◎ 人教版高二物理第六章单元回眸(选修3—2)的第一部分试题
  • 不定项选择
    下列关于传感器的理解正确的是(   )
    A.传感器的作用是把不容易测量的量转化为容易测量的量
    B.传感器的作用就是通过被测量量的转换,快速、准确地把要测量的量反映出来
    C.传感器是传递信息的一种装置
    D.人的大脑就是一个非常理想的传感器
  • 不定项选择
    如图所示是电阻R随温度T变化的图象,下列说法中正确的是(   )

    A.图象1是热敏电阻的图象,它是用金属材料制成的
    B.图象2是热敏电阻的图象,它可以用半导体材料制成
    C.图象1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
    D.图象2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
  • 不定项选择
    用多用电表的同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时,下列说法正确的是(   )
    A.测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越大
    B.测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越小
    C.测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越大
    D.测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越小
  • 不定项选择
    关于传感器及其作用,下列说法正确的是(   )
    A.传感器一定是把非电学量转换为电学量
    B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断
    C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制
    D.电磁感应是把磁学的量转换为电学的量,所以电磁感应也是传感器
  • 不定项选择
    霍尔元件能转换哪两个物理量(   )
    A.把温度这个热学量转换成电阻这个电学量
    B.把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
    C.把力这个力学量转换成电压这个电学量
    D.把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量
  • 有一热敏电阻的电阻值随温度变化的R-t图象如图所示,现将该热敏电阻接在欧姆表的两表笔上,做成一个电子温度计,为了便于读数,再把欧姆表上的电阻值转换成温度值,现想使该温度计对温度的变化反应较为灵敏,那么该温度计测量哪段范围内的温度较为适宜(设在温度范围内,欧姆表的倍率不变)
    [     ]
    A.t1-t2
    B.t2-t3
    C.t3-t4
    D.t1-t4
  • 不定项选择
    电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置。由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而又可推出另一个物理量的值,如图是四种电容式传感器的示意图,关于这四个传感器的作用下列说法正确的是(   )
       
    A.甲图的传感器可以用来测量角度
    B.乙图的传感器可以用来测量液面的高度
    C.丙图的传感器可以用来测量压力
    D.丁图的传感器可以用来测量速度
  • 如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图。现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是
    [     ]
    A.如果R为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显
    B.如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显
    C.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显
    D.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显
  • 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场中,CO间距离为10cm。当磁场力为0.2N时,闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为
    [     ]
    A.电流方向C→O
    B.电流方向O→C
    C.电流大小为1A
    D.电流大小为0.5A
  • 不定项选择
    如图所示是一种利用电磁原理制成的充气泵的结构示意图。其工作原理类似打点计时器,当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是(   )

    A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极
    B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极
    C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极
    D.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极
  • 电熨斗能自动控制温度,在熨烫不同的织物时,设定的温度可以不同,下图为电熨斗的结构图,电熨斗内部装有双金属片,双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属,若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物,则如何调节调温旋钮
       
    [     ]
    A.向下
    B.向上
    C.保持原状
    D.不能确定
  • 电吉他之所以能以其独特的魅力吸引较多的音乐爱好者,是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫做“拾音器”的装置,能将琴弦的振动转化为电信号,电信号经扩音器放大,再经过扬声器就能播出优美的音乐,如图是“拾音器”的结构示意图,多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间,当琴弦沿着线圈振动时,线圈中就会产生感应电流,关于感应电流以下说法正确的是
    [     ]
    A.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流是变化的
    B.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小变化,方向不变
    C.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化
    D.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小不变,方向变化
◎ 人教版高二物理第六章单元回眸(选修3—2)的第二部分试题
  • 某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板。对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,在P、Q间距增大过程中

    [     ]

    A.P、Q构成的电容器的电容增大
    B.P上电荷量保持不变
    C.M点的电势比N点的低
    D.M点的电势比N点的高
  • 医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度,电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差,在达到平衡时,血管内部的电场可看做是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,在某次监测中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV,磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为

    [     ]

    A.1.3m/s,a正、b负
    B.2.7m/s,a正、b负
    C.1.3m/s,a负、b正
    D.2.7m/s,a负、b正
  • 图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体。在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化。若Q随时间t的变化关系为Q=(a、b为大于零的常数),其图象如图2所示,那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是
    [     ]
    A.①和③
    B.①和④
    C.②和③
    D.②和④
  • 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是
    [     ]
    A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
    B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
    C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
    D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
  • 不定项选择
    某仪器内部的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制成的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上)。当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态,若将该仪器固定在一辆汽车上,下列说法正确的是(   )

    A.当汽车加速前进时,甲灯亮
    B.当汽车加速前进时,乙灯亮
    C.当汽车刹车时,乙灯亮
    D.当汽车刹车时,甲、乙灯均不亮
  • 说明下列各种场合分别选用的传感器:
    ①普通电冰箱中的自动温度控制电路是________;
    ②马路两侧的路灯控制电路是________;
    ③气垫导轨上用的光电门是________;
    ④楼梯灯控制电路是________;
    ⑤宾馆的自动门是________;
    ⑥非接触式体温计是________;
    ⑦遥控电视机的接收器是________。
  • 按下图所示连接好电路,合上S1、S2,发现小灯泡不亮,原因是________;用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风,会发现小灯泡________,原因是________;停止吹风,会发现________,原因是________;把热敏电阻放入冷水中会发现________。
  • 某同学设计了一路灯控制电路如图所示,光照射光敏电阻Rc时,其阻值变小。设白天时继电器两端电压为U1,夜晚时为U2,它们的大小关系是________。现要使路灯比平时早一 些亮起来,应如何调节R1________。
  • 电动机的自动控制电路如图所示,其中RH为热敏电阻,RL为光敏电阻,当温度升高时,RH的阻值远小于R1;当光照射RL时,其阻值远小于R2,为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中虚线框内应选___________门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以___________R2的阻值(填“增大”或“减小”)。
  • 当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值___________(填“变大”、“不变”或“变小”);半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随___________变化而改变的特性制成的。
  • 某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图所示。实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图所示的1/U-1/R关系图线a。重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图中的图线b。
       
    (1)由图线a可知电池a的电动势Ea=___________V,内阻ra=___________Ω。
    (2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa___________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”),两电池的效率ηa___________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)。
  • 如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置。
    (1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为___________,用DIS测小车的加速度。
    (2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。
    ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是____________;
    ②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________。
    A.小车与轨道之间存在摩擦
    B.导轨保持了水平状态
    C.所挂钩码的总质量太大
    D.所用小车的质量太大
◎ 人教版高二物理第六章单元回眸(选修3—2)的第三部分试题
  • 为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:
    (1)根据表中数据,请在坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。
    (2)如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
    提供的器材如下:
    光敏电阻Rp(符号,阻值见上表);
    直流电源E(电动势3V,内阻不计);
    定值电阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);
    开关S及导线若干。
  • 青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。
    光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50 mA时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA。
    (1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图。
    光敏电阻R1,符号
    灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号
    保护电阻R2,符号
    电磁开关,符号
    蓄电池E,电压36 V,内阻很小;开关S,导线若干
    (2)回答下列问题:
    ①如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为___________V,保护电阻R2的阻值范围是___________Ω;
    ②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通。为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明。
    答:______________________;
    ③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子。
    答:______________________。
  • 某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。
    (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在下面的实物图上连线。
    (2)实验的主要步骤:
    ①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;
    ②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,___________,___________,断开开关;
    ③重复第②步操作若干次,测得多组数据。
    (3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得R-t关系图线。请根据下图图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=___________+___________t(Ω)(保留3位有效数字)。
  • 如图甲,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象,整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h。(取重力加速度g=9.8 m/s2,结果可保留一位有效数字)。
    (1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如图乙所示,从图线可得滑块A下滑时的加速度a=___________m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响___________。(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
    (2)此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变___________,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变___________,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。
    (3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A',给滑块A'一沿滑板向上的初速度,A'的s-t图线如图丙,图线不对称是由于___________造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ=___________(用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=___________。
  • 如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。金属球的质量为m,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点。AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中点C焊接一根导线,从O点也引一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线的电阻不计)。图中虚线OC与AB垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中,使AB沿前进的方向。列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小。
    (1)当列车向右做匀加速直线运动时,试导出加速度a与电压表读数U'的关系式(用U'、U、L、h及重力加速度g表示)。
    (2)用导出的a与U'的关系式说明用表盘刻度表示a,其刻度是否均匀?
    (3)C点设置在电阻丝AB中点的原因是___________,对电压表的选择,要求___________。
  • 用煤气烧水时,如果水开了,不及时关掉煤气,时间长了,会发生火灾,请设计一报警器,水开时,能及时报警,提醒主人及时关掉煤气?
  • 温度传感器是应用最广泛的传感器之一,一般由半导体材料的热敏电阻制成,它可以把热信号转换为电信号,进行自动控制,电饭锅、电饭煲的自动加热和保温就是借助于温度传感器来完成的。电饭锅中应用了温度传感器,它的主要元件是感温铁氧体,感温铁氧体是用氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的,它的特点是:常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,但是上升到约103℃时,就失去了铁磁性,不能被磁体吸引了,这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。电饭锅的结构如图所示,试回答以下问题:
    (1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?
    (2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?
    (3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?
    (4)如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?
  • 如图所示“神舟”五号飞船发射升空时,火箭内测试仪平台上放一个压力传感器,传感器上面压一质量为M的物体,火箭点火后从地面向上加速升空,当升到某一高度时,加速度为,压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的。已知地球的半径为R,g为地面附近的重力加速度,试求此时火箭离地面的高度。
  • 如图所示,图甲是某中学在研究性学习活动中,吴丽同学自制的电子秤原理示意图,目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在变阻器R的最上端,此时电压表示数为零,设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力。
    (1)推出电压表示数U与所称物体质量m的关系式;
    (2)为使电压表示数与待测物体质量成正比,请利用原有器材进行改进,在乙图的基础上完成改进后的电路原理图,并求出电压表示数U'与所称物体质量m的关系式。
  • 某些非电学量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电学量来测量的,一平行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上,极板的面积为S,极板间的距离为d,电容器的电容公式C=eS/d(e是常数但未知)。极板1固定不动,与周围绝缘,极板2接地,且可在水平平台上滑动,并始终与极板1保持平行,极板2的两个侧边与劲度系数为k、自然长度为L的两个完全相同的弹簧相连,两弹簧的另一端固定,弹簧L与电容器垂直,如图甲所示。如图乙所示是这一装置的应用示意图,先将电容器充电至电压为U后即与电源断开,再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀向左的待测压强p,使两极板之间的距离发生微小的变化,测得此时电容器的电压改变量为△U,设作用在电容器极板2上的静电力不致引起弹簧可测量到的形变,求待测压强p。
  • 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。
    如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等 时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关。
    (1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
    (2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);
    (3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示。
    a.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式;
    b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程,除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想。
  • 单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计,它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。
    传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极a和c,a、c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连线方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直,当导电液体流过测量管时,在电极a、c间出现感应电动势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为B。
    (1)已知D=0.40 m,B=2.5×10-3 T,Q=0.12 m3/s,设液体在测量管内各处流速相同,试求E的大小(π取3.0);
    (2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值,但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,即液体由测量管出水口流入,从入水口流出。因水已加压充满管道,不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;
    (3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为R。a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量,给出电极a、c间输出电压U的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。
  • 用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度,该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由压敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出,现将该装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后。汽车静止时,传感器a、b的示数均为10 N(g取10m/s2)。
    (1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6.0 N,求此时汽车的加速度大小和方向;
    (2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零。
  • 电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同。图甲为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S。
    (1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?
    (2)用电器由照明电路供电(U=220 V),设加热时用电器的电功率为400 W,保温时用电器的电功率为40 W,则R1和R2分别为多大?
    (3)若将图甲中的自动开关S换成理想的晶体二极管D,如图乙所示,其他条件不变,求该用电器工作1小时消耗的电能。