2025年中考物理高频考点专题训练：电功率计算题、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练： 电功率计算题、实验题 一、实验题 1．如图甲所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。 (1)图甲装置中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 。 (2)图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多，说明 。 (3)实验中发现。图乙装置中 （选填“左”或“右”）侧容器中导体产生的热量较多，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 （选填“大”或“小”），导体产生的热量越多。该装置 （选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红。而连接它的导线几乎不发热”。 2．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时开关应 ； （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整 ； （3）小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为 V，小明想让灯泡正常发光滑片P应向 移动（选填“A”或“B”）； （4）小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I﹣U图像（图丙），根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W； （5）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐 。 3．甲图是小明测量额定电压为2.5V小灯泡电功率所连接的电路。      （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线； （2）排除故障后，小明同学进行了四次测量，并将部分实验数据和现象记录在下面的表格中，其中第4组数据是电压表示数为2.5V时记录的，此时电流表的示数如图乙所示，请你帮他将表中未填的数据和现象填写完整； 实验序号 U/V I/A 灯泡亮度 1 0.5 0.13 不亮 2 1.0 0.18 灯丝暗红 3 1.5 0.21 微弱发光 4 2.5 （3）所测4组实验数据中，如果电源电压保持4V不变，那么滑动变阻器最大电功率和最小电功率之比为 。 4．测量小灯泡电阻”的实验电路如图甲所示．电源电压约为3V,小灯泡的额定电压为2.5V． (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”）． (2)    某次实验时，闭合开关，灯不亮，电压表和电流表的示数都不为零，则原因可能是 ，此时应 ． (3)某次实验时，闭合开关，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，若想让小灯泡正常发光，应将滑片P向 (选填“A”或“B”）端移动，若灯正常发光时电流表的示数如图乙所示，读数为 A．此时灯泡的电阻比电压表示数为2.2V时大，原因是 对灯泡的电阻有影响．此灯泡的额定电功率为 (4)此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率Pe，其电路如图丙所示，R0 = 10Ω，请简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示：     ; Pe= (用已知量和测量量表示)． 5．图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。要求滑片向右滑动时，电压表示数变小 ； （2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 ； （3）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的 （选填“A”或“B”）端； （4）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针有较大偏转，移动滑片，发现两表均无变化，则故障可能是 ； （5）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U的图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率为 W，I﹣U图线弯曲的主要原因是 ； （6）实验结束后，小田同学设计了如图丁的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率，已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10Ω，请帮助他完成以下实验步骤： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最 （选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为7V； ③小灯泡的额定功率为P额＝ W。 6．在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为，小灯泡的额定电压为，小灯泡的电阻约为，滑动变阻器上标有“”字样，如图甲是小露同学没有连接完的实物图电路。 (1)请你用笔画线代替导线，将实物图甲连接完整；（要求：滑片左移灯变亮）( ) (2)开关闭合前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 ； (3)移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）滑动； (4)继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此刻他会观察到电压表指针 （选填“回到０刻度”“达到满刻度”或“超过满刻度”）； (5)图丁是根据实验数据绘成的图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率 ； (6)在分析误差的过程中，有同学认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差，因为电压表是有电阻的，使电流测得不准确，从而使测量的小灯泡额定功率 （选填“偏大”或“偏小”）； (7)实验结束后，小露在不跟换电路元件的情况下想继续探究“电流与电压的关系”。你认为他的想法是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 。 7．如图是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新干电池，灯泡的额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω1A”的字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）． （1）用笔划线代替导线将电路中未连接的部分连接好,使它成为完整的实验电路 ． （2）小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，几个同学猜想： A．可能是灯丝断了；B．可能是变阻器断路； C．可能是小灯泡短路；D．可能是电流表断路． 根据上述猜想，请你借助图中电流表和电压表进行验证，将电压表、电流表示数填入下表 ． 8．学习了电学知识后，小明用一个规格为“2.5V，0.2A”灯泡、电压恒为6V的蓄电池和最大阻值为20Ω滑动变阻器等器材设计了一个如图甲所示的调光电路。 （1）在移动滑动变阻器滑片调光时，发现灯泡始终不发光，为了检查故障，他将一个电流表串联接入电路，发现电流表无示数；随后他又将电压表并联到B，C两点，发现电压表无示数：将电压表并联到E，F两点，发现电压表仍然无示数：但将电压表并联到B，F两点，发现电压表有示数了，则电路故障为 ； （2）解决故障后，小明移动滑片，发现灯泡逐渐变亮，之后闪了一下就烧坏了，更换一个同规格的新灯泡后，为了确保在调光过程中，始终确保安全，他应该在电路中串联一个阻值至少为 Ω的电阻。 （3）若电源电压未知（但大于2.5V），灯泡铭牌上的额定电流也看不清了，仅知道灯泡的额定电压为2.5V，小华同学借助电阻箱设计了乙图电路，同样得出了调光电路中应接入的保护电阻的最小阻值。 他的测量步骤如下： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至 （A/B）端； ②调节 ，使电压表的示数为 ； ③读出电阻箱的阻值（如图丙所示），则应串联的定值电阻的阻值不得小于 Ω。 二、计算题 9．电吹风是现代家庭的常用电器、如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示： （1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，正常工作1min消耗的电能是多少？ （2）当电吹风正常工作并且吹热风时，电路的总电流是多少？ （3）电热丝R的电阻是多大？ 10．某微电脑电热水壶如图甲所示，它具有温度可控、自动抽水等优点，图乙是该电热水壶的铭牌（电热丝电阻不变），已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）。求： (1)小电动机将1.0kg的水从桶中提升0.5m抽到电热水壶中，电动机对水做的功至少是多少？ (2)为了泡绿茶，需要将这些水从20℃加热到90℃，则这些水需吸收热量是多少？ (3)若壶中的水从20℃加热到90℃需用时350s，热水壶热效率为84%，则它实际工作电压是多少？ 11．在如图所示的电路中，电源的电压恒为18V。两灯泡、分别标有“12V  6W”和“12V  12W”的字样，不考虑两灯泡电阻随温度的变化。已知电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器的规格为“  1A”。求： （1）开关S、闭合、断开，当灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率； （2）开关S、闭合，断开，为了保证整个电路的安全，滑动变阻器的阻值取值范围。 12．空气炸锅是利用热空气流加热食物，相比于油炸或者油煎的方式，空气炸锅的烹饪方式更好，对于身体健康更有利。如图甲所示的空气炸锅有两个加热挡，图乙是它的电路图，技术参数如表。 额定电压 220V 风扇电动机功率 110W 加热功率 低温挡 660W 高温挡 1210W （1）家用普通插座的额定电流为10A，超过10A会烧坏插座，请通过计算说明此“空气炸锅”在高温挡时能否接入插座； （2）某次使用高温挡，用时100s将200g薯条从加热到，求空气炸锅电能转化为热能的效率。[不考虑薯条质量的变化，c薯条取3×103J/（kg•℃）]    13．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。 （1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值； （2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热； （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。 14．如图甲是某款便携式电热饭盒，电热饭盒工作时可在高温、低温两档进行调节，高温档电功率为200W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值为758Ω。求： （1）R1的阻值是多少？ （2）1kg初温30℃的饭菜用高温档加热5min后，不计热量损失，饭菜的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103J/（kg·℃）] （3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是多少？ 15．某小灯泡上标有“3V 3W“的字样，将该灯泡与12Ω的电阻串联接到电源上小灯泡恰好正常发光。试求： （1）小灯泡正常发光时的电流是多少？ （2）电源的电压是多少？ （3）通电1min，电流对整个电路做的功是多少？ 16．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，电流表示数为0.5A时，电压表V1的示数为3V，当把滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表示数变为0.3A，求： （1）电阻R1的电阻值； （2）滑动变阻器的最大电阻； （3）滑片移到最右端时，此时电路消耗的总功率。    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 参考答案： 1．(1) 不是 液面高度差 (2)在电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多 (3) 左 大 不能 【详解】（1）[1] 两个相同的透明容器中密封着等质量的空气，连通器是上端开口的，故图甲装置中U形管不是连通器。 [2]电阻丝产生的热量无法直接观察到，但可以通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少，这是采用了转换法的研究方法。 （2）由Q=I2Rt可知，通电一段时间后，右侧容器中U形管中液面高度差较大，原因是在电流和通电时间相同时，右侧容器中的电阻较大，因此右侧容器中的电阻产生的热量较多。 （3）[1] [2]乙装置中，右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后，再与左侧容器中的电阻串联，两容器中的电阻和通电时间相同，而通过两容器中电阻的电流不同，由Q=I2Rt可知，左侧容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。 [3]“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”，根据Q=I2Rt分析，通电一段时间后，在电流和通电时间相同时，电炉丝电阻大，产生的热量多，导线电阻小，产生的热量少，所以与甲原理相同，与乙原理不同。 2． 断开 2.2 B 0.5 增大 【详解】（1）[1]为保护电路安全，在连接电路的过程中开关应该处于断开状态。 （2）[2]因为小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，所以电压表量程选择0~3V，电流表量程选择0~0.6A；电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，如下图所示： （3）[3]图乙中电压表接的是0~3V量程，分度值为0.1V，其示数为2.2V。 [4]此时的实际电压小于其额定电压，所以此时的实际功率小于其额定功率；电压表测灯泡电压，要使灯泡电压从2.2V增大到2.5V，灯泡电流要增大，电路总电阻要减小，滑动变阻器电阻减小，滑片向B端移动。 （4）[5]由图丙可知，小灯泡的电压为2.5V时电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W （5）[6]由图象知随着灯泡电压的增大，灯泡两端的电压U与流过灯泡的电流I的比值增大，即灯泡的电阻增大。 3． 0.28 灯正常发光 9∶7 【详解】（1）[1]原电路图中，电压表串联在电路中是错误的，电压表应并联在灯泡两端，如下图所示： （2）[2][3]其中第4组数据是在电压为2.5V时测得的，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，这时灯的电压为额定电压，故灯正常发光。 （3）[4]由表中数据可知，当灯泡两端电压为0.5V时，根据串联电路电压的规律，变阻器两端电压为 U滑1=U﹣UL1=4V-0.5V=3.5V 此时变阻器功率为 P1=U滑1I1=3.5V×0.13A=0.455W 当灯泡两端电压为1V时，变阻器两端电压为 U滑2=U﹣UL2=4V﹣1V=3V 此时变阻器功率为 P2=U滑2I2=3V×0.18A=0.54W 当灯泡两端电压为1.5V时，变阻器两端电压为 U滑3=U﹣UL3=4V-1.5V=2.5V 此时变阻器功率为 P3=U滑3I3=2.5V×0.21A=0.525W 当灯泡两端电压为2.5V时，变阻器两端电压为 U滑4=U-UL4=4V-2.5V=1.5V 此时变阻器功率为 P4=U滑4I4=1.5V×0.28A=0.42W 故滑动变阻器最大电功率和最小电功率之比为 P2∶P4=0.54W∶0.42W=9∶7 4． 1A 滑动变阻器连入电路的电阻太大 向右移动滑片 B 0.32 温度 0.8 A2表的示数I2=0.25A A1表的示数I1 【详解】(1)根据保护电路的原则，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大端，滑片在A端电阻最大，故置于A端； (2)某次实验时，闭合开关，灯不亮，电压表和电流表的示数都不为零，说明电路已经通了，基本正常，原因是滑动变阻器接入电路的电阻太大，电路中电流太小，灯泡的实际功率小，所以不发光，此时应向右移动滑片，使灯泡的功率变大； (3)某次实验时，闭合开关，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，低于额定电压，根据串联电路的分压特点知，若想让小灯泡正常发光，应将滑片P向B端移动，使灯两端的电压变大； 若灯正常发光时电流表的示数如图乙所示，电流表使用小量程，读数为0.32A．此时灯泡的电阻比电压表示数为2.2V时大，原因是温度对灯泡的电阻有影响．此灯泡的额定电功率为： ； (4)此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率Pe，其电路如图丙所示，R0 = 10Ω，实验过程及要测量的物理量为： 如图，定值电阻与灯并联，且分别由电流测量电流； 闭合开关，调整滑动变阻器使电流表A2的示数为0.25A，因为此时定值电阻及灯两端的电压为：； 记下此时电流表A1的示数I1； 灯泡的额定功率可表示为： ． 5． 电流有没有调零 B 灯泡断路 0.625 灯的电阻随温度的变化而变化 左 0.9 【详解】（1）[1]灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，要求滑片向右滑动时，电压表示数变小，可知变阻器的电压变大，由分压原理，变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示： （2）[2]闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，指针没有正对零刻度线，其原因是电流表没有调零。 （3）[3]闭合开关前，为保护电路，滑片应移到滑动变阻器阻值最大处，即B端。 （4）[4]正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表指针有较大偏转，电压表与电源连通，移动滑片，发现两表均无变化，则故障可能是灯泡断路。 （5）[5]绘制的I﹣U的图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 P额定=U额定I额定=2.5V×0.25A=0.625W [6]I﹣U图线是弯曲的，说明电流与电压不成正比，可知灯的电阻不是一个定值，主要原因是灯的电阻随温度的变化而变化。 （6）[7][8]由图丁可知，电路中只有电压表，没有电流表，则需要根据串并联电路的特点间接测出通过灯泡的电流；所以首先让灯正常发光，开关S、S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V，由串联电路电压的规律可知，这时小灯泡两端电压为3V正常发光；若求出此时变阻器连入电路的电阻，由欧姆定律即可得出灯的额定电流；为得出此时变阻器连入电路的电阻，可保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1，根据电压表示数，由串联电路电压的规律和分压原理得出变阻器连入电路的电阻，最后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流，即为灯泡的额定电流，利用P=UI即可求出灯泡的额定功率P额。在①中，滑动变阻器滑片右边的电阻与灯泡串联，电压表测变阻器的电压，使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压 UL=U额=3V ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量变阻器滑片右边电阻两端的电压，此时电压表示数为 U右=4V 由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即 U′=7V ③在②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得R的电压为 UR=U-U′=9V-7V=2V 由分压原理可得 所以变阻器滑片右边电阻的阻值 故在①中，灯的额定电流为 则小灯泡的额定功率 P额=ULIL=3V×0.3A=0.9W 6．(1) (2)电流表没有调零 (3)左 (4)超过满刻度 (5)0.75 (6)偏大 (7) 错误 小灯泡的电阻是变化的 【详解】（1）滑动变阻器需要串联在电路中，且一上一下，要求向左移动，灯泡变亮，说明向左移动时，滑动变阻器接入的阻值变小，A接线柱接入，故如图所示： （2）开关闭合前，电路没有接通，发现电流表的指针如图乙所示，指针没有指向零刻度线，是因为没有调零。 （3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图丙所示，为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压需要变为2.5V，故滑动变阻器两端的电压需要变小，应将滑片向左移动。 （4）继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此时小灯泡烧坏了，小灯泡断路，有电流经过电压表，电压表测量电源电压，超过其量程，故此刻他会观察到电压表指针超过满刻度。 （5）根据图像可知，当小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的额定电流为0.3A，故小灯泡的额定功率为 （6）电压表是有电阻的，则有电流经过电压表，使电流值偏大，从而使测量的小灯泡额定功率偏大。 （7）[1][2]探究电流与电压的关系，需要控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压，而小灯泡 的电阻是变化的，故在不跟换电路元件的情况下想继续探究“电流与电压的关系”的想法是错误的。 7． 见解析所示 A成立：0  4.5  C成立：0.45  0 【详解】 (1)灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0∼15V，且与灯泡并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示： (2)A、可能是灯丝断了，电流表示数I＝0A，电压表示数等于电源电压U＝1.5V×3＝4.5V；C. 可能是小灯泡短路,电流表示数I＝ ＝0.45A，电压表测导线的电压，示数为0V. 点睛：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；（2）灯丝断了，电压表示数为电源电压，电流表无示数；小灯泡短路，电压表无示数，滑动变阻器串联在电路中，由欧姆定律求出电流表示数． 8． 导线CE断路 17.5 A 电阻箱R0 2.5V 50 【详解】（1）[1]由图可知，小灯泡、滑动变阻器串联，在移动滑动变阻器滑片调光时，发现灯泡始终不发光，为了检查故障，将一个电流表串联接入电路，发现电流表无示数，说明电路可能在某处出现断路；随后又将电压表并联到B，C两点，发现电压表无示数，说明B与电源正极之间，C与电源负极之间，可能出现断路；将电压表并联到E，F两点，发现电压表仍然无示数，说明E与电源负极之间，F与电源正极之间可能出现断路；但将电压表并联到B，F两点，发现电压表有示数了，说明F与电源负极，B与电源正极之间电路正常，则电路故障为CE之间断路。 （2）[2]由题意可知，电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡的额定电流为0.2A，则电路运行提供的最大电流为0.2A，灯泡正常发光时的电阻为 此时电路最大电流应不大于0.2A，可知电路总电阻的阻值最小应不小于 当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，此时电路最大电流不大于0.2A，可知保护电阻的值最小应不小于 （3）[3]闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，则利用电阻箱可测得保护电阻的阻值。 [4][5]调节电阻箱R0，使电压表示数为灯泡的额定电压2.5V，此时小灯泡正常发光。 [6]由图可知，电阻的示数为 R=01000Ω+0100Ω+510Ω+01Ω=50Ω 则应串联的定值电阻的阻值不得小于50Ω。 9．（1）6600J；（2）4A；（3）62.9Ω 【详解】解：（1）只闭合S1时，电路中只有电动机工作，吹冷风时，1min消耗的电能 （2）（3）当S1和S2都闭合时，电动机与电热丝并联，吹热风，由电功率公式可计算出电路的总电流 吹热风时功率是电动机的功率和电热丝功率之和，而电动机的功率是不变的，所以电热丝R消耗的功率为 电热丝R的电阻 答：（1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，正常工作1min消耗的电能是6600J； （2）当电吹风正常工作并且吹热风时，电路的总电流是4A； （3）电热丝R的电阻是62.9Ω。 10．(1)4.9J；(2)2.94×105J；(3)200V 【详解】解：水的重力 G=mg=1.0kg×9.8N/kg=9.8N 对水做的功 W=Gh=9.8N×0.5m=4.9J (2)水吸收的热量 Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.0kg×(90℃﹣20℃)=2.94×105J (3)热水壶实际消耗的电能为 W电==3.5×105J 热水壶的实际功率为 P实==1000W 电热水壶的电阻为 R==40Ω 则电热水壶的实际电压为 U实===200V 答：(1)小电动机将1.0kg的水从桶中提升0.5m抽到电热水壶中，电动机对水做的功至少是4.9J； (2)为了泡绿茶，需要将这些水从20℃加热到90℃，则这些水需吸收热量是2.94×105J； (3)若壶中的水从20℃加热到90℃需用时350s，热水壶热效率为84%，则它实际工作电压是200V。 11．（1）3W；（2）18~60Ω 【详解】解：（1）开关S、S1闭合、S2​断开时，灯泡L1​与滑动变阻器R0​串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡L1​正常发光，所以，滑动变阻器两端的电压 U0=U−UL1​=18V−12V=6V因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由P=UI可得，电路中的电流 滑动变阻器消耗的电功率 P0=U0I=6V×0.5A=3W（2）开关S、S2闭合，S1断开时，灯泡L2与滑动变阻器R0​串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，由可得，灯泡L2​的电阻 灯泡L2​正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为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=0.6A，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值 R0小=R总−RL2​=30Ω−12Ω=18Ω当电压表的示数U0大=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L2两端的电压 UL2= U - U0大 = 18V-15V =3V 由串联分压规律可知，滑动变阻器接入电路中的最大阻值 则滑动变阻器的阻值取值范围为18~60Ω。 答：（1）当灯泡L1正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为3W； （2）为了保证整个电路的安全，滑动变阻器的阻值取值范围为18~60Ω。 12．（1）能；（2）74.4% 【详解】解：（1）由图乙可知，开关S断开时，R1、R2串联后于电动机并联，根据串联电路的特点可知，此时加热电路的总电阻最大，由可知，加热电路的总功率最小，“空气炸锅”处于低温挡； 当开关S闭合时，R1与电动机并联，加热电路的总电阻最小，总功率最大，“空气炸锅”处于高温挡； 由表格数据可知“空气炸锅”在高温挡的加热功率P高＝1210W，风扇电动机功率PM＝110W，“空气炸锅”高温挡工作时电路中的总功率 由P＝UI可知，高温挡工作时电路中的总电流 所以此“空气炸锅”在高温挡时能接入插座。 （2）薯条吸收的热量 高温挡工作加热电阻消耗的电能 空气炸锅电能转化为热能的效率 答：（1）此“空气炸锅”在高温挡时能接入插座； （2）空气炸锅电能转化为热能的效率为74.4%。 13．（1） ，；（2）；（3） 【详解】解：（1）闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2与R1串联，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端时，电路中只有R1，由乙图可知，此时R1两端的电压为6V，电流为0.6A，电阻R1的阻值 滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，R2的最大阻值 （2）电源电压保持不变，若闭合开关S2、S3，断开开关S1，电阻R2与R3并联，电流表测干路电流；使R2的滑片P位于a端，滑动变阻器接入电路的电阻最大为50Ω，通过滑动变阻器的电流 通过R3的电流 R3通电50s产生的电热 （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，电路中的电流最小，电路的功率最小，最小功率为 电压表的示数最大时，电路中的电流最大，电流的最大值 电路的最大功率 电路总功率的变化范围为：。 答：（1）电阻R1的阻值为，R2的最大阻值为； （2）R3通电50s产生的电热为； （3）电路总功率的变化范围为。 14．（1）；（2）50℃；（3）40W 【详解】解：（1）S接2时，只有电阻R1工作，且功率为200W，所以由得R1的阻值 （2）高温档加热5min消耗的电能 W=P高t=200W×5×60s＝6×104J 不计热量损失，则饭菜吸收的热量 Q吸=W=7.26×104J 由Q吸=cmΔt可得，1kg饭菜升高的温度 饭菜的温度 t1=30℃+20℃=50℃ （3） 如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率 答：（1）R1的阻值是242Ω ； （2）饭菜的温度是50℃； （3）低温档工作时的实际功率是40W。 15．（1）1A；（2）15V；（3）900J 【详解】解：（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流 （2）灯泡正常发光时的电压UL=3V，因串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可得R两端的电压 UR=IR=1A×12Ω=12V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压 U=UL+UR=3V+12V=15V （3）通电1min，电流对这个电路做功 W=UIt=15V×1A×60s=900J 答：（1）小灯泡正常发光时的电流是1A； （2）电源的电压是15V； （3）通电1min，电流对这个电路做功是900J。 16．（1）3Ω；（2）12Ω；（3）1.35W 【详解】解：（1）根据电路图可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R2的电压，示数为3V，故R1两端的电压为 URI=U-UR2=4.5V-3V=1.5V 电阻R1与R2串联，电流表示数为0.5A时，根据欧姆定律可知，R1的电阻为 （2）当把滑动变阻器的滑片移到最右端时，R2的阻值最大，电流表示数变为0.3A，总电压为4.5V，故电路中的总电阻为 电阻R1与R2串联，且R1为定值电阻，故R2的最大值为 R2max=R- R1=15Ω-3Ω=12Ω （3）当滑片移到最右端时，电路中的总电压为4.5V不变，总电流为0.3A，根据公式可得电路中的总功率为 答：（1）电阻R1的电阻值为3Ω； （2）滑动变阻器的最大电阻为12Ω； （3）滑片移到最右端时，此时电路消耗的总功率1.35W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$