电功率专题练习。
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1．科技改变生活，据5月9日央视《新闻直播间》报道，近日一法国设计师设计出“太阳能树”，它的外形与普通盆栽很像，但“长”出来的是数块太阳能板叶子，可根据太阳的方向调整每块太阳能板的位置，从而确保最大限度地吸收太阳能，最后将能量储存在太阳能树底座内置的蓄电池内，底座上还拥有一个usb输出口，可以为手机充电，且其输出电压可根据实际需要进行调节。根据以上叙述请分析以下问题：
1)此太阳能树的叶子在接受光照时首先将太阳能转化为。
2)若此太阳能树的内置蓄电池的最大容量为4500mah，输入电压为6v。当将此太阳能树一次充电，再为某一手机充电，该手机的电池充电时输入功率是1.5w，充电时间为2h。
如果不考虑手机充电时能量损耗，则每次都将该手机完全放电后再开始充电，请计算可为此手机最多充几次电？
3)太阳能电池有很多优点，如使用寿命长，保养费用极低；但缺点是效率低，理论上最高效率只有25%，制造太阳能电池所需的单晶硅**昂贵。如果某一个家庭耗电1200kw·h，如果家用电器全部改用太阳能电池供电，假定太阳辐射能为800w/m2，按1年200天，每天6h光照计算，同时配有高效蓄电池。估计要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是多少？
2．ptc是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，ptc有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图1所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。
它的工作电路如图2所示，r0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。rt是ptc的电阻，它的电阻值与温度的关系如图3所示。该电热水壶在rt设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100w。
求：1)r0的阻值为多少？
2)当rt的温度为130℃时，电路中rt的实际功率为多少？
3．一天，厂家正在为一种新型电热水壶做宣传。只见宣传广告上写道“hr型电热水壶效率高、省时、省电，功率仅为700w，烧开一壶水仅需5min，是现代家庭必不可少的节能饮水器具”。过路的小科买了一个这样的电热水壶，壶身上标有“2.
5l”字样。回家后灌满水通上电，果然5min多点就把一壶水烧开了！己知水的比热容是4.
2×103j/(kg·℃)试计算并回答：
1)这壶水的质量是多少？
2)这壶水从20℃到烧开，需要吸收多少热量？
3)通过计算说明该广告是否可信。
4)你认为不法厂商最可能从电热水壶的哪项指标上做虚假宣传？为什么？
4．在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12v 18w”的电阻和若干开关、导线。
1)小科第一个完成设计，他设计的电路如图所示。他编制的试题是：“在图1所示的电路中，闭合开关s1，通电5min产生多少热量？”请你解答此题。
2)小宁思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路。他编制的试题是：“在小科设计的电路上再加一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、小功率之比是。”
请你在原图(1)中完成小科的设计，并将电路大小功率之比填入空格中。
3)小波经过认真思考后用了三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路。请你在图2的虚框内电路的基础上，画出小王所设计的电路图。
5．已知电阻r1和r2按如图甲所示的方式连接在电压为u的电源上，消耗的功率分别为p1和p2，若电阻r1和r2再按图乙的方式连接在同一电源两端，电路消耗的总功率为p，试证明：==
6．近年来，在宾馆、厂矿、医院、学校等单位使用全自动不锈钢电热开水器(外型如图1所示)越来越普遍。原因是它具有自动控水、自动测温、自动控温、热效率高、安全卫生、使用方便等优点。某电热开水器说明书上的铭牌如下表：
它的机械部分结构如图2所示，当容器内水面上升时，浮力球也随之上升，通过连杆推动活塞向左活动(如图3)，当水位到达一定位置时，活塞关闭进水口，停止进水；当容器内水量不足时，水面下降，浮力球随之下降，连杆带动活塞向右运动，进水口打开，向容器内进水。
1)根据所给数据，你知道该电热开水器电热管的电阻值大约为？
2)若电热开水器热转换效率为50%，那么该电热开水器在正常工作的情况下，把一个容量的20℃的水烧开，需要秒？(设容器内的气压为1个标准大气压)；
3)某次电路中只有该电热开水器工作的情况下，小明发现电热开水器所在电路中标有3000r/kwh的电能表在10min时间内转过了1020转，请你据此计算出电热开水器的实际功率是；
4)若在进水口处水的压强为4×104pa，活塞的横截面积为3.0×10-4m2，且当活塞正好堵住进水口时，连接活塞与浮力小球的边杆与水平面的夹角为45°(如图4所示)。若已知连杆支点上下长度之比为1∶3，不计连杆、浮力小球的重及及摩擦，则浮力小球的体积最小为多少？
(g取10n/kg)
7．有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆abo，压力传感器r(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其中ao长20cm，bo长5cm，压力传感器r的阻值与所受压力的关系如下表所示。
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6v。
1)电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器r消耗的电功率为多少瓦？
2)当重400n的学生站在踏板上时，通过压力传感器r的电流为多大？
3)电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触点b应向方向移动。(填“a端”或“o端”)
8．某农村学校食堂一个电热箱的电热丝烧断了，检修时发现电热箱的铭牌模糊不清，只能隐约看到“…额定电压220v…电阻48.4ω…”等字样。电子器材商店只有两种规格为“220v500w”、“220v2000w”的电热丝。
小科同学提出一个想法：将“220v500w”的电热丝截取一半替换烧断的电热丝，电热箱可使用。
1)通过计算说明，接入这样的电热丝，能符合电热箱额定功率的要求吗？并分析电热箱能否正常工作。
2)请你再提出一种想法，帮助学校食堂换上合适的电热丝。
9．下图是一种测量小汽车油箱内油量的装置的原理图。压力传感器r的电阻会随所受压力不同而发生变化，油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油还剩多少。已知：
压力传感器r的电阻与所受压力的关系如下表所示：(本题g取10n/kg)
若压力传感器r的上表面面积为5cm2，汽油密度为0.71×103kg／m3，电源电压为6v，请回答：
1)当油与箱总重为600n时，压力传感器r受到的压强是多大？
2)如果空油箱的质量为5.8kg，油量表指针指向2×10-2m3时，电路中的电流是多少？
10．如图甲所示，是表示自动测定油箱内油面高度的装置，其中o点是金属材料杠杆的支点。当油箱内油面高度在最高达1.2m，最低为0.
2m位置时，r与油面高度h的关系如图乙所示，定值电阻r0=10ω，a为油量表，它实际是一只量程为0~0.6a的电流表。电源电压为6v且恒定不变。
1)如图甲所示，定值电阻r0起作用。
2)在原来的电路中把电流表去掉，换成电压表并联在r的两端，如图丙所示，当油箱向外输油时，电压表示数(填“变小”或“变大”或“不变”)。
3)根据乙、丙两图电路分析，当油面高度降低到为0.2m不变时，此时定值电阻r0的消耗电功率为多少？
11．小科设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图发热体ab是一根阻值500ω的电阻丝，c、d是电阻丝ab上的两点，s′是一个温度控制控制开关。当开关s′闭合，开关s接通c点时，电阻丝每分钟放出的热量是q1；当s′闭合，s接通d点时，电阻丝每分钟放出的热量是q2；当s′断开时，电阻丝每分钟放出的热量是q3，此时测得c、d两点间的电压是33v。
1)按大小排列出q1、q2和q3的顺序是》。
2)将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20：10：3，则rdb：rcb：rab之比为多少？
3)求电源电压u和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量？
12．图甲是目前市场上出现的世界上热效率最高的一种新型热水器——空气能热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。图乙是其工作流程：压缩机将冷媒气体(与冰箱中的制冷物质氟利昂类似)变成高温高压气体，经冷凝器时被水箱内的水吸热变成液态，再经配套器件后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，液态的冷媒迅速变成气态，吸收大量周围空气的热量，并进入下一个循环。
如图丙为其电路部分的简化图。其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为q1，消耗的电能为q2，电能转化为被水吸收的能量为q3，最终热水得到的能量为q4。
它的热效率(q4/q2的比值)可以达到300%~500%。表为该空气能热水器的一些技术参数。根据上述信息回答下列问题：
1)工作时蒸发器中冷媒发生现象(填一种物态变化名称)。
2)此空气能热水器的额定输入电流是多少？(计算结果保留两位小数)
3)在不考虑热量损失时，用额定输入功率是1400w，热效率是400%的空气能热水器将200kg的水从15℃加热到55℃，理论上需要多少时间(已知200kg的水从15℃加热到55℃需要吸收3.36×107j热量)？与热效率是80%的电热水器相比，该热水器给同样多的水加热可节省多少焦耳的电能？
13．如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下：选择一根长1m的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡．在左侧离中点10cm的a位置用细线固定一个质量为150g、容积为80ml的容器。
右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
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