Question

求关于电学的物理竞赛题

只要你知道的，或者资料上的，网上的都行。除电学外其他也可以说。要初中的。谢谢大家。
物理竞赛题

Answer 1

一、 将一个标有“220V 400W”字样的“热得快”插入体积为0.5升，初温为20°C的水中，此时由于是用电高峰，实际电压为210V，在标准大气压下经过9分10秒将水加热至沸腾，求“热得快”烧水时的热效率（不计电阻值随温度的变化） 回答： 由22OV 400W可得知，该热得快的电阻为121欧姆。在210V的电压下，实际功率为364.46W。则每秒可传递热量364.46J。 9分10秒等于550秒，因此总传递热量为200455J。 水的比热容是4200J/kg℃，初温为20℃的水上升至100℃沸腾，温度上升80℃，0.5升的水质量为0.5千克，因此加热至沸腾所需能量为4200*0.5*80=168000J 因此，热效率为168000/200455=83.8% 二、

答案： (1)A2无示数,A1示数为2A。 电源、开关、电流表看做理想元件，S1、S2、S3都闭合时，小灯泡相当于接在电路中同一点，所以电流表A2示数为零；电路相当于5Ω和15Ω的电阻并联，电流表A1与5Ω的串联，则其读数为I1=U/R1=10/5=2A (2)小灯泡实际功率最大，等于额定功率5W。 由P=U^2/R可以求得小灯泡电阻为R'=5Ω。 当S3断开，S1、S2都闭合，划片在最右端时，小灯泡功率最大p=8.89W，但这时会超过额定功率，灯泡会烧毁。 因此应当使S1、S3都断开，S2闭合，且划片在最右端，这样小灯泡实际功率最大，等于额定功率5W。因为这时小灯泡只与一个5Ω电阻串联，灯泡与电阻两端电压都是5V，固小灯泡达到额定功率5W。 三、 李明得到一个国外生产的电热暖手器，铭牌表示额定值的字样中，能看清楚的只有“24W”这几个字。为了能正确使有该用电器，他把一只标有“600 ，0.4 A”的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来，连接到家庭照明电路中，然后进行如下实验观察：将开关接通后，电能表转盘转动137圈恰好用了100s；断开开关后，电能表转盘在1min内恰好转了80圈；观察电能表上标有3000r/(kW•h)字样；他在做实验的时间内，家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据，计算电热暖手器的额定电压是多少？你在计算过程中忽略了什么因素的影响？由此导致的计算结果是偏大还是偏小？ 答案：接通开关时，电能表测出的是家中所有用电器在100s内消耗的总电能 W'=137r/(3000r/kwh)=137/3000kwh 断开开关后，电能表测出的是李明家其他用电器在60s内消耗的电能 W=80r/(3000r/kwh)=80/3000kwh 断开开关前的功率为 P'=W'/t'=(137/3000kwh)/(100/3600 h)=1.644kw=1644w 断开开关后的功率为 P=W/t=(80/3000kwh)/(100/3600h)=1.6kw=1600w 所以，实验支路的串联（总）功率为 P串=P'-P=1644w-1600w=44w 实验支路的总电阻为R串=U^2/P串=(220V)^2/44w=110 Ω 电热暖手器的电阻为 R=R串-R定=1100Ω-600Ω=500Ω 所以，电热暖手器的额定电压为 U额=根号下(P额*R)=根号下(24×500)V≈109V 计算时忽略了温度对电阻的影响,使计算值偏大. 四、 如图所示为9个阻值均为4欧的电阻连成的电路，现在A、B两点间加上8伏的电压，则流过直接接在E、B两点间电阻上的电流为多少安？流过直接接在E、D两点间电阻上的电流为多少安？

答案：把直接接在CD两点间的那个电阻分成两等份，根据电路的对称性可知，Uae=Ueb=Uab/2=4V,所以直接连在EB两点间的电阻中的电流为4/4=1安；和D点相连的、在D点左侧的三个电阻（其中中间那个为一半）并联的总电阻为1欧，它们与直接连在DE之间的电阻串联，总电压为4伏，则直接连在ED之间的电阻电压为0.8伏，电流为0.8/4安=0.2安。

Answer 2

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