内容正文:
专题 电功率综合
目录
【A 夯基础】 1
一、图像问题 1
二、比例问题 5
三、动态分析与计算 7
四、极值范围问题 11
五、挡位问题 15
【B 提能力】 20
【C 链中考】 25
一、图像问题
1.如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图像
B.定值电阻R的阻值为20
C.当电压为零时,灯泡灯丝的电阻为零
D.将灯泡L和定值电阻R串联在6V的电源两端,电路的总功率为1.2W
【答案】D
【详解】A.定值电阻阻值一定,I--U关系图像为过原点的倾斜直线,甲为定值电阻的图像,所以乙为灯L的图像,故A错误;
B.定值电阻的I--U关系图像为过原点的倾斜直线,甲图像为定值电阻的图像,当U=6V时,I=0.25A,定值电阻的阻值为
故B错误;
C.金属的电阻大小主要取决于其材料、长度、横截面积以及温度等因素。即使灯泡两端电压为零,没有电流通过灯丝,灯丝本身依然具有一定的电阻值,故C错误;
D.由图像可知,当I=0.2A时,灯泡L电压为1.2V,定值电阻R电压为4.8V,将灯泡L和定值电阻R串联在6V的电源两端,电路的总功率为
故D正确。
故选D。
2.在测量小灯泡L电阻的实验中,小兵连接的电路如图所示。滑动变阻器R的滑片P从最左端移至最右端过程中,V与A示数间的关系如图乙,小灯泡L的额定电压为2.5V。则下列说法错误的是( )
A.R的最大阻值为25Ω
B.小灯的额定功率为0.625W
C.当R=7.5Ω时,R和L的功率相等
D.当P灯=0.3W时,电路10s内消耗电能60J
【答案】D
【详解】A.如图灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电阻为0,此时电路中只有小灯泡,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压。
当滑片在最左端时,滑动变阻器接入的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流,此时小灯泡两端电压。根据串联电路电压特点,此时滑动变阻器两端电压
滑动变阻器的最大阻值
故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,当时,通过小灯泡的电流。小灯泡的额定功率
故B正确,不符合题意;
C.灯泡和滑动变阻器串联,通过灯泡和滑动变阻器的电流相等,如果R和L的功率相等,根据,灯泡和滑动变阻器的电压相等,故此时
由图乙可知,此时电路电流为0.2A,故滑动变阻器阻值
故C正确,不符合题意;
D.当P灯=0.3W时。
故选D。
3.在如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2滑片P从最左端滑到某位置,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V B.电压表V1对应的图线为②
C.R2消耗的功率先变大后变小 D.当滑片位于中点时电流表示数为0.25A
【答案】C
【详解】由图可知,闭合开关S,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量的是定值电阻两端的电压,电压表V2测量的是滑动变阻器两端的电压。
A.根据串联电路电压特点及图乙可知,电源电压为两个电阻电压之和,故电源电压为8V,故A错误;
B.滑片在最右端时, R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,此时电路中电阻最小,根据欧姆定律可知电流最大,由图像可得,图线②反映的是电压表V2示数随电流的变化,图线①反映电压表V1示数随电流的变化,故B错误;
C.由图根据可得出,R2消耗的功率分别为
则R2消耗的功率先变大后变小,故C正确;
D. 滑片从最左端开始,此时R2最大,由图乙可知,
当滑片位于中点时滑动变阻器接入电路的电阻为
则根据欧姆定律可知电流为
则电流表的示数为0.16A。
故D错误。
故选C。
4.如图甲电路中,电源电压保持不变,是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端,两电表示数如图乙所示,则下列说法中错误的是( )
A.电源电压为10V
B.的最大阻值是300Ω
C.滑片P在a端时,2min内消耗的电能是144J
D.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时的电功率为1.25W
【答案】B
【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的有效电阻为0,此时电压表测电源两端的电压,此时电路中的电阻最小,电流最大,由图乙可知,电源的电压U=10V,故A正确,不符合题意;
B.当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中的有效电阻最大,根据欧姆定律可知,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电路中的最小电流为0.2A,电压表的示数为4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压为
根据欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为
故B错误,符合题意;
C.根据公式可知,滑片P在a端时,2min内R2消耗的电能为
故C正确,不符合题意;
D.根据欧姆定律可知,定值电阻的阻值为
当滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时,变阻器接入电路中的电阻为最大电阻的三分之二,即
根据欧姆定律可知,此时电路中的电流为
根据公式可知,R1的电功率为
故D正确,不符合题意。
故选B。
二、比例问题
5.两个电阻并联在电压为U的电源上,其功率之比P1∶P2=9∶25,若将这两个电阻器串联在同一电源上,其功率之比为( )
A.9∶25 B.25∶9 C.5∶3 D.3∶5
【答案】B
【详解】两电阻并联时,电压相等,根据可知,在电压不变时,电功率与电阻成反比,故有
P1∶P2=9∶25=R2∶R1
两电阻串联时,流过它们的电流相等,由P=I2R可知,在电流不变时,电功率与电阻成正比,故串联在同一电源上,其功率之比为
P′1∶P′2 = R1∶R2=25∶9
故ACD不符合题意,B符合题意。
选B。
6.如图所示,电源电压恒定,将定值电阻、按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W,则 ,乙图中电阻消耗的电功率为 W。
【答案】 18
【详解】[1]由图甲,、串联,两端电压为,消耗的功率为,两端电压为,则
由图乙,、并联,此时两端电压为电源电压,消耗的功率为,则
则
则
则
在图甲串联电路中,根据串联电路电压规律及比例性质,则
根据串联电路电流规律及欧姆定律,则
[2]由图乙,、并联,根据并联电路电压规律,、两端电压均为电源电压,此时消耗的功率为,消耗的功率为,,
则
则乙图中电阻消耗的电功率
7.如图所示,电源电压不变。当滑片从A点滑到B点时,R1两端的电压比为1∶2,变阻器两端电压比UA∶UB=4∶3。则前后通过A、B两点的电流之比IA∶IB= ,R2前后连入电路的电阻之比RA∶RB= ,R2前后消耗的电功率之比PA∶PB= 。
【答案】 1∶2 8∶3 2∶3
【详解】[1]图中两电阻串联,串联电路中电流处处相等,则前后通过A、B两点的电流之比
[2]R2前后连入电路的电阻之比
[3]R2前后消耗的电功率之比
8.如图所示,电源电压保持不变,电阻,电阻。当开关S接触a时,电流表的示数为0.3A,消耗的功率为;当开关S接触b时,消耗的功率为,此时消耗的功率是 W, 。
【答案】 0.8
【详解】[1][2]当开关S接a时, 、串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可知总电阻
根据电阻串联的特点可知
电阻
则
根据可知消耗的功率为
当开关S接触b时, 、串联,电流表测量电路电流。根据欧姆定律可知电路电流
根据可知消耗的功率为
此时消耗的功率
三、动态分析与计算
9.如左下图甲是小庆设计的穿戴式“智能体温计”,其电路图如图乙。图乙中电表(电流表或电压表)示数大小可反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,用定值电阻R2保护电路。下列分析合理的是( )
A.电表示数增大表明人体体温在降低 B.该电路中的电表是电流表
C.体温降低时电路消耗的电功率变大 D.体温升高时经过R2的电流变大
【答案】C
【详解】AB.由图可知,该电表并联在R1的两端,根据电表的连接方式可知,该电表是电压表。该电路为、串联,电压表测两端电压。当温度升高时,电阻变大,根据串联分压原理可知,电压表的示数变大,故AB不符合题意;
C.体温降低时电阻变小,电路中电流变大,由P=UI可知,电路中消耗的电功率变大,故C符合题意;
D.体温升高时,的阻值变大,电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,由串联电路电流特点可知,经过的电流变小,故D不符合题意。
故选C。
10.“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示,M、N均为金属板,N固定不动,电源电压保持不变。要求:当体重增大时,计重器的示数也增大。下列说法合理的是( )
A.当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B.当计重器上物体质量越大时,电流表的示数越大
C.电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D.当计重器上物体质量越小时,电阻R0的功率越小
【答案】C
【详解】AB.由图可知,电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压。当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电阻变大,电路中总电阻变大,电流表示数变小,故AB不符合题意;
C.当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电阻变大,根据串联分压的关系可知,电压表示数越大,故C符合题意;
D.当计重器上物体质量越小时,滑动变阻器接入电阻越小,电路中总电阻越小,电流表示数越大,由可知,电阻R0的功率越大,故D不符合题意。
故选C。
11.某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变。R0为定值电阻,R滑的最大阻值为40Ω,浮子可带动金属滑杆AP竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时,提醒小组成员水位达到警戒值25cm。R滑接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法不正确的是( )
A.当水位降低时,电压表的示数减小
B.该电路工作时总功率最小值为0.6W
C.当水位达到警戒水位时,电压表的示数为4V
D.水位为20cm时,电路的总功率为0.45W
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测R0两端的电压,电流表测通过电路中的电流,由图乙可知,当水位降低时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据串联分压可知,此时滑动变阻器分得的电压变大,故R0两端的电压变小,即电压表示数变小,故A正确,不符合题意;
B.当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为只有定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可知,此时通过电路的电流最大,由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A,此时电压表示数即为电源电压,故电源电压U=6V,由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A,则该电路工作时的最小总功率为
故B正确,不符合题意;
C.当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为只有定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可知,此时通过电路的电流最大,由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A,则R0的阻值为
由图乙可知,当水位为10cm时滑动变阻器接入电路中的阻值为40Ω,当水位为30cm时滑动变阻器接入电路中的阻值为0,故水位每升高1cm滑动变阻器接入电路中的阻值减小2Ω,故当水位达到警戒水位25cm时,滑动变阻器接入电路中的阻值为
此时电路中的电流为
此时电压表的示数为
故C正确,不符合题意;
D.当水位为20cm时,滑动变阻器接入电路中的阻值为
此时电路中的电流为
此时电路的总功率为
故D错误,符合题意。
故选D。
12.如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中,滑动变阻器的电功率P和电流I的关系如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.R0的阻值为20Ω
B.电源电压为12V
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.整个电路的最大电功率为15W
【答案】B
【详解】AB.滑片在b端电阻最大,电路中电流最小,根据串联电路电压规律得电源电压为
……①
滑片在ab之间某点时,由图乙可知此时电流为0.4A,滑动变阻器的功率为3.2W,根据串联电路电压规律得电源电压为……②
解①②得,R0=10Ω,则电源电压为
故A错误,B正确;
C.滑片在b端电阻最大,电路中电流最小,由图乙可知最小电流为0.2A,滑动变阻器功率为2W,则滑动变阻器的最大阻值为
故C错误;
D.当滑片P在a端时,电路中的电流最大,电路消耗的电功率最大,最大电功率
故D错误。
故选B。
13.如图所示电路中,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是( )
A.电压表示数的最大值是8V
B.定值电阻R0的阻值是20Ω
C.定值电阻R0消耗的最大功率是6W
D.当R接入的阻值为5Ω时,它消耗的功率是0.8W
【答案】D
【详解】B.由电路图知,闭合开关S,滑片P位于最右端时,定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联在电路中,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,示数为0.2A,则有
滑片置于最左端,定值电阻单独工作,则有
解以上两式得,电源电压U=6V,定值电阻的阻值,故B错误;
A.定值电阻与变阻器的最大阻值串联在电路中,据串联电路的分压特点知,电压表的示数最大为
故A错误;
C.当定值电阻单独在电路中工作,通过的电流最大,消耗的功率最大为
故C错误;
D.当R接入的阻值为5欧时,电路的总阻值为
电路中的电流
变阻器此时消耗的功率
故D正确。
故选D。
四、极值、范围问题
14.如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω。电压表量程为0~3V,电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为6V B.定值电阻R1阻值为10Ω
C.电路的最小功率为1.2W D.电流表示数变化范围为0.2~0.6A
【答案】D
【详解】AB.由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流,由图乙可知,当R2=20Ω时,电压表示数为U1=2V,根据欧姆定律和串联电路电压规律得到电源电压①
由图乙可知,当R2′=10Ω时,电压表示数为U1′=3V,根据欧姆定律和串联电路电压规律得到电源电压②
由①②,解得U=6V,R1=10Ω,故AB正确,不符合题意;
C.当R2=20Ω时,由的电阻的串联可知电路的总电阻最大,由欧姆定律可知电路电流最小,根据P=UI,电路电功率最小,电路的最小功率为
故C正确,不符合题意;
D.当R2=20Ω时,电路的总电阻最大,根据欧姆定律,电路电流最小,最小电流为
当R2′=10Ω时,电路电阻最小,电路电流最大,最大电流为
电流表示数变化范围为0.2~0.3A,故D错误,符合题意。
故选D。
15.如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持4.8V不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R1=6Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω;1A”。闭合开关S,随着水流速度的变化,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表与电流表的示数之比不变
B.当水流速度减小时,机翼状的探头受到水的浮力变大
C.电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W
D.电路的最大电功率为2.4W
【答案】C
【详解】由图知道,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2的电压,电流表测电路的电流。
A.流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小,当水流速度增大时,机翼状的探头上下表面受到的压强不同,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,R2的滑片上移,接入电路的阻值减小,根据可知,电压表与电流表的示数之比表示R2的阻值,所以电压表与电流表的示数之比变小,故A错误;
B.机翼状的探头始终浸没在水中,则探头排开水的体积不变,根据可知,机翼状的探头受到水的浮力不变,故B错误;
CD.由于电流表量程为0~0.6A,则电路中最大电流Imax=0.6A,根据可知,电阻R1的电功率最大为
电路的最大功率
由于电压表量程为0~3V,当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,此时电路中的电流最小为
电阻R1的电功率最小为
即电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W。故C正确,D错误。
故选C。
16.如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10~20Ω,电压表接入电路的量程为0~15V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是( )
①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8~9.6V
④整个电路消耗的电功率范围为2.4~2.88W
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有②③④正确
【答案】D
【详解】如图所示,R0与R串联,电压表测量R两端电压。
①当酒精气体浓度增大时,R0阻值变小,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,总电压不变时,电路中电流变大,电流表示数变大,故①错误;
②电压表的示数与电流表的示数之比等于定值电阻的阻值,定值电阻阻值不变,故电压表示数与电流表示数的比值不变,故②正确;
③R0的变化范围为10~20Ω,电路中总电阻的最大值和最小值分别为,
电路中最大电流与最小电流分别为,
R两端的最大电压与最小电压分别为,
故电压表示数的范围为8~9.6V,故③正确;
④整个电路消耗的最大电功率与最小电功率分别为,
故整个电路消耗的电功率范围为2.4~2.88W,故④正确。
故选D。
17.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻标有“,0.5A”字样,滑动变阻器标有“,1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,以下判断正确的是( )
①滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
②电流表的示数变化范围是0~0.5A
③电压表的示数变化范围是0~3V
④滑动变阻器的最大功率是0.9W
A.①②③④均正确 B.只有①②③正确
C.只有①④正确 D.只有②③正确
【答案】C
【详解】由图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器R2两端的电压。
当电路中的电流最大时,滑动变阻器的阻值最小。定值电阻标有“,0.5A”字样,滑动变阻器标有“,1A”字样,故电路中的最大电流为0.5A,则R1两端的电压为
电源电压6V保持不变,滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最小阻值为
电压表量程为0~3V,当电压表示数为最大值3V时,则R1两端的电压为
此时电路电流为
则滑动变阻器的最大阻值为
因此滑动变阻器的阻值变化范围为2Ω~10Ω。
R1的阻值为10Ω,所以电路总阻值范围为12Ω~20Ω,电源电压为6V,根据可知,电路电流范围是0.3A~0.5A。
根据可知,定值电阻两端电压范围为3V~5V,根据串联电路电压规律可知,电压表的示数(滑动变阻器电压)变化范围是1V~3V。
滑动变阻器的功率为总功率与R1功率的差,即
则
其函数图像为开口向下的抛物线,对称轴为
故当电路电流是0.3A时,滑动变阻器的最大功率是
所以②③错误,①④正确,故ABD错误,C正确。
故选C。
五、挡位问题
18.如图所示是某电热水器的简化电路,电源电压不变,定值电阻,它加热时有高温、中温和低温挡。则( )
A.开关闭合、接,是中温挡 B.开关闭合、接,是高温挡
C.中温与低温挡的功率之比为 D.高温与低温挡的功率之比为
【答案】D
【详解】.由图可知,当开关闭合、接时,、并联,根据并联电路的电阻规律可知,此时电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电热水器处于高温挡;
当开关断开、接时,、串联,根据串联电路的电阻规律可知,此时电路的总电阻最大,由可知,总功率最小,电热水器处于低温挡;
当开关闭合、接时,只有工作,此时电路中的总电阻处于中间大小,由可知,电热水器处于中温挡,故AB不符合题意;
C.由于,根据串联电路的特点可知,低温挡工作时电路的总电阻
中温挡和低温挡的功率之比,故C不符合题意;
D.根据并联电路特点可知,高温挡工作时电路的总电阻为
则电热水器高温与低温挡的功率之比为,故D符合题意。
故选。
19.如图所示是某电炖锅的简化电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实现快炖、慢炖和保温功能,、和均为加热电阻,且。电炖锅的部分参数如下表所示。下列结论正确的是( )
热效率
84%
保温功率
40W
快炖功率
800W
容量
5L
A.电阻的阻值为968Ω
B.电阻的阻值为60.5Ω
C.电炖锅的慢炖功率为400W
D.旋转开关在如图所示位置时,通过电阻的电流约为1.82A
【答案】A
【详解】AB.由图可知,当开关上端接到⑤⑥,下端接①②,R1、R2和R3串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为保温挡,电路的总电阻
当开关上端接到③④,下端接⑦⑧,R1和R3并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为快炖挡,电路的总电阻
因为R1=R3,所以
即R1=R3=121Ω
R2的阻值R2=R-R1-R3=1210Ω-121Ω-121Ω=968Ω
故A正确,B错误;
C.当开关上端接到②③,下端接⑥⑦,R1和R3串联,电路的总电阻较小,由可知电路的总功率较大,为慢炖挡,慢炖的功率
故C错误;
D.旋转开关在如图所示位置时,电路中出现断路,通过电阻的电流为零,故D错误。
故选A。
20.某款多功能养生壶(如图甲)的电路原理图如图乙所示,其铭牌部分参数如下表所示,R、均为电加热材料,通过温控开关可实现“加热”“保温”功能的自动切换。[假设混合物的密度为、比热容为]壶内的混合物的温度升高,需要吸收热量 J;已知,则该养生壶铭牌上的“加热功率”为 W。
额定电压
加热功率
保温功率
额定容量
【答案】 800
【详解】[1]壶内混合物的质量
混合物吸收的热量
[2]分析图乙可知,只闭合开关S时,R与R0串联在电路中,电路中的总电阻较大,由可知,此时电路总功率较小,是保温挡;两个开关都闭合时,是R单独工作的简单电路,电路电阻较小,由可知,此时电功率较大,是加热挡。保温时,电路中的总电阻为
R的阻值为
养生壶的加热功率
21.如图甲为某品牌智能破壁机,其简化电路如图乙所示,其工作状态中可分为加热状态和保温粉碎破壁状态,R1和R2均为电热丝(阻值不受温度影响),电动机负责粉碎破壁食材,部分参数如表所示。
破壁机部分参数表
额定电压
220V
粉碎功率
132W
加热功率
1000W
最大容量
500mL
保温功率
120W
(1)电动机正常粉碎破壁状态下的工作电流;
(2)图中单刀双掷开关旋至1挡后闭合开关S,破壁机处于什么状态?R1的阻值是多少?
(3)小明早上用破壁机给家人来做玉米汁。已知该机正常工作时的加热效率为80%,在最大容量下加热玉米汁,使其温度升高50℃,需要加热多长时间。,ρ玉米汁=1.2×103kg/m3]
【答案】(1)
(2)加热状态,
(3)
【详解】(1)由图可知,单刀双掷开关旋至2时闭合开关S,电阻与电动机并联,为保温粉碎破壁状态,电动机两端的电压等于电源电压220V,电动机正常粉碎破壁状态下的工作电流
(2)由图可知,单刀双掷开关旋至2时闭合开关S,电阻与电动机并联,为保温粉碎破壁状态,单刀双掷开关旋至1挡后闭合开关S,电阻与电阻并联,为加热状态。根据并联电路电压特点可知,两端的电压等于电源电压即
的功率
的阻值
(3)玉米汁的质量
在最大容量下加热玉米汁,使其温度升高50℃,吸收的热量
由可知,该机正常工作时的加热状态下消耗的电能
需要的时间
22.定值电阻R1与规格为“”的滑动变阻器R2串联接入电源电压不变的电路中,如图甲所示。移动滑动变阻器的滑片P,滑动变阻器R2的电功率P与其接入电路的电阻R之间的关系图像如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.当滑动变阻器R2的电功率最大时,电路中的电流是
B.当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时,电路的总功率最大
C. R2的阻值为时电路中的电流与R2的阻值为时的电流相等
D.当滑动变阻器的滑片P向右移时,电阻R1两端的电压变小
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,与滑动变阻器串联,由图乙可知,当接入滑动变阻器的阻值为20Ω时,的电功率最大为7.2W,根据可知,电路中的电流为,故A正确,不符合题意;
B.当滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,根据串联电路的电阻特点可知,串联电路的总电阻最小,根据可知,电路的总功率最大,故B正确,不符合题意;
C.由图乙中()()两个点可知,根据电功率公式可知,R2的阻值为时电路中的电流为
R2的阻值为时的电流为
R2的阻值为时电路中的电流与R2的阻值为时的电流不相等,故C错误,符合题意;
D.闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变大,而电阻R1两端的电压变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
23.电动轮椅(图甲)为残障人士的出行提供了方便。某型号的电动轮椅工作原理如图乙所示,操纵杆可操纵双刀双掷开关S以及滑动变阻器的滑片P。前推操纵杆时轮椅慢慢前进,继续前推操纵杆时轮椅快速前进,前进时电流表A的最大示数为;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退,后退时电流表A的示数保持不变,此时电动机的实际功率为。蓄电池的电压保持不变。下面结论正确的是( )
①原理图中双刀双掷开关S刀片中间的连接物应为导体
②开关接到1、2两个触点时,轮椅前进
③的阻值为
④轮椅以最快速度前进,电动机消耗的电能为
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
【答案】D
【详解】①原理图中双刀双掷开关S刀片中间的连接物应为绝缘体,否则会造成电源短路,故①错误;
②开关接到1、2两个触点时,电流从电源正极流出,先后经过电动机M、电阻R2、电流表回到负极,R2与电动机M串联,由于没有滑动变阻器,速度不可调,是轮椅后退,故②错误;
③后退时电流表A的示数保持0.5A不变,此时电动机的实际功率为7W,则有
解得,R2=20Ω。故③正确;
④轮椅以最快速度前进时,电动机的功率最大,此时电动机与滑动变阻器串联,滑动变阻器的电阻为0,电流表A的最大示数为3A,则轮椅以最快速度前进1min,电动机消耗的电能为
故④正确。
综上所述,③④正确,①②错误,故D正确,ABC错误。
故选D。
24.如图甲所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,灯泡L的额定电流为0.5A。第一次只闭合开关S和S1,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S和S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是( )
A.电源电压为6.5V
B.灯泡L的参数为“5V1.25W”
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为1∶4
D.只闭合开关S、S2,电路的总功率最大时,灯泡L与滑动变阻器R的电功率之比为5∶1
【答案】C
【详解】A.第一次只闭合开关S、S1,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;滑片P从a端移到b端,当滑片移动到a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,其分得的电压为0,即电压表示数为0,所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像,曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像;滑片P移动到a端时,电路中只有R0,此时电路中电流最大为0.6A,当滑片在b端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中的电流最小,最小为0.2A,由欧姆定律得,电源电压
代入数据可得
解得电阻R0和电源电压大小为R0=10Ω,,故A错误;
B.当参数为“5V1.25W”灯泡L正常发光时,通过灯泡的额定电流为,故B错误;
C.只闭合开关S、S1,滑片在b端时,可知滑动变阻器两端的电压为电压表读数
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
电路电流根据可知滑动变阻器的功率
当R0=R滑=10Ω时,滑动变阻器的功率最大,最大功率为
根据可知定值电阻的功率最大值
只闭合开关S、S1,滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为,故C正确;
D.闭合开关S、S2,电路的总功率最大时,电路中的电流最大,由图像知最大电流为0.5A,滑动变阻器的电压为1.5V,灯泡电压为4.5V,根据P=UI可知灯与滑动变阻器的功率之比,故D错误。
故选C。
25.图甲是一款电中药壶,图乙是其内部简化电路,定值电阻、中只有为加热管。该壶的额定电压为220V,加热时的额定功率为1210W,正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,则定值电阻的阻值为 Ω。若家庭电路中仅有该壶工作6min,如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次,则此过程中该壶的实际功率为 W。
【答案】 100 1000
【详解】[1]由图乙可知,当开关S、S1都闭合时,只有工作,此时加热管两端的电压最大(等于电源电压),由可知加热管消耗的电功率最大,则此时电中药壶处于加热状态,则定值电阻的阻值为
当开关S闭合、S1断开时,、串联,根据串联电路的电压特点可知,此时加热管两端的电压最小(小于电源电压),由可知加热管消耗的电功率最小,则此时电中药壶处于保温状态。正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,则由可得
解得
加热时电路中电流为
所以保温时电路中的电流
电中药壶处于保温状态时,、串联,此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,的阻值R2=R -R1=140Ω-40Ω=100Ω
[2]电能表指示灯闪烁了120次,消耗的电能为
该壶的实际功率为
26.某电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如表所示,工作电路图如图甲所示,虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成,定值电阻,是最大阻值为的可变电阻(调温开关),通过调节可以改变电热水壶的功率。
产品型号:
额定电压:220V
频率:50Hz
最大功率:?W
容量:1L
(1)在额定电压下工作,调为时该电路的功率为多大?
(2)当电路中只有电热水壶在额定电压下工作,以最大功率加热,如图乙所示的电能表指示灯内闪烁了多少次?
(3)电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示(壶内水温跟壶表面温度一致)。若在198V电压下,温度恒为的房间使用时,要求电热水壶温度保持不变,应将的阻值调为多大?
【答案】(1)1210W
(2)121次
(3)
【详解】(1)由图可知,调为时,电路中只有在工作,电路电阻最小,电源电压不变,由可知,电路电功率最大,为
(2)以最大功率加热,由得,电能表指示灯内消耗的电能
由图可知,每消耗的电能,电能表指示灯闪烁3000次,故电能表指示灯实际闪烁的次数
(3)在温度为20℃的房间使用,要求电热水壶温度保持60℃,则温差为40℃,由图丙可知电热水壶每秒向外散热88J,则此时电热水壶的散热功率
此时电水壶的加热功率等于散热功率时,电水壶温度保持不变,即,由得,的阻值
27.(2025巴中)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.4A,小灯泡消耗的功率为0.4W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了1.5V,此时小灯泡正常发光,且消耗的功率为1.5W。下列说法中正确的是( )
A.电源电压4V
B.小灯泡正常发光时的电阻2.5Ω
C.滑动变阻器最大阻值15Ω
D.滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率4.2W
【答案】C
【详解】由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P在某一端点时,电流I1=0.4A,小灯泡功率PL1=0.4W。根据P=UI可得此时小灯泡两端电压
当滑片P移至中点时,小灯泡正常发光,功率PL2=1.5W,电压表示数变化了1.5V,由于小灯泡消耗的功率变大可知,小灯泡两端电压增大,所以此时小灯泡两端电压
根据可得小灯泡正常发光时的电阻
此时电路中的电流
设电源电压为U,滑动变阻器最大阻值为R。当滑片在某一端点(阻值最大端)时,根据串联电路电压规律U=UL1+I1R
即U=1V+0.4A×R ①
当滑片在中点时,滑动变阻器接入阻值为R2,此时U=UL2+I2×R2
即U=2.5V+0.6A×R2 ②
联立①②可得
则0.1A×R=1.5V
解得R=15Ω,将R=15Ω代入①可得
滑片在中点时,滑动变阻器接入阻值
电流I2=0.6A。则滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率
综上所述,故ABD错误,C正确
故选C。
28.(2025江苏无锡)如图所示,是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路,小灯泡的额定电流为0.3A,电源电压保持不变,R为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,她将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表示数为0.1A;移动滑片P置于A端,电流表的示数为0.2A;重新将滑片P移至B端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片P使电流表的示数为0.3A;保持滑片P的位置不变,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是( )
A.电源的电压为3V B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.小灯泡的额定电压为3.8V D.小灯泡的额定功率为0.75W
【答案】D
【详解】AB.将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S2,闭合开关S、S1,R与变阻器的最大电阻串联,灯泡断路,电流表测量电路电流,电流表示数为0.1A,由欧姆定律得┄①
移动滑片P置于A端,电路为R的简单电路,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律得┄②
由①②得,定值电阻R的阻值为
电源电压
故AB错误;
CD.重新将滑片P移至B端,断开开关S1,闭合开关S、S2,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,移动滑片P使电流表的示数为0.3A,此时灯泡正常发光,保持滑片P的位置不变,则变阻器接入电路中电阻不变,断开开关S2,闭合开关S、S1,R与变阻器串联,电流表示数为0.16A,由欧姆定律得,此时电路电阻为
由串联电路电阻特点得,滑动变阻器接入电路中的电阻为
由串联电路电压特点与欧姆定律得,小灯泡的额定电压为
小灯泡的额定功率为
故C错误,D正确。
故选D。
29.(2025江苏镇江)某种灯泡的电阻R与电流I关系图像如图1所示,当两个该种灯泡串联接在电压恒为的电源上时,通过灯泡的电流为1A,此时灯泡的电阻为 Ω,为 V。若将该种灯泡L按图2的方式接在电压为3V的电源上,其中定值电阻的阻值为3.5Ω,闭合开关后,电阻两端的电压为 V,灯泡L的电功率为 W。
【答案】 4.5 9
【详解】[1][2]观察图1可得,当电流,对应纵坐标电阻。当两个灯泡串联,总电阻为,根据欧姆定律可得,电源电压。
[3][4]图2中,灯泡与定值电阻串联,电源电压。设电路中电流为,灯泡电阻为。 由图1可知,当时,当时,设关系式为。结合图像线性特征,代入以上两点值可得,,即。串联电路中总电压,代入和可得
解得。因此两端的电压
灯泡的电功率,其中,,代入公式可得,灯泡的电功率为。
30.(2025山东日照)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热容器中的水,为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。是定值电阻,。容器内水的体积为,密度,比热容,加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2kW。求:
(1)的阻值;
(2)加热器保温时的功率;
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度?
(4)加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃,则加热器对水加热的效率是多少?(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)400W
(3)0.4度
(4)93.3%
【详解】(1)旋转开关S连通1触点,电路为R1的简单电路,可实现加热器快速加热,加热器快速加热时的功率为2kW,的阻值
(2)旋转开关S连通2触点,电阻R1和R2串联,可实现加热器的保温功能,加热器保温时的功率
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是
(4)容器内水的体积为,水的质量
水温升高40℃吸收的热量
加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能
加热器对水加热的效率是
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专题 电功率综合
目录
【A 夯基础】 1
一、图像问题 1
二、比例问题 2
三、动态分析与计算 3
四、极值范围问题 5
五、挡位问题 7
【B 提能力】 9
【C 链中考】 11
一、图像问题
1.如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图像
B.定值电阻R的阻值为20
C.当电压为零时,灯泡灯丝的电阻为零
D.将灯泡L和定值电阻R串联在6V的电源两端,电路的总功率为1.2W
2.在测量小灯泡L电阻的实验中,小兵连接的电路如图所示。滑动变阻器R的滑片P从最左端移至最右端过程中,V与A示数间的关系如图乙,小灯泡L的额定电压为2.5V。则下列说法错误的是( )
A.R的最大阻值为25Ω
B.小灯的额定功率为0.625W
C.当R=7.5Ω时,R和L的功率相等
D.当P灯=0.3W时,电路10s内消耗电能60J
3.在如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2滑片P从最左端滑到某位置,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V B.电压表V1对应的图线为②
C.R2消耗的功率先变大后变小 D.当滑片位于中点时电流表示数为0.25A
4.如图甲电路中,电源电压保持不变,是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端,两电表示数如图乙所示,则下列说法中错误的是( )
A.电源电压为10V
B.的最大阻值是300Ω
C.滑片P在a端时,2min内消耗的电能是144J
D.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时的电功率为1.25W
二、比例问题
5.两个电阻并联在电压为U的电源上,其功率之比P1∶P2=9∶25,若将这两个电阻器串联在同一电源上,其功率之比为( )
A.9∶25 B.25∶9 C.5∶3 D.3∶5
6.如图所示,电源电压恒定,将定值电阻、按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W,则 ,乙图中电阻消耗的电功率为 W。
7.如图所示,电源电压不变。当滑片从A点滑到B点时,R1两端的电压比为1∶2,变阻器两端电压比UA∶UB=4∶3。则前后通过A、B两点的电流之比IA∶IB= ,R2前后连入电路的电阻之比RA∶RB= ,R2前后消耗的电功率之比PA∶PB= 。
8.如图所示,电源电压保持不变,电阻,电阻。当开关S接触a时,电流表的示数为0.3A,消耗的功率为;当开关S接触b时,消耗的功率为,此时消耗的功率是 W, 。
三、动态分析与计算
9.如左下图甲是小庆设计的穿戴式“智能体温计”,其电路图如图乙。图乙中电表(电流表或电压表)示数大小可反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,用定值电阻R2保护电路。下列分析合理的是( )
A.电表示数增大表明人体体温在降低 B.该电路中的电表是电流表
C.体温降低时电路消耗的电功率变大 D.体温升高时经过R2的电流变大
10.“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示,M、N均为金属板,N固定不动,电源电压保持不变。要求:当体重增大时,计重器的示数也增大。下列说法合理的是( )
A.当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B.当计重器上物体质量越大时,电流表的示数越大
C.电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D.当计重器上物体质量越小时,电阻R0的功率越小
11.某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变。R0为定值电阻,R滑的最大阻值为40Ω,浮子可带动金属滑杆AP竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时,提醒小组成员水位达到警戒值25cm。R滑接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法不正确的是( )
A.当水位降低时,电压表的示数减小
B.该电路工作时总功率最小值为0.6W
C.当水位达到警戒水位时,电压表的示数为4V
D.水位为20cm时,电路的总功率为0.45W
12.如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中,滑动变阻器的电功率P和电流I的关系如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.R0的阻值为20Ω
B.电源电压为12V
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.整个电路的最大电功率为15W
13.如图所示电路中,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是( )
A.电压表示数的最大值是8V
B.定值电阻R0的阻值是20Ω
C.定值电阻R0消耗的最大功率是6W
D.当R接入的阻值为5Ω时,它消耗的功率是0.8W
四、极值、范围问题
14.如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω。电压表量程为0~3V,电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为6V B.定值电阻R1阻值为10Ω
C.电路的最小功率为1.2W D.电流表示数变化范围为0.2~0.6A
15.如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持4.8V不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R1=6Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω;1A”。闭合开关S,随着水流速度的变化,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表与电流表的示数之比不变
B.当水流速度减小时,机翼状的探头受到水的浮力变大
C.电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W
D.电路的最大电功率为2.4W
16.如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10~20Ω,电压表接入电路的量程为0~15V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是( )
①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8~9.6V
④整个电路消耗的电功率范围为2.4~2.88W
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有②③④正确
17.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻标有“,0.5A”字样,滑动变阻器标有“,1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,以下判断正确的是( )
①滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
②电流表的示数变化范围是0~0.5A
③电压表的示数变化范围是0~3V
④滑动变阻器的最大功率是0.9W
A.①②③④均正确 B.只有①②③正确
C.只有①④正确 D.只有②③正确
五、挡位问题
18.如图所示是某电热水器的简化电路,电源电压不变,定值电阻,它加热时有高温、中温和低温挡。则( )
A.开关闭合、接,是中温挡 B.开关闭合、接,是高温挡
C.中温与低温挡的功率之比为 D.高温与低温挡的功率之比为
19.如图所示是某电炖锅的简化电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实现快炖、慢炖和保温功能,、和均为加热电阻,且。电炖锅的部分参数如下表所示。下列结论正确的是( )
热效率
84%
保温功率
40W
快炖功率
800W
容量
5L
A.电阻的阻值为968Ω
B.电阻的阻值为60.5Ω
C.电炖锅的慢炖功率为400W
D.旋转开关在如图所示位置时,通过电阻的电流约为1.82A
20.某款多功能养生壶(如图甲)的电路原理图如图乙所示,其铭牌部分参数如下表所示,R、均为电加热材料,通过温控开关可实现“加热”“保温”功能的自动切换。[假设混合物的密度为、比热容为]壶内的混合物的温度升高,需要吸收热量 J;已知,则该养生壶铭牌上的“加热功率”为 W。
额定电压
加热功率
保温功率
额定容量
21.如图甲为某品牌智能破壁机,其简化电路如图乙所示,其工作状态中可分为加热状态和保温粉碎破壁状态,R1和R2均为电热丝(阻值不受温度影响),电动机负责粉碎破壁食材,部分参数如表所示。
破壁机部分参数表
额定电压
220V
粉碎功率
132W
加热功率
1000W
最大容量
500mL
保温功率
120W
(1)电动机正常粉碎破壁状态下的工作电流;
(2)图中单刀双掷开关旋至1挡后闭合开关S,破壁机处于什么状态?R1的阻值是多少?
(3)小明早上用破壁机给家人来做玉米汁。已知该机正常工作时的加热效率为80%,在最大容量下加热玉米汁,使其温度升高50℃,需要加热多长时间。,ρ玉米汁=1.2×103kg/m3]
22.定值电阻R1与规格为“”的滑动变阻器R2串联接入电源电压不变的电路中,如图甲所示。移动滑动变阻器的滑片P,滑动变阻器R2的电功率P与其接入电路的电阻R之间的关系图像如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.当滑动变阻器R2的电功率最大时,电路中的电流是
B.当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时,电路的总功率最大
C. R2的阻值为时电路中的电流与R2的阻值为时的电流相等
D.当滑动变阻器的滑片P向右移时,电阻R1两端的电压变小
23.电动轮椅(图甲)为残障人士的出行提供了方便。某型号的电动轮椅工作原理如图乙所示,操纵杆可操纵双刀双掷开关S以及滑动变阻器的滑片P。前推操纵杆时轮椅慢慢前进,继续前推操纵杆时轮椅快速前进,前进时电流表A的最大示数为;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退,后退时电流表A的示数保持不变,此时电动机的实际功率为。蓄电池的电压保持不变。下面结论正确的是( )
①原理图中双刀双掷开关S刀片中间的连接物应为导体
②开关接到1、2两个触点时,轮椅前进
③的阻值为
④轮椅以最快速度前进,电动机消耗的电能为
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
24.如图甲所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,灯泡L的额定电流为0.5A。第一次只闭合开关S和S1,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S和S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是( )
A.电源电压为6.5V
B.灯泡L的参数为“5V1.25W”
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为1∶4
D.只闭合开关S、S2,电路的总功率最大时,灯泡L与滑动变阻器R的电功率之比为5∶1
25.图甲是一款电中药壶,图乙是其内部简化电路,定值电阻、中只有为加热管。该壶的额定电压为220V,加热时的额定功率为1210W,正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,则定值电阻的阻值为 Ω。若家庭电路中仅有该壶工作6min,如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次,则此过程中该壶的实际功率为 W。
26.某电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如表所示,工作电路图如图甲所示,虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成,定值电阻,是最大阻值为的可变电阻(调温开关),通过调节可以改变电热水壶的功率。
产品型号:
额定电压:220V
频率:50Hz
最大功率:?W
容量:1L
(1)在额定电压下工作,调为时该电路的功率为多大?
(2)当电路中只有电热水壶在额定电压下工作,以最大功率加热,如图乙所示的电能表指示灯内闪烁了多少次?
(3)电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示(壶内水温跟壶表面温度一致)。若在198V电压下,温度恒为的房间使用时,要求电热水壶温度保持不变,应将的阻值调为多大?
27.(2025巴中)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.4A,小灯泡消耗的功率为0.4W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了1.5V,此时小灯泡正常发光,且消耗的功率为1.5W。下列说法中正确的是( )
A.电源电压4V
B.小灯泡正常发光时的电阻2.5Ω
C.滑动变阻器最大阻值15Ω
D.滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率4.2W
28.(2025江苏无锡)如图所示,是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路,小灯泡的额定电流为0.3A,电源电压保持不变,R为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,她将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表示数为0.1A;移动滑片P置于A端,电流表的示数为0.2A;重新将滑片P移至B端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片P使电流表的示数为0.3A;保持滑片P的位置不变,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是( )
A.电源的电压为3V B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.小灯泡的额定电压为3.8V D.小灯泡的额定功率为0.75W
29.(2025江苏镇江)某种灯泡的电阻R与电流I关系图像如图1所示,当两个该种灯泡串联接在电压恒为的电源上时,通过灯泡的电流为1A,此时灯泡的电阻为 Ω,为 V。若将该种灯泡L按图2的方式接在电压为3V的电源上,其中定值电阻的阻值为3.5Ω,闭合开关后,电阻两端的电压为 V,灯泡L的电功率为 W。
30.(2025山东日照)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热容器中的水,为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。是定值电阻,。容器内水的体积为,密度,比热容,加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2kW。求:
(1)的阻值;
(2)加热器保温时的功率;
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度?
(4)加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃,则加热器对水加热的效率是多少?(结果保留一位小数)
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