内容正文:
2025年中考物理专题训练——电功率的综合计算
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.某兴趣小组设计了如图所示电路,AB为裸导线,CD、EF是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝,其电阻与长度成正比.AB、CD平行放置,并用导线与电流表、开关S1 和电源相连,电源电压U=10V,EF垂直放置在AB、CD的中点间,且接触良好,CD=2EF,A、C两点有开关S2.现只闭合S1,电流表示数I1=1A;若把EF从两中点间向左边移动一段距离后,电流表的示数为I2=I1;若把EF从两中点间向右边移动一段距离后,电流表的示数为I3=2I1.求:
(1)在上述EF向左、向右移动过程中,电路总电阻的变化量大小ΔR左、ΔR右各为多少?
(2)电流表示数为I2时,EF消耗的功率与电路消耗的总功率之比为多少?
(3)把EF移动到B、D两点间,再闭合两开关,电路消耗的总功率为多少?
2.如图所示,电源电压为18V,电流表量程为0~0.6A,灯泡标有“6V 3W”字样,(忽略温度对灯丝电阻的影响)滑动变阻器最大电阻值100Ω,求:
(1)灯泡正常工作时的电阻?
(2)当滑动变阻器的电阻为48Ω时,电路中的电流是多少?此时小灯泡两端电压是多少?小灯泡的实际功率是多少?
3.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω 。当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3是,电流表的示数为0.90A。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加载电R1两端的电压。
4.如图甲是某品牌家用蛋糕机,该蛋糕机配有很多卡通模型,可以做出多种多样的创意小蛋糕,图乙是该蛋糕机的简化电路图,可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时,蛋糕机处于440W的低温挡加热状态;单独闭合开关S2时,阻值为55Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时:
(1)R1的电阻;
(2)中温挡加热功率;
(3)高温挡加热5min消耗的电能。
5.一个标有“220V 44W”字样的电灯接在照明电路中。求:
(1)电灯正常工作时通过的电流。
(2)电灯正常工作5小时所消耗的电能。
6.如图1所示为一款家用食品破壁机,它具有高速粉碎和加热功能,可制作豆浆,米糊,营养粥,果汁等食品,主要参数如下表,高速粉碎时,刀头转速由电动机控制,转速挡位可手动调节,加热时,可用开关选择两个大小不同的加热功率,在某次使用破壁机时,刀头以最大转速(以最大功率正常工作)将食物粉碎后,再对食物进行加热,工作原理简化为图2所示,其中,均为电热丝,请解答下列与这次使用相关的问题:
额定电压
220V
额定破壁功率
1000W~1500W
转速调节挡位
10挡
额定加热功率
800W
1210W
(1)以最大转速粉碎时,电路中电流为多大;(计算结果保留一位小数)
(2)当接2、 时,破壁机以大功率加热,在额定电压下,若先大功率加热5min,再小功率加热10min,消耗的电能共多少焦耳;
(3)电路中的阻值是多少欧姆。
7.某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示。如图是电水壶的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭合状态,加热器加热,当水沸腾后,S会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制,若加热器电阻阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1个标准大气压。则
额定电压
220V
额定功率
4000W
水壶装水质量
15 kg
频率
50 Hz
(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?
(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶20℃的水在标准大气压下烧开要多长时间?(水的比容)
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少?
8.在如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,定值电阻R1阻值为10Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.9A。
(1)求通过电阻R1的电流。
(2)求10s内电流通过电阻R2做的功。
(3)现用一只标有“50Ω 2A”字样的滑动变阻器替换定值电阻R1或R2。要求:替换后,电源的最大功率不小于15W。
①为满足上述要求,应选用滑动变阻器替换了哪个定值电阻,并说明理由。
②求替换后电源的功率范围。
9.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“12V 18W”(不考虑灯丝电阻受温度的影响),滑动变阻器的最大阻值为R2,将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电路中的总电流为I1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1,电压表V1的示数为U1',电路中的总电流为I2,电压表V2的示数为U2',R1消耗的电功率为1.08W。已知U1∶U1'=3∶4,U2∶U2'=2∶1。试求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)I1和I2的比值;
(3)电源电压;
(4)若电源电压可调,闭合开关S1、S2和S3,电流表量程为0~3A,滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω~15Ω,要求电流表最大值和最小值的差值不小于电流表量程的,求可调电源电压的范围。
10.如图甲是某学校餐厅安装的一种具有自动保温和加热功能的分餐台,放满饭菜后餐台的质量为200kg。分餐台内部的部分电路如图乙。当把饭菜放在分餐台时,闭合开关S,分餐台开始工作处于保温状态,当分餐台上饭菜温度降到10℃时,控制开关S0自动闭合,分餐台又处于加热状态,分餐台的部分信息如下表所示。求:
额定电压
220V
加热功率
2kW
保温功率
880W
电阻
电阻
加热效率
84%
(1)该分餐台保温时的工作电流;
(2)的阻值;
(3)处于加热状态的分餐台,使5kg初温10℃的水升温至40℃需要的加热时间【水的比热容取];
(4)小明发现餐厅里的电能表表盘上的某个参数“”不完整,为了测出这个参数,他和实验小组的同学们进行了如下实验:关掉学校餐厅的其他用电器,让分餐台单独工作,在加热挡正常工作45s,观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下,请你通过计算,将该参数补充完整。
11.小艳家电能表表盘如图甲所示,表格中列出了他家主要用电器电视机、电水壶(如图乙、丙所示)的相关参数,请根据图表信息解答下列问题:
用电器
电视机
电水壶
额定电压
220V
220V
额定功率
150W
1000W
(1)小艳家的电视机的待机功率为0.5W,若某次看完电视后使其待机10h,则这次待机电视机消耗多少焦耳的电能?
(2)电水壶正常工作时,若有16%的能量损失掉,则将1kg的水从20℃加热到100℃需要多长时间?【水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)】
(3)在用电高峰期,如果将其他用电器关闭,只让电水壶工作,小刚发现电能表转盘在100s内转了27转,那么这时电水壶的实际功率是多少?
12.小明家新买的煮茶壶,有保温和加热两种功能,如图甲所示。其简化电路图如图乙所示,R1为电热丝,通过旋转开关实现保温和加热两种功能的切换。加热功率为880W,求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)若已知R2=429Ω,该煮茶壶的保温功率是多少?
(3)若煮茶6分钟保温1小时,该壶一共耗电多少度?
13.家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具,如图所示是某品牌电磁炉的铭牌,请你结合铭牌中相关的数据回答下列有关问题:
(1)电磁炉正常工作时的电阻;
(2)在1标准大气压下,锅内装有2L温度为20℃的水,把水加热至沸腾,水需要吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)上述加热过程电磁炉正常工作了7min,该电磁炉烧开水时的效率是多少?
14.小慧做“测定小灯泡的电功率”的实验,将电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测小灯泡(标有“3.8V”字样)、电流表、滑动变阻器、开关串联,然后将电压表并联在电路中。小慧闭合开关,观察到电压表示数如图(a)所示,小灯泡发光较暗。然后移动变阻器滑片至最大阻值处,观察到电流表示数为0.2A,此过程中电压表指针向右偏转了1小格。他经过思考设法使小灯正常发光,观察到电流表示数如图(b)所示。
(1)小慧将电压表并联在 两端(选填 “小灯泡”或“变阻器”);
(2)求实验中所用电源的电压U;(需写出解答过程)
(3)求小灯泡的额定功率P额。(需写出解答过程)
15.如图所示,一只标有“”字样的小灯泡L、滑动变阻器、一个定值电阻R连接在电路中,当开关S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表的示数为1.1A,此时灯泡L正常发光,请通过计算回答:
(1)电源电压是多少?
(2)小灯泡正常发光时的电流是多少?
(3)定值电阻R的阻值是多少?
16.如图所示为一种电热加湿器及其原理图。当加热仓中的电热丝加热到沸腾后变成蒸气喷出,增加空气的湿度。已知储水仓为圆柱形,当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时,阀门便会自动打开,储水箱中的水就会自动流入补充。加热仓中水的质量为30g,加湿器的工作电压为220V,加湿器的最大运行功率40W,加热仓的底面积为0.02m2。
(1)当加湿器以最大功率运行工作时,求电热丝R1的电阻值;
(2)若以电热丝最大功率运行,且热效率为84%,那么加热仓中的水由20℃加热到沸腾需要多长时间;[当时当地气压为1个标准大气压。c=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)设电热丝电阻不变,当电热丝的实际功率为10W时,计算出此时气雾调节电阻R2的功率?
17.图甲是具有加热保温两挡的电热饭盒,图乙为其内部简化电路的一部分,R1、R2是阻值相等的发热电阻,开关S接触点2时为加热挡。某次只使用该电热饭盒正常加热125s,当1kg米饭温度升高40℃时,图丙所示的电能表的脉冲指示灯刚好闪烁了125次。[米饭的比热容取2.5×103J/(kg·℃)]求:
(1)米饭吸收的热量;
(2)电热饭盒的加热效率;
(3)在图乙虚线框内分别填入定值电阻R2和导线的元件符号,并求出R2的阻值。
18.如图为某款电热桌垫的简化电路图,经过自带的智能变压器将供电电压变为了24V, R、R1、R2均为加热电阻,R1阻值为24Ω。该桌垫有“恒温”和“调温”两挡,开关接2为“恒温”挡,功率为18W不变;开关按1为“调温”挡,“调温”挡最小电流为0.5A。求:
(1)在“恒温”挡正常工作时的电流;
(2)“调温”挡最大功率;
(3)开关接1,调节R的滑片至距离右端五分之一处时R2的功率与R2的最小功率之比。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理专题训练——电功率的综合计算》参考答案
1.(1)2.5Ω 5Ω (2)2 :5 (3)30W
【详解】(1)电路为串联电路
R总1===10Ω
R总2===12.5Ω
R总3===5Ω
ΔR左= R总2- R总1 = 12.5Ω-10Ω=2.5Ω
ΔR右= R总1- R总3 = 10Ω-5Ω=5Ω
(2)由题意REF==10Ω/2=5Ω RCD=2REF =10Ω
由P=I2R得 PEF:P总=(I22×REF):(I22×R总2)= REF:R总2 ="2" :5
(3)此时REF与RCD并联
P总3 ==(10V)2/5Ω+(10V)2/10Ω=30W
试题分析:分析电路只闭合S1,两电阻串联,闭合两开关两电阻并联,根据欧姆定律、电功率公式进行计算.
2.(1)12Ω;(2)0.3A;3.6V;1.08W
【详解】解:由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。
(1)灯泡正常工作时的电阻为
(2)串联电路总电阻等于各部分电阻之和,当滑动变阻器的电阻为48Ω时,电路的总电阻为
由欧姆定律可得此时通过电路的电流为
此时灯泡两端的实际电压为
此时灯泡的实际功率为
答:(1)灯泡正常工作时的电阻为12Ω。
(2)当滑动变阻器的电阻为48Ω时,电路中的电流是0.3A,此时小灯泡两端电压是3.6V,小灯泡的实际功率是1.08W。
3.(1)25Ω;(2)4.4V
【详解】(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路中只有电阻R1,而I1=0.50A,R1=20Ω,所以电源电压为
U=I1R1=0.50A×20Ω=10V
断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,而I=0.90A,所以通过电阻R2的电流为
I2=I﹣I1=0.90A﹣0.50A=0.40A
电阻R2的阻值为
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,因为R1=20Ω,R2=25Ω,所以电路中的总电阻为
R=R1+R2=20Ω+25Ω=45Ω
电路中的电流为
则电阻R1两端的电压为
U1=I串R1=0.22A×20Ω≈4.4V
4.(1)110Ω;(2)880W;(3)3.96×105J
【详解】解:(1)蛋糕机正常工作时的电压,根据可得R1阻值为
(2)由题知,中温挡时只有电阻R2工作,中温挡加热功率为:
(3)当开关S1和S2都闭合时处于高温加热挡,此时两电阻并联,其功率为低温挡与中温挡的功率之和,即
根据可得,高温挡加热时间为
消耗的电能为
答:(1)R1阻值为110Ω;
(2)中温挡加热功率为880W;
(3)高温挡加热5min消耗的电能为3.96×105J。
5.(1)0.2A;(2)0.22kW·h
【详解】解:(1)电灯正常工作时通过的电流
I==0.2A
(2)电灯正常工作5小时所消耗的电能
W=Pt=0.044kW×5h=0.22kW·h
答:(1)电灯正常工作时通过的电流是0.2A。
(2)电灯正常工作5小时所消耗的电能是0.22kW·h。
6.(1)6.8A;(2)闭合,;(3) 20.5Ω
【详解】解:(1)由得,最大转速时电路中的电流为
(2)由知,在电源电压一定时,电功率与电阻成反比,要使电路功率最大,总电阻要最小,所以当接2、闭合,此时只有接入电路;根据,所以两种情况下消耗的电能为
(3)以大功率加热时,电路中只有工作,由知,的阻值为
以小功率加热时,,串联,总电阻为
的阻值为
答:(1)以最大转速粉碎时,电路中电流为6.8A;
(2)当接2、闭合时,破壁机以大功率加热,在额定电压下,若先大功率加热5min,再小功率加热10min,消耗的电能共;
(3)电路中的阻值是20.5Ω。
7.(1) 12.1Ω;(2) 1260s;(3) 207.9W。
【详解】(1)∵,∴电水壶正常工作时,加热电阻的阻值:
;
(2)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
,
∵电水壶产生的热量全部被水吸收,∴
,
∵,∴加热时间:
;
(3)当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,由欧姆定律可得,R两端的电压:
,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴R0的电压:
,
此时电阻R0的电功率:
。
答:(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是12.1Ω;
(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶20℃的水在标准大气压下烧开需要1260s;
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是207.9W。
8.(1)0.6A;(2)18J;(3)①换定值电阻R2,见解析;②4.32W≤P≤15.6W
【详解】解:(1)由于R1与R2并联,则通过R1的电流
(2)通过R2的电流
10s内电流通过电阻R2做的功
(3)①因为
则通过电流表的最大电流
换下R1时,电路中的最大电流
换下R2时,电路中的最大电流
所以应选用滑动变阻器替换定值电阻R2。
②替换后电源的最大功率
通过R2的最小电流
此时电路中的最小电流
此时电源的功率最小
所以,电源的功率范围是。
答:(1)通过电阻R1的电流是0.6A;
(2)10s内电流通过电阻R2做的功为18J;
(3)①为满足上述要求,应选用滑动变阻器替换定值电阻R2;
②替换后电源的功率范围为4.32W≤P≤15.6W。。
9.(1)8Ω:(2)2∶1:(3)12V;(4)3.75V~7.2V
【详解】解:(1)由根据可得,小灯泡L的电阻
(2)将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,等效电路图如图1所示;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,等效电路图如图2所示:
因
U2∶U2'=2∶1
所以,根据欧姆定律和串联电路的特点可得
(3)因电源的电压保持不变,所以
整理可得
因
U1∶U1′=3∶4
所以,根据欧姆定律和串联电路的特点可得
整理可得
由①②可得
R1=12Ω
R2=20Ω
因图2中,R1消耗的电功率为1.08W,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流
则电源的电压
U=I2(R1+R2+RL)=0.3A×(12Ω+20Ω+8Ω)=12V
(4)闭合开关S1、S2和S3时,等效电路图如下图所示:
因滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω~15Ω,且电流表量程为0~3A,所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时,电路中的电流不能超过3A,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,当R2′=3Ω时,R1与变阻器的总电阻
则电流表的示数
即
解得
U′≤7.2V
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R1的电流不变,又因电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的,所以
解得
U′≥3.75V
所以,可调电源电压的范围为3.75V~7.2V。
答:(1)小灯泡L的电阻为8Ω:
(2)I1和I2的比值为2∶1:
(3)电源电压为12V;
(4)可调电源电压的范围为3.75V~7.2V。
10.(1)4A
(2)30.8Ω
(3)375s
(4)
【详解】(1)根据P=UI可得,该分餐台保温时的工作电流为
(2)由图乙可知,当两开关都闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,根据可知,电路电功率最大,分餐台处于加热状态;当只有开关S闭合时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据可知,电路电功率最小,分餐台处于保温状态;当分餐台处于加热状态时,根据可得,R1的阻值为
当分餐台处于保温状态时,根据可得,电路总阻值为
根据串联电路的电阻规律可得,R2的阻值为
(3)5kg初温10℃的水升温至40℃需要吸收的热量为
则处于加热状态的分餐台消耗的电能为
根据可得,加热时间为
(4)让分餐台单独工作,在加热挡正常工作45s,根据可得,此时消耗的电能为
观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下,则该参数为
11.(1)1.8×104J;(2)400s;(3)810W
【详解】(1)电视机待机10h消耗的电能
W=Pt=0.5×10﹣3kW×10h=0.005kW•h=0.005×3.6×106J=1.8×104J
(2)水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
因为16%的能量损失,所以热量的利用率
η=1﹣16%=84%
由知道,电水壶消耗的电能
由W=Pt得,加热时间
(3)电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘转动1200圈,则电水壶实际消耗的电能
电水壶的实际功率
答:(1)这次待机电视机消耗了1.8×104J的电能;
(2)将1kg的水从20℃加热到100℃需要400s的时间;
(3)这时电水壶的实际功率是810W。
12.(1)55Ω;(2)100W;(3)0.188度
【详解】解:(1)由图知,开关掷向1时,只有R1接入电路,此时电路中电阻最小,由可知,此时电路的功率最大,为加热状态,则R1的阻值为
(2)开关掷向2时电路处于保温状态,此串联电路的总电阻
R=R1+R2=55Ω+429Ω=484Ω
该煮茶壶的保温功率
(3)煮茶6分钟消耗的电能
W1=P加热t1=880W×6×60s=316800J=0.088kW•h
保温1小时消耗的电能
W2=P保温t2=100W×1×3600s=360000J=0.1kW•h
所以该壶一共耗电
W=W1+W2=0.088kW•h+0.1kW•h=0.188kW•h=0.188度
答:(1)R1的阻值是55Ω;
(2)若已知R2=429Ω,该煮茶壶的保温功率是100W;
(3)若煮茶6分钟保温1小时,该壶一共耗电0.188度。
13.(1)24.2Ω;(2)6.72×105J;(3)80%
【详解】解:(1)由电磁炉铭牌知其额定电压为220V,额定功率为2000W,根据,则其正常工作时的电阻
(2)由得,水的质量
在1标准大气压下,水的沸点是100℃,则水吸收的热量
(3)由可得,电磁炉消耗的电能
所以电磁炉烧水时的效率
答:(1)电磁炉正常工作时的电阻为24.2Ω;
(2)在1标准大气压下,锅内装有2L温度为20℃的水,把水加热至沸腾,水需要吸收的热量为6.72×105J;
(3)上述加热过程电磁炉正常工作了7min,该电磁炉烧开水时的效率是80%。
14. 变阻器 6.0V 1.14W
【详解】(1)[1]由图(a)可知电压表的量程是0~15V,分度值是0.5A,电压表的示数是3.5V,然后移动变阻器滑片至最大阻值处,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电路的分压原理可知,此时变阻器两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压变小,此过程中电压表指针向右偏转了1小格,电压表的示数变大,说明电压表并联在变阻器两端。
(2)[2]闭合开关,电压表的示数是3.5V,小灯泡发光较暗,小灯泡两端的电压小于3.8V,则电源电压
U<3.5V+3.8V=7.3V
移动变阻器滑片至最大阻值处,此过程中电压表指针向右偏转了1小格,电压表的示数是
3.5V+0.5V=4V
由串联电路电压的规律可知电源电压
U>4V
所以电源电压
4V<U<7.3V
电源电压为2伏的整数倍且保持不变,所以电源电压是6V。
(3)[3]移动变阻器滑片至最大阻值处,观察到电流表示数为0.2A,电压表的示数是4V,由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压
UL1=U-UP1=6V-4V=2V
小灯泡的额定电压是3.8V,小灯正常发光时,通过电路的电流不会超过0.6A,电流表的量程选项0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A,小灯泡的额定功率
PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W
15.(1)6V
(2)0.5A
(3)10Ω
【详解】(1)当开关S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片在最左端时,电路为定值电阻R和灯泡L并联,因为小灯泡正常发光,则电源电压为
(2)由得小灯泡正常发光时的电流为
(3)根据并联电路中电流规律可得,定值电阻的电流为
定值电阻R两端电压与电源电压相等为6V,由得定值电阻R的阻值是
16.(1)1210Ω;(2)300s;(3)10W
【详解】解:(1)由图可知,当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,加湿器以最大运行功率工作;根据题意可知,加湿器的最大运行功率P=40W,电热丝R1的阻值
(2)水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30×10-3kg×(100℃﹣20℃)=1.008×104J
消耗的电能
加热的时间
(3)由P=I2R可知,电路中的电流
电热丝R1两端的电压
根据串联电路的电压特点可知,气雾调节器R2两端的电压
U2=U﹣U1=220V﹣110V=110V
气雾调节电阻R2的功率
答:(1)当加湿器以最大功率运行工作时,电热丝R1的电阻值为1210Ω;
(2)若以电热丝最大功率运行,且热效率为84%,那么加热仓中的水由20℃加热到沸腾需要的时间为300s;
(3)此时气雾调节电阻R2的功率为10W。
17.(1)1×105J;(2)80%;(3),48.4Ω
【详解】解:(1)米饭吸收的热量
Q吸=cmΔt=2.5×103J/(kg·℃)×1kg×40℃=1×105J
(2)该电热饭盒正常消耗的电能
则电热饭盒的加热效率
(3)开关S接触点2时为加热档,根据可知,此时的电阻较小,则R2应接在上面的虚线框内,下面的虚线框应为导线,如下图所示:
电热饭盒的加热功率
由可知,R1的阻值
答:(1)米饭吸收的热量为1×105J;
(2)电热饭盒的加热效率为80%;
(3)R2的阻值为48.4Ω。
18.(1)0.75A;(2)72W;(3)9∶1
【详解】解:(1)“恒温”挡时,R1、R2串联接入电路,正常工作时电路中电流保持不变,功率也不变,由电功率公式
P=UI
可得“恒温”挡正常工作时的电流为
(2)“恒温”挡时,R1、R2串联接入电路,由(1)可知此时电路中的电流为0.75A,则“恒温”挡时电路中的总电阻为
电阻R2的阻值为
R2=R总-R1=32Ω-24Ω=8Ω
“调温”挡时,当滑动变阻器接入电路中的阻值为0,电路中只有R2时,总电阻最小,功率最大,所以“调温”挡的最大功率为
(3)“调温”挡时,滑动变阻器R与电阻R2串联,电路中的总电阻等于滑动变阻器接入电路中的阻值与电阻R2阻值之和,滑动变阻器其接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,由题干可知为0.5A,则此时电路中的总电阻为
则滑动变阻器的最大阻值为
Rmax=R总-R2=48Ω-8Ω=40Ω
调节R的滑片至距离右端五分之一处时,由电路图可知滑动变阻器接入电路中的阻值为最大阻值的五分之一,即
R接入=0.2Rmax=0.2×40Ω=8Ω
此时电路中的电流为
此时电阻R2的功率为
P2=I2R2=1.5A×1.5A×8Ω=18W
当通过电阻R2的电流最小时,电阻R2的功率最小,由题意可知“调温”挡时当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,通过R2的电流最小,即最小电流为0.5A,所以最小功率为
P2min=I2min2R2=0.5A×0.5A×8Ω=2W
所以调节R的滑片至距离右端五分之一处时R2的功率与R2的最小功率之比为
P2∶P2min=18W∶2W=9∶1
答:(1)在“恒温”挡正常工作时的电流为0.75A;
(2)“调温”挡最大功率为72W;
(3)调节R的滑片至距离右端五分之一处时R2的功率与R2的最小功率之比为9∶1。
答案第1页,共2页
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