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高频热点计算题10—电能、电功率类
2024年初中学业水平考试物理高频热点计算题精选精练
1.小华和小英在实验室设计并连接了如图甲所示的电路,图中电源电压U保持不变。她们进行了如下实验:当开关S₁闭合、S₂断开,使滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,读取电压表与电流表示数,并绘制了如图乙所示的图像;闭合开关,断开S₁,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的消耗的功率为1.2W。求:
(1)定值电阻R₁的阻值和R的最大阻值;
(2)定值电阻的阻值;
(3)通过调节滑动变阻器的滑片或改变开关S₁、S₂的通断,能够得到的整个电路的最大功率是多少?
2.在图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧。
①求通过电阻R1的电流I;
②在电路中再接入一个电阻R2,闭合开关S,电阻R1与R2消耗的电功率之比为1∶2,求R2的阻值。
3.如图所示电路,电源电压U保持不变,为定值电阻,初始时滑动变阻器的滑片P在a点,闭合开关S后滑片P在、、、、点(、、、、把滑动变阻器电阻四等分)电压表、电流表读数记录如下表。请根据表格数据分析计算:
P位置
0
0
0.15
0.2
0.3
3
3
1.5
1
0
(1)此电路的滑动变阻器某处发生断路,若故障只发生在一个地方,则故障点位于 之间(填“ab”“bc”“cd”或“de”);
(2)计算滑动变阻器段的电阻值是多少?
(3)当P在d点时,的电功率是多少?
4.如图甲所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R0的电阻大小;
(3)当滑片在a点时,通电10s,R0消耗的电能。
5.如图甲是亮度可调的台灯,灯泡标有“12V,**”字样,其电位器的作用相当于滑动变阻器,简化电路如图乙所示,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图丙所示。求:
(1)台灯的额定功率;
(2)台灯正常工作10min,电流通过灯丝产生的热量;
(3)调节电位器,使灯泡L的功率为3.6W,此时灯丝的电阻为多少。
6.如图所示的部分电路中,、为定值电阻,,电流表的量程为,电压表的量程为,小灯泡L上标有“6V;3W”字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R的规格为“;”,将A、B接线柱接在电源的两端(电源电压恒定不变),移动滑动变阻器R的滑片P使小灯泡正常发光,此时电压表的示数为4.5V。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻。
(2)保持滑动变阻器R的滑片P不动,将电源改接到C、D接线柱上,此时电流表的示数为0.4A,求的阻值。
7.如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图,、。电蒸锅有保温和加热两个挡位。求:
(1)保温挡的功率;
(2)使用加热挡电蒸锅产生的热量。
8.小明家新买了一个电热水壶,内部的简化电路图如图所示,其中和都是电热丝,电热水壶上的铭牌如表所示,已知电热水壶的容积为3L,水的密度为,水的比热容为。
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
频率
50Hz
(1)求该电热水壶在高温挡正常工作20分钟所消耗的电能。
(2)电热丝和的阻值各是多少?
(3)小明通过测试发现在标准大气压下,该电热水壶烧开一满壶初温为的水,需要高温挡工作20分钟,求该电热水壶的热效率。
(4)请结合本题写出一条安全用电的知识,并用所学的物理知识加以解释。
9.如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω;1A”字样。图乙为小灯泡的电流和电压关系图象。当变阻器滑片P在最右端时,只闭合S1、S2,电流表示数为0.2A。求:
(1)电源电压为多少?
(2)当S1、S2、S3都闭合且滑片P在最左端时,此时电路总功率为多少?
(3)只闭合S1、S2,当滑动变阻器滑片在某位置时,电压表示数为8V时,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为多少?
10.如图是一种电压力锅的简易原理图。为电源开关,为加热电阻,其阻值为,L为指示灯,加热时接a;为保温电阻,保温时,接b,此保温电路的功率为100W。
(1)已知锅内水为3L,初温为,烧开时水温为,水烧开过程吸收的热量是多少?[水的比热容:,水的密度为
(2)电压力锅处于加热状态时,通过电流是多少?电压力锅加热,消耗的电能是多少?
11.如图甲所示是某品牌家用养生壶内部电路简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转单刀双掷开关S可以实现高温和低温两种挡位的切换,其中高温挡加热电阻为40Ω。某天傍晚小明只把该养生壶单独接入电路且处于高温挡将2L水从22℃加热至25℃,发现家中如图乙所示的电能表在30s内转过25转。[水的比