第十八章 电功率(计算题30道)-【刷好题】2024-2025学年九年级物理上册热点题型专练(人教版)

2024-11-03
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第十八章 电功率(计算题30道) 1.某家用电饭煲的额定功率为1100W,额定电压为220V.求: (1)正常工作时电饭煲中的电流; (2)电饭煲正常工作0.5h消耗的电能. 2.如图所示,甲是某型号电烧水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像。求: (1)电水壶正常保温20min消耗的电能; (2)电水壶给2kg的水正常加热10min,水从20℃升高到70℃时,电水壶的电热效率是多少? (3)某次用电高峰时,实际电压只有198V,此时使用电水壶加热的实际电功率是多少? 3.有两只灯泡,A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。 (1)将A、B并联接在6V电源两端,求1min内电路消耗的电能; (2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻; (3)将A与一个滑动变阻器(50Ω 2A)串联接在6V电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,求滑动变阻器的功率。 4.如图,L1、L2是规格分别为“6V 8W”和“3V 2.5W”的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光(不计温度对灯泡电阻的影响)求: (1)电源电压; (2)灯泡L1的电阻R1; (3)当S、S1都闭合时,1min内电流做的总功。 5.如图所示,已知电源电压保持不变,灯泡L标有“3V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当断开S1,闭合S2、S3,此时灯泡刚好正常发光,电流表示数为2A。求: (1)电阻R1的阻值; (2)只闭合开关S1,灯泡L的电功率。 6.在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω。 (1)当Sl、S3断开,S2闭合时,电流表示数为1A,求电源电压; (2)当Sl、S3闭合,S2断开时,求:电路中的总功率; (3)当Sl、S3闭合,S2断开时,通电1min,电阻R1产生的热量。 7.如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子.其工作原理是;底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维.下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.(g=10N/kg,C水=4.2×103J/(kg·℃) (1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少? (2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少? (3)如果发热体每分钟能把25g水由20℃加热至100℃,在这一过程中水吸收了多少热量?发热体产生多少热量? 8.在家庭实验室,小聪学习使用电熨斗,如图为一款有高温、低温两档的家用电熨斗,部分 参数见下表. 请回答: (1)电熨斗平放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为9.8×10-3m2,则电熨斗对桌面的压强有多大?(g=9.8N/kg) (2)使用高温档时,通过电熨斗的电流是多少?(结果保留一位小数) (3)电烫斗在一次使用中,高温档工作累计30min,低温档工作累计15min,求此次使用中一共消耗多少电能? 9.在如图所示电路中,小灯泡L上标有“8V3.2W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,Rl的阻值为18Ω.求: (1)小灯泡L的电阻。 (2)当开关S、Sl、S2均闭合时,电压表的示数为9V,求电源电压及电阻R1上消耗的电功率。 (3)断开Sl、S2,闭合S,若接入电路中的电压表的量程改为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,为了保证两表均不超过量程,且小灯泡两端的电压不超过其额定电压,滑动变阻器的阻值变化范围为多少? 10.如图甲是小明设计的电加热器的电路结构简图。通过控制挡位开关S、Sa可以获得两挡加热功率。 已知电热丝R1的阻值为55Ω,R2的阻值为220Ω,不计温度对R1、R2阻值的影响。求: (1)当开关S闭合、Sa接2时,电加热器处于低温挡时的电流; (2)电加热器处于高温挡时,通电5min产生的热量; (3)小明设计的电加热器的挡位较少,请你帮助小明利用图甲中的器材,再增加一个单刀开关Sb,在图乙的虚线框内完成电路设计,要求通过三个控制挡位开关可以实现四个挡位转换; (4)求出正确设计的电路中温度最低挡位的功率。 11.空气污染指数(API)是一种反映和评价空气质量的方法,便于直观表征空气质量和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气污染指数,设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其空气污染指数与电阻的倒数的关系如图乙所示,已知电源电压不变,,求: (1)当电压表示数为时,消耗的电功率? (2)此时空气污染指数? (3)若某时刻空气污染指数为100,消耗的电功率为多少? 12.如图甲所示,电源电压恒定,灯泡L上标有“12V 9.6W“的字样,滑动变阻器R2铭牌上标有“20Ω 1.5A“.定值电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象如图乙所示.当只闭合开关S、S2,滑片P位于b端时,灯泡L的实际功率为1W.求: (1)灯泡L正常发光时的电阻; (2)电源电压; (3)改变三个开关的状态和调节滑动变阻器滑片的位置,电路消耗旳最大功率. 13.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。请根据图像求: (1)电阻R的阻值; (2)滑动变阻器的最大值RP; (3)滑动变阻器的最大电功率。 14.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝 R1 的阻值为 10Ω,R2的阻值为 20Ω。当开关S 闭合时,电压表示数为2V。求: (1)通过R1的电流; (2)电源两端电压; (3)10s 电流通过电阻丝 R2做的功。 15.如图,将一个标有“2.5V 1W”的小灯泡L接入电源电压为3V的电路中。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使小灯泡正常发光,计算: (1)此时小灯泡的电阻; (2)此时滑动变阻器接入电路中的阻值; (3)小灯泡正常发光60s,整个电路消耗的电能。 16.随着汽车的普及,车载电饭煲开始得到应用,如图,人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制,更好满足了旅游个性化要求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图,直流电源的电压为12V,、均为电热丝。当只闭合时是保温挡,功率为120W;当、都闭合时为加热挡,功率为300W。求: (1)的阻值; (2)在保温挡时,的电功率。   17.如图甲是一电热饮水机,通过机内温控开关S进行自动控制,实现加热和保温两种功能,电路原理图如图乙所示。电源电压恒为额定电压220V,当开关S接a时电路中的电流为5A;当开关S接b时,电路消耗的电功率为66W。求: (1)R1的阻值; (2)开关S接b时,电路中电流; (3)该饮水机在保温状态工作100s ,R2产生的热量。 18.多功能养生壶深受市场认可和欢迎。某品牌多功能养生壶部分铭牌信息如表格所示,如图甲是该养生壶的模型,如图乙是养生壶简化电路图。 (1)开关 S1、S2处于什么状态,养生壶为低温档,说明判断依据; (2)求 R2的阻值; (3)养生壶处于高温档工作时,通过 R2的电流大小。 项目 参数 电源电压(V) 220 低温档功率(W) 275 中温档功率(W) 550 高温档功率(W) 1100 容积(L) 1 19.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻的阻值为,电流表的量程为“”,小灯泡L上标有“  ”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合S且滑动变阻器接入电路的阻值为时,小灯泡正常发光。求: (1)灯泡的电阻; (2)电源电压; (3)开关都闭合时,在电路安全的情况下,滑动变阻器的最大功率。 20.如图所示电路中,电源电压恒定,小灯泡上标有“6V,3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S,灯泡恰好正常发光,电流表示数是0.8A。忽略温度对灯丝电阻的影响,请通过计算回答: (1)灯泡正常发光时的电流多大? (2)定值电阻R的阻值是多少? (3)整个电路工作100秒消耗多少电能? 21.梅雨季节空气湿度RH较大,人会感觉不舒服,人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%~60%。小聪设计了一款湿度计,从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针所指刻度可知湿度大小,其原理如图甲所示,R0为1kΩ的定值电阻,电源电压恒为6V,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示,当电路电流为2mA时: (1)计算此时R0两端的电压; (2)若空气湿度不变,求3min内湿敏电阻消耗的电能; (3)求此时的空气湿度,并判断人体感觉是否舒服。 22.如图甲所示电路,电源电压保持不变。当闭合开关 S1、断开 S2时,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。求: (1)电源电压及电阻 R1的阻值。 (2)当开关 S1、S2 都闭合,滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电流表的示数为 0.5A,电阻R2的电功率及 5min整个电路消耗的电能。 23.小明家中安装了一台电辅式太阳能热水器,如图甲所示,该热水器最大储水量100kg,接收太阳能的有效面积为。其工作原理如下:光照充足时,直接利用太阳能加热;在光照条件不好时,利用电加热器加热。电加热器部分的工作原理如图乙所示,电源电压,和是阻值恒定的发热电阻,其中;温度达到预设温度时,自动切换到保温状态,保温功率为200W;为防止触电,热水器向外供水过程中目动切断电路。已知水的比热容。(电加热过程的能量损失不计) (1)当选择开关置于C、D间时,电加热器处于___________(选填“保温”或“加热”)状态。 (2)求发热电阻的阻值及电加热器加热挡的电功率。 (3)某日光照条件不好,有效日照时间为5h,太阳辐射功率(单位时间内、单位面积上辐射的能量)为,太阳能加热时能量转化效率为50%。需要将满箱初温为20℃的水加热到80℃,求还需要电加热的时间。 24.如图甲为一款有高、低温两挡的家用蒸汽电熨斗,两挡功率分别为2 000 W和880 W;其电路原理如图乙,R1、R2为电热丝,额定电压均为220 V. 请回答: (1)电熨斗处于低温挡时,开关S1、S2的断开、闭合情况? (2)在高温挡状态下5 min消耗多少电能? (3)电热丝R1的电阻为多少? 25.如图甲是某款多功能家用涮烤电火锅,可使烧烤、火锅同时进行,也可单独控制,烧烤锅分为左右两盘,其简化电路如图乙所示。汤锅内温控开关在温度达到100℃时,自动由加热切换到保温。已知该锅加热效率为80%。电火锅部分参数如下表,求: 额定电压 额定功率 220V 汤锅 烧烤盘 加热 保温 左盘 右盘 1000W 484W 440W 880W (1)定值电阻的值; (2)在露营时将其接在户外移动电源上,闭合烧烤左、右盘开关,且将汤锅调至加热挡,移动电源数显屏显示输出功率为1879.2W,则移动电源的实际输出电压为多少V; (3)若仅使用汤锅且汤锅正常工作,内装有3kg,初温为20℃的汤汁(沸点100℃),初始调至加热挡位,不考虑汤汁质量变化,热汤汁30min所消耗的电能为多少J。() 26.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω,电源电压不变为9V。现有两个电压表和两个电流表,你可以选择任意两个电表分别接到甲、乙两处。在满足电路中R1和R2都能工作的前提下,要使该电路中的总电流能分别达到最大值和最小值,请你按照电学计算题的解题量规,解答下面的问题: (1)请你选择电表并说明开关所处的状态,计算出两种情况下两个电表的示数分别为多少。 (2)若通电10分钟,请你计算电流通过两个电路消耗的电能分别是多少。 27.如图甲所示是某家用多功能电炖锅。它有三个档位:高温炖,中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,其中R1与R2均为电加热丝,下表是该电炖锅的部分参数。(g=10N/kg,其中R1、R2的阻值不变) 项目 参数 电源电压(V) 220 中温档功率(W) 440 高温档功率(W) 990 (1)中温档时,流过R1的电流为多少? (2)求R2的阻值为多少? (3)当实际电压为额定电压的0.9倍时,低温档的实际功率为多少? 28.如图甲所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~30Ω,灯泡的“U-I”图象如乙图所示,闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1=1.2A;第二次将变阻器的滑片移至某处时,电流表的示数变为I2=0.8A;求: (1)灯泡正常发光的电流IL; (2)R0的阻值; (3)第二次灯泡消耗的电功率。 29.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R2标有“50Ω3A”字样.闭合电键S后,电流表A1的示数为0.6安.求: ①电阻R1的阻值. ②将变阻器R2的滑片P移至某点时,某电流表的示数如图(b)所示,10秒内变阻器R2所消耗的电能W2. ③变阻器R2所消耗的最大功率P2. 30.为缓解用电高峰电力紧张的矛盾,降低居民的用电费用。部分地区使用了分时电能表,电费价如下: 原电表计费方法 分时电表计费方法 时间范围 全天 高峰期 低谷期 8:00—21:00 次日21:00—8:00 单价(元/度) 0.50 0.55 0.30 小明家每天要用电水壶将质量为5kg,初温为20℃的水烧开(标准大气压下), (1)小明家烧开这些水需要吸收多少热量? (2)使用分时电表后,小明家烧水在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,1个月(30天),比原来节省多少元电费? 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第十八章 电功率(计算题30道) 1.某家用电饭煲的额定功率为1100W,额定电压为220V.求: (1)正常工作时电饭煲中的电流; (2)电饭煲正常工作0.5h消耗的电能. 【答案】(1)0.5A;(2)0.55 kW·h 【详解】(1)由得 (2)=1100W×0.5 h=1.1kW×0.5 h=0.55kW·h 2.如图所示,甲是某型号电烧水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像。求: (1)电水壶正常保温20min消耗的电能; (2)电水壶给2kg的水正常加热10min,水从20℃升高到70℃时,电水壶的电热效率是多少? (3)某次用电高峰时,实际电压只有198V,此时使用电水壶加热的实际电功率是多少? 【答案】(1);(2)87.5%;(3)648W 【详解】解:(1)从图中可知,保温功率为0.1kW,电水壶正常保温20min消耗的电能 (2)从图中可知,加热功率为0.8kW,电水壶给2kg的水正常加热10min,消耗的电能 水从20℃升高到70℃时,吸收的热量 电水壶的电热效率 (3)开关S接1时,电路为R1的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据可知总功率较大,电烧水壶处于加热状态 此时使用电水壶加热的实际电功率 答:(1)电水壶正常保温20min消耗的电能为; (2)电水壶给2kg的水正常加热10min,水从20℃升高到70℃时,电水壶的电热效率是87.5%; (3)某次用电高峰时,实际电压只有198V,此时使用电水壶加热的实际电功率是648W。 3.有两只灯泡,A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。 (1)将A、B并联接在6V电源两端,求1min内电路消耗的电能; (2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻; (3)将A与一个滑动变阻器(50Ω 2A)串联接在6V电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,求滑动变阻器的功率。 【答案】(1) ;(2) ;(3) 【详解】(1) 将A、B并联接在6V电源两端, 总功率为 1min内电路消耗的电能 (2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,则此时电路中的电流为 从甲图可知,当电流为0.5A时,灯泡A的电压为2V,故灯泡A的电阻为 (3) 由于串联,根据可知,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,串联电流相等,故电阻相等,由于电源电压为6V,故此时灯A和滑动变阻器的电压都为3V,从甲图可知,此时的电流为0.7A,故滑动变阻器的电功率为 答:(1) 将A、B并联接在6V电源两端, 1min内电路消耗的电能为; (2) B灯恰好正常发光,此时A灯电阻为; (3)当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,滑动变阻器的功率为2.1W。 4.如图,L1、L2是规格分别为“6V 8W”和“3V 2.5W”的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光(不计温度对灯泡电阻的影响)求: (1)电源电压; (2)灯泡L1的电阻R1; (3)当S、S1都闭合时,1min内电流做的总功。 【答案】(1)3V;(2)4.5Ω;(3)270J 【详解】(1)由图可知,当只闭合S时,电路中只有L2的简单电路,因为L2正常发光,所以电源电压 U=U额2=3V (2)灯泡L1的电阻 R1==4.5Ω (3)当S、S1都闭合时,L1、L2并联,通过L1的电流 I1=A 此时L2仍然正常发光,通过L2的电流 I2=A, 干路电流 I=I1+I2=A+A=A 1min内电流做的总功 W=UIt=3V×1.5A×60s=270J 答:(1)电源电压是3V; (2)灯泡L1的电阻R1是4.5Ω; (3)当S、S1都闭合时,1min内电流做的总功是270J。 5.如图所示,已知电源电压保持不变,灯泡L标有“3V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当断开S1,闭合S2、S3,此时灯泡刚好正常发光,电流表示数为2A。求: (1)电阻R1的阻值; (2)只闭合开关S1,灯泡L的电功率。 【答案】(1)3Ω;(2)0.75W 【详解】解:(1)当断开S1,闭合S2、S3,此时灯泡L和电阻R1并联,电流表测干路电流,由于此时灯泡正常发光,灯泡的两端电压为UL=3V,则根据并联电路的电压特点可知,灯泡L和电阻R1的两端电压都等于电源电压,即 根据P=UI可得,通过灯泡的电流为 根据并联电路的电流特点可知,通过电阻R1的电流为 根据欧姆定律可得,电阻R1的阻值为 (2)只闭合开关S1,此时灯泡L和电阻R1串联。根据欧姆定律可得,灯泡的电阻为 则此时电路的电流为 因此灯泡L的电功率为 答:(1)电阻R1的阻值为3Ω; (2)只闭合开关S1,灯泡L的电功率为0.75W。 6.在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω。 (1)当Sl、S3断开,S2闭合时,电流表示数为1A,求电源电压; (2)当Sl、S3闭合,S2断开时,求:电路中的总功率; (3)当Sl、S3闭合,S2断开时,通电1min,电阻R1产生的热量。 【答案】(1)9V;(2)40.5W;(3)1620J 【分析】本题考查动态电路分析、欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点、电功率计算、电热计算。 【详解】解:(1)当S1、S3断开,S2闭合时,R1、R2串联。据欧姆定律及串联电路的电阻特点知,电源电压 U=I(R1+R2)=1A×(3Ω+6Ω)=9V (2)当S1、S3闭合,S2断开时,R1、R2并联。电路中的总电阻为 电路的总功率为 (3)通电1min,电阻R1产生的热量 答:(1)电源电压为9V;(2)电路中的总功率为40.5W;(3)通电1min,电阻R1产生的热量为1620J。 7.如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子.其工作原理是;底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维.下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.(g=10N/kg,C水=4.2×103J/(kg·℃) (1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少? (2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少? (3)如果发热体每分钟能把25g水由20℃加热至100℃,在这一过程中水吸收了多少热量?发热体产生多少热量? 【答案】(1)5x104Pa    (2)4A            (3)8400J   52800J 【详解】(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力: F=G总=m总g=(2kg+4kg)×10N/kg=60N, 则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强:; (2)由P=UI可得,挂烫机正常工作时通过发热体的电流:; (3)水吸收的热量: Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.025kg×(100℃-20℃)=8400J; 发热体产生的热量:Q=W=Pt=880W×60s=52800J. 答:(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5×104Pa; (2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A (3)水吸收的热量为8400J;发热体产生的热量为52800J. 8.在家庭实验室,小聪学习使用电熨斗,如图为一款有高温、低温两档的家用电熨斗,部分 参数见下表. 请回答: (1)电熨斗平放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为9.8×10-3m2,则电熨斗对桌面的压强有多大?(g=9.8N/kg) (2)使用高温档时,通过电熨斗的电流是多少?(结果保留一位小数) (3)电烫斗在一次使用中,高温档工作累计30min,低温档工作累计15min,求此次使用中一共消耗多少电能? 【答案】1.2×103Pa 6.8A 3.15×106J 【详解】试题分析:电熨斗对桌面的压强:P=F/S=G/S=mg/S=1.2kg×9.8N/kg/9.8×10-3m2=1.2×103Pa. 从表格中可知:高温档额定功率P高=1500W;U额=220V; 根据P=UI可得高温档电熨斗中电流I高=P高/U额=1500W/220V=6.8A; 根据P=W/t;可得W=Pt;则 高温档工作消耗电能W高=P高t高=1500W×30×60s=2.7×106J 低温档工作消耗电能W低=P低t低=500W×15×60s=4.5×105J 此次消耗电能W总=W高+W低=2.7×106J+4.5×105J=3.15×106J 考点:电学综合计算 9.在如图所示电路中,小灯泡L上标有“8V3.2W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,Rl的阻值为18Ω.求: (1)小灯泡L的电阻。 (2)当开关S、Sl、S2均闭合时,电压表的示数为9V,求电源电压及电阻R1上消耗的电功率。 (3)断开Sl、S2,闭合S,若接入电路中的电压表的量程改为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,为了保证两表均不超过量程,且小灯泡两端的电压不超过其额定电压,滑动变阻器的阻值变化范围为多少? 【答案】(1)20Ω;(2)4.5W;(3)2.5Ω~10Ω。 【详解】(1)由P=UI知道,小灯泡的额定电流是: 由知道,小灯泡的电阻是: ; (2)当开关S、Sl、S2均闭合时,电阻R1与R2并联,电压表测电源的电压,电压表的示数为9V,即U=9V,又因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R1上消耗的电功率是: ; (3)当电路中电流等于小灯泡的额定电流时,电路中电流最大,此时滑动变阻器接入电路中的阻值应最小,此时电路中的总电阻是: 由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以, R2min=R总﹣RL=22.5Ω﹣20Ω=2.5Ω; 当电压表的示数U'2=3V(最大值)时,滑动变阻器接入电路中的电阻值最大,此时电路中的电流最小,所以,串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压是: UL′=U﹣U2′=9V﹣3V=6V, 由于串联电路中各处的电流相等,所以, , 代入数据解得:R2max=10Ω,所以,滑动变阻器的阻值变化范围是2.5Ω~10Ω。 答:(1)小灯泡L的电阻为20Ω; (2)电源电压为9V,电阻R1上消耗的电功率为4.5W; (3)滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω~10Ω。 10.如图甲是小明设计的电加热器的电路结构简图。通过控制挡位开关S、Sa可以获得两挡加热功率。 已知电热丝R1的阻值为55Ω,R2的阻值为220Ω,不计温度对R1、R2阻值的影响。求: (1)当开关S闭合、Sa接2时,电加热器处于低温挡时的电流; (2)电加热器处于高温挡时,通电5min产生的热量; (3)小明设计的电加热器的挡位较少,请你帮助小明利用图甲中的器材,再增加一个单刀开关Sb,在图乙的虚线框内完成电路设计,要求通过三个控制挡位开关可以实现四个挡位转换; (4)求出正确设计的电路中温度最低挡位的功率。 【答案】(1)1A;(2)2.64×105J;(3);(4)176W 【详解】解:(1)当开关S闭合、Sa接2时,电路只有R2的简单电路,当开关S闭合、Sa接1,电路只有R1的简单电路,因R1的阻值小于R2,根据可得,当开关S闭合、Sa接1,电加热器处于高温挡,当开关S闭合、Sa接2时,电加热器处于低温挡,此时电路中的电流 (2)电加热器处于高温挡时电路中的电流 通电5min产生的热量 (3)因为需要实现四个挡位的转换,所以两个电热丝需要重新排列,新增一个开关Sb可以和其中一个电热丝串联,也可以和另一个电热丝串联,通过原开关Sa控制两个电热丝的连接方式,具体如图所示: (4) 当开关S闭合、Sa接2、Sb断开时,R1和R2串联接入电路,即电阻的总电阻最大,根据可知电加热器处于最低温挡, 此时电路中的电流 最低温挡的功率 答:(1)电加热器处于低温挡时的电流是1A; (2)通电5min产生的热量为; (3) (4)电路中温度最低挡位的功率是176W。 11.空气污染指数(API)是一种反映和评价空气质量的方法,便于直观表征空气质量和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气污染指数,设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其空气污染指数与电阻的倒数的关系如图乙所示,已知电源电压不变,,求: (1)当电压表示数为时,消耗的电功率? (2)此时空气污染指数? (3)若某时刻空气污染指数为100,消耗的电功率为多少? 【答案】(1);(2)25;(3) 【详解】解:(1)由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压。当电压表示数时,通过电阻的电流 消耗的电功率为 (2)串联电路中,各处的电流相等,电路电流 此时电路总电阻 根据串联电路电阻的规律知气敏电阻的阻值为 则 由图乙可知,此时空气质量指数为25。 (3)当空气污染指数为100时,,可知,根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知 此时电路中的电流 气敏电阻的功率为 答:(1)当电压表示数为时,消耗的电功率为。 (2)此时空气污染指数为25。 (3)若某时刻空气污染指数为100,消耗的电功率为。 12.如图甲所示,电源电压恒定,灯泡L上标有“12V 9.6W“的字样,滑动变阻器R2铭牌上标有“20Ω 1.5A“.定值电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象如图乙所示.当只闭合开关S、S2,滑片P位于b端时,灯泡L的实际功率为1W.求: (1)灯泡L正常发光时的电阻; (2)电源电压; (3)改变三个开关的状态和调节滑动变阻器滑片的位置,电路消耗旳最大功率. 【答案】(1)15Ω(2)12V(3)三个开关都闭合,滑片置于a端时,电路消耗功率最大;最大功率是24W 【分析】(1)根据P=可知灯泡的电阻; (2)当只闭合开关S、S2,滑片P位于b端时,RL与滑动变阻器的最大阻值串联,根据串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,求出电源电压; (3)电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大;据此思路作答. 【详解】(1)根据P=可知灯泡的电阻为RL15Ω; (2)当只闭合开关S、S2,滑片P位于b端时,RL与滑动变阻器的最大阻值串联,由图象可知,当UL1=2V,通过灯泡的电流IL1=0.5A时,RL的实际功率PL1=UL1IL1=2V×0.5A=1W; 所以,灯泡L的实际功率为1W时,灯泡两端的电压UL1=2V,电路中电流IL1=0.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以,滑动变阻器两端的电压:UR=IL1R=0.5A×20Ω=10V,所以,电源的电压:U=UR+UL1=10V+2V=12V; (3)根据P=可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大;由于滑片P移到a端,同时闭合开关S、S1、S2时,灯泡与R1并联时总电阻最小,所以此时电路消耗的电功率最大;由于电源电压U=12V,则灯泡正常工作,PL=P额=9.6W,由图象可知,当U1=2V,通过电阻R1的电流I1=0.2A,由I=得:R110Ω;R1的实际功率P1===14.4W;所以P=P1+PL=14.4W+9.6W=24W. 13.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。请根据图像求: (1)电阻R的阻值; (2)滑动变阻器的最大值RP; (3)滑动变阻器的最大电功率。 【答案】(1)6Ω;(2)12Ω;(3)3.375W 【详解】解:(1)由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电流表和电压表的示数均最大,由图像可知,电源的电压; 由图像可知,电路中的电流,电压表的示数定值电阻R的阻值 (2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图像可知,电路中的最小电流,R两端的电压,滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最大阻值 (3)滑动变阻器的电功率 由上式可知,当时,滑动变阻器的功率组大,最大值 答:(1)电阻R的阻值为6Ω; (2)滑动变阻器的最大值RP为12Ω; (3)滑动变阻器的最大电功率为3.375W。 14.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝 R1 的阻值为 10Ω,R2的阻值为 20Ω。当开关S 闭合时,电压表示数为2V。求: (1)通过R1的电流; (2)电源两端电压; (3)10s 电流通过电阻丝 R2做的功。 【答案】(1)0.2A;(2)6V;(3)8J 【详解】解:(1)由图可知,电阻R1、R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。通过R1 的电流为 (2)电路的总电阻为 R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω 由公式可知,电源电压为 U=IR=30Ω×0.2A=6V (3)串联电路各处电流都相等,10s电流通过电阻丝 R2做的功 W=U2It=I2R2t=(0.2A)2×20Ω×10s=8J 答:(1)通过R1 的电流为0.2A; (2)电源两端电压为6V; (3)10s电流通过电阻丝 R2做的功为8J。 15.如图,将一个标有“2.5V 1W”的小灯泡L接入电源电压为3V的电路中。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使小灯泡正常发光,计算: (1)此时小灯泡的电阻; (2)此时滑动变阻器接入电路中的阻值; (3)小灯泡正常发光60s,整个电路消耗的电能。 【答案】(1)6.25Ω;(2)1.25Ω;(3)72J 【详解】(1)小灯泡正常发光 由得,小灯泡的额定电流 由欧姆定律得,小灯泡的电阻 (2)小灯泡L与滑动变阻器R串联 滑动变阻器两端电压 滑动变阻器接入电路中的阻值 (3)整个电路消耗的电能 答:(1)此时小灯泡的电阻是6.25Ω; (2)此时滑动变阻器接入电路中的阻值是1.25Ω; (3)小灯泡正常发光60s,整个电路消耗的电能是72J。 16.随着汽车的普及,车载电饭煲开始得到应用,如图,人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制,更好满足了旅游个性化要求。如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图,直流电源的电压为12V,、均为电热丝。当只闭合时是保温挡,功率为120W;当、都闭合时为加热挡,功率为300W。求: (1)的阻值; (2)在保温挡时,的电功率。   【答案】(1)0.48Ω;(2)72W 【详解】解:(1)如图,当只闭合时,、串联,是保温挡,当、都闭合时,R2被短路,电路中只有R1,为加热挡,功率为300W,的阻值 (2)当只闭合时,、串联,是保温挡,电路中的电流 低温档时R1的功率 在保温挡时,的电功率 答:(1)的阻值为0.48Ω; (2)在保温挡时,的电功率为72W。 17.如图甲是一电热饮水机,通过机内温控开关S进行自动控制,实现加热和保温两种功能,电路原理图如图乙所示。电源电压恒为额定电压220V,当开关S接a时电路中的电流为5A;当开关S接b时,电路消耗的电功率为66W。求: (1)R1的阻值; (2)开关S接b时,电路中电流; (3)该饮水机在保温状态工作100s ,R2产生的热量。 【答案】(1)44Ω;(2)0.3A;(3)6204J 【详解】(1)由图知:当开关S接a时电路中只有R1 连入电路,根据可得 (2)开关S接b时,电阻R1与R2串联,根据P=UI可得:电路中的电流 (3)电路的总电阻 因为电阻R1与R2串联 R2=R-R1=733Ω-44Ω=689Ω R2产生的热量 Q=(I′)2Rt=(0.3A)2×689Ω×100s=6201J 答:(1)R1的阻值为44Ω; (2)电路中电流为0.3A; (3)R2产生的热量为6201J。 18.多功能养生壶深受市场认可和欢迎。某品牌多功能养生壶部分铭牌信息如表格所示,如图甲是该养生壶的模型,如图乙是养生壶简化电路图。 (1)开关 S1、S2处于什么状态,养生壶为低温档,说明判断依据; (2)求 R2的阻值; (3)养生壶处于高温档工作时,通过 R2的电流大小。 项目 参数 电源电压(V) 220 低温档功率(W) 275 中温档功率(W) 550 高温档功率(W) 1100 容积(L) 1 【答案】(1) 开关S1断开、S2接触A时,养生壶为低温档;(2) 88Ω;(3)2.5A 【详解】(1)当开关S1闭合、S2接触A时,电阻R2被短路,电路是只有R1工作的简单电路;当开关S1闭合、S2断开时,电路是也只有R1工作的简单电路;当开关S1闭合、S2接触B时,电路中两电阻并联连接;当开关S1断开、S2接触A时,电路中两电阻串联连接。以上四种状态:两电阻并联时,电路中总电阻最小;只有R1工作时,电路中电阻较大;两电阻串联时,电路的总电阻最大;据得,电路总电阻越大,电路消耗的总功率越小,所以开关S1断开、S2接触A时,养生壶为低温档。 (2)高温档时,两电阻并联,而中温档时,只有R1工作,那么电阻R2消耗的电功率 P2=P高温-P中温=1100W-550W=550W 则 (3)养生壶处于高温档时,通过电阻R2的电流 答:(1) 开关S1断开、S2接触A时,养生壶为低温档; (2) R2 的阻值是88Ω; (3)养生壶处于高温档工作时,通过 R2 的电流大小是2.5A。 19.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻的阻值为,电流表的量程为“”,小灯泡L上标有“  ”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合S且滑动变阻器接入电路的阻值为时,小灯泡正常发光。求: (1)灯泡的电阻; (2)电源电压; (3)开关都闭合时,在电路安全的情况下,滑动变阻器的最大功率。 【答案】(1)24Ω; (2)18V; (3)43.2W 【详解】解:(1)由​可得,灯泡的电阻 (2)当只闭合S且滑动变阻器R1​接入电路的阻值为12Ω时,灯泡与滑动变阻器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,电路中的电流 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压 U=I(RL​+R1​)=0.5A×(24Ω+12Ω)=18V (3)开关都闭合时,R0​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R0​的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表的量程为0~3A,所以,干路电流最大为3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时滑动变阻器的功率最大,则通过R2​的电流 I2​=I总​−I0​=3A−0.6A=2.4A 滑动变阻器的最大功率 P2​=UI2​=18V×2.4A=43.2W 答:(1)灯泡的电阻为24Ω; (2)电源电压为18V; (3)开关都闭合时,在电路安全的情况下,滑动变阻器的最大功率为43.2W。 20.如图所示电路中,电源电压恒定,小灯泡上标有“6V,3W”字样,R为定值电阻。闭合开关S,灯泡恰好正常发光,电流表示数是0.8A。忽略温度对灯丝电阻的影响,请通过计算回答: (1)灯泡正常发光时的电流多大? (2)定值电阻R的阻值是多少? (3)整个电路工作100秒消耗多少电能? 【答案】(1)0.5A;(2)20Ω;(3)480J 【详解】(1)由可得,小灯泡正常发光时的电流 (2)当开关S闭合,灯泡和定值电阻并联,电流表测干路电流,因小灯泡正常发光,所以,电源电压 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由欧姆定律可得,电阻R的阻值 (3)整个电路工作100秒消耗的电能 答:(1)小灯泡正常发光时的电流是0.5A; (2)电阻R的阻值为20Ω; (3)整个电路工作100秒消耗480J电能。 21.梅雨季节空气湿度RH较大,人会感觉不舒服,人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%~60%。小聪设计了一款湿度计,从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针所指刻度可知湿度大小,其原理如图甲所示,R0为1kΩ的定值电阻,电源电压恒为6V,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示,当电路电流为2mA时: (1)计算此时R0两端的电压; (2)若空气湿度不变,求3min内湿敏电阻消耗的电能; (3)求此时的空气湿度,并判断人体感觉是否舒服。 【答案】(1)2V;(2)1.44J;(3)50%,人体感觉舒适 【详解】解:(1)由图甲可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路中的电流,电路中的电流 I=2mA=0.002A R0两端的电压 Uo=IR0=0.002A×1000Ω=2V (2)由串联电路电压的规律可知湿敏电阻两端的电压 UR=U-Uo=6V-2V=4V 3min内湿敏电阻消耗的电能 W=URIt=4V×0.002A×3×60s=1.44J (3)此时湿敏电阻的阻值 从图乙中可知此时的空气湿度为50%,人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%~60%,在人体感觉舒适得范围内,所以人体感觉舒适。 答:(1)此时R0两端的电压是2V; (2)若空气湿度不变,3min内湿敏电阻消耗的电能是1.44J; (3)此时的空气湿度是50%,人体感觉舒服。 22.如图甲所示电路,电源电压保持不变。当闭合开关 S1、断开 S2时,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。求: (1)电源电压及电阻 R1的阻值。 (2)当开关 S1、S2 都闭合,滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电流表的示数为 0.5A,电阻R2的电功率及 5min整个电路消耗的电能。 【答案】(1)6V,20Ω(2)1.2W,900J 【详解】(1) 闭合开关 S1、断开 S2时,调节滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电路为简单电路,,且只有电阻R1工作,电压表测量电阻R1两端电压,由图像可知 此时电源电压等于电阻R1两端电压 由图像可知,此时通过电阻R1电流为0.3A,根据欧姆定律 (2) 滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电阻为零,当开关 S1、S2 都闭合,R1, R2并联, 由(1)知,通过R1电流为0.3A,根据并联电路电流特点,通过R2电流为 则 电路总功率为 5min整个电路消耗的电能 答:(1) 电源电压6V ,R1的阻值为20Ω。 (2) R2的电功率1.2W,5min整个电路消耗的电能900J。 23.小明家中安装了一台电辅式太阳能热水器,如图甲所示,该热水器最大储水量100kg,接收太阳能的有效面积为。其工作原理如下:光照充足时,直接利用太阳能加热;在光照条件不好时,利用电加热器加热。电加热器部分的工作原理如图乙所示,电源电压,和是阻值恒定的发热电阻,其中;温度达到预设温度时,自动切换到保温状态,保温功率为200W;为防止触电,热水器向外供水过程中目动切断电路。已知水的比热容。(电加热过程的能量损失不计) (1)当选择开关置于C、D间时,电加热器处于___________(选填“保温”或“加热”)状态。 (2)求发热电阻的阻值及电加热器加热挡的电功率。 (3)某日光照条件不好,有效日照时间为5h,太阳辐射功率(单位时间内、单位面积上辐射的能量)为,太阳能加热时能量转化效率为50%。需要将满箱初温为20℃的水加热到80℃,求还需要电加热的时间。 【答案】(1)加热;(2)242Ω,2400W;(3)1750s 【详解】解:(1)由题意知,开关位于BC点时,电路为R1的简单电路,电路总电阻较大,电源电压不变,根据可知,总功率较小,电加热器处于保温状态;开关位于CD点时,电阻R1和R2并联连入电路,电路总电阻较小,电源电压不变,根据可知,总功率较大,电加热器处于加热状态。 (2)当电加热器处于保温状态时,电路为R1的简单电路,保温功率P保温=200W,由可得,电阻R1的阻值为 电加热器加热挡工作时,电阻R1和R2并联连入电路,由于并联电路互不影响, R1的功率不变,仍为P保温=200W,加热功率为 (3)由参数表知,当日照时间为5h时,该太阳能热水器吸收太阳的能量为 太阳能加热时能量转化效率为50%,水吸收的能量为 由Q吸=cmΔt可得,吸收热量后水的温度变化为 吸收太阳能后水的温度为 由题意知,若要继续升温至80℃,则水升高的温度为 由Q吸=cmΔt可得,水吸收的热量为 由题意知,该部分能量由电加热提供,即 由可得,还需要电加热的时间为 答:(1)当选择开关置于C、D间时,电加热器处于加热状态; (2)发热电阻R1的阻值为242Ω,电加热器加热挡的电功率为2400W; (3)还需要电加热的时间1750s。 24.如图甲为一款有高、低温两挡的家用蒸汽电熨斗,两挡功率分别为2 000 W和880 W;其电路原理如图乙,R1、R2为电热丝,额定电压均为220 V. 请回答: (1)电熨斗处于低温挡时,开关S1、S2的断开、闭合情况? (2)在高温挡状态下5 min消耗多少电能? (3)电热丝R1的电阻为多少? 【答案】电熨斗处于低温挡时,S1闭合,S2断开   6.J       55Ω 【分析】(1)电熨斗处于低温挡时,电功率较小,根据可知电路中电阻较大,分析两个开关的闭合情况; (2)由W=Pt计算高温挡状态下5min消耗电能; (3)由低温挡功率,根据计算R1的电阻. 【详解】(1)当两开关都闭合时,两电阻并联,并联电路的总电阻小于其中任何一个电阻,电路中电阻较小,电源电压一定,由可知此时电路消耗功率较大,为高温挡;当S1闭合,S2断开时,只有R1连入电路中,电路中电阻较大,此时电路消耗功率较小,为低温挡; (2)高温挡状态下5min消耗电能:W=P高t=2000W×5×60s=6×105J; (3)低温挡时只有R1连入电路中,R1的电阻:. 25.如图甲是某款多功能家用涮烤电火锅,可使烧烤、火锅同时进行,也可单独控制,烧烤锅分为左右两盘,其简化电路如图乙所示。汤锅内温控开关在温度达到100℃时,自动由加热切换到保温。已知该锅加热效率为80%。电火锅部分参数如下表,求: 额定电压 额定功率 220V 汤锅 烧烤盘 加热 保温 左盘 右盘 1000W 484W 440W 880W (1)定值电阻的值; (2)在露营时将其接在户外移动电源上,闭合烧烤左、右盘开关,且将汤锅调至加热挡,移动电源数显屏显示输出功率为1879.2W,则移动电源的实际输出电压为多少V; (3)若仅使用汤锅且汤锅正常工作,内装有3kg,初温为20℃的汤汁(沸点100℃),初始调至加热挡位,不考虑汤汁质量变化,热汤汁30min所消耗的电能为多少J。() 【答案】(1) 51.6;(2)198V;(3) 【详解】解:(1)由图可知,涮烤电火锅的汤锅部分,电阻R1和R2串联,当R1和R2同时接入电路时,此时电路总电阻等于R1和R2电阻之和,由可知,此时功率较小,电火锅处于保温挡,此时电路总电阻为 当温控开关闭合时,电阻R2被短路,电路中只有R1接入电路,由可知,此时功率较大,电火锅处于加热挡,则此时R1电阻为 则电阻R2的阻值为 (2)由图乙知,闭合烧烤左、右盘开关,且将汤锅调至加热挡时,烧烤锅左右两盘电路部分为并联且与火锅电路部分也是并联。当其正常工作时,根据并联电路电压规律可知,此时左盘和右盘以及汤锅电路部分两端电压相等为220V,由可得,左盘电阻R左的阻值为 同理可得,右盘电阻 设移动电源电压为U移动,闭合烧烤左、右盘开关,将汤锅调至加热挡,此时电路中电阻R1和R左以及R右并联,根据并联电路电压规律可知,此时三电阻并联电压相等,且均等于电源电压U移动,移动电源输出功率为1879.2W,三电阻并联的总电阻 则移动电源的实际输出电压为 (3)由题意知,将初温为20℃的汤汁加热至沸腾,由Q吸=cmΔt可得,汤汁吸收的热量为 Q吸=c汤汁m汤汁Δt=4×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=9.6×105J 消耗的电能为 由题意知,汤锅内温控开关在温度达到100℃时自动由加热切换到保温,则将汤汁加热至沸腾时,所需的时间为 电火锅将汤汁加热至沸腾后,处于保温挡的时间为 电火锅保温挡时消耗的电能为 则整个过程中,电火锅消耗的总电能为 W总=W电+W保温=1.2×106J+2.904×105J=1.4904×106J 答:(1)定值电阻R2的值为51.6Ω; (2)移动电源的实际输出电压为198V; (3)加热汤汁30min所消耗的电能为1.4904×106J。 26.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω,电源电压不变为9V。现有两个电压表和两个电流表,你可以选择任意两个电表分别接到甲、乙两处。在满足电路中R1和R2都能工作的前提下,要使该电路中的总电流能分别达到最大值和最小值,请你按照电学计算题的解题量规,解答下面的问题: (1)请你选择电表并说明开关所处的状态,计算出两种情况下两个电表的示数分别为多少。 (2)若通电10分钟,请你计算电流通过两个电路消耗的电能分别是多少。 【答案】(1)见解析;(2)972J,4050J 【详解】解:(1)①串联电路总电阻大于任一分电阻,根据欧姆定律可知,两电阻串联接入电路时,通过电路的电流最小。当甲、乙两表均为电压表,闭合S1、S2,两电阻串联接入电路,甲表测电源电压,示数为9V,乙表测R2两端的电压,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流 则乙表的示数 ②并联电路总电阻小于任一分电阻,根据欧姆定律可知,两电阻并联接入电路时,通过干路的电流最大。当甲、乙两表均为电流表,闭合S1,断开S2,两电阻并联接入电路,甲表测通过R2的电流,乙表测干路电流。并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得,通过R1的电流 通过R2的电流 所以甲表示数为0.3A。并联电路干路电流等于各支路电流之和,则乙表示数 (2)①通电10分钟,电流通过串联电路消耗的电能 ②通电10分钟,电流通过并联电路消耗的电能 答:(1)甲、乙两表均为电压表,闭合S1、S2,两电阻串联接入电路,此时通过电路的总电流最小,甲表示数为9V,乙表示数为5.4V;甲、乙两表均为电流表,闭合S1,断开S2,两电阻并联接入电路,此时通过电路的总电流最大,甲表示数为0.3A,乙表示数为0.75A; (2)通电10分钟,电流通过串联电路消耗的电能为972J,电流通过并联电路消耗的电能为4050J。 27.如图甲所示是某家用多功能电炖锅。它有三个档位:高温炖,中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,其中R1与R2均为电加热丝,下表是该电炖锅的部分参数。(g=10N/kg,其中R1、R2的阻值不变) 项目 参数 电源电压(V) 220 中温档功率(W) 440 高温档功率(W) 990 (1)中温档时,流过R1的电流为多少? (2)求R2的阻值为多少? (3)当实际电压为额定电压的0.9倍时,低温档的实际功率为多少? 【答案】(1)2A;(2)88Ω;(3)198W 【详解】解:(1)根据,电源电压一定,总电阻越大,电功率越小,当开关S2接B时,开关S1断开,两电阻并联,总电阻最小,电功率最大,当开关S2接A时,开关S1断开,两电阻串联,总电阻最大,电功率最小,当只闭合开关S1,只有一个电阻R1接入,故是中温档时,故流过R1的电流为 (2)R2的电功率为 R2的阻值为 (3)当实际电压为额定电压的0.9倍时,实际电压为 R1的阻值为 低温档的实际功率为 答:(1)中温档时,流过R1的电流为2A; (2)R2的阻值为88Ω; (3)低温档的实际功率为198W。 28.如图甲所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~30Ω,灯泡的“U-I”图象如乙图所示,闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1=1.2A;第二次将变阻器的滑片移至某处时,电流表的示数变为I2=0.8A;求: (1)灯泡正常发光的电流IL; (2)R0的阻值; (3)第二次灯泡消耗的电功率。 【答案】(1)0.6A;(2)10Ω;(3)0.2W 【详解】(1)闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,滑动变阻器连入电路的阻值为零,电阻R0与灯泡L并联,灯泡正常发光,则灯泡L的额定电压 UL=U=6V 由图乙可知,灯泡正常发光的电流IL=0.6A。 (2)闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,电阻R0与灯泡L并联,电流表测并联电路干路电流,根据并联电路电流规律,此时通过电阻R0的电流 I0=I1-IL=1.2A-0.6A=0.6A 由欧姆定律可得,R0的阻值 (3)第二次将变阻器的滑片移至某处时,灯泡L与滑动变阻器串联后,再与电阻R0并联,电流表测干路电流I2=0.8A,根据并联电路各支路互不影响,通过R0的电流不变,所以此时通过灯泡的电流 由图乙可知,此时灯泡两端电压,故第二次灯泡消耗的电功率 29.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R2标有“50Ω3A”字样.闭合电键S后,电流表A1的示数为0.6安.求: ①电阻R1的阻值. ②将变阻器R2的滑片P移至某点时,某电流表的示数如图(b)所示,10秒内变阻器R2所消耗的电能W2. ③变阻器R2所消耗的最大功率P2. 【答案】①10欧  ②24焦  ③14.4瓦                               【分析】(1)已知电阻R1两端的电压、流过电阻的电流,由欧姆定律可求出电阻阻值; (2)两电阻并联接在电源两端,电源电压不变,电阻R1阻值不变,流过电阻R1的电流不变,根据图示电流表,求出流过电阻R2的电流,然后由功的公式W=UIt求出滑动变阻器消耗的功率; (3)流过滑动变阻器的电流最大时,滑动变阻器功率最大,求出流过滑动变阻器的最大电流,然后由P=UI求出滑动变阻器的最大功率. 【详解】①电阻R1的阻值R1===10Ω, ②电阻R1的电压不变,电阻R1阻值不变,流过电阻R1的电流不变为0.6A, 电流表A测干路电流,大于A1示数,即大于0.6A; 图示电流表量程如果是0.6A,则电流表示数是0.2A,小于流过电阻R1的电流,不符合题意; 则图示电流表的量程是3A,示数是1A,因为A1的示数是0.6A,则图示电流表是A,即干路电流I=1A, 由并联电路特点知,流过滑动变阻器的电流I2=I−I1=1A−0.6A=0.4A, 则电阻R2在10s内消耗的功率W2=UI2t=6V×0.4A×10s=24J, 动变阻器R2的最大电流I′2=I′−I1=3.0A−0.6A=2.4A, 滑动变阻器R2消耗的最大功率P2=UI′2=6V×2.4A=14.4W, 30.为缓解用电高峰电力紧张的矛盾,降低居民的用电费用。部分地区使用了分时电能表,电费价如下: 原电表计费方法 分时电表计费方法 时间范围 全天 高峰期 低谷期 8:00—21:00 次日21:00—8:00 单价(元/度) 0.50 0.55 0.30 小明家每天要用电水壶将质量为5kg,初温为20℃的水烧开(标准大气压下), (1)小明家烧开这些水需要吸收多少热量? (2)使用分时电表后,小明家烧水在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,1个月(30天),比原来节省多少元电费? 【答案】(1)1.68×106J;(2)2.82元 【详解】解:(1)烧开的这些水吸收的热量 (2)若不计热量损失,消耗的电能 节约的电费 答:(1)烧开的这些水吸收的热量是1.68×106J; (2)比原来节省2.82元电费。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第十八章 电功率(计算题30道)-【刷好题】2024-2025学年九年级物理上册热点题型专练(人教版)
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