6.2电功率 同步习题 2024-2025学年教科版物理九年级上册

6.2电功率 同步习题 一．选择题（共5小题） 1．将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图甲所示。将它接入图乙所示的电路，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，则电路中的（　　） A．电路的总功率变大 B．定值电阻R的功率变小 C．电压表和电流表示数都变大 D．电压表示数与电流表示数的比值变小 2．如图所示，这是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。下列说法不正确的是（　　） A．鼠标正常工作的电压为3V B．鼠标正常工作的电功率为0.045W C．鼠标的接收器与电脑其他各接口为并联连接关系 D．鼠标待机时是通过减少工作时间来达到省电的目的 3．把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下（灯丝电阻不变），则下面分析正确的是（　　） A．两盏灯的总功率等于55W B．两盏灯的总功率大于40W，小于55W C．两盏灯的总功率小于15W D．乙灯的实际功率小于甲灯的实际功率 4．下列数据中符合实际情况的是（　　） A．中学生配戴的眼镜重约10N B．普通手机电池电压约为3.7V C．一支新的2B铅笔长度约为40cm D．家用空调的额定功率约为100W 5．将两个额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流较大 B．灯L2两端电压较大 C．灯L2的电阻较大 D．通过灯L1的电流和L2相同 二．填空题（共5小题） 6．某白炽灯标有“220V，100W”，则其正常发光时的电阻为484Ω。考虑灯丝电阻受温度的影响，其实际电功率为P1　 　25W（填“大于”或“小于”）。 7．近年来户外露营火爆，小华购置了一款多功能电煮锅用于户外露营，如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，若使电煮锅在高温挡工作，开关S2　 　，同时开关S1　 　。 8．图甲为某热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图象，图乙是用R1制作热敏电阻温度计的电路图，R2为定值电阻，阻值为100Ω，电源电压可调节变化。闭合开关，使V2表的示数保持2V不变，可以直接从V1表盘上读出温度值。测温时，R1两端的电压随温度升高而 　 　。某次V1表盘上显示的温度是30℃，此时电路消耗的总功率为 　 　W。当电源电压为6V时，则该热敏电阻温度计的测量温度为 　 　℃。 9．你会使用以下仪器吗？ （1）如图所示，该刻度尺的分度值为 　 　mm，木块的长度是 　 　cm； （2）在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图甲所示　 　调节平衡螺母，使横梁水平平衡；天平平衡时，则物体的质量为 　 　g； （3）使用电压表测量电压时，闭合开关前发现电压表表盘如图所示，则存在的问题是 　 　（选填字母）； A．电压表未调零 B．选择的量程太大 （4）如图所示是一个测量 　 　的仪表，表中显示的示数为 　 　。 10．两只灯泡L1和L2分别标有“6V 3W”和“10V 10W”的字样，保证两灯泡都能安全使用（设灯丝电阻不变）。若把它们串联在电路中，　 　灯较亮，两灯的实际功率之比P1：P2＝　 　。 三．解答题（共4小题） 11．小月家新买了一个电热水壶，他观察铭牌上部分信息如下表所示，请你和他一起解决下列问题： 额定电压 220V 频率 50Hz 额定容量 1.5L 额定加热功率 1100W （1）用该电热水壶将1L水从25℃加热到100℃水吸收的热量是多少[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]； （2）该电热水壶正常加热时的电流是多大？ （3）小月断开家中的其它用电器，让电热水壶单独工作，测得烧开（1）（电能表参数如图甲所示），该电热水壶烧水的效率是多少？ （4）小明分析该电路只有一个加热电阻。他想给该电路上增加一个电阻R1和开关S，从而使电路具有加热、保温两种功能，在电路安全的情况下 12．母亲节时，小媛购买了一款如图甲所示的煮茶壶送给妈妈，煮茶壶说明书上的部分数据如下表所示。为了测试该煮茶壶的功能，“加热”功能正常工作5min，将水从20℃加热至沸腾（标准大气压下）3J/（kg•℃）] 额定电压 220V 最大容积 0.5L 内部构成 R1和R2两个电阻加热 功能 加热800W 保温200W （1）请在图乙虚线框中画出煮茶壶内部的电路图。 （2）求煮茶壶内部两个加热电阻的阻值。 （3）求煮茶壶的加热效率。 13．如图甲所示，底面积为300cm2的柱状储水容器底有一个重为6N，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻R的轻质绝缘片A相连（力敏电阻固定不动），距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时（弹簧均在弹性限度内）。（g＝10N/kg） （1）请在图甲中画出浮桶所受重力示意图。 （2）未加水时，闭合开关，电流表的示数为0.1A0的电压为 　 　V，R的电功率为 　 　W。 （3）当加入水的质量大于 　 　kg时，电流表的示数开始增大。 （4）当双控阀门打开排水时，浮桶排开的水的质量为多少kg？（写出必要的文字说明以及计算过程） （5）当双控阀门打开排水时，水对容器底的压强为 　 　Pa。 压力F/N 2 4 …… 12 15 电阻R/Ω 110 70 …… 16 10 14．丹妮在姥姥家发现了一个多功能养生壶（如图甲）。该品牌养生壶的电路原理图，如图乙所示。其中R1、R2都为阻值不变的电阻丝，且R1＝R2，S1、S2为温度控制开关，该养生壶通过S1的通断和S2的接A或B，来实现高、中、低三个挡位的变化。求： （1）若让该养生壶在低温挡下工作，则S1须 　 　（选填“通”或“断”），且S2须 　 　（选填“接A”或“接B”或“不接”）； （2）该养生壶高温挡标有“220V，800W”，此挡下正常工作10分钟1的大小。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图甲所示。将它接入图乙所示的电路，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，则电路中的（　　） A．电路的总功率变大 B．定值电阻R的功率变小 C．电压表和电流表示数都变大 D．电压表示数与电流表示数的比值变小 【分析】（1）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关；在温度不变时，某种材料的导体，导体越长，导体越细，其电阻越大； （2）由图2可知，应变片与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测应变片两端的电压；金属丝被拉长变细时，应变片中金属丝的电阻变大，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流变化，根据串联分压的规律可知应变片两端的电压变化，即电压表的示数变化； （3）根据电路中电流的变化，利用公式P＝UI可知电路总功率变化情况，利用公式P＝I2R可知定值电阻R消耗电功率的变化情况。 【解答】解：由图2可知，应变片与定值电阻R串联，电压表测应变片两端的电压； D、因电压表测应变片两端的电压，则由欧姆定律可知电压表和电流表示数的比值等于应变片中金属丝的电阻，其电阻会变大，故D错误； C．闭合开关S，金属丝会被拉长变细，总电阻变大，即电流表示数变小，根据串联电路的分压规律可知，即电压表示数变大； AB、由上面分析可知，根据P＝UI可知电路的总功率变小； 根据P＝I2R可知定值电阻R消耗的功率会变小，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，知道导体电阻的影响因素是解题的关键之一。 2．如图所示，这是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上的接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。下列说法不正确的是（　　） A．鼠标正常工作的电压为3V B．鼠标正常工作的电功率为0.045W C．鼠标的接收器与电脑其他各接口为并联连接关系 D．鼠标待机时是通过减少工作时间来达到省电的目的 【分析】（1）（2）由鼠标铭牌可以找出额定电压和额定电流，计算额定电压； （3）并联电路中，各支路互不影响； （4）鼠标待机时减小工作电流，减小实际功率达到省电的目的。 【解答】解：A、由“3V ，故A正确； B、鼠标正常工作的电功率P＝UI＝3V×15×10﹣2A＝0.045W，故B正确； C、鼠标的接收器与电脑其他各接口间互不影响，故C正确； D、鼠标待机时减小工作电流，故D错误； 故选：D。 【点评】本题考查额定电压、额定功率以及电路的连接关系和电能的有关因素，属于中档题。 3．把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下（灯丝电阻不变），则下面分析正确的是（　　） A．两盏灯的总功率等于55W B．两盏灯的总功率大于40W，小于55W C．两盏灯的总功率小于15W D．乙灯的实际功率小于甲灯的实际功率 【分析】（1）灯泡的实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。两灯串联，根据串联电路的电压规律可知两灯的实际电压与额定电压的关系，从而可知两灯的实际功率与额定功率的关系，以及两灯的总功率大小情况； （2）根据P＝求出两灯的电阻和两灯串联时，电路的总功率； （3）根据串联电路的电流规律和P＝I2R可知两灯的实际功率关系。 【解答】解：A．两灯串联，而两灯的额定电压都是220V，所以两灯的实际电压均小于额定电压，两灯的实际功率均小于额定功率，即55W； BC．由题意知，根据P＝， 甲灯的电阻为：， 乙灯的电阻为：， 电路的总功率约为：，故B错误； D．因为串联电路中各处的电流相等，根据P＝I6R可知， 甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查串联电路的特点和电功率公式的应用，难度适中。 4．下列数据中符合实际情况的是（　　） A．中学生配戴的眼镜重约10N B．普通手机电池电压约为3.7V C．一支新的2B铅笔长度约为40cm D．家用空调的额定功率约为100W 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A．中学生配戴的眼镜重约0.2N； B．普通手机电池电压约为7.7V； C．一支新2B铅笔的长度约20cm； D．教室空调的功率约为2000W； 故选：B。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 5．将两个额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流较大 B．灯L2两端电压较大 C．灯L2的电阻较大 D．通过灯L1的电流和L2相同 【分析】（1）灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率。 （2）根据P＝I2R和进行电阻的比较。 （3）串联电路的电流处处相等。 【解答】解：ACD、串联电路的电流处处相等，闭合开关后1较亮，灯L2较暗，说明灯泡L4的实际功率大，根据P＝I2R知，灯泡L1的电阻比L4的电阻大，故AC错误； B、根据U＝IR知1两端的电压大，故B错误。 故选：D。 【点评】本题考查实际功率、电流、电阻的比较，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流相等，还要知道影响灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率。 二．填空题（共5小题） 6．某白炽灯标有“220V，100W”，则其正常发光时的电阻为484Ω。考虑灯丝电阻受温度的影响，其实际电功率为P1　大于　25W（填“大于”或“小于”）。 【分析】若不考虑灯丝电阻受温度的影响，当灯泡两端电压为110V时，由P＝求得其实际功率， 因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此当灯泡两端电压为110V时，灯丝的电阻较小，由P＝分析即可。 【解答】解：若不考虑灯丝电阻受温度的影响，当灯泡两端电压为110V时 P′＝＝＝25W， 因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此当灯泡两端电压为110V时，由知道。 故答案为：484；大于。 【点评】本题考查了电功率公式和欧姆定律的应用，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。 7．近年来户外露营火爆，小华购置了一款多功能电煮锅用于户外露营，如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，若使电煮锅在高温挡工作，开关S2　接B　，同时开关S1　闭合　。 【分析】由电功率公式可知，当接入电路的总电阻越小时，电路消耗的电功率越大，结合电路图分析即可。 【解答】解：由电功率公式可知，电路消耗的电功率越大，当两电阻并联时，对应的电功率最大，应将开关S1闭合，同时S5接B，此时接入电路的总电阻最小，为高温挡。 故答案为：接B；闭合。 【点评】此题考查了电功率计算公式的应用及多档位问题，难度适中。 8．图甲为某热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图象，图乙是用R1制作热敏电阻温度计的电路图，R2为定值电阻，阻值为100Ω，电源电压可调节变化。闭合开关，使V2表的示数保持2V不变，可以直接从V1表盘上读出温度值。测温时，R1两端的电压随温度升高而 　变小　。某次V1表盘上显示的温度是30℃，此时电路消耗的总功率为 　0.38　W。当电源电压为6V时，则该热敏电阻温度计的测量温度为 　40　℃。 【分析】根据图乙得出热敏电阻R1的阻值与温度的关系；根据串联分压特点可知R1两端的电压随温度升高而变化情况； 某次V1表盘上显示的温度是30℃，从图甲可知热敏电阻R1的阻值为280Ω；根据欧姆定律可知电路电流，根据P＝I2R可知此时电路消耗的总功率； 当电源电压为6V时，根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压，根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值；根据图甲可知，R1与t的关系为一次函数，设为R1＝kt+b，然后把图中两组数据代入即可得出表达式，根据表达式求出热敏电阻的阻值就，进而得出温度值。 【解答】解： 从图乙可知，闭合开关，两电压表分别测量两电阻两端的电压，热敏电阻R1的阻值随温度t的增大而变小，根据串联分压特点可知R1两端的电压随温度升高而变小； 某次V7表盘上显示的温度是30℃，从图甲可知热敏电阻R1的阻值为280Ω； 根据欧姆定律可知电路电流I＝＝＝0.02A， 根据P＝I8R可知此时电路消耗的总功率P＝I2（R1+R6）＝（0.02A）2×（280Ω+100Ω）＝8.38W。 当电源电压为6V时，根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压U1′＝U﹣U3＝6V﹣2V＝7V， 根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值R1′＝＝＝200Ω， 由图甲可知，R1与t的关系为一次函数，设为R4＝kt+b， 把t＝0℃、R1＝520Ω和t＝30℃、R5＝280Ω代入可得： 520Ω＝k×0℃+b，280Ω＝k×30℃+b， 联立等式可得：k＝﹣8Ω/℃，b＝520Ω， 则R4＝﹣8Ω/℃×t+520Ω， 根据200Ω＝﹣8Ω/℃×t+520Ω可得该热敏电阻温度计的测量温度为40℃。 故答案为：变小；4.38。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键，有一定的难度。 9．你会使用以下仪器吗？ （1）如图所示，该刻度尺的分度值为 　1　mm，木块的长度是 　3.80　cm； （2）在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图甲所示　左　调节平衡螺母，使横梁水平平衡；天平平衡时，则物体的质量为 　38.8　g； （3）使用电压表测量电压时，闭合开关前发现电压表表盘如图所示，则存在的问题是 　A　（选填字母）； A．电压表未调零 B．选择的量程太大 （4）如图所示是一个测量 　电功率　的仪表，表中显示的示数为 　75kW　。 【分析】（1）刻度尺上单位是cm，一个大格表示1cm，一个大格分成10个小格，每个小格表示0.1cm，或1mm；长度测量读数时，要读出一位估读值； （2）在称量质量前天平调平的原则：左偏右调，右偏左调；天平读数：被测物体的质量＝砝码的质量+游码对应的刻度值； （3）电压表在使用时要注意：电流应从正接线柱流入，从负接线柱流出；要合理的选择量程，不能出现偏角过大或过小，否则会损坏电压表或电压表读数不准确； 电压表在使用前，都应检查指针是否对准零刻度线，若最初电压表有示数就直接使用，则测得的电压会偏大； （4）看清仪表上的单位进行判断。 【解答】解：（1）刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.7cm＝1mm； 木块左侧与6.00cm对齐，右侧与8.80cm刻度对齐； （2）在调节天平平衡时，将游码归零后，说明右边重，使天平水平平衡，游码对应的刻度是3.8g； （3）闭合开关前，电压表指针没有指在零刻度线上，故选A。 （4）图中单位是kW，是电功率的单位，分度值是8kW。 故答案为：（1）1；3.80；38.2；（4）电功率。 【点评】本题考查了基本仪器的使用，属于基础题。 10．两只灯泡L1和L2分别标有“6V 3W”和“10V 10W”的字样，保证两灯泡都能安全使用（设灯丝电阻不变）。若把它们串联在电路中，　L1　灯较亮，两灯的实际功率之比P1：P2＝　6：5　。 【分析】根据两只灯泡L1和L2分别标有“6V 3W”和“10V 10W”的字样可知L1和L2两灯的额定电压和额定功率，根据P＝得出L1和L2的电阻；若把它们串联在电路中，根据串联电路电流的规律结合P＝I2R得出L1的实际功率大，据此回答； 根据P＝I2R得出两灯的实际功率之比。 【解答】解：根据两只灯泡L1和L2分别标有“2V 3W”和“10V 10W”的字样可知，L1和L5两灯的额定电压分别为6V和10V，额定功率分别为3W和10W可知，L1的电阻为： R1＝＝＝12Ω； L8的电阻为： R2＝＝＝10Ω， 若把它们串联在电路中，因串联电路各处的电流相等3R可知，L1的实际功率大，L1灯较亮，两灯的实际功率之比 P5：P2＝I2R5：I2R2＝R6：R2＝12Ω：10Ω＝6：3。 故答案为：L1；6：6。 【点评】本题考查串联电路电流的规律及电功率公式的运用。 三．解答题（共4小题） 11．小月家新买了一个电热水壶，他观察铭牌上部分信息如下表所示，请你和他一起解决下列问题： 额定电压 220V 频率 50Hz 额定容量 1.5L 额定加热功率 1100W （1）用该电热水壶将1L水从25℃加热到100℃水吸收的热量是多少[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]； （2）该电热水壶正常加热时的电流是多大？ （3）小月断开家中的其它用电器，让电热水壶单独工作，测得烧开（1）（电能表参数如图甲所示），该电热水壶烧水的效率是多少？ （4）小明分析该电路只有一个加热电阻。他想给该电路上增加一个电阻R1和开关S，从而使电路具有加热、保温两种功能，在电路安全的情况下 【分析】（1）由密度公式计算水的质量，根据吸热公式计算水吸收的热量； （2）由P＝UI计算该电热水壶正常加热时的电流； （3）由电能表参数和电能表指示灯闪烁的次数计算消耗的电能；根据效率计算公式求加热效率； （4）要使电热水壶有保温功能，即需要电热水壶的功率能变小，因为电热水壶的电阻值一定，根据P＝UI＝可知，加在电热水壶两端的实际电压需要降低，由串联电路的分压作用可知，需要串联一个定值电阻，据此分析作答。 【解答】解：（1）体积为V＝1L＝1×10﹣2m3的水的质量为： m＝ρ水V＝1×10﹣2m3×1×104kg/m3＝1kg， 水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t3）＝4.2×108J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×106J； （2）由P＝UI可得，该电热水壶正常加热时的电流：I＝＝； （3）电能表参数N＝3200imp/（kW•h），电能表指示灯闪烁n＝320次， 则电热水壶烧开1L水消耗的电能：W＝＝＝0.7kW•h＝3.6×108J； 电热水壶烧水的效率：η＝＝≈93.2%； （4）要使电热水壶有保温功能，即需要电热水壶的功率能变小，根据P＝UI＝，加在电热水壶两端的实际电压需要降低，需要串联一个定值电阻 开关S1闭合，S断开；开关S、S3都闭合，电热水壶处于加热状态。 答：（1）用该电热水壶将1L水从25℃加热到100℃水吸收的热量是3.36×103J； （2）该电热水壶正常加热时的电流是5A； （3）该电热水壶烧水的效率是93.3%； （4）改装后的电路如上图，开关S4闭合，S断开；开关S、S1都闭合，电热水壶处于加热状态。 【点评】本题考查密度、热量、电功率、效率等计算公式的应用和电路设计，属于综合性基础考查题。 12．母亲节时，小媛购买了一款如图甲所示的煮茶壶送给妈妈，煮茶壶说明书上的部分数据如下表所示。为了测试该煮茶壶的功能，“加热”功能正常工作5min，将水从20℃加热至沸腾（标准大气压下）3J/（kg•℃）] 额定电压 220V 最大容积 0.5L 内部构成 R1和R2两个电阻加热 功能 加热800W 保温200W （1）请在图乙虚线框中画出煮茶壶内部的电路图。 （2）求煮茶壶内部两个加热电阻的阻值。 （3）求煮茶壶的加热效率。 【分析】（1）根据串联电路的电阻特点和可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻最小，电功率最大；当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联电路中的总电阻最大，总功率最小，据此设计电路图； （2）根据加热功率和求出R1的阻值，根据保温功率和求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值； （3）根据密度公式求出煮茶壶中水的质量，利用Q吸＝c水m水（t﹣t0）求出水吸收的热量；根据求出“加热”功能正常工作5min消耗的电能，利用η＝求出煮茶壶的加热效率。 【解答】解：（1）方案一：根据串联电路的电阻特点和可知1、S8都闭合时，只有R2工作，电路中的电阻最小，煮茶壶处于加热状态1断开、S7闭合时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，煮茶壶处于保温状态 ； 方案二：当只闭合开关S4时，只有R1工作，电路中的电阻最大，煮茶壶处于保温状态1、S8闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，煮茶壶处于加热状态 ； （2）方案一：开关S3、S2均闭合时，电路中只有R2，为“加热”功能；开关S6闭合、S1断开时，R1与R4串联，为“保温”功能； 由可得2的阻值为： ， 当保温时，电路中的总电阻为： ， 根据电阻的串联可知，电阻R4的阻值为： R1＝R总﹣R2＝242Ω﹣60.5Ω＝181.5Ω； 方案二：当只闭合开关S2时，只有R8工作，电路中的电阻最大，煮茶壶处于保温状态1、S2闭合时，R4、R2并联，电路中的总电阻最小，煮茶壶处于加热状态。由，电阻R5的阻值为： ， 根据并联电路的特点可知，电阻R2的功率为： P2＝P加热﹣P保温＝800W﹣200W＝600W， 电阻R3的阻值为： ； （3）由可得 m水＝ρ水V＝1.5×103kg/m3×2.5×10﹣3m8＝0.5kg， 水吸收的热量为： Q吸＝c水m水（t﹣t5）＝4.2×108J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝3.68×105J， 由可得，消耗的电能为： W＝P加热t＝800W×5×60s＝7.4×105J， 煮茶壶的加热效率为： 。 答：（1）见解答图； （2）煮茶壶内部两个加热电阻的阻值为R8＝181.5Ω、R2＝60.3Ω或R1＝242Ω、R2＝81Ω； （3）煮茶壶的加热效率为70%。 【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，以及挡位问题，属于电热综合题，有一定的难度。 13．如图甲所示，底面积为300cm2的柱状储水容器底有一个重为6N，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻R的轻质绝缘片A相连（力敏电阻固定不动），距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时（弹簧均在弹性限度内）。（g＝10N/kg） （1）请在图甲中画出浮桶所受重力示意图。 （2）未加水时，闭合开关，电流表的示数为0.1A0的电压为 　1　V，R的电功率为 　1.1　W。 （3）当加入水的质量大于 　1.2　kg时，电流表的示数开始增大。 （4）当双控阀门打开排水时，浮桶排开的水的质量为多少kg？（写出必要的文字说明以及计算过程） （5）当双控阀门打开排水时，水对容器底的压强为 　6100　Pa。 压力F/N 2 4 …… 12 15 电阻R/Ω 110 70 …… 16 10 【分析】（1）重力的方向是竖直向下的； （2）根据欧姆定律求出R0的电压以及未加水时电路的总电阻，由此可知电阻R的阻值，根据公式P＝I2R求R的功率； （3）浮筒受到的浮力等于其重力时，即当力敏电阻受到压力时，电路中的电流开始变小，据此求解； （4）根据欧姆定律求出开始排水时，控制电路的总电阻，由此可知力敏电阻R的阻值，由表中数据可知，此时力敏电阻受到的压力大小，根据浮筒的受力分析可知受到的浮力大小，根据阿基米德原理可求出排开水的质量； （5）根据液体压强公式p＝ρgh求水对容器底的压强。 【解答】解：（1）浮桶所受重力的作用点在重心，方向竖直向下，并用符号G表示 （2）R0两端的电压 U0＝I3R0＝0.8A×10Ω＝1V； 由可得 ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R的阻值 R＝R总−R0＝120Ω−10Ω＝110Ω， R的电功率PR＝R＝（0.2A）2×110Ω＝1.3W； （3）当力敏电阻R受力刚好为零，此时浮桶受到的浮力等于它的重力，即 F浮＝G＝6N， 由F浮＝ρ水gV排得： ， 已知长方体浮桶的底面积为S桶＝100cm2，所以有 ， 水的底面积为S′＝S容﹣S桶＝300cm3﹣100cm3＝200cm3， 则水的质量为： ； （4）当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，此时电路中的总电阻 ， 此时力敏电阻的阻值 R′＝R总′﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω， 由表格数据知，此时力敏电阻所受压力为15N，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N， 浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力， 则此时浮桶受到的浮力 F浮＝G+F＝3N+15N＝21N， 根据阿基米德原理知 F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh1即 21N＝1×107kg/m3×10N/kg×10×10﹣4m7×h1， 解得浮桶浸入水中的深度为：h1＝5.21m， 根据阿基米德原理知， F浮＝ρ水gV排＝m水g， 浮桶排开的水的质量为 ； （5）当电流表示数为8.6A，且桶底升至阀门所处高度时，所以此时容器内水的深度 h＝h1+h6＝0.21m+0.6m＝0.61m，此时容器底受到水的压强 p＝ρgh＝1.5×103kg/m3×10N/kg×7.61m＝6100Pa。 故答案为：（1）见解答：（2）1；1.8（3）1.2。 【点评】本题综合性强，涉及到浮力、重力、液体压强、欧姆定律与电功率等，浮力问题一般进行受力分析，这是解决浮力的关键。 14．丹妮在姥姥家发现了一个多功能养生壶（如图甲）。该品牌养生壶的电路原理图，如图乙所示。其中R1、R2都为阻值不变的电阻丝，且R1＝R2，S1、S2为温度控制开关，该养生壶通过S1的通断和S2的接A或B，来实现高、中、低三个挡位的变化。求： （1）若让该养生壶在低温挡下工作，则S1须 　断　（选填“通”或“断”），且S2须 　A　（选填“接A”或“接B”或“不接”）； （2）该养生壶高温挡标有“220V，800W”，此挡下正常工作10分钟1的大小。 【分析】（1）由图乙可知，当开关S1断开，S2接A时，两电阻串联，当开关S1闭合，S2接B时，两电阻并联，当开关S1闭合，S2接A时，电路为R1的简单电路，根据串并联电路的特点和P＝可知养生壶低温挡、中温挡和高温挡的电路连接； （2）根据W＝Pt求出养生壶消耗的电能；图丙中1200imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，据此求出养生壶工作10min，电能表指示灯闪烁的次数； 根据P＝可求出高温挡工作时电路中的总电阻，根据R1、R2的阻值关系以及并联电路的电阻特点求出R1的阻值。 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1断开，S2接A时，两电阻串联，此时电路中的总电阻最大可知，养生壶处于低温挡； 当开关S1闭合，S2接B时，两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，养生壶处于高温挡； 当开关S8闭合，S2接A时，电路为R1的简单电路，养生壶处于中温挡； （2）养生壶高温挡正常工作10min消耗的电能：W＝P高t＝800W×10×60s＝7.8×105J＝kW•h， 图丙中1200imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次， 则养生壶工作10min，电能表指示灯闪烁的次数：n＝； 由P＝可知＝＝60.8Ω， 由于R1＝R2，根据并联电路的电阻特点可知，R＝＝＝， 所以R1＝121Ω。 答：（1）断；A； （2）养生壶让图丙电能表指示灯闪烁的次数为160次；电阻R1的阻值为121Ω。 【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式、电功率多挡位问题以及电功率公式的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$