输电线上的电流 输电线上的功损失
瓦 (7)
以上过程中(2)式的得出认为电灯灯丝的电阻不随温度改变，这是一种近似。 评分标准：本题8分，(1)－(7)式各1分，指出近似给1分。
四、解：1．因为直流电源的输出额定电压为36V，远大于两节被充电池的电压，所以需串联一个
阻值适宜的电阻才能充电。其电路图如下：
两节电池串联时的电压是2.6V，不论充电电池是一节还是两节，其电压都远小于电源电压，可以忽略，因此充电流I为：
把U=36V和R=200欧姆、510欧姆……分别代入上式，得：I=360×10-3A、70×10-3A、36×10-3A、16×10-3A……
符合充电电流20mA～40mA范围内的电阻是1000欧姆，所以应选用1000欧姆的电阻与其串联。 2．如果通往充电电池的两条导线短路，则电阻器消耗的电功率为：
答：充电电池短路时，电阻器消耗的电功率是1.3瓦特。
五、1．水蒸汽冷却时所放的热量为冷却水所吸收，所以冷却所丢失的功率（即散热功率）为
P散＝Q吸/t＝c安 (6)
m?t t8
＝4.2×103焦/（千克·℃）×15×103千克/秒（30－16）℃＝8.82×10瓦
6
6
2．水蒸汽的能量转化为电能的效率
η＝P用/P总＝P电/（P机+P散）×100% P机＝560×10W/0.8＝700×10W
560?106W?100%?35.4% 所以 ??66700?10W?882?10W六、电路如图所示． R线为导线的电阻， L1为“220 V 100 W”灯泡，L2为“220V 200 W”灯泡．
L1 L2 R线＝（0.018欧/米）×2×250米＝9欧 L1和L2的电阻分别为
R线 U2U2R1??484欧，R2??242欧
P1P211?）＝161欧 484242L1和L2的总电阻 RL=1欧/（
所以，导线上消耗的功率为 P线＝I总2·R线≈15瓦 两灯泡实际消耗的总功率为PL＝I总2·RL≈270瓦
L1消耗的功率P1＝
PL390瓦 L2消耗的功率P2＝2P1＝180瓦
七、七．（1）电路图 2分
（2）指示灯两端的电压按5V设计有利于延长灯的寿命 1分
（3）由P＝U2/R得电热管的电阻 R＝U2/P＝（2202/2000）Ω＝24.2Ω 电热管两端的实际电压 U1＝220V－5V＝215V
通过电热管的实际电流是 I1＝U1/R＝215V/24.2Ω＝8.884A 小灯泡的电阻R灯＝U灯2/P灯＝(6V)2/(1W)=36Ω 实际通过小灯泡的电流应为I灯＝(5V)/(36Ω)=0.139A 通过电阻丝的电流为I丝＝8.884A－0.139A＝8.745A 电阻丝的电阻 R丝=(5V)/(8.745A)=0.572Ω 电阻丝的长度L=0.572Ω/(10Ω/m)=0.057m
实际功率与额定功率之比 P1/P=(U1/U)2=96% 每式1分
八、参考解答：(1)电压表的读数约为6伏，电流表的读数约为0，小灯泡不发光。(2)答案如图。 评分标准：本题共8分。电压表和电流表的读数各2分，小灯泡的发光情况1分。所连导线3分，但导线没有连在接线柱上，而连在其他导线中间的，只给1分。
九、参考解答：流量：f=10升／分=1.67×10-4米3／秒
温差△T=30℃ 用水时间t=4分=240秒 水的比热容 c=4.2×103焦／（千克／℃）水的密度ρ=1.0×103千克／米3 ①一定时间△t内电流的焦耳热： Q1=IU△t (1) 这段时间内水温上升△T所需的热量： Q2=(f△t)c△T 假设焦耳热全部用来使水升温，则有 Q1=Q2 (3) 解出
代入数值，得I=96安 (5)
如果考虑到热量散失，实际电流会比这个数值更大，目前家庭电路所能承载的最大电流很少有超过10安培的，所以这种设计不适合家庭淋浴。 ②水箱的水量 m=ρt=40千克
(6)
(7)
使水箱中的水温升至50℃所需的热量： Q2=mc△T 电流在时间△t内提供的焦耳热： Q1=IU△T (8) ηQ1=Q2 (9) 解出
代入数值，得 △t=2.86×103秒=48 (11)
(2)
初中物理竞赛电学部分（含答案）
