60 preguntas sobre física y electricidad en secundaria.
2. La bombilla "PZ 220-25" está conectada en un circuito de 220 voltios. ¿Cuál es la corriente que fluye a través de la bombilla? ¿Cuál es la resistencia de la bombilla en este momento? Si la bombilla está conectada a un circuito de 210 voltios, ¿cuál es la potencia real de salida?
3. La resistencia de la resistencia R1 es 10ω. Cuando las resistencias R1 y R2 están conectadas a través de la fuente de alimentación de alguna manera, el voltaje en R1 es de 9 V. Cuando las dos resistencias están conectadas a través de la misma fuente de alimentación al revés, el voltaje en R1 es de 3V. Encuentre la resistencia de R2.
4. Se sabe que el voltaje de la fuente de alimentación es de 10 V. Si una bombilla y un reóstato deslizante están conectados en serie en el circuito, el voltaje a través del reóstato deslizante es de 4 V y la corriente que fluye a través de él es de 2 A.
1. Xiao Ming tiene una estufa eléctrica marcada como "220 V, 800 W", que puede hervir una olla de agua en 10 minutos al voltaje nominal. Un día, usó esta estufa eléctrica para hervir la misma olla de agua en el mismo ambiente (la temperatura y presión del aire eran las mismas), y le tomó 12 minutos. ¿Podrías ayudar a Xiao Ming a calcular cuál era el voltaje de la fuente de alimentación en ese momento? ¿Qué condiciones de aproximación usaste en tus cálculos?
2. Al realizar experimentos eléctricos, es necesario medir una corriente de aproximadamente 0,5 A, pero en ese momento solo había un amperímetro con un rango de 0,3 A en el laboratorio. Si tiene a mano una fuente de alimentación para estudiantes de 12 V, un reóstato deslizante de 0 ~ 50 ohmios, un cable de resistencia de horno eléctrico, cables e interruptores, ¿existe alguna forma sencilla de aproximar temporalmente el rango del amperímetro a 0,6 A? Dibuje un diagrama de circuito y describa brevemente los pasos.
Xiaofang tiene un hervidor eléctrico para hervir agua. La placa de identificación dice "220V, 1000W". Ayúdela a diseñar un método para medir la eficiencia de esta tetera al hervir agua. Anotar los equipos utilizados, los procedimientos de medición y derivar fórmulas de cálculo.
4. Hay una cascada. Cada minuto caen 60 metros de agua desde una altura de 50 metros. Quiero usarlo para construir una pequeña central hidroeléctrica. Si el 70% de la energía mecánica del agua se convierte en energía eléctrica y el voltaje de transmisión es de 10000 voltios, ¿cuál es la corriente en el conductor? (g = 10N/kg).
5. La distancia entre A y B es L, durante la cual se tiende una línea telefónica que consta de dos cables. La resistencia por unidad de longitud de un solo cable es R (la unidad de R es ohmios/metro) y el terminal B está conectado a una resistencia de carga. Si los dos cables están conectados debido a daños en la capa de aislamiento en algún lugar en el medio de la línea, para conocer la ubicación de la conexión, le daré una fuente de alimentación regulada directa con un voltaje de U y un amperímetro con un adecuado rango. ¿Cómo encontrar la distancia de la pieza dañada a la pieza dañada y la resistencia de contacto?
6. Cuando el consumo de energía del circuito de iluminación alcanza su punto máximo, la lámpara se atenuará porque el voltaje a través de la lámpara disminuye. Un compañero de clase quería medir el voltaje real en la lámpara, pero no tenía un voltímetro de CA a mano. Sólo tenía un reloj, un soldador con una placa de identificación y un vatómetro en funcionamiento con una placa de identificación en el tablero de distribución. Usó estos dispositivos para calcular el voltaje real entre los electrodomésticos en los circuitos de iluminación. Por favor explique su método de cálculo.
7. Hay dos tipos de bombillas, etiquetadas (110V 60W) y (110V 25W). Conéctelos al circuito de iluminación del hogar.
(1) ¿Se puede utilizar uno de ellos en serie? Por favor explique por qué.
(2) Si se mezclan y usan dos tipos de bombillas en el mismo circuito, y ambas pueden emitir luz normalmente, ¿cuántas se deben usar al menos y cómo conectarlas?
(3)¿Cuál es la potencia eléctrica total en este momento?
8. Entre las cuatro resistencias con la misma apariencia, tres resistencias tienen el mismo valor de resistencia. Para seleccionar resistencias con diferentes resistencias y determinar si su resistencia es demasiado grande o demasiado pequeña, Xiaohua diseñó el circuito como se muestra en la figura. Después de cerrar el interruptor, descubrió que la corriente fluía de Q a P y que la aguja del galvanómetro se desviaba hacia la derecha. Ayúdelo a completar el experimento y responda cómo obtuvo los resultados. (Es necesario escribir el proceso de operación experimental, y el proceso debe ser lo más simple posible.
9. En la actualidad, el sistema de suministro de energía de los edificios nuevos ya no utiliza fusibles, sino que utiliza control automático de seguridad. circuitos Cuando la carga eléctrica es demasiado grande o se produce un cortocircuito. Cuando la persona parada en el suelo toca el cable vivo, el circuito se cortará automáticamente para garantizar la seguridad personal. Circuito Después de moverse, vio que el tomacorriente de pared era tres. -cable.
Para instalar el televisor, compró un tomacorriente, lo enchufó a un tomacorriente de tres clavijas y luego enchufó el televisor al tomacorriente de la regleta. Pero cuando se enciende el televisor, todos los enchufes de la habitación se cortan, lo que indica que el circuito se corta automáticamente. Cuando miré la caja de distribución, efectivamente estaba "disparada" (el interruptor principal se cortó automáticamente).
¿Hay algún problema con el televisor? ¿Consume demasiada energía? Apague el interruptor principal con la mano y conecte otros aparatos eléctricos que garanticen el funcionamiento normal en esta placa de cierre hasta que la pequeña lámpara de escritorio solo consuma 15 vatios, y así siga. Sin embargo, conecté el tablero de anuncios a otros enchufes de la pared y todo funcionó bien. ¿Cuál podría ser el problema? ¿Por qué sucede esto? ¿Cómo solucionarlo?
10.1996 Estudiantes de la Universidad de Tsinghua y la Universidad de Hong Kong desarrollaron conjuntamente un coche solar. El área del panel receptor solar de la batería del vehículo es de 8m2. Cuando apunta hacia el sol, la batería puede producir 120 V y entregar 10 A al motor del automóvil. La resistencia CC del motor es 4ω y la potencia radiante por unidad de área cuando el sol brilla sobre el suelo es 65430.
1. ¿Qué eficiencia tiene la célula solar de este coche? ¿Con qué eficiencia un motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica?
2. Si la potencia total de la radiación solar es de 3,9×1,026 W, y la pérdida de energía de la luz solar es del 28% en su camino a través del espacio y la atmósfera terrestre hasta la Tierra, entonces también se sabe que el área de una esfera con radio r es S = 4πR2. Calcule la distancia del sol a la tierra basándose en estos datos.
11. La potencia total del grupo electrógeno de la central hidroeléctrica de Liujiaxia es 1.225×10 6 kw.h. Si la potencia de salida anual es 5,7×10 9 kw.h, ¿cuál es el tiempo de trabajo total de? el grupo electrógeno?
12. El viento es causado por la radiación solar. Cuando el sol incide sobre la superficie terrestre, diferentes partes de la superficie terrestre se calientan, provocando diferencias de temperatura, que provocan la convección atmosférica y se forma viento. Se estima que, aunque sólo alrededor del 2% de la energía solar que llega a la Tierra se convierte en energía eólica, la cantidad total sigue siendo considerable. La potencia total de la energía eólica mundial es de aproximadamente 2,74 × 1012 KW, de los cuales la potencia disponible es 2,1 × 1010 KW, que es 10 veces mayor que la cantidad total de energía hidráulica que se puede desarrollar y utilizar en la Tierra. La energía que se obtiene al quemar carbón cada año en el mundo es menos del 1% de la energía que proporciona la energía eólica al mismo tiempo. Se puede observar que la energía eólica es una de las fuentes de energía más importantes del planeta.
En comparación con otras fuentes de energía, la energía eólica tiene ventajas obvias y limitaciones excepcionales. La energía eólica tiene cuatro ventajas y tres desventajas. Las cuatro ventajas principales son: (1) Gran acumulación; (2) Puede regenerarse (3) Ampliamente distribuido (4) No contamina; Las tres debilidades son: (1) baja densidad energética; (2) escasa estabilidad (3) grandes diferencias regionales.
Preguntas:
(1) Si el valor de combustión del carbón es 3,0×107J/Kg, calcule cuántas toneladas de carbón se queman por hora en el mundo basándose en lo anterior. datos. (Mantenga 1 dígito después del punto decimal en el resultado)
(2) Si la eficiencia de convertir la energía eólica en energía mecánica es del 40% y la eficiencia de convertir la energía mecánica en energía eléctrica es del 50%, entonces la energía eólica disponible en el mundo se puede obtener en 1 hora ¿Cuántos kilovatios hora de electricidad? ¿Cuántas toneladas de agua pueden aumentar con esta energía eléctrica a 10 ℃? (Los resultados se redondean a un dígito después del punto decimal)
(3) Si la energía eólica puede desarrollarse y utilizarse plenamente, desempeñará un papel enorme en la conservación de la energía y la protección del medio ambiente en el mundo. Pero en China, la energía eólica no se ha utilizado ampliamente hasta ahora. Hable sobre las razones basándose en el conocimiento relevante que conoce. (Responda solo una razón)
13. Cuando se construye en un sitio de construcción montañoso, las líneas de iluminación deben conectarse desde el suministro de energía a 250 metros de distancia del sitio de construcción, y la iluminación del sitio de construcción debe usar " Bombilla 220V 100W" y "220V 200W". La resistencia del cable utilizado es de 0,018 ohmios por metro. Si el voltaje en la fuente de alimentación es 20 (el cambio en la resistencia del filamento no se considera en el cálculo, el valor es solo un número entero y los decimales se pueden redondear.
14. Estudiantes en el programa extracurricular El grupo de actividad diseñó y produjo una incubadora eléctrica. Utilizan dos cables calefactores con el mismo voltaje y potencia nominal que la fuente de calor, y luego conectan una resistencia R0, de modo que incluso si un cable calefactor se rompe, el calor generado por el único cable. y el calor generado por el cable doble seguirá siendo exactamente el mismo. Si el voltaje en ambos extremos de la fuente de alimentación es U, entonces el voltaje nominal de los dos cables es UL y la potencia nominal es PL. p>(1) Dibuje el diagrama del circuito de la incubadora.
(3) ¿Cuál es la relación de consumo de energía de 3) R0 en funcionamiento de una sola línea y de doble línea?
15. La temperatura del agua en el depósito de agua a menudo no es lo suficientemente alta en invierno.
Los estudiantes instalaron un tubo de calefacción eléctrica de "220 V, 2000 W" en el tanque de agua e instalaron una luz indicadora para el tubo de calefacción eléctrica utilizando una bombilla de "6 V, 1 W" y una sección de cable de resistencia de 10ω/m.
(1) Dibuje el diagrama eléctrico esquemático del tubo calefactor eléctrico y la luz indicadora.
(2) En el plan de estudiante, el voltaje a través de la bombilla pequeña está diseñado para ser de 5 V. ¿Cuáles son los beneficios de este diseño para las luces indicadoras?
(3) Según el diseño anterior, ¿cuánto tiempo se debe cortar el cable de resistencia?
(4) Después de instalar la luz indicadora, ¿qué porcentaje de la potencia real del tubo de calefacción eléctrica es la potencia nominal?
16. El motor CC utilizado en máquinas herramienta está marcado con "36V, 24W". La resistencia del motor medida con un multímetro es 2ω. Intente calcular la eficiencia de este motor a plena carga.
17. Las baterías recargables se utilizan habitualmente en teléfonos móviles, cámaras digitales y otros aparatos eléctricos. El voltaje y la capacidad marcados en la batería son dos parámetros importantes. La unidad de capacidad suele ser "miliamperios hora" (símbolo MA. h). ¿El voltaje marcado de una batería recargable es 1,2 V y la capacidad es 1300 mA? 6?1h, calcule la energía que puede almacenar esta batería.
18. Cuando se mide corriente y voltaje con amperímetros y voltímetros, generalmente no se considera el impacto de la resistencia del propio instrumento en el circuito que se está midiendo, pero se lo considera como un "instrumento ideal", es decir. es decir, la resistencia interna del amperímetro es cero, la resistencia interna del voltímetro es infinita. De hecho, tanto los amperímetros como los voltímetros tienen ciertos valores de resistencia, por lo que podemos pensar en el amperímetro como una resistencia con una resistencia pequeña que puede mostrar la corriente que pasa a través de ella. Se puede considerar un voltímetro como una resistencia con una gran resistencia que muestra el voltaje a través de sí mismo. Por lo tanto, cuando se conecta un amperímetro o voltímetro al circuito bajo prueba, equivale a conectar una resistencia en serie o en paralelo con el circuito bajo prueba. De esta manera, debe haber un cierto voltaje en el amperímetro y una cierta corriente debe pasar a través del voltímetro. Es difícil medir con precisión el voltaje en la resistencia bajo prueba y la corriente a través de la resistencia bajo prueba al mismo tiempo.
1. Se dispone de un amperímetro con un rango de 0,6A y una resistencia interna de 0,13 ohmios. ¿Se puede utilizar para medir el voltaje negociado de un circuito? En caso contrario, explique por qué. En caso afirmativo, explique la tensión máxima que se puede medir con él.
2. Para medir con precisión la resistencia Rx con una resistencia de aproximadamente 8 ohmios, el laboratorio proporciona el siguiente equipo.
Amperímetro A1: rango 100mA, resistencia interna r 1 = 4ω.
Amperímetro A2: Rango de medida 500μ α, resistencia interna R2 = 750ω.
Voltímetro V: rango 10V, resistencia interna r3=10k ohmios,
Varistor R0: el valor de resistencia es de unos 10 ohmios.
Resistencia de valor fijo R1: El valor de resistencia es de unos 10k ohmios.
Batería E: El voltaje en ambos extremos es de unos 1,5V, interruptor S y varios cables.
(1) Seleccione el equipo apropiado requerido para la medición y dibuje el diagrama del circuito.
(2)¿Qué cantidades físicas hay que medir? Con base en la cantidad física medida, escriba la expresión de la resistencia medida Rx.
19. Los estudiantes del grupo de ciencia y tecnología se están preparando para realizar una inspección de calidad de un lote de bombillas marcadas "PZ 220V-100W" en el mercado. Midieron los valores de corriente reales de la bombilla a diferentes voltajes (consulte la tabla a continuación). El experimento se ejecuta de forma fiable y los datos son correctos.
Tensión u/v...180 185 l90 195 200 205
Corriente I/A...0,417 0,426 0,434 0,438+0 0,447 0,4433.100000000001
Tensión u/v 210 215 220 225 230 235 240
Corriente I/A 0,458 0,462 0,467 0,47 l 0,475 0,479 0,482
Por favor responda:
(1 ) Intente calcular si la potencia consumida por esta bombilla cuando funciona a tensión nominal es igual a la potencia nominal.
(2) Si el espesor del filamento de tungsteno utilizado para producir este tipo de bombilla es constante y la longitud del filamento de tungsteno es un cierto valor l0, la energía consumida para hacerla funcionar a El voltaje nominal es igual a la potencia nominal, ¿es realmente mayor que l0 o menor que l0? ¿Por qué?
(3) Si esta bombilla debe alcanzar su potencia nominal, ¿cuál debe ser el voltaje real aplicado a la bombilla L?
Consejo: Se puede utilizar como solución de método para imágenes. Cree imágenes relevantes en papel cuadriculado de 10 dimensiones y obtenga resultados basados en las imágenes. (La figura 10 es un eje de coordenadas normal y no se puede cargar, así que dibuja uno tú mismo).
20 El compañero de clase de Li Ming quiere comprar una tetera para hervir agua. En el supermercado hay dos hervidores de aluminio de la misma capacidad pero de diferentes variedades. Uno se utiliza sobre una estufa de gas licuado y el otro está equipado con un calentador eléctrico. Li Ming quiere comparar qué tetera es más económica para hervir agua. Primero realizó una investigación y obtuvo la siguiente información: el precio de la electricidad para los residentes locales es de 0,5 yuanes/kWh; el precio del gas licuado envasado es de 60 yuanes/botella (la masa de cada botella de gas licuado es de unos 15 kg, y la masa de cada botella de gas licuado es de unos 15 kg; el poder calorífico del gas licuado es 4,2×107J/kg); la eficiencia térmica de hervir agua con gas licuado es de aproximadamente el 30%, y la eficiencia térmica de hervir agua con un hervidor eléctrico es de aproximadamente el 90%. Con base en la información anterior, calcule y analice qué hervidor es más económico para hervir agua.