期末冲刺卷（计算题50道）- 2024-2025学年九年级物理上册热点题型专练（人教版）

期末冲刺卷（计算题50道） 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为30，现把滑动变阻器的滑片移动到最左端。开关 S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A，求： （1）电源电压； （2）保持滑动变阻器的滑片不动，两个开关都闭合，电流表的示数为0.6A。求电路正常工作1min R2消耗的电能； （3）当闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片移到最右端时，电流表的示数为0.12A，求滑动变阻器消耗的电功率。    2．2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求： （1）一整箱水的质量是多少千克？ （2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？ （3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：] 3．2022年9月，卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空，开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料，其质量为1500kg，它完全燃烧可以放出的热量为？若这些热量全部被初温为20℃的水吸收后水温升高了15℃，则水的质量为多少？[q偏二甲肼=4.2×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 4．某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如表所示。某次使用时，在电热水器中加满的水后加热至70℃。求：（，） ×××型电热水器 额定加热功率 2400W 加热方式 电加热器 额定电压 220V 安全等级 防触电保护一类 温度设定范围 20℃-90℃ 净重 20kg 容量 40L 整机外形尺寸 530mm×400m×400m （1）水吸收多少热量？ （2）若不计热量的损失，电热水器需正常加热多长时间？ （3）如果用干木材替代电热水器烧水，且干木材完全燃烧放出热量的14%被水吸收，则至少需要多少kg干木材？（干木材的热值） 5．如图所示的电路，电源电压恒定，滑动变阻器R的规格为“48Ω ；2A”，电流表的量程为“0～3A”，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S且R连入的电阻为12Ω时，小灯泡正常发光。在电路安全的情况下，求： （1）电源电压； （2）当只闭合开关S时，小灯泡的最小功率； （3）开关S和S1都闭合时，滑动变阻器连入电路的最小值。    6．图甲是宾馆常见的一种感应干手器，将手放在干手器的风口下，干手器会自动送出温度适宜的风，当手离开出风口时，感应开关会自动停风关机。图乙是该干手器的简化电路图，其中R是加热电阻丝，R=44Ω，M是吹风的电动机，S1是感应开关，S2是温控开关，会根据环境温度自动断开或闭合来控制加热电阻丝。下表是该干手器的部分参数： 额定电压 220V 出风速度 95m/s 电阻丝加热功率 ？ 干手时间 8~12s 电动机功率 ？ 感应距离 12cm （1）电阻丝加热功率是多少？ （2）热风干手时，通过感应开关S1的电流是7. 5A，求电动机的功率是多少？ （3）环境温度较高，温控开关S2断开，若干手器消耗的电能是4400J，求干手器工作多长时间？ 7．如题图所示，电阻R1的阻值为40Ω，电阻R2的阻值为60Ω，电路电压保持不变。如果单独把电阻R1接入电路AB间，电流表的示数为0.3A。求：如果单独把电阻R2接入电路AB间，此时电流表和电压表的示数各为多少？ 8．实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻R0为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。请回答： (1)随着芒果质量增大，压敏电阻R的阻值如何变化； (2)若R与R0阻值相等，R消耗的电功率； (3)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果； (4)若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加R0的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。 9．与传统汽车相比，纯电动汽车具有能量转换效率高、近于零排放、运行平稳、噪声低等优点。如图为某微型四轮纯电动汽车，该车的空载质量为1.2t，最多承载4人，每个车轮与地面的接触面积为，发动机的最大输出功率为20kW，每人按60kg计算，g取10N/kg，，求： （1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强； （2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力； （3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量。 10．某同学选用规格为“12V 6W”的灯L、定值电阻R1（12Ω）及规格为“24Ω 2A”的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时，灯L正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。求： （1）电源电压； （2）当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率； （3）该电路在1min内消耗的最大电能； （4）该电路在1min内消耗的最小电能； （5）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器的最大功率。 11．某学校为了给蓄水塔抽水，新买一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：（吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离） （1）该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明。 （2）该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了48m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？ 型号 ZGD 扬程 50m 吸程 20m 电压 220V 频率50Hz 功率 1.5kW 流量10m3/h 绝缘E级 12．你可不能小看节约1度电的作用：每节约1度电，就相应节约了0.4kg标准煤，同时少排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物。若标准煤的热值为3.0×107J/kg，求： （1）0.4kg标准煤完全燃烧释放出的热量为多少J？ （2）若不计热量损失，这些热量可以使多少kg初温为10℃的水加热到60℃？（计算结果保留1位小数）[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 13．某电饭锅说明书中所列主要数据如表。求： （1）这台电饭锅在额定电压下使用时，通过的电流； （2）电饭锅正常使用时的电阻； （3）电饭锅正常工作15min消耗的电能。 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 440W 额定容积 2.0L 额定煮米量 0.7kg 14．如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能，加热电阻的阻值为48.4Ω，电动机线圈电阻为2Ω，电源电压220V稳定不变。c水=4.2×103J/(kg.℃)求： （1）加热电阻正常工作时的电功率是多少； （2）在足浴盆中加入体积为2L、初温为30℃的水，加热至40℃，水吸收的热量是多少； （3）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.2A，按摩5min，电动机线圈产生的热量是多少。 15．蔡浩哲在自然条件下完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随时间变化的关系图线，如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，AB段冰吸热为2.1×104J。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] （1）计算出冰的比热容； （2）CD段水吸收的热量是多少？ 16．如图所示，电源电压恒定不变，R1=5Ω，R2=50Ω，滑动变阻器R3最大阻值为15Ω，将滑动变阻器的滑片调至最左端，同时闭合开关S1、S2、S3，此时通过R3的电流为0.6A；当滑动变阻器R3的滑片调至最右端，S1闭合，S2、S3断开时，电压表V1的示数为9V，求： （1）电源电压的大小； （2）仅闭合开关S1，并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处，此过程中电压表V1的示数变化了2V，则此时V1和V2的示数各为多少？ （3）将滑动变阻器的滑片置于最左端，用小灯泡L替换电压表V2，再闭合开关S1、S2、S3，电流表A与电流表A1的比值为5:3。当S2断开时，电流表A的示数减小了0.18A，那么三个开关都闭合时，流过小灯泡L的电流是多少？ 17．小东家的电冰箱铭牌如下表。小东在家用电器只有冰箱工作的情况下，观察冰箱从启动到停止工作用了6min，电能表转盘转了18圈。则该冰箱以标定耗电量工作时， 耗电量 0.72 额定电压 220V 冷冻量 4kg 输入功率 120W 制冷剂 R600a 气候类型 N•ST （1）一天实际工作多少小时？启动多少次？ （2）每消耗1度电，电能表转盘转多少圈？ 18．如图甲是一款便携式电火锅，图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝，电火锅有加热和保温两个挡，加热功率为440W，保温功率为110W。 （1）保温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃，需要多少秒？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]    19．电阻温度计是由半导体材料制成的．如图甲是某半导体电阻 R 阻值随温度变化的关系图像，根据这种半导体材料的电阻特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一环境的温度．使用的器材有：半导体电阻 R、电源、电流表、开关、定值电阻 R2 为 200Ω、导线若干．当环境温度为 20℃时，电流表的读数为 0.02A，求： （1）电源电压； （2）当环境温度为 100℃时，定值电阻 R2 在 50s 内消耗的电能． 20．如图所示的简化电路图，R2＝1760Ω，电热毯处于高温加热状态时，电功率为110W，电热毯处于保温状态，电路中的电流为0.1A。通过计算回答： （1）电热毯处于高温加热时，S1闭合，S2 （选填“闭合”或“断开”），电路中的电流多大？ （2）R1的电阻值多大？ （3）保温5min，R2产生了多少热量？ 21．如图所示，小程的爸爸送给她一个智能加热眼罩，她查阅使用说明书，发现眼罩加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为6V，低温挡、中温挡的额定功率分别为3W和6W。利用所学的电学知识她设计了一个如图所示的等效电路，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S1可接a或b。求当它正常工作时： (1)低温挡加热的电流； (2)电阻R1的阻值； (3)高温挡加热的额定功率。 22．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，期间飞机发动机做功为。（航空燃油的热值为）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机的效率是多少？ 23．如图甲所示，变阻器“24Ω，1A”，电源两端电压恒为3V，开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，电压表的示数1.8V，电流表的示数如图乙所示。 （1）求定值电阻的阻值； （2）请你按照电学计算题的解题量规，求出滑动变阻器的滑片自右向左移动的过程中，电压表和电流表的示数变化范围。 24．如图所示，L是“12V 6W”的小灯泡，R1是定值电阻，R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡的电阻不变。 (1)闭合开关S、S1，变阻器滑片在b端时，小灯泡恰好能正常发光，这时电流表示数为0.9A，求R1的阻值。 (2)闭合开关S、断开S1时，求小灯泡消耗的最小功率。 25．智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶（图甲）。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻和是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关可接a或b，再通过开关的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，其中低温挡的功率为20W，电阻为1210Ω。求： （1）座圈加热时，通过 的方式，把电能转化为 能； （2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的 ：相当于 挡（选填“高温”或“中温”） （3）的电能可供该座圈低温挡工作多少小时 ； （4）该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少 ？ 26．一辆总重为的汽车在高速公路上匀速行驶了23km。所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，求： （1）汽车发动机的牵引力； （2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功； （3）若在这段路程内，小汽车发动机的效率为40%，已知汽油的热值。求小汽车消耗汽油的质量。 27．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R′标有“20Ω   2A”字样，将一电流表串联在电路中，闭合开关S，在电路能正常工作的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数的最大变化范围为1A~2.4A。 （1）电流表应接在a、b、c哪条线路上，请说明理由； （2）求电源电压U和电阻R的阻值。 28．如图是小明制作的一只模拟调光灯。电源电压为，小灯泡额定电压为。闭合开关，回形针在铅笔芯最右端时，灯泡两端的电压为，通过灯泡的电流为；向左慢慢移动回形针使小灯泡正常发光，此时铅笔芯的功率是，求： （1）回形针在最右端时小灯泡的功率； （2）小灯泡正常发光时，铅笔芯内消耗的电能； （3）小灯泡正常发光时的电功率。 29．在如图（甲）所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为0.6 A，1 A。求： (1)电源电压U； (2)变阻器连入电路的阻值R2； (3)若移动滑片P到某位置时，发现电流表A2的示数如图（乙）所示，求：此时电路中的总电阻R是多少?这个过程R2接入电路的电阻值变化多少? 30．家庭用的电热饮木机，有加热和保温两种工作状态。加热前温控开关S1处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98℃时温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下： 水箱容量 额定电压 加热功率 保温功率 2L 220V 440W 40W （1）正常加热时通过饮水机的电流； （2）若饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能； （3）正常加热时电阻R2的阻值。 31．如图所示的电路中，电源电压不变，是“ ”的小灯泡，滑动变阻器的最大阻值是，当电键 断开，闭合时，调节滑片处于中点位置，灯刚好能正常发光．问： （1）电源电压是多少？ （2）再将电键K2闭合，则电流表、电压表的读数各是多少？ 32．某太阳能热水器装有200kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到70℃，则热水器中的水吸收了多少热量？若上述这些热量由干木柴燃烧提供，则需要完全燃烧质量为多少kg干木柴？（不考虑能量损失）[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg] 33．燃气灶烧水时，把质星为3kg、初温为20℃的水加热到100℃，燃气灶烧水的效率为40%（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/m3，求： （1）水吸收的热量？ （2）烧开这壶水消耗了多少的天然气？ 34．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图所示；放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，其阻值随压力F变化的关系如表格数据所示。已知电源电压恒为14V，为定值电阻，当电路中电压表示数小于4V时，机械装置启动，实现自动筛选功能。求： 压力F/N 0 10 20 30 35 40 50 电阻R/Ω 600 500 400 300 250 200 100 (1)当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，此时电路中的电流是多少？ (2)定值电阻的阻值大小？ (3)重力超过多少牛的物品是达标的？ 35．2019年6月18日，苏州首批15辆氢燃料电池公交车投放使用氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水=4.2×103J/kg·℃）；q氢=1.4×108J/kg）求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 36．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A。求： (1)电源电压U； (2)干路的电流； (3)电阻R2的阻值。 37．如图甲是科技创新小组自制的小鸡孵化箱，图乙是孵化箱的简化电路图，电源电压恒为24V，电流表的量程均为0～3A，电压表的量程足够大。R1是阻值不变的发热电阻丝， R2为阻值可变的发热电阻丝（标有“50Ω  2A”），灯L的电阻为32Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。 （1）仅闭合开关S1，将R2的滑片移至最左端，电流表A1示数为0.5A，求R1的阻值； （2）三个开关均闭合，移动R2的滑片，在保证电路安全的情况下，求R2的最大功率。 38．某小组同学用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃，消耗了2.1g酒精；[，]求： （1）酒精完全燃烧放出的热量； （2）此过程中水吸收的热量； （3）酒精灯烧水时的效率。 39．某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中与为电热丝。接入电路，闭合开关、，此时酸奶机的功率为20W；当温度达到42℃时，温控开关自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42℃不变（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。 （1）求该酸奶机电热丝的阻值； （2）若加热时的效率为75%，求将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22℃加热到42℃需要的时间；［混合牛奶的比热容为］ （3）超导体是电阻为零的导体，超导体未来能用来制作电热器吗？为什么？ 40．小珂同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，她在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量温度，水从20℃加热至70℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3，她通过上网查阅得知天然气灶的效率约为30%，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。求： （1）在这个过程中水吸收了多少热量？ （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）请你帮小珂算出天然气的热值。    41．如图所示是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为0.12 kW，太阳能电池板接收太阳光辐射的功率为1 kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，太阳能电池板将光能转化为电能的效率为η光． (1)无风的晴天，光照6 h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10 h，则路灯消耗的电能是多少千瓦时？太阳能电池板将光能转化为电能的效率η光为多大？ (2)在某一有风的晴天，经3 h的光照和风吹，路灯可正常工作7 h，则当时的风速为多大？ 42．太阳能热水器是将太阳能转化为内能的设备。某品牌太阳能热水器每小时平均接收的太阳能，在8h的有效照射时间内，使热水器中100kg、初温为的水温度升高至；已知水的比热容。求： （1）该热水器中的水在8h内吸收的热量； （2）该热水器将太阳能转化为内能的效率。 43．一块铅锡合金的比热为，已知铅的比热为，锡比热为，求合金中铅和锡的质量比为多少？ 44．如图所示电路，闭合开关S，、都发光，定值电阻R的U-I图象如图所示。过一会，由于的质量问题，灯丝被烧断了；照常工作，原来两灯泡的总功率与后来的功率相同，原来R的功率与后来R的功率之比为4：1，不考虑电阻随温度的变化，请计算： (1)定值电阻R的大小。 (2)两次电路中，电流之比。 (3)的阻值。 45．用燃气灶烧水，燃烧0.4kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·°C)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.4kg煤气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）燃气灶烧水的效率。 46．某汽车正在做产品质量测试，以72km/h的速度匀速行驶30km，已知行驶过程中车受到的阻力为2300N，消耗汽油8L，已知汽油密度为，热值为，求： (1)测试过程中，汽车发动机牵引力做功； (2)该车汽油机的效率。 47．如图甲所示的电路中，电源由3节新干电池串联组成。闭合开关后，两灯泡均发光，电流表的示数如图乙所示，电压表指针如图丙所示。求： (1)电源电压； (2)灯和的电流； (3)和两端的电压。 48．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻的阻值为10Ω。电阻的阻值为50Ω。闭合开关，电阻两端的电压为10V。求： (1)电阻两端的电压； (2)通过电阻的电流。 49．小明家安装了一种某型号的浴室防雾镜(如图甲所示)，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像。其简化电路图如图乙所示，下表是该防雾镜的相关数据： (1)求电热膜R0 的阻值。 (2)经冬季测试，电热膜正常工作400s使平面镜的平均温度升高了40℃，求电热膜对平面镜的加热效率。[玻璃的比热容为0.75×10 3J/(kg•℃)] (3)为了能使防雾镜满足不同季节使用的需要。小明给防雾镜电路连接了一个阻值440Ω的电阻R(如图丙所示)，变成了两个档位的防雾镜。当开关S闭合、S′断开时，电热膜R0 的实际功率为多少瓦？ 镜子质量 1.1kg 额定电压 220V 额定功率 110W 50．下表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变. xx 牌饮水机 额定电压 220 V 额定功率 加热 1 000 W 保温 22 W 加热效率 80% （1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5千克的水从 20℃加热至沸腾？[c水=4.2×103 J/（kg•℃）] （2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率，该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期末冲刺卷（计算题50道） 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为30，现把滑动变阻器的滑片移动到最左端。开关 S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A，求： （1）电源电压； （2）保持滑动变阻器的滑片不动，两个开关都闭合，电流表的示数为0.6A。求电路正常工作1min R2消耗的电能； （3）当闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片移到最右端时，电流表的示数为0.12A，求滑动变阻器消耗的电功率。    【答案】（1）6V；（2）144J ；（3）0.288W 【详解】解：（1）滑动变阻器的滑片移动到最左端，且开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电源电压为 （2）滑动变阻器的滑片移动到最左端，且两个开关都闭合时，R1与R2并联，通过R1的电流仍为0.2A，所以通过R2的电流为 R2消耗的电能为 （3）当闭合S1、断开S2、滑动变阻器的滑片移至最右端时，R1与变阻器的最大阻值串联， 电路中的总电阻为 滑动变阻器的最大阻值为 滑动变阻器消耗的电功率为 答：（1）电源电压为6V； （2）R2消耗的电能为144J； （3）滑动变阻器消耗的电功率0.288W。 2．2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求： （1）一整箱水的质量是多少千克？ （2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？ （3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：] 【答案】（1）120kg；（2）；（3）2.5m2 【详解】解：（1）整箱水的体积 120L=120dm3=0.12m3 由可得，一整箱水的质量为 （2）由可得，一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量为 （3）这台太阳能热水器获得的辐射功率为 P=P0S=1400W/m2×S 太阳照射5h所得到的太阳能为 由，可得 解得：S=2.5m2，即热水器上集热器的面积至少要2.5m2。 答：（1）一整箱水的质量是120kg； （2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是； （3）热水器上集热器的面积至少要2.5m2。 3．2022年9月，卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空，开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料，其质量为1500kg，它完全燃烧可以放出的热量为？若这些热量全部被初温为20℃的水吸收后水温升高了15℃，则水的质量为多少？[q偏二甲肼=4.2×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】6.3×1010J， 【详解】解：偏二甲肼完全燃烧放出的热量 这些能量全部被水吸收，即 水的质量 答：偏二甲肼完全燃烧可以放出的热量为6.3×1010J；水的质量为。 4．某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如表所示。某次使用时，在电热水器中加满的水后加热至70℃。求：（，） ×××型电热水器 额定加热功率 2400W 加热方式 电加热器 额定电压 220V 安全等级 防触电保护一类 温度设定范围 20℃-90℃ 净重 20kg 容量 40L 整机外形尺寸 530mm×400m×400m （1）水吸收多少热量？ （2）若不计热量的损失，电热水器需正常加热多长时间？ （3）如果用干木材替代电热水器烧水，且干木材完全燃烧放出热量的14%被水吸收，则至少需要多少kg干木材？（干木材的热值） 【答案】（1）；（2）3500s；（3）5kg 【详解】解：（1）电热水器内水的体积为 由可知，水的质量为 水吸收的热量为 （2）若不计热量的损失，电热水器正常加热时需要消耗的电能为 由 可得，电热水器正常加热的时间 （3）根据 可知，干木材完全燃烧放出的热量为 由 可知，需要完全燃烧干木柴的质量为 答：（1）水吸收的热量为； （2）若不计热量的损失，电热水器需正常加热的时间为3500s； （3）如果用干木材替代电热水器烧水，且干木材完全燃烧放出热量的被水吸收，则至少需要5kg干木材。 5．如图所示的电路，电源电压恒定，滑动变阻器R的规格为“48Ω ；2A”，电流表的量程为“0～3A”，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S且R连入的电阻为12Ω时，小灯泡正常发光。在电路安全的情况下，求： （1）电源电压； （2）当只闭合开关S时，小灯泡的最小功率； （3）开关S和S1都闭合时，滑动变阻器连入电路的最小值。    【答案】（1）18V；（2）1.5W；（3）9Ω 【详解】解：（1）由图可知，当只闭合开关S时，滑动变阻器R与灯泡L串联；由可知，小灯泡正常发光时通过灯泡L的电流 由可知，灯泡的电阻 当R连入的电阻为12Ω时，电路中的总电阻 根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流 由可知，电源电压 （2）当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，通过电路中的电流最小，此时通过电路中的最小电流 小灯泡的最小功率 （3）当开关S和S1都闭合时，只有滑动变阻器接入电路，根据滑动变阻器的规则可知，电路中的最大电流 由可知，滑动变阻器连入电路的最小值 答：（1）电源电压为18V； （2）当只闭合开关S时，小灯泡的最小功率为1.5W； （3）开关S和S1都闭合时，滑动变阻器连入电路的最小值为9Ω。 6．图甲是宾馆常见的一种感应干手器，将手放在干手器的风口下，干手器会自动送出温度适宜的风，当手离开出风口时，感应开关会自动停风关机。图乙是该干手器的简化电路图，其中R是加热电阻丝，R=44Ω，M是吹风的电动机，S1是感应开关，S2是温控开关，会根据环境温度自动断开或闭合来控制加热电阻丝。下表是该干手器的部分参数： 额定电压 220V 出风速度 95m/s 电阻丝加热功率 ？ 干手时间 8~12s 电动机功率 ？ 感应距离 12cm （1）电阻丝加热功率是多少？ （2）热风干手时，通过感应开关S1的电流是7. 5A，求电动机的功率是多少？ （3）环境温度较高，温控开关S2断开，若干手器消耗的电能是4400J，求干手器工作多长时间？ 【答案】（1）1100W；（2）550W；（3）8s 【详解】解：（1）电阻丝加热功率为 （2）热风干手时，开关和都闭合，电阻R和电动机M并联接入电路，电路中的总功率为 电动机的功率为 （3）干手器工作时间为          答：（1）电阻丝加热功率是1100W； （2）热风干手时，通过感应开关S1的电流是7. 5A，求电动机的功率是550W； （3）环境温度较高，温控开关S2断开，若干手器消耗的电能是4400J，干手器工作8s时间。 7．如题图所示，电阻R1的阻值为40Ω，电阻R2的阻值为60Ω，电路电压保持不变。如果单独把电阻R1接入电路AB间，电流表的示数为0.3A。求：如果单独把电阻R2接入电路AB间，此时电流表和电压表的示数各为多少？ 【答案】0.2A，12V 【详解】解：把电阻R1接入电路AB间，电路为只有R1的简单电路，由知道，电源电压 U＝U1＝IR1＝0.3A×40Ω＝12V 如果单独把电阻R2接入电路AB间，电路为只有R2的简单电路，电压表示数等于电源电压为12V，由欧姆定律知道，电路中电流 答：此时电流表示数为0.2A，电压表的示数为12V。 8．实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻R0为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。请回答： (1)随着芒果质量增大，压敏电阻R的阻值如何变化； (2)若R与R0阻值相等，R消耗的电功率； (3)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果； (4)若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加R0的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。 【答案】(1)压敏电阻R的阻值随着芒果对传送带压力的增大而减小 (2)1.8W (3)1N (4)他的建议可行，将R0的阻值增大到40Ω即可 【详解】解：（1）压敏电阻R的阻值随着芒果对传送带压力的增大而减小。 （2）因为R和R0串联，若R与R0阻值相等，即 R=R0=20Ω 所以，电路中的总电阻为 所以，电路中的电流为 R消耗的电功率为 （3）当电路电流为0.15A时，电路中的电阻为 则R此时的电阻为 由图丙可知，当压敏电阻阻值为60Ω时，受到的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。 （4）由图丙可知，当压力为2N时，压敏电阻的阻值为40Ω，则 因此适当增加R0的阻值可以筛选出重力至少为2N的芒果，所以他的建议可行，将R0的阻值增大到40Ω即可。 答：（1）压敏电阻R的阻值随着芒果对传送带压力的增大而减小； （2）R消耗的电功率1.8W； （3）此装置能筛选出重力至少为1N的芒果； （4）他的建议可行，将R0的阻值增大到40Ω即可。 9．与传统汽车相比，纯电动汽车具有能量转换效率高、近于零排放、运行平稳、噪声低等优点。如图为某微型四轮纯电动汽车，该车的空载质量为1.2t，最多承载4人，每个车轮与地面的接触面积为，发动机的最大输出功率为20kW，每人按60kg计算，g取10N/kg，，求： （1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强； （2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力； （3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量。 【答案】（1）1.44×105Pa；（2）1000N；（3）1.33kg 【详解】解：（1）该车载重4人（每人按60kg计算）时，静止在水平路面上时对路面的压力 F=G=mg=(1.2×103kg+4×60kg)×10N/kg=1.44×104N 对水平路面的压强 （2）该车行驶的速度 因该车水平匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，由 可得该车受到的阻力 （3）该车发动机做的功 W=Pt=20×103W×12.5×60s=1.5×107J 燃油完全燃烧释放的热量 需要消耗燃油 答：（1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强是1.44×105Pa； （2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力是1000N； （3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量是1.33kg。 10．某同学选用规格为“12V 6W”的灯L、定值电阻R1（12Ω）及规格为“24Ω 2A”的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时，灯L正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。求： （1）电源电压； （2）当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率； （3）该电路在1min内消耗的最大电能； （4）该电路在1min内消耗的最小电能； （5）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器的最大功率。 【答案】（1）12V；（2）18W；（3）1080J；（4）180J；（5）3W 【详解】解：（1）当闭合开关S、S2，且滑动变阻器R0的滑片P移至a端时，R0接入电路的阻值为0，电路为灯泡L接在电源上的简单电路，灯L正常发光，电源电压等于灯泡两端的电压为 U=U额=12V （2）三个开关都闭合时，滑动变阻器滑片滑到a端时，R0阻值为0，电阻R1与L并联，小灯泡正常发光，所以 UL=U额=12V PL=P额=6W 根据并联电路的电压规律可知 U=U1=UL=12V R1的功率为 电路消耗的总功率 P=PL+P1=6W+12W=18W （3）三个开关都闭合时，滑动变阻器滑片滑到a端时，R0阻值为0，电阻R1与L并联，电路的总电阻最小，电流最大，根据P=UI可知，在电源电压不变时，电路消耗的电功率最大，电路在t=1min=60s内消耗的最大电能为 W最大=Pt=18W×60s=1080J （4）灯泡的电阻 RL>R1，因此当闭合S和S2，滑动变阻器滑片滑到b端时，灯L和变阻器的最大阻值串联，此时的电阻最大 R总=RL+R0=24Ω+24Ω=48Ω 此时电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，由可知，电路在1min内消耗的最小电能为 （5）闭合开关S、S1时，定值电阻R1和变阻器R0串联，根据串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻 R总2=R0+R1 电源电压为U，由欧姆定律可知，电路中的电流 根据P=I2R可知滑动变阻器的电功率 所以，当R0=R1时，滑动变阻器消耗的电功率最大 答：（1）电源电压是12V； （2）当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率为18W； （3）该电路在1min内消耗的最大电能是1080J； （4）该电路在1min内消耗的最小电能为180J； （5）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器的最大功率是3W。 11．某学校为了给蓄水塔抽水，新买一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：（吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离） （1）该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明。 （2）该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了48m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？ 型号 ZGD 扬程 50m 吸程 20m 电压 220V 频率50Hz 功率 1.5kW 流量10m3/h 绝缘E级 【答案】（1）吸程20m；一个标准大气压只能支持10.13m的水柱，吸程20m是明显错误的；（2）4.8×106J；88.9% 【详解】解：（1）错误的参数是：吸程20m 根据公式可得，标准大气压能把水压上的高度为 （2）由于水泵的流量为10m3/h，那么水泵1h抽水体积为 水泵1h抽水质量为 水泵抽水1h对水做的功为 水泵抽水1h的消耗的电能为 水泵的效率为 答：（1）错误的参数是：吸程20m，通过计算可以发现一个标准大气压只能支持10.13m的水柱，吸程20m是明显错误的； （2）水泵对水做了4.8×106J功，此时水泵的效率是88.9%。 12．你可不能小看节约1度电的作用：每节约1度电，就相应节约了0.4kg标准煤，同时少排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物。若标准煤的热值为3.0×107J/kg，求： （1）0.4kg标准煤完全燃烧释放出的热量为多少J？ （2）若不计热量损失，这些热量可以使多少kg初温为10℃的水加热到60℃？（计算结果保留1位小数）[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】（1）1.2×107J；（2）57.1kg 【详解】解：（1）0.4kg标准煤完全燃烧释放出的热量为 Q放=mq=0.4kg×3.0×107J/kg=1.2×107J （2）若不计热量损失，水吸收的热量为 Q吸=Q放=1.2×107J 这些热量可以加热水的质量为 答：（1）0.4kg标准煤完全燃烧释放出的热量为1.2×107J； （2）若不计热量损失，这些热量可以使57.1kg初温为10℃的水加热到60℃。 13．某电饭锅说明书中所列主要数据如表。求： （1）这台电饭锅在额定电压下使用时，通过的电流； （2）电饭锅正常使用时的电阻； （3）电饭锅正常工作15min消耗的电能。 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 440W 额定容积 2.0L 额定煮米量 0.7kg 【答案】（1）2A；（2）110Ω；（3） 【详解】解：（1）电饭锅在额定电压下使用，由得通过的电流为 （2）电饭锅正常使用时的电阻为 （3）电饭锅正常工作时 正常工作15min消耗电能为 或者 答：（1）这台电饭锅在额定电压下使用时，通过的电流为2A； （2）电饭锅正常使用时的电阻为110Ω； （3）电饭锅正常工作15min消耗的电能为。 14．如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能，加热电阻的阻值为48.4Ω，电动机线圈电阻为2Ω，电源电压220V稳定不变。c水=4.2×103J/(kg.℃)求： （1）加热电阻正常工作时的电功率是多少； （2）在足浴盆中加入体积为2L、初温为30℃的水，加热至40℃，水吸收的热量是多少； （3）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.2A，按摩5min，电动机线圈产生的热量是多少。 【答案】（1）1000W；（2）8.4×104J；（3）24J。 【详解】解：（1）由电路图知，电动机与加热电阻并联，由并联电路特点和 可得，加热电阻正常工作时的电功率为 （2）由密度公式可得水的质量 水吸收的热量为 （3）由焦耳定律可得，按摩5min电动机线圈产生的热量 答：（1）加热电阻正常工作时的电功率1000W； （2）水吸收的热量为8.4×104J； （3）电动机线圈产生的热量是24J。 15．蔡浩哲在自然条件下完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随时间变化的关系图线，如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，AB段冰吸热为2.1×104J。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] （1）计算出冰的比热容； （2）CD段水吸收的热量是多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）由图可知，冰从﹣20℃升高到0℃，用时5min，吸收的热量为2.1×104J，由知，冰的比热容为 （2）由图可知，CD段水从0℃升高到20℃，冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，质量不变，由知，CD段水吸收的热量是 答：（1）冰的比热容为。 （2）CD段水吸收的热量是。 16．如图所示，电源电压恒定不变，R1=5Ω，R2=50Ω，滑动变阻器R3最大阻值为15Ω，将滑动变阻器的滑片调至最左端，同时闭合开关S1、S2、S3，此时通过R3的电流为0.6A；当滑动变阻器R3的滑片调至最右端，S1闭合，S2、S3断开时，电压表V1的示数为9V，求： （1）电源电压的大小； （2）仅闭合开关S1，并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处，此过程中电压表V1的示数变化了2V，则此时V1和V2的示数各为多少？ （3）将滑动变阻器的滑片置于最左端，用小灯泡L替换电压表V2，再闭合开关S1、S2、S3，电流表A与电流表A1的比值为5:3。当S2断开时，电流表A的示数减小了0.18A，那么三个开关都闭合时，流过小灯泡L的电流是多少？ 【答案】（1）9V；（2）7V，2V；（3）0.72A 【详解】解：（1）由电路图知，S1闭合，S2、S3断开时，R1和滑动变阻器R3串联在电路中，电压表V1测R1两端的电压，V2测变阻器两端的电压。滑片置于最右端，变阻器接入电路的阻值为0。则电源电压 U=U1=9V （2）只闭合开关S1，滑片由最右向左移动时，接入电路的阻值变大，据串联电路的分压特点知，变阻器分去的电压变大，则R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小了2V，所以示数变成了 U1′=U1+∆U=9V-2V=7V V2的示数 U2′=U-U1′=9V-7V=2V （3）用小灯泡替换电压表V2，三个开关都闭合时，R3、R2和小灯泡并联在电路中，滑片置于最左端时，变阻器接入电路的阻值最大，R1被短路，电流表A测干路电流，A1测通过R2和小灯泡的总电流。当断开S2时，只有R3与小灯泡并联工作，电流表A 示数减小0.18A，则通过R2的电流为0.18A。通过R3的电流 据并联电路的电流特点有 (I灯+0.6A+0.18A):(I灯+0.18A)=5:3 解得，通过小灯泡L的电流 I灯=0.72A 答：（1）电源电压的大小是9V； （2）此时V1和V2的示数分别为7V和2V； （3）流过小灯泡L的电流是0.72A。 17．小东家的电冰箱铭牌如下表。小东在家用电器只有冰箱工作的情况下，观察冰箱从启动到停止工作用了6min，电能表转盘转了18圈。则该冰箱以标定耗电量工作时， 耗电量 0.72 额定电压 220V 冷冻量 4kg 输入功率 120W 制冷剂 R600a 气候类型 N•ST （1）一天实际工作多少小时？启动多少次？ （2）每消耗1度电，电能表转盘转多少圈？ 【答案】（1）6小时，60次；（2）1500圈 【详解】解：（1）由表中数据可知，电冰箱一天消耗的电能为，电冰箱的输入功率是 120W=0.12kW 由可得，电冰箱每天实际工作时间为 电冰箱每次启动工作时间为6min=h，电冰箱每天启动的次数为 （2）由可得，电冰箱每次启动消耗的电能为 W1=Pt1=120W×60s×6=43200J 设消耗1度电，电能表转过的圈数为n，则 ，即 则 n=1500圈 答：（1）一天实际工作6小时，启动60次； （2）每消耗1度电，电能表转盘转1500圈。 18．如图甲是一款便携式电火锅，图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝，电火锅有加热和保温两个挡，加热功率为440W，保温功率为110W。 （1）保温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55kg初温为20℃的水加热到100℃，需要多少秒？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]    【答案】（1）0.5A；（2）110Ω；（3）420s 【详解】（1）电火锅保温时的功率 由可得，保温挡工作时电流 （2）由图知，当开关S闭合，S1接2时，两电阻串联，电路中的总电阻最大；当开关S1接1时，电路中只有R1时，此时电路中电阻最小，由可知，电路消耗的功率最大，电火锅处于加热状态，由可得，R1的阻值 （3）将0.55kg、初温20℃的水加热至100℃时水吸收的热量 不计热量损失，则电热水器消耗的电能 由可得，需要的加热时间 19．电阻温度计是由半导体材料制成的．如图甲是某半导体电阻 R 阻值随温度变化的关系图像，根据这种半导体材料的电阻特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一环境的温度．使用的器材有：半导体电阻 R、电源、电流表、开关、定值电阻 R2 为 200Ω、导线若干．当环境温度为 20℃时，电流表的读数为 0.02A，求： （1）电源电压； （2）当环境温度为 100℃时，定值电阻 R2 在 50s 内消耗的电能． 【答案】（1）18V（2）36J 【分析】（1）由图甲可知，环境温度为10℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压； （2）由图甲可知环境温度为100℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据W=I2Rt定值电阻R2在50s内消耗的能量． 【详解】（1）由图甲可知，环境温度为10℃时，半导体电阻阻值R=700Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I=可得，电源的电压： U=I（R+R2）=0.02A×（700Ω+200Ω）=18V； （2）由图甲可知，环境温度为100℃时，半导体电阻的阻值R″=100Ω， 此时电路中的电流： ====0.06A， 定值电阻R2在50s内消耗的能量： W=（）2R2t=（0.06A）2×200Ω×50s=36J． 20．如图所示的简化电路图，R2＝1760Ω，电热毯处于高温加热状态时，电功率为110W，电热毯处于保温状态，电路中的电流为0.1A。通过计算回答： （1）电热毯处于高温加热时，S1闭合，S2 （选填“闭合”或“断开”），电路中的电流多大？ （2）R1的电阻值多大？ （3）保温5min，R2产生了多少热量？ 【答案】 闭合 7.5A 440Ω 5280J 【详解】（1）[1][2]由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路电阻最大，由可得，电热毯处于保温状态；当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，只有R1接入电路中，电路中的电阻最小，由可知，电热毯处于高温加热状态。根据P＝UI可知，电热毯处于保温状态时，电路中的电流为 （2）[3]由可知，R1的电阻值为 （3）[4]电热毯处于保温状态，电路中的电流为I保温＝0.1A，由可得，保温5min电阻丝R2产生的热量为 21．如图所示，小程的爸爸送给她一个智能加热眼罩，她查阅使用说明书，发现眼罩加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为6V，低温挡、中温挡的额定功率分别为3W和6W。利用所学的电学知识她设计了一个如图所示的等效电路，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S1可接a或b。求当它正常工作时： (1)低温挡加热的电流； (2)电阻R1的阻值； (3)高温挡加热的额定功率。 【答案】(1)0.5A；(2)6Ω；(3)12W 【详解】(1)由题意知，低温挡为3W，电路的额定电压为6V，根据公式可知，低温挡加热的电流为 (2)中温档时，S2闭合，S1接b，R2短路，只有R1接入电路，可得 所以电阻R1的阻值为6Ω。 (3)低温档时，S2断开，S1接b，R1和R2串联接入电路，电路中的总电阻为 即 所以电阻R2的阻值为 高温档时，开关S2闭合，S1接a，R1和R2并联接入电路，则电路中的总电阻为 高温挡加热的额定功率为 答：(1)低温挡加热的电流为0.5A； (2)电阻R1的阻值为6Ω； (3)高温挡加热的额定功率为12W。 22．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，期间飞机发动机做功为。（航空燃油的热值为）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机的效率是多少？ 【答案】（1）；（2）50% 【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为 （2）飞机航行20min发动机做功为，发动机的效率为 答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是； （2）发动机的效率是50%。 23．如图甲所示，变阻器“24Ω，1A”，电源两端电压恒为3V，开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，电压表的示数1.8V，电流表的示数如图乙所示。 （1）求定值电阻的阻值； （2）请你按照电学计算题的解题量规，求出滑动变阻器的滑片自右向左移动的过程中，电压表和电流表的示数变化范围。 【答案】（1）6Ω；/（2）0.6V～3V、0.1A～0.5A 【详解】解：（1）分析电路可知，定值电阻R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，根据乙图可知，电路中的电流为0.3A，则定值电阻的阻值为 （2）分析电路可知，当滑片移动到最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的电流最大，电压表示数最大等于电源电压等于3V，电路中最大电流为 当滑片移动到最右端时，滑动电阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表示数最小，电路中最小电流为 电压表的最小示数为 所以电流表示数变化范围为0.1A～0.5A，电压表示数变化范围为0.6V～3V。 答：（1）定值电阻的阻值为6Ω； （2）滑动变阻器的滑片自右向左移动的过程中，电压表和电流表的示数变化范围分别为：0.6V～3V、0.1A～0.5A。 24．如图所示，L是“12V 6W”的小灯泡，R1是定值电阻，R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡的电阻不变。 (1)闭合开关S、S1，变阻器滑片在b端时，小灯泡恰好能正常发光，这时电流表示数为0.9A，求R1的阻值。 (2)闭合开关S、断开S1时，求小灯泡消耗的最小功率。 【答案】(1)30Ω；(2)1.5W 【详解】解：(1)当闭合开关S、S1，变阻器滑片在b端时，变阻器接入电阻为0，R1与L并联且小灯泡恰能正常发光，电压为电源电压为12V，灯泡电流为 通过R1的电流为 R1的阻值 (2)当闭合开关S，断开S1时，L与R2串联，要使小灯泡消耗的功率最小，电路中的电阻应最大，即变阻器滑片移至a端，灯泡电阻为 电流为 灯泡消耗的最小功率 答：(1)R1的阻值30Ω； (2)闭合开关S、断开S1时，小灯泡消耗的最小功率1.5W。 25．智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶（图甲）。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻和是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关可接a或b，再通过开关的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，其中低温挡的功率为20W，电阻为1210Ω。求： （1）座圈加热时，通过 的方式，把电能转化为 能； （2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的 ：相当于 挡（选填“高温”或“中温”） （3）的电能可供该座圈低温挡工作多少小时 ； （4）该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少 ？ 【答案】 做功 内 C 高温 50h 40W 【详解】（1）[1][2]座圈加热时，通过做功的方式改变内能，消耗电能，产生热量，将电能转化为内能。 （2）[3][4]当开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，故电路图如图C所示；根据可知，总电阻越小，功率越大，两电阻并联后，总电阻最小，总功率最大，相当于高温挡。 （3）[5]的电能可供该座圈低温挡工作时间为 （4）[6]低温的总电阻为 R1的阻值为 该座圈处于中温挡工作时的电功率为 26．一辆总重为的汽车在高速公路上匀速行驶了23km。所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，求： （1）汽车发动机的牵引力； （2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功； （3）若在这段路程内，小汽车发动机的效率为40%，已知汽油的热值。求小汽车消耗汽油的质量。 【答案】（1）800N；（2）；（3）1kg 【详解】解：（1）汽车在高速公路上匀速直线行驶时，牵引力等于阻力为 （2）汽车牵引力在这段路程内所做的功 （3）据知，这段路程内，小汽车消耗汽油放出的热量 消耗汽油的质量 答：（1）汽车发动机的牵引力是800N； （2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功为； （3）小汽车消耗汽油的质量为1kg。 27．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R′标有“20Ω   2A”字样，将一电流表串联在电路中，闭合开关S，在电路能正常工作的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数的最大变化范围为1A~2.4A。 （1）电流表应接在a、b、c哪条线路上，请说明理由； （2）求电源电压U和电阻R的阻值。 【答案】（1）见解析；（2）12V，30Ω 【详解】解：（1）由实物电路可知，滑动变阻器R′与定值电阻R并联接在电源两端。由于R是定值电阻，电源电压保持不变，根据可知，通过R的电流为定值，不会发生变化，所以电流表不能串联在R的支路，即不能接在a线路上；由于滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，而电流表示数的最大示数可以达到2.4A，超过2A，如果电流表接在b线路上，即串联在滑动变阻器的支路上，电流最大时，会烧毁滑动变阻器，所以电流表不能接在b线路上；故电流表只能接在c线路上，即串联在干路中，测干路电流。 （2）当滑动变阻器通过的电流达到最大IR′大=2A时，干路电流最大，由题意可知，干路电流的最大值I大=2.4A，根据并联电路电流特点可知，通过定值电阻R的电流 IR=I大-IR′大=2.4A-2A=0.4A 当滑动变阻器阻值最大时，通过它的电流达到最小，干路电流最小，由题意可知，电路中的最小电流I小=1A。由于并联电路互不影响，所以通过滑动变阻器的最小电流 IR′小=I小-IR=1A-0.4A=0.6A 根据欧姆定律可知，电源电压等于滑动变阻器两端的电压，为 U源=UR′= IR′小R′大=0.6A×20Ω=12V 定值电阻R的阻值 答：（1）电流表应接在c线路上，理由见解析； （2）电源电压为12V，电阻R的阻值为30Ω。 28．如图是小明制作的一只模拟调光灯。电源电压为，小灯泡额定电压为。闭合开关，回形针在铅笔芯最右端时，灯泡两端的电压为，通过灯泡的电流为；向左慢慢移动回形针使小灯泡正常发光，此时铅笔芯的功率是，求： （1）回形针在最右端时小灯泡的功率； （2）小灯泡正常发光时，铅笔芯内消耗的电能； （3）小灯泡正常发光时的电功率。 【答案】(1)0.06W；(2)45J；(3)0.75W。 【详解】(1)回形针在最右端时小灯泡的功率： ； (2) 小灯泡正常发光时，铅笔芯内消耗的电能： ； (3) 灯泡正常发光时，铅笔芯两端电压： ； 由铅笔芯的功率是可得此时铅笔芯中的电流： ； 由图知灯与铅笔芯串联，电流相等，所以灯泡正常发光时的功率： 。 答：(1)回形针在最右端时小灯泡的功率0.06W； (2)小灯泡正常发光时，铅笔芯内消耗的电能45J； (3)小灯泡正常发光时的电功率0.75W。 29．在如图（甲）所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为0.6 A，1 A。求： (1)电源电压U； (2)变阻器连入电路的阻值R2； (3)若移动滑片P到某位置时，发现电流表A2的示数如图（乙）所示，求：此时电路中的总电阻R是多少?这个过程R2接入电路的电阻值变化多少? 【答案】(1)12V；(2)30 Ω；(3)10 Ω，10 Ω 【详解】(1)A1的示数为0.6A，且两电阻是并联的，所以R1两端的电压即为电源电压 (2)通过R2的电流为 变阻器连入电路的阻值为 (3)A1的示数为0.6A，所以干路电流一定大于此电流，即乙图中电流表应该使用的大量程，读数为1.2A。 此时电路中的总电阻为 此时R2连入电路的阻值为 R2接入电路的电阻值变化为 答：(1)电源电压U为12V； (2)变阻器连入电路的阻值R2为30 Ω； (3)若移动滑片P到某位置时，发现电流表A2的示数如图（乙）所示，此时电路中的总电阻R是10 Ω，这个过程R2接入电路的电阻值变化10 Ω。 30．家庭用的电热饮木机，有加热和保温两种工作状态。加热前温控开关S1处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98℃时温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下： 水箱容量 额定电压 加热功率 保温功率 2L 220V 440W 40W （1）正常加热时通过饮水机的电流； （2）若饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能； （3）正常加热时电阻R2的阻值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）正常加热时通过饮水机的电流为 （2）由可知加热一次消耗的电能为 （3）S，S1闭合时，两电阻并联，处于加热状态，即 S闭合，S1断开时，仅R1接入，为保温状态，即 由上两式可得 所以R2的阻值为 答：（1）正常加热时通过饮水机的电流； （2）加热一次消耗的电能； （3）正常加热时电阻R2的阻值。 31．如图所示的电路中，电源电压不变，是“ ”的小灯泡，滑动变阻器的最大阻值是，当电键 断开，闭合时，调节滑片处于中点位置，灯刚好能正常发光．问： （1）电源电压是多少？ （2）再将电键K2闭合，则电流表、电压表的读数各是多少？ 【答案】（1）电源电压为；（2）当闭合，断开时，电压表的示数为零，电流表的示数为． 【详解】（1）由于当电键 断开，闭合时，调节滑片处于中点位置，灯刚好能正常发光，所以，由 知道，此时电路的电流是： 又由知道，灯泡的电阻是： 又因为滑动变阻器的最大阻值是，所以，调节滑片处于中点位置时，灯与滑动变阻器串联，且此时时，所以，电源电压是： （2）当电键闭合后，灯被短路，电压表的示数为零．这时只有滑动变阻器在电路中，且,由欧姆定律 知道，此时电流表的示数是： 答：(1) 电源电压为； (2) 当闭合时，电压表的示数为零，电流表的示数为． 32．某太阳能热水器装有200kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到70℃，则热水器中的水吸收了多少热量？若上述这些热量由干木柴燃烧提供，则需要完全燃烧质量为多少kg干木柴？（不考虑能量损失）[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg] 【答案】， 【详解】热水器中的水吸收的热量为 完全燃烧质量干木柴的质量为 33．燃气灶烧水时，把质星为3kg、初温为20℃的水加热到100℃，燃气灶烧水的效率为40%（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/m3，求： （1）水吸收的热量？ （2）烧开这壶水消耗了多少的天然气？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）由题意可知，水吸收的热量为 （2）由得，天然气放出的热量为 由得，烧开这壶水消耗的天然气的体积是 答：（1）水吸收的热量是； （2）烧开这壶水消耗了的天然气。 34．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图所示；放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，其阻值随压力F变化的关系如表格数据所示。已知电源电压恒为14V，为定值电阻，当电路中电压表示数小于4V时，机械装置启动，实现自动筛选功能。求： 压力F/N 0 10 20 30 35 40 50 电阻R/Ω 600 500 400 300 250 200 100 (1)当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，此时电路中的电流是多少？ (2)定值电阻的阻值大小？ (3)重力超过多少牛的物品是达标的？ 【答案】(1)0.02A (2) (3)35N 【详解】（1）分析电路可知，定值电阻和压敏电阻串联，电压表测定值电阻电压。当检测区上没有物品时，即压力为0时，压敏电阻，电压表的示数为2V，则此时的电压为 则此时电路中的电流为 （2）定值电阻的阻值为 （3）当电路中电压表示数为4V时，根据串联分压原理则有 解得此时压敏电阻，由表可知此时压力，则重力超过35N的物品是达标的。 35．2019年6月18日，苏州首批15辆氢燃料电池公交车投放使用氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水=4.2×103J/kg·℃）；q氢=1.4×108J/kg）求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 【答案】（1）8.4×107J；（2）50℃；（3）600s 【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q =m氢q=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J （2）水升高的温度 （3）公交车行驶时间 答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4×107J； （2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃； （3）这些热量能让该公交车匀速行驶600s。 36．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A。求： (1)电源电压U； (2)干路的电流； (3)电阻R2的阻值。 【答案】(1)6 V；(2)0.5A；(3)30 Ω 【详解】解：(1)根据欧姆定律知，电源电压 U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V (2)根据并联电路电流特点有 I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A (3)电阻R2的阻值 答：(1)电源电压U为6V； (2)干路电流为0.5A； (3)电阻R2的阻值为30Ω。 37．如图甲是科技创新小组自制的小鸡孵化箱，图乙是孵化箱的简化电路图，电源电压恒为24V，电流表的量程均为0～3A，电压表的量程足够大。R1是阻值不变的发热电阻丝， R2为阻值可变的发热电阻丝（标有“50Ω  2A”），灯L的电阻为32Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。 （1）仅闭合开关S1，将R2的滑片移至最左端，电流表A1示数为0.5A，求R1的阻值； （2）三个开关均闭合，移动R2的滑片，在保证电路安全的情况下，求R2的最大功率。 【答案】（1）16Ω；（2）18W 【详解】解：（1）仅闭合开关S1，将R2的滑片移至最左端，此时电路中电阻R1和小灯泡L串联，电路中电流为0.5A，故电路中的总电阻 则R1的阻值 R1=R总-RL=48Ω-32Ω=16Ω （2）三个开关均闭合时，R1、R2和灯泡L并联，A1测干路电流，A2测R1和R2的总电流，因电流表的量程均为0～3A，故干路最大电流为3A，其中通过R1的电流 通过小灯泡的电流 则R2中通过的最大电流 I2=I-I1-IL=3A-1.5A-0.75A=0.75A 故R2的最大功率 P最大=UI2=24V×0.75A=18W 答：（1）R1的阻值16Ω； （2）R2的最大功率为18W。 38．某小组同学用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃，消耗了2.1g酒精；[，]求： （1）酒精完全燃烧放出的热量； （2）此过程中水吸收的热量； （3）酒精灯烧水时的效率。 【答案】（1）6.3×104J；（2）2.52×104J；（3）40% 【详解】解：（1）已知 酒精完全燃烧产生的热量为 （2）水的质量为 水吸收的热量为 （3）酒精灯烧水时的热效率为 答：（1）2.1g酒精完全燃烧放出的热量是6.3×104J； （2）此过程中水吸收的热量是2.52×104J； （3）酒精灯烧水时的热效率是40%。 39．某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中与为电热丝。接入电路，闭合开关、，此时酸奶机的功率为20W；当温度达到42℃时，温控开关自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42℃不变（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。 （1）求该酸奶机电热丝的阻值； （2）若加热时的效率为75%，求将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22℃加热到42℃需要的时间；［混合牛奶的比热容为］ （3）超导体是电阻为零的导体，超导体未来能用来制作电热器吗？为什么？ 【答案】（1）；（2）；（3）不能；见解析 【详解】解：（1）由电路图可知，、均闭合时为并联电路，电路总电阻较小，由可知，电功率较大，为加热挡；闭合、断开时，电路总电阻较大，由可知，电功率较小，为保温挡；由并联电路的特点可知，的功率 由可知，的阻值 （2）酸奶吸收的热量 由可知，酸奶机消耗的电能 由可知，加热时间 （3）不能；根据焦耳定律公式分析可知，由于超导体的电阻为零，所以电流通过超导体时不会发热，故超导体不能用来制作电热器。 答：（1）该酸奶机电热丝的阻值3025Ω； （2）将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22℃加热到42℃需要的时间为800s； （3）不能；根据焦耳定律公式分析可知，由于超导体的电阻为零，所以电流通过超导体时不会发热，故超导体不能用来制作电热器。 40．小珂同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，她在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量温度，水从20℃加热至70℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3，她通过上网查阅得知天然气灶的效率约为30%，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。求： （1）在这个过程中水吸收了多少热量？ （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）请你帮小珂算出天然气的热值。    【答案】（1）4.2×105J；（2）1.4×106J；（3）4×107J /m3 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J （2）天然气完全燃烧释放的能量为 （3）天然气的热值 答：（1）在这个过程中水吸收了4.2×105J热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量为1.4×106J； （3）天然气的热值为4×107J /m3。 41．如图所示是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为0.12 kW，太阳能电池板接收太阳光辐射的功率为1 kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，太阳能电池板将光能转化为电能的效率为η光． (1)无风的晴天，光照6 h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10 h，则路灯消耗的电能是多少千瓦时？太阳能电池板将光能转化为电能的效率η光为多大？ (2)在某一有风的晴天，经3 h的光照和风吹，路灯可正常工作7 h，则当时的风速为多大？ 【答案】(1)20%.(2)10 m/s. 【分析】（1）已知路灯的额定功率和工作时间，运用公式W=Pt求出路灯正常工作10h消耗的电能；知道光电池接收太阳光辐射的功率和光照时间，运用公式W=Pt求出光电池接收的太阳能；根据效率的公式求出光电池将光能转化为电能的效率； （2）根据路灯的额定功率和工作时间，运用公式W=Pt求出路灯正常工作7h消耗的电能；运用公式W=Pt和效率求出光电池产生的电能；用路灯消耗的总电能减去光电池产生的电能，就是风力发电机产生的电能；根据风能转化为电能的效率为4%，求出消耗的风能；根据功率公式求出风的功率；根据风功率与风速之间的关系得出当时的风速． 【详解】（1）路灯工作t1=10h消耗的电能：W电1=P灯t1=0.12kW×10h=1.2kW•h； 光照t2=6h，光电池接收的太阳能：W光1=P光×t2=1kW×6h=6kW•h； 光电池将光能转化为电能的效率：； （2）路灯工作t3=7h消耗的电能：W电2=P灯t3=0.12kW×7h=0.84kW•h； 光照t4=3h，光电池接收的太阳能：W光2=P光×t4=1kW×3h=3kW•h； W光电=η电W光2=20%×3kW•h=0.6kW•h； 风力发电机产生的电能：W风电=W电2-W光电=0.84kW•h-0.6kW•h=0.24kW•h； 消耗的风能：， 风的功率为：，根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s． 答：（1）无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是1.2kW•h；光电池将光能转化为电能的功率为20%； （2）在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为10m/s． 42．太阳能热水器是将太阳能转化为内能的设备。某品牌太阳能热水器每小时平均接收的太阳能，在8h的有效照射时间内，使热水器中100kg、初温为的水温度升高至；已知水的比热容。求： （1）该热水器中的水在8h内吸收的热量； （2）该热水器将太阳能转化为内能的效率。 【答案】（1）；（2）40% 【详解】解：（1）该热水器中的水在8h内吸收的热量为 （2）该热水器中的水在8h内吸收的太阳能为 该热水器将太阳能转化为内能的效率为 答：（1）该热水器中的水在8h内吸收的热量为； （2）该热水器将太阳能转化为内能的效率为40%。 43．一块铅锡合金的比热为，已知铅的比热为，锡比热为，求合金中铅和锡的质量比为多少？ 【答案】7:3 【详解】设该合金中铅的质量为m铅，锡的质量为m锡； 铅温度升高1℃吸收的热量： Q铅=c铅m铅△t=0.032 cal/( g·℃)×m铅×1℃， 锡温度升高1℃吸收的热量： Q锡=c锡m锡△t=0.052cal/( g·℃)×m锡×1℃， 则铅锡混合后温度升高1℃吸收的热量： Q混=Q铅+Q锡=0.032 cal/( g·℃)×m铅×1℃+0.052cal/( g·℃)×m锡×1℃； 制成合金的比热为0.038 cal/( g·℃)，该合金温度升高1℃吸收的热量： Q混=c（m铅+m锡）△t=0.038 cal/( g·℃)×（m铅+m锡）×1℃； 则 0.032 cal/( g·℃)×m铅×1℃+0.052cal/( g·℃)×m锡×1℃=0.038 cal/( g·℃)×（m铅+m锡）×1℃； 解得，铅和锡的质量之比为 m铅：m锡=7：3． 答：合金中铅和锡的质量比为7：3． 44．如图所示电路，闭合开关S，、都发光，定值电阻R的U-I图象如图所示。过一会，由于的质量问题，灯丝被烧断了；照常工作，原来两灯泡的总功率与后来的功率相同，原来R的功率与后来R的功率之比为4：1，不考虑电阻随温度的变化，请计算： (1)定值电阻R的大小。 (2)两次电路中，电流之比。 (3)的阻值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由右图可知，当R两端电压为12V时，通过R的电流为1A，由欧姆定律可得，R的阻值为 （2）由公式 可知 则 即两次电路中，电流之比为2∶1。 （3）设L1的阻值为R1，L2的阻值为R2，L1与L2并联后的阻值为R并，由第二问可知，两次电路中，电流之比为2∶1，即 原来两灯泡的总功率与后来L2的功率相同，则 则 电源电压不变，则 则 由第一问可知，定值电阻R的阻值为12，代入数据，可得。 45．用燃气灶烧水，燃烧0.4kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·°C)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.4kg煤气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）燃气灶烧水的效率。 【答案】（1）1.68×107J；（2）1.05×107J；（3）62.5% 【详解】（1）0.4kg煤气完全燃烧放出的热量 Q放=m气q=0.4kg×4.2×107J/kg=1.68×107J （2）水吸收的热量 Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·°C)×50kg×(70°C-20°C)=1.05×107J （3）燃气灶烧水的效率 答：（1）0.4kg煤气完全燃烧放出的热量为1.68×107J； （2）水吸收的热量为1.05×107J； （3）燃气灶烧水的效率为62.5%。 46．某汽车正在做产品质量测试，以72km/h的速度匀速行驶30km，已知行驶过程中车受到的阻力为2300N，消耗汽油8L，已知汽油密度为，热值为，求： (1)测试过程中，汽车发动机牵引力做功； (2)该车汽油机的效率。 【答案】(1) (2)25% 【详解】（1）因汽车匀速行驶，受到阻力和牵引力是一对平衡力，两个力的大小相等，所以汽车发动机的牵引力为 测试过程中，汽车发动机牵引力做功为 （2）根据题意可知，汽油密度为，消耗汽油8L，则消耗汽油的质量为 消耗汽油放出的热量为 该车汽油机的效率为 47．如图甲所示的电路中，电源由3节新干电池串联组成。闭合开关后，两灯泡均发光，电流表的示数如图乙所示，电压表指针如图丙所示。求： (1)电源电压； (2)灯和的电流； (3)和两端的电压。 【答案】(1)4.5V (2)0.24A，0.24A (3)3.3V，1.2V 【详解】（1）电源由3节新干电池串联组成，所以电源电压为 U=3×1.5V=4.5V （2）闭合开关，两灯泡串联接入电路，串联电路各处电流相等，电流表测通过电路的电流，由乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，所以流过灯L1和L2的电流都是0.24A。 （3）电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡L2两端的电压，则电压表V2接入电路的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为1.2V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以灯L1两端的电压为 U1=U-U2=4.5V-1.2V=3.3V 48．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻的阻值为10Ω。电阻的阻值为50Ω。闭合开关，电阻两端的电压为10V。求： (1)电阻两端的电压； (2)通过电阻的电流。 【答案】(1)2V；(2)0.2A 【详解】(1)电路中的电流为 电阻两端的电压为 (2)串联电路中电流处处相等，通过电阻的电流等于电路中电流等于0.2A。 答：(1)电阻两端的电压为2V。 (2)通过电阻的电流为0.2A。 49．小明家安装了一种某型号的浴室防雾镜(如图甲所示)，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像。其简化电路图如图乙所示，下表是该防雾镜的相关数据： (1)求电热膜R0 的阻值。 (2)经冬季测试，电热膜正常工作400s使平面镜的平均温度升高了40℃，求电热膜对平面镜的加热效率。[玻璃的比热容为0.75×10 3J/(kg•℃)] (3)为了能使防雾镜满足不同季节使用的需要。小明给防雾镜电路连接了一个阻值440Ω的电阻R(如图丙所示)，变成了两个档位的防雾镜。当开关S闭合、S′断开时，电热膜R0 的实际功率为多少瓦？ 镜子质量 1.1kg 额定电压 220V 额定功率 110W 【答案】(1)440Ω；(2)75%；(3)27.5W 【详解】(1)由表格数据可知额定电压为220V，额定功率为110W，电热膜R0 的阻值为 (2) 电热膜正常工作400s，消耗的电能为 W电=Pt=110W×400s=4.4×104J 平面镜的平均温度升高了40℃，吸收的热量为 Q吸=cmΔt=0.75×103J/(kg·℃)×1.1kg×40℃=3.3×104J 电热膜对平面镜的加热效率为 (3)当S闭合，S′断开时，R0与R串联，因为R0=R，所以 电热膜的实际功率为 答：(1)求电热膜R0 的阻值为440Ω； (2)经冬季测试，电热膜正常工作400s使平面镜的平均温度升高了40℃，求电热膜对平面镜的加热效率为75%； (3)为了能使防雾镜满足不同季节使用的需要。小明给防雾镜电路连接了一个阻值440Ω的电阻R(如图丙所示)，变成了两个档位的防雾镜。当开关S闭合、S′断开时，电热膜R0的实际功率为27.5瓦。 50．下表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变. xx 牌饮水机 额定电压 220 V 额定功率 加热 1 000 W 保温 22 W 加热效率 80% （1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5千克的水从 20℃加热至沸腾？[c水=4.2×103 J/（kg•℃）] （2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率，该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？ 【答案】（1）不能；（2）0.484 W 【详解】（1）在1标准大气压下水的沸点为100℃，则把0.5kg的水从20℃加热至沸腾需要吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×105J，需要消耗的电能：W==2.1×105J，需要加热的时间：t1==210s=3.5min＞3min，所以，该饮水机正常加热3min不能把1标准大气压下0.5kg的水从20℃加热至沸腾； （2）由图可知，开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，饮水机的功率最大，处于加热状态，R1的阻值：R1==48.4Ω，由表格数据可知，该饮水机正常保温时的功率P保温=22W，由题意可知，开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，饮水机的功率最小，处于保温状态，由P=UI可得，此时电路中的电流：I==0.1A，该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率：P1=I2R1=（0.1A）2×48.4Ω=0.484W． 答：（1）该饮水机正常加热3min不能把1标准大气压下0.5kg的水从20℃加热至沸腾； （2）该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是0.484W． 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 $$