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208370. (2017•高新一中•五模) 某校科技小组设计了如图甲所示的汽车转向灯电路模型原理图,接通相应指示灯后,该指示灯会亮(正常发光)、暗(微弱发光)交替闪烁。电路中电源电压12V不变,指示灯的规格均为“12V16W”,R0为定值电阻,左转或右转指示灯单独闪烁时,电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示。设指示灯的电阻不变,电磁铁线圈及衔铁的电阻值不计。德优题库
请解答下列问题:
(1)指示灯的电阻?
(2)当转向开关S与触点“2”和“3”刚接通时,电流从正极出发,通过定值电阻R0、电磁铁、左转指示灯L1,最后回到电源负极,这时指示灯L1       (选填“正常”或“微弱”)发光;由于电流通过电磁铁,电磁铁具有了磁性,会将衔铁拉下来,使动触点A与静触点B接触从而导致电阻R0和电磁铁短路,这时指示灯L1       (选填“正常”或“微弱”)发光;电磁铁被短路后没有了磁性,衔铁在弹簧的作用下动触点与静触点再次分离,如此反复,就实现了指示灯亮暗的交替闪烁。
(3)转向开关S与触点“3”和“4”接通时,指示灯正常发光时,通过电源的电流是多少?
(4)转向开关S与触点“4”和“5”接通时,指示灯在1min内消耗的电能是多少焦耳?
共享时间:2017-05-13 难度:2
[考点]
焦耳定律的简单计算,电磁继电器的构造与原理,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)由P=得指示灯的电阻:
RL=9Ω;
(2)当转向开关S与触点“2”和“3”刚接通时,电流从正极出发,通过定值电阻R0、电磁铁、左转指示灯L1,最后回到电源负极,这时指示灯L1与定值电阻R0串联,电阻大,根据欧姆定律I=知电流小,根据P=I2R知,灯泡的功率小,微弱发光;
由于电流通过电磁铁,电磁铁具有了磁性,会将衔铁拉下来,使动触点A与静触点B接触从而导致电阻R0和电磁铁短路,灯泡两端的电压为电源电压,这时指示灯L1正常发光;电磁铁被短路后没有了磁性,衔铁在弹簧的作用下动触点与静触点再次分离,如此反复,就实现了指示灯亮暗的交替闪烁。
(3)由电路图可知,转向开关接3和4时,左转、右转指示灯同时工作;
由P=UI可知指示灯处于正常发光时通过电流;IL≈1.33A;
则通过电源的电流I=2IL=2×1.33A=2.66A;
(4)转向开关S与触点“4”和“5”接触时,只有一个指示灯工作;由图乙可知,交替工作的周期为0.3s,一个周期内正常发光时间为0.2s,微弱发光时间为0.1s;
则指示灯交替闪烁工作1min,
正常发光的时间t1×0.2s=40s,微弱发光的时间t2=t﹣t1=60s﹣40s=20s,
由P=可得,正常发光消耗的电能:
W1=PLt1=16W×40s=640J,
由图乙可知,当指示灯微弱发光时R0两端的电压为U0=9.6V;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时指示灯两端的电压:
UL实=U﹣U0=12V﹣9.6V=2.4V,
则指示灯的实际功率:
PL实=0.64W,
微弱发光时消耗的电能:
W2=PL实t2=0.64W×20s=12.8J;
所以,指示灯在1min内消耗的电能(总电能):
W=W1+W2=640J+12.8J=652.8J。
故答案为:(1)指示灯的电阻为9Ω;
(2)微弱;正常;
(3)转向开关S与触点“3”和“4”接触时,指示灯正常发光状态下通过电源的电流为2.66A;
(4)转向开关S与触点“4”和“5”接触时,指示灯交替闪烁工作1min消耗的电能为652.8J。
[点评]
本题考查了"焦耳定律的简单计算,电磁继电器的构造与原理,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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187665. (2025•滨河中学•一模) 德优题库如图是一“88W超级快充”手机充电器,假设其配套充电线的电阻约为0.01Ω,某次充电过程中,以最大充电电流6A、用时30min就将一手机充满了,试计算该过程中充电线上将产生多少热量?
共享时间:2025-03-06 难度:1 相似度:1.5
195677. (2024•西安二十三中•一模) 有一种电加热恒温水族箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R0和热敏电阻R1组成,工作电路由电压为U2=220V的电源和两个阻值为96.8Ω的加热电热丝R2组成。当控制电路中的电流达到0.05A时,衔铁被吸下来,触点处断开,工作电路停止工作。当控制电路中的电流小于0.05A时,衔铁被弹回,触点处接通,工作电路正常工作,热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。
(1)要使恒温设定的温度值升高,应调节滑动变阻器R0的滑片,使其接入电路的阻值        (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)工作电路正常工作1min,加热电热丝产生的热量是6×104J,请计算工作电路加热功率,并在甲图虚线框内画出工作电路的R2的连接方式。
(3)通过调节控制电路中滑动变阻器R0接入电路的阻值,就能调节恒温箱中需要设定的不同温度,如果恒温箱的温度设定为50~80℃,求滑动变阻器R0的调节范围。
德优题库
共享时间:2024-03-02 难度:5 相似度:1.29
208435. (2017•高新一中•二模) 德优题库小明在地铁站发现手持电梯空载时运动较慢,有人站上去时运动较快,电梯满负荷工作时的部分参数如下:(g取10N/kg)
额定电压(U/V) 效率η
(%)
速度v(m/s) 最大设计质量(t) 长s(m) 高h(m)
380 80 0.5 4 30 8
(1)如图是电梯动力装置示意图,小明分析:当没有人站在电梯上,压敏电阻R的阻值会       ,电磁铁的磁性变       ,衔铁与触点(“1”或“2”)       接触,带动电梯的电动机的转速变       
(2)请计算电梯运送一次最大设计质量的物体到电梯顶部所做的有用功。
(3)计算电梯满负荷状态工作时的电流。(结果保留两位小数)
共享时间:2017-03-21 难度:2 相似度:1
207337. (2020•临潼区•二模) 德优题库如图甲所示,是某品牌的“无油空气炸锅”,其原理是利用循环的热空气流加热食物,工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇“220V 44W”的字样,R1、R2为加热空气的电热丝,其中R1的阻值为50Ω.在某次熔烤薯条的过程中,定时开关始终闭合,温控开关闭合5分钟然后断开1分钟,如此循环,求过程中:(不考虑温度对电阻的影响)
(1)温控开关闭合,R2阻值调为零时,通过干路的电流多大?
(2)R2阻值调为零,当定时开关显示已工作12分钟时,R1一共产生多少焦耳的电热?
(3)温控开关闭合,调节R2的阻值使其两端电压为20V,此时电路的总功率多大?
共享时间:2020-03-16 难度:2 相似度:1
195050. (2024•师大附中•三模) 德优题库如图所示为一种水箱的温控加热装置原理图。图中控制开关的通断由控制电压U2控制,R1为调温器,可设定不同温度,进而影响电热器的工作状态,达到温控作用。R2为热敏电阻,用于探测水的温度,其阻值与水温关系如下表所示。已知电热器R0标有“220V 1100W”字样,温控装置的电源电压U恒为12V。
R2温度/℃ 0 20 40 60 80 100
R2电阻/Ω 8 7 6 5 4 3
(1)求电热器R0正常工作时的电流?
(2)求电热器R0正常工作5min产生的热量?
(3)当R1接入电路中的阻值为8Ω,水箱中的水被加热到80℃时温控开关自动断开,求R2的电功率?
(4)保持温控电源及控制电压U2都不变,小明想把水箱中的水加热到洗热水澡用,请通过计算说明他应怎样调节调温器R1的阻值?
共享时间:2024-04-11 难度:2 相似度:1
183660. (2024•西北大附中•九上期末) 电梯为居民出入带来便利,小明查阅资料,了解到电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R3的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
德优题库
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F减小时,压敏电阻R2的阻值        (选填“增大”、“减小”或“不变”)。工作电路中,电铃应该在触点        (选填“A”或“B”)所在支路。
(2)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为15mA,则此时电梯载重为多少?
(3)若电磁铁线圈电流达到20mA时,动触点K刚好接触静触点B,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)
(4)综合考虑安全和居民乘坐情况,现需提高电梯的限载,可以在控制电路中换用阻值更        (选填“大”或“小”)的保护电阻,请解释原因。
共享时间:2024-02-04 难度:3 相似度:0.83
194296. (2024•交大附中•四模) 如图﹣1所示,是学校公共饮水机的简化原理图。饮水机容器内有电热丝R1和热敏电阻Rx,继电器开关S2的作用是当饮水机的水加热至一定温度后自动切断加热电路。已知R1的阻值为10Ω,加热电路的额定电压为220V,控制电路的电源电压为5V。R2的最大阻值为30Ω,水箱容积为10L。[]请回答下列问题:
(1)当水位没有达到接触开关S1上端接线柱时,控制电路处于         状态;
(2)饮水机正常工作时的加热功率是多少?水箱中的水量达到最大值后,正常加热使水温从20℃升高到100℃,水吸收的热量是多少?
(3)如图﹣2所示,是热敏电阻Rx随温度t变化曲线,当滑动变阻器调到最大阻值时,饮水机在60℃就停止加热,不考虑线圈R0的阻值,若需要将停止加热温度设置在100℃,滑动变阻器接入电路的阻值应为多少?
共享时间:2024-04-20 难度:3 相似度:0.83
208290. (2017•铁一中学•四模) 德优题库专家提示:室内空气过于干燥,发病率会明显增加,室内最佳空气湿度值范围45%至50%.如图所示是某家用空气加湿器的自动控制装置,R1是一个传感电阻(置于加湿器表面,和空气接触,用于探测空气的湿度),其阻值随湿度的变化关系如表所示。加湿装置上标有“220V 44W”字样。已知继电器线圈电阻R2为100Ω.左边电源的电压U0为6V不变。当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,加湿器电路断开;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,加湿器电路闭合,开始工作。请解答:
空气湿度/%102030405060708090
电阻R/Ω3002101501007550403025
(1)分析上表,当空气湿度增大时,传感电阻的阻值       (增大/减小),继电器的衔铁受到的吸引力       (增大/减小)。
(2)正常工作时,加湿装置的工作电流是多少?正常工作5min消耗的电能是多少?
(3)若室内湿度控制在40~60%之间,求衔铁被吸下、加湿装置电路被断开时,继电器线圈中的电流变化范围是多少?
共享时间:2017-04-20 难度:3 相似度:0.83
208196. (2018•交大附中•五模) 德优题库专家提示:室内空气过于干燥,发病率会明显增加,室内最佳空气湿度值范围45%至50%.如图所示是某家用空气加湿器的自动控制装置,R1是一个传感电阻(置于加湿器表面,和空气接触,用于探测空气的湿度),其阻值随湿度的变化关系如表所示。加湿装置上标有“220V 44W”字样。已知继电器线圈电阻R2为100Ω.左边电源的电压U0为6V不变。当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,加湿器电路断开;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,加湿器电路闭合,开始工作。请解答:
空气湿度/%102030405060708090
电阻R/Ω3002101501007550403025
(1)分析上表,当空气湿度增大时,传感电阻的阻值       (增大/减小),继电器的衔铁受到的吸引力       (增大/减小)。
(2)正常工作时,加湿装置的工作电流是多少?正常工作5min消耗的电能是多少?
(3)若室内湿度控制在40~60%之间,求衔铁被吸下、加湿装置电路被断开时,继电器线圈中的电流变化范围是多少?
共享时间:2018-05-03 难度:3 相似度:0.83
200809. (2022•高新一中•三模) 有一种“闯红灯违法证据模拟记录器”如图甲。其控制电路工作原理:当光控开关接收到红光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化(变化规律图像如图乙所示)引起电流变化到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆;光控开关未受到红光照射自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V,电磁继电器线圈电阻10Ω,当控制电路中电流大于或等于0.06A时,衔铁被吸引到电磁铁上。g取10N/kg。
德优题库
(1)用德优题库表示电控照相机,在图甲虚线框内画出照相机及指示灯。
(2)水平地面上,质量大于或等于多少kg的车辆违规时会被拍照记录?
(3)一辆汽车违规闯红灯时,线圈的功率为0.225W,此时压敏电阻的阻值是多少?
(4)要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以在控制电路中与压敏电阻        一个电阻。(选填“并联”或“串联”)
共享时间:2022-04-03 难度:3 相似度:0.83
195628. (2024•交大附中•一模) 图甲是一种新型电热器件——低温碳纤维电热膜,它是在绝缘材料表面注入一根根导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连。现裁取一段包含2根导电墨线的电热膜,接入电路进行研究,如图乙所示,每根良好导电墨线的电阻均为60Ω,电源电压恒为12V。
德优题库
(1)闭合开关,通过导电墨线R1的电流是多少?
(2)导电墨线R2的一部分导电材料脱落(如图丙),电流表示数为0.3A,此时R2的阻值是多少?计算后从影响电阻大小相关因素的角度进行定性解释;
(3)电热膜取暖器工作时利用了电流的        效应,室内空气温度升高,是通过        方式增加了空气内能,10s内R1产生的热量是多少?
共享时间:2024-03-09 难度:3 相似度:0.83
208853. (2016•高新一中•一模) 小明根据所学的电学知识,想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件,并了解到压敏电阻在生活中的一种应用--压力传感器。压力传感器受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如下表:
压力/×105N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/V 0 1 2 3 4 5
小明利用该压力传感器和电阻箱R'(最大电阻999.9Ω)及部分其它器材设计了图甲所示的电路,闭合开关S,当线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω,继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。(假设U不受继电器电路影响)
德优题库
(1)根据表格中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象;
(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在       (选填“A、B”或“C、D”)两端;
(3)小明希望压力大于或等于2.4×105N时,启动报警系统,则电阻箱R′的电阻应调节到多大?
(4)要使该装置报警,汽车的最小重力为多少?
共享时间:2016-03-05 难度:3 相似度:0.83
193595. (2024•西工大附中•五模) 海洋表层海水和深层海水之间存在着20℃以上的温差,据测算,全球热带海洋的水温只要下降1℃,就能释放出1200亿千瓦的能量。图甲是我国首套20kW海洋漂浮式温差能发电装置搭载“海洋地质二号”船在南海成功完成海试图,图乙是海洋温差发电系统的原理图。蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热,汽化为高压蒸汽,蒸汽推动涡轮机转动,带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热,重新变为液态,再送回蒸发器循环使用。发电机的参数如表所示(g取10N/kg)
德优题库
额定发电功率 40kW
额定发电电压 400V
线圈电阻 0.1Ω
净重 100kg
底部面积 0.05m2
(1)把这台发电机放在水平地面上,对水平地面的压强为        Pa;
(2)发电机正常工作时,线圈电阻每秒钟产生的热量为多少J?如发电机的线圈用超导材料制作,则该发电系统的输出功率将提高百分之多少?
(3)已知煤电转换关系为β=380g/(kW?h),如果用烧煤的方法来发电,则这台发电机1h产生的电能需要烧多少千克煤?
共享时间:2024-05-04 难度:3 相似度:0.83
187351. (2025•曲江一中•三模) 学校开展了防溺水安全教育后,小华组设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V,报警器由电压表改装,R0是定值电阻,其阻值为10Ω;RP是压敏电阻,其阻值RP随水深h变化的图像如图乙所示。报警器浸入水下深度h大于等于1m时,报警器报警。通过计算回答:
德优题库
(1)报警器未浸入水中时,电流表的示数是多少?
(2)报警器浸入水下深度h为1m时,RP两端电压是多少?
(3)报警器浸入水下深度h为1m时,报警器响铃10s,压敏电阻RP产生的热量是多少?
共享时间:2025-04-09 难度:3 相似度:0.83
188151. (2024•唐南中学•六模) 随着科技创新教育在全市广泛开展,市教研室决定筹办2024年首届科技节暨“大科学”实验创新竞赛活动,某学校科技社团积极响应,网购了如图甲所示的3D打印笔,这是一支能在空气中书写的笔,似乎与神笔马良有点接近。3D打印笔通过加热,挤出热熔的PLA塑料丝,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状,帮你把二维的画面变成三维的物体,赋予您无尽的创造力。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印90s,电能表指示灯闪烁6次,刚好将12g的塑料丝从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为20W,R1、R2是用于发热的定值电阻,塑料丝的比热容为2×103J/(kg?℃)。求:
(1)3D打印笔快挡打印90s所消耗的电能;
(2)3D快挡打印90s时,塑料丝吸收的热量是多少焦耳;
(3)R2的阻值。
德优题库
共享时间:2024-05-16 难度:3 相似度:0.83

dyczwuyn

2017-05-13

初中物理 | | 解答题

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