第十八章 电功率（计算题30道）-【刷好题】2024-2025学年九年级物理上册热点题型专练（2024人教版）

计算题30道（实验题30道） 1．如图所示，是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为，小灯泡标有“2.5V”字样，假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关，移动滑动变阻器滑片至某一位置时，电压表和电流表示数分别如图甲、乙所示。 (1)请写出电压表、电流表的读数； (2)求此时小灯泡的实际功率； (3)求小灯泡的额定功率。 2．某款温度可调节的电热眼罩如图（a）所示，其内部电路简化图如（b）所示。电源电压为8V，R1为发热电阻，阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，最大阻值为6Ω。求： (1)最高温工作时，R1的功率是多少? (2)最低温工作10min，R1产生的热量是多少? (3)该眼罩电源电压为8V，是由蓄电池提供的，其电池容量为2000mA·h，mA是电流的单位，h是时间的单位，则蓄电池充满电后，储存的电能是多少? 3．如图所示的电路中，电源两端电压为3V且保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.3A。求： (1)R1的阻值； (2)电阻R2的电功率。 4．中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表所示。煮茶器中装有1kg初温为20℃的水，在标准大气压下，用时300s将水刚好加热到沸腾。【已知水的比热容】求： 额定电压 220V 保温挡功率 100W 加热挡功率 900W (1)煮茶器中水加热至沸腾时吸收的热量； (2)闭合开关S1和S₂，加热挡正常工作加热300s，整个电路产生的热量； (3)只闭合开关S₁，在保温挡正常工作时，R1的阻值。 5．在比较不同物质吸热情况的实验中，用额定功率为300W的电加热器加热水，如图所示。在电加热器正常工作时，获得的数据如下表。 物质 质量/kg 初温/℃ 加热时间/s 末温/℃ 水 0.3 20 120 40 已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)水吸收的热量； (2)电加热器的效率。 6．如图所示的电路中，电源两端电压并保持不变，电阻的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表示数是0.5A。求： (1)通过电阻的电流。 (2)电阻的阻值。 (3)10s内整个电路消耗的电能。 7．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 8．如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.2A。求： (1)电源电压； (2)R2的电流； (3)通电10s，整个电路电流所做的功为多少焦。 9．如图所示的电路，电源电压不变，电阻R1的阻值为10Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2)电源的电压； (3)通电5min，电阻R1产生的热量。 10．如图甲所示，是一款便携式热封口机，工作时发热电阻快速升温，熔化塑料实现封口。图乙是其原理电路图，其中电源电压，。 (1)20s内电阻产生的热量是多少？ (2)人们在使用中发现电阻丝温度太高容易将塑料袋烫破，于是在电路中串联了大小为的电阻，如图丙所示，求此时电阻的电功率。 11．如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2) 电压表的示数U2； (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。 12．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐｡如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关 S1闭合，开关S断开时为中温挡； （1）中温挡正常工作时，求流过电阻R2的电流｡ （2）高温挡正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率｡ （3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量。[取 ] （4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间｡ 13．如图甲是某款电饼铛，它有功率相同的上、下烤盘，简化电路如图乙所示，其中R1、为加热电阻，S是下烤盘开关，S1是上烤盘开关，此电饼铛额定最大功率为1760W，求： (1)上、下烤盘同时工作，通过电路的总电流； (2)下烤盘工作5min消耗的电能； (3)的阻值。 14．小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝、阻值均为。只将接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求： (1)处于低温挡时的工作电流； (2)处于高温挡时的电功率； (3)内，电热切割器产生的总热量。 15．如图所示，小明家新安装的可调即热式电热水龙头，它是通过内置的加热元件加热，快速提供热水，小明通过阅读说明书得知，该水龙头内部有一个加热电阻和一个可以调节水流质量的控制开关，水龙头部分参数如下表所示（忽略温度对电阻的影响），若设流入该水龙头的水的初温为20℃，已知 c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求： **牌电热水龙头 额定电压 220V 额定功率 2200W 频率 50Hz (1)该水龙头正常工作时内部加热电阻的阻值； (2)该水龙头正常工作时每分钟消耗的电能； (3)为了避免烫伤，需控制水龙头出水温度最高为40℃，调节水流控制开关可以调控出水温度，请你计算水龙头出水量应调节为每分钟至少多少千克。（在此温度下该水龙头正常工作时加热效率为90%）（结果保留一位小数） 16．如图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求： (1)通过的电流； (2)电阻的阻值； (3)通电10min电路产生的热量。 17．一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，、为均为定值电阻。高温挡功率为，低温挡时、的总功率为220W。请计算： (1)的阻值； (2)在标准大气压下，将2L水从20℃烧开，水吸收的热量；[  ] (3)若电煮锅的热效率为，在标准大气压下，用高温挡将水从烧开，需要多长时间。 18．小岚准备开一家火锅店，于是对火锅店采用什么样的加热方式进行了调查。目前火锅加热方式有电磁炉和燃气炉两种。每度电的电费为0.8元，每立方米燃气的费用为4元。电磁炉将电能转化为汤料内能的效率为80%。若被加热汤料的比热容取，燃气的热值取，汤料沸点为100℃。试计算并回答： (1)用1500W的电磁炉给3kg的汤料加热12min，消耗的电能是多少? (2)若用燃气炉加热3kg汤料，使汤料升高相同的温度，消耗0.054m3燃气，燃气炉的效率是多少? (3)以上面数据为基础，给小岚一个建议。应该用电磁炉还是燃气炉？并简述理由。 19．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的铭牌上标有“；”字样。当开关闭合、断开时，小灯泡恰好正常发光；当开关、都闭合时，电流表的示数为。求： (1)小灯泡L正常发光时的电阻和通过它的电流； (2)当开关、都闭合时，电路消耗的总电功率； (3)电阻的阻值。 20．为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。 (1)请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内； (2)求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流； (3)求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。 21．某家用储水式饮水机有沸水、热水和温水三个挡位，其原理可以简化为如图所示的电路。电源电压是，、是加热电阻，1的阻值是。开关、可以控制饮水机在不同档位下工作，其中沸水挡的功率是。求； (1)沸水挡工作消耗多少电能？ (2)将、20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？[] (3)的阻值是多大？ (4)分析说明该饮水机热水挡工作时，开关处于什么状态？ 22．如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求： (1)滑动变阻器R的最大阻值； (2)电源电压U和的电阻值； (3)保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量； (4)断开开关，再将电源电压调为U0，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。 23．如图所示电路，电源电压恒为20V，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω  1.2A”的字样，电流表的量程为“0~3A”，电压表的量程为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片P至某一位置，电流表的示数为0.8A。 (1)求此时电阻R2两端的电压； (2)在电路安全的情况下，移动滑片P，求电阻R1的最大功率； (3)若用一定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S后，在电路安全的情况下，移动滑片P，发现电压表示数的最大值与最小值之比为3∶2，求R0的可能值。 24．某电水壶内部电路简化后如图。当开关都闭合，电水壶处于加热状态。水烧开后温控开关自动断开，电水壶处于保温状态。已知电阻为22Ω，保温时通过的电流为0.2A，。求： (1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃，水吸收的热量Q； (2)电水壶处于加热状态时的电功率P； (3)电水壶处于保温状态时，1min消耗的电能W。 25．如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电阻的阻值为10Ω，开关S闭合。 (1)求通过的电流。 (2)求连入电路的最小阻值。 (3)在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动滑片的过程中，求电路总功率的最大值和最小值的比值。 26．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求： (1)的阻值。 (2)通电，产生的热量。 27．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关后，电流表的示数为0.6A。 (1)求电源电压。 (2)求电阻的电功率。 (3)若在电路中再接入一个定值电阻，使得闭合开关后，电流表的示数增加0.4A。画出电路图，并求出定值电阻的阻值。 28．共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。（g取10N/kg） 整车质量：50kg 电池容量：12Ah 最高时速：6m/s 电池额定电压：50V 轮胎能承受的最大压强： 电机最大功率：400W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积： 请解答下列问题： (1)轮胎能承受的最大压力是多少？ (2)实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为多少？ (3)电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为多少？ 29．如图所示，电源电压恒为9V，R1为定值电阻，为电阻箱（能够表示出阻值的变阻器）。 (1)闭合、断开，电流表的示数为，求的阻值和工作100s产生的热量； (2)把电阻箱的阻值调为，闭合和，电流表的示数为，求两端的电压和通过的电流。 30．我国的特高压技术已经领先全球，为我们的生产、生活带来了巨大的活力和价值。如图所示，在相距100km的甲、乙两地之间有两条高压输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。在某次强对流天气后输电线的某处发生短路。为确定短路位置，检修员利用电流表、阻值为100Ω的定值电阻R和电压可调的电源接成如图所示电路进行检测。当可调电源提供的电压为200V时，电流表示数为0.2A。求： (1)此时电路的总功率； (2)短路位置离甲地距离多少km； (3)排除短路、线路检修完毕，甲、乙两地恢复正常供电，输电电压为500kV，输电总功率为，此时输电线消耗的电功率为？此时高压输电的输电效率为多少（输电效率为乙地得到电功率与甲地输电总功率之比，用百分数表达）。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 计算题30道（实验题30道） 1．如图所示，是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为，小灯泡标有“2.5V”字样，假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关，移动滑动变阻器滑片至某一位置时，电压表和电流表示数分别如图甲、乙所示。 (1)请写出电压表、电流表的读数； (2)求此时小灯泡的实际功率； (3)求小灯泡的额定功率。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）由图甲可知电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为2V；由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。 （2）小灯泡的实际功率 （3）小灯泡的电阻为 小灯泡的电阻不随温度的变化而变化，小灯泡的额定功率 2．某款温度可调节的电热眼罩如图（a）所示，其内部电路简化图如（b）所示。电源电压为8V，R1为发热电阻，阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，最大阻值为6Ω。求： (1)最高温工作时，R1的功率是多少? (2)最低温工作10min，R1产生的热量是多少? (3)该眼罩电源电压为8V，是由蓄电池提供的，其电池容量为2000mA·h，mA是电流的单位，h是时间的单位，则蓄电池充满电后，储存的电能是多少? 【答案】(1)6.4W (2)1500J (3) 【详解】（1）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最左端时，此时只有R1接入电路，电路总电阻最小，根据可知此时功率最大，为最高温工作状态，所以最高温工作时R1的功率为 （2）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最右端时，此时滑动变阻器以最大阻值接入电路，R1、R2串联，电路总电阻最大，根据可知此时功率最小为最低温工作状态；此时电路中的总电阻为 所以电路中的电流为 最低温工作时间t=10min=600s R1产生的热量是 （3）由题意得， 所以，蓄电池充满电后，储存的电能为 3．如图所示的电路中，电源两端电压为3V且保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.3A。求： (1)R1的阻值； (2)电阻R2的电功率。 【答案】(1) (2)0.45W 【详解】（1）由图可知，闭合开关S，两个电阻并联，电流表测量通过R1的电流，电阻R1的阻值 （2）电阻R2的电功率 4．中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表所示。煮茶器中装有1kg初温为20℃的水，在标准大气压下，用时300s将水刚好加热到沸腾。【已知水的比热容】求： 额定电压 220V 保温挡功率 100W 加热挡功率 900W (1)煮茶器中水加热至沸腾时吸收的热量； (2)闭合开关S1和S₂，加热挡正常工作加热300s，整个电路产生的热量； (3)只闭合开关S₁，在保温挡正常工作时，R1的阻值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）煮茶器中水加热至沸腾时吸收的热量 （2）闭合开关S1和S2，加热挡正常工作加热300s，整个电路产生的热量Q=W=P热t=900W×300s=2.7×105J （3）只闭合开关S1，只有R1单独工作，电路电阻较大，为保温挡。由 可得 5．在比较不同物质吸热情况的实验中，用额定功率为300W的电加热器加热水，如图所示。在电加热器正常工作时，获得的数据如下表。 物质 质量/kg 初温/℃ 加热时间/s 末温/℃ 水 0.3 20 120 40 已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)水吸收的热量； (2)电加热器的效率。 【答案】(1)2.52×104J (2)70% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）电加热器消耗的电能 电加热器的效率 6．如图所示的电路中，电源两端电压并保持不变，电阻的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表示数是0.5A。求： (1)通过电阻的电流。 (2)电阻的阻值。 (3)10s内整个电路消耗的电能。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知 （2）因为两电阻并联，所以根据并联电路电流的特点可得 电阻的电阻 （3）根据电功公式可得10s内整个电路消耗的电能 7．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 【答案】(1)6V (2)180J 【详解】（1）只闭合开关时，只有R2工作，电源电压 （2）闭合开关、时，两电阻并联，通过R1的电流为 产生的电热为 8．如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.2A。求： (1)电源电压； (2)R2的电流； (3)通电10s，整个电路电流所做的功为多少焦。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，电流表与串联，通过的电流，根据欧姆定律可得，两端电压 此电路为并联电路，和并联，根据并联电路的电压规律可知，两端电压和两端电压与电源电压相等，所以电源电压 （2）根据欧姆定律可得，通过的电流 （3）根据并联电路的电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，即干路电流 已知通电时间，根据电功计算公式可得整个电路电流所做的功 9．如图所示的电路，电源电压不变，电阻R1的阻值为10Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2)电源的电压； (3)通电5min，电阻R1产生的热量。 【答案】(1)15Ω (2)5V (3)120J 【详解】（1）由图可知，闭合开关，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；由欧姆定律可知，电阻R2的阻值 （2）由欧姆定律可知，R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V 根据串联电路的特点可知，电源电压U=U1+U2=2V+3V=5V （3）通电5min，电阻R1产生的热量 10．如图甲所示，是一款便携式热封口机，工作时发热电阻快速升温，熔化塑料实现封口。图乙是其原理电路图，其中电源电压，。 (1)20s内电阻产生的热量是多少？ (2)人们在使用中发现电阻丝温度太高容易将塑料袋烫破，于是在电路中串联了大小为的电阻，如图丙所示，求此时电阻的电功率。 【答案】(1)36J (2)0.2W 【详解】（1）因为该设备将电能全部转化为内能，所以由电功率公式可得20s内电阻产生的热量 （2）因为与串联，所以电路中的总电阻 由欧姆定律公式可得通过电路中的电流 由电功率公式可得此时电阻的电功率 11．如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2) 电压表的示数U2； (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。 【答案】(1)5Ω (2)1V (3)20J 【详解】（1）两个电阻是串联的，电压表测量的是定值电阻R2两端的电压U2；电路中的总电阻为 电阻R2的阻值 （2）电压表的示数为 （3）电流在100s内通过电阻R2所做的功为 12．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐｡如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关 S1闭合，开关S断开时为中温挡； （1）中温挡正常工作时，求流过电阻R2的电流｡ （2）高温挡正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率｡ （3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量。[取 ] （4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间｡ 【答案】（1）1.1A；（2）1210W；（3）；（4）120s 【详解】（1）开关 S1闭合，开关S断开时为中温挡，电阻R2与电动机并联，流过电阻R2的电流 （2）高温挡工作时电阻R1、R2并联，电阻R1、R2消耗的总功率 （3）空气炸锅加工一次薯条所吸收的热量 （4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制， 可知，空气炸锅消耗的电能 所需时间 13．如图甲是某款电饼铛，它有功率相同的上、下烤盘，简化电路如图乙所示，其中R1、为加热电阻，S是下烤盘开关，S1是上烤盘开关，此电饼铛额定最大功率为1760W，求： (1)上、下烤盘同时工作，通过电路的总电流； (2)下烤盘工作5min消耗的电能； (3)的阻值。 【答案】(1)8A (2)264000J (3)55Ω 【详解】（1）同时闭合S及时，上、下烤盘同时工作，电路电阻最小，此电饼铛功率最大，则此时通过电路的总电流为 （2）由题意有每个烤盘的功率 下烤盘工作5min消耗的电能 （3）的阻值 14．小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝、阻值均为。只将接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求： (1)处于低温挡时的工作电流； (2)处于高温挡时的电功率； (3)内，电热切割器产生的总热量。 【答案】(1)2.4A (2)57.6W (3)1440J 【详解】（1）闭合开关S1，只将接入电路时，为低温挡， （2）两个开关都闭合，高温挡时电阻丝、并联，两个电阻阻值相同 两个支路的电流相同 电路的总电流 处于高温挡时的电功率 （3）由图乙可知，低温挡工作时间 低温挡工作时产生的热量 高温挡工作时间，高温工作时产生的热量 电热切割器产生的总热量 15．如图所示，小明家新安装的可调即热式电热水龙头，它是通过内置的加热元件加热，快速提供热水，小明通过阅读说明书得知，该水龙头内部有一个加热电阻和一个可以调节水流质量的控制开关，水龙头部分参数如下表所示（忽略温度对电阻的影响），若设流入该水龙头的水的初温为20℃，已知 c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求： **牌电热水龙头 额定电压 220V 额定功率 2200W 频率 50Hz (1)该水龙头正常工作时内部加热电阻的阻值； (2)该水龙头正常工作时每分钟消耗的电能； (3)为了避免烫伤，需控制水龙头出水温度最高为40℃，调节水流控制开关可以调控出水温度，请你计算水龙头出水量应调节为每分钟至少多少千克。（在此温度下该水龙头正常工作时加热效率为90%）（结果保留一位小数） 【答案】(1)22Ω (2)1.32×105J (3)1.4kg 【详解】（1）由题意知，水龙头的额定电压为220V，额定功率为2200W，根据可知，该水龙头正常工作时内部加热电阻的阻值 （2）该水龙头正常工作时每分钟消耗的电能W=Pt=2200W×60s=1.32×105J （3）已知在此温度下该水龙头正常工作时加热效率为90%，则每分钟水吸收的热量为Q吸=90%×1.32×105J=1.188×105J 则水龙头出水量应调节为每分钟至少的质量为 16．如图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求： (1)通过的电流； (2)电阻的阻值； (3)通电10min电路产生的热量。 【答案】(1)0.6A； (2)15Ω； (3)3600J 【详解】（1）由图可知，电阻R1和R2并联。并联电路中，各支路电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和。则通过R1​的电流 （2）并联电路中，干路电流 I=1A，则通过R2的电流I2​=I−I1​=1A−0.6A=0.4A R2​的阻值 （3）通电10min电路产生的热量Q=W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J 17．一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，、为均为定值电阻。高温挡功率为，低温挡时、的总功率为220W。请计算： (1)的阻值； (2)在标准大气压下，将2L水从20℃烧开，水吸收的热量；[  ] (3)若电煮锅的热效率为，在标准大气压下，用高温挡将水从烧开，需要多长时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由电路图可知，当两个开关闭合时，电路为R1的简单电路；当仅开关S1闭合时，两电阻串联；由串并联电路的电阻特点可知，当两个开关闭合时，电路的总电阻最小，根据可知，电功率最大，电煮锅处于高温挡；当仅开关S1闭合时，电路的总电阻最大，根据可知，电功率最小，电煮锅处于低温挡。由可得，的阻值 当电煮锅处于低温挡时，由可得 所以，的阻值为 （2）水的体积为 根据可得，水的质量为 在标准大气压下，将2L水从20℃烧开，烧开时水的温度为100℃；根据可得，水吸收的热量为 （3）若电煮锅的热效率为，在标准大气压下，用高温挡将水从烧开，根据可得，电煮锅消耗的电能为 根据可得，需要的时间为 18．小岚准备开一家火锅店，于是对火锅店采用什么样的加热方式进行了调查。目前火锅加热方式有电磁炉和燃气炉两种。每度电的电费为0.8元，每立方米燃气的费用为4元。电磁炉将电能转化为汤料内能的效率为80%。若被加热汤料的比热容取，燃气的热值取，汤料沸点为100℃。试计算并回答： (1)用1500W的电磁炉给3kg的汤料加热12min，消耗的电能是多少? (2)若用燃气炉加热3kg汤料，使汤料升高相同的温度，消耗0.054m3燃气，燃气炉的效率是多少? (3)以上面数据为基础，给小岚一个建议。应该用电磁炉还是燃气炉？并简述理由。 【答案】(1) (2)40% (3)应该使用燃气炉；因为更省钱 【详解】（1）由可知，消耗的电能 （2）由可知，汤料吸收的热量 燃气完全燃烧放出的热量 燃气炉的效率 （3）使汤料升高相同的温度，消耗的电能 电费元元 使用燃气炉费用元元 所以，应使用燃气炉，因为更省钱。 19．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的铭牌上标有“；”字样。当开关闭合、断开时，小灯泡恰好正常发光；当开关、都闭合时，电流表的示数为。求： (1)小灯泡L正常发光时的电阻和通过它的电流； (2)当开关、都闭合时，电路消耗的总电功率； (3)电阻的阻值。 【答案】(1)电阻为；电流为0.5A (2) (3) 【详解】（1）小灯泡L正常发光时通过它的电流 小灯泡正常发光时的电阻 （2）电源电压 当开关、都闭合时，电路消耗的总电功率 （3）当开关、都闭合时，小灯泡和电阻并联接入电路，通过电阻的电流 电阻的阻值 20．为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。 (1)请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内； (2)求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流； (3)求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。 【答案】(1)/ (2)0.75A/1.5A (3)1080J/2160J 【详解】（1）解法一：设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成串联电路，如下图所示： 解法二：设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成并联的电路，如下图所示： （2）解法一：如图 当开关S1闭合、断开S2时，R1和R2串联，电路中电阻最大，根据可知，孵化器处于保温挡，电路中的电流 解法二：如图所示 只开关S1闭合，电路中电阻大，根据可知，孵化器处于保温挡，电路中的电流 （3）解法一：如图 当开关S1和S2均闭合时，电路中只有R1工作，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能 解法二：如图所示 当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能 21．某家用储水式饮水机有沸水、热水和温水三个挡位，其原理可以简化为如图所示的电路。电源电压是，、是加热电阻，1的阻值是。开关、可以控制饮水机在不同档位下工作，其中沸水挡的功率是。求； (1)沸水挡工作消耗多少电能？ (2)将、20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？[] (3)的阻值是多大？ (4)分析说明该饮水机热水挡工作时，开关处于什么状态？ 【答案】(1) (2) (3) (4)见解析 【详解】（1）沸水挡功率P=2200W，工作时间t=5min=300s。由公式W=Pt 可得： （2）水的质量m=5kg，比热容，温度变化Δt=80℃-20℃=60℃ 由热量公式Q=cmΔt 可得：水吸收的热量Q= cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×60℃=1.26×10⁶J （3）R1和R2是独立工作的， R1的功率 则R2的功率 （4）热水挡工作时，S1断开，R1不工作，S2闭合，只有R2工作，此时电路的总功率 这样可以在保证安全的前提下提供适中的加热功率，既高于温水挡又低于沸水挡。 22．如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求： (1)滑动变阻器R的最大阻值； (2)电源电压U和的电阻值； (3)保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量； (4)断开开关，再将电源电压调为U0，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。 【答案】(1) (2)， (3)6J (4)9W 【详解】（1）由题意可知，滑动变阻器电阻最大，电流最小，滑动变阻器两端电压为14V，滑动变阻器R的最大阻值 （2）闭合开关，断开开关，与滑动变阻器R串联；由题意可知，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电压表的示数为0V，电流表的示数为1.5A，则电源电压① 滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为14V，电流表的示数为0.1A，则电源电压② 由①②解得， （3）由焦耳定律可得，R产生的热量 （4）断开开关，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联；由题意可知，若滑动变阻器完全接入电路中时，滑动变阻器的电压 所以，当电压表的示数为15V时，电路消耗的电功率最小，灯泡L的额定功率③ 灯泡L消耗的实际功率④ 电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，则由③④可得 则灯泡L的电阻 则灯泡L的额定功率 23．如图所示电路，电源电压恒为20V，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω  1.2A”的字样，电流表的量程为“0~3A”，电压表的量程为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片P至某一位置，电流表的示数为0.8A。 (1)求此时电阻R2两端的电压； (2)在电路安全的情况下，移动滑片P，求电阻R1的最大功率； (3)若用一定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S后，在电路安全的情况下，移动滑片P，发现电压表示数的最大值与最小值之比为3∶2，求R0的可能值。 【答案】(1)8V (2)15W (3)20Ω或5Ω 【详解】（1）定值电阻 R1​=15Ω，当电流I1=0.8A时，由欧姆定律可得，R1两端电压 电源电压U总=20V，根据串联电路电压关系，R2两端电压U2​=U总-U1​=20V-12V=8V （2）电流表所选量程能测的电流最大值为3A，滑动变阻器允许最大电流 1.2 A，电压表所选量程能测的电压最大值为15V，当电压表示数最大为U2=15V时，通过R1的电流 则电路中最大电流 I最大​​=1A，此时R1​的最大功率P最大​= U2 I最大​​=15V×1A =15W （3）若电压表示数最大能达到15V，即R0两端的电压最大Ua=15V时，此时电流Ia<1.2A 根据题意，电压表的最小电压 此时滑动变阻器在阻值最大端，电流 那么 若电压表示数达到15V时，电流超过滑动变阻器允许通过的最大电流1.2A，那么电压表的最大示数为允许电流最大Im=1.2A时的电压，此时电压表示数Um=Im×R0=1.2A×R0 根据题意，电压表的最小电压 此时滑动变阻器在阻值最大端，电流In=0.8A时，滑动变阻器分得电压 R0两端的电压 R0的阻值 综上所述，R0的阻值为20Ω或5Ω。 24．某电水壶内部电路简化后如图。当开关都闭合，电水壶处于加热状态。水烧开后温控开关自动断开，电水壶处于保温状态。已知电阻为22Ω，保温时通过的电流为0.2A，。求： (1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃，水吸收的热量Q； (2)电水壶处于加热状态时的电功率P； (3)电水壶处于保温状态时，1min消耗的电能W。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）当开关都闭合，电路中只有电阻，电水壶处于加热状态，则电水壶处于加热状态时的电功率 （3）水烧开后温控开关自动断开，电路为两个电阻串联，保温时通过的电流为0.2A，则电路中电流为0.2A，此时电水壶处于保温状态，1min消耗的电能 25．如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电阻的阻值为10Ω，开关S闭合。 (1)求通过的电流。 (2)求连入电路的最小阻值。 (3)在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动滑片的过程中，求电路总功率的最大值和最小值的比值。 【答案】(1)1.2A (2)6Ω (3) 【详解】（1）由图可知两个电阻并联，所以 由欧姆定律公式变形可得 （2）由公式可知，电压一定时，阻值越小，通过的电流越大，而通过电阻R1的最大电流为2A，所以R1连入电路的最小阻值 （3）通过电阻R1的最小电流 由并联电路的电流规律可得干路上的最小电流 干路上的最大电流 超出了电流表的最大量程，所以最大电流Imax=3A    则电路总功率的最大值和最小值的比值 26．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求： (1)的阻值。 (2)通电，产生的热量。 【答案】(1) (2)48J 【详解】（1）由图可知，与串联，电流处处相等，电压表测两端电压，的阻值 （2）通电，产生的热量为 27．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关后，电流表的示数为0.6A。 (1)求电源电压。 (2)求电阻的电功率。 (3)若在电路中再接入一个定值电阻，使得闭合开关后，电流表的示数增加0.4A。画出电路图，并求出定值电阻的阻值。 【答案】(1)6V (2)3.6W (3)，15Ω 【详解】（1）电源电压 （2）电阻R1的电功率 （3）若在电路中再接入一个定值电阻，使得闭合开关后，电流表的示数增加0.4A，R2与R1必须并联，电路如图所示。 闭合开关后，通过定值电阻的电流，定值电阻的阻值 28．共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。（g取10N/kg） 整车质量：50kg 电池容量：12Ah 最高时速：6m/s 电池额定电压：50V 轮胎能承受的最大压强： 电机最大功率：400W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积： 请解答下列问题： (1)轮胎能承受的最大压力是多少？ (2)实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为多少？ (3)电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为多少？ 【答案】(1)2000N (2)216W (3)48000m 【详解】（1）根据压强公式得，轮胎能承受的最大压力 （2）人车总重力 阻力 匀速时牵引力等于阻力F=f=36N 则以最高时速匀速骑行100s牵引力做功的功率为 （3）电池充满电后总能量 牵引力做有用功的能量 骑行路程 29．如图所示，电源电压恒为9V，R1为定值电阻，为电阻箱（能够表示出阻值的变阻器）。 (1)闭合、断开，电流表的示数为，求的阻值和工作100s产生的热量； (2)把电阻箱的阻值调为，闭合和，电流表的示数为，求两端的电压和通过的电流。 【答案】(1)， (2)， 【详解】（1）闭合、断开，只有R1和电流表接入电路中，的阻值 工作100s产生的热量 （2）闭合和，R1与并联，电流表测量干路中的电流，两端电压 由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律得到通过的电流 30．我国的特高压技术已经领先全球，为我们的生产、生活带来了巨大的活力和价值。如图所示，在相距100km的甲、乙两地之间有两条高压输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。在某次强对流天气后输电线的某处发生短路。为确定短路位置，检修员利用电流表、阻值为100Ω的定值电阻R和电压可调的电源接成如图所示电路进行检测。当可调电源提供的电压为200V时，电流表示数为0.2A。求： (1)此时电路的总功率； (2)短路位置离甲地距离多少km； (3)排除短路、线路检修完毕，甲、乙两地恢复正常供电，输电电压为500kV，输电总功率为，此时输电线消耗的电功率为？此时高压输电的输电效率为多少（输电效率为乙地得到电功率与甲地输电总功率之比，用百分数表达）。 【答案】(1) 40W (2) 45km (3) 800kW，92% 【详解】（1）已知电源提供的电压U＝200V，I＝0.2A，则此时电路的总功率 （2）根据欧姆定律可知输电线的总电阻 已知定值电阻R＝100Ω，则输电线的电阻 每1m输电线的电阻为0.01Ω，所以输电线的长度 由于是两条输电线，所以短路位置离甲地的距离 （3）根据，则输电电流 由已知得输电线的电阻 此时输电线消耗的电功率 乙地得到的电功率 此时高压输电的输电效率 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 学科网（北京）股份有限公司 $