电学计算题
1.电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多档位工作的要求。将电热炉接入家庭电路中。
(1)当电热炉只有发热电阻R1工作时，通过它的电流是多大?
(2)若要求电热炉发热功率最大，R1、R2应怎样连接?求出这个最大功率值。
(3)图34是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，……9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置C时，金属滑片将3、4触点接通，同时也将8、9触点接通。试分析旋转开关的箭头指向何位置时，电热炉的功率最大?
2．星期天，小明和妈妈一起去买电热水器，在眼花缭乱的商品中，售货员极力推荐的一种电热水器引起了小明的注意。这种电热水器叫即热式电热水器，又叫快热式电热水器。
售货员熟练地说出了以下5条优点：①不需预热；⑦节能省电；⑦不易结水垢；④体积小巧；⑤水温恒定。果真如此吗?小明和妈妈把这种新型的热水器和传统热水器进行了对比，他们发现传统的热水器有一个较大的水箱，当水箱内的水达到合适的温度才可以使用。而这种电热水器没有水箱。第4条优点是显然的。其他4条优点可信吗?
(1)请你从上面其余4条优点中，任选1条说明是否可信以及理由。
(2)小明家的电能表表盘如图35所示，若小明家购买最大额定功率为8kW的即热式电热
水器，通过计算回答小明家是否需要更换电能表?
(3)妈妈打算选择最大额定功率为3kW的即热式电热水器用作淋浴。已知—般淋浴所需热
水的流量为4—6L／min，水的比热容为4．2×lO3J／(kg．℃)，若冬天淋浴需要将水温升高30℃，通过计算说明妈妈选择的这个热水器是否合适?
3．如图23甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为Ω=401R ，电源电压及灯L 的电阻保
持不变。当1S 、2S 均闭合且滑片滑到b 端时，电流表1A 、2A 的示数分别为如图23乙、丙所示；当1S 、2S 均断开且滑片P 置于变阻器的中点时，电流表1A 的示数为0.4A ，求：
(1)电源的电压； (2)2R 的电阻；
(3)灯L 的电阻；
(4)整个电路消耗的最小电功率；
(提示：电路的总电阻最大时
消耗的电功率最小)。
4．如图同学们常见的家用饮水机，它的铭牌上标有：额定电压220V ，频率50Hz ，加热功
率350W 。将它接在220V 的电压下，
（1） 当它处于保温状态时，饮水机中的电流为0.1A ，这时饮水机消耗的电功率是多大？
（2）当它处于加热状态时，如果消耗的电能全部用来加热水，它能使热水罐中
0.5kg ，20℃的水的温度升高到90℃要多少时间？
（3） 它的工作原理比较简单：整个电路由一个电热元件R 1、一个限流电阻R 2和
一个温控开关S 组成（如图13）。当S 接a 时，电热元件R 1被接入电路中，
饮水机开始将水加热；当水温达到一定温度时，温控开关自动切换到b 处，
饮水机处于保温状态。请你按上述原理完成图13中的电路图。
5．如图是一条电热毯电路的示意图，R 0是发热电阻丝，R 是串
联在电路中的电阻，S 是控温开关。电热毯标牌上标有“220V
40W ”字样。问（不考虑温度对电阻值的影响）：
⑴、要使电热毯处于低温挡时，开关S 应处于什么状态？
⑵、发热电阻丝R 0的阻值是多大？
⑶、当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A ，则在10s 内电阻丝R 0产生的热量是多少？
6．小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图13摄氏度，充满水后，小明将调温开关调到如图13乙所示的位置。接通电源，加热指示图13
R R 0 220V
灯亮，达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：
（1）加热指示灯从亮到熄灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？
（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯灭需要多少时间？
（3）若实际经过2h30min 指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？(
)
7．如图10所示电路中，小灯泡L 标有“6V 6W ”字样，R 2＝3Ω，当S 1、S 2都闭合时，电
流表示数为1.2A ，这时小灯泡L 正常发光，求：
(1)电源电压U
(2)电阻R 1的阻值
(3)当S 1、S 2都断开时，小灯泡L 消耗的功率
8．小明家的电能表表盘如图16所示。
(1) 那么他家能接入电路的用电器的总功率最大为多少W ？
(2) 若只将一只冷暖两用空调机（铭牌如下表）接入电路中，持续制冷工作4.5h ，他家电能
表上的示数应变为多少？
(3) 小明单独使用一个小电器时，他测得电能表每
4min 转一圈，试求该小电器的功率。
9．一只标有“220V 100W ”的白炽灯，正常工作时两端的电压是多少？此时灯丝的电阻
是多少？正常工作1小时消耗电能是多少？
10．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V 。开关S 闭合后，电流表的示数为0.5A ，机型
KFR －27WG 主要功能
冷暖两用 制冷功能
840kJ/h 制热功能
1176kJ/h 电压
220V 输入功率(制冷)
0.96kW 图16 0 2 5 7 2 kWh KILOWATT-HOUR 220Ｖ 20Ａ 50～ 600Revs/k
电压表V l的示数为3V 。当把滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，电流表的示数为
0.3A 。
求：①电压表V2的示数；
②电阻R1的阻值；
③滑动变阻器的最大电阻；
④滑片移到最右端时，V l的示数及此时电路消耗的总功率。
11．如图5 所示电路，电源两端电压U＝7.5v , 且保持不变，R 为保护电阻，L 为标有“6 V 3w”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化。电
流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3v 。闭合开关S 后，要求灯
L 两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，
则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为。
12．张华在家看完电视后，习惯把遥控器一摁，就算把电视关了。有一次他发现电视机上还有一个指示灯亮着（实际上此时电视机处于待机状态）。于是他想：这时电视机是否还在消耗电能呢？一次父母要外出旅游，他征得父母同意，设计了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有用电器的电源插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去爷爷家住了3天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数。
记录数据如右表。问：
（l）张华外出这段时间里，他家的电视机消耗的电能是多少kw·h？
（2）张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W？
（3）桂林市人口共计约480万，估计有近60万台电视机，假设平均每台电视机每天处于待机状态15h，待机功率与张华家电视机相同，则每月（按30天计）共浪费的电能约为多少kw·h？
（4）要显著降低电视机这种不正常的电能消耗，你认为应该采取什么措施？
13．某同学用同一品牌型号如图所示的电水壶做物理实验，测得的数据填在了下面表格内．
请你根据以上数据进行计算与分析：
(1)计算出XX—l型电水壶的工作电流和壶中水所吸收的热量．
(2)计算出XX一2型电水壶所消耗的电能和烧水的效率．
(3)如果你为家里购买该品牌电水壶，你在选择型号时应该考虑到哪些问题并说明理由．14．冬天，伍珍同学使用电热毯时，发现电热毯有高温和低温档，她决定探究电热毯内部电路．图甲、乙分别为他和裘实设计的电热毯的模拟电路图(电炉丝相当于电热毯内部发热电阻)．
(1)图甲中定值电阻R1=10Ω(置于电热毯外部)，电炉丝R2＝20Ω，请计算低温档时发热
电功率；
(2)图乙中两根电炉丝R2=20Ω、R3＝10Ω，请计算高温档时发热电功率；
(3)请对两个同学设计的模拟的电路进行评估(请指出你认为好的设计电路，并说明优点
和缺点)。
