初中科学竞赛辅导《电学》经典计算20题(有答案)

初中科学竞赛辅导《电学》经典计算20题

1、手机、数码相机等电器中多使用可充电电池,电池上所标的"电压"和"容量"是两个重要参数。容量的单位通常为"毫安时"(符号mA-h)。某种可充电电池所标的电压是1.2V,容量是1300mA-h,请估算这种电池可储存的电能。

2、在电阻值为1欧、2欧、3欧、4欧的四根电阻丝中，选择恰当的电阻丝进行最简单的连接，制成一个电热器。将它接到24V的电源上，给1.6千克的水加热，若只有50%的热量被水吸收，可以在14分钟里使水温升高45℃，那么应当选用哪几根电阻丝？如何连接？

3．李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料、当地居民用电的价格是0.5元/度；瓶装液化气的价格是60元/瓶（每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2×107J/kg )；用液化气烧水的热效率约为30%，用电热水壶烧水的热效率约为90％。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。

4、有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示，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)，显示体重大小的仪表A(实质是电流表)。其中 AO：BO＝5：1，压力传感器只表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。

压力F／N 0 50 100 150 200 250 300 ．．. 电阻R／Ω 300 270 240 210 180 150 120 ．．．设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4．68V，取g＝10N／kg。请回答：

(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处?

(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少?

(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少?

5、为锻炼身体,小明利用所学科学知识设计了一个电子拉力计,图

甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻

不计，P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω，a、b是一根长为

5cm的均匀电阻丝，阻值R ab=25Ω，电源电压U=3．OV，电流表的量

程为 O～0.6A, 当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端．已知该

弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。

（1）小明在电路中连入R O的目的是 .

（2）从图乙可知，弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间成。（填正比或反比）

（3）小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时, 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 A 处.

（4）通过计算说明, 电流表表盘的0.6A 处应标多少牛?

6．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V ，R 0为定值电阻，A 为油量指示表(实质是一只量程为0～0．6 A 的电流表)， Rx 为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小)。关于压敏电阻Rx 的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示：ρ汽油=0.71×103

kg ／m 3

，取g=10N ／kg

Rx 所受液体压强值／Pa 0 1420 2840 4260 5680 Rx 对应的电阻/Ω

45

27

15

5

2.5

(1)油箱是圆柱形容器，底面积为0.15m2，油箱内汽油高度达到60 cm 时油箱即装满，油箱装满时，油量指示表的示数如图(乙)所示。当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值。

(2)为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300 km 路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E ”处，如图(丙)所示，问该汽车每行驶100km 消耗汽油多少升?

7、如图所示的电路中，电源电压U 恒定且小于10伏，R 1=15欧，滑动变阻器的最大值为20欧，小灯泡的电阻R L

100 200 300 6 5 4 3 2

1

F /

△L /cm

0 图乙

A

拉环 弹簧

R 0

R 1 b a P

图甲

（甲）

8、AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间．由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻．为了确定漏电处的位置，维修人员做了以下测量：

（1）在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在A、C两端，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V．

（2）在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端，此时在甲地刖同‘型号的电压表测得A、C阳端的电压为50V．

如果AB和CD导线每千米电阻值为2Ω，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远？绝缘皮破损处的漏电电阻是多大？

9、小李想利用实验室提供的器材测量某未知电阻R x（阻值约为500Ω）的阻值，实验室提供的器材有：电压为9V的理想电源、滑动变阻器R（100Ω，2A）、电流表（量程为0～0.6A，分度值为0.02A）、电压表（量程为0～6V，分度值为0.1V）各一个，开关两只S1和S2，导线若干。小李设计了如下图所示的电路进行测量，你认为他能否测出未知电阻R x的阻值？请计算分析说明。

10．下表为某同学家中一品牌洗衣机所用的电动机的工作参数：

名称额定电压

(伏) 频率(赫) 工作电流

(安)

电阻(欧)

洗涤电动机220 50 20

脱水电动机220 50 0.8 18

其中，洗涤电动机的工作电流已模糊不清，他想用所学知识把它测出来。于是，他将家中的其它用电器都关闭，只让洗衣机工作。洗衣机工作时，经过进水、洗涤、排水、脱水等程序。洗衣机洗涤时，洗涤电动机要经历正转、停、反转的过程，其时间分配如图(单位：秒)。该同学测得一次洗衣服的全过程中，洗涤时间为14分钟，脱水时间为2分钟，标有“3000r ／kwh”的电能表表盘恰好转过了84圈。则：

(1)不考虑进水、自动排水时控制系统和指示灯的耗电，一次洗衣的全过程大约消耗多少电能?

(2)洗涤电动机的工作电流是多少?