2025年中考物理专题训练——电功率的综合计算

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．小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示，其简化电路如图甲所示，、均为电热丝（阻值不随温度变化）。求： (1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流？ (2)电热丝和的阻值？ (3)傍晚用电高峰期，小明想测量电烤箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烤箱在加热状态下工作，1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r，则电烤箱两端的实际电压是多少？ 2．确保航天员的生命安全，要求载人飞船的舱门必须具有良好的密封性。图甲是科研人员检验飞船舱门密封性的原理图，、是两个相同的电阻，其阻值随所受气体压强变化关系如图乙所示，电源电压为12V，为定值电阻，N为不漏气的集气空腔，M为置于N中的待检验飞船舱体，M的舱门面积是，M的容积为V，N与M之间部分的容积为4V。某次检验过程中，对M充气至压强为后关闭阀门，快速将N抽成真空，此时开关S接a，电压表示数为8V，电流表示数为；1h时，电压表示数变为4V，此时将S改接到b，电压表示数为2V；2h后，无论S接a还是改接到b，电压表、电流表示数均稳定不变。已知一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即pV=C（常数）。求： （1）电阻R0的阻值； （2）1h时，RM的阻值； （3）1h时，M的舱门受到内外气体的压力差； （4）2h后，S接在a处时，整个电路的总功率。      3．如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“30Ω　1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~15V，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求： (1)L1正常发光时的电阻； (2)闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？ (3)若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处。现移动滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，求每种电路对应的总功率变化范围。 4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电压表V的示数为6V，电流表A2的示数为0.4A。只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表A1的示数为0.2A，灯泡的实际功率为0.4W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求： （1）电阻R1的阻值； （2）灯泡L的额定功率； （3）通过开关的通断和移动滑片P，该电路总功率的最小值和总功率的最大值之比。 5．在如图所示的电路中，的阻值是，闭合开关S，电流表的示数是，电流表A的示数是。求： （1）电源电压； （2）电阻的阻值； （3）电阻消耗的电功率。 6．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图表所示，求： 加热效率 80% 额定电压 220V 电功率 低温挡 440W 中温挡 880W 高温挡 （1）低温挡加热时电流的大小； （2）电热丝R2的阻值； （3）已知粥的比热容，将2kg的粥用高温挡从20℃加热到100℃需要的时间。（结果保留整数） 7．如图所示是某型号电饭煲内部电路简图，电饭煲工作时，通过温控开关的闭合和自动断开实现“高温烧煮”和“保温”两挡切换，部分铭牌内容如表所示（其中保温功率已经模糊不清）。 频率 50Hz 额定电压 220V 高温烧煮功率 880W （1）R1的阻值是多大？ （2）若在某次烧饭过程中电饭煲在高温烧煮挡正常工作15min，后处于保温状态6min，共消耗电能0.2244kW∙h，则保温时电路的总功率是多少？ （3）当达到设定温度102℃时，温控开关会自动弹起。若某次用该电饭煲的高温烧煮挡烧水5min，电饭煲的烧水效率是90%，其可以将2kg的水从30℃加热到多少摄氏度？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]结果保留一位小数]    8．如图甲所示是小明家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W，R是电热管，额定功率是1000W。图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。小明妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.2kg，已知豆浆的比热容为。（g取10N/kg） （1）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗多少电能？ （2）从第6min至第9min，豆浆吸收了多少热量？豆浆机电热管的加热效率是多少？ （3）为去除豆浆中有害物质并防止豆浆糊底，大功率1000W煮沸后应换小功率400W熬煮3分钟，目前市面上的豆浆机主要是通过改变电热管两端电压实现小功率熬煮功能。小明利用初中所学知识，想通过改变电阻实现小功率熬煮，在原电路基础上，现有一根电热丝、单刀单掷温控开关S3（温度达到98℃时自动断开）和单刀双掷温控开关S4（温度达到98℃时自动跳转）可供选择帮助实现该功能，请帮小明设计出改进电路，补全电路图。 9．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•℃）]    10．如图甲所示为挂烫机工作原理图。挂烫机正常工作电压为220V，电热丝R2的阻值为48.4Ω，水箱最多装水0.2kg，挂烫机在高温挡和低温挡工作时的电功率之比为5∶2。求： （1）电热丝R1的阻值； （2）挂烫机在高温挡工作时，将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃所用的时间[不计热量损失，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）]； （3）小明把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位。已知熔断器允许通过的最大电流为7A，请判断乙图电路是否合理，通过计算说明原因。 11．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样；滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~24Ω；定值电阻R2的阻值为10Ω，最大允许通过的电流为1.5A；当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片滑到中点时，小灯泡L刚好正常发光，（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求： （1）小灯泡L的电阻； （2）电源的电压； （3）当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端，电路1min内消耗的总电能。 12．如图甲所示是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压，高温挡功率为。其内部电路如图乙所示，电路中有一个扇形开关，可同时接触静触点“0和1”、“1和2”或“2和3”，从而实现断路、加热挡位的相互转接，电热丝。，，忽略温度对电阻的影响，假设当时的大气压强为1个标准大气压。 （1）将水箱中的水从10℃加热至100℃，求需要吸收的热量； （2）求高温挡时，的电功率； （3）若用高温挡加热这些水，所需时间为，求挂烫机的加热效率。 13．如图所示，电源电压不变，L是标有“12V，6W”的小灯泡，且其电阻不随温度变化，R1=16Ω，滑动变阻器R2的最大电阻值为24Ω，只闭合S，S2时灯L恰能正常发光。求： （1）电源电压； （2）同时闭合开关S、S1、S2且滑片P位于最下端B时，电流表的示数； （3）只闭合开关S时，电路的最小总功率。    14．张强妈妈买了一个新的电饭煲，说明书中的部分信息如表所示，工作电路图如图甲所示，为温控开关，加热电阻和的阻值不随温度变化。 额定电压 220V 额定蒸煮功率 880W 额定保温功率 100W （1）电饭煲在蒸煮状态下正常工作时，通过电饭煲的电流是多少？ （2）电阻的阻值是多少？ （3）某周末中午，张强关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在蒸煮状态下工作1小时，保温1小时，则电饭煲消耗多少电能？ 15．小明家有一个电能计量插座，他将储水式电热水器（如图甲）单独接在该插座上，通电20min，热水器内水温从49℃升高到59℃，插座前、后两次的示数如图乙（单位kW·h）。若消耗的电能全部用来加热，求： （1）该热水器的实际电功率； （2）该热水器加热电阻阻值；（保留整数） （3）该热水器装有水的质量是多少？[不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 16．如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求： （1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？ （2）只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少？ （3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？ 17．在图所示的电路中，R1 =15 Ω，R2 =10 Ω，闭合开关后电流表的示数为0.3 A．求： （1）电源电压； （2）电阻R1工作1 min产生的热量。 18．如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2 =55Ω，温水挡的电功率是2.2kW。求： （1）当流出水为温水时，接入电阻的值； （2）当流出水为热水时，热水挡的电功率； （3）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高的温度。 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 《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)， (3) 【详解】（1）电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为 （2）由图甲可知，开关S闭合，S1接a，两个电阻并联，电阻中电阻最小，根据可知为高温挡；开关S闭合，S1接b，只有接入电路，电阻中电阻大，根据可知为低温挡；则的阻值为 根据并联电路互不影响的特点，可知消耗的功率为 则的阻值为 （3）电能表转盘转了50r，消耗的电能为 此时的实际功率为 根据题意有 解得。 2．（1）10Ω；（2）20Ω；（3）3×104 N；（4）3.6W 【详解】解：（1）开关S接a，与串联，电压表测两端电压，电压表示数为8V，即 电流表测串联电路电流，电流表示数为，即 电阻 （2）时，电压表示数变为4V，即 此时电路电流 两端的电压 电阻 由图乙知当时，M内气体压强 将S改接到b，与串联，电压表测两端电压，电压表示数为2V，即 此时电路电流 两端的电压 电阻 由图乙知当时，M外气体压强 M的舱门受到内外气体的压强差 M的舱门受到内外气体的压力差 已知开始时M内气体压强，M外为真空，气体压强为零。2h后，无论S接a还是改接到b，电压表、电流表示数均稳定不变，说明M内外的气体压强相等，又M的容积为V，N与M之间部分的容积为4V，说明气体的体积由V变为了5V，已知一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即，则气体压强变为原来的五分之一，2h后气体压强 由图乙知当M内气体压强时， 2h后，S接在a处时，与串联，电路的总电阻 电路的总功率 答：（1）电阻的阻值为； （2）时，的阻值为； （3）时，M的舱门受到内外气体的压力差为； （4）后，S接在a处时，整个电路的总功率为。 3．(1)5Ω (2)8V (3)14.4~24W 【详解】（1）由图乙与欧姆定律可知：L1正常发光时的电阻为 （2）闭合开关S，断开S1、S2，L1、L2和R串联，此时电压表测两灯串联的总电压。若不损坏电路，由图像乙可知只能L2正常发光，此时串联电路电流 两灯泡电压分别为 ， 电压表示数 （3）滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像乙可知L1的额定电流是1.2A，大于滑动变阻器的允许通过的最大电流为1A，所以L1不能正常发光，只能让L2正常发光，此情况对应两种电路： 电路1：闭合开关S，断开S1、S2，L1、L2和R串联，当L2正常发光时串联电路电流 两灯泡电压分别为 ， 由欧姆定律得，此时L1的电阻 L2的电阻 电路最小总功率为 电路最大总功率为 电路总功率变化范围为：16~25.6W 电路2：闭合开关S、S2，断开S1，L1被短路，L2和R串联，L2正常发光时串联电路电流 电路最小总功率为 电路最小总功率为 电路总功率变化范围为：14.4~24W。 4．（1）15Ω；（2）3.6W；（3）1︰5 【详解】解：（1）闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表A2测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压，电压表的示数为6V，则电源电压U=6V；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电阻R1的阻值 （2）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，R2的最大阻值和灯泡L串联，电流表A1测电路中的电流，由P=UI可得，灯泡两端的电压 由可得，灯泡的电阻 因闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，由并联电路的电压特点可知灯泡的额定电压等于电源电压，所以，灯泡L的额定功率 （3）所有开关闭合时，该电路为并联电路；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过灯泡的电流最大，干路中的电流最大，此时电路的总功率是最大的；此时电阻R1的电功率为 P1=UI1=6V×0.4A=2.4W 灯泡正常发光，则灯泡的功率为 PL额=3.6W 电路的最大功率为 P大=P1+PL额=2.4W+3.6W=6W 只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，该电路为串联电路，此时电路的总电阻最大，总功率最小，此时电路中的电流为I=0.2A；则最小功率为 P小=UI=6V×0.2A=1.2W 则该电路总功率的最小值和总功率的最大值之比为 P小︰P大=1.2W︰6W=1︰5 答：（1）电阻R1的阻值为15Ω； （2）灯泡L的额定功率为3.6W； （3）通过开关的通断和移动滑片P，该电路总功率的最小值和总功率的最大值之比为1︰5。 5．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由并联电路电源电压等于各用电器两端的电压可知。电源电压为 （2）通过电阻的电流为 电阻的阻值 （3）电阻消耗的电功率 答：（1）电源电压； （2）电阻的阻值； （3）电阻消耗的电功率。 6．（1）2A；（2）55Ω；（3）606.06s 【详解】解：由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，同时闭合S1和S2时，R1和R2并联，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，即此时总电阻最小，由可知，此时总功率最大，处于高温挡。电热丝R1的电功率为 因此可知，当只闭合S1时为低温挡，只闭合S2时为中温挡。 （1）由P=UI可得，低温挡加热时的电流 （2）只闭合S2时为中温挡，由可得，R2的阻值为 （3）将2kg的粥用高温挡从20℃加热到100℃时粥吸收的热量 由可得，消耗的电能 高温挡时，两电阻并联，并联电路中总功率等于各支路功率之和，因此 由可得，将2kg的粥用高温挡从20℃加热到100℃需要的时间为 答：（1）低温挡加热时电流为2A； （2）电热丝R2的阻值为55Ω； （3）将2kg的粥用高温挡从20℃加热到100℃需要的时间为606.06s。 7．（1）55Ω；（2）44W；（3）58.3℃ 【详解】解：（1）温控开关闭合时，电路中只有电阻作，此时电路电阻较小，根据公式可知电路电功率较大，所以电饭锅处于“高温烧煮”挡；由可知，的阻值 （2）由可知，“高温烧煮”挡时正常工作15分钟消耗的电能 则“保温”状态6分钟消耗的电能 保温时电路的总功率 （3）由可知，“高温烧煮”挡烧水5分钟消耗的电能 由可知，水吸收的热量 由可知，水升高的温度 则水的末温 答：（1）的阻值是； （2）保温时电路的总功率是44W； （3）可以将2kg的水从加热到。 8．（1）；（2），；（3） 【详解】解：（1）由图乙可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，电动机工作2min，电热管工作11min，则总共消耗电能为 （2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量为 从第6min至第9min，豆浆机电热管放出的热量为 则豆浆机电热管的加热效率为 （3）设计电路如下：温度较低时，单刀单掷温控开关闭合，电热管R工作；当温度达到沸点后自动断开，电热管R和串联，此时电热管R两端的电压变小，加热功率变小。 答：（1）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗电能； （2）从第6min至第9min，豆浆吸收了热量，豆浆机电热管的加热效率是； （3）见解答。 9．（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%。 10．（1）72.6Ω；（2）67.2s；（3）不合理，计算见解析 【详解】解：（1）由图甲可知开关接1、2位置时，只有电阻R2接入电路，挂烫机为高温挡；开关接0、1位置时，两个电阻串联，挂烫机为低温挡，由题意得高温挡功率为 挂烫机在高温挡和低温挡工作时的电功率之比为5∶2，所以低温挡功率为 低温挡时两个电阻串联，电路总电阻为 则电热丝R1的阻值为 （2）水吸收的热量为 不计热量损失，则消耗的电能等于水吸收的热量 所需时间为 （3）由图乙可知开关接1、2位置时，此时两个电阻并联，挂烫机为高温挡；开关接0、1位置时，只有电热丝R1接入电路，挂烫机为低温挡；挂烫机为高温挡时电路中电流为 所以乙图电路不合理。 答：（1）电热丝R1的阻值是72.6Ω； （2）挂烫机在高温挡工作时，将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃所用的时间是67.2s； （3）小明把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位。已知熔断器允许通过的最大电流为7A，请判断乙图电路不合理。 11．（1）12Ω；（2）12V（3）864J 【详解】解：（1）由可得，灯泡的电阻 （2）根据得，灯泡正常发光时的电流为 当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片滑到中点时，小灯泡L刚好正常发光，此时灯泡L与滑动变阻器串联，电源电压 （3）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡与电阻R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，此时灯泡两端的电压远大于额定电压，灯泡被烧坏，灯泡的实际功率为0；此时电路1min内消耗的总电能 答：（1）小灯泡L的阻值为12Ω； （2）当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片滑到中点时，小灯泡L刚好正常发光，电源电压是12V。 （3）当S、S1，S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端，此时电路1min内消耗的总电能为864J。 12．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）水的体积 水的质量 水从10℃加热至100℃需要吸收的热量 （2）将扇形开关同时接触“2和3”时，挂烫机处于高温挡工作状态，此时电热丝的电功率为 则高温挡时，的电功率 （3）用高温挡加热这些水，所需时间为，电流做的功为 则挂烫机处于高温挡时的加热效率 ‍ 答：（1）将水箱中的水从10℃加热至100℃，需要吸收的热量； （2）高温挡时，的电功率； （3）挂烫机的加热效率。 13．（1）12V；（2）1.25A；（3）2.25W 【详解】解：（1）只闭合S，S2时，电路为灯泡的基本电路；由于灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即12V。 （2）同时闭合开关S、S1、S2且滑片P位于最下端B时，灯L、R1、滑动变阻器并联，并且滑动变阻器的全部阻值接入电路，电流表测得是R1与滑动变阻器两条支路的电流之和；电路的总电阻 电流表的示数 （3）当闭合开关S时，R1、滑动变阻器以及灯泡串联；由知道 ，灯丝的阻值 当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，电路中最小电流 电路的最小总功率 答：（1）电源电压为12V； （2）同时闭合开关S，S1、S2且滑片P位于最下端B时，电流表的示数为1.25A； （3）当闭合开关S时，电路的最小总功率为2.25W。 14．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图可知，当两个开关都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电路总电阻较小，根据可知，电路电功率较大，为蒸煮状态；电饭煲在蒸煮状态下正常工作时，通过电饭煲的电流是 （2）R1的电阻值为 当只闭合S2时，两电阻串联，电路总电阻较大，根据可知，电路电功率较小，为保温状态，电路总电阻为 电阻的阻值是 （3）只让电饭煲在蒸煮状态下工作1小时，保温1小时，则电饭煲消耗的电能为 答：（1）电饭煲在蒸煮状态下正常工作时，通过电饭煲的电流是； （2）电阻的阻值是； （3）只让电饭煲在蒸煮状态下工作1小时，保温1小时，则电饭煲消耗电能。 15．（1）；（2） ；（3） 【详解】解：（1）由图乙可知，热水器消耗的电能0.7kW·h，热水器的实际功率 （2）由 可得，热水器加热电阻阻值 （3）不计热量损失，水吸收的热量 Q吸=W=0.7kW·h=0.7×3.6×106J=2.52×106J 根据可知，热水器中水的质量 答：（1）该热水器的实际电功率为2100W； （2）该热水器加热电阻阻值为30Ω； （3）该热水器装有水的质量是60kg。 16．（1）0.24A；（2）3V；（3）2.16W 【详解】解：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，由电路图可知，此时滑动变阻器被短路，小灯泡L与定值电阻R1并联，由欧姆定律可得，通过R1的电流为 （2）由电路图可知，只闭合开关S3，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端电压，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W，故由P=UI可得，此时小灯泡两端电压为 则由串联电路的电压规律可得，此时滑动变阻器两端电压为 U滑=U-UL=12V-9V=3V 由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 因此时滑动变阻器的滑片P在中点，故可得滑动变阻器的最大阻值为 R大=2R滑=2×15Ω=30Ω （3）在保证电路安全的条件下，要使电路消耗的功率最小，则由P=UI可知，应使电路中的电流最小，则由欧姆定律可知，应使电路中的电阻最大，由电路图可知，当只闭合开关S1时，此时定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，由电压表测量程可知，滑动变阻器两端电压最大为U大=3V，则此时定值电阻两端电压为 U′1=U-U大=12V-3V=9V 由欧姆定律可得，此时电路中的电流为 此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 可知此时滑动变阻器的阻值未超过其最大值，故由P=UI可得，电路消耗的最小功率为 P小=UI′=12V×0.18A=2.16W 答：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.24A； （2）只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V； （3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是2.16W。 17．（1）3V；（2）36J 【详解】解：（1）根据欧姆定律，电源电压为 （2）通过电阻R1的电流为 根据焦耳定律，电流产生的热量为 答：（1）电源电压为3V； （2）电阻R1工作1 min产生的热量为36J。 18．（1）22Ω；（2）3080W；（3）26.4℃ 【详解】解：（1）由可得，流出水为温水时接入电阻的值 （2）由图可知，当扇形开关S接1、2时，只有R1工作，电阻较大，根据可知此时为温水挡，由上述可知R2 =22Ω；当扇形开关S接3、2时，R1、R2并联，电阻较小，根据可知此时为热水挡，此时电路的电阻为 则热水挡的电功率 （3）当流出水为温水时，由可得，该水龙头1min消耗的电能 W=P温水t=2200W×60s=1.32×105J 由题意可知，效率为84%，水吸收的热量 Q吸=ηW=84%×1.32×105J=1.1088×105J 温水升高的温度 答：（1）当流出水为温水时，接入电阻的值为22Ω； （2）当流出水为热水时，热水挡的电功率为3080W； （3）温水升高的温度为26.4℃。 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 $$