,她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低。于是,她关闭家里所有用电器,只让电饭煲以加热挡工作,发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,悦悦同学的猜想是否正确(不考虑电阻值随温度的变化)。
30.家庭中通常使用的是交流电.当通过人体的交流电的电流达到50mA时,就会导致呼吸麻痹、心室颤动.假定某人身体的电阻为2kΩ,算一算,
①通过50mA电流时的电压是多少?
②如图人双手分别抓在电压为220V的火线和零线上,是否会发生触电.
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第19章 生活用电(计算题30道)
1.如图甲,电烤箱是在现代家庭中被广泛使用的小家电之一,它利用电热元件通电时发出的辐热烤制食物,完美取代了操作难、烟尘大的烤炉。下面表格是一台电烤箱的铭牌,小明家里的电烤箱就是这个品牌的,其内部简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝。请你解答下列问题:
(1)若让小明家里的其它用电器都停止工作,只有电烤箱以高档位单独正常工作,家里标有“2000r/kW⋅h”电能表的转盘3min内转了110转, 由此你可以最终计算出该电烤箱的高档功率是多少?
(2)请你分析出电路高、低两档工作时对应的开关的开合情况是怎样的,并求出R1和R2的值;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R2的功率是多少?
(4)用电高峰时,小明断开家里所有的用电器,同时观察电能表的示数如下图所示。接着他只让电烤箱以高档功率来烤制羊排所用的时间为lh,那么羊排烤好后电能表的示数是多少?(当时实际电压198V)
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
xxW
低温档
440W
电源频率
50Hz
【答案】(1) 1.1×103W;(2) 开关S1、S2都闭合时,电烤箱是高温档,S1闭合、S2断开时,电烤箱是低温档,44Ω,66Ω;(3)264W;(4)2179.1 kW⋅h
【详解】(1)根据题意,此时电烤箱工作3min消耗的电能
那么电烤箱的高档功率
(2)由电路图可知,当开关S1、S2都闭合时,电路中只有R1工作,电阻R2被短路;当S1闭合、S2断开时,电阻R1、R2串联。根据得,电路中的电阻越大,电功率越小,所以开关S1、S2都闭合时,电烤箱是高温档,则电阻
S1闭合、S2断开时,电烤箱是低温档,此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点,则电阻
R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω
(3)电烤箱在低温档正常工作时,两电阻串联,电路中的电流
那么R2电功率
P2=I2R2=(2A)2×66Ω=264W
(4)用电高峰期,电路中的实际电压为198V,此时电烤箱高温档的实际功率
此时电烤箱1h实际消耗的电能
W实=P高实t1=0.891kW×1h=0.891kW⋅h
那么电能表此时的示数
W2=W1+W实=2178.2kW⋅h+0.891kW⋅h=2179.1kW⋅h
答:(1)该电烤箱的高档功率是1.1×103W;
(2) 开关S1、S2都闭合时,电烤箱是高温档,S1闭合、S2断开时,电烤箱是低温档;R1和R2的值分别是44Ω和66Ω;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R2的功率是264W;
(4)羊排烤好后电能表的示数是2179.1kW⋅h。
2.小文把家中的用电器工作时的电流记录在下表中。如果这些电器同时工作,电路中的总电流多大?
用电器名称
正常工作时的电流/A
数量
灯泡
0.2
10只
电视机
0.5
2台
电冰箱
0.3
1台
计算机
0.2
1台
【答案】3.5A
【详解】解:家中的用电器是并联的,根据并联电路电流特点可得,干路电流为
I干=I灯+I电视机+I电冰箱+I计算机=0.2A×10+2×0.5A+0.3A0.2A=3.5A
答:电路中的总电流为3.5A。
3.电焊利用电流的热效应将焊条熔化,从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压40V、输出功率2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑,应选择哪种导线作为电焊机的输出导线?请计算后说明。
导线规格
导线横截面积S/
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
【答案】10mm2
【详解】解:电焊机工作时电流
由表可知,应选横截面积为10mm2的导线。
答:应选横截面积为10mm2的导线。
4.如图甲所示,小明家新装了一台智能电热马桶盖,他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节,其额定电压为220V,低温档、中温档的额定功率为 22W和44W,利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图,如图21乙所示,用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝,开关S2可分别接a、b或c触点,电路接入家庭电路中时均能正常工作。
(1)当断开S1,将S2接c点时,定值电阻R1和R2 联,求此档位的加热电流是多少安?
(2)用中温档加热10min,求消耗电能多少焦耳?
(3)求高温档加热的额定功率是多少瓦?
【答案】(1)串,0.1A;(2)2.64×104J;(3)88 W
【详解】解:(1)当开关S1断开、S2接c点时,定值电阻R1和R2 串联,电路电阻最大;
根据可知,电压一定时,电路中的总电阻越大,电路的总功率越小,电热马桶盖处于低温挡,由可得,此挡位的加热电流
(2)中温挡加热时间为
由可得,中温挡加热10 min消耗的电能
(3)当开关S1闭合、S2接b或c时,电路为R1的简单电路,电热马桶盖处于中温挡,由可得,定值电阻R1的阻值
当开关S1断开、S2接c时,定值电阻R1与R2串联,电热马桶盖处于低温挡,则电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,定值电阻R2的阻值
当开关S1闭合、S2接a时,R1与R2并联,电热马桶盖处于高温挡,因为总功率等于各电阻功率之和,所以高温时功率为中温档功率的2倍,即
答:(1)当断开S1,将S2接c点时,定值电阻R1和R2 串联,此档位的加热电流是;
(2)用中温档加热10min,消耗电能为;
(3)高温档加热的额定功率是。
5.小杨家买了一个家用电吹风,如图甲所示,简化电路如图乙所示,主要参数如表中所示.则(不考虑温度对电阻的影响):
热风温度
45-75℃
额定功率
热风
1200W
冷风
200W
额定电压
220V
质量
0.66kg
(1)选择开关应旋至何处时,吹风机正常工作的功率最大?此时电路中的总电流多大?(计算结果保留一位小数)
(2)当电路供电电压为110V时,吹风机电热丝的实际功率为多大?
【答案】(1)AB;5.5A;(2)250W
【详解】(1) 当开关旋至A、B处时,电阻丝和电动机并联,同时工作,吹出的是热风,此时电路中电阻最小,电源电压不变,根据公式P=可知此时电吹风正常工作的功率最大,电路中的电流
I=≈5.5A;
(2)电热丝的额定功率
P2=P总-P1=1200W-200W=1000W,
电热丝的电阻
R==48.4Ω,
当电路供电电压为110V时,吹风机电热丝的实际功率:
P2′==250W.
答:(1)选择开关旋至AB处,功率最大,此时电流约为5.5A;
(2)当电路供电电压为110V时,吹风机电热丝的实际功率250W.
6.图1是小明家的电饭煲,它有加热和保温两挡。电饭煲简化电路如图2所示,为总开关,为自动控制开关,和为阻值不变的发热电阻。电饭煲的铭牌如图3所示。
(1)某次小明在家中用电饭煲煲汤时,不小心将水撒到插排上,此时家里所有家用电器都立刻停止工作。这是因为水是导体,引起电路发生_______________;
(2)发热电阻的阻值是多大?
(3)若该电饭煲以加热挡工作,实际消耗的电能为,则此时电路的实际电压是多大?
【答案】(1)短路;(2);(3)200V
【详解】解:(1)水是导体,不小心将水撒到插排上,使火线和零线没有经过用电器就直接连通,引起短路,电路中电流过大,断路器切断电路,所以家里其他用电器都立即停止工作。
(2)当两个开关都闭合时,电路为并联电路,当断开时,电路为只有的简单电路。由可知,开关都闭合时电路为加热状态,当断开时,电路为保温状态。并联电路各支路互不影响,所以两种情况下,的功率不变,所以的电功率为
发热电阻的阻值
(3)的电阻
该电饭煲以加热挡工作,实际消耗的电能为,实际功率为
电路的总电阻
解得
实际电压
答:(1)水是导体,引起电路发生短路;
(2)发热电阻的阻值是;
(3)实际电压为200V。
7.如图甲所示,为家庭电路的一部分,两个灯泡的U-I 图像如图丙所示,关闭家里其他所有用电器同时闭合开关S₁和S₂,两灯正常发光。求:
(1) 灯L₁正常发光的电阻;
(2)流经电能表的电流;
(3)电路工作20min,电能表的表盘转多少圈?
【答案】(1)880Ω;(2)0.65A;(3)143圈
【详解】解:(1)由丙图可知,当L1两端的电压U=220V,通过它的电流I1=0.25A,故灯L₁正常发光的电阻为
(2)电能表在干路,通过电能表的电流等于通过L1、L2的电流之和。由丙图可知,两灯正常工作时,通过L1、L2的电流分别是I1=0.25A,I2=0.4A,故通过电能表的电流为
I=I1+I2=0.25A+0.4A=0.65A
(3)L1、L2的功率为
P1=UI1=220×0.25A=55W=0.055kW,P2=UI2=220×0.4A=88W=0.088kW
电路工作20min,消耗的电能为
电能表的表盘转圈数为
答:(1) 灯L₁正常发光的电阻为880Ω;
(2)流经电能表的电流为0.65A;
(3)电路工作20min,电能表的表盘转143圈。
8.一个彩色灯泡上标有“36V 7.2W“的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)
求:
(1)该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻;
(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡才行.
【答案】(1)该灯泡正常工作时的电流为0.2A,灯丝的电阻为180Ω;(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联7个这种灯泡才行.
【分析】灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出正常工作时的电流,根据R=求出正常工作时的电阻,再根据串联电路电压规律确定串联几个灯泡,才不至于使灯泡烧坏.
【详解】(1)由P=UI可得灯泡正常发光时的电流:IL===0.2A,由I=可得灯丝电阻:RL===180Ω;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,要使小灯泡接在220V的电路中使用,串联小灯泡的个数:
n=≈6.11≈7个.
故答案为(1)该灯泡正常工作时的电流为0.2A,灯丝的电阻为180Ω;(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联7个这种灯泡才行.
9.不同粗细的保险丝允许通过的电流是不同的.一座教学楼的总保险盒中的保险丝允许通过的电流是,楼里共有20间教室,每间教室装了的电灯6盏,在全部电灯都亮时,能不能再接上一个的电炉?
【答案】能
【详解】由题意知,
,
电炉的工作电流为:
故接上电炉后的总电流为:
所以可再接上一个的电炉.
答:可再接上一个的电炉.
10.如图所示,A为一根5A的保险丝,B、C均为3A的保险丝.R1=21欧,R2=18欧.S打开时,通过R1的电流为2.4A.问当S闭合时,
(1)流过A保险丝的电流为多少安?
(2)哪根保险丝有可能熔断?该根保险丝应该选用下表中的直径为多大的保险丝?
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
0.40
1.5
0.71
3
0.98
4.5
1.26
6
1.58
7.5
1.98
15
【答案】 5.2A 保险丝A有可能熔断;该根保险丝应该选用下表中的直径为1.26mm的保险丝
【详解】(1)由并联电路电压的特点知道,电源电压是:U=U1 =I1 R1 =2.4A×21Ω=50.4V,
所以,通过R2 的电流是:I2 =U/R2=50.4V/18Ω=2.8A,
因为并联电路干路总电流等于各支路的电流之和,所以通过保险丝A的电流是: I=I1 +I2 =2.4A+2.8A=5.2A;
(2)根据表格中数据和以上计算知道:I=5.2A>5A,I1= 2.4<3A,I2 =2.8A<3A,所以保险丝A会熔断,应选择直径为1.26mm的保险丝.
点睛:本题考查的是并联电路电流、电压的规律以及保险丝熔断的条件,即电路电流超过保险丝的熔断电流保险丝会熔断,难度不大.
11.如图所示是小明家新购买的电热水壶,他发现水壶上有铭牌如图所示请你通过计算回答下列问题:
(1)请解释该电热水壶为什么用三孔插座?
(2)该电水壶正常工作时的电流为多大?
(3)电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少焦?
(4)按国家标准,电热水壶电源线不得长于75cm。从用电安全角度考虑,电热水壶的电源线都很短的主要原因是什么?(用焦耳定律解释)
型号
SYL-520
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1210W
【答案】(1)防止因漏电导致的触电事故;(2)5.5A;(3)3.63×105J;(4)见解析
【详解】解:(1)电热水壶为了防止因漏电导致的触电事故,应该选用三孔插座。
(2)从表中数据可看到,该电水壶额定电压为220V,额定功率为1210W,根据电功率公式可知,该电水壶正常工作时的电流
该电水壶正常工作时的电流为5.5A。
(3)从表中数据可看到,额定功率为1210W,根据可知,电热水壶正常工作5min消耗的电能
电热水壶正常工作5min消耗的电能为3.63×105J。
(4)电热水壶功率较大,工作时,通过电源线的电流较大;如果电源线过长,在材料和横截面积一定时,电阻较大,由焦耳定律可知,电源线产生的热量较多,容易引起火灾等事故。
答:(1)电热水壶应该选用三孔插座,防止因漏电导致的触电事故;
(2)该电水壶正常工作时的电流为5.5A;
(3)电热水壶正常工作5min消耗的电能为3.63×105J;
(4)见解析。
12.小明家新购买了一个电热水壶,在使用时电热水壶与家里的其他用电器是 (选填“并联”或“串联”)连接的。电热水壶里装有1kg30℃的水,正常电压下烧开用时5min,水吸收的热量是 J;若电热水壶的效率为70%,则电热水壶的功率是 W。[水的比热容为,当地的大气压为1标准大气压]
【答案】 并联 2.94×105 1400
【详解】[1]家用电器为使用时能独立工作,不影响其它用电器。根据串联和并联电路电流特点知,在使用时电热水壶与家里的其他用电器是并联连接的。
[2]水被烧开时吸收的热量
[3]电热水壶消耗的电能为
电热水壶的功率是
13.小华家空调的制冷和送风是交替进行的,该空调处于制冷状态时的功率P1是2.20kW,送风状态时的功率P2是0.22kW,如图所示是小华测得此空调在某段时间内的电功率随时间交替变化的图象。
(1)分析图象可知,空调在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1h内,这台空调制冷状态工作了多长时间?消耗了多少电能?
(3)为了安全用电,许多家庭铺设了空调专线,请你简述铺设空调专线的意义。
【答案】(1)1A;(2)40min,1.47kW·h;(3)见解析
【详解】解:(1)由图象可知,在前5min,空调的功率是
0.22kW=220W
由题意知空调处于送风状态;此时通过空调的电流
(2)由图象可知,1h内空调制冷状态工作
空调消耗的电能
(3)在高温天气,用电器过多,导致干路电流过大,输电线上分担的电压增大,家庭电路的电压过低,导致空调不能正常启动。空调功率较大,电流较大,铺设空调专线防止家庭电路电流过大引起火灾或跳闸。
答:(1)空调在前5min内处于送风状态,通过它的电流是1A。
(2)在1h内,这台空调制冷时间是40min,消耗的电能是1.47kW·h。
(3)见解析。
14.如图所示,A为一根5A的保险丝,B、C均为3A的保险丝。R1=21Ω,R2=18Ω。S断开时,通过R1的电流为2.4A。问当S闭合时,
直径(mm)
0.40
0.71
0.98
1.26
1.58
1.98
额定电流(A)
1.5
3
4.5
6
7.5
15
(1)流过A保险丝的电流为多少安?
(2)哪根保险丝有可能熔断?该保险丝应该换用下表中直径为多大的保险丝?
【答案】(1)5.2A;(2)保险丝A会熔断,应选择直径为1.26mm的保险丝
【详解】解:(1)由得,电源电压
U=U1=I1R1=2.4A×21Ω=50.4V
当S闭合时,R1、R2并联,通过R2的电流
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过保险丝A的电流
I=I1+I2=2.4A+2.8A=5.2A
(2)根据表中数据和上述计算结果可知I>5A,I1<3A,I2<3A,所以保险丝可能A会熔断,应选择直径为1.26mm的保险丝。
答:(1)流过A保险丝的电流为5.2A;
(2)保险丝A有可能熔断,该保险丝应该换用直径为1.26mm的保险丝。
15.如图中灯泡L标有“220V40W”,LED灯标有“220V5W”字样。
(1)请正确连接图中的家庭电路,使开关S闭合时,灯泡L和LED灯都能正常工作;开关S断开时,灯泡L和LED灯都不工作。
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为多少?
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻为多少?
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能是多少?
(5)小明说:“我发现5W的LED灯和40W灯泡正常工作时的亮度相当,所以5W的LED灯比40W灯泡更省电。”小明的说法正确吗?请说出你的理由。
【答案】(1) ;(2)0.18A;(3)1210Ω;(4)2400J;(5)见解析
【详解】解:(1)家庭电路中各个用电器并联,使开关S闭合时,灯泡L和LED灯都能正常工作;开关S断开时,灯泡L和LED灯都不工作,开关控制整个电路,开关在干路中,如图所示:
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能
(5)根据W=Pt,小明只是比较功率P,没有考虑时间因素t,所以不正确。
答:(1)如上图所示:
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为0.18A;
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻为1210Ω;
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能是2400J;
(5)见解析。
16.人体是导体。下表是通过人体的电流值和相应的人体反应:
电流(毫安)
10
30
100
人体反应
触电感觉,人可挣脱
感到剧痛,神经麻木
短时间内使人心跳停止
皮肤干燥的人两手间的电阻约为1105Ω,当皮肤潮湿时,电阻可能降到1.5103Ω,则皮肤潮湿时,只要在两手间加 电压就可能会使人有触电感觉。
【答案】15V
【详解】根据题意,当人体流经电流为10mA时即可有触电感觉,根据欧姆定律可知,皮肤潮湿时两手间的电压为
17.小东家的双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。
工作状态
额定电压
频率
工作电流
洗涤
220V
50Hz
0.5A
脱水
220V
50Hz
0.8A
(1)洗衣机工作时应选用图中的 孔插座,它正常工作洗涤时的电功率是多少?
(2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停,叫做完成一次周期性变化。那么,该洗 衣机正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳?
(3)该洗衣机洗涤14min所消耗电能为多少焦耳?
【答案】 三 110W 6600J 79200J
【详解】(1)洗衣机是金属外壳的用电器,为防止触电应使用带有接地线的三孔插座。
洗衣机洗涤时的电功率是
P1=UI1=220V×0.5A=110W
(2)洗衣机洗涤时完成一次周期性变化时,洗涤电动机正转30s、反转30s,洗涤电动机工作的时间为60s,正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为
W1=P1t=110W×60s=6600J
(3)工作总时间为
14min=840s
洗涤时完成一次周期性变化所需要的时间为
t1=30s+5s+30s+5s=70s
则840s共完成工作循环个数为
洗衣机洗涤14min所消耗电能为
12×6600J=79200J
答:(1)应选用三孔插座,工作洗涤时的电功率是110W;
(2)正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为6600J;
(3)洗衣机洗涤14min所消耗电能为79200J。
18.如图是家庭电路的一部分。电能表的电流规格是“10(40)A”,L是“220V 22W”的节能灯,插座上接人“220V 220W”的电视机 (图中未画出)。灯和电视机同时工作,求:
(1)通过电能表的电流;
(2)连续工作4h消耗多少kW•h的电能;
(3)该电路中还能接入的用电器的最大功率。
【答案】(1)1.1A;(2)0.968kW•h;(3)8558W
【分析】(1)当灯和电视机工作时,总功率是它们的功率之和。由P=IU计算可得。
(2)电灯和电视机连续工作4h,由W=Pt求出电灯和电视机消耗的电功。
(3)由电能表电流规格可知正常工作的电流,由P=UI求出最大功率,减去灯和电视机的功率就是还能接入的用电器的最大功率。
【详解】解:(1)灯和电视机同时工作电路中的总功率
P总=P灯+P电视机=22W+220W=242W
由P=IU得
(2)由题意得
W=P总t=0.242kW×4h=1.08kW•h=0.968kW•h
(3)由电能表电流规格可知正常工作的电流Imax=40A,最大功率
Pmax=UImax=220V×40A=8800W
P′=Pmax﹣P总═8800W﹣242W=8558W
答:(1)通过电能表的电流为1.1A;(2)连续工作4h消耗0.968kW•h的电能;(3)该电路中还能接入的用电器的最大功率是8558W。
19.家庭电路示意图及原理图如图所示,用电压表测得进入某用户的电压为U2=220V,如果该用户在某日18:00~19:00这个时间段有三个用电器同时工作,其中白炽灯标有“220V 100W”、电烙铁标有“220V 800W”,家中的电能表记录了这1h的用电情况(见图).请解答以下问题:
(1)该用户在这1h内消耗的电能有多少?
(2)空调器消耗的电功率有多大?
(3)通过用户保险丝的电流有多大?
(4)如果输电线路的总电阻(配电室到进户处)约为1.5Ω,假设配电室仅向该用户供电,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,配电室向线路输出的电压U1约为多少伏?
【答案】(1)该用户在这1h内消耗的电能4.4kW•h;
(2)空调器消耗的电功率3.5kW;
(3)通过用户保险丝的电流20A;
(4)要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,配电室向线路输出的电压U1约为250V.
【详解】试题分析:(1)电能表两次示数差就是该段时间内该用户在这1h内消耗的电能;
(2)计算空调消耗的电能,由P=计算其电功率;
(3)计算三种用电器的总功率,由P=UI计算通过保险丝的电流;
(4)输电导线与用电器是串联的,根据串联电路特点和欧姆定律计算导线分压,从而得到配电室向线路输出的电压U1.
解:
(1)由图18:00时,电能表示数为132.1kW•h,19:00电能表示数为136.5kW•h,
所以该用户在这1h内消耗的电能:W=136.5kW•h﹣132.1kW•h=4.4kW•h;
(2)由题电源电压220V,家庭电路各用电器并联,所以三种用电器都正常工作,
由P=,空调消耗电能:
W空调=W﹣W灯﹣W电烙铁=4.4kW•h﹣0.1kW×1h﹣0.8kW×1h=3.5kW•h,
所以空调的电功率:P空调===3.6kW;
(3)此时用电器的总功率:P===4.4kW
由P=UI可得通过保险丝的电流:
I===20A;
(4)输电导线与用电器是串联的,由I=所以要保证用户家里这三个用电器同时正常工作(即用电器两端电压为220V),
导线电压:U线=IR线=20.A×1.5Ω=30V,
根据串联电路的电压特点,所以配电室向线路输出的电压:
U1=U额+U线=220V+30V=250.V.
答:(1)该用户在这1h内消耗的电能4.4kW•h;
(2)空调器消耗的电功率3.5kW;
(3)通过用户保险丝的电流20A;
(4)要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,配电室向线路输出的电压U1约为250V.
【点评】本题考查了串、并联电路特点、电功率和欧姆定律公式的灵活应用,第(4)问知道输电导线与用电器之间是串联的是关键.
20.炎炎夏日即将来临,明明家新购置了一台1kW的空调.已知他家原有用电器的总功率是1020W,电能表上标有“220V10A”的字样.请你通过计算说明:
(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?
(2)从安全用电的角度考虑,明明家的电路是否允许安装这样一台空调?
【答案】(1) 4.55 A;(2)允许.
【详解】(1)根据P=UI得,空调使用时通过的电流为:
;
(2)根据P=UI得,允许家用电器同时工作的最大功率:
;
安装空调后,家用电器的总功率为:
所以允许安装这样一台空调.
【点睛】由电能表的参数可知正常工作允许通过的最大电流,根据P=UI求出允许家用电器同时工作的最大功率,然后与所有家用电器的总功率相比较,可得出答案.
21.保险丝能感应电器电子产品非正常运作中产生的过热,从而自动切断回路以避免火灾的发生。如图是某电子产品中的电路,A是一根7A的保险丝,B、C都是5A的保险丝R1=16Ω,R2=10Ω。开关S1断开、S2闭合时,通过用电器R2的电流是4.8A。
(1)R1和R2的连接方法是 (选填“串联”或“并联”);
(2)当S1、S2同时闭合时,A、B、C中哪根保险丝将熔断?请用计算说明 。
【答案】 并联 见解析
【详解】(1)[1]由图可知,R1和R2这两个电阻都有各自的电流路径,所以这两个电阻是并联的。
(2)[2]开关S1断开、S2闭合时,通过用电器R2的电流是4.8A,据欧姆定律可得电源电压为
当S1、S2同时闭合时,R1与R2并联在电源上,对于R1应用欧姆定律得,通过R1的电流
故B不会熔断;通过R2的电流为4.8A,故C不会熔断;据并联电路干路总电流等于各支路的电流之和,即通过保险丝A的电流
所以保险丝A会熔断。
22.中医是中国文化的瑰宝。如图所示是一种智能电热中药壶,部分参数如下表所示。
额定电压
220V
额定功率
605W
频率
50Hz
(1)用中药壶煎药时能闻见药液的气味,说明 ;中药壶与家庭电路中的灯泡是 (填“串”或“并”)联;
(2)小明某次为爷爷煎药时,壶内装有1kg、20℃的药液,通电后温度为80℃,则药液吸收的热量为多? 这些热量与完全燃烧多少kg焦炭放出的热量相当?
(3)用电高峰时家庭电路的实际电压低于220V,于是某兴趣小组关掉家里所有电器,只将电热中药壶接入电路工作,发现内电能表的示数由20225变为20226,求此时家庭电路的实际电压。
【答案】 分子在不停地做无规则运动 并 J 200V
【详解】解:(1)[1]用中药壶煎药时能闻见药液的气味,为扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]中药壶与家庭电路中的灯泡工作时互不影响,说明是并联的。
(2)[3]药液吸收的热量为
[4]如果这些热量由焦炭提供,需要焦炭的质量为
(3)[5]内电能表的示数由20225变为20226,此时消耗的电能为
此时电热中药壶的实际功率为
电热中药壶的电阻为
此时的实际电压为
答:(1)用中药壶煎药时能闻见药液的气味,说明分子在不停地做无规则运动,中药壶与家庭电路中的灯泡是并联的;
(2)药液吸收的热量为,相当于完全燃烧的焦炭;
(3)此时家庭电路的实际电压为200V。
23.某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如图所示。当电热毯在额定电压下工作时:
(1)通过R1的电流和R1的电阻各是多少?
(2)高温挡工作1h,电热毯产生的热量是多少?
(3)写出一条使用电热毯的注意事项。
××牌电热毯
额定电压
220V
额定功率
高温挡
110W
低温挡
88W
【答案】(1)0.4A,550Ω;(2);(3)见解析
【详解】解:(1)只闭合S1时,电路处于低温挡,只有R1接入电路,电功率为88W,电压为220V,流过R1的电流为
所以R1的电阻为
(2)当、同时闭合时,电路处于高温挡,高温当功率为110W,电热毯工作时将电能转化为内能,故电热毯1h即3600s产生的热量为
(3)使用电热毯时应注意电热毯常见安全隐患:①睡前加热,上床睡觉拔掉电源;②使用超6年的电热毯及时更换;③是否可洗应仔细阅读说明或咨询厂商。
答:(1)通过R1的电流和R1的电阻分别为0.4A和550Ω;
(2)高温挡工作1h,电热毯产生的热量是3.96×105J;
(3)见解析。
24.小刚家的配电板上使用的电能表标有“220V 6A”字样.夜间通常使用的电器有5盏40W的日光灯和一台功率为130W的电视机,因夜间寒冷,小刚的爸爸想把一台红外线暖炉插上电源取暖,暖炉的铭牌如图所示,你认为该暖炉能再插上电源使用吗?
【答案】不能使用该暖炉
【详解】解:由电能表所标的“220V 6A”可知,该电能表允许接入电路的最大总功率为
P=UI=220V×6A=1320W
当将暖炉接入电路时,电路中的总功率为
P总=P1+P2+P3=130W+5×40W+1100W=1430W>1320W
故不能再使用该暖炉。
答:不能使用该暖炉。
25.如图所示是某品牌新型电热水壶及其铭牌,用这只电热水壶装满20℃的水,电热水壶正常工作时在1标准大气压下将水烧开需要8min。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
电热水壶铭牌
型号×××
额定电压 220V
额定功率 1000W
容量 1.2L
(1)该电热水壶应该使用两孔插座还是三孔插座?为什么?
(2)该电热水壶的电阻丝的阻值是多大?
(3)把电热水壶中的水烧开,水需要吸收多少热量?
(4)计算该电热水壶的热效率。
【答案】(1)见解析;(2)48.4Ω;(3)4.032×105J;(4)84%
【详解】解:(1)该电热水壶为有金属外壳的用电器,应该使用三孔插座,这是因为当其外壳漏电时,能防止发生触电事故。
(2)该电热水壶的电阻丝的阻值
(3)水壶装满水时水的体积
V=1.2L=1.2dm3=1.2×10-3m3
水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg
在1标准大气压下水的沸点为100℃,则水需要吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.2kg×(100℃﹣20℃)=4.032×105J
(4)电热水壶正常工作时将水烧开需要8min消耗的电能
W=Pt′=1000W×8×60s=4.8×105J
则该电热水壶的热效率
答:(1)该电热水壶应该使用三孔插座,这是因为当其外壳漏电时,能防止发生触电事故;
(2)该电热水壶的电阻丝的阻值是48.4Ω;
(3)把电热水壶中的水烧开,水需要吸收的热量为4.032×105J;
(4)计算该电热水壶的热效率为84%。
26.小刚家电能表的规格为“220 V 10 A”.求:
电器名称
洗衣机
电饭锅
电视机
电风扇
照明电灯
电冰箱
额定功率/W
150
750
100
40
40
100
数量
1
1
1
1
4
1
(1)小刚家同时接入电路的用电器总功率不得超过多少瓦?
(2)小刚统计他家所有用电器的情况列成下表.若6月份小刚家所有用电器平均每天正常工作2 h,则他家这个月消耗电能多少千瓦时?如果电价是0.45元/度,小刚家6月份应交电费多少元?
【答案】(1)2200 (2)78 (3)35.1
【分析】(1)已知电能表的额定电压和额定电流,根据公式P=UI可求小刚家电路的用电器最大功率.
(2)根据所给信息计算出他家用电器的总功率,再利用公式W=Pt计算6月份消耗的电能,已知电费的单价,可求小刚家6月份应交电费.
【详解】(1)用电器的总功率P=UI=220V×10A=2200W.
所以小刚家同时接入电路的用电器总功率不得超过2200W.
(2)根据题意
P总=150W+750W+100W+40W+40W×4+100W=1.3kW,
6月份共30天,用电器工作的总时间t=2h×30=60h
一共消耗电能W=P总t=1.3kW×60h=70.8kWh
应交电费0.45元/度×70.8度=35.1元.
27.为了应对家中天然气停气而不能及时烧热水,妈妈从商场买了一个电热水壶,其部分铭牌信息如图甲所示,图乙为电热水壶的工作电路R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,电热水壶的挡位不同。求:
(1)求额定保温时的电流;
(2)R1和R2的阻值;
(3)在用电高峰期,关闭家中其他用电器,只让电热水壶通电,使其处于加热状态3min,电能表(如图丙所示)的转盘转了120r,则电热水壶加热的实际电压为多少?
【答案】(1)0.2A;(2) 1050Ω,50Ω;(3)220V
【详解】(1) 电热水壶额定保温时的电流
(2)由图乙知,开关S接触点a时,电阻R1、R2串联,电路总电阻最大;S接触点b时,电路是R2工作的简单电路。据知,S接触点a时,是保温挡,此时电路总电阻
S接触点b时,是加热挡,则
那么
R1=R总-R2=1100Ω-50Ω=1050Ω
(3)结合题意及图丙知,电热水壶在加热状态工作3min消耗的电能
据得,此时电路的实际电压
答:(1)额定保温时的电流为0.2A;
(2) R1和R2的阻值分别为1050Ω和50Ω;
(3)电热水壶加热的实际电压为200V。
28.盛夏酷暑,妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境,特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调。这台空调说明书中的主要数据如下表所示。
(1)空调工作时应选用图中的 孔插座。
(2)空调正常制冷时电流是多大?( )
(3)连续正常制冷30 min消耗多少kW·h的电能?( )
额定电压
220 V
频率
50 Hz
额定制冷功率
1 400 W
额定制热功率
1 800 W
【答案】 三 6.36A 0.7kW·h
【详解】解:(1)为了防止当空调漏电时,发生触电事故,所以使外壳接上地线,空调工作时应使用三孔插座。
(2)空调工作时的制冷功率P冷=1400W,由P=UI知道,空调正常制冷时电流是
(3)由 知道,正常制冷30min消耗的电能
W=P冷t=1.4kW×0.5h=0.7kW·h
答:(1)空调工作时应选用图中的三孔插座;
(2)空调正常制冷时电流是6.36A;
(3)连续正常制冷30 min消耗0.7kW·h的电能。
29.图甲是某具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图,它的发热电阻是R1和R2,已知R2的阻值为400Ω,电饭煲正常工作时电压为220V,保温挡的额定功率为110W。
(1)按照安全用电的要求,将a、b两点接入家庭电路,完成连线;
(2)求电饭煲处于保温挡时的额定电流;
(3)求电饭煲加热挡的额定功率;
(4)有一次,悦悦同学发现,相同条件下煲饭时间更长,她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低。于是,她关闭家里所有用电器,只让电饭煲以加热挡工作,发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,悦悦同学的猜想是否正确(不考虑电阻值随温度的变化)。
【答案】(1)(2)0.5A;(3)1210W;(4)正确
【详解】解:(1)由图甲知,当开关都闭合时,电路中只有R1工作,电路中的电阻较小,据知,电路的电功率较大,为加热挡;当开关S1闭合,S2断开时,两个电阻串联在电路中,电路中的总阻值较大,据知,电路的电功率较小,为保温挡。S1是控制电饭煲的通断开关,开关应接火线与电饭煲之间,所以b点接火线,a点接零线,作图如下:
(2)电饭煲处于保温挡时的额定电流
(3)保温挡时,电路的总电阻
发热电阻R1的阻值
R1=R-R2=440Ω-400Ω=40Ω
处于加热挡时,额定功率
(4)由电能表的参数知,每消耗1kW∙h电能,转盘转动3000转。加热挡工作1min,实际消耗的电能
加热的实际功率
工作时的实际电压
所以悦悦同学的猜想正确。
答:(1)见解析;
(2)电饭煲处于保温挡时的额定电流为0.5A;
(3)电饭煲加热挡的额定功率为1210W;
(4)悦悦同学的猜想正确。
30.家庭中通常使用的是交流电.当通过人体的交流电的电流达到50mA时,就会导致呼吸麻痹、心室颤动.假定某人身体的电阻为2kΩ,算一算,
①通过50mA电流时的电压是多少?
②如图人双手分别抓在电压为220V的火线和零线上,是否会发生触电.
【答案】100V;人踩在干燥的木凳上,且只有一只手接触火线,不能构成电流的路径,不会发生触电;图中人一只手抓火线,一只手抓零线,所以通过人体会有电流,会发生触电.
【详解】由I=得,U=IR=50×10−3A×2×1000Ω=100V;
人踩在干燥的木凳上,且只有一只手接触火线,不能构成电流的路径,不会发生触电;图中人一只手抓火线,一只手抓零线,所以通过人体会有电流,会发生触电.
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