小专题培优12-13 特珠方法测小灯泡的电功率 与用电器铭牌相关的电功率问题-【众相原创】2024-2025学年九年级全一册物理分层练（人教版）广西专版

书 九全·第十八章 １０１　 　　　　 １２ 　　　特殊方法测小灯泡的电功率 类型一　缺电流表 １．用如图所示器材测量小灯泡的额定功率，电源 电压恒为Ｕ，待测小灯泡Ｌ的额定电压为Ｕ额， 定值电阻阻值为Ｒ０。 （１）闭合开关Ｓ、Ｓ１，断开开关 Ｓ２，调节滑片 Ｐ， 使电压表示数为　Ｕ－Ｕ额　； （２）保持滑片 Ｐ不动，闭合开关 Ｓ、Ｓ２，断开开 关Ｓ１，读出电压表示数为Ｕ０。 （３）计算出小灯泡的额定功率为Ｐ额 ＝　　　　 （用Ｕ、Ｕ额、Ｕ０、Ｒ０表示）。 ２．同学们设计了如图所示的电路，并正确测出小 灯泡（额定电压为 Ｕ额）的额定功率，已知电源 电压不变，实验步骤如下： （１）闭合开关 Ｓ、Ｓ１，断开 Ｓ２，调节滑动变阻器 的滑片 Ｐ使电压表读数为小灯泡的额定电 压Ｕ额； （２）　闭合开关Ｓ，断开Ｓ１，再闭合Ｓ２　，保持 滑动变阻器滑片Ｐ位置不动，读出此时电压表 的示数为Ｕ； （３）小灯泡额定功率的表达式 Ｐ额 ＝　　　　 （用Ｕ额、Ｕ、Ｒ０表示）。 【思路点拨】在（１）中，电压表测小灯泡两端的 电压，小灯泡正常发光；在（２）中，电压表测小 灯泡与定值电阻的电压，此时各元件电阻的大 小及其两端电压不变，小灯泡仍正常发光。 ３．小红在实验时发现电流表突然损坏，于是她又 找来了一个阻值为 Ｒ０的定值电阻，设计了如 图所示的电路，已知电源电压为 Ｕ且保持不 变，也可以测出另一额定电压为 Ｕ额的小灯泡 的额定功率，请将实验步骤补充完整： （１）只闭合Ｓ、Ｓ２，移动滑片Ｐ，使电压表的示数 为　Ｕ额　； （２）只闭合　Ｓ、Ｓ１　，保持滑片Ｐ不动，读出电 压表的示数为Ｕ１； （３）小灯泡的额定功率Ｐ＝　　　　　　　　 （用Ｕ、Ｕ１、Ｕ额、Ｒ０表示）。 【思路点拨】在（１）中，只闭合 Ｓ、Ｓ２，小灯泡与 滑动变阻器串联，移动滑片 Ｐ，使电压表的示 数为Ｕ额，灯泡正常发光；在（２）中，只闭合 Ｓ、 Ｓ１，保持滑片 Ｐ不动，电压表的示数为 Ｕ１，Ｒ０ 和滑动变阻器串联，根据串联电路电流规律 有： Ｕ１ Ｒ０ ＝ Ｕ－Ｕ１ Ｒ滑 ，则滑动变阻器的电阻 Ｒ滑 ＝ Ｕ－Ｕ１ Ｕ１ ×Ｒ０；由于滑动变阻器的电阻不变，小灯 泡的额定电流 Ｉ额 ＝ Ｕ－Ｕ额 Ｒ滑 ＝ Ｕ１（Ｕ－Ｕ额） （Ｕ－Ｕ１）Ｒ０ ，小 灯泡的额定功率Ｐ＝Ｕ额 Ｉ额 ＝ Ｕ１Ｕ额（Ｕ－Ｕ额） Ｒ０（Ｕ－Ｕ１）                                              。 　　　　 １０２　 众相原创 分层练· 广西物理（ＲＪ） ４．用如图所示电路来测量一只额定电压为Ｕ额 的 小灯泡的额定功率，电源电压为６Ｖ，实验步骤 如下： （１）仅闭合Ｓ１，调节滑动变阻器Ｒ２滑片至某一 位置，使电压表示数为Ｕ额； （２）在保持Ｒ２滑片不动的情况下，仅闭合 Ｓ２， 调节电阻箱Ｒ１，使电压表示数为　Ｕ额　，此时 Ｒ１接入电路的阻值为Ｒ１； （３）该小灯泡的额定功率为　　　　。 第４题图 　　　 第５题图 ５．小明用如图所示的电路也可以测出额定电压 为Ｕ额 的小灯泡的额定功率，请完成下列填空 （电源电压不变，Ｒ１和Ｒ２为滑动变阻器，Ｒ２的 最大电阻为Ｒ０）。 （１）只闭合开关Ｓ和Ｓ１，只调节　Ｒ２　，使电压 表的示数为Ｕ额； （２）只闭合开关　Ｓ、Ｓ２　，只调节 Ｒ１，使电压 表的示数仍为Ｕ额； （３）接着将Ｒ２的滑片Ｐ调至最左端，记下电压 表的示数为Ｕ１；再将Ｒ２的滑片Ｐ调至最右端， 记下电压表的示数为Ｕ２，则小灯泡额定功率的 表达式Ｐ＝　　　　　　　（用Ｕ额、Ｒ０、Ｕ１、Ｕ２ 表示）。 类型二　缺电压表 ６．小华设计了如图所示的电路测量额定电压为 Ｕ额 的小灯泡的电功率，已知定值电阻的阻值 为Ｒ０，电源电压恒为Ｕ。 （１）只闭合开关 Ｓ、Ｓ２，调节滑动变阻器的滑 片，使电流表的示数为　　　　（用已知物理 量表示）； （２）只闭合开关　Ｓ和 Ｓ１　，保持滑动变阻器 的滑片位置不变，记录电流表的示数为Ｉ； （３）小灯泡的额定功率的表达式：Ｐ额 ＝ 　　　　　（用Ｕ额、Ｉ、Ｒ０表示）。 ７．小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表 损坏，他找来一只阻值为Ｒ０的定值电阻，设计 了如图所示的电路，也可测出小灯泡（标有 ０．３Ａ）的额定功率，主要的操作步骤如下： （１）把电流表接在 ａ处，闭合开关，调节滑片 Ｐ，使电流表的示数为Ｉ额； （２）保持滑片Ｐ的位置不变，断开开关，把电流 表接在 ｂ处，闭合开关，读出电流表的示数 为Ｉ； （３）计算得出小灯泡的额定功率 Ｐ额 ＝ 　Ｉ额（Ｉ－Ｉ额）Ｒ０　（用Ｒ０、Ｉ额、Ｉ表示）。 ８．利用如图所示电路，测量小灯泡的额定功率， 该小灯泡正常工作时的电流为 Ｉ１。请完成以 下实验步骤（已知电源电压Ｕ恒定不变）。 （１）只闭合开关 Ｓ１，移动滑动变阻器 Ｒ２的滑 片，使电流表示数为Ｉ１； （２）只闭合开关Ｓ２，　保持滑动变阻器Ｒ２的滑 片位置不变，调节滑动变阻器Ｒ１的滑片　，使 电流表示数为 Ｉ１；再将滑动变阻器 Ｒ２的滑片 调到最左端，读出电流表的示数为Ｉ２； （３）小灯泡的额定功率表达式：Ｐ额 ＝　　　　 （用字母Ｕ、Ｉ１、Ｉ２表示                                                    ）。 九全·第十八章 １０３　 　　　　 １３　　　　　与用电器铭牌相关的电功率问题 １．ａ、ｂ、ｃ三盏灯分别标有“１１０Ｖ　２０Ｗ”、 “２２０Ｖ　４０Ｗ”、“３６Ｖ　６０Ｗ”的字样，三盏 灯都正常发光，比较它们的亮度 （Ｃ） Ａ．ａ灯最亮　　　　　Ｂ．ｂ灯最亮 Ｃ．ｃ灯最亮 Ｄ．三盏灯一样亮 ２．某灯泡铭牌上标有“２２０Ｖ　４０Ｗ”的字样，下 列关于该灯的说法正确的是 （Ｄ） Ａ．该灯只能在２２０Ｖ的电压下工作 Ｂ．该灯工作时的电功率一定为４０Ｗ Ｃ．该灯正常工作时的电流为５．５Ａ Ｄ．该灯正常工作时的电阻为１２１０Ω ３．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，不 考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确 的是 （Ｄ） Ａ．甲灯的实际功率一定是２５Ｗ Ｂ．将乙灯接入１１０Ｖ电路中，它的实际功率为 ５０Ｗ Ｃ．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 Ｄ．两灯均正常发光时，乙灯灯丝电阻较小 ４．滑动变阻器是一种较常见的电学器材。物理 实验室中有一标有“１０Ω　１Ａ”的滑动变阻 器，小明同学对它进行了研究，得到了以下结 论，其中错误的是 （Ｃ） Ａ．此滑动变阻器能连入电路中的最大阻值是 １０Ω Ｂ．当此滑动变阻器中的电流不超过１Ａ时，它 能安全使用 Ｃ．当此滑动变阻器两端的电压不超过 １０Ｖ 时，它能安全使用 Ｄ．此滑动变阻器在安全使用时，它消耗的最大 功率是１０Ｗ ５．标有“６Ｖ　３．６Ｗ”的 小灯泡，通过它的电流 随两端电压的变化关 系如图所示。若把这 种规格的两只灯泡串 联在６Ｖ的电源两端，每只灯泡的实际电阻和 实际功率分别为 （Ｂ） Ａ．１０Ω　０．９Ｗ Ｂ．６Ω　１．５Ｗ Ｃ．６Ω　０．９５Ｗ Ｄ．１０Ω　１．８Ｗ ６．如图为某品牌电热水器的产品铭牌。当它正 常工作时，下列说法中正确的是 （Ｃ） Ａ．通过电热水器的电流为１０Ａ Ｂ．电热水器工作５分钟消耗的电能为１×１０５Ｊ Ｃ．１ｋＷ·ｈ的电能可以让电热水器正常工作 ３０ｍｉｎ Ｄ．电热水器的电阻为２０Ω ７．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的 表盘，表盘上“１６００ｉｍｐ／（ｋＷ·ｈ）”表示每消 耗１ｋＷ·ｈ的电能，指示灯闪烁１６００次，下 列选项中正确的是 （Ｄ） 　 Ａ．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电 能越多 Ｂ．小明家上月消耗的电能为９１１ｋＷ·ｈ Ｃ．小明家电能表上的电流不得超过１０Ａ Ｄ．现只让电饭锅单独工作２ｍｉｎ，指示灯闪烁 ３２次，此时电饭锅的功率为６００Ｗ ８．如图所示电路，电源电压不变，Ｒ是定值电阻。 将一个“６Ｖ　２Ｗ”的小灯泡Ｌ１接在ａ、ｂ两点 间，Ｌ１恰能正常发光；若换个“６Ｖ　３Ｗ”的小 灯泡Ｌ２接在ａ、ｂ两点间，则此时Ｌ２ （Ｂ） Ａ．两端的电压仍为６Ｖ Ｂ．比正常发光时暗 Ｃ．阻值一定比Ｌ１大 Ｄ．消耗的电能一定比Ｌ１                                              多 ３０　 （３）整个电路１０ｍｉｎ消耗的电能 Ｗ＝ＵＩｔ＝９Ｖ×０．６Ａ×１０×６０ｓ＝３２４０Ｊ。 三阶　核心素养情境练 １８．６０　４０ 第３节　测量小灯泡的电功率 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ａ　５．ＡＢ　６．Ｂ　７．Ｂ 二阶　拓展提升综合练 ８．２．５　０．７５　９．（１）断开　最大　（２）滑动变阻器　Ａ　（３）Ａ　亮　（４）０．６２５　温度 １０．（１）如答图所示　（２）电流表使用前未调零　（３）Ｄ　（４）左　０．４　１ 　 三阶　核心素养情境练 １１．Ｃ 小专题培优１２　特殊方法测小灯泡的电功率 １．（１）Ｕ－Ｕ额　（３）Ｕ额 × Ｕ０ Ｒ０ 　２．（２）闭合开关Ｓ，断开Ｓ１，再闭合Ｓ２　（３）Ｕ额 × Ｕ－Ｕ额 Ｒ０ ３．（１）Ｕ额　（２）Ｓ、Ｓ１　（３） Ｕ１Ｕ额（Ｕ－Ｕ额） Ｒ０（Ｕ－Ｕ１） 　４．（２）Ｕ额　 Ｕ额 ２ Ｒ１ 　 ５．（１）Ｒ２　（２）Ｓ、Ｓ２　（３） Ｕ－Ｕ２ Ｕ２Ｒ０ Ｕ额 ２　６．（１） Ｕ额 Ｒ０ 　（２）Ｓ和 Ｓ１　（２）Ｕ额 ×（Ｉ－ Ｕ额 Ｒ０ ）　７．（３）Ｉ额（Ｉ－Ｉ额）Ｒ０ ８．（２）保持滑动变阻器Ｒ２的滑片位置不变，调节滑动变阻器Ｒ１的滑片　（３） Ｉ２１ Ｉ２ Ｕ 小专题培优１３　与用电器铭牌相关的电功率问题 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｃ　７．Ｄ　８．Ｂ 小专题培优１４　与用电器铭牌相关的电功率问题 １．６　Ｒ２　【变式训练】＞　１∶２　４８　２．２　１０　１２０　３．Ｄ　４．３．５　５　０．７　５．ＡＣ　６．ＡＢ　７．ＡＣ　８．１０　电功率　０．３　０．９ ９．１０　３．６　１０．ＡＤ　１１．ＢＤ　１２．２０　６　１３．ＣＤ　１４．６０　８　０．２　【变式训练】ｂ　１５　６　１５．１０　５．６　４５ 小专题培优１５　电功率相关动态电路分析与计算 １．Ｃ　２．Ｃ　３．ＢＣ　４．Ｂ ５．解：（１）灯泡的电阻ＲＬ＝ Ｕ２Ｌ ＰＬ ＝（６Ｖ） ２ ６Ｗ ＝６Ω； （２）闭合开关Ｓ，灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为３Ω时，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压为 ６Ｖ，因为串联电路中电流处处相等，所以此时电路中的电流Ｉ＝ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝６Ｗ６Ｖ＝１Ａ， 此时滑动变阻器两端的电压ＵＲ＝ＩＲ＝１Ａ×３Ω＝３Ｖ， 则电源电压Ｕ＝ＵＬ＋ＵＲ＝６Ｖ＋３Ｖ＝９Ｖ； （３）当滑动变阻器的滑片Ｐ移至某位置时，电压表的示数为１Ｖ， 不考虑温度对灯泡电阻的影响，此时电路中的电流Ｉ′＝ ＵＬ′ ＲＬ ＝１Ｖ６Ω ＝１６Ａ， 此时整个电路的电功率Ｐ总 ＝ＵＩ′＝９Ｖ× １ ６Ａ＝１．５Ｗ。 ６．Ｂ　７．Ａ　８．Ｄ　９．Ｃ １０．解：（１）当开关Ｓ１闭合，Ｓ２断开时，电路为Ｌ的简单电路，额定电压下灯泡正常发光，则电源电压Ｕ＝ＵＬ＝６Ｖ， 由Ｐ＝ＵＩ可得，小灯泡正常发光时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ６Ｖ＝０．５Ａ； （２）当Ｓ１、Ｓ２都闭合时，电路的总功率Ｐ＝ＵＩ＝６Ｖ×０．６Ａ＝３．６Ｗ。 １１．解：（１）当开关Ｓ１、Ｓ２断开，Ｓ３闭合时，该电路为Ｒ１的简单电路，电流表测电路中的电流；此时电流表的示数为０．３Ａ，即电路中 的电流Ｉ１＝０．３Ａ，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ可知， 电源电压Ｕ＝Ｕ１＝ＩＲ１＝０．３Ａ×１０Ω＝３Ｖ； （２）当开关Ｓ１断开，Ｓ２、Ｓ３闭合时，该电路为Ｒ１和Ｒ２的并联电路，电流表测干路中的电流； 由并联电路电阻的规律知，通过Ｒ２的电流Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝０．４５Ａ－０．３Ａ＝０．１５Ａ， Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ Ｉ２ ＝ ３Ｖ０．１５Ａ＝２０Ω； （３）当开关Ｓ１闭合，Ｓ２、Ｓ３断开时，两电阻串联，由串联电路电阻的规律和欧姆定律可知电路中的电流 Ｉ′＝ ＵＲ１＋Ｒ２ ＝ ３Ｖ１０Ω＋２０Ω ＝０．１Ａ， 通电１０ｓ电阻Ｒ１产生的热量Ｑ＝Ｉ′ ２Ｒ１ｔ＝（０．１Ａ） ２×１０Ω×１０ｓ＝１Ｊ。 １２．Ｂ　１３．Ｃ　１４．Ｄ １５．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，灯泡正常发光时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ３Ｖ＝１Ａ； 由Ｉ＝ＵＲ可得，灯泡正常发光时的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝３Ｖ１Ａ＝３Ω； （２）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２都断开时，小灯泡Ｌ和滑动变阻器Ｒ１串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路总 电阻Ｒ＝ＵＩＬ ＝１２Ｖ１Ａ＝１２Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的电阻Ｒ１＝Ｒ－ＲＬ＝１２Ω－３Ω＝９Ω； （３）闭合Ｓ、Ｓ１、Ｓ２时，Ｒ１与Ｒ２并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过定值电阻Ｒ２的电流 Ｉ２＝ Ｕ Ｒ２ ＝１２Ｖ１２Ω ＝１Ａ， 调节滑动变阻器Ｒ１，使Ｒ１以最大功率工作时，干路电流为３Ａ， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过滑动变阻器的电流Ｉ１＝Ｉ－Ｉ２＝３Ａ－１Ａ＝２Ａ， １ｍｉｎ内电流通过滑动变阻器做的功Ｗ＝ＵＩ１ｔ＝１２Ｖ×２Ａ×６０ｓ＝１４４０Ｊ。 小专题培优１６　电功率比值类计算 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．６　２∶３　５．５∶１　１∶４　６．４∶１　４０　７．２０　１２ 小专题培优１７　电功率极值、范围类计算 １．１　１２　２．１０　０．９　３．Ｄ　４．ＢＣＤ ５．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，小灯泡正常工作时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ６Ｖ＝０．５Ａ； （２）当Ｓ２闭合，Ｓ１、Ｓ３断开时，小灯泡与滑动变阻器Ｒ２串联；要使灯泡正常发光，则此时电路中的电流Ｉ＝ＩＬ＝０．５Ａ， 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻Ｒ＝ＵＩ＝ １５Ｖ ０．５Ａ＝３０Ω， 灯泡的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ０．５Ａ＝１２Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，Ｒ２接入电路中的阻值Ｒ２＝Ｒ－ＲＬ＝３０Ω－１２Ω＝１８Ω； （３）当Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３都闭合时，Ｒ１、Ｒ２并联，小灯泡被短路；当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的总电阻最大，由 Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 可知，整个电路消耗的功率最小；此时Ｒ１的电功率Ｐ１＝ Ｕ２ Ｒ１ ＝（１５Ｖ） ２ １５Ω ＝１５Ｗ， Ｒ２的电功率Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２大 ＝（１５Ｖ） ２ ３０Ω ＝７．５Ｗ， 则整个电路消耗的最小功率Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＝１５Ｗ＋７．５Ｗ＝２２．５Ｗ。 ６．Ｃ　７．１５　１．２～２．４ ８．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，小灯泡正常发光时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ６Ｖ＝０．５Ａ； （２）当Ｓ、Ｓ１、Ｓ２都闭合时，Ｌ被短路，该电路为Ｒ和Ｒ０的并联电路，电流表测干路的电流； 滑动变阻器滑到ｂ端时，其接入电路的阻值最大为Ｒ＝２０Ω， 已知Ｒ０＝８Ω，则电路总电阻Ｒ并 ＝ Ｒ×Ｒ０ Ｒ＋Ｒ０ ＝２０Ω×８Ω２０Ω＋８Ω ＝４０７Ω， 已知电流表示数为１．４Ａ，即干路电流Ｉ＝１．４Ａ，由Ｉ＝ＵＲ可知， 电源电压Ｕ＝ＩＲ并 ＝１．４Ａ× ４０ ７Ω＝８Ｖ； （３）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开时，该电路为Ｌ和Ｒ的串联电路，电流表测电路中的电流； 已知灯泡的额定电流为０．５Ａ，滑动变阻器允许通过的最大电流为１Ａ，电流表所选量程为０～３Ａ， 因此在保证电路安全前提下，电路中的最大电流Ｉ大 ＝ＩＬ＝０．５Ａ， 则电路消耗的总功率的最大值Ｐ大 ＝Ｉ大Ｕ＝０．５Ａ×８Ｖ＝４Ｗ； 由Ｉ＝ＵＲ可知，小灯泡的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ０．５Ａ＝１２Ω， 滑动变阻器滑到ｂ端时，其接入电路的阻值最大，此时电路消耗的功率最小为 Ｐ小 ＝ Ｕ２ ＲＬ＋Ｒ ＝ （８Ｖ） ２ １２Ω＋２０Ω ＝２Ｗ； 即电路消耗总功率的范围为２～４Ｗ。 第４节　焦耳定律 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．焦耳　小　５．１００　６．２００　７．１∶２ ８．解：（１）使水温由２０℃升高到１００℃，水需要吸收热量 Ｑ吸 ＝ｃ水ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝３．３６×１０５Ｊ； （２）不计热量损失，电热水壶消耗的电能等于水吸收的热量，即Ｗ＝Ｑ吸 ＝３．３６×１０ ５Ｊ， 加热所需要的时间ｔ＝ＷＰ＝ ３．３６×１０５Ｊ ８００Ｗ ＝４２０ｓ。 二阶　拓展提升综合练 ９．Ｃ　１０．Ｃ　１１．用电器　３７４４０　１２．０．６　９０　４０ １３．（１）两侧液面高度差　转换　（２）电流　电阻　（３）电阻　电流　（４）二次方　焦耳定律 １４．解：（１）由电路图知，开关Ｓ接高温挡位时，电路为Ｒ１的基本电路， 根据Ｉ＝ＵＲ可得电热丝Ｒ１的阻值Ｒ１＝ Ｕ Ｉ１ ＝２４Ｖ１．５Ａ＝１６Ω； （２）处于“低温”挡加热时，通过座椅垫的电流Ｉ＝ Ｐ低 Ｕ＝ ２４Ｗ ２４Ｖ＝１Ａ； （３）处于“低温”挡加热５ｍｉｎ电流通过Ｒ１产生的热量Ｑ１＝Ｉ ２Ｒ１ｔ＝（１Ａ） ２×１６Ω×５×６０ｓ＝４８００Ｊ。 小专题培优１８　多挡位家用电器相关判断及计算 １．保温　加热　２．低温　不能　３．低温　９９０　４．冷风　热风　５．低温　中温　高温 ６．解：（１）由题意可知当Ｓ、Ｓ１闭合时，电路处于高温挡；当Ｓ闭合，Ｓ１断开时，电路处于低温挡，故低温挡的电流Ｉ低 ＝ Ｕ Ｒ１ ＝５Ｖ１０Ω ＝０．５Ａ； （２）根据题意，当开关Ｓ、Ｓ１都闭合时，处于高温挡，总电流为１．５Ａ， 故 Ｒ１×Ｒ２ Ｒ１＋Ｒ２ ＝ＵＩ高 ，即 ５Ｖ １．５Ａ＝ １０Ω×Ｒ２ １０Ω＋Ｒ２ ，解得Ｒ２＝５Ω； （３）高温挡的功率Ｐ高 ＝ＵＩ高 ＝５Ｖ×１．５Ａ＝７．５Ｗ。 ７．解：（１）当开关Ｓ１断开，开关Ｓ２接Ａ时，Ｒ１、Ｒ２两电阻串联，此时为低温挡，根据欧姆定律可知，电路中的电流 Ｉ低 ＝ Ｕ Ｒ总 ＝ ＵＲ１＋Ｒ２ ＝ ２２０Ｖ１２１Ω＋５５Ω ＝１．２５Ａ； （２）当开关Ｓ１闭合，开关Ｓ２接Ａ时，只有电阻Ｒ１接入电路，此时为中温挡，空气炸锅处于中温挡时的功率 Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ１ ＝（２２０Ｖ） ２ １２１Ω ＝４００Ｗ。 ８．解：（１）由电路图可知，开关Ｓ接触ｂ、ｃ两个触点时，电路为Ｒ１的基本电路，开关Ｓ接触ｃ、ｄ两个触点时，Ｒ１与Ｒ２并联，因并联电 路中总电阻小于任何一个分电阻，所以开关Ｓ接触ｂ、ｃ两个触点时总电阻大，开关Ｓ接触 ｃ、ｄ两个触点时总电阻小，由 Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可 知，开关Ｓ接触ｂ、ｃ两个触点时电热器处于低温挡，开关Ｓ接触ｃ、ｄ两个触点时电热器处于高温挡，根据Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知，Ｒ１的电阻值 Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ低 ＝（２２０Ｖ） ２ ４４０Ｗ ＝１１０Ω； 因为Ｒ１＝２Ｒ２，所以Ｒ２的电阻值Ｒ２＝ １ ２Ｒ１＝ １ ２×１１０Ω＝５５Ω； （２）Ｒ２的电功率Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２ ＝（２２０Ｖ） ２ ５５Ω ＝８８０Ｗ， 高温挡时的总功率Ｐ高 ＝Ｐ低 ＋Ｐ２＝４４０Ｗ＋８８０Ｗ＝１３２０Ｗ； （３）高温挡下工作７ｍｉｎ产生的热量Ｑ＝Ｗ＝Ｐ 高 ｔ＝１３２０Ｗ×７×６０ｓ＝５．５４４×１０５Ｊ， 若产生的热量全部被水吸收，则水吸收的热量Ｑ吸 ＝Ｑ＝５．５４４×１０ ５Ｊ， 根据Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ可知，水升高的温度Δｔ＝ Ｑ吸 ｃｍ＝ ５．５４４×１０５Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ ＝６６℃， 理论上水的末温为４０℃＋６６℃＝１０６℃； 参考答案 参考答案 参考答案