2024年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算

2024年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算 1．如图是某电器设备的部分电路，电源电压U=6V保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，已知只闭合S1和S3时，电路消耗的功率为3.6W，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，不计灯丝电阻随温度的变化。 （1）求定值电阻R1的阻值； （2）开关S1、S2、S3都闭合时，求通过电流表的电流大小； （3）若电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，只闭合S2，在保证电路安全的情况下，求灯泡L消耗电功率的变化范围。 2．如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表0~3V量程，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器R规格“20Ω  1A”，灯泡规格“2.5V  1.25W”（忽略灯丝电阻的变化），在各元件安全的前提下请计算： 求：（1）滑动变阻器允许的取值范围？ （2）电流表示数变化范围？ （3）该电路总功率的最大值？ 3．为防止燃气泄漏危害，许多家庭都安装了燃气泄漏自动保护装置。当泄漏的燃气达到一定浓度时，装置能自动关闭燃气阀门。如图甲为小超设计的燃气泄漏自动保护装置示意图，虚线圆框表示气敏传感器，为保证传感器内气敏电阻能正常工作，需加热电阻丝通电加热、已知电源电压U1=6V，U2=3V，当燃气浓度升高，电阻箱R0两端电压大于或等于2V时，燃气管道阀门自动闭合（不考虑燃气管道阀门与电阻箱R0的连接）。气敏电阻RC的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。在设定R0阻值时，需满足以下两个条件： ①燃气管道阀门开始闭合时，燃气的浓度不高于0.4%； ②为防止模拟装置对低浓度燃气过于灵敏，导致燃气浓度在安全值范围内时燃气阀门闭合，影响燃气正常使用，则燃气管道阀门开始闭合时，R0中的电流应不小于0.016A。求： （1）S2闭合后，加热电阻丝的发热功率为0.3W，则通过R的电流为多少A？ （2）当燃气管道阀门刚自动闭合时，RC和R0的总功率可以设定的最小值为多少W？    4．图所示为某品牌家用热水器的简化电路图，R1与R2均为用来发热且阻值不变的电热丝，使用时，热水器的加热功率是1980W，保温功率是110W。 （1）该热水器正常加热10min，消耗的电能？ （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）热水器正常加热时，通过R2的电流是多大？ 5．如图，电源电压不变，灯泡上标有“3V，3W”的字样，R2=6，当三个开关都闭合时，电流表的示数为1.5A，此时灯泡正常发光。求： （1）灯正常发光时的电流； （2）R1的阻值； （3）当只闭合开关S时，电流表的示数。 6．如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，定值电阻R0阻值为24Ω，小灯泡上标有“6V 6W”字样，忽略灯泡电阻变化。求： （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？ （2）S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？ （3）分析开关和滑动变阻器的各种变化，整个电路工作时消耗的最小功率是多少？ 7．图甲是一家用电取暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S、S1为“低温”挡，闭合S、S2为“中温”挡，闭合S、S1、S2为“高温”挡，请完成下列问题： （1）R2的电阻是多少？ （2）“高温”挡正常工作时总功率和总电流是多少？ （3）若某房间内空气质量为50kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg⋅℃）且保持不变，用该电热器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高了多少？ ××牌电暖器 额定电压220V 额定功率 低温挡 550W 中温挡 1100W 高温挡 频率 50Hz    8．电陶炉因具有渐进式升温、对锅具材质无特殊要求，也无电磁辐射危害等优点，受到人们的广泛欢迎。如图甲所示，为某品牌电陶炉，其铭牌的主要参数如表所示，内部电路的简化示意图如图乙所示，、为阻值未知的电热丝。该电陶炉可以实现“高温挡”、“中温挡”、“低温挡”三种挡位加热。求： 额定电压 220V 高温挡功率 1100W 中温挡功率 880W 低温挡功率 （1）R1、R2的阻值； （2）电陶炉正常工作时，低温挡功率； （3）用电高峰时电路的实际电压降为198V，此时用该电陶炉给一装有2kg的水壶加热，水的初始温度为25℃，用“高温挡”连续工作200s，水温升高到40℃，请计算此时电陶炉的加热效率？（最终计算结果保留1位小数）[已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg⋅℃），电热丝的电阻不随温度变化]    9．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精