1、简答题 如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度到达居里点(103℃)时会自动断开,S2是一个自动温控开关,当温度低于70℃时会自动闭合,温度高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是限流状态时指示灯,限流电阻R1=R2=20KΩ,加热电阻丝R3=50Ω,两灯电阻不计。
(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程:试简要回答若不闭合开关S1,电饭煲能否将饭煮熟?
(2)计算加热和保温状态下,电饭煲的消耗功率之比。
参考答案:(1)若不闭合开关S1,电饭煲不能将饭煮熟。(2)401:1
本题解析:(1)电饭煲装好食物后接上电源,S1闭合,这时黄灯被短路不亮,红灯亮,电饭煲处于加热状态,加热到80℃时,S2自动断开,S1仍闭合,待电饭煲中水烧开后,温度升高到103℃时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮(由于流过红灯支路的电流过小,红灯熄灭),电饭煲处于保温状态.由于电饭煲散热,待温度下降至70℃时,S2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待上升至80℃时,又自动断开,电饭煲又再次处于保温状态.若不闭合开关S1,电饭煲仅能将食物加热到80℃,因此不能煮熟食物。
(2)若设电饭煲处于加热状态时消耗功率为P1,保温状态时消耗功率为P2,则有
,
,由上两式得:P1:P2=401:1。
此题以生活中的日常用品为载体,理论联系实际,新颖别致,要求学生识其物,明其理,学以致用,从而提高学生解决实际问题的能力。
本题难度:一般
2、计算题 风力发电机其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。
(1)利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率P0=300kW,输出电压U=10kV,求导线上损失的功率与输送功率的比值;
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ,气流速度为v,风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;
(3)在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施。

参考答案:解:(1)导线上损失的功率为P=I2R=
=9kW
损失的功率与输送功率的比值
(2)风垂直流向风轮机,提供的风能功率最大.单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρvS,S=πr2,风能的最大功率可表示为Pm=
(ρvS)v2=
πρr2v3
(3)采取措施合理,如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等(只要说出一点均酌情给分)
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为I/2,则在时间t内产生的热量为
[? ]
A.4Q
B.2Q
C.Q/2
D.Q/4
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示的电路中,当滑动变阻器R的滑片P向下移动时,以下判断中正确的是( )

A.电源内部发热功率变小
B.小电灯L变亮
C.电流表的示数变小
D.电源的效率提高
参考答案:AD
本题解析:由电路图可知,滑动变阻器R的滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,由闭合电路的欧姆定律可知,电路电流I变小,电源内部发热功率P内=I2r变小,故A正确;并联电路电压U=E-I(r+R1)变大,电流
变大,电流表示数变大,故C错误;通过灯泡的电流IL=I-I2变小,灯泡实际功率PL=IL2RL变小,小电灯变暗,故B错误;电源效率
,电源内阻r不变,外电阻R外变大,电源效率变大,故D正确.
本题难度:一般
5、选择题 如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L标有“6 V,12 W”字样,电动机线圈的电阻RM="0.50" Ω。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是

A.电动机的输入功率是12 W
B.电动机的输出功率12 W
C.电动机的热功率是2 W
D.整个电路消耗的电功率是22 W
参考答案:AC
本题解析:
试题分析: 灯泡正常发光,则电路电流I=
=2A。灯泡正常发光时,电动机电压UM=U-UL=12-6=6V,电动机的输入功率P=UMI=6×2=12W,电动机的输出功率P出=P-PQ=12W-2W=10W,故A正确,B错误;电动机的热功率PQ=I2RM=22×0.5=2W,故C错误;已知电路电流,由于不知电源电动势,无法求出整个电路消耗的电功率,故D错误。
本题难度:一般