北师大版九年级年级全一册 第十三章 电功和电功率
一、单选题
1.如图所示,电路电源电压不变,滑动变阻器为“20Ω 0.5A”、小灯泡的额定电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,只闭合开关S2时,小灯泡正常发光,将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处,再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A,闭合开关S1、S2,在电路安全情况下,下列说法不正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为1.2W
B.电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J
C.电路的最大功率为3.6W
D.滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω~20Ω
2.如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光.则故障可能是( )
A.ac间断路 B.bd间断路
C.灯泡L2断路 D.b点到零线之间断路
3.假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h,过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h
B.冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C.冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
4.小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示。其中,电源两端电压为6V恒定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当环境温度降低,电压表的示数变大
B.当环境温度为40℃时,电压表的示数为4V
C.当电压表的示数为2V时,环境温度为20℃
D.当环境温度为50℃时,定值电阻R0在1min内消耗的电能为240J
5.以下估测值中,最符合实际的是( )
A.一间15m2的卧室内空气的质量约为60kg
B.电饭锅正常焖饭时使用的加热档的功率约为50W
C.一张课桌的高度约为1000cm
D.家用节能灯的工作电流约为2A
6.图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是( )
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电2000kW·h
C.1 kW·h相当于3.6×105J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5 kW·h
7.关于家庭电路安全用电的说法正确的是( )
A.电冰箱的金属外壳应该与大地相连
B.家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
C.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体
D.更换灯泡前不用断开电源开关
8.如图甲的电路中,电源电压为且保持不变,闭合开关后,滑片从端移动到端的过程中,电压表的示数与电流表的示数的关系图像如图乙,下列判断正确的是( )
A.的阻值为 B.电路消耗的最小功率为
C.滑动变阻器的最大阻值为 D.电路消耗的最大功率为
9.如图所示的做法中符合安全用电原则的是( )
A.用湿抹布擦发光的灯泡
B.发现有人触电迅速切断电源
C.用手指触碰插座的插孔
D.多个大功率用电器同时用一个插座
10.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动适当位置时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.灯泡变暗,电路中总功率变小 D.灯泡变亮,电路中总功率变大
二、填空题
11.某金属导体两端的电压为12伏,在10秒内通过该导体横截面的电荷量为6库,则通过该导体的电流为______安,电流通过该导体做的功为______焦,该导体的电阻为______欧。若该导体被剪短一半,再接回原电路中,通过导体的电流______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
12.石墨烯被认为是一种未来革命性的材料,这种材料在一定条件下电阻可以降为零,因此可用于制作______(选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)。这一特点可以在生活中用于______(选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“白炽灯的灯丝”)。
13.如图所示,电源电压不变,开关S闭合,S1由闭合到断开时,电压表的示数由12V变为8V,此时电路的总功率___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),定值电阻R1与R2的电功率之比为___________。
14.如图所示电路,电源电压为18V,电流表量程为“0~3A”,电压表V1量程为“0~6V”,电压表V2量程为“0~15V”,滑动变阻器规格为“48Ω 2A”,小灯泡L标有“12V 12W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路安全的情况下,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,电路的最大总功率为________W,灯泡的最小功率为_________W。
15.小明同学用如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率,电源电压恒为4.5V。小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图像如图乙所示。则小灯泡的额定功率是______W。当滑动变阻器的滑片在最右端时,整个电路10min内消耗的电能是______J。
三、综合题
16.2021年11月30日,娄底市城市生活垃圾焚烧发电项目点火仪式举行。据了解,该项目列入了国家“十三五”生物质发电规划布局,是娄底市重点公益项目,预计日处理生活垃圾800t,能大力缓解娄底市垃圾填埋占地压力,有效解决垃圾围城难题,为促进地区经济发展、改善环境、建设美丽新娄底作贡献。若每天800t生活垃圾都完全燃烧[生活垃圾的热值q=3×106J/kg]。求:
(1)每天生活垃圾燃烧放出的热量;( )
(2)若上述热量的33%用来发电,则每天可转化的电能为多少J;( )
(3)图甲为市面上流行的新型电饭锅,采用了“聪明火”技术,能自动控制温度变化,其简化电路如图乙所示。当该电饭锅两端电压为220V时,在其煮饭的30min内,通过电饭锅的电流随时间变化的图像如图丙所示,则:
①该电饭锅在高温挡正常工作时开关的闭合情况是___________;
②问题(2)中每天垃圾燃烧转化的电能可使该电饭锅完成多少次煮饭工作?(不考虑电饭锅的使用寿命)( )
17.阅读短文,回答问题:
扫地机器人
扫地机器人,能自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式,将地面杂物吸纳进自身的垃圾收纳盒(如图所示),机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体:前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物,红外线传输距离远,但遇上浅色或是深色的家居物品它很难反射回来;超声波技术类似蝙蝠采用声波来侦测判断物品及空间方位。现有一款扫地机器人,额定电压为12V,额定功率为30W,电池容量为2500mA h,当剩余电量减为电池容量的20%时,它会主动寻找充电器充电。(电池容量指放电电流与放电总时间的乘积)。
扫地机器人吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表所示。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积,吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。请回答以下问题:
真空度(Pa) 400 450 500 550
风量(m3/s) 0.025 0.020 0.017 0.015
吸入功率(W) 10.00 9.00 8.50 ……
(1)当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用 ______(选填“超声波”或“红外线”)感应器效果较好。
(2)机器人正常工作时的电流为 ______A;充满电后至下一次自动充电前能够连续工作的最长时间为 ______min。
(3)根据表格数据,当风量为0.015m3/s时,吸尘电机的吸入功率为 ______,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为 ______;上述风量下,10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 ______kg。(取ρ空气=1.3kg/m3)
18.阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的20%增大至最大值的70%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示,汽车的某些参数如下表所示。(燃油热值q=4.0×107J/kg)
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
(1)混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,如图所示是汽油机的___________冲程,若飞轮转速是2400r/min,则每秒对外做功___________次;
(2)若汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,目的是___________;
(3)下列说法不正确的是___________
A.蓄电池充电时电能转化为化学能 B.司机遇到紧急情况刹车时,人会向前倾
C.行驶时轮胎发热是因为热传递 D.测试过程中汽车行驶时的牵引力为2000N
(4)整个测试过程中,该汽车发动机的牵引力做功为___________J,同时蓄电池获得的电能为___________J,经过测试可以大致计算出,在这种情况下汽车的能量利用率为___________;
(5)在汽车的测试过程中,若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能
①该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶___________km;
②该车所能达到的最大速度为___________km/h。
19.如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R1、R2为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装______,B处应安装______(选填“电动机”或“电阻丝”);
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关______;
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30℃,假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则R1:R2=_______;
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A.只闭合开关S2时,只有灯泡串联接入电路,小灯泡正常发光,说明电路电源电压为6V,将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处,再闭合开关S1,灯泡与变阻器并联,电流表测量干路电流,变阻器所在支路电流为
由并联分流可知,灯泡所在支路的电流为
则小灯泡的额定功率为
故A正确,A不符合题意;
B.滑动变阻器接入最大阻值时,电路中的电流最小,消耗最小功率,由题意可知干路电流为0.5A,即
工作10s所消耗的电能为
故B错误,B符合题意;
C.闭合开关S1、S2,当滑动变阻器接入阻值越小时,干路电流越大,当干路电流达到最大量程0.6A时,此时电路消耗最大功率,为
故C正确,C不符合题意;
D.当干路电流达到最大量程0.6A时,滑动变阻器接入阻值最小,此时变阻器支路电流为
此时滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入阻值越大,电路越安全,则连入的阻值范围是15Ω~20Ω,故D正确,D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】
A.保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,则插座上孔与火线之间电路正常,故A错误;
BC.测电笔插入插座下孔氖管发光,正常情况下插座下孔氖管不发光,所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路,则灯泡L2未断路,零线部分bd间断路。故B正确,C错误;
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,则灯泡L1所在电路正常,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】
A.电能表原来的示数为2021.6kW·h,7天电能表的示数为2028.6kW·h,则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确;
B.冰箱功率为200W,合0.2kW,电冰箱在这7天内工作的总时间为
t=
则冰箱每天平均工作的时间为
t'=5h
故B错误;
C.冰箱正常工作1min消耗的电能为
W'=Pt''=0.2kW×h=
电能表的转盘转的圈数为
n==2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转,故C错误;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电路中消耗电能变快,电能表转盘的转速变快,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】
A.由图甲可知,两个电阻串联,电压表测量R0两端的电压,由图乙可知,环境温度降低时,热敏电阻R1的阻值增大,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压增大,根据串联电路电压特点可知,R0两端的电压变小,即电压表示数将变小,故A错误;
B.由图乙可知,环境温度为40℃时,R1=20Ω,电路中的电流
R0两端的电压
U0=IR0=0.15A×20Ω=3V
故B错误;
C.当电压表的示数为2V时,电路中的电流
R1的阻值
由图乙可知,此时环境温度为20℃,故C正确;
D.由图乙可知,环境温度为50℃时,R′′1=10Ω,电路中的电流
定值电阻R0在1min内消耗的电能
故D错误。
故选C。
5.A
【详解】
A.一般卧室的高度为3m,空气的密度为,一间卧室中空气的质量约为
约为60kg,故A符合题意;
B.电饭锅正常焖饭时,工作电流在5A左右,使用的加热档功率约为
故B不符合题意;
C.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约为中学生的身高的一半,故在80cm左右,故C不符合题意;
D.家用节能灯的功率在10W左右,根据可得
故D不符合题意。
故选A。
6.D
【详解】
A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
B.由图可知,5月初电能表的示数W1=1042.8kW·h,6月初电能表的示数W2=1242.8kW·h,则该家庭在这段时间内总共用电
W=W2-W1=1242.8kW·h-1042.8kW·h=200kW·h
故B错误;
C.电能表的计量单位是kW·h
1kW·h=3.6×106J
故C错误;
D.1200r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能
W′=kW·h=0.5kW·h
故D正确。
故选D。
7.A
【详解】
A.有金属外壳的电冰箱应使用三孔插座,让金属外壳接地可以防止金属外壳带电而发生触电事故,故A正确;
B.家庭电路中,空气开关跳闸可能是因为电路发生了短路,也可能是电路的总功率过大,故B错误;
C.使用试电笔时,手指不能接触笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,故C错误;
D.更换灯泡前,应断开电源开关,以防止人接触用电器时触电,故D错误。
故选A。
8.B
【详解】
A.由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑片从端移动到端的过程中,滑动变阻器阻值变小,电流表示数变大,电压表示数变小,由图乙可知,电路中的最大电流为0.6A,此时滑动变阻器两端电压为0,此时滑动变阻器阻值为0,电路中只有定值电阻,所以定值电阻R1的阻值为
故A错误;
BD.由图乙可知,电路中的最大电流为0.6A,电路中的最小电流为0.2A,由可知,电路消耗的最小功率为
电路消耗的最大功率为
故B正确,D错误;
C.当滑片在b端时,滑动变阻器的阻值最大,电路中的电流最小,滑动变阻器两端电压最大,由图乙可知,当滑片在b端时,电路中的电流为0.2A,滑动变阻器两端电压为4V,滑动变阻器的最大阻值为
故C错误。
故选B。
9.B
【详解】
A.用湿抹布擦发光的灯泡,水可以导电,有可能会造成触电事故,故A不符合题意;
B.发现有人触电时,应该立即切断电源,可防止救人时引发新的触电事故,故B符合题意;
C.安全用电要求不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故C不符合题意;
D.一个插线板供多个大功率用电器同时工作,易造成干路电流过大而发生过载,故D不符合题意。
故选B。
10.D
【详解】
AB.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器分得的电压变小,即电压表的示数变小,故 AB 错误;
CD.由串联电路的电压规律可知,灯泡两端的电压变大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以由P=UI 可知,灯泡的实际功率变大,则灯泡变亮,电源电压保持不变,由P=UI可知,电路的总功率变大,故C错误,D正确。
故选D。
11. 0.6 72 20 增大
【详解】
[1]通过该导体的电流
=0.6A
[2]电流通过该导体做的功为
W=UIt=12V×0.6A×10s=72J
[3]导体的电阻为
=20Ω
[4]若该导体被剪短一半,导体的电阻较小,再接回原电路中,由可知通过导体的电流变大。
12. 超导体 电动机线圈
【详解】
[1]超导体是电阻为零的导体,石墨烯在一定条件下电阻可以降为零,可用于制作超导体。
[2]超导体电阻为零,根据焦耳定律可知,超导体通电后不会产生热量,因此不能应用于电饭煲发热丝和白炽灯的灯丝;可应用于电动机线圈,使电动机工作时不会发热,提高电能转化为机械能的效率。
13. 变小 1∶2
【详解】
[1]根据电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测量电源电压,因此电源电压为12V;开关S闭合,S1断开时,R1、R2串联,电压表测量R2两端电压;因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,电路的总电阻增大,由可知,开关S闭合,S1由闭合到断开时,电路的总功率变小。
[2]因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以S1断开时,R1两端电压
U1=U-U2=12V-8V=4V
串联电路各处电流相等,定值电阻R1与R2的电功率之比为
P1∶P2=U1I∶U2I=U1∶U2=4V∶8V=1∶2
14. 9 1.08
【详解】
[1]小灯泡的电阻为
当电压表V1示数最大时电路中电流最大,最大电流为
电路的最大功率为
[2]当滑动变阻器电阻全部接入电路时,此时电路中电流最小,最小电流为
电压表V2的示数最大,最大值为
V1示数最小,最小值为
各个仪表都不会超过量程,灯的最小功率为
15. 1 270
【详解】
[1]小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率
PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W
[2]滑动变阻器与灯泡串联,当滑动变阻器的滑片在最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,电路最小电流IL′=0.1A,整个电路10min内消耗的电能
W=UIL′t=4.5V×0.1A×10×60s=270J
16. 2.4×1012J 7.92×1011J S、S1都闭合 8×105次
【详解】
(1)[1]每天生活垃圾完全燃烧放出的热量
Q放=mq=800×103kg×3×106J/kg=2.4×1012J
(2)[2]放出热量转化的电能
W=Q放η=2.4×1012J×33%=7.92×1011J
(3)①[3]由图乙知,开关S、S1都闭合时,两个电阻并联在电路中,电路中的总电阻较小,据 知,此时电路消耗的电功率较大,为高温挡;开关S闭合、S1断开时,电路中只有R1工作,电路中的电阻较大,处于低温挡。
②[4]由图丙知,电饭锅煮一次饭过程中,高温档电流I1=3A,工作时间
t1=10min+5min=15min
低温档电流I2=2A,工作时间
t2=5min+10min=15min
所以煮一次饭消耗的电能
W1=UI1t1+UI2t2=220V×3A×15×60s+220V×2A×15×60s=9.9×105J
则每天燃烧垃圾放出的热量转化成的电能可使电饭锅完成煮饭的次数
17. 超声波 2.5 48 8.25W 33% 11.7
【详解】
(1)[1]当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时,红外线将直接穿过而没有回波,这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物,所以不能使用红外线感应器,使用超声波感应器较好。
(2)[2]由P=UI得,机器人正常工作时的电流为
[3]充满电后的电池容量为Q1=2500mA h,下一次自动充电前的电池容量为
Q2=ηQ1=20%×2500mA h=500mA h
消耗的电池容量为
Q=Q1﹣Q2=2500mA h﹣500mA h=2000mA h
正常工作时的电流
I=2.5A=2500mA
由 得,连续正常工作的最长时间为
(3)[4]由表格中二数据可知
400Pa×0.025m3/s=10W
500Pa×0.017m3/s=8.50W
故吸入功率等于真空度与风量的乘积,当风量为0.015m3/s时,真空度为550Pa,吸尘电机吸入功率为
P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W
[5]此时其效率为
[6]当风量为0.015m3/s时
t=10min=600s
通过吸尘电机排出的空气体积
V=0.015m3/s×600s=9m3
由 得,通过吸尘电机提出的空气质量
m=ρ空气V=1.3kg/m3×9m3=11.7kg
18. 做功 20 增大牵引力 C 1×108 5×107 37.5% 80 60
【详解】
(1)[1]进、排气门关闭,火花塞点火,活塞下行,此时为汽油机的做功冲程。
[2]飞轮转速为
n=2400r/min=40r/s
飞轮每秒转40转;已知汽油机每个工作循环中,飞轮转动2转,对外做功1次,因次,汽油机每秒对外做功20次。
(2)[3]根据公式可知,当功率P恒定时,减慢车速v,可以使汽车获得更大的牵引力F。
(3)[4]A.蓄电池充电时,电能转化为化学能存在电池中,待蓄电池被使用时,存储的化学能又转化为电能,实现对外供电,故A正确,不符合题意;
B.司机遇到紧急情况刹车时,由于惯性,人有继续保持向前运动的趋势,故人会前倾,故B正确,不符合题意;
C.行驶时轮胎发热,是因为摩擦力对轮胎表面做功,导致轮胎内能增加,温度升高,故C错误,符合题意;
D.测试过程中汽车以v=50km/h匀速行驶,故汽车处于平衡状态,水平方向所受的牵引力与摩擦阻力相等,结合图乙可知,此时汽车受到的摩擦阻力为2000N,故其牵引力也为2000N,故D正确,不符合题意。
故选C。
(4)[5]汽车以v=50km/h匀速行驶t=1h,行驶的距离为
s=vt=50km/h×1h=50km=5×104m
牵引力为F=2×103N,则牵引力做功为
W=Fs=2×103N×5×104m=1×108J
[6]蓄电池储存的能量的最大值为W电池=1.0×108J,能量由最大值的20%增大至最大值的70%,获得的电能为
W获得=(70%-20%)×W电池=5.0×107J
[7]汽油燃烧释放的能量为
Q放=mq=10kg×4.0×107J/kg=4×108J
在这种情况下汽车的能量利用率
(5)[8]当汽车速度为v0=25km/h,根据图乙可知,汽车受到的摩擦阻力为
f0=1000N
设汽车最远行驶距离为s0,电池最大输出能量为
Wmax输出=80%×1.0×108J=8×107J
则汽车最远行驶距离为
[9]根据图乙可知,汽车所受阻力与速度的关系为
fx=40N·h/km×v=144N·s/m×v
汽车电机输出功率与速度、阻力的关系为
P电机=fxv=144N·s/m×v2
电机最大输出功率为Pmax=40kw时,可以获得最大速度
19. 电阻丝 电动机 S S和S1 1:2 变小
【详解】
(1)[1][2]电阻用来发热,电动机用来产生风,若A处装电动机,B处装电阻,则B处产生的热无法被风带出,会烧坏电吹风,因此A处应装电阻,B处装电动机,风将产生的热带出,形成热风。
(2)[3]要吹冷风状态,则电阻不工作,电动机工作,应闭合开关S。
[4]要吹暖风,由图,R1工作、R2不工作,因此应闭合开关S、S1 。
(3)[5]电吹风处于“暖风”状态时,R1和电动机并联,从出风口吹出的空气温度升高了20℃,此时发热功率为
处于“热风”状态时,R1、R2、电动机并联,从出风口吹出的空气温度升高了30℃,此时发热功率为
假设这两种状态下的热效率相同且都为η,则二种情况下空气吸热分别为
两式相比得
化简整理得
可求得
(4)[6]电阻丝升华,会变细,电阻值会变大,为纯电阻电路,根据功率公式
可知,电阻增大时,发热功率会变小。
答案第1页,共2页
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