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第十八章 电功率 专题:电功率的计算 2024-2025学年人教版物理九年级全一册
一、计算题
1.在一次课外活动中,小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表:请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
观察对象
有关记录
研究活动
电磁炉的铭牌
;
①用电磁炉加热一壶水;
(水的质量,初温)
②关闭家里其它用电器,只将该电磁炉接入电路烧水,观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得水的温度为。
电能表的铭牌
220V 10(40)A
50Hz
(1)水所吸收的热量
(2)电磁炉的实际功率;
(3)电磁炉烧水的效率。
2.如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯,它可以用车载12V电源加热,或接在家庭电路中进行加热,它的主要参数如表所示.在标准大气压下,用车载模式将500mL初温为20℃的水烧开需要35min。求:
车载额定电压
12 V
家用额定电压
220 V
车载额定功率
120 W
家用额定功率
200 W
自身质量
1.6 kg
(1)在这个过程中,水吸收的热量是多少?
(2)在这个过程中,电热杯的加热效率是多少?(结果保留1位小数)
(3)如果在家庭电路中使用,烧开这些水,需要多长时间?(不计能量损失)
3.图甲,电源电压为6V,R1=10Ω,定值电阻R2、灯泡L的电流与电压关系如图乙所示。只闭合开关S1时电压表示数为3V,求:
(1)定值电阻的阻值R2;
(2)只闭合开关S1时,灯泡的功率;
(3)开关S1、S2、S3都闭合与只闭合S1、S3相比,电路工作20s消耗的电能之差。
4.如图甲是小明家的养生壶.它有高温,中温、低温三个档位,如图乙是它工作电路图,图表是其部分参数,其中R1,R2为发热电阻,R2=100Ω.求:
项目
参数
电源电压(V)
220
低温档功率(W)
242
高温档功率(W)
968
容积(L)
3
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)该养生壶中温档时的电功率是多少?
(3)在额定电压下用高温档加热2kg水,使其温度从30℃上升到90℃,求烧开一壶水需要多长时间?[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
5.如图所示是某电蒸锅及其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位。、均为发热电阻,的阻值为242Ω,加热挡功率为1300W。求:
(1)电蒸锅正常工作时保温挡的功率;
(2)电蒸锅正常工作时的阻值;
(3)某次电蒸锅对水加热时,加热效率为84%,要使1.3kg的水温度升高80℃,需要加热多长的时间?[水的比热容]。
6.根据国内污染物排放控制要求,餐饮服务单位排放油烟,最高允许排放浓度H=1.0mg/m3,小明为厨房设计了一个测量油烟浓度的电路,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,油烟传感器R1的电阻随油烟浓度H的变化关系如图乙所示。
(1)当油烟浓度为0.4mg/m3时,电压表的示数为多大?
(2)当电压表的示数为4V时,油烟浓度H为多少mg/m3?是否超标?
(3)若将定值电阻R0更换为阻值15Ω的电阻,则当油烟浓度为0.8mg/m3时,电路的总功率为多少?
7.如图,电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1上标有“20Ω 2A”,R2=10Ω,电流表量程为0~3A,将开关S闭合,S1、S2断开,调节变阻器使灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)求滑动变阻器10s内消耗的电能;
(3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,求电路消耗的最大电功率。
8.如图甲所示,是某品牌电吹风的原理图,S是功能切换开关,可实现“关”、“凉风”、“热风”之间的转换,某次工作过程中,其电功率与时间的图像如图乙所示。求:
(1)电吹风吹凉风时,通过电动机的电流是多大?
(2)吹热风挡时电热丝的电阻是多大?
(3)某一天,小仁断开家中其它用电器,只用电吹风吹热风时,发现家中如丙图所示的电能表6min内指示灯闪烁了150次,求电吹风此时的实际功率是多少?
9.图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且不变,电阻R的阻值为40Ω。
(1)请画出只闭合开关S和开关S和S1都闭合,电路在两个状态的等效电路图。
(2)求:只闭合开关S,小灯泡L实际消耗的电功率P;
(3)求:开关S和S1都闭合,电流表的示数I。
10.小明家有一种家用电饭锅的铭牌如下表所示,已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃),g取10N/kg.不考虑温度对电阻的影响及指示灯消耗的电能,电饭锅的原理图如图所示;求:
电饭锅铭牌数据
额定功率
加热
1000W
保温
275W
电源
220V 50Hz
(1)该电饭锅中具有加热功能时,此时开关S应该接哪个位置(a或b)?加热时电阻丝的电阻是多少?当实际电压为198V时,则此时电饭锅的实际功率是多少?
(2)保温功能正常工作时的电流是多少?
(3)如果用该电饭锅在一标准大气压下将2kg的水由20℃加热至沸腾,水吸收的热量是多少?
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为60Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.2A,电阻的电功率为7.2W。求:
(1)电源电压。
(2)电阻的阻值。
(3)电流表A的示数。
12.如图甲所示的电路中,R2为定值电阻,滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。在开关S1、S2都闭合或都断开两种情况中,在保证所有元件都安全的前提下,移动变阻器滑片得到了两次电流表示数与电压表示数变化关系的图像如图乙所示。
求:(1)R2的阻值;
(2)灯泡L的功率变化范围。
13.在如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,电阻的阻值为20Ω。当断开,、闭合时,电流表的示数为0.45A,求:
(1)电阻的阻值;
(2)电阻消耗的电功率;
(3)当开关、断开,闭合时,电路消耗的总电功率。
14.如图甲所示的电路,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从A端移到B端,得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像如图乙所示的图像①和图像②。求:
(1)电源电压;
(2)请判断表随电流变化的图像是①还是②,并说明理由;
(3)滑动变阻器的最大阻值;
(4)整个电路最大总功率。
15.如图所示,电源电压不变,只闭合S,滑动变阻器滑片位于最左端时,R3在10s内消耗电能80J;只闭合S、S1,滑动变阻器滑片位于最右端时,电流表A1读数为1A;只闭合S、S2,滑动变阻器滑片位于最左端时,电流表A2读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R3的4倍,求:
(1)只闭合S,滑动变阻器滑片位于最左端时,R3的电功率;
(2)定值电阻R1与R3的比值;
(3)电路消耗的最小电功率。
16.如图甲所示,电源电压,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为,小灯泡上标有“ ”字样,小灯泡的关系图像如图乙所示.请画出该题的各个等效电路图.求:
(1)小灯泡正常工作时通过灯丝的电流多大?
(2)开关闭合、和都断开时,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是多少?
(3)开关、和都闭合时,调节滑动变阻器的滑片到何处时,整个电路消耗的电功率最小?这个最小功率是多少?
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