当加在白炽灯两端的电压与其额定电压相比变化不大时,可认为灯丝的电阻保持其正常工作时的电阻值不变.我们知道,在用电高峰期时,尤其是农村,家庭电路的白炽灯比正常发光时要暗些.
(1)请你分析发生上述现象的原因.
(2)一个标有“220V 40W ”的白炽灯泡,它正常工作时,灯丝电阻是多少?
【解】(1)用电高峰期,干路中电流增大,导致线路分担电压过多,从而使得加在灯泡两端电压不足220V。(本题若从线路上能量损耗的变化回答也可)
(2)
(3)
小芳利用电阻值分别为R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝,两个开关(S1、S2)和若干电线,设计一台有低、中、高三档不同的电功率的电取暖器,简化后的电路图如图9所示.求:
(1)电取暖器工作于低档时,S1、S2的断开或闭合情况是怎样的?此时电路的电流的电功率多大?
(2)电取暖器工作于高档时,S1、S2的断开或闭合情况是怎样的?此时电路的干路电流和电功率多大?(计算结果保留小数点后两位)
【解】(1)I1=1.82A,P1=400W
(2)I2=3.64A,I=5.46A,P2=800W,P=1200W
【2005湛江】小明家用的电能表及上月月初、月末的两次读数如图13甲、乙 所示.求:
(1)小明家在上月用电多少kW・h?
(2)小明家接有“220V 200W”电视机一台,“220V 1000W”电热水器一台,“220V 800W”电饭煲一个,问最多还能接“220V 40W”的电灯多少盏?
(3)小明将家中其他的用电器关闭,只让电热水器正常工作30min,问该电能表的转盘应转多少周?
【解】(1)上月用电W用=366kW・h-216kW・h=150kW・h
(2)电能表还能容纳的电功率P=220V×10A-200W-1000W-800W=200W
灯泡的盏数n=200W/40W=5
(3)电热水器做功为W=Pt=lkW×0.5h=0.5kW・h
电能表应转的周数N=0.5kW・h×600r/(kW・h)=300r
答:(1)上月用电150kW・h.(2)最多还能接5盏“220V 40W”的电灯.
(3)电能表的转盘应转300转.
电动摩托车实用、环保、污染少,很受人们的喜爱.现有某型号的电动摩托车的一些性能参数如表2所示:
表2
整车净重 | 80kg |
| 最高车速 | 45km/h |
蓄电池的电压 | 48V | 轮胎能承受的最大压强 | 2×105Pa | |
蓄电池类型 | 高能免维护铅酸型 | 车轮直径 | 40cm | |
一次充电储存的电能 | 3.5×lO6J | 行驶噪声 | 62dB |
(1)若该电动摩托车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10-2m2,那么其载重量最大不能超过多少kg?(取g=10N/kg)
(2)若该车以10m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为50N,电能转化为机械能的效率为80%,求该车充一次电后,以所述情况行驶时,最多能行驶多远?此过程中摩托车的工作电流是多大?
【解】(1)轮胎对地面的最大压力为F=pS=2×105Pa×1.5×10-2m2=3000N
车最大载重时总的质量为m总=G/g=F/g=3000N/10N/kg=300kg
所以车的最大载重量为m载max=m总-m车=300kg-80kg=220kg
(2)依题意,电能转化为机械能为W机=80%W电
所以,充一次电最多能行驶的距离为:
此过程所用时间为
所以,摩托车的工作电流为
[或
所以工作电流为
答:(1)载重量最大不能超过220kg.(2)充一次电以本题所述的情况行驶时,最多
能走5.6×104m.此过程中该车的工作电流为13A.
福建省节能宣传周的主题是:科学用电,共建节能型社会。提倡居民夏季期间空调温度设定在26℃~28℃。为响应倡导,小明将家中的一台额定电压为220V,制冷额定功率为1000W的空调,温度设定从原来24℃改为28℃,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2.5kW・h。求:
(1)这台空调正常制冷时,工作电流是多少?(计算结果保留一位小数)
(2)这台空调一个月(按30天计算)可节约电能多少kW・h?
(3)若某边远山区的“希望小学”,每间教室仅有两盏“220V 40W”电灯,那么小明家中的这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时?
【解】(1)约4.5A (2)750kW・h (3)937.5h
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