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2024年九年级物理中考专题复习:《电功率计算题》
尖子生专训A卷
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1.图甲为三挡位电火锅,它的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温快速涮煮”、“中温鲜存营养”和“低温小火慢炖”三挡的转换。当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,高温功率为2200W,R1=44Ω,如图丙是在一次使用过程中电火锅功率与时间的关系图像,求:
(1)处于高温挡时电火锅正常工作时的电流;
(2)本次使用过程中,在“中温鲜存营养”阶段消耗的电能;
(3)电火锅在“高温快速涮煮”阶段,将4kg的火锅汤从30℃加热到96℃,此过程中电火锅的热效率。[火锅汤的比热容为4.0×103 J/(kg⋅℃)]
2.如图所示为小辉同学家的电茶壶的工作电路简化图,有“猛火”和“文火”两个档位,其中为档位开关,、为定值电阻,A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电茶壶处于猛火档时,红灯亮;处于文火档时,绿灯亮。已知电茶壶额定电压为220V,猛火档的额定功率为2420W,,电茶壶的最大装水质量为2kg。求:
(1)判断A灯是红灯还是绿灯,请写明判断依据;
(2)定值电阻的阻值;
(3)有一次,在额定电压下,小辉用猛火档将2kg、的水煮至沸腾(标准大气压)需要,再用文火档慢熬,将茶煮好。则这次煮茶电茶壶总共产生的热量是多少?
3.如图甲所示,是一个照明系统模拟控制电路。已知电源电压U=4.5V,定值电阻R1=5Ω。滑动变阻器R2上标有“30Ω1A”字样,R3为光敏电阻,函数关系如图乙所示(光照度单位为勒克斯,符号为Lx,白天光照度大于3Lx),当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统(不考虑控制开关对虚线框内电路的影响)。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内照明灯自动工作。求:
(1)照明灯开始工作时,通过R1的电流;
(2)E0=1Lx时,R2消耗的电功率大小;
(3)为节约电能,有时要求使E0=0.6Lx,在不更换电源、滑动变阻器R2、R3和不改变控制开关自动启动电压的情况下,若R1可更换成其他阻值的定值电阻,则定值电阻R1可更换的阻值范围为多少。
4.如图甲所示,电源电压U保持不变,当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3,断开S2,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率为15W。已知R2=2R1,求:
(1)定值电阻R1的阻值;
(2)R0的最大阻值和电源电压U;
(3)定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。
5.如图甲所示,是一款养生杯,其铭牌如下表所示。它有着高温消毒、中温加热和低挡保温的功能,其等效电路结构如图乙所示。已知:电源电压为36V,R1和R2为发热电阻,R3是规格为“20Ω 5A”的滑动变阻器。S闭合,S1、S2均断开时,电器处于低温挡,移动滑片,可以手动调节低温挡的加热功率:S、S1闭合,通过控制S2的通断,可以使电器处于高温挡或中温挡。
(1)养生杯以中温挡正常工作了5min,求发热电阻产生的热量;
(2)电阻R2的阻值大小;
(3)电压表的量程为“0~24V”,电流表量程为“0~3A”,在不损坏电路元件的前提下,求低温挡手动调节时R1的加热功率范围。
6.L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)L1正常发光时的电阻值;
(2)求把L1、L2并联在6V电源下,电路中消耗的总电功率;
(3)按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上,在不损坏电路元件的情况下进行如下操作:当滑片P移至某一位置时,使其中一盏灯正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至另一点时,电压表示数变化了4V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=8:9。求变阻器阻值变化范围。
7.如图所示的电路,已知电源电压保持不变,R1=24Ω,R2=120Ω,两电表均为双量程,电流表的量程为0~0.6A和0~3A,电压表的量程为0~3V和0~15V。
(1)若只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则电压表的示数为多少?
(2)只闭合开关S3时,电路的总功率为多大?
(3)先用阻值不同的电阻R3替换R2,替换后要求:通过控制开关的断开或闭合,使两电表中至少有一个的示数能达到某个量程的最大值,且两个电阻都有电流通过,请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻R3的阻值。
8.图是某兴趣小组同学设计的测温电路, 电源电压恒定,电流表的量程为0~0.6A, R1是一个定值电阻,R2是一个热敏电阻,其阻值随温度的变化图线如图。闭合开关,当测量温度为