初中物理综合计算

8．电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。

图是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。

其中R2是主加热器，R1是保压加热器。

接通电路后，开关S自动与触点b接通，开始加热。

当锅内温度达到105℃时，开关S自动与b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。

现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。

已知消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)。

求：
(1)电压力锅在加热状态时的电流。

(2)电压力锅多少秒后开始保压?
(3)电压力锅在此30min内消耗的电能。

9．小华家买了一个家用电吹风，如图甲，其简化电路如图乙所示，主要技术参数如右表。

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请解答如下问题：
（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？
（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）
11．如图1为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图1中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图2，热敏电阻和加
热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V．
（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量；
（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？
2．图所示的是恒温箱的简易电路图．其工作原理是，接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到温度计金属丝A所指的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路，电热丝停止加热．当箱内温度低于金属丝A所指的温度时，控制电路断开，衔铁被，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定．
3．热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻，它的阻值随温度的变化会发生明显改变，图12甲所示是某热敏电阻的R-t图像。

图12乙所示为一个用该热敏电阻R和继电器组成的简单恒温箱温控电路。

继电器线圈的电阻R0为150Ω，电源E1两端的电压为6V且保持恒定。

AB之间接加热电阻丝作为加热器，加热器的工作电压为220V。

继电器衔铁未吸合时，加热电阻丝工作，恒温箱的温度将升高。

继电器衔铁被吸合后，加热器停止工作。

通过调节可变电阻R' 的大小，可以设置恒温箱的温度。

当R' =100Ω时，刚好可以实现100℃的恒温控制。

如果要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度，那么可变电阻R' 的阻值调节范围应该在______Ω之间。

4．如图所示是一种利用电磁铁来控制温度的恒温箱的工作原理图。

当恒温箱中的温度达到35℃时，恒温箱中的电热器将工作。

（选填“开始”或“停止”）
5．如图所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。

R为热敏电阻(置于恒温箱内)，阻值随温度变化的关系如图所示。

恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。

(1)图中所示状态，电路处于加热还是未加热?
(2)恒温箱的温度为100℃时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少?
(3)电阻R′，有什么作用?
6．图l0是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。

长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平(薄金属
板电阻不计)，已知电源电压恒为6V ，小灯泡标有“2V 2W”字样(灯丝电阻不变)。

两金属板间的湖水电阻R 与x 的关系如图11所示(x 为容器内水柱高度h 的倒数)。

求：
(1)小灯泡的额定电流。

(3分)
(2)湖水水位高于警戒水位多少米时，灯泡正常工作。

(3分)
(3)将电流表改为水位计，水位计的刻度是否均匀，说明理由。

(4分)
1．如图所示A 是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。

长方柱形绝缘容器A 内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。

已知电源电压恒为6 V ，小灯泡标有“2 V 2 W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。

两金属板间的湖水电阻R 与x 的关系如图B 所示（x 为容器内水柱高度h 的倒数，即x=1/h ）。

则下列说法正确的是
A.小灯泡的电阻是1Ω
B. 当湖水水位高于警戒水位5m 时，灯泡正常工作
C. 当湖水水位高于警戒水位0.4m 时，电流表示数为0.6A
D. 将电流表改为水位计，水位计的刻度是均匀的
12．如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R 是滑动变阻器，它的金属滑片 是杠杆的一端，且受定位挡板限制只能在电阻上滑动，当油面在A 处时，滑动变阻器的滑 片恰好在最下端；当油面在B 处时，滑动变阻器的滑片在最上端．从油量表（由电流表改装 而
成）指针所指的刻度，可以知道油箱内油面的高度．现已知油的密度ρ=0.8×103kg/m 3， 电
源电压是6V ，定值电阻R ’的阻值是12Ω．
图A 图B
(1)若浮标有2×10 -4 m3的体积浸入油中，则油对它的浮力是多大？(g取10N/kg)
(2)当油面处在A处时，电流表示数为多少？
(3)已知电流增大时，电流表指针向右偏转，则。

A.油面下降时，电流表指针向右偏转
B．油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C。

油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D．油箱内的油越少，流过电流表的电流越大
7．为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示．当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω．在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω．求：
（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；
（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾．
10．小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图所示。

他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图所示。

闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。

已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。

(1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。

请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)是红灯
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R 的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)。

(3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少?
(4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害。