期中冲刺卷（计算题30道）- 2024-2025学年九年级物理下册热点题型专练（人教版）

期中冲刺卷（计算题30道） 1．如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，灯泡标有“6V 4.8W”，灯泡的I﹣U图像如图乙。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片位于最右端时，通过灯泡L的电流为0.6A。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻值； （2）电源电压； （3）只闭合开关S、S2时，电路消耗功率的最大值和最小值。 2．如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成．中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表．请解答下列问题： 型号 额定电压 打浆装置 电热装置 JYP-P11S 220V 电机功率 加热功率 保温功率 180W 1000W 242W （1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量 ？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）] （2）电阻R1和R2的阻值分别为多大 , ？ （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大 ？ 3．图甲是小明家电热水器，图乙是其简化电路图。S1是手动开关，S2是温控开关，当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断开；R1和R2均为发热体，R2＝22Ω。该热水器有加热和保温两个挡位，其中加热挡功率为2400W，水箱容量为30L。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作。求： （1）电热水器保温时的电流（计算结果保留一位小数）； （2）发热体R1的阻值； （3）不计热量损失，将初温20℃的满箱水加热至设定温度，至少需要多长时间【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】。        4．如图甲为一种浴室暖风机，它通过电热丝加热冷空气使室内升温，再利用风扇吹动热空气流动，图乙是该型号浴室暖风机的简化电路图，R是电热丝，其阻值不随温度变化；其主要参数如表所示，求： 项目 参数 额定电压/V 220 吹暖风/W 1320 吹冷风/W 110 （1）暖风机正常吹暖风时的电流； （2）电热丝R的阻值大小； （3）暖风机正常吹暖风时，使容积为10m3的浴室空气温度升高20℃需要300s，电热丝的加热效率是多少？[ρ空气＝1.29kg/m3，c空气＝1.0×103 J/(kg·℃)] （4）小明发现傍晚用电高峰时家里的电压会偏低，于是利用所学习的物理知识，测量家里的实际电压；电能表上标有“1200imp/( kW·h)”字样，他把家中的其他用电器断开；先让暖风机吹暖风，2min内电能表指示灯闪烁48次；再让暖风机吹冷风，2min内电能表指示灯闪烁8次，电热丝R的实际功率是多少？    5．如图所示的电路中，已知电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压为6V，求： （1）当只闭合S2时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？ （2）当只闭合S1、S3时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？ 6．随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三档位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低档位切换。电烤箱的相关参数如表格所示，求： 额定电压 220V 高温档功率 中温档功率 800W 低温档功率 440W (1)电烤箱在低温档正常工作时的电流？ (2)电烤箱中的阻值是多少欧姆？ (3)若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为会降低，电烤箱在中温档工作3min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温档实际电功率是多少？ (4)烤箱在中温档正常工作2min，它能将质量为1kg，初温为20℃的蛋糕液加热到多少℃？（不计热量损失，蛋糕液的比热容取） 7．如图所示是一款电饭煲的工作原理简化电路图，该电饭煲有两挡，分别是加热挡和保温挡。与均为电热丝，的阻值为176Ω，为温控开关，保温挡时的总功率是220W。求： （1）保温挡时电路中的电流； （2）的阻值和加热挡功率； （3）加热挡工作30min消耗的电能是多少。 8．某视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2Ω，R0为阻值是10Ω的定值电阻，电源电压保持12V不变，闭合开关S，当电动机正常工作时，匀速提升重为0.4N的物体，此时电压表示数为6V．求： （1）电动机正常工作时，通过它的电流是多大？ （2）电动机正常工作2s所消耗的电能是多少？ （3）若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体，物体在2s内上升的高度是多少？ 9．如图所示，电源两端电压U为12V保持不变．闭合开关S，电流表A1的示数I1为0. 5A，电流表A2的示数I2为0.8A．求： （1）定值电阻R2的阻值； （2）定值电阻R2在10s内消耗的电能． 10．火箭牌电热水器的简化电路如图所示，A 为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高、低两种加热功率，R1、R2都是发热电阻器且电阻不变。主要的技术指标如表： 额定电压（V） 220 发热电阻类型 电热管 输入功率一档（W） 2200 输入功率二档（W） 1210 温度范围（℃） 20-78 容积（L） 20 （1）当热水器在高档正常工作时，求此时电路中的电流？ （2）高温档加热时，将一满箱水温度从30℃加热到74℃，用时 35min，求该饮水机在高温加热状态时的效率；[c 水=4.2×103J/（kg•℃）] （3）当S拨至2时。电热水器单独工作 6min，可使表盘上标有“3200revs/（kW•h）”字样的电能表闪烁 320次，求此时电热水器两端的实际电压。 11．如图所示，电源电压保持12V不变电流表A1和电压表A的量程分别为0﹣0.6A和0﹣3A，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样，开关闭合后，将滑动变阻器的滑片移至图中所示位置时，电流表A1和电流表A的示数分别为0.5A和0.8A．求： （1）此时通过滑动变阻器的电流是多少？它连入电路中的电阻是多少？ （2）为了确保所有元件都不损坏，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为多少？ （3）移动滑动变阻器的滑片，电路消耗的最小总功率是多少？ 12．某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如图所示，已知灯L的规格为“6 V　3 W”(不考虑灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R的阻值范围为0～12 Ω，电源电压恒为6 V．求： (1)当S闭合，滑片滑至最左端后，灯丝中的电流； (2)灯L正常工作1 min所消耗的电能； (3)闭合S，再将滑片从右向左移动，灯L发光最暗时的实际功率． 13．如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“10V 5W”（灯丝电阻不变）定值电阻R1阻值为10Ω，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R2标有“40Ω  0.5A”字样。当S闭合，单刀双掷开关S1接a，滑片置于某位置时，电压表示数为5V，电流表示数为0.4A。求： （1）灯丝电阻和电源电压； （2）在保证电路安全的前提下，且电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路总功率最小值； （3）在保证电路安全的前提下，S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比。 14．一台发电机发电的电功率为2200kW，已知发电机到用户的输电线的总电阻为0.5Ω。 （1）如果用2200V的电压向用户输送电能，则输电线路上损失的电功率为多少？ （2）如果将输送电压提高10倍，输电线路上损失的电功率又为多少？ （3）计算表明，输送电压提高到原来的10倍，则输电线路上损失的电功率变为原来的多少？ 15．如图甲所示，是小章同学从垃圾回收站找到的热水器上的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小章设计了图乙的电路并在学校实验室对该部件进行检测，其中R0=22Ω，电源电压为220V，M、N为接线柱； （1）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为多少； （2）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.4A，求R1的阻值； （3）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5A。检测结束后，小章利用该部件重新组装一个加热器，求新组装的加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。 16．如图所示，是某家用电饭煲内部的电路简化结构图，该电饭煲有高温、中温、低温三个档位，下表为其铭牌的部分参数（其中高温档的额定功率模糊不清），R1＝R2均为电热丝（电阻不随温度变化）[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]，求： (1)当开关S1接a，S2闭合，电饭煲处于 档。 (2)电饭煲调至中温档正常加热，将1.5L、温度为15℃的水加热至沸腾（1标准大气压下）需要10分钟，求水所吸收的热量以及该电饭煲的效率（保留一位小数）。( ) (3)当S1接 （选填“a”或“b”），S2处于 （选填“断开”或“闭合”）时，电饭煲处于中温档。并求电饭煲高温档的额定功率是多少？( ) 额定电压 220V 额定功率 中温档 1100W 低温档 550W 高温档 XXX 17．一个额定电压为220V的灯泡，其电阻为484Ω，接到照明电路中正常工作。求：（结果保留两位小数） （1）通过这个灯泡的电流是多少？ （2）灯泡的额定功率是多少？ （3）通电3h，这个灯泡消耗的电能是多少？ （4）如果换成30W的节能灯会与该灯泡的亮度相同，则3小时可以节约多少度电。 18．随着电器化时代的到来，家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220V， R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80Ω、404Ω： (1)接通电源，当锅内温度达到时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于 （选填：“小火”炖煮状态或“大火”加热状态）； (2)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分钟，消耗的电能是多少焦耳 ？ (3)电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率多大 ？ (4)为测量在用电高峰期电热锅工作时的实际功率，小明将家中其它用电器全部关闭，让电热锅在“大火”加热状态下工作，观察到标有“”字样的电能表在6分钟内转了100转，则电热锅此时的实际功率是多少 ？ 19．在图（a）所示的电路中，电源电压为15伏保持不变，电阻的阻值为30欧，变阻器标有“50欧3安”字样，两电流表表盘如图（b）所示。闭合开关S。 （1）求通过电阻的电流。 （2）若两电流表量程可换，要求：闭合开关S，移动变阻器滑片P，电路正常工作，且某一个电流表示数如图（b）所示。求此时变阻器消耗的电功率。 20．如图1所示电路中，灯L上标有“6V 4W”的字样，Rl的最大阻值为18Ω，R2=4.5Ω。 （1）当开关Sl、S3都断开、S2闭合时，灯L正常发光，求电源电压； （2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b端，求电路中的总电流； （3）当开关S1闭合、S2、S3都断开，在滑动触头P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻消耗的功率随其电阻R1变化的情况如图2所示。由图象可知，当R1为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（设电源电压恒定不变） 21．某物理兴趣小组的同学，用一个铭牌如下表所示的电热水壶给1kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，请根据以上信息计算： ***电水壶 额定电压 220V 额定功率 1000W 最大容量 1L （1）6分钟内水吸收的热量； （2）6分钟内消耗的电能； （3）0~6分钟该热水壶的加热效率是多少？ （4）根据图像，你能判断出哪个时间段的加热效率最低并猜测该时间段效率低的原因？ 22．小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路如图18所示．她选用的电源电压为12v，小灯泡上标有“6v 6w”的字样，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样．若不考虑温度对小灯泡电阻的影响，闭合开关S后，问： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数以及小灯泡的实际功率是多少？ 23．太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是某品牌太阳能热水器。 （1）与其他形式的能量相比，太阳能具有哪些优点? （写出两点即可） （2）若此太阳能热水器中装有140kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到 60°C，已知水的比热容 c=4.2×103J/(kg∙°C)，求热水器中的水所吸收的热量。 （3）如果水吸收的热量用燃气炉中的天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量的92%被水吸收，那么需要完全燃烧多少m3的天然气?  （已知天然气的热值 q=8.4×107J/m3，计算结果保留两位小数） 24．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，三角牌电吹风的主要技术参数如乙所示，求： 表乙 三角牌电吹风 ZJQF003 额定电压 220V 频率 50Hz 吹热风的功率 880W 吹冷风的功率 80W (1)当只闭合S1时，电动机正常工作，通过电动机的电流为多大？（小数点后保留两位） (2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，10min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？ (3)小明家的电能表如图丙所示，当小明家其它用电器都关闭，只有电吹风正常工作且吹热风时，在15min内电能表的转盘能转多少圈？ (4)小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少？ 25．如图甲所示是市面上一款即热式电饮水机，真正实现即开即热的使用功能，得到了广泛应用，其电路原理如图乙，电热丝、（已知电阻）绕在出水管上，水经过出水首时被加热，选择不同控制开关S1、S2的状态，可以选择出沸水、热水或温水。出沸水时电路的电功率是，的电阻值为，水箱中水的初温是20oC，水的比热容，则： （1）出沸水时，电饮水机正常工作时的电流是多少A？ （2）出热水时电路的电功率时多少W？ （3）若该饮水机的加热效率是，小明关闭家里其它所有用电器，然后接了一杯，温度为50oC的热水，家中一铭牌被遮住的电能表转了45圈，则该电能表铭牌上应标有多少。 26．如图甲所示，滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样，电源电压为8V且保持不变。当开关S闭合时，电流表A1和A2的指针偏转情况如图乙所示。求： (1)电阻R1的阻值 (2)通电100s，电流通过电阻R1产生的热量； (3)再次移动滑动变阻器R2的滑片P，使两电流表指针偏离零刻度的角度相同，此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。 27．现代生活水平不断提高，热水器已经进入了千家万户，如图是一种储水式电热水器，铭牌如图所示，若热水器水箱内装有50kg的水，正常加热40分钟，使水温升高了26℃。[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q煤气=3.9×107J/m³]求： （1）正常加热40分钟消耗的电能。 （2）计算该热水器的热效率。 （3）若不计热量损失，改用煤气进行加热，需要消耗多少m³的煤气（煤气完全燃烧）。 28．如图是一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积为，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。 （1）电池将太阳能转化为电能的效率是多少？ （2）若电动机正常工作时，将电能转化机械能的转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时受到的阻力为150N，则该车匀速行驶的速度是多少？ （3）上述电动机正常工作42min，损耗的能量全部被初温25℃、质量6kg的水吸收，则水升高的温度为多少？[]    29．若要使标有“6V3W”字样的小灯泡与一个的电阻串联后，接在9V的电源下。 （1）灯泡电阻（假设灯丝电阻不变）； （2）灯泡的实际功率。 30．如图所示，甲是某型号电热水壶内部电路原理图（具有加热和保温功能），乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像，丙是家用电能表的铭牌参数。 （1）电水壶加热水后，求正常保温 10min消耗的电能； （2） 求电阻 R2的阻值； （3）某次用电高峰时，使用电水壶加热5min电能表转162转，求此时电热水壶的实际功率。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期中冲刺卷（计算题30道） 1．如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，灯泡标有“6V 4.8W”，灯泡的I﹣U图像如图乙。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片位于最右端时，通过灯泡L的电流为0.6A。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻值； （2）电源电压； （3）只闭合开关S、S2时，电路消耗功率的最大值和最小值。 【答案】（1）7.5Ω；（2）8V；（3）4.8W，3.2W 【详解】解：（1）根据可知，灯泡L正常发光时的电阻值为 （2）当只闭合开关S、S1时，滑动变阻器的滑片移动到最右端时，滑动变阻器R=10Ω，通过灯泡L的电流为0.6A，此时R与L串联，滑动变阻器两端的电压为 由图像可知，小灯泡两端的电压为2V，则电源电压为 （3）只闭合开关S、S2时，滑动变阻器R与R0串联，当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电阻最大，此时电路中的电流最小，即 电路中消耗的最小功率为 当滑动变阻器向左端滑动时，电路中的电流变大，由电流表的量程可知Imax=0.6A，则电路中消耗的最大电功率为 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻值为7.5Ω； （2）电源电压为8V； （3）只闭合开关S、S2时，电路消耗功率的最大值为4.8W，最小值为3.2W。 2．如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成．中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表．请解答下列问题： 型号 额定电压 打浆装置 电热装置 JYP-P11S 220V 电机功率 加热功率 保温功率 180W 1000W 242W （1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量 ？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）] （2）电阻R1和R2的阻值分别为多大 , ？ （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大 ？ 【答案】 2.4×105J 48.4Ω 151.6Ω 70800J 【详解】（1）加热该浆需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；（2）由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P＝可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；由P＝可得R1的阻值：R1＝＝48.4Ω；由P＝可得串联时的总电阻：R串＝＝200Ω，则R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：P总＝180W+1000W＝1180W，正常工作lmin所消耗电能：W＝Pt＝1180W×60s＝70800J． 点睛：（1）利用Q吸＝cm（t﹣t0）求加热该浆需要吸收的热量；（2）由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P＝可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；利用P＝求R1、R串；再利用串联电阻的特点求R2；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，求出总功率，再利用W＝Pt求正常工作lmin所消耗电能． 3．图甲是小明家电热水器，图乙是其简化电路图。S1是手动开关，S2是温控开关，当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断开；R1和R2均为发热体，R2＝22Ω。该热水器有加热和保温两个挡位，其中加热挡功率为2400W，水箱容量为30L。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作。求： （1）电热水器保温时的电流（计算结果保留一位小数）； （2）发热体R1的阻值； （3）不计热量损失，将初温20℃的满箱水加热至设定温度，至少需要多长时间【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】。        【答案】（1）0.9A；（2）242Ω；（3）1050s 【详解】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻的可知，当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，由可知，电路中总功率最小，热水器处于保温挡；当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，热水器处于加热挡；R2的电功率 电热水器的保温功率 由P＝UI可知，电热水器保温时的电流 （2）由可知，R1的阻值 （3）水箱中水的体积 由可知，水的质量 水吸收的热量为 不计热量损失，热水器消耗的电能 由可知，热水器的加热时间 答：（1）电热水器保温时的电流为0.9A； （2）发热体R1的阻值为242Ω； （3）不计热量损失，将初温20℃的满箱水加热至设定温度，至少需要的时间为1050s。 4．如图甲为一种浴室暖风机，它通过电热丝加热冷空气使室内升温，再利用风扇吹动热空气流动，图乙是该型号浴室暖风机的简化电路图，R是电热丝，其阻值不随温度变化；其主要参数如表所示，求： 项目 参数 额定电压/V 220 吹暖风/W 1320 吹冷风/W 110 （1）暖风机正常吹暖风时的电流； （2）电热丝R的阻值大小； （3）暖风机正常吹暖风时，使容积为10m3的浴室空气温度升高20℃需要300s，电热丝的加热效率是多少？[ρ空气＝1.29kg/m3，c空气＝1.0×103 J/(kg·℃)] （4）小明发现傍晚用电高峰时家里的电压会偏低，于是利用所学习的物理知识，测量家里的实际电压；电能表上标有“1200imp/( kW·h)”字样，他把家中的其他用电器断开；先让暖风机吹暖风，2min内电能表指示灯闪烁48次；再让暖风机吹冷风，2min内电能表指示灯闪烁8次，电热丝R的实际功率是多少？    【答案】（1）6A；（2）40Ω；（3）71.1%；（4）1000W 【详解】解：（1）由P＝UI可知，暖风机吹暖风时，正常吹暖风时的电流为 （2）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，电热丝R与电动机并联，电吹风吹暖风；当只闭合S时，只有电动机工作，电吹风吹冷风；由并联电路的特点可知，吹暖风时电动机的电功率与吹冷风时电动机的电功率相等，即 PM＝P冷＝110W 因为电路的总功率等于各用电器电功率之和，所以吹暖风时电热丝的电功率 P电热丝＝P暖﹣PM＝1320W﹣110W＝1210W 由可知，电热丝R的阻值 （3）空气需要吸收的热量为 Q吸＝c空气m空气Δt＝1.0×103J/ J/(kg·℃)×1.29kg/m3×10m3×20℃＝2.58×105J 暖风机正常吹暖风300s电热丝消耗的电能 W电热丝＝P电热丝t＝1210W×300s＝3.63×105J 则电热丝的加热效率 （4）1200 imp/( kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，吹暖风时，2min内电能表指示灯闪烁48次，消耗的电能 吹冷风，2min内电能表指示灯闪烁8次，消耗的电能 则电热丝R消耗的电能为 W＝W1﹣W2＝1.44×105J﹣2.4×104J＝1.2×105J 电热丝R的实际功率 答：（1）暖风机正常吹暖风时的电流是6A； （2）电热丝R的阻值大小为40Ω； （3）电热丝的加热效率是71.1%； （4）电热丝R的实际功率是1000W。 5．如图所示的电路中，已知电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压为6V，求： （1）当只闭合S2时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？ （2）当只闭合S1、S3时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？ 【答案】(1)4J；8J；(2)36J；18J 【详解】(1).当只闭合S2时，两电阻串联，通过电路的电流 I==0.2A R1在10s内产生的热量 Q1=I2R1t=（0.2A）2×10Ω×10s=4J R2在10s内产生的热量 Q2=I2R2t=（0.2A）2×20Ω×10s=8J (2).当只闭合S1、S3时，两个电阻并联，R1在10s内产生的热量 R2产生的热量 答：(1).当只闭合S2时，R1、R2在10s内产生的热量分别是4J和8J； (2).当只闭合S1、S3时，R1、R2在10s内产生的热量分别是36J和18J． 6．随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三档位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低档位切换。电烤箱的相关参数如表格所示，求： 额定电压 220V 高温档功率 中温档功率 800W 低温档功率 440W (1)电烤箱在低温档正常工作时的电流？ (2)电烤箱中的阻值是多少欧姆？ (3)若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为会降低，电烤箱在中温档工作3min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温档实际电功率是多少？ (4)烤箱在中温档正常工作2min，它能将质量为1kg，初温为20℃的蛋糕液加热到多少℃？（不计热量损失，蛋糕液的比热容取） 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）电烤箱在低温档正常工作时的电流 （2）根据可知，旋转开关接到“1”位置时，R1、R2串联，电阻最大，此时电路中电功率最小为低温档，接“3”位置时，电路为R1、R2并联，电阻最小，此时为高温档，接“2”时。电路为R1的简单电路，为中温档，则根据中温档可得R1的电阻为 根据低温档可得R1、R2的总电阻为 则R2的电阻为 （3）电能表（不受电压影响）表盘转动105圈消耗的电能为 此段时间中温档实际电功率是 （4）由题意可得蛋糕液升高的温度为 所以可以把蛋糕液加热到 7．如图所示是一款电饭煲的工作原理简化电路图，该电饭煲有两挡，分别是加热挡和保温挡。与均为电热丝，的阻值为176Ω，为温控开关，保温挡时的总功率是220W。求： （1）保温挡时电路中的电流； （2）的阻值和加热挡功率； （3）加热挡工作30min消耗的电能是多少。 【答案】（1）；（2），；（3） 【详解】解：（1）只闭合开关S，两电阻串联，电路中的总电阻较大，据 知，电饭煲处于保温挡，由可知，保温挡时，电路中的电流 （2）保温挡时，电路中的总电阻 则，R2的阻值 同时闭合两开关，电路为的简单电路，电路中的电阻较小，据 知，电饭煲处于加热挡，加热挡的功率 （3）加热挡工作30min消耗的电能 答：（1）保温挡时电路中的电流为1A； （2）R2的阻值为220Ω，加热挡功率为1100W； （3）加热挡工作30min消耗的电能是0.55kW⋅h。 8．某视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2Ω，R0为阻值是10Ω的定值电阻，电源电压保持12V不变，闭合开关S，当电动机正常工作时，匀速提升重为0.4N的物体，此时电压表示数为6V．求： （1）电动机正常工作时，通过它的电流是多大？ （2）电动机正常工作2s所消耗的电能是多少？ （3）若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体，物体在2s内上升的高度是多少？ 【答案】（1）0.6A（2）7.2J（3）0.72m 【详解】由图知，电阻R0和电动机串联，电压表测量电动机两端的电压， （1）根据串联电路电压的规律可得，R0两端的电压：U0=U-UM=12V-6V=6V； 因串联电路电流处处相等，则电动机正常工作时，通过它的电流： I===0.6A； （2）电动机正常工作2s所消耗的电能： W=UMIt=6V×0.6A×2s=7.2J； （3）电动机正常工作时产生的热量： Q=I2RMt=（0.6A）2×2Ω×2s=1.44J， 电能转化为的机械能： W机械能=W-Q=7.2J-1.44J=5.76J； 由题意可知，提升物体做的功： W有用=ηW机械能=5%×5.76J=0.288J， 由W=Gh可得，物体在2s内上升的高度： h===0.72m． 9．如图所示，电源两端电压U为12V保持不变．闭合开关S，电流表A1的示数I1为0. 5A，电流表A2的示数I2为0.8A．求： （1）定值电阻R2的阻值； （2）定值电阻R2在10s内消耗的电能． 【答案】（1）40Ω；（2）36 J 【分析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流． （1）由并联电路的电压特点和欧姆定律计算R1的阻值； （2）由并联电路电流特点先计算R2的电流，再由W=UIt计算R2在10s内消耗的电能． 【详解】（1）由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流． 并联电路中，各支路两端电压与电源电压都相等，即U=U1=U2=12V， R2的电流：I2=I-I1=0.8A-0.5A=0.3A，由可得R1的阻值：； （2）R2在10s内消耗的电能： W2=UI2t=12V×0.3A×10s=36J． 答：（1）定值电阻R1的阻值为40Ω； （2）定值电阻R2在10s内消耗的电能为36J 【点睛】本题考查了并联电路特点、欧姆定律应用和电能的计算，正确分析电路结构是关键． 10．火箭牌电热水器的简化电路如图所示，A 为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高、低两种加热功率，R1、R2都是发热电阻器且电阻不变。主要的技术指标如表： 额定电压（V） 220 发热电阻类型 电热管 输入功率一档（W） 2200 输入功率二档（W） 1210 温度范围（℃） 20-78 容积（L） 20 （1）当热水器在高档正常工作时，求此时电路中的电流？ （2）高温档加热时，将一满箱水温度从30℃加热到74℃，用时 35min，求该饮水机在高温加热状态时的效率；[c 水=4.2×103J/（kg•℃）] （3）当S拨至2时。电热水器单独工作 6min，可使表盘上标有“3200revs/（kW•h）”字样的电能表闪烁 320次，求此时电热水器两端的实际电压。 【答案】（1）10A；（2）80%；（3）200V 【详解】解：（1）由图可知，当S拨至1时，只有R1工作，电路中的电阻较小，根据可知，电路消耗的功率较大，此时热水器处于高温档即输出功率一档，由P=UI可得，热水器在高温档正常工作的电流为 （2）由表格数据可知，一满箱水的体积为 V=20L=20×10-3m3 由 可知，水的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×20×10-3m3=20kg 水吸收的热量为 由得，该热水器在高温加热状态时消耗的电能为 W=P1t=2200W×35×60s=4.62×106J 该热水器在高温加热时的效率为 （3）当S拨至2时，电路中R1与R2串联，电路中的电阻最大，根据可知，此时的功率最小，热水器处于二档，由表格中的数据可知 U额=220V P额=1210W 由可知电路中的总电阻 又因为电热水器单独工作 6min，使表盘上标有“3200revs/（kW•h）”字样的电能表转 320圈。也就是消耗的电能为0.1kW•h。根据得 由可得 U实2=P实R=1000W×40Ω=40000V2 解得实际电压U实=200V。 答：（1）当热水器在高档正常工作时，此时电路中的电流为10A； （2）该热水器在高温加热状态时的效率为80%； （3）此时实际的电压为200V。 11．如图所示，电源电压保持12V不变电流表A1和电压表A的量程分别为0﹣0.6A和0﹣3A，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样，开关闭合后，将滑动变阻器的滑片移至图中所示位置时，电流表A1和电流表A的示数分别为0.5A和0.8A．求： （1）此时通过滑动变阻器的电流是多少？它连入电路中的电阻是多少？ （2）为了确保所有元件都不损坏，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为多少？ （3）移动滑动变阻器的滑片，电路消耗的最小总功率是多少？ 【答案】（1）此时通过滑动变阻器的电流是0.3A；它连入电路中的电阻是40Ω； （2）为了确保所有元件都不损坏，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为6Ω； （3）移动滑动变阻器的滑片，电路消耗的最小总功率是8.88W． 【详解】解： （1）由图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，A1测R1支路的电流， 并联电路干路电流等于各支路电路之和， 所以I2=I﹣I1=0.8A﹣0.5A=0.3A， 并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等， 由I=可得： R2===40Ω； （2）由滑动变阻器规格可知其通过的最大电流为I2'=2A，此时R2的阻值最小，此时两电流表示数都在量程以内， 即R2'===6Ω； （3）由P=UI知当电路中电流最小时电路消耗的总功率最小，此时滑动变阻器连入阻值最大时， 由串联电路的特点电路中最小电流： I'=I1+I2″=I1+=0.5A+=0.74A， 所以电路消耗最小功率： P=UI′=12V×0.74A=8.88W． 答：（1）此时通过滑动变阻器的电流是0.3A；它连入电路中的电阻是40Ω； （2）为了确保所有元件都不损坏，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为6Ω； （3）移动滑动变阻器的滑片，电路消耗的最小总功率是8.88W． 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算；关键点有二：一是根据并联电路的电流特点和电流表的示数，计算支路电流；二是根据滑动变阻器上参数的含义计算滑动变阻器接入电路的最小值． 12．某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如图所示，已知灯L的规格为“6 V　3 W”(不考虑灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R的阻值范围为0～12 Ω，电源电压恒为6 V．求： (1)当S闭合，滑片滑至最左端后，灯丝中的电流； (2)灯L正常工作1 min所消耗的电能； (3)闭合S，再将滑片从右向左移动，灯L发光最暗时的实际功率． 【答案】(1)0.5 A；(2) 180 J；(3)0.75 W 【详解】分析：（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式得到灯泡电阻；再根据欧姆定律算出灯丝中的电流． （2）根据公式求灯正常工作一分钟所消耗的电能． （3）当滑片移到最右端时，电路电阻最大，电流最小．灯泡最小功率用计算． 解答：（1）已知灯L的规格为”6V、3W”（不考虑灯丝电阻的变化），电阻为，当S闭合，滑片滑至最左端后，电路中只有灯泡，； （2）灯正常工作一分钟所消耗的电能; （3）闭合S，再将滑片从右向左移动，当滑片移到最右端时，电路电阻最大，电流最小，电流，则灯泡最小功率． 故答案为（1）0.5A ；（2）180J ；（3）0.75W 【点睛】此题考查的是我们对串联电路特点、欧姆定律和电功率有关公式及其变形的掌握和应用，是一道电学综合题，计算过程不复杂，难度不大，属于基础题． 13．如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“10V 5W”（灯丝电阻不变）定值电阻R1阻值为10Ω，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R2标有“40Ω  0.5A”字样。当S闭合，单刀双掷开关S1接a，滑片置于某位置时，电压表示数为5V，电流表示数为0.4A。求： （1）灯丝电阻和电源电压； （2）在保证电路安全的前提下，且电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路总功率最小值； （3）在保证电路安全的前提下，S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比。 【答案】（1）；9V；（2）1.35W；（3） 【详解】解：（1）灯泡L标有“10V 5W”，表示灯的额定电压为10V，额定功率为5W，根据，灯泡的额定电流为 由欧姆定律，灯丝的电阻 当S闭合，单刀双掷开关S1接a，滑片置于某位置时，定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器（滑片以右电阻丝）的电压，电流表测电路的电流，根据欧姆定律，定值电阻R1的电压 由串联电路电压的规律，电源电压 （2）根据，当电路的电阻最大时，整个电路的总功率最小，因> R1，由串联电阻的规律，故当变阻器的最大电阻连入电路中（滑片移动到最左端）与RL串联时，此时电路的最大电阻 因电压表选用大量程，15V>9V，故电压表是安全的。滑动变阻器R2标有“40Ω 0.5A”字样，可知滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电路的电阻越大，电路的电流越小，故灯、电流表和滑动变阻器此时都是安全的，因此，在保证电路安全的前提下，整个电路总功率的最小值 （3）根据可知，在电源电压一定时，电路的电流最大时，电路消耗的电功率最大。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，小于电流表选用的量程，故S1接a，定值电阻与变阻器串联时，若电路的最大电流为0.5A，根据串联电阻的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻 即当变阻器连入电路的电阻为时，电路的最大电流可为0.5A；当S1接b时，灯泡与变阻器串联，当变阻器的滑片移动到最右端，变阻器连入电路的电阻为0时，由欧姆定律，电路的最大电流为 故当S1接b时，电路的最大电流为0.45A。根据可知，在电压不变时，电功率与电流成正比，当S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比为 答：（1）灯丝电阻为，电源电压为9V； （2）在保证电路安全的前提下，且电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路总功率最小值为1.35W； （3）在保证电路安全的前提下，S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比。 【点睛】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的灵活运用，综合性强，难度较大，最后一问是难点，关键是确定电路允许的最大电流。 14．一台发电机发电的电功率为2200kW，已知发电机到用户的输电线的总电阻为0.5Ω。 （1）如果用2200V的电压向用户输送电能，则输电线路上损失的电功率为多少？ （2）如果将输送电压提高10倍，输电线路上损失的电功率又为多少？ （3）计算表明，输送电压提高到原来的10倍，则输电线路上损失的电功率变为原来的多少？ 【答案】（1）5×105W；（2）5000W；（3）0.01 【详解】解：（1）根据P=UI得输电线上的电流 输电线路上损失的电功率 P损失=I2R=（1000A）2×0.5Ω=5×105W （2）如果将输送电压提高10倍，根据P=UI得输电线上的电流 输电线路上损失的电功率 P损失′=I′2R=（100A）2×0.5Ω×=5000W （3）输送电压提高到原来的10倍，则输电线路上损失的电功率变为原来的 答：（1）如果用2200V的电压向用户输送电能，则输电线路上损失的电功率为5×105W； （2）如果将输送电压提高10倍，输电线路上损失的电功率又为5000W； （3）输电线路上损失的电功率变为原来的0.01。 15．如图甲所示，是小章同学从垃圾回收站找到的热水器上的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小章设计了图乙的电路并在学校实验室对该部件进行检测，其中R0=22Ω，电源电压为220V，M、N为接线柱； （1）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为多少； （2）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.4A，求R1的阻值； （3）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5A。检测结束后，小章利用该部件重新组装一个加热器，求新组装的加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。 【答案】（1）1A；（2）22Ω；（3）3300Ω 【详解】解：（1）如图乙的电路用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电路为R0的简单电路，此时电路的电流为 即电流表的示数为1A。 （2）把M接A，N接B，只闭合开关S1，R1和R0串联，由欧姆定律可知电路的总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值 （3）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，R1与R2并联，R0被短接，电流表测干路的电流 R1与R2并联的电阻 当用该部件组装加热器接入家庭电路，根据可知，部件的接入电阻最小时，加热器的功率最大；所以R1与R2并联接入时，加热器最大加热功率 答：（1）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A； （2）R1的阻值是22Ω； （3）加热器的最大加热功率是3300Ω。 16．如图所示，是某家用电饭煲内部的电路简化结构图，该电饭煲有高温、中温、低温三个档位，下表为其铭牌的部分参数（其中高温档的额定功率模糊不清），R1＝R2均为电热丝（电阻不随温度变化）[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]，求： (1)当开关S1接a，S2闭合，电饭煲处于 档。 (2)电饭煲调至中温档正常加热，将1.5L、温度为15℃的水加热至沸腾（1标准大气压下）需要10分钟，求水所吸收的热量以及该电饭煲的效率（保留一位小数）。( ) (3)当S1接 （选填“a”或“b”），S2处于 （选填“断开”或“闭合”）时，电饭煲处于中温档。并求电饭煲高温档的额定功率是多少？( ) 额定电压 220V 额定功率 中温档 1100W 低温档 550W 高温档 XXX 【答案】 高温 5.355×105J，81.1% b 闭合 2200W 【详解】解：(1)[1]当S1接a，S2闭合时，电路为R1和R2并联，电路总电阻最小，根据P=可知，当电压为220V，此时对应电路的总电功率最大，所以电饭煲处于高温档。 (2)[2]已知 V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3 水的质量 m＝ρ水V＝103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg 水吸收的热量 Q＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃﹣15℃)＝5.355×105J 烧水10分钟消耗电能 W电＝P中温t＝1100W×10×60S＝6.6×105J 电饭煲的效率 η=≈81.1% (3)[3][4][5]当S1接b，S2处于闭合时，只有R1能单独工作，电饭煲处于中温档；根据P= 可得 R1= =44Ω 根据题意有 R2＝R1＝44Ω 当R1和R2并联时，电饭煲处于高温档，所以 P高温==2200W 17．一个额定电压为220V的灯泡，其电阻为484Ω，接到照明电路中正常工作。求：（结果保留两位小数） （1）通过这个灯泡的电流是多少？ （2）灯泡的额定功率是多少？ （3）通电3h，这个灯泡消耗的电能是多少？ （4）如果换成30W的节能灯会与该灯泡的亮度相同，则3小时可以节约多少度电。 【答案】（1）0.45A；（2）100W；（3）1.08×106J；（4）7.56×105J 【详解】解：（1）由欧姆定律得，通过这个灯泡的电流是 （2）灯泡的额定功率是 （3）通电时间为 t=3h=10800s 根据得，灯泡消耗的电能是 W=Pt=100W×10800s=1.08×106J （4）如果换成30W的节能灯会与该灯泡的亮度相同，则3小时消耗的电能是 W'=P't=30W×10800s=3.24×105J 可以节约的电能是 ΔW=W-W'=1.08×106J-3.24×105J=7.56×105J 答：（1）通过这个灯泡的电流是0.45A； （2）灯泡的额定功率是100W； （3）通电3h，这个灯泡消耗的电能是1.08×106J； （4）如果换成30W的节能灯会与该灯泡的亮度相同，则3小时可以节约的电能是7.56×105J。 18．随着电器化时代的到来，家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220V， R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80Ω、404Ω： (1)接通电源，当锅内温度达到时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于 （选填：“小火”炖煮状态或“大火”加热状态）； (2)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分钟，消耗的电能是多少焦耳 ？ (3)电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率多大 ？ (4)为测量在用电高峰期电热锅工作时的实际功率，小明将家中其它用电器全部关闭，让电热锅在“大火”加热状态下工作，观察到标有“”字样的电能表在6分钟内转了100转，则电热锅此时的实际功率是多少 ？ 【答案】 小火”炖煮状态 5.445×105J 100W 500W 【详解】(1)由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻最大，由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，电热锅处于“小火”炖煮状态。 (2)由电路图可知，开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，由可知，电热锅处于“大火”加热状态， 则此状态工作15min消耗的电能为 (3)开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电热锅处于“小火”炖煮状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路的电功率为 (4)表示每消耗的电能，电能表的转盘转2000转，所以电能表表盘转100转消耗的电能为 则电热锅此时的实际功率为 答：(1)接通电源，当锅内温度达到时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于“小火”炖煮状态； (2)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分钟，消耗的电能是5.445×105J； (3)电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率是100W； (4)电热锅此时的实际功率是500W。 19．在图（a）所示的电路中，电源电压为15伏保持不变，电阻的阻值为30欧，变阻器标有“50欧3安”字样，两电流表表盘如图（b）所示。闭合开关S。 （1）求通过电阻的电流。 （2）若两电流表量程可换，要求：闭合开关S，移动变阻器滑片P，电路正常工作，且某一个电流表示数如图（b）所示。求此时变阻器消耗的电功率。 【答案】（1）0.5A；（2）9W或37.5W 【详解】解：（1）由图可知，R1和R2并联，根据并联电路电压的特点可求得通过R1的电流为 （2）电流表A1测干路电流，电流表A2测R2电流，根据并联电路电流的特点可得电流表A1的示数大于电流表A2，若电流表A2为0.6A，则此时变阻器消耗的电功率 若电流表A2为3A，则干路的电流为 此时干路电流大于电流表的量程，所以应舍去此种情况。 若电流表A1为3A，则通过R2的电流为 此时R2接入电路的阻值为 接入的电阻小于变阻器的最大阻值，则变阻器消耗的电功率 若电流表A1为0.6A，则通过R2的电流为 此时R2接入电路的阻值为 此电阻大于滑动变阻器的最大电阻，所以应舍去此种情况。 答：（1）通过电阻R1的电流0.5A； （2）此时变阻器消耗的电功率9W或37.5W。 20．如图1所示电路中，灯L上标有“6V 4W”的字样，Rl的最大阻值为18Ω，R2=4.5Ω。 （1）当开关Sl、S3都断开、S2闭合时，灯L正常发光，求电源电压； （2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b端，求电路中的总电流； （3）当开关S1闭合、S2、S3都断开，在滑动触头P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻消耗的功率随其电阻R1变化的情况如图2所示。由图象可知，当R1为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（设电源电压恒定不变） 【答案】（1）9V；（2）0.5A；（3）4.5Ω，4.5W 【详解】解：（1）当开关Sl、S3都断开、S2闭合时，灯泡与电阻R2串联，灯L正常发光，此时电路电流为 电阻R2两端的电压 所以电源电压为 U=U2+UL=3V+6V=9V （2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b端，灯泡与滑动变阻器并联，此时灯泡两端电压为9V，灯泡会被烧毁，所以电路中的总电流 （3）从图象上可以看出，滑动变阻器消耗的最大功率为4.5W，此时接入电路的电阻为4.5Ω。 答：（1）电源电压是9V； （2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b端，电路中的总电流是0.5A； （3）当开关S1闭合、S2、S3都断开，当R1是4.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大是4.5W。 21．某物理兴趣小组的同学，用一个铭牌如下表所示的电热水壶给1kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，请根据以上信息计算： ***电水壶 额定电压 220V 额定功率 1000W 最大容量 1L （1）6分钟内水吸收的热量； （2）6分钟内消耗的电能； （3）0~6分钟该热水壶的加热效率是多少？ （4）根据图像，你能判断出哪个时间段的加热效率最低并猜测该时间段效率低的原因？ 【答案】（1）2.52×105J；（2）3.6×105J；（3）70%；（4）4~6min时间段的加热效率最低，原因见解析 【详解】解：（1）由图可知水的温度，在6min内热水壶中的水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(80℃-20℃)=2.52×105J （2）6分钟内消耗的电能 W=Pt时间=1000W×6×60s=3.6×105J （3）热水壶的效率 （4）根据图像，可以判断出4~6min时间段的加热效率最低，因为相同时间内电水壶消耗的电能相同，水升高的温度最少，根据Q=cm∆t可知水吸收的热量最少。由图像知，随着温度升高，水吸收相同的热量，升温变慢。 答：（1）热水器中的水吸收的热量为2.52×105J； （2）6分钟内消耗的电能为3.6×105J； （3）热水壶的效率为70%； （4）略。 22．小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路如图18所示．她选用的电源电压为12v，小灯泡上标有“6v 6w”的字样，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样．若不考虑温度对小灯泡电阻的影响，闭合开关S后，问： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数以及小灯泡的实际功率是多少？ 【答案】（1）6Ω；（2）4.5V；3.375W 【详解】试题分析：（1）小灯泡正常发光时的电阻是RL=U2/P=（6V）2/6W=6Ω；（2）当滑动变阻器的滑片在P中点时，R总=6Ω+10Ω=16Ω，I=U总/R总=12V/16Ω=0.75A，电压表的示数为UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V；小灯泡的实际功率是P实=UL2/RL=（4.5V）2/6Ω =3.375W． 【考点定位】欧姆定律；电功率的计算 23．太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是某品牌太阳能热水器。 （1）与其他形式的能量相比，太阳能具有哪些优点? （写出两点即可） （2）若此太阳能热水器中装有140kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到 60°C，已知水的比热容 c=4.2×103J/(kg∙°C)，求热水器中的水所吸收的热量。 （3）如果水吸收的热量用燃气炉中的天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量的92%被水吸收，那么需要完全燃烧多少m3的天然气?  （已知天然气的热值 q=8.4×107J/m3，计算结果保留两位小数） 【答案】（1）太阳能优点是：节能、环保、经济、方便等；（2）2.94×107J；（3）0.38m3 【详解】解：（1）太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，它取之不尽用之不竭，是一种新型的能源，越来越被广泛利用。与其它形式的能量相比，太阳能节能、环保、经济、方便。 （2）由Q吸=cmΔt可得，水吸收的热量为 （3）由题意知，天然气完全燃烧放出的热量的92%被水吸收，根据 可得，天然气燃烧放出的热量为 由Q放=Vq可知，完全燃烧煤的体积为 答：（1）太阳能优点是：节能、环保、经济、方便等； （2）热水器中的水所吸收的热量2.94×107J； （3）需要完全燃烧0.38m3的天然气。 24．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，三角牌电吹风的主要技术参数如乙所示，求： 表乙 三角牌电吹风 ZJQF003 额定电压 220V 频率 50Hz 吹热风的功率 880W 吹冷风的功率 80W (1)当只闭合S1时，电动机正常工作，通过电动机的电流为多大？（小数点后保留两位） (2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，10min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？ (3)小明家的电能表如图丙所示，当小明家其它用电器都关闭，只有电吹风正常工作且吹热风时，在15min内电能表的转盘能转多少圈？ (4)小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少？ 【答案】(1)0.36A；(2)4.8×105J；(3)660r；(4)648W 【详解】解：(1)当只闭合S1时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，由表格数据可知，P冷=80W，由P=UI可得，通过电动机的电流 I==≈0.36A (2)当同时闭合S1、S2时，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，电热丝的功率 PR=P热﹣P冷=880W﹣80W=800W 10min内电流通过R产生的热量 Q=W=PRt=800W×10×60s=4.8×105J (2)电吹风正常工作并且吹热风时，15min消耗的电能 W=Pt=880×10﹣3kW×0.25h=0.22kW•h 电能表的转盘旋转的圈数 n=0.22kW•h×3000r/kW•h=660r (4)电热丝的电阻 R===60.5 当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为 P实===648W 答：(1) 通过电动机的电流为0.36A； (2) 10min内电流通过电热丝R产生的热量是4.8J； (3) 在15min内电能表的转盘能转660r； (4) 吹热风时电热丝R的实际功率为648W。 25．如图甲所示是市面上一款即热式电饮水机，真正实现即开即热的使用功能，得到了广泛应用，其电路原理如图乙，电热丝、（已知电阻）绕在出水管上，水经过出水首时被加热，选择不同控制开关S1、S2的状态，可以选择出沸水、热水或温水。出沸水时电路的电功率是，的电阻值为，水箱中水的初温是20oC，水的比热容，则： （1）出沸水时，电饮水机正常工作时的电流是多少A？ （2）出热水时电路的电功率时多少W？ （3）若该饮水机的加热效率是，小明关闭家里其它所有用电器，然后接了一杯，温度为50oC的热水，家中一铭牌被遮住的电能表转了45圈，则该电能表铭牌上应标有多少。 【答案】（1）10A；（2）1760W；（3） 【详解】解：（1）出沸水时电路的电功率是，根据P=UI，出沸水时，电饮水机正常工作时的电流是 （2）根据选择不同控制开关S1、S2的状态，两电阻可并联接入电路中，和可分别单独连入电路中。根据，电路的电阻越小（大），电路的功率越大（小），由并联电阻的规律，两电阻并联时电路的电阻最小，功率最大，此时出沸水；已知电阻，当单独连入电路中时，功率最小，出温水，当单独连入电路中时，功率较大，出热水。 R1的电阻值为，故出温水的功率为 根据并联电路各支可独立、工作互不影响，出热水时电路的电功率时多少 （3）若该饮水机的加热效率是，小明关闭家里其它所有用电器，然后接了一杯，温度为50oC的热水，温度为50oC的热水的质量为 水吸收的热量为 根据，则消耗的电能为 设电能表中标有，则有 n=3000 则该电能表铭牌上应标有。 答：（1）出沸水时，电饮水机正常工作时的电流是10A； （2）出热水时电路的电功率时1760W； （3）则该电能表铭牌上应标有。 26．如图甲所示，滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样，电源电压为8V且保持不变。当开关S闭合时，电流表A1和A2的指针偏转情况如图乙所示。求： (1)电阻R1的阻值 (2)通电100s，电流通过电阻R1产生的热量； (3)再次移动滑动变阻器R2的滑片P，使两电流表指针偏离零刻度的角度相同，此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。 【答案】(1)10Ω；(2)640J；(3)1.6W 【详解】(1)由图甲可知，滑动变阻器R2与电阻R1并联，电流表A1测量R2支路的电流，电流表A2是测量干路的电流。由图乙可知，A1的量程为0~0.6A，示数为0.4A，即I2=0.4A；A2的量程为0~3A，其示数为1.2A，即I=1.2A，因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流为 根据得R1的阻值为 (2)通电100s，R1产生的热量 (3)根据电流表两个量程知，当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时，电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍，即 根据并联电路的特点可知，滑片移动时，通过R1的电流I1不变，仍然为0.8A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知 所以可得 即 解得，根据得变阻器R2消耗的功率为 答：(1) 电阻R1的阻值为10Ω； (2) 电流通过电阻R1产生的热量为640J； (3) 此时滑动变阻器R2消耗的电功率为1.6W 27．现代生活水平不断提高，热水器已经进入了千家万户，如图是一种储水式电热水器，铭牌如图所示，若热水器水箱内装有50kg的水，正常加热40分钟，使水温升高了26℃。[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q煤气=3.9×107J/m³]求： （1）正常加热40分钟消耗的电能。 （2）计算该热水器的热效率。 （3）若不计热量损失，改用煤气进行加热，需要消耗多少m³的煤气（煤气完全燃烧）。 【答案】（1）6.24×106J；（2）87.5%；（3）0.14m³ 【详解】解：（1）加热时间 t=40min=2400s 正常加热40分钟消耗的电能 W=Pt=2600W×2400s=6.24×106J （2）水吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×26℃=5.46×106J 该热水器的热效率 η==87.5% （3）因为不计能量损失，所以 Q吸=Q放 需要消耗煤气的体积 V==0.14m³ 答：（1）正常加热40分钟消耗的电能是6.24×106J； （2）计算该热水器的热效率是87.5%； （3）若不计热量损失，改用煤气进行加热，需要消耗0.14m³的煤气（煤气完全燃烧）。 28．如图是一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积为，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。 （1）电池将太阳能转化为电能的效率是多少？ （2）若电动机正常工作时，将电能转化机械能的转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时受到的阻力为150N，则该车匀速行驶的速度是多少？ （3）上述电动机正常工作42min，损耗的能量全部被初温25℃、质量6kg的水吸收，则水升高的温度为多少？[]    【答案】（1）15%；（2）6.4m/s；（3）24℃ 【详解】解：（1）太阳能电池1s输出的电能为 W=UIt= 120V×10A×1s= 1200J 太阳能电池板1s接收的能量为 E= 1000J/ (m2s) ×8m2×1s=8000J 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为 （2）电动机工作时主要将电能转化为机械能，若转化效率是80%，则1s转化成的机械能为 输出功率为 由得，该车匀速行驶的速度 （3）电动机正常工作1s，损耗的能量 电动机正常工作42min，损耗的能量 水升高的温度 答：（1）电池将太阳能转化为电能的效率是15%； （2）该车匀速行驶的速度是6.4m/s； （3）水升高的温度为24℃。 29．若要使标有“6V3W”字样的小灯泡与一个的电阻串联后，接在9V的电源下。 （1）灯泡电阻（假设灯丝电阻不变）； （2）灯泡的实际功率。 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）假设灯丝电阻不变，由可得，灯泡电阻 （2）小灯泡与一个的电阻串联，则电路中的总电阻 电路中的电流 串联电路中电流处处相等，则灯泡的实际功率 答：（1）灯泡电阻为； （2）灯泡的实际功率为。 30．如图所示，甲是某型号电热水壶内部电路原理图（具有加热和保温功能），乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像，丙是家用电能表的铭牌参数。 （1）电水壶加热水后，求正常保温 10min消耗的电能； （2） 求电阻 R2的阻值； （3）某次用电高峰时，使用电水壶加热5min电能表转162转，求此时电热水壶的实际功率。 【答案】（1）1.2×105J；（2）181.5Ω；（3）648W 【详解】解：（1）由图知道，保温功率为0.2kW，电水壶正常保温10min消耗的电能为 （2）由图知道，加热功率为0.8kW，开关S接1时，电路为R1的简单电路，总电阻最小，电源电压不变，由可知，总功率最大，电水壶处于加热状态，则电阻 R1的阻值为 开关S接2时，两电阻串联，总电阻最大，电源电压不变，由可知，总功率最小，电水壶处于保温状态，则串联电路总电阻为 则电阻 R2的阻值为 （3）电能表转162转时，消耗的电能为 此时电热水壶的实际功率为 答：（1）电水壶加热水后，正常保温 10min消耗的电能为1.2×105J； （2） 电阻 R2的阻值为181.5Ω； （3）某次用电高峰时，使用电水壶加热5min电能表转162转，此时电热水壶的实际功率为648W。 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 $$