电功率计算40题--2024-2025学年人教版九年级物理上学期

电功率计算40题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中，小明用如图所示的电路进行实验，实验过程中，当滑动变阻器移动到某位置时，小灯泡恰好正常发光。此时电压表的示数为2.5V，电流表的示数为0.25A，求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）小灯泡的额定功率。 【答案】（1）；（2）0.625W 【详解】解：（1）小灯泡正常发光时的电阻为 （2）小灯泡的额定功率为 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω； （2）小灯泡的额定功率为0.625W。 2．小明家里买了图所示的一个电加热杯，其部分参数如下表所示。他用此杯帮奶奶烧水，向杯中装入质量为0.5kg、温度为20℃的水，杯子正常工作700s将水加热到100℃。[已知]，求： 产品名称 电热水杯 额定电压 220V 额定功率 300W 容量 500mL （1）加热过程中水吸收的热量； （2）电加热杯的效率。 【答案】（1）；（2）80% 【详解】解：（1）加热过程中水吸收的热量 （2）杯子的额定功率为300W，正常工作700s，电加热杯的效率 答：（1）加热过程中水吸收的热量为1.68×105J； （2）电加热杯的效率为80%。 3．额定功率为800W的电热水壶正常工作时，将质量为1kg、初温为20℃的水烧开。已知外界气压为一标准大气压，c水=，不计热损失，求； （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 【答案】（1）；（2）420s 【详解】解：（1） 水吸收的热量为 （2）不计热损失消耗的电能为 需要加热的时间为 答：（1） 水吸收的热量为3.36×105J； （2）加热所需要的时间为420s。 4．如图所示，是比较液体吸热升温特点的实验装置，用电功率为100W的电加热器给水加热，记录的实验数据如表所示，求： （1）在此过程中水吸收的热量； （2）电加热器的热效率。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）] 序号 物质 质量m/g （g） 初温T1/℃ （℃） 末温T2/℃ （℃） 加热时间t/min （min） 1 水 200 20 45 5 … 【答案】（1）；（2）70% 【详解】解：（1）在此过程中水吸收的热量 （2）由得，电加热器消耗的电能为 热效率为 答：（1）在此过程中水吸收的热量； （2）电加热器的热效率70%。 5．如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器 R 标有“R0；10I0”字样。闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片 P，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在滑片 P 从最右端向左滑动到 a 点的过程中，电流表与两电压表示数变化关系图像如图所示。求： （1）电源电压； （2）小灯泡的额定功率； （3）小灯泡发光时，整个电路的最小功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】由电路图得，变阻器与灯泡L串联，电压表V1测量变阻器的电压，电压表V2测量灯泡L 电压，电流表测量电路电流。 解：（1）由图像可知，当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小为3I0，小灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，由欧姆定律得 由串联电路电压特点得，电源电压 （2）由图像可知，灯泡正常发光时的电流为4I0，变阻器两端的电压 则有 灯泡的电功率为 （3）整个电路的最小电流为3I0，电路的最小电功率为 答：（1）电源电压； （2）小灯泡的额定功率； （3）小灯泡发光时，整个电路的最小功率。 6．图是一款智能电加热杯垫，它适用于不同材质、不同形状的杯子，具有“轻轻一放，随即加热，恒定保温”的特点。该杯垫有加热、保温两个挡位，内部简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，电源电压为220V，R1的阻值为。闭合开关S1、S2时为高温挡，高温挡的功率为66W，只闭合开关S1时为低温挡。求： （1）低温挡工作时的电功率； （2）高温挡工作2min，杯垫产生的热量； （3）电热丝R2的阻值。 【答案】（1）22W；（2）7920J；（3）1100 【详解】（1）由题意可知，只闭合S1是低温挡，分析电路可知，此时电路中只有R1工作，因此低温挡工作时的电功率 （2）高温挡的功率为66W，则工作2min杯垫产生的热量为 （3）闭合开关S1、S2时为高温挡，高温挡的功率为，由于此时R1、R2同时工作，且R1的功率为22W，则电热丝R2的功率为 根据，可得 答：（1）低温挡工作时的电功率为22W； （2）高温挡工作2min，杯垫产生的热量是7920J； （3）电热丝R2的阻值是1100Ω。 7．作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图所示为一款电热中药壶，加热的电功率为500W。已知，求： （1）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量； （2）若热效率为80%，完成（1）中的加热过程所用的时间是多少min？ 【答案】（1）1.2×106J；（2）40min 【详解】解：（1）中药吸收的热量为 （2）热效率为80%，所以电热中药壶消耗的电能为 完成（1）中的加热过程所用的时间是 答：（1）中药吸收的热量为1.2×106J； （2）完成（1）中的加热过程所用的时间是40min。 8．中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图为小康家额定功率为500W的小型电中药锅，他的妈妈用它将锅中的1kg已煲好的药液从25℃加热到35℃，所用时间为105s。已知，求： （1）药液吸收的热量； （2）电中药锅的热效率。 【答案】（1）；（2）80% 【详解】解：（1）药液吸收的热量 （2）电中药锅在105s内消耗的电能 电中药锅的效率 答：（1）药液吸收的热量为； （2）电中药锅的热效率。 9．某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个档位，其简化电路、部分参数如表所示。求： （1）控制开关让电炖盅处于高温档，画出此时的等效电路图； （2）1度的电能可供电炖盅在高温档位正常工作多少小时； （3）的阻值。 ××型电炖盅 额定电压 220V 高温功率 2000W 低温功率 400W 【答案】（1）；（2）0.5h；（3）121Ω 【详解】解：（1）S、S1闭合，并联，如图 （2）由题可知，高温档的功率为 1度的电能可供电炖盅在高温档位正常工作时间为 （3）当只闭合S时，电路中只有，处于低温档位，阻值为 答：（1）控制开关让电炖盅处于高温档，此时的等效电路图: （2）1度的电能可供电炖盅在高温档位正常工作0.5小时； （3）的阻值。 10．小明完成学习任务后准备去洗澡，想到今天学过的物理知识，思考如何能够计算出电热水器的热效率。于是他想到将家中其他用电器与电源断开，仅让加热50kg水的热水器工作。他观察了电热水器显示屏显示此时水箱内水的温度为20℃，让其加热到50℃时停止工作，并记录了加热前后电能表的示数，如图所示。已知求： （1）此过程中水吸收的热量； （2）电热水器的热效率。 【答案】（1）6.3×106J；（2）87.5% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）消耗的电能 电热水器的热效率 答：（1）此过程中水吸收的热量为6.3×106J； （2）电热水器的热效率为87.5%。 11．如图甲所示电路中，为阻值未知的定值电阻，为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。求： （1）该滑动变阻器的最大阻值； （2）电源电压。 【答案】（1）；（2） 【详解】解：图甲中，变阻器R1与定值电阻R0串联，电压表测量变阻器R1电压，电流表测量电路电流。 （1）当电路中电流最小为I0时，该滑动变阻器接入电路中阻值最大，此时变阻器的电功率为P0，由得，该滑动变阻器的最大阻值 （2）当电路中电流最为2I0时，变阻器的电功率为1.6P0，由得，此时该滑动变阻器接入电路中电阻为 因为电源电压不变，由串联电路特点与欧姆定律得 解得 则电源的电压 答：（1）该滑动变阻器的最大阻值； （2）电源电压。 12．如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1 、S2 均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为 0.25A 。求： （1）电源电压； （2）定值电阻R的阻值； （3）当开关S1 闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P中点时，电流表的示数为 0.25A ，求此时灯泡L的实际功率。 【答案】（1）6V；（2）6Ω；（3）0.75W 【详解】解：（1）当开关S1 、S2 均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测量干路电流。电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光，则电源电压为 （2）由得，灯泡的额定电流 定值电阻R的电流 定值电阻R的电压 由欧姆定律得，定值电阻R的阻值为 （3）当开关S1 闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P中点时，电流表的示数为 0.25A ，灯泡与变阻器串联，电流表测量电路电流。不计温度对灯丝电阻的影响，由得，灯泡的电阻为 此时灯泡L的实际功率 答：（1）电源电压6V； （2）定值电阻R的阻值6Ω； （3）当开关S1 闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P中点时，电流表的示数为 0.25A ，此时灯泡L的实际功率0.75W。 13．电热水壶中装入1.5kg、20℃的凉水，通电正常工作 8min即被烧开至 100℃ 。 已知水的比热容c =4.2 ×103J/（kg ℃） ，请你根据下表和题目所提供的信息。 求： 产品型号 EL − 8952 额定电压 220V 频 率 50Hz 额定功率 1200W （1）该过程中水吸收的热量； （2）热水壶烧水这 8min消耗的电能； （3）该电热水壶的热效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）该过程中水吸收的热量为 （2）热水壶烧水这 8min消耗的电能 （3）该电热水壶的热效率为 答：（1）该过程中水吸收的热量为； （2）热水壶烧水这 8min消耗的电能为； （3）该电热水壶的热效率为。 14．小明的妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆。其加热系统中加热电阻额定电压为220V，额定功率为1000W，小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统将水加热到40℃，用时8min，[]求： （1）此加热过程中水吸收的热量是多少？ （2）足浴盆的加热效率是多少？ 【答案】（1）；（2）87.5% 【详解】解：（1）此加热过程中水吸收的热量是 （2）足浴盆消耗的电能 足浴盆的加热效率是 答：（1）此加热过程中水吸收的热量是； （2）足浴盆的加热效率是87.5%。 15．额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从10℃加热到100℃，用时420s，已知，求： （1）水吸收的热量； （2）电热水壶的效率。 【答案】（1）；（2）90% 【详解】解：（1）质量为1kg的水从10℃加热到100℃，水吸收的热量 （2）额定功率为1000W的电热水壶正常工作420s，则电热水壶的效率 答：（1）水吸收的热量为3.78×105J； （2）电热水壶的效率为90%。 16．随着生活水平的提高，煎饼已由果腹的家庭主食变为临沂的一道美食。图甲是具有两档加热功率的煎饼锅，图乙是其内部简化电路图。当开关和均闭合时，煎饼锅的加热功率为968W；仅闭合开关时，煎饼锅的工作电流为1A。求： （1）当开关和均闭合时，煎饼锅的工作电流和电阻的阻值。 （2）电阻的阻值。    【答案】（1）4.4A，50Ω；（2）170Ω 【详解】解：（1）当开关和均闭合时，R2短路了，电路中只有R1接入电路中，这时煎饼锅的工作电流为 电阻的阻值为 （2）仅闭合开关时，R1和R2串联，煎饼锅的工作电流为1A，电路中的总电阻为 电阻的阻值为 R2= R总- R1=220Ω-50Ω=170Ω 答：（1）当开关和均闭合时，煎饼锅的工作电流为4.4A，电阻的阻值为50Ω； （2）电阻的阻值为170Ω。 17．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求： （1）当开关S、S1都闭合时，通过R2的电流； （2）R2的阻值； （3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功。    【答案】（1）0.3A；（2）20Ω；（3）72J 【详解】解：（1）当开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，R1的两端电压等于电源电压，此时电路电流为I1=0.2A；当开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测的是干路电流，根据并联电路的电压特点可知，两电阻的两端电压都等于电源电压，此时通过R1的电流等于I1，根据并联电路的电流特点可得，通过R2的电流为 （2）根据欧姆定律可得，R2的阻值为 （3）当开关S、S1都闭合时，通过R1的电流等于I1，则通电1min电流通过R1做的功为 答：（1）当开关S、S1都闭合时，通过R2的电流为0.3A； （2）R2的阻值为20Ω； （3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功为72J。 18．如图所示的电路中，电源两端电压为2V且保持不变，电阻R1=4Ω，R2=8Ω。求： （1）开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数I1； （2）开关S1、S2都闭合时，电路的总功率P。 【答案】（1）0.5A；（2）1.5W 【详解】解：（1）由图可知，开关S1闭合、S2断开时，电路中只有R1工作，则电流表示数 （2）开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通过电阻R2的电流 电路的总功率 P=U(I1+ I2)=2V×(0.5A+0.25A)=1.5W 答：（1）电流表的示数I1为0.5A； （2）电路的总功率为1.5W。 19．小丽家新买了一台电热水器，如表是该热水器的一些技术参数。现将水箱中装满水，通电后正常工作，水温从上升到，已知，求： 型号 FED-H50 额定电压 220V 最大水量 50kg 额定功率 2000W （1）此过程中水所吸收的热量； （2）热水器的效率。 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）由可知，电热水器消耗的电能为 热水器的效率为 答：（1）此过程中水所吸收的热量为； （2）热水器的效率为。 20．如图所示，电源电压恒为4V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，求： （1）滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围； （2）小灯泡的实际电功率的变化范围。    【答案】（1）3Ω～15Ω；（2）0.2W～1.25W 【详解】解：（1）由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，因串联电路总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电压表的示数 U滑=U﹣UL=4V﹣2.5V=1.5V＜3V 此时灯泡正常发光，即小灯泡的最大实际功率为1.25W，由P=UI可得灯泡正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流 I大=IL=0.5A 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值 当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，电压表示数最大为3V时，灯泡两端的电压为 UL′=U﹣UV=4V﹣3V=1V 灯泡的电阻 此时通过电路的电流 此时滑动变阻器接入电路的阻值 所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为3Ω～15Ω； （2）灯泡的最小功率 PL小=(I小)2RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W 因为灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，即灯泡的最大功率为1.25W，所以，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W。 答：（1）滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围为3Ω～15Ω； （2）小灯泡的实际电功率的变化范围0.2W～1.25W。 21．康康家有一台家用电水壶如图甲所示，他发现电水壶有加热和保温两种功能。图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，R1的阻值为1100Ω，R2的阻值为60.5Ω。通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。现把1kg的水从20℃加热到100℃，[c水=4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）水需要吸收的热量； （2）不计热量损失，加热过程需要的时间。 【答案】（1）3.36×105J；（2）420s 【详解】解：（1）水吸收的热量是 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J （2）因为不计热量损失，所以电水壶消耗的电能为 W=Q吸=3.36×105J 当S闭合，旋转旋钮开关旋至1时，R1、R2串联；当S闭合，旋转旋钮开关旋至2时，电路为R2的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电水壶处于加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电水壶处于保温状态；所以电水壶加热功率为 由可知加热时间为 答：（1）水需要吸收的热量为3.36×105J； （2）加热过程需要的时间为420s。 22．“赛龙舟”是端午节的传统节目，小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V，6W”的红灯和“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光，求：（电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化） （1）电源电压。 （2）两灯都正常发光时电流表的示数。 （3）该电路的最大电功率和最小电功率。 【答案】（1）12V；（2）1.5A；（3）18W， 3W 【详解】解：（1）由图可知，当当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，灯泡L红、L绿并联，电流表测量干路的总电流；两灯正常发光，灯泡两端的电压 根据并联电路的电压特点可知，电源电压。 （2）两灯都正常发光时，由可知，通过两灯泡的电流分别为 根据并联电路的电流特点可知，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以两灯都正常发光时电流表的示数 （3）由知，电压一定，当R电阻最小且两灯并联时，电路中的电流最大，电路中的功率最大，两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小，此时两灯并联且都正常发光，所以电路中的最大功率为 当P处于a端，R的阻值最大，如果和两灯中电阻较大的串联时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，消耗的总功率最小，由可知，红灯的电阻 绿灯的电阻 因此，当断开S1，闭合S2，滑片滑至a端时，滑动变阻器与红灯串联，电路总电阻最大，电路中的总电阻 由题意知，电源电压为，电路消耗的最小功率 答：（1）电源电压为12V； （2）两灯都正常发光时电流表的示数为1.5A； （3）该电路消耗的最大电功率为18W，最小电功率为3W。 23．如图所示的电路中，电源电压恒为3V，闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.5A，求： （1）R1的电功率是多少W？ （2）电路消耗的总功率为多少W？ 【答案】（1）0.9W；（2）1.5W 【详解】解（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，R1的电功率为 （2）再闭合开关S2，两电阻并联，电流表测干路电流，电流表的示数为0.5A，电路消耗的总功率为 答：（1）R1的电功率是0.9W； （2）电路消耗的总功率为1.5W。 24．如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当滑片滑到正中央时，电压表示数为3V。已知两个电阻的U﹣I图象如图乙所示。求： （1）R1的阻值、R2的最大阻值； （2）电源电压以及当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流； （3）滑动变阻器电阻保持5Ω不变，通电1min，滑动变阻器的电功率以及电流通过电路做的总功。      【答案】（1）10Ω，20Ω；（2）6 V，0.2A；（3）0.8W，144J 【详解】解：（1）由图甲可知，两个电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表V测量R1两端的电压，滑片P从右端到左端的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大；根据串联分压原理可知，滑动变阻器R2两端的电压变小；由于电源电压不变，则R1两端的电压变大；所以通过R2的电流随其两端电压的减小而增大，通过R1的电流随其两端电压的增大而增大。当滑片滑到正中央时，R2两端的电压为3 V，此时电路中的电流为0.3 A，R1两端的电压也为3V，则根据欧姆定律可得R1的阻值为 则滑动变阻器的最大阻值为 R2=2R2中=2×10Ω=20Ω （2）当滑片滑到正中央时，R2两端的电压为3 V，此时电路中的电流为0.3 A，R1两端的电压也为3V，电源电压 U= U1+U2 =3 V+3V=6V 当滑动变阻器滑片滑在最右端时，总电阻为 R=R1+R2 = 10Ω+20Ω=30Ω 则通过电流表的电流为 （3）滑动变阻器电阻保持5Ω不变时，总电阻为 Rʹ=R1+R2ʹ= 10Ω+5Ω=15Ω 则通过电流表的电流为 则滑动变阻器的电功率 P2ʹ= I'2R2' = (0.4 A)2×5Ω=0.8W 电流通过电路做的总功 W= UI't =6 V×0.4 A×60 s= 144J 答：（1）R1的阻值是10Ω，R2的最大阻值是20Ω； （2）电源电压是6 V，当滑动变阻器滑片滑在最右端时电流表电流是0.2A； （3）滑动变阻器的电功率是0.8W，电流通过电路做的总功是144J。 25．某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时，把1.6L水从50℃加热到100℃用时7min。[水的比热容为]，求： （1）水吸收的热量； （2）电热水壶的热效率。 额定电压 额定功率 额定容积 净重 220V 1kW 2L 25kg 【答案】（1）3.36×105J；（2）80% 【详解】解：（1）水的质量为 水吸收的热量为 （2）工作时间为 电热水壶正常工作7min消耗的电能为 则电热水壶的热效率为 答：（1）水吸收的热量为3.36×105J； （2）电热水壶的热效率为80%。 26．如图是一种电热暖手宝，其主要参数见下表。在额定电压下，袋内的水由加热至自动断电，已知，不计热量损失，求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 主要参数 袋内水的质量： 额定电压： 额定功率： 自动断开温度： 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）由表中数据可知，当加热到自动断电时，水的温度为，袋内的水由加热至自动断电时，水吸收的热量为 （2）不计热量损失 由可知加热时间为 答：（1）水吸收的热量为； （2）加热所需要的时间为。 27．在图所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω  2A”字样，闭合电键S后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为6V，求： （1）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2； （2）定值电阻R1的阻值。 【答案】（1）2.4W；（2）15Ω 【详解】解：（1）根据功率公式可得 （2）根据串联电路电压规律可知R1的电压为 根据欧姆定律可得 答：（1）此时滑动变阻器R2消耗的电功率为2.4W； （2）定值电阻R1的阻值为。 28．在如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1的阻值为20Ω．当S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数为0.45A．求： （1）当开关S2断开，S1，S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是多少？ （2）当开关S1、S3断开、S2闭合时，电路消耗的总电功率是多少？ 【答案】（1）0.9W；（2）0.6W 【详解】解：（1）S2断开，S1、S3闭合时的等效电路图如图甲所示 通过电阻R1的电流为 通过电阻R2的电流为 由可知，电阻R2的阻值为 电阻R2消耗的电功率为 （2）S1、S3断开、S2闭合时的等效电路图如图乙所示 电路电流为 电路消耗的总功率为 答：（1）当开关S2断开，S1，S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是0.9W； （2）当开关S1、S3断开、S2闭合时，电路消耗的总电功率是0.6W。 29．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻、分别为和，只闭合开关时，电流表的示数为。求： （1）电源电压； （2）、均闭合时，电流表的示数； （3）、均闭合时，电路总功率。 【答案】（1）6V；（2）0.5A；（3）3W 【详解】解：（1）只闭合开关，电路为电阻的简单电路，由欧姆定律可得电源电压为 （2）均闭合时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过电阻的电流为 并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数为 （3）、均闭合时，电路总功率为 答：（1）电源电压为6V； （2）、均闭合时，电流表的示数为； （3）、均闭合时，电路总功率为3W。 30．若要使标有“6V3W”字样的小灯泡与一个的电阻串联后，接在9V的电源下。 （1）灯泡电阻（假设灯丝电阻不变）； （2）灯泡的实际功率。 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）假设灯丝电阻不变，由可得，灯泡电阻 （2）小灯泡与一个的电阻串联，则电路中的总电阻 电路中的电流 串联电路中电流处处相等，则灯泡的实际功率 答：（1）灯泡电阻为； （2）灯泡的实际功率为。 31．某品牌电热水壶的加热功率为800W，用此电热水壶热水，壶中装入2kg水，将这部分水从20℃加热到100℃，在额定电压下需用时间为1000s。请计算：[已知水的比热容] （1）水吸收的热量是多少？ （2）该电热水壶加热时的效率是多大？ 【答案】（1）；（2）84% 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）由可知，电饭煲消耗的电能为 电饭煲的效率为 答：（1）水吸收的热量是； （2）该电热水壶加热时的效率是。 32．如图所示的电路中，S始终闭合，小灯泡标有“4V，2W”字样（设实际电压超过额定电压，灯泡会损坏，不考虑灯丝电阻随温度的变化），电阻R为定值电阻，其阻值为，由断开到闭合，电流表的示数变化了。求： （1）小灯泡发光时的实际功率； （2）10min内电流通过R产生的热量。 【答案】（1）；（2）240J 【详解】解：（1）开关断开时，接入电路的只有灯泡，电流表测量灯泡的电流，当开关闭合时，灯泡L和电阻R并联，电流表测干路电流，此时通过灯泡的电流不变，电流表变化的示数为通过R的电流，即通过R的电流为，电源电压为 根据并联电路电压的规律知此时灯泡两端的电压为 小灯泡的电阻为 小灯泡发光时的实际功率为 （2）10min内电流通过R产生的热量为 答：（1）小灯泡发光时的实际功率为； （2）10min内电流通过R产生的热量为240J。 33．如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P从一端移动到另一端时，电压表示数变化范围为U0~2U0，定值电阻R1消耗电功率的变化量为P0。求： （1）电源电压U； （2）定值电阻R1的阻值； （3）电路消耗的最小功率Pmin。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）闭合开关S，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，当滑片P从一端移动到另一端时，电压表示数变化范围为U0～2U0，根据串联电路分压的规律，当R2在最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，R1两端电压为U0，R2在最左端时，滑动变阻器接入阻值为0，电路为R1的简单电路，R1两端电压为2U0，即电源电压为2U0。 （2）当滑片P从一端移动到另一端时，电压表示数变化范围为U0~2U0，则功率变化量为 定值电阻R1的阻值为 （3）当R2在最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，R1两端电压为U0，则此时滑动变阻器两端电压为 根据串联电路分压的规律，此时，此时电路中电阻最大，根据可知此时电路消耗的电功率最小，最小功率为 答：（1）电源电压为； （2）定值电阻R1的阻值为； （3）电路消耗的最小功率为。 34．如图所示，灯L 标有“6V 6W”字样，电源电压恒为6V，定值电阻R=3Ω，设灯L 的阻值不随温度变化而变化。求 （1）只闭合S1、S3时，电阻R 在 60s 内产生的热量是多少？ （2）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为 0），各开关的闭合情况应如何？此时的最小电功率为多少？ 【答案】（1）720J；（2）断开S1、S3，闭合S2；4W 【详解】解：（1）当只闭合S1、S3时，灯L与电阻R并联接在电源两端，通过R的电流是 电阻R在60s内产生的热量是 （2）由得，灯L正常发光时的电阻 由得，电源电压不变，当电路电流最小时电路总功率最小，当断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联，整个电路的电阻最大，电流最小，电路消耗的电功率最小。此时电路总电阻为 此时电路的电流是 电路消耗的最小功率为 答：（1）只闭合S1、S3时，电阻R 在 60s 内产生的热量是720J； （2）要使整个电路消耗的电功率最小，应断开S1、S3，闭合S2；此时的最小电功率为4W。 35．“西电东送”是将我国西部发电厂发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压，那么线路中的电流一定会减小，反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率2，所以采用输电线的电阻要尽量小。现已知电站与用户间距离为skm，输电线上总电阻为RΩ，输送的电功率为PkW，输电电压U1 （1）求输电电压为U1时，输电线上损失的功率P1？ （2）若输电电压提高到5U1则输电线路损耗的电功率为P2，求P1∶P2； （3）现输电导线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测．已知每米输电导线的电阻为1.0×10−3，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.2A，则短路的位置离电站的距离为多少千米？ 【答案】（1）；（2）25∶1；（3）7.5km 【详解】解：（1）输送的电功率为PkW，输电电压U1，故此时电路电流为 故电路的功率损耗为 （2）如果输电电压为5U1，此时电路的电流将变为 电路的功率损耗为 故 （3）设短路的位置离电站的距离为L，根据欧姆定律可得从断路位置到电压表处的电阻值为 已知每米输电导线的电阻为，故电线的总长度为 故 答：（1）求输电电压为U1时，输电线上损失的功率P1为； （2）若输电电压提高到5U1则输电线路损耗的电功率为P2， P1∶P2为； （3）短路的位置离电站的距离为多少7.5km。 36．如图所示，电阻R1为20Ω，仅闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.5A。求： （1）电源电压； （2）当S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率是多少？ 【答案】（1）6V；（2）3W 【详解】解：（1）电阻R1为20，仅闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；根据欧姆定律可得电源电压为 （2）根据功率公式可得 答：（1）电源电压为6V； （2）当S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率是3W。 37．如图所示是某课外活动小组设计的小台灯电路图，S 为单刀双掷开关，电源电压为15V 且保持不变，小灯泡的额定功率是 9W，定值电阻R的阻值为 5 Ω。当开关 S 接“2”时，小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变，问： （1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的阻值是多少？ （2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功是多少？ （3）开关 S 接“1”时，电阻R的电功率是多少？ 【答案】（1）0.6A，25Ω；（2）1620J；（3）1.25W 【详解】解：（1）由电路图可知，当开关 S 接“2”时，电路是关于小灯泡的简单电路，小灯泡两端的电压为15V，小灯泡恰好正常发光，功率为9W，根据P=UI可得，小灯泡的额定电流为 灯丝的阻值为 （2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功为 W=Pt=9W×3×60s=1620J （3）开关 S 接“1”时，小灯泡与电阻R串联，电路中的电流为 电阻R的电功率为 答：（1）小灯泡的额定电流是0.6A，灯丝的阻值是25Ω； （2）小灯泡正常发光 3 min，电流通过小灯泡做的功是1620J； （3）开关 S 接“1”时，电阻R的电功率1.25W。 38．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 6W”。闭合开关S，灯泡正常发光，定值电阻R两端的电压是12V。求： （1）灯丝的电阻RL； （2）电路中的电流I； （3）电路消耗的总功率P。 【答案】（1）6Ω；（2）1A；（3）18W 【详解】解：（1）由可知，灯泡正常发光时灯丝的电阻 （2）由P=UI可知，正常发光时通过灯泡的电流 根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流 I=IL=1A （3）根据串联电路的电压特点可知，电源电压 U=UL+UR=6V+12V=18V 电路消耗的总功率 P=UI=18V×1A=18W 答：（1）灯丝的电阻RL为6Ω； （2）电路中的电流I为1A； （3）电路消耗的总功率P为18W。 39．额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20oC加热到70oC。已知c水=4.2×103J/(kg·oC)，不计热量损失，求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 【答案】（1）1.26×107J；（2）4.2×103s 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）加热所需要的时间 答：（1）水吸收的热量为； （2）加热所需要的时间为。 40．如图所示电路中，小灯泡L标有“6V  6W”字样，，当、都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光。求： （1）电源电压U； （2）电阻的阻值； （3）当、都断开时，小灯泡L消耗的功率。 【答案】（1）6V；（2）30Ω；（3）0.54W 【详解】解：（1）当、都闭合时，短路，与L并联，因为L正常发光，所以电源电压 （2）灯泡正常发光时电流 由并联电路特点得，通过电阻R1的电流 I1=I-IL=1.2A-1A=0.2A 电阻R1的阻值 （3）当、都断开时，与L串联在此电路中，灯泡电阻 流过电路的电流 灯泡实际功率 答：（1）电源电压U为6V； （2）电阻的阻值为30Ω； （3）当、都断开时，小灯泡L消耗的功率为0.54W。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$