電能和電功率練習題課後練習

2022-12-28 03:54:03 字數 3120 閱讀 6326

四.(10分)為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾,我國一些地區使用了「分時電(能)表」。下表是採用分時計費前、後電費價目表:

小明家每天要用電水壺將質量為3 kg、初溫為20℃的水燒開,已知氣壓為1標準大氣壓,水的比熱容為4.2×103j/(kg·℃)。求:

1.這些水被燒開需要吸收多少熱量?

2.使用分時電表後,小明家把燒水時間安排在低谷期,若不計熱量損失,僅此一項,乙個月(以30天計)比原來節省多少元電費?

五.(14分)右圖所示為一種太陽能照明燈,太陽能電池板供1只「220 v 40w」的電子節能燈工作。若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3 m2,地球上該處與太陽光垂直的表面接收的太陽輻射能約為7.

2 ×104j/(min·m2),太陽光照一天,恰好可供電子節能燈工作10 h。假設太陽光一直垂直照射太陽能電池板,且不考慮天氣影響,每天以8 h計算。求:

1.太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少?

2.若200 w的白熾燈與這種40 w的電子節能燈的發光效果相當。請你根據下表中資料計算說明:按目前**使用這種太陽能照明燈與使用這種白熾燈相比在經濟上是否有優勢?

(燈每天工作10 h,一年按365天計算)

七、(12分)頻率為300mhz~300ghz的電磁波,它的波長很短,通常稱之為微波。微波能沿直線傳播,在遇到金屬材料時能發生反射;遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料時可以穿透;遇到含有水分的蛋白質、脂肪等介質可被吸收,並將微波的電磁能量變為內能。

人們熟悉的手機就是利用微波進行通訊的。gsm手機的工作頻率一般為900 mhz/1800 mhz波段。使用手機通話時,微波會對人體產生一種「加熱效應」,微波頻率越高,人對其能量吸收率就越高,危害也就越大。

下表提供了某種型號手機的技術引數。

某種型號gsm手機的主要技術參數列

請根據這些技術引數和微波的上述特性解決問題

(1)手機的最大工作電流約是多少?在300 min的通話時間內,手機的平均功率約為多少? 』

(2)請列舉兩項減小手機微波輻射危害的措施。

(3)某**上登載了一則「手機煮雞蛋」的訊息:兩名實驗人員將乙個生雞蛋放置在陶瓷杯子裡,在雞蛋兩側各放置一部手機,讓聽筒與雞蛋的水平距離保持2 cm左右。用其中一部手機撥通另一部手機,並保持通話狀態。

在實驗進行到65 min時,實驗人員取出雞蛋,發現已經完全熟透。請判斷這則訊息的真偽,並簡要說明理由。

五.(10分)如圖10所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動計數器的示意圖。其中a為光源,b為由電動機帶動勻速執行的自動扶梯,r1為光敏電阻,r2為定值電阻,當有光照射時r1=r2。每當扶梯上有顧客經過,擋住由a射向r1的光線時,rl的電阻值就增大,計數器就計數一次。

請回答:

1.當扶梯上的顧客擋住由a射向rl的光線時,光敏電阻尺l兩端的電壓將

發生怎樣的變化?rl的功率怎樣變化?

2.若已知自動扶梯滿載時,相鄰的兩

個顧客之間的距離均為50cm,扶梯執行的速度為1m/s。求計數器計數101次,所需用的時間。

3.若某一段時間內自動扶梯的乘載率

為20%,試求這一段時間內該商場自動扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指單位時間經過的顧客人數)

七.(13分)某院內有甲、乙兩戶居民,院內原先供電線路用的是橫截面積為2.5mm2的鋁芯橡皮絕緣線,從進院後的接線端經25m先到達甲戶,再從甲戶經25m到達乙戶。每戶總用電額定功率均為2kw。為了增加使用者的最大安全用電功率,現在要進行「電力增容」,

使每戶總用電額定功率均可增加到4kw。增容後保持院內線路分布情況不變,只是供電線路改用銅芯橡皮絕緣線。下表列出了不同橫截面積的銅導線在常溫下的安全載流量(即長時間通電時的最大安全電流)。

┃導線橫截面積s/mm2┃銅芯橡皮絕緣線安全載流量i/a ┃

┃ 2.528

┃ 437

┃ 647

┃ 1068

假設兩戶所有用電器均為純電阻電器,各用電器的額定電壓都是220v,使用者

室內電線的電阻忽略不計。而且設進院後的接線端的電壓總保持220v,試回答下

列問題:

1.畫出院內的供電和用電的電路圖。

2.通過計算說明,在實用和經濟的前提下,為了「電力增容」,院內的供電

線路應選用哪一種銅導線?

3.若選用的銅導線每公尺電阻為4.25*10-3q,那麼增容後,在甲、乙兩使用者

都同時使用「220v 4kw"的電器時,乙戶所得到的實際電功率是多少?

八.(14分)圖13是常見的一種電動自行車,使用前要先對車上的蓄電池充電。騎行時,蓄電池對車上的電動機供電,電動機為車提供動力。下表是這種品牌電動自行車的一些主要技術引數。

┃ 最高車速 ┃ <30km/h ┃一次充電連續行駛里程 ┃ 50km ┃

36v/10ah

┃ 蓄電池充電時間8h ┃

鉛酸蓄電池

┃一次充電耗電量 ┃ 0.6kw.h ┃ 電動機效率80% ┃

┃ 整車質量 ┃ 40kg最大騎行雜訊<62db ┃

請回答:

1.技術參數列中「36v/10ah"表示的物理意義是什麼?

2.若質量是70kg的人騎電動自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛

時,受到的阻力是人與車總重的0.02倍,取g=10n/kg。求:行駛20min,電動機

對自行車做的功和通過電動機線圈的電流。

3.若電單車每行駛100km耗油2.5l,油價約5.1元/l,照明用電的電費約

0.5元/kw.h,請通過計算說明使用電動自行車與電單車哪種更經濟。

4.請從環保角度,比較電動自行車與電單車對環境的汙染情況。

5.在交通運輸中,常用「客運效率"來反映交通工具的某項效能,「客運效率」

表示每消耗單位能量對應的載客數和運送路程的乘積,即客運效率=人數×路程/

消耗能量。乙個人騎電動自行車,消耗lmj(106j)的能量可行駛30km,一輛載

有4人的普通轎車,消耗320mj的能量可行駛100km,則電動自行車與這輛轎車

的客運效率之比是多少?

四(10分)參考解答

1. 這些水需吸收熱量:q=cm(t2-t11分)

=4.2×103j/(分)

= 1.0×106j1分)

2.1.0×106j=0.28度2分)

可以節省電費:0.28×(0.48-0.30)×30元4分)

=1.5元1分)

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