期中冲刺卷（计算题30道）-【刷好题】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．如图所示，电源电压为12V并且保持不变，电流表量程为0~3A。滑动变阻器的最大阻值为18Ω，为12Ω，小灯泡L上标有“3V 3W”字样。 （1）求灯泡正常发光时的电阻； （2）只闭合S，调节滑片的位置使灯泡正常工作，求滑动变阻器接入电路中的阻值； （3）闭合S、、，调节滑片的位置使以最大功率工作1min，求这1min内消耗的电能。 2．如图，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器标有“25Ω；1A”字样，灯泡L标有“3V”字样且阻值恒定，R1＝15Ω。只闭合S1时，电流表的示数为0.4A；只闭合S2时，电流表示数为0.3A。求： （1）电源电压； （2）灯泡的阻值RL； （3）只闭合S3时，在保证各元件安全的前提下，灯泡L的功率变化范围。 3．如图所示是信高使用的电热水器，它有加热和保温两种工作状态；小明同学从说明书上收集到如下信息和电热水器内部电路的电路图；S是电源开关，S0是温控开关；在1个标准大气压下，当水温低于60℃时，温控开关自动闭合开始加热，直到水沸腾之后转入保温状态；请你结合提供的参数解决以下问题：[已知水的比热容为4.2×103] 自身质量 30kg 水箱容量 50L 额定电压 220V 加热时的功率 4kW 保温时的功率 400W （1）计算电阻R2的大小； （2）通过计算说明该热水器应该配备的导线是（A“1.5mm2，10A”，B：“2.5nm2，20A”）中的哪一种？ （3）若该热水器的加热效率是84%，电热水器装满水，在1个标准大气压下，将水从60℃加热到沸腾需要多少时间？ （4）在用电高峰期，电热水器两端的实际电压会减小，从而导致实际电功率小于额定电功率；小丽认为电热水器实际功率比额定功率小，会更省电；你是否赞同她的说法？说明你的理由。    4．如图甲所示是小媛家新买的新型电热水壶，该电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120℃自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。已知电热水壶加热功率为1100W，保温功率为55W。求： （1）电热水壶处于加热状态时，电路中的电流； （2）电阻的阻值； （3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，已知发热盘质量为0.44kg，比热容为，若水壶的加热效率为80%，则经过多长时间S1才会断开？ 5．某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机．开关S1闭合后，S2接l、2时吹冷风，通过电动机的电流为0.1A；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110Ω。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W，电源电压为220V。试求： (1)吹冷风时，电动机的功率是多少？ (2)吹温风时，通过R1的电流是多少？ (3)吹热风时，R2的电阻是多少？（结果保留小数点后两位） 6．如图所示，图为某家用电水壶的简化电路图，表格中为其铭牌的部分参数，、为发热丝，其中。求： 型号 SDS-15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W （1）试分析当闭合，拨到“1”时，电水壶所处的状态； （2）电水壶的加热功率； （3）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能及电路中的电流； （4）的阻值。 7．近年来户外露营火爆，小林购置了一款多功能电煮锅用于户外露营如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关可以断开、接A或接B，和都是用于加热的纯电阻，下表是电煮锅的部分参数。（和的电阻值不随温度变化而变化） 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 550 1100 （1）电煮锅处于中温挡工作时，求电路中的电流大小； （2）求高温挡的功率； （3）为了在户外使用电煮锅来烫火锅，小林另外购置了一款户外电源，如图丙所示，其参数显示它能够存储2度电。求这个充满电的户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作多少分钟？      8．如图所示电路，电源电压不变，，灯泡标有“6V  12W”字样（小灯泡电阻不变）．求：（画出下列每小题的等效电路图） （1）只闭合时，灯泡L的功率为1.92W，则电源电压为多大? （2）只闭合，移动滑片P使灯泡的功率最小，此时滑动变阻器消耗的功率为；当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P至距a点处时，滑动变阻器消耗的功为，且．求（结果保留两位小数） 9．家庭浴室中常用灯暖型浴霸来加热空气，壮壮家浴室内浴霸由四只标有“220V 250W”的同规格发热灯组成，他测得浴室的体积为15 m3，当四只灯泡同时正常工作25min后，测得浴室内空气温度从13℃上升到28℃，［c空气=1.0×103J/(kg·℃)，ρ空气=1.2kg/m3］ （1）求浴室内空气吸收的热量； （2）如图所示是东东家用的电暖器的内部简单电路图，他想利用电暖气使浴室的温度由13℃升高到28℃，有500W和2000W两档加热，用2000W档正常工作所用时间约是8min（R为电热丝，R0为定值电阻，二者均不随温度发生改变，S为温控开关）．求电热丝R的电阻值； （3）通过计算说明用浴霸加热和用电暖器2000W档位加热时哪个更节能？并说明原因． 10．如图所示电路，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样．当滑动变阻器接入电路的阻值为Ra时灯泡的功率为P1，灯泡两端的电压为4V；当滑动变阻器接入电路的阻值为Rb时灯泡的功率为P2，且P1:P2=16:9，Rb=2Ra。电源电压与灯丝的阻值保持不变，求： （1）滑动变阻器两端允许加的最大电压； （2）电源电压。 11．如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压是220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，功率为44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流为1A。求： （1）使用风干功能时通过电动机的电流； （2）使用烘干功能时电阻R的阻值； （3）使用烘干功能1min消耗的电能。 12．如图甲所示，小亮家新买入一个电饭煲，他查阅使用说明书发现其内部简化电路如图乙所示，下表为其铭牌，和均为电热丝。 XX牌电饭煲 额定电压 额定功率 高温挡 低温挡 电源频率 求：（1）电饭煲在高温挡正常加热工作时的电流； （2）电路中的阻值； （3）电饭煲在低温挡正常工作，产生的热量。 13．学校教师办公室常用电热水壶烧水，如表为某品牌电热水壶的铭牌，请解答下列问题 （1）该电热水壶正常工作时的电流为多少安；（保留2位小数） （2）该电热水壶正常工作4min，产生的热量是多少焦耳； （3）工作中电热水壶通过导线接到电路里，为什么电热水壶的电热丝很热，而连接电热水壶和插座之间的导线却几乎不发热？ 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 水壶容积 1.0L 加热方式 底盘加热 14．如图是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，给电路供电，平均每晚路灯工作10h。太阳光照射5h能使规格是“24V 30W”的路灯正常工作3个晚上。求： （1）路灯正常工作时的电阻； （2）路灯正常工作时每晚消耗的电能； （3）若太阳能电池的光电转换效率为18%，求电池板吸收太阳能的功率。 15．如图所示，电阻R1为20Ω，电阻R2为30Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，求： （1）电路中的电流I； （2）电阻R2两端的电压； （3）通电100秒，电路消耗的总电能。 16．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。 17．某品牌电热水壶的部分技术参数如图所示，在其中装入质量为、初温为25℃的水，用该壶水将水加热到75℃。已知水的比热容，不计热量损失，求此过程中： （1）水吸收的热量； （2）电热水壶正常工作的时间。    18．如图甲所示，已知电源电压为且保持不变，电阻标有“，”的字样，是一个最大阻值为的滑动变阻器，电阻的额定电流为（不计温度对电阻的影响），求： （1）的阻值； （2）闭合S，当的阻值为时，的示数为，的示数为；当的阻值为时，的示数为，的示数为；已知，，，求的阻值； （3）在电路安全的前提下，小天同学用以上器材组成一个如图乙所示的电路，在、和中任选一个电阻分别连入电路的“”和“”处，组成不同的电路，在同一电路中两个电阻的功率之差如果超过，电路外的检测装置将自动报警，请通过计算和推导，判断哪些电路始终不会导致检测装置报警；哪些电路会导致检测装置报警，并计算报警时的取值范围。 19．如图甲所示是小明家新购置的一台小型煎饼机，部分简易电路如图乙所示，其中、是发热电阻（未画出），可通过单刀双掷开关控制保温和加热两个挡位，已知，，保温挡时的功率为220W，电源电压为220V。（发热电阻、阻值大小不变） （1）通过计算分析，煎饼机处于保温挡时发热电阻的工作情况，并将图乙中的简易电路补充完整（空白处画导线或发热电阻）； （2）煎饼机处于加热挡时，使0.9kg的鸡蛋饼温度升高20℃所花时间为100s，求这次工作的加热效率。[鸡蛋饼的比热容取] 20．如图所示是空调自动控制装置。已知R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表1所示。继电器的线圈电阻，左边控制电路的电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 表1 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 120 390 360 330 300 表2 电源 220V 50Hz 额定功率： 制冷2200W 制热2800W 质量 10kg （1）请通过计算说明空调的启动温度是多少℃？ （2）若空调的铭牌如表2所示，设夏季时空调每天以额定功率工作6h，每月按30天计算，该空调一个月消耗电能是多少？ （3）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，晓红认为可以适当增大线圈的匝数，请你说说该方法是否可行，并说明理由？ 21．小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示．她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，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，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少? (3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时，会出现的情况是什么? 22．在新农村建设中很多楼房顶部装有太阳能、电能两用热水器，该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的90%转化为水的内能，该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热．它的铭牌如表格所示．小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1 m2．他家所在的地区(晴天)每天接收太阳辐射的时间为8 h，太阳光照射地面时的辐射功率为900 J/(s·m2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900 J．已知g＝10 N/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3．当热水器内蓄满水时，求： (1)热水器对水平台面的压力和压强； (2)热水器每天接收的太阳辐射能使水升高的温度； (3)热水器将水从20 ℃加热到52.4 ℃所需的最短时间． 23．某大学利用电动巴土提供从学校到火车站的送站服务，两地相距10km，行驶中巴士所受阻力恒为1.2×103N，设巴土的电机将电能转化为机械能的效率为80%，牵引力F与车速倒数的关系如图。 （1）巴士轮胎表面的花纹是为了 摩擦；轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，搭载20名大学生后，巴士对地面的压强约增大 Pa； （2）由图像可知，巴士的速度越大牵引力越 ；当牵引力为2.4×103N时，巴士的速度为 m/s； （3）提供动力的电池电压为500V，总容量为120Ah．行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%，则巴士充满一次电最多能来回跑 趟。    24．对航站楼屋顶面进行科学合理的亮化是建设过程必不可少的环节。我们把问题简化为下面的情况来研究：A灯标有“6V 3W”的字样，B灯标有“6V 6W”的字样，滑动变阻器R规格“60Ω 1A”。A灯和B灯的电流随两端电压变化的图像如图甲所示。 （1）将A、B两灯串联接在某电源两端，若A灯恰好正常发光，至少计算出B灯的三个物理量。 （2）将A、B两灯并联接在6V电源两端，计算10min内电路消耗的电能？ （3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的5倍时，计算滑动变阻器的功率。 25．如图甲是时下家庭卫生间使用的新颖智能电热马桶盖。其内部电路结构如图乙所示，R是电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，通过开关S1和S2不同的连接方式，可以实现“高、中、低”三档加热功率的转换，其中高档功率为88W。 (1)当加热电路分别处于高档功率和低档功率时，开关S1和S2应如何连接？ (2)低温档的功率是多大？ (3)将智能电热马桶盖调至高温档正常加热，10s内可将质量为300g的马桶圈升高6℃，则马桶圈吸收的热量及电热效率分别是多少？（马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/（kg•℃） 26．某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断功能，其简化电路如图所示，S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃时自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态，S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出，已知电热水瓶保温功率44W，加热功率1000W。 （1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电流多大？ （2）闭合S3，电磁泵两端的电压为20V，已知R3的阻值200Ω，求电磁泵的功率？ （3）若水烧开后，S2没有自动断开，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量0.5kg，比热容为0.5×103J/(kg·℃)，设水烧开瞬间，发热盘温度为110℃不计热损失。 27．如图所示是某电饭煲的铭牌，在电饭煲中装有2kg的水，将其接入家庭电路中正常工作，把温水从50℃加热到100℃。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 28．如图甲所示的空气炸锅，它主要由电动机带动的电风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，利用高温空气来代替食用油，通过高功率的风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟，“无油烹饪，更加健康”。这个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)该空气炸锅低温挡正常工作时，求电路中的总电流； (2)某次使用过程小明关掉家中其他用电器，让空气炸锅高温挡正常工作30分钟，求该工作过程如图丙所示的电能表表盘转过的圈数； (3)该空气炸锅高温挡正常工作，将200g薯条从40℃加热到200℃，若不计热量损失，求需要加热的时间；[结果保留整数，不考虑薯条质量的变化，] (4)按国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。从用电安全角度考虑，试说明空气炸锅电源线都很短的原因。 29．如图所示电路，电源电压不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 12W”（电阻不变）．求：（画出下列每小题的等效电路图） （1）只闭合S1时，灯泡L的功率为1.92W，则电源电压为多大？ （2）只闭合S2，移动滑片P使灯泡的功率最小，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P至距a点处时，滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1＝P2．求P1 30．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样，电阻R的阻值为24Ω，当开关S1、S2闭合，滑片P滑到电阻R最右端时，小灯泡恰好正常发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，求： （1）小灯泡的电阻； （2）当开关S1闭合、S2断开，滑片P滑到电阻R的最左端时，2min内电流对灯泡所做的功； （3）整个电路的最大功率。    学科网（北京）股份有限公司 $$ 期中冲刺卷（计算题30道） 1．如图所示，电源电压为12V并且保持不变，电流表量程为0~3A。滑动变阻器的最大阻值为18Ω，为12Ω，小灯泡L上标有“3V 3W”字样。 （1）求灯泡正常发光时的电阻； （2）只闭合S，调节滑片的位置使灯泡正常工作，求滑动变阻器接入电路中的阻值； （3）闭合S、、，调节滑片的位置使以最大功率工作1min，求这1min内消耗的电能。 【答案】（1）3Ω；（2）9Ω；（3）1440J 【详解】解：（1）由得，灯泡正常发光时的电阻 （2）只闭合S，R1与灯泡串联，调节滑片的位置使灯泡正常工作，此时变阻器的电压为 由得，电路中电流为 由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路中的阻值 （3）闭合S、S1、S2，R1与R2并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，调节滑片的位置使R1以最大功率工作1min，此时电流表的示数最大为3A，R2的电流为 R1的电流为 这1min内R1消耗的电能 答：（1）灯泡正常发光时的电阻3Ω； （2）滑动变阻器接入电路中的阻值9Ω； （3）这1min内消耗的电能1440J。 2．如图，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器标有“25Ω；1A”字样，灯泡L标有“3V”字样且阻值恒定，R1＝15Ω。只闭合S1时，电流表的示数为0.4A；只闭合S2时，电流表示数为0.3A。求： （1）电源电压； （2）灯泡的阻值RL； （3）只闭合S3时，在保证各元件安全的前提下，灯泡L的功率变化范围。 【答案】（1）6V；（2）5Ω；（3）0.2W～1.8W 【详解】解：（1）只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.4A，根据欧姆定律知道，电源电压 U＝I1R1＝0.4A×15Ω＝6V （2）只闭合S2时，灯泡和R1串联，电流表测量电路电流，电流表示数为0.3A。根据欧姆定律知道，定值电阻两端的电压 U1＝IR1＝0.3A×15Ω＝4.5V 根据串联电路的电压特点知道，灯泡两端的电压 UL＝U﹣U1＝6V﹣4.5V＝1.5V 根据欧姆定律可知灯泡的阻值 （3）只闭合S3时，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。灯泡两端的电压为3V时，根据欧姆定律可知电路电流 灯泡L的功率 P1＝U灯I′＝3V×0.6A＝1.8W 滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流 灯泡L的功率 P2＝I″2RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W 在保证各元件安全的前提下，灯泡L的功率变化范围为0.2W～1.8W。 答：（1）电源电压为6V； （2）灯泡的阻值为5Ω； （3）只闭合S3时，在保证各元件安全的前提下，灯泡L的功率变化范围为0.2W～1.8W。 3．如图所示是信高使用的电热水器，它有加热和保温两种工作状态；小明同学从说明书上收集到如下信息和电热水器内部电路的电路图；S是电源开关，S0是温控开关；在1个标准大气压下，当水温低于60℃时，温控开关自动闭合开始加热，直到水沸腾之后转入保温状态；请你结合提供的参数解决以下问题：[已知水的比热容为4.2×103] 自身质量 30kg 水箱容量 50L 额定电压 220V 加热时的功率 4kW 保温时的功率 400W （1）计算电阻R2的大小； （2）通过计算说明该热水器应该配备的导线是（A“1.5mm2，10A”，B：“2.5nm2，20A”）中的哪一种？ （3）若该热水器的加热效率是84%，电热水器装满水，在1个标准大气压下，将水从60℃加热到沸腾需要多少时间？ （4）在用电高峰期，电热水器两端的实际电压会减小，从而导致实际电功率小于额定电功率；小丽认为电热水器实际功率比额定功率小，会更省电；你是否赞同她的说法？说明你的理由。    【答案】（1）121Ω；（2）B：“2.5nm2，20A”；（3）2500s；（4）见详解 【详解】解：（1）由电路图可知，当只闭合S时，只有R2工作，当S、S0都闭合时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点可知，当S、S0都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，热水器处于加热状态；当只闭合S时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，热水器处于保温状态； 由可知，R2的阻值 （2）由可知，热水器加热状态时干路中的总电流 所以该热水器应该配备的导线是B：“”。 （3）热水器中水的体积 由可知，热水器中水的质量 一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量 由可知，热水器消耗的电能 由可知，热水器加热的时间 （4）不赞同小丽的说法：因为烧水时消耗的电能是一定的，功率越小，时间会越长，散发的热量越多，所以实际功率较小时不会省电。 答：（1）电阻R2的大小为121Ω； （2）该热水器应该配备的导线是B：“”； （3）将水从60℃加热到沸腾需要的时间为2500s； （4）不赞同小丽的说法：因为烧水时消耗的电能是一定的，功率越小，时间会越长，散发的热量越多，所以实际功率较小时不会省电。 4．如图甲所示是小媛家新买的新型电热水壶，该电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120℃自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。已知电热水壶加热功率为1100W，保温功率为55W。求： （1）电热水壶处于加热状态时，电路中的电流； （2）电阻的阻值； （3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，已知发热盘质量为0.44kg，比热容为，若水壶的加热效率为80%，则经过多长时间S1才会断开？ 【答案】（1）5A；（2）；（3）2.5s 【详解】（1）闭合S1、S2时对水加热，处于加热状态，只有R1连入电路中。电路中的电流 （2）R1的电阻 断开S2时对水保温，处于保温状态，R1、R2串联，电路的总电阻 电阻的阻值 （3）由题意可知，当壶底发热盘温度达到120℃时，S2自动断开，发热盘吸收的热量 热水壶消耗的电能 经过的时间 答：（1）电热水壶处于加热状态时，电路中的电流是5A； （2）电阻的阻值是； （3）则经过2.5s时，S1才会断开。 5．某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机．开关S1闭合后，S2接l、2时吹冷风，通过电动机的电流为0.1A；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110Ω。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W，电源电压为220V。试求： (1)吹冷风时，电动机的功率是多少？ (2)吹温风时，通过R1的电流是多少？ (3)吹热风时，R2的电阻是多少？（结果保留小数点后两位） 【答案】(1)22W (2)2A (3)75.86Ω 【详解】（1）由电路图可知，开关S1闭合后，S2接1、2时吹冷风时，电路中只有电动机，电动机功率为 （2）由电路图可知，S2接2、3时吹温风时，电路中电动机和电阻R1并联，通过R1的电流为 （3）由电路图可知，S2接3、4时吹热风时，电路中电动机、电阻R1和电阻R2并联，电路总电流为 通过R2的电流为 电阻R2的阻值为 6．如图所示，图为某家用电水壶的简化电路图，表格中为其铭牌的部分参数，、为发热丝，其中。求： 型号 SDS-15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W （1）试分析当闭合，拨到“1”时，电水壶所处的状态； （2）电水壶的加热功率； （3）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能及电路中的电流； （4）的阻值。 【答案】（1）见解析；（2）1210W；（3）1.2×104J，0.18A；（4）1170Ω 【详解】解：（1）当闭合，拨至“1”时，只有工作，电水壶的功率；当闭合，拨至“2”时，和串联，电水壶的功率；因为，则，即当闭合，拨至“1”时，电水壶处于加热状态。 （2）电热水壶的加热功率为 （3）电水壶处于保温档时，正常工作5min消耗的电能为 电路中的电流为 （4）电水壶处于保温档时，功率为40W，且和串联，则R1的阻值为 答：（1）当闭合，拨到“1”时，电水壶所处加热状态； （2）电水壶的加热功率为1210W； （3）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能为，电路中的电流为0.18A； （4）R1的阻值为1170Ω。 7．近年来户外露营火爆，小林购置了一款多功能电煮锅用于户外露营如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关可以断开、接A或接B，和都是用于加热的纯电阻，下表是电煮锅的部分参数。（和的电阻值不随温度变化而变化） 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 550 1100 （1）电煮锅处于中温挡工作时，求电路中的电流大小； （2）求高温挡的功率； （3）为了在户外使用电煮锅来烫火锅，小林另外购置了一款户外电源，如图丙所示，其参数显示它能够存储2度电。求这个充满电的户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作多少分钟？      【答案】（1）5A；（2）2200W；（3）158.3min 【详解】解：由可知，当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；当开关S1闭合，S2接A时，此时R2被短路，电路中只有R1一个电阻，此时为中温挡；当开关S1闭合，S2接B时，此时电路为并联电路，根据并联电路电阻规律可知，此时电路总电阻最小，功率最大，为高温挡。 （1）由可得，电煮锅处于中温挡工作时，电路中的电流大小为 （2）由题可得，R1的阻值为 当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；此时电路的总电阻 根据串联电路电阻规律可得 由可知，高温挡的功率 （3）电煮锅在高温挡工作15min消耗的电能 剩余的电能 由可得，在低温挡工作的时间为 答：（1）电煮锅处于中温挡工作时，求电路中的电流为5A； （2）高温挡的功率为2200W； （3）这个充满电的户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作158.3min。 8．如图所示电路，电源电压不变，，灯泡标有“6V  12W”字样（小灯泡电阻不变）．求：（画出下列每小题的等效电路图） （1）只闭合时，灯泡L的功率为1.92W，则电源电压为多大? （2）只闭合，移动滑片P使灯泡的功率最小，此时滑动变阻器消耗的功率为；当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P至距a点处时，滑动变阻器消耗的功为，且．求（结果保留两位小数） 【答案】(1)12V；(2)10.67W． 【详解】(1)只闭合时，电路为L和R1的串联电路，等效电路图如图甲所示． 图甲       由可得， 灯泡的电阻 RL， 串联电路中电流处处相等，由可得，电路中的电流 ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源电压 ； (2)只闭合时，等效电路图如图乙所示： 图乙 当S1、S2、S3都闭合时，等效电路图如图丙所示： 图丙 图乙中，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，此时电路中的电流 ， 滑动变阻器消耗的功率 ， 图丙中，移动滑片P至距a点处时，滑动变阻器接入电路中的电阻为，则滑动变阻器消耗的功率 P2， ， ， ． 答：(1)电源电压是12V； (2)滑动变阻器的功率是10.67W． 9．家庭浴室中常用灯暖型浴霸来加热空气，壮壮家浴室内浴霸由四只标有“220V 250W”的同规格发热灯组成，他测得浴室的体积为15 m3，当四只灯泡同时正常工作25min后，测得浴室内空气温度从13℃上升到28℃，［c空气=1.0×103J/(kg·℃)，ρ空气=1.2kg/m3］ （1）求浴室内空气吸收的热量； （2）如图所示是东东家用的电暖器的内部简单电路图，他想利用电暖气使浴室的温度由13℃升高到28℃，有500W和2000W两档加热，用2000W档正常工作所用时间约是8min（R为电热丝，R0为定值电阻，二者均不随温度发生改变，S为温控开关）．求电热丝R的电阻值； （3）通过计算说明用浴霸加热和用电暖器2000W档位加热时哪个更节能？并说明原因． 【答案】（1）2.7×105J；（2）24.2Ω；（3）用电暖器2000W档位加热时更节能，详见解析 【详解】（1）空气的质量为m=ρ空气V=1.2kg/m3×15m3=18kg， 空气吸收的热量：Q吸=c空气mΔt=1.0×103J/（kg•℃）×18kg×（28℃-13℃）=2.7×105J； （2）当开关S闭合时，只有R的简单电路，电路中电阻最小，处于加热状态；电阻R的阻值：R==24.2Ω； （3）浴霸加热消耗的电能：W浴=Pt=4×250W×25×60s=1.5×106J， 用电暖器2000W档位加热消耗的电能：W电=P加t=2000W×8×60s=9.6×105J， 由于W浴＞W电，所以用电暖器2000W档位加热时更节能，由于浴霸加热时电能有一部分要转化成光能，所以消耗的电能多． 答：（1）浴室内空气吸收的热量是2.7×105J； （2）电阻R的阻值是24.2Ω； （3）用电暖器2000W档位加热时更节能，详见解析（3）． 10．如图所示电路，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样．当滑动变阻器接入电路的阻值为Ra时灯泡的功率为P1，灯泡两端的电压为4V；当滑动变阻器接入电路的阻值为Rb时灯泡的功率为P2，且P1:P2=16:9，Rb=2Ra。电源电压与灯丝的阻值保持不变，求： （1）滑动变阻器两端允许加的最大电压； （2）电源电压。 【答案】（1）20V；（2）6V 【详解】解：（1）滑动变阻器两端允许加的最大电压 （2）因为 化简得 由于 滑片P在a处时，电源电压      ① 滑片P在b处时，电源电压     ②    ① 、②式联立解得 答：（1）滑动变阻器两端允许加的最大电压为20V； （2）电源电压为6V。 11．如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压是220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，功率为44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流为1A。求： （1）使用风干功能时通过电动机的电流； （2）使用烘干功能时电阻R的阻值； （3）使用烘干功能1min消耗的电能。 【答案】（1）0.2A；（2）220Ω；（3）15840J 【详解】解：（1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作，根据P=UI可得，通过电动机的电流 （2）当开关S1、S2均闭合时，R和电动机M并联，电源电压U=220V，通过R的电流I2=1A，R的阻值为 （3）电阻R的功率 P2=UI2=220V×1A=220W 总功率 P=P1+P2=44W+220W=264W 使用烘干功能1min消耗的电能 W=Pt2=264W×60s=15840J 答：（1）使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A； （2）使用烘干功能时电阻R的阻值为220Ω； （3）使用烘干功能1min消耗的电能是15840J。 12．如图甲所示，小亮家新买入一个电饭煲，他查阅使用说明书发现其内部简化电路如图乙所示，下表为其铭牌，和均为电热丝。 XX牌电饭煲 额定电压 额定功率 高温挡 低温挡 电源频率 求：（1）电饭煲在高温挡正常加热工作时的电流； （2）电路中的阻值； （3）电饭煲在低温挡正常工作，产生的热量。 【答案】（1）5A；（2）；（3） 【详解】解：（1）高温挡工作时的电流为 （2）当开关、闭合时，电饭煲处于高温挡，电路中只有在工作，则 （3）当只有开关闭合时，电饭煲处于低温挡，、串联，电路总电阻为 大小为 电路中电流为 电流通过产生的热量为 答：（1）电饭煲在高温挡正常加热工作时的电流为1A； （2）电路中R1的阻值为44Ω； （3）电饭煲在低温挡正常工作1min，R2产生的热量为15840J。 13．学校教师办公室常用电热水壶烧水，如表为某品牌电热水壶的铭牌，请解答下列问题 （1）该电热水壶正常工作时的电流为多少安；（保留2位小数） （2）该电热水壶正常工作4min，产生的热量是多少焦耳； （3）工作中电热水壶通过导线接到电路里，为什么电热水壶的电热丝很热，而连接电热水壶和插座之间的导线却几乎不发热？ 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 水壶容积 1.0L 加热方式 底盘加热 【答案】（1）4.55A；（2）2.4×105J；（3）见解析 【详解】解：（1）解该电热水壶正常工作的电流是 （2）该电热水壶产生的热量是 （3）电热水壶在使用时，电热丝和导线串联，则电流相同，通电时间也相同，根据焦耳定律公式Q=I2Rt 可知，因为电热丝的电阻比较大，所以电阻丝产生的热量大于导线产生的热量，从而出现电热丝很热，而与电热丝相连的导线却几乎不发热。 答：（1）该电热水壶正常工作时的电流为4.55A； （2）该电热水壶正常工作4min，产生的热量是； （3）见解析。 14．如图是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，给电路供电，平均每晚路灯工作10h。太阳光照射5h能使规格是“24V 30W”的路灯正常工作3个晚上。求： （1）路灯正常工作时的电阻； （2）路灯正常工作时每晚消耗的电能； （3）若太阳能电池的光电转换效率为18%，求电池板吸收太阳能的功率。 【答案】（1）19.2Ω；（2）；（3）1kW。 【详解】解：（1）由路灯的规格是“24V 30W”可知其正常工作时的电阻为 （2）灯正常工作时每晚消耗的电能为 （3）路灯正常工作3晚需消耗电能为 若设太阳能电池吸收太阳能的功率为，则有 即 答：（1）路灯正常工作时的电阻为19.2Ω； （2）路灯正常工作时每晚消耗的电能为； （3）电池板吸收太阳能的功率为1kW。 15．如图所示，电阻R1为20Ω，电阻R2为30Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，求： （1）电路中的电流I； （2）电阻R2两端的电压； （3）通电100秒，电路消耗的总电能。 【答案】（1）0.12A；（2）3.6V；（3）72J 【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，由欧姆定律可知，电路中的电流为 （2）电阻R2两端的电压为 （3）通电100秒，电路消耗的总电能为 答：（1）电路中的电流为0.12A； （2）电阻R2两端的电压为3.6V； （3）通电100秒，电路消耗的总电能为72J。 16．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。 17．某品牌电热水壶的部分技术参数如图所示，在其中装入质量为、初温为25℃的水，用该壶水将水加热到75℃。已知水的比热容，不计热量损失，求此过程中： （1）水吸收的热量； （2）电热水壶正常工作的时间。    【答案】（1）；（2）420s 【详解】解：（1）根据可得，水吸收的热量为 （2）根据可得，电热水壶正常工作的时间为 答：（1）水吸收的热量为； （2）电热水壶正常工作的时间为420s。 18．如图甲所示，已知电源电压为且保持不变，电阻标有“，”的字样，是一个最大阻值为的滑动变阻器，电阻的额定电流为（不计温度对电阻的影响），求： （1）的阻值； （2）闭合S，当的阻值为时，的示数为，的示数为；当的阻值为时，的示数为，的示数为；已知，，，求的阻值； （3）在电路安全的前提下，小天同学用以上器材组成一个如图乙所示的电路，在、和中任选一个电阻分别连入电路的“”和“”处，组成不同的电路，在同一电路中两个电阻的功率之差如果超过，电路外的检测装置将自动报警，请通过计算和推导，判断哪些电路始终不会导致检测装置报警；哪些电路会导致检测装置报警，并计算报警时的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【详解】解：（1）电阻标有“，”的字样，表示这个电阻的额定电压为，额定功率为，由 可得的阻值 （2）由图甲知，三个电阻串联，电压表测和两端的电压，电压表测和两端的电压，由串联电路特点可知当的阻值为时 由欧姆定律得 ① 因为 所以 即 ② 同理，当的阻值为时 因为 ， 所以 即 ③ ②③得 解得：，所以 将、代入①可得 （3）已知的额定电压，额定功率，由可得正常工作电流 变阻器最大值，，额定电流，电阻分别连入电路的“”和“”处两电阻串联，则 ①若将和分别接入、间，由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流 由可得，两电阻的电功率之差为 不会导致检测装置报警； ②若将和分别接入、间，电路中最大电流 此时变阻器连入阻值最小，此时正常工作，即，R2的电功率为 两电阻的电功率之差为 由串联电路特点、欧姆定律和电功率公式可得的功率 当时，的功率有最大值 此时的功率 两电阻功率差不超过； ③若将和分别接入、间，若连入阻值为0，功率为0，则 两电阻功率差大于，检测装置会报警； 根据已知条件，当两电阻功率差不超过，检测装置不会报警；由串联电路特点、欧姆定律和电功率公式有 即 解得：、（舍去），即当时，检测装置不会报警，所以报警时变阻器的取值范围为。 答：（1）的阻值为； （2）的阻值为； （3）和、和分别接入电路始终不会导致检测装置报警，和分别接入电路会导致检测装置报警，报警时的取值范围。 19．如图甲所示是小明家新购置的一台小型煎饼机，部分简易电路如图乙所示，其中、是发热电阻（未画出），可通过单刀双掷开关控制保温和加热两个挡位，已知，，保温挡时的功率为220W，电源电压为220V。（发热电阻、阻值大小不变） （1）通过计算分析，煎饼机处于保温挡时发热电阻的工作情况，并将图乙中的简易电路补充完整（空白处画导线或发热电阻）； （2）煎饼机处于加热挡时，使0.9kg的鸡蛋饼温度升高20℃所花时间为100s，求这次工作的加热效率。[鸡蛋饼的比热容取] 【答案】（1）见解析；（2） 【详解】解：（1）保温挡时的功率为220W，则保温挡的总电阻为 所以保温挡时、串联，故电路图设计如下： （2）由（1）可知，S接a时是高温挡，此时只有工作，则高温挡功率为 则消耗的电能为 鸡蛋饼吸收的热量为 则这次工作的加热效率为 答：（1）见解析； （2）这次工作的加热效率为。 20．如图所示是空调自动控制装置。已知R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表1所示。继电器的线圈电阻，左边控制电路的电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 表1 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 120 390 360 330 300 表2 电源 220V 50Hz 额定功率： 制冷2200W 制热2800W 质量 10kg （1）请通过计算说明空调的启动温度是多少℃？ （2）若空调的铭牌如表2所示，设夏季时空调每天以额定功率工作6h，每月按30天计算，该空调一个月消耗电能是多少？ （3）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，晓红认为可以适当增大线圈的匝数，请你说说该方法是否可行，并说明理由？ 【答案】（1）25℃；（2）396kW·h；（3）不可行，见解析 【详解】解：（1）当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调开始工作。由得，电路启动时的总电阻为 此时热敏电阻的阻值为 对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。 （2）由铭牌可知，空调每月工作时间为 空调的制冷功率为 则空调一个月消耗的电能为 （3）不可行，增大线圈匝数时，线圈电阻改变不大，对电流影响很小，但是会导致电磁铁磁性增强，结果是在电流较小（热敏电阻R更大，温度更低）的情况下，就能产生足够的磁力将衔铁吸下来，即该方法会降低空调的启动温度。 答：（1）启动温度是25℃； （2）空调一个月消耗电能为396kW·h； （3）该方法不可行，该方法会降低空调的启动温度。 21．小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示．她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，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，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少? (3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时，会出现的情况是什么? 【答案】(1)6Ω    (2)4.5V   9W    (3)小灯泡会被烧坏 【详解】由电路图可知，灯光与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压。 （1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为6W，根据P=U2/R可得，灯泡的电阻： RL=U2/PL=（6V）2/6W=6Ω （2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，接入电路的电阻R=10Ω∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴根据欧姆定律可得，电路中的电流： I=U/（RL+R）=12V/（6Ω+10Ω）=0.75A； 电压表的示数： UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V， 电路消耗的总功率： P=UI=12V×0.75A=9W； （3）当滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，因电源的电压比灯泡两端的电压大得多，故灯泡会被烧坏。 22．在新农村建设中很多楼房顶部装有太阳能、电能两用热水器，该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的90%转化为水的内能，该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热．它的铭牌如表格所示．小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1 m2．他家所在的地区(晴天)每天接收太阳辐射的时间为8 h，太阳光照射地面时的辐射功率为900 J/(s·m2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900 J．已知g＝10 N/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3．当热水器内蓄满水时，求： (1)热水器对水平台面的压力和压强； (2)热水器每天接收的太阳辐射能使水升高的温度； (3)热水器将水从20 ℃加热到52.4 ℃所需的最短时间． 【答案】（1）水的质量m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg， 热水器对水平台的压力：F=G=（m器+m水）g=（50kg+150kg）×10N/kg=2000N， 热水器对水平台的压强：p==20000Pa； （2）热水器每天接受的太阳辐射能：W=900J/（s．m2）×8×3600s×2.0m2=5.184×107J， 水吸收的热量：Q吸=70%W=70%×5.184×107J=3.6288×107J， 由于水的体积V=150L=0.15m3， 水的质量：m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg， ∵Q=cm△t，故水升高的温度：△t==57.6℃； （3）热水器将水从20℃加热到52.4℃所吸收的热量： Q吸′=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg．℃）×150kg×（52.4℃﹣20℃）=2.0412×107J， 热水器利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热，时间最短，假设此时的时间为t， ∵W=Pt，则Q吸′=90%×Pt+70%×900J/（s．m2）×t×2.0m2=4860W×t ∴需要加热的时间：t==4200s． 答：（1）热水器对水平台面的压力为2000N；压强为20000Pa； （2）热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度为57.6℃； （3）热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间为4200s． 【详解】（1）水的质量m水 =ρV=1.0×10^3 kg/m3 ×0.15m3 =150kg， 热水器对水平台的压力：F=G=（m器 +m水 ）g=（50kg+150kg）×10N/kg=2000N， 热水器对水平台的压强：P=F/S=2000N/0.1m2=20000Pa； （2）热水器每天接受的太阳辐射能：W=900J/（s•m2 ）×8×3600s×2.0m2=5.184×107 J， 水吸收的热量：Q吸 =70%W=70%×5.184×107 J=3.6288×107 J， 水的体积V=150L=0.15m3 ， 水的质量：m水 =ρV=1.0×103 kg/m3 ×0.15m3 =150kg， Q=Cm△t， 则水升高的温度：△t=Q吸/Cm水=3.6288×107J/4.2×103J/(kg•℃)×150kg=57.6℃； （3）热水器将水从20℃加热到52.4℃所吸收的热量： Q吸 ′=cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg•℃）×150kg×（52.4℃-20℃）=2.0412×107 J， 热水器利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热，时间最短，假设此时的时间为t， W=Pt，则Q吸 ′=90%×Pt+70%×900J/（s•m2 ）×t×2.0m2 =4860W×t 所以需要加热的时间：t=Q′吸/4860W=2.0412×107J/4860W=4200s 23．某大学利用电动巴土提供从学校到火车站的送站服务，两地相距10km，行驶中巴士所受阻力恒为1.2×103N，设巴土的电机将电能转化为机械能的效率为80%，牵引力F与车速倒数的关系如图。 （1）巴士轮胎表面的花纹是为了 摩擦；轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，搭载20名大学生后，巴士对地面的压强约增大 Pa； （2）由图像可知，巴士的速度越大牵引力越 ；当牵引力为2.4×103N时，巴士的速度为 m/s； （3）提供动力的电池电压为500V，总容量为120Ah．行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%，则巴士充满一次电最多能来回跑 趟。    【答案】 增大 6×104 小 5 5 【详解】（1）巴士轮胎表面的花纹是为了在压力一定时，利用增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力；根据常识知道，大学生的重力约为600N，若搭载20名大学生后，则对地面的压力增加约是 又因为轮胎与地面接触的总面积是：S=0.2m2，所以巴士对地面增大的压强是 （2）由图象知道，牵引力与速度的倒数成正比，即牵引力与速度成反比，所以牵引力越大，速度越小；由图象知道，当牵引力是：F1=1.2×103 N时，速度的倒数是：，所以当牵引力是：F=2.4×103 N时，速度的倒数为0.2，故巴士的速度是 （3）由于提供动力的电池电压是500V，总容量是120Ah，所以储存的总电能是 由于行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%，则实际能消耗的电能是 由于巴士的电机将电能转化为机械能的效率是80%，所以能获得的机械能（即有用能量）是 所以，总共能行驶的距离是 即巴士充满一次电最多能来回跑的趟数是 趟 24．对航站楼屋顶面进行科学合理的亮化是建设过程必不可少的环节。我们把问题简化为下面的情况来研究：A灯标有“6V 3W”的字样，B灯标有“6V 6W”的字样，滑动变阻器R规格“60Ω 1A”。A灯和B灯的电流随两端电压变化的图像如图甲所示。 （1）将A、B两灯串联接在某电源两端，若A灯恰好正常发光，至少计算出B灯的三个物理量。 （2）将A、B两灯并联接在6V电源两端，计算10min内电路消耗的电能？ （3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的5倍时，计算滑动变阻器的功率。 【答案】（1）2V；4Ω；1W；（2）5400J；（3）2W 【详解】解：（1）因A灯正常发光，所以A灯的额定电流 因串联电路各处电流都相等，所以通过B灯的电流也为0.5A，由图甲可知，此时B灯两端电压UB实=2V；此时B灯的电阻 B灯的实际功率 PB实=UB实IB=2V×0.5A=1W （2）将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率 P=PA+PB=3W+6W=9W 10min内电路消耗的电能 W=Pt=9W×10×60s=5400J （3）将A灯与滑动变阻器串联接在12V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的5倍，所以，由P=I2R可知，滑动变阻器R与此时A灯泡的电阻关系 R=5RA 由U=IR可知 UR=5UA′ 则灯泡两端的电压 变阻器两端的电压 由图像甲可知，此时电路中的电流I=0.2A，滑动变阻器的功率 PR=URI=10V×0.2A=2W 答：（1）此时B灯两端电压为2V；B灯的电阻为4Ω；B灯的实际功率为1W； （2）10min内电路消耗的电能为5400J； （3）滑动变阻器的功率为2W。 25．如图甲是时下家庭卫生间使用的新颖智能电热马桶盖。其内部电路结构如图乙所示，R是电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，通过开关S1和S2不同的连接方式，可以实现“高、中、低”三档加热功率的转换，其中高档功率为88W。 (1)当加热电路分别处于高档功率和低档功率时，开关S1和S2应如何连接？ (2)低温档的功率是多大？ (3)将智能电热马桶盖调至高温档正常加热，10s内可将质量为300g的马桶圈升高6℃，则马桶圈吸收的热量及电热效率分别是多少？（马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/（kg•℃） 【答案】(1)见解析；(2)22W；(3)880J，90% 【详解】解(1)当开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由P=UI=可知，电路的功率最大，处于高温档；当开关S1断开、S2接b时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，电路的功率最小，处于低温档。 (2)因为 ， 则 根据可知，U不变，P与R成正比，即 则 (3)马桶圈吸收的热量 消耗的电能 W=Pt= 电热效率分别是 ==90% 答：(1)见解析。 (2)低温档的功率是22W。 (3)马桶圈吸收的热量；电热效率分别是90%。 26．某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断功能，其简化电路如图所示，S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃时自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态，S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出，已知电热水瓶保温功率44W，加热功率1000W。 （1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电流多大？ （2）闭合S3，电磁泵两端的电压为20V，已知R3的阻值200Ω，求电磁泵的功率？ （3）若水烧开后，S2没有自动断开，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量0.5kg，比热容为0.5×103J/(kg·℃)，设水烧开瞬间，发热盘温度为110℃不计热损失。 【答案】（1）0.2A；（2）20W；（3）2.5s 【详解】解：（1）由图可知，闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，处于加热状态；只闭合开关S1时，只有电阻R2工作，电路的总电阻最大，由可知电功率最小，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。 电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R2工作，电路中的电流 （2）闭合S1、S3时，电动机和电阻R3串联，电磁泵两端的电压为20V，已知R3的阻值200Ω，电阻R3两端的电压 U3=U-U泵=220V-20V=200V 电路中的电流 电磁泵的电功率 P泵=U泵I'=20V×1A=20W （3）瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量 Q吸=c水mΔt=0.5×103J/(kg·℃)×0.5kg×(120℃-110℃)=2500J 瓶里的水烧干后，S2没有自动断开（仍然是加热状态），不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即 W=Q放=Q吸 水烧干后到S1断开所需的时间 答：（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电流是0.2A； （2）闭合S3，电磁泵的电功率为20W； （3）若水烧开后，S2没有自动断开，经过2.5s，S1才会断开。 27．如图所示是某电饭煲的铭牌，在电饭煲中装有2kg的水，将其接入家庭电路中正常工作，把温水从50℃加热到100℃。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 【答案】（1）；（2）525s。 【详解】（1）2kg水从50℃加热到100℃吸收的热量： ； （2）由变形可得，电饭煲消耗的电能： ， 加热所需要的时间 。 28．如图甲所示的空气炸锅，它主要由电动机带动的电风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，利用高温空气来代替食用油，通过高功率的风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟，“无油烹饪，更加健康”。这个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)该空气炸锅低温挡正常工作时，求电路中的总电流； (2)某次使用过程小明关掉家中其他用电器，让空气炸锅高温挡正常工作30分钟，求该工作过程如图丙所示的电能表表盘转过的圈数； (3)该空气炸锅高温挡正常工作，将200g薯条从40℃加热到200℃，若不计热量损失，求需要加热的时间；[结果保留整数，不考虑薯条质量的变化，] (4)按国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。从用电安全角度考虑，试说明空气炸锅电源线都很短的原因。 【答案】(1)3.5A (2)1980r (3)79s (4)见解析 【详解】（1）当S断开时，R1、R2串联，当S闭合时，只有R1工作；根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻；电源电压不变，由可知，当S断开时，R1、R2串联，电路中的电阻最大，电功率最小，空气炸锅处于低温挡；当S闭合时，只有R1工作，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅处于高温挡。由P＝UI可知，空气炸锅低温挡正常工作时，通过电动机的电流为 通过R1、R2的电流为 此时电路中的总电流为 （2）高温挡工作时的总功率为 根据可得，让空气炸锅高温挡正常工作30分钟，消耗的电能为 电能表上的参数“3000r/kW·h”表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过3000圈，则电路消耗0.66kW·h的电能，电能表表盘转过的圈数为 （3）薯条吸收的热量为 不计热量损失，空气炸锅加热消耗的电能为 根据可得，需要加热的时间为 （4）在家庭电路电压一定情况下，用电器功率越大，线路中的电流就越大，再根据焦耳定律Q＝I2Rt分析可知，在电流较大的情况下，如果导线越长，电阻R就越大，在相同时间内线路中产生的热量就越多，会造成能源浪费和安全隐患，所以按国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。 29．如图所示电路，电源电压不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 12W”（电阻不变）．求：（画出下列每小题的等效电路图） （1）只闭合S1时，灯泡L的功率为1.92W，则电源电压为多大？ （2）只闭合S2，移动滑片P使灯泡的功率最小，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P至距a点处时，滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1＝P2．求P1 【答案】（1）12V（2）10.67W 【详解】（1）只闭合S1时，等效电路图如下图所示： 由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝3Ω，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝I2R可得，电路中的电流：I＝＝＝0.8A，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（R1+RL）＝0.8A×（12Ω+3Ω）＝12V； （2）只闭合S2时，等效电路如图甲所示；当S1、S2、S3都闭合时，等效电路图如图乙所示： 图甲中，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，此时电路中的电流I1＝，滑动变阻器的电功率P1＝I12R2＝（）2R2，图乙中，移动滑片P至距a点处时，接入电路中的电阻为R2，则滑动变阻器功率P2＝，由P1＝P2可得：（）2R2＝×，解得：R2＝2RL＝2×3Ω＝6Ω，则P1＝I12R2＝（）2R2＝（）2×6Ω≈10.67W． 30．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样，电阻R的阻值为24Ω，当开关S1、S2闭合，滑片P滑到电阻R最右端时，小灯泡恰好正常发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，求： （1）小灯泡的电阻； （2）当开关S1闭合、S2断开，滑片P滑到电阻R的最左端时，2min内电流对灯泡所做的功； （3）整个电路的最大功率。    【答案】（1）12Ω；（2）40J；（3）4.5W 【详解】解：（1）由知道，小灯泡的电阻为 （2）当开关S1、S2闭合，滑片P滑到电阻R最右端时，灯泡L和滑动变阻器R并联，因灯泡正常发光，所以由并联电路的电压特点知道，电源电压为 U=UL=6V 当开关S1闭合、S2断开，电路为灯泡L和滑动变阻器R的串联电路，滑片P滑到电阻R的最左端时，其阻值为最大值24Ω，电路中的电流为 2min内电流对灯泡所做的功为 （3）当开关S1、S2闭合，滑片P滑到电阻R最右端时，L和R并联，整个电路的功率最大，此时灯正常发光，PL=3W，电源电压不变，则滑动变阻器R的功率为 则整个电路的最大功率为 P总=PL+PR=3W+1.5W=4.5W 答：（1）小灯泡的电阻为12Ω； （2）2min内电流对灯泡所做的功为40J； （3）整个电路的最大功率为4.5W。 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 $$