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期末复习《生活用电》计算题专练A卷
一、计算题
1.(1)把“220V 1100W”的电暖气插入插座,在额定电压下工作:
①流过电暖气的电流多大?
②电暖气的电阻多大?
③电暖气多少小时消耗2.2kW·h的电能?
④电暖气通过导线连到电路,为什么电暖气工作时放出大量热,而与其连接的导线却几乎不发热?
(2)该插线板允许通过最大电流为10A,通过计算分析,插线板能否让“220V 750W”电吹风与上述电暖气同时工作?
2.小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态,它的简化电路图如图乙所示,和均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
额定电压
220V
容量
额定
功率
加热功率
1100W
保温功率
242W
(1)求该饮水机正常加热时的电流;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)小明断开家中其他用电器,使饮水机处于加热状态,发现家中标着“3000r/(kW⋅h)”字样的电能表在2.5min内转了120转,求此饮水机加热时的实际功率;
(4)在家庭中使用电时,如果使用不当也会给人们的生活生产、生命财产带来危害,请你列举一条安全用电的措施。
3.我校同学参加了“地球一小时”(熄灯一小时)活动.熄灯前我校25个教室亮着“220V. 40W”的电灯,每个教室有6盏电灯,另外学校还有10个老师办公室亮着“220V. 40W”的电灯,每个办公室有3盏电灯,则在这次活动中,我校节约了多少kW·h的电能?
4.有一只家用电水壶,发热管的电阻为48.4Ω,则:
(1)它正常工作时的电流是多少?
(2)它的额定功率是多少?
(3)用它烧水时,能在15min钟内将一壶水烧开,若每kW·h的电费为0.6元,用它烧开一壶水,需用多少电费?
5.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?
6.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?
7.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?
8.如图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220 V。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,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220 V电路中,在电饭煲工作的30 min内,它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求:[c米饭=4×103 J/(kg·℃)]
(1)若电饭煲内装有1.5 kg米饭,30 min内从12 ℃加热到100 ℃,米饭吸收了多少热量 。
(2)0~30 min,电饭煲产生的总热量 。
(3)S和S1均闭合,电路中的总电流 。
(4)在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期,当实际电压为200 V时,使用该电饭煲,从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间 。
9.某校宿舍安装了某品牌速热式电热水器,铭牌标明:加热功率4000W,保温功率100W;内部结构如图甲所示, R1、R2是水箱中加热盘内的电热丝、水箱放满水后闭合开关S1,温控开关S2自动切换到加热状态,当水温升高到 40℃时, S2自动切换到保温状态。观察发现,某次热水器工作时,将一箱20kg的水由 20℃上升到 22℃,热水器加热效率70%,不考虑电阻随温度变化,。请你解答:
(1)开关S1闭合, S2接 a时,该电热水器处于 状态,该热水器应该用 (填“三脚”“两脚”)插头;
(2)R1的阻值;( )
(3)电热水器的加热时间。( )
10.根据课本提供的数据,利用欧姆定律,估算正确使用试电笔测量家庭电路火线时流过人体的电流。这个电流大约是25W灯泡正常工作电流的多少分之一?
11.下表是某教室的所有用电器,若有额定电流为6A、8A、12A的保险丝供你选择,你应该选择哪种规格?
用电器
功率
电灯
40W
电风扇
80W
饮水机
500W
投影仪
1000W
12.如图甲为小明家的某品牌电饭锅,图乙是其内部的简化电路图,加热装置由电阻R1与 R2组成,通过控制开关S 、S;实现煮饭和保温功能。表中为电饭锅的部分参数。
额定电压
220 V
频单
50 Hz
煮饭功率
1100 W
保温功率
200 W
(1)该电饭锅部分外壳由金属组成,它应当使用 (选填“两”或“三”)孔插座接入电路;
(2)电阻 R2 的阻值是多少?
(3)图丙为小明家电能表的铭牌。某次小明家其他用电器都处于断开状态,只用该电饭锅蒸米饭,正常工作时煮饭用时30 min, 保温用时15 min 。求此过程中电能表指示灯闪烁的次数。
13.如图甲所示的电路,电源电压保持不变.小灯泡L标有“2.5 V 0.25 A”字样,滑动变阻器R1的最大值为30 Ω,定值电阻R2=30 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V.求:
(1)小灯泡的额定功率是多少?
(2)只闭合S、S2和S3,将变阻器R1的滑片P移到中点时,电流表示数为0.45 A,则电源电压是多少?
(3)只闭合开关S、S1,移动变阻器的滑片P,小灯泡L的I-U图象如图乙所示.在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是多少?
14.如图所示电路,电源电压为4.5V,R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.求:
(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围;
(2)正常工作时整个电路消耗的最大功率.
15.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。
16.如图所示的电路:电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.闭合开关,当滑动变阻器的滑片P滑到a端时,小灯泡完全熄灭,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到b端时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.8A.求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡的额定功率.
17.在用电高峰时,我们会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时要暗一些,同学们在学习了电学知识后对这一现象进行了调查研究.如图供电电源的电压始终是220V,当用户的总功率是8.6KW时,用户实际得到的电压是215V.试求:
(1)此时,标有“220V100W”的白炽灯的实际电功率是多少?分析灯泡的亮度将如何变化?
(2)当用户的总功率是8.6KW时,通过输电线的电流是多少?输电线的电阻是多少?在3h内输电线上消耗的电能是多少?(忽略温度对灯丝电阻的影响)
18.电视机可以用遥控器关机而不断开电源,这种功能叫做待机功能,这一功能虽给人们带来了方便,但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知.例如,小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10W.假如他家每天平均看4h电视,看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源,所以一天的待机时间有20h.试计算:
(1)小明家因这台电视机待机,在一年(365天)浪费的电能是多少千瓦时?
(2)若每kW·h的电费为0.6元,则一年需多交多少电费?
(3)请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)①5A ;②44Ω;③2h;④见解析;(2)可以
【详解】(1)①流过电暖气的电流
I==5A
②电暖气的电阻为
R==44Ω
③消耗2.2kW·h电能的时间
t==2h
④虽然导线和电暖器串联,电流相等,但是电暖器的电阻远远大于导线电阻,相同时间内,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电暖器工作时放出大量的热,而与其连接的导线却几乎不发热。(2)电吹风正常工作时的电流
I=3.4A
电吹风和电暖器是并联电路,因此总电流为
I总=5A+3.4A=8.4A<10A
因此插线板可以让电吹风和电暖器同时工作。
2.(1)5A;(2)156Ω;(3)960W;(4)见解析
【详解】解:(1)由表格数据可知,饮水机加热时的额定功率,额定电压;由可知,饮水机加热时的电流
(2)当开关S接a时,只有工作,当开关S接b时,电热丝、串联;根据串联电路的电阻特点可知,串联后的总电阻大于各电热丝的电阻,由可知,当开关S接a时,只有工作,此时电路中的电阻最小,电功率最大,为加热状态,电热丝的阻值
当开关S接b时,电热丝、串联,此时电路中的电阻最大,电功率最小,为保温状态。则保温时的总电阻
R2的阻值为
(3)3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转过3000转,则电能表转盘转了120转,饮水机消耗的电能
饮水机加热的实际功率
(4)生活中若家用电器起火时,为保证人身安全,应先切断电源,再灭火。
答:(1)该饮水机正常加热时的电流为5A;
(2)电阻的阻值为156Ω;
(3)此饮水机加热的实际功率为960W;
(4)家用电器起火后,为保证安全,应先切断电源,再灭火。
3.7.2kW⋅h
【详解】学校亮着的灯的总功率:P=40W×6×25+40W×3×10=7200W=7.2kW,
熄灯1h,节约的电能:W=Pt=7.2kW×1h=7.2kW⋅h.
4.(1)4.5A;(2)1000W;(3)0.15.
【详解】(1)正常工作时的电流:I=≈4.5A;(2)它的额定功率:P==1000W.
(3)15min内消耗的电能:W=Pt=1KW×h=0.25KW⋅h,需用的电费:0.25KW⋅h/元×0.6元=0.15元.
5.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.
6. 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。
7.(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。
8. 5.28×105 J 9.9×105 J 3 A 726 s
【详解】(1)由题可知,米饭吸收的热量为
Q吸= c米饭m∆t=4×103 J/(kg·℃) ×1.5kg×(100℃-12℃)=5.28×105J
(2)由图丙可知,工作30min,电饭煲以功率P1=660W工作的时间为
t1=15min=900s
以功率P2=440W工作的时间为
t2=15min=900s
因为电路为纯电阻电路,由Q=W=Pt可得,0~30min内电饭煲产生的总热量为
Q总=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+ P2t2=660W×900s+440W×900s=9.9×105J
(3)S和S1均闭合,R1和R2并联,电饭煲的功率较大,由图丙可知P1=660W,由P=UI可得,电路中的总电流:
(4)电饭煲正常工作时,由图丙可知,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开所用时间t3=10min=600s,此过程中产生的热量为
Q3=W3=P1t3=660W×600s=3.96×105J
电饭煲以较大功率工作时,电路中的总电阻为,由得
在不考虑热损失的条件下,在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同,所以,由可得,在实际电压是200V时电饭煲工作的时间为
9. 保温 三脚 471.9Ω 60s
【详解】解:(1)开关S1闭合, S2接 a时,两电阻串联;开关S1闭合, S2接 b时,电路为只有R2的简单电路,由可知,开关S1闭合, S2接 a时,功率较小,所以是保温挡。热水器加热功率较大,为了安全应使用三脚插座。
(2)开关S1闭合, S2接 b时,电路为只有R2的简单电路,此时是加热挡,故R2的阻值为
R1的阻值
(3)水吸收的热量
热水器加热效率70%,电热水器的加热时间
答:(1)开关S1闭合, S2接 a时,该电热水器处于保温状态,该热水器应该用三脚插头;
(2)R1的阻值为471.9Ω;
(3)电热水器的加热时间为60s。
10.
【详解】解:家庭电路的电压U=220V,试电笔的电阻约
R=1000kΩ=106Ω
则正确使用试电笔测量家庭电路火线时流过人体的电流
由P=UI可得,25W灯泡正常工作时的电流
则
答:这个电流大约是25W灯泡正常工作电流的。
11.见解析
【详解】用电器总功率
P=P1+P2+P3+P4=40W+80W+500W+1000W=1620W
干路最大电流
所以应选用额定电流是8A的保险丝。
12.(1)三;(2)198Ω;(3)960r
【详解】解:(1)该电饭锅部分外壳由金属组成,为了防止漏电时出现漏电现象,它应当使用三孔插座接入电路。
(2)由图得,开关S、S1均闭合,电路为R1的简单电路,电路电阻较小,由得,电路电功率较大,为煮饭挡,R1的电阻为
开关S闭合、S1断开, R1、R2串联,电路电阻较大,由得,电路电功率较小,为保温挡,电路总电阻为
电阻 R2 的阻值是
(3)由得,电饭锅消耗的电能
此过程中电能表指示灯闪烁的次数为
答:(1)略;
(2)电阻 R2 的阻值是198Ω;
(3)此过程中电能表指示灯闪烁的次数960r。
13.(1)0.625 W;(2)4.5 V;(3)8~15 Ω.
【详解】解:(1)PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;(2)只闭合开关S、S2和S3, L被短路,电阻R1与R2并联,总电阻,R并==10Ω,电源电压:U=IR并=0.45A×10Ω=4.5V;(3)只闭合开关S、S1时,灯泡L与R1串联,R1和灯L串联接入电路,滑片P向左移动时,R1变大,电压表的示数变大,当电压表示数为3V时,R1最大,则R1的电压U1大=3V,此时小灯泡两端的电压为:UL′=U﹣U1大=4.5V﹣3V=1.5V,
由图乙可知电路中最小电流:I最小=0.2A,所以R1连入电路的电阻:R1==15Ω,当滑片向右移动R1变小,电流表的示数变大,UL也变大,由图象可知电路中的最大电流:I最大=0.25A<0.6A(电流表安全),此时UL′=2.5V,R1两端的电压为:U1′=U﹣UL′=4.5V﹣2.5V=2V,R1连入电路的电阻:R1′==8Ω,所以在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是8~15Ω.
点睛:解答此题的关键是正确识别电路,从图象中获取有效的信息.
14.(1)2.5Ω-10Ω;(2)2.7W
【详解】(1)根据电流表的量程知,电路中的电流最大为0.6A,所以电路中的最小电阻为:
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和得,滑动变阻器的最小电阻为:
;
当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电流为:
,
滑动变阻器接入电路的最大电阻为;
;
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为:2.5Ω-10Ω;
(2)根据P=UI可知,在电压一定的情况下,电流越大,总功率越大,电路中的最大电流为0.6A;所以整个电路消耗的最大功率为;
.
【点睛】重点是欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是保证各元件安全的要求,电流表量程为0-0.6A,所以电路中最大电流只能为0.6A,据此求出滑动变阻器的最小阻值,再根据电压表示数不能超过3V,计算滑动变阻器的最大电阻.
15. 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。
16.(1)6V;(2)3W.
【详解】 (1)电源电压:UI1R10.3A×20Ω6V;(2)通过灯泡的电流:ILI2−I10.8A−0.3A0.5A;小灯泡的额定功率:PUI6V×0.5A3W.
点睛:(1)当滑片滑到a端时,灯泡L被短路,滑动变阻器全部接入,由欧姆定律可求得电源电压;(2)当滑片滑到b端时,灯泡正常发光,灯泡两端电压等于电源电压,由并联电路的电流规律可求得通过灯泡L的电流,然后利用PUI求得小灯泡的额定功率.
17.(1)95.5 W,变暗.(2) 40 A,0.125 Ω,2.16×106J.
【详解】(1)根据得,灯泡的电阻为:
实际电压是215 V,则灯泡的实际功率为:
;
因为,所以灯泡亮度将变暗.
(2)由于输电线与用户电器是串联,根据得,通过输电线的电流为
;
输电线与用户电器是串联,根据串联电路的特点得,输电线两端的电压为:
;
根据得,输电线的电阻为:
;
根据得,输电线上消耗的电能为:
。
【点睛】重点是电功率变形公式和欧姆定律的应用,牢记和,在纯电阻电路中两公式可以直接使用,计算稍显简单。
18.(1)73kW•h;(2)43.8元;(3)当长时间不看电视时,应采用切断电源关机的方法
【详解】(1)根据题意知道,小明家电视机一年的待机时间是:t=(24-4)h×365=7300h,待机功率是:P=10W,所以,一年消耗的电能是:W=Pt=0.01kW×7300h=73kW•h;
(2)由题意知道,若每kW·h的电费为0.6元,则一年需多交的电费是:73kW•h×0.6元=43.8元;
(3)由以上计算知道,当长时间不看电视时,应采用切断电源关机的方法,而不要采用待机的方法.
【点睛】本题考查的是电功的计算,通过实际运算,使学生体会电视机待机状态对电能的浪费,有助于提高节能意识.
答案第1页,共2页
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