第十八章 电功率（综合题30道） 专项练习----2025-2026学年人教版九年级物理全一册热点题型专练

第十八章 电功率（综合题30道） 1．阅读材料，回答问题。 光伏发电 光伏发电在我国能源领域占据重要地位。光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上时，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电流通过控制器和逆变器就可以供我们生产生活使用。但光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一。 (1)电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料（如图），其中电极1相当于电源的 极（在电源内部电流的方向是从电源的负极流向正极）；电池板的外壳材料选择也有较高要求，其中下列性质不是外壳材料所需具备的是 （填字母）。 A．良好的导热性B．良好的透光性C．良好的导电性D．良好的耐磨性 (2)若电池板每小时输出的电能是，则每小时输出的电能相当于节省了 kg的煤。（假设煤完全燃烧，煤的热值取） 2．如图是创意LED插座小夜灯。小夜灯连接在220V的家庭电路中，此时小夜灯正常发光，通过小夜灯的电流为0.03A。 (1)小夜灯发光时主要把电能转化为 能； (2)小夜灯正常发光20s消耗的电能为多少？ 3．我国空间站建造阶段首个实验舱——问天实验舱所携带的太阳翼，是目前国内最长、最大的柔性太阳翼，刷新了我国航天器在轨使用太阳帆板的纪录，其单翼发电功率9kW，日平均发电量超过430度。试问： (1)“9kW”表示的物理意义是 。 (2)若空间站中照明灯上标着“220V  48.4W”的字样，则该照明灯正常工作时灯丝电阻为多少？ (3)若空间站供电电压降低到200V，则此时（2）中照明灯的实际功率为多少？（忽略灯丝电阻变化） (4)空间站为航天员配备了微波炉，若微波炉的额定功率为800W，430度电可供该微波炉正常工作多少小时？ 4．小明家购买了一个多挡位电火锅，其内部电路如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为44Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换；不考虑电热丝的电阻随温度变化，c冰=4.2×103J/（kg•℃）。 物理量 参数 额定电压 220V 中温挡功率 1100W 低温挡功率 440W (1)此电火锅利用电流 效应原理工作。 (2)当旋转开关S跟触点3和4接触时，电火锅处于 挡。 (3)电加热器中的R2阻值为多少 ？ (4)在高温挡模式下，电路1min内消耗的电能是多少 ？ 5．如图甲是小华设计的一款“智能保温杯”的自动控温工作原理图。在控制电路中，，电磁铁线圈电阻不计，保护电阻，为热敏电阻，阻值随温度变化关系如图乙，工作电路中，，、为加热电阻。加热功率为400W，保温功率为100W。当电磁铁中的电流，衔铁与触点a接触，进入保温模式。当电磁铁中的电流时，衔铁被吸下与触点b接触，进入加热模式。已知。求： (1)若杯内装0.3kg、的水，加热至，水吸收的热量； (2)加热电阻的阻值； (3)刚开始保温时，保温杯内水的温度； (4)若要使保温杯刚开始保温时的温度升高一些，请写出一条措施，并列出关系式进行说明。 6．如图所示，两灯泡、在盒内的连接方式未知，电源电压为3伏且保持不变。闭合开关，两灯均发光，电流表读数为0.9安。若把取下，仍发光，电流表读数变为0.3安。 (1)判断和的连接方式，并说明理由。 (2)求取下后，10秒内消耗的电能。 7．我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4500mA·h (1)表格中的电池“容量”，可由电流与 （选填“时间”或“电压”）乘积所得，给电池充电的过程，电能转化为 能。 (2)该锂电池充满电后能储存的电能为 J； (3)有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是 （选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中产生的热量少一些； (4)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，600mA”，另一个标注“输出5V，4A”；其中有一个是快速充电器，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为 J，选用快速充电器将上述电池从20%充满需要 min。 8．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 习题：小明家中的电能表铭牌上标注的参数为“600r/（kW·h）”。一天，小明关闭了家中其他用电器，只让一个电热水壶单独工作10min，发现此电能表的转盘转过了120转，则在这10min内电热水壶消耗的电能是___________ kW·h，这个电热水壶的功率是___________ W。 解：（1）电能表的转盘转过120转，电热水壶消耗的电能 （2）这个电热水壶的功率 错误之处： 错因分析： 正确解答： 9．如图所示，是家用保温式电饭锅的电路图，S是手动、温控一体开关——必须用外力按下开关才能使开关闭合，但当锅底温度达到大约103℃时，开关会自动断开。已知电饭锅煮饭状态时额定功率为880W，R2=495Ω。 (1)如果不按下开关S，电饭锅是处于煮饭状态还是保温状态，请简要说明理由。 (2)当电饭锅处于煮饭状态时，电路中的电流是多大？ (3)当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？ 10．根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小这一特性，小梅自制一电子温度计，其原理图如图甲。已知电源电压恒为6V，R0为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值R1随温度t变化的规律如图乙。    (1)当环境温度是40℃时，电流表示数为0.2A，求此时R1消耗的电功率 ； (2)若电流表量程为0～0.3A，该温度计能测量的最高温度是 ℃。 11．如图所示电路，电源两端电压恒为3V，定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2A。 (1)通过电阻R1的电流为 A； (2)求R1两端电压U1； (3)求电路消耗的总功率P。 12．华为2023年9月上市的“mate60Pro”不仅采用超大容量电池，还采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充到一半以上，极大方便了人们的使用。 (1)给电池充电的过程中，电能转化为化学能，充电器温度升高，其充电效率 100%（选填“大于”“小于”或“等于”）； (2)有两个充电器A和B，分别标注“输出5V，600mA”、“输出5V，4A”；其中 是快速充电器（选填“A”或“B”）； (3)超级快充的充电线比普通手机充电线要 一些（选填“粗”或“细”）。 13．如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电 。电能表上“220V”字样的含义是： 。“”字样的含义是： 。 14． (1)如图甲所示，电阻箱的示数为 Ω；如图乙所示，电能表的示数为 ，该电能表允许电路工作的最大功率是 W； (2)小明用如图丙所示电路探究“串联电路电压的规律”。接线时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态；闭合开关前，小明发现指针偏转情况如图丁所示，则可能的原因是 ；正确进行实验操作后记录的数据如下表所示，由此可得出的结论是： （利用U1、U2和U表示）。 实验序号 AB两端电压U1/V CD两端电压U2/V AD两端总电压U/V 1 0.90 1.90 2.80 2 1.40 1.30 2.70 3 1.70 1.20 2.90 15．国家卫健委牵头十多个部门于2025年启动了“体重管理年”行动。国际上常用体重指数BMI衡量人体胖瘦程度，计算公式为：（体重单位：kg，身高单位：m）。如图甲是测量物体重力的电子秤的电路图。已知电源电压为3V，定值电阻的阻值为，R是压敏电阻，其阻值随压力变化如图乙所示，O是杠杆支点，OA：OB=3：1，托盘、杠杆和压杆质量不计。当身高如图丙所示的小明站在电子秤上时，电压表的示数为。（取）求： (1)空载时，电压表的示数 ； (2)小明的体重 ； (3)若小明站在体重秤上，10s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能 ； (4)小明同学的身高如图丙所示，为 cm；《国家学生体质健康标准》将初中学生体重指数（）分成如图丁所示的四个等级：偏低、正常、超重、肥胖。则小明同学的胖瘦程度属于 。 16．如图是我市新农村建设中一道靓丽的风景﹣风光互补路灯，“有风无光”风力发电机发电，“有光无风”太阳能电池板发电，二者皆备时同时发电，并日夜蓄能，某型号的该路灯额定功率为50W，太阳能电池板的面积为1m2，平均输出功率为100W，问： （1）某“幸福村寨”安装这种“风光互补路灯”100盏，如每天路灯正常工作10h，一月（30天）消耗的电能是多少？ 这些电能相当于完全燃烧多少千克的煤所放出的热量？ （煤的热值为3.4×107J/kg）（结果保留一位小数） （2）若太阳能照射到电池板的辐射功率为800J/（s•m2）（1s内辐射在1m2上的太阳能为800J），则太阳能电池板的光电转化效率为多少？ （3）从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些？ （答两点即可） 17．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：[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] (1)当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是 水； (2)当流出水为温水时，接入电阻的值； (3)该水龙头热水挡的电功率； (4)若该水龙头1min能放出约1kg的热水，效率为60%，则热水升高的温度。（水未沸腾） 18．图表为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1<R2。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作。 ××牌电火锅 额定电压 220V 额定功率 低温挡 500W 中温挡 1000W 高温挡 1500W (1)电火锅在低温挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态。 (2)求R1:R2的值。 19．阅读下列材料，回答问题。 智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器白动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数： 电池工作电压 18V 电池容量 4000mAh 报警电流 ≥30mA 行进速度 0.3~0.6m/s 满载时消毒液质量 10kg 空载净重 20kg (1)机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，如果它距离充电器72m，则到达充电器至少需要 min； (2)以下机器人工作的原理中正确的是（　　）； A．高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小虚像的原理 B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温 C．在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时，其动能不变 D．听到“体温正常”才可以进入，说明声音可以传递信息 (3)机器人电池充满电时，储存的电能是 J； (4)当所测温度达到或超过37.3℃时，要求报警电路系统报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到 Ω。 20．在图（a）所示电路中，电源电压为12V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。 (1)求电路中电流I。 (2)现要设计一款具有保温、加热功能的暖手宝，且加热、保温时电路消耗的总功率均为最小。小明设计了图（b）、（c）、（d）所示的模拟电路，其中电阻R2的阻值为20Ω。 ①请判断图 所示的电路符合上述要求，并简述理由。 ②求保温时电路消耗的总功率P。 21．随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上．小丽在使用过程中发现： （1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃．已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率？ （2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压？ （3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全．如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻。 某型号电热水器 额定电压/V 220 额定电功率/W 2420 容积/dm3 50 商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮 22．科技小组的同学设计了一款具有高温加热和低温保温两种功能的便携式电热器，其内部有两根阻值相同的电热丝。已知电源电压为12V恒定不变，高温加热时的功率为60W。求： (1)在虚线框内画出电热器的内部电路图； (2)保温时电路中的电流。 23．如图是电吹风简化电路图，旋转扇形开关S，实现冷风热风的转换，主要技术参数如图所示。扇形开关接在图示位置时，电吹风处于“停”的状态。 额定电压 220V 频率 50Hz 吹热风时功率 880W 吹冷风时功率 80W (1)当扇形开关接 接线柱时（选填“2、3”或“3、4”），电吹风是热风挡工作状态。 (2)电热丝R的阻值是多少？ (3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？ (4)若家中只有电吹风工作，用冷风、热风挡交替使用了共5min，标有1200imp/kW·h的电能表指示灯闪烁60次，则电吹风消耗多少J的电能？ (5)第四问中使用热风挡的时间为多少？ 24．清明时节，盘州新茶上市，小明为给辛苦工作一天的爸爸消除疲劳，想用刚上市的新茶为其沏上一杯热茶，于是用电热水壶将500 g水从20 ℃加热至沸腾，烧水过程用时2 min。[电热水壶在额定电压220 V下工作，额定功率为1 500 W，气压为1个标准大气压，c水＝4.2×103 J/（kg·℃） ]请回答下列问题： (1)沏茶时，能闻到淡淡的清香属于 现象； (2)电热水壶给水加热至沸腾过程中水吸收了多少热量？ (3)电热水壶给水加热至沸腾过程中消耗了多少电能？ (4)若其它条件都不变，换用天然气来给水加热（不考虑热量损失），需要消耗多少天然气？（q天然气＝4.0×107 J/m3 ） 25．图a所示的电热加湿器，其内部结构及电路简图如图b，通电后，发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为，沸点为100℃； (1)加热仓中的水变成水蒸气属于 （选填“液化”“汽化”）现象： (2)已知R阻值为550Ω，求电热加湿器的功率 ； (3)若消耗电能，可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾，求： ①加热仓内水吸收的热量 ； ②电热加湿器的加热效率 。 26．某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关可接触点1或2，、为加热电阻且（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，。则： 电源电压/V 220 低温挡功率/W __________ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 (1)高温挡时开关 （填“断开”或“闭合”），开关与触点 接触。 (2)的阻值和电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ (3)在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间？（不计热量损失，结果精确到1s） 27．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有两个小灯泡（分别标有“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”字样），滑动变阻器两个（其中A标有“10Ω 1A”字样，B标有“20Ω 1A”字样），他选择其中一个小灯泡与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、其中一个滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关，移动变阻器的滑片，在草稿纸上记录了两组实验数据，如图所示。 (1)判定小灯正常发光的依据是 ； (2)请根据相关信息求出电源电压U，并判断小华选用的滑动变阻器的规格；（需写出解答过程） (3)小灯的额定功率为 瓦。 28．甲为小明同学家新买的电热煮茶壶示意图，它有加热和保温两种功能．图乙是其简化电路图，和为发热电阻，当接1时，煮茶壶加热；当接2时，煮茶壶保温，已知；电源电压为，，电热煮茶壶在保温状态工作时的功率为。问： (1)的阻值是多少？ (2)已知在加热挡电热壶将一壶500g的茶由20℃加热到100℃，用7分钟，求加热效率（保留1位小数，茶的比热容为） (3)小明同学关闭家中其他电器，单独让煮茶壶接在图丙中的电能表上，煮茶壶在保温状态下正常工作0.5h，电能表转盘转了150转，则电能表上模糊不清的这个参数应该是多少？ 29．小新家有阻值为50Ω的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机（带有风扇叶）一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个风干机，风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹热风时发热电阻和电动机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况。 (1)请在下图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路原理图； (2)按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻的功率偏大，存在安全隐患，他想在保留原发热电阻基础上，让发热总功率减小为原来的，请问： ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻 （选填“串联”或“并联”）； ②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少 ？ 30．随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是无人驾驶的电动公交车，在特定场景下，车辆的所有驾驶操作都不需要人员介入，车内无方向盘、制动踏板及油门踏板。其空车质量为10t，车轮与路面接触的总面积为，无人乘坐时该电动公交车在水平路面上匀速直线行驶24km用时20min，消耗的电能为25kW·h，这一过程中汽车发动机的功率恒为60kW，g取10N/ kg。试问： (1)该电动公交车在水平路面上匀速直线行驶时的速度是 m/s。 (2)该电动公交车空载静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？ (3)无人乘坐时，该电动公交车在匀速直线行驶过程中受到的阻力是多少？ (4)该电动公交车的效率是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十八章 电功率（综合题30道） 1．阅读材料，回答问题。 光伏发电 光伏发电在我国能源领域占据重要地位。光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上时，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电流通过控制器和逆变器就可以供我们生产生活使用。但光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一。 (1)电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料（如图），其中电极1相当于电源的 极（在电源内部电流的方向是从电源的负极流向正极）；电池板的外壳材料选择也有较高要求，其中下列性质不是外壳材料所需具备的是 （填字母）。 A．良好的导热性B．良好的透光性C．良好的导电性D．良好的耐磨性 (2)若电池板每小时输出的电能是，则每小时输出的电能相当于节省了 kg的煤。（假设煤完全燃烧，煤的热值取） 【答案】(1) 负 C (2)0.072 【详解】（1）[1]在电路中，电流从电源的正极流出，经过用电器，流回电源的负极，在电源内部电流从负极流向正极，而负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以电极1相当于电源的负极。 [2]A．电池板的外壳需要具备良好的导热性，能够将壳体内的热量及时散出，降低壳体温度，故A不符合题意； B．对于某些类型的电池板（如光伏电池板），外壳材料需要允许光线透过，以便电池板能够吸收光能并将其转换为电能。因此，良好的透光性是这类电池板外壳材料所需具备的重要性质，故B不符合题意； C．如果外壳材料导电，那么它可能会成为电池板内部电路的短路路径，导致电池板无法正常工作甚至损坏。因此，外壳材料应该是绝缘的，以避免电流通过，故C符合题意； D．电池板的外壳需要能够承受外部环境中的摩擦和磨损，以保护内部元件不受损害。因此，良好的耐磨性是外壳材料所需具备的重要性质，故D不符合题意。 故选C。 （2）已知一小时产生的电能为2.16×106J，则每小时输出的能量相当于节省的煤质量为 2．如图是创意LED插座小夜灯。小夜灯连接在220V的家庭电路中，此时小夜灯正常发光，通过小夜灯的电流为0.03A。 (1)小夜灯发光时主要把电能转化为 能； (2)小夜灯正常发光20s消耗的电能为多少？ 【答案】(1)光 (2)132J 【详解】（1）电流做功是将电能转化为其他形式的能量的过程。小夜灯发光时主要把电能转化为光能。 （2）小夜灯正常发光20 s消耗的电能为 3．我国空间站建造阶段首个实验舱——问天实验舱所携带的太阳翼，是目前国内最长、最大的柔性太阳翼，刷新了我国航天器在轨使用太阳帆板的纪录，其单翼发电功率9kW，日平均发电量超过430度。试问： (1)“9kW”表示的物理意义是 。 (2)若空间站中照明灯上标着“220V  48.4W”的字样，则该照明灯正常工作时灯丝电阻为多少？ (3)若空间站供电电压降低到200V，则此时（2）中照明灯的实际功率为多少？（忽略灯丝电阻变化） (4)空间站为航天员配备了微波炉，若微波炉的额定功率为800W，430度电可供该微波炉正常工作多少小时？ 【答案】(1)该太阳翼每秒做功9000J (2) (3)40W (4)537.5h 【详解】（1）“” 表示的物理意义是该太阳翼每秒做功9000J。 （2）已知照明灯的额定电压、额定功率，根据电功率公式，变形得该照明灯正常工作时灯丝的电阻 （3）忽略灯丝电阻变化，根据欧姆定律，此时照明灯的实际工作电流 根据电功率公式，得照明灯的实际功率 （4）“430度电”是电能，微波炉额定功率根据 根据公式，变形得工作时间： 4．小明家购买了一个多挡位电火锅，其内部电路如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为44Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换；不考虑电热丝的电阻随温度变化，c冰=4.2×103J/（kg•℃）。 物理量 参数 额定电压 220V 中温挡功率 1100W 低温挡功率 440W (1)此电火锅利用电流 效应原理工作。 (2)当旋转开关S跟触点3和4接触时，电火锅处于 挡。 (3)电加热器中的R2阻值为多少 ？ (4)在高温挡模式下，电路1min内消耗的电能是多少 ？ 【答案】(1)热 (2)高温 (3) (4)1.32×105J 【详解】（1）电火锅是利用电流通过导体发热来加热的，故电火锅是利用了电流的热效应原理工作。 （2）由可知，当电源电压一定时，电路中的总电阻越小，总功率就越大，当开关S和触点3、4接触时，R2与R3并联，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于高温挡。 （3）开关S跟触点2和3接触时，电路中只有R2，为中温挡，所以 （4）开关S跟触点3和4接触时，R2与R3并联，为高温挡 电路在此模式下1min内消耗的电能 5．如图甲是小华设计的一款“智能保温杯”的自动控温工作原理图。在控制电路中，，电磁铁线圈电阻不计，保护电阻，为热敏电阻，阻值随温度变化关系如图乙，工作电路中，，、为加热电阻。加热功率为400W，保温功率为100W。当电磁铁中的电流，衔铁与触点a接触，进入保温模式。当电磁铁中的电流时，衔铁被吸下与触点b接触，进入加热模式。已知。求： (1)若杯内装0.3kg、的水，加热至，水吸收的热量； (2)加热电阻的阻值； (3)刚开始保温时，保温杯内水的温度； (4)若要使保温杯刚开始保温时的温度升高一些，请写出一条措施，并列出关系式进行说明。 【答案】(1)5.04×10⁴J (2)121Ω (3)65℃ (4)见解析 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）衔铁被吸下与触点b接触时，进入加热模式，此时工作电路中只有R1工作，加热功率为400W，故的阻值为 （3）当电磁铁中的电流，衔铁与触点a接触，进入保温模式，故开始保温时，控制电路中的总电阻为 则热敏电阻的阻值为 由图乙可知，当时，，所以开始保温时，保温杯内的水温为65℃。 （4）由图乙可知，要使开始保温时的温度升高，也会增大，根据可知，当增大时，电流会变小，要保证时开始保温，在不变的情况下，应减小保护电阻的阻值，或者在不变的情况下，应增大电源电压。 6．如图所示，两灯泡、在盒内的连接方式未知，电源电压为3伏且保持不变。闭合开关，两灯均发光，电流表读数为0.9安。若把取下，仍发光，电流表读数变为0.3安。 (1)判断和的连接方式，并说明理由。 (2)求取下后，10秒内消耗的电能。 【答案】(1)并联，理由见解析 (2)9J 【详解】（1）L1和L2是并联连接的，因为取下后仍发光（取下后电流表仍有示数），说明两灯可独立工作，两灯互不影响。 （2）10秒内消耗的电能   7．我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4500mA·h (1)表格中的电池“容量”，可由电流与 （选填“时间”或“电压”）乘积所得，给电池充电的过程，电能转化为 能。 (2)该锂电池充满电后能储存的电能为 J； (3)有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是 （选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中产生的热量少一些； (4)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，600mA”，另一个标注“输出5V，4A”；其中有一个是快速充电器，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为 J，选用快速充电器将上述电池从20%充满需要 min。 【答案】(1) 时间 化学 (2)59940 (3)减小 (4) 66600 44.4 【详解】（1）[1]已知电池的容量是4500mA•h，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。 [2]给电池充电的过程，消耗的是电能，获得的是化学能，电能向化学能转化；在这个过程中电池消耗电能，属于用电器。 （2）该锂电池充满电后能储存的电能 （3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是增大充电线的横截面积，在其他条件一定时，减小电阻，在电流和通电时间一定时，使充电过程中产生的热量少一些。 （4）[1]两个充电器的充电功率分别为， 由可知，第二个充电器为快速充电器；充满电时储存的电能，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为 [2]将上述电池从20%充满，储存的电能W储ʹ=(1-20%)W储=80%×59940=47952J 充电器消耗的电能为能 选用快速充电器将电池从20%充满需要的时间 8．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 习题：小明家中的电能表铭牌上标注的参数为“600r/（kW·h）”。一天，小明关闭了家中其他用电器，只让一个电热水壶单独工作10min，发现此电能表的转盘转过了120转，则在这10min内电热水壶消耗的电能是___________ kW·h，这个电热水壶的功率是___________ W。 解：（1）电能表的转盘转过120转，电热水壶消耗的电能 （2）这个电热水壶的功率 错误之处： 错因分析： 正确解答： 【答案】 见解析 见解析 见解析 【详解】[1]错误之处：这个电热水壶的功率 [2]错因分析： 电能单位取kW·h时，时间单位对应必须取h，得出功率的单位是kW。 [3]正确解答： 解：（1）电能表的转盘转过120转，电热水壶消耗的电能 （2）这个电热水壶的功率 9．如图所示，是家用保温式电饭锅的电路图，S是手动、温控一体开关——必须用外力按下开关才能使开关闭合，但当锅底温度达到大约103℃时，开关会自动断开。已知电饭锅煮饭状态时额定功率为880W，R2=495Ω。 (1)如果不按下开关S，电饭锅是处于煮饭状态还是保温状态，请简要说明理由。 (2)当电饭锅处于煮饭状态时，电路中的电流是多大？ (3)当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？ 【答案】(1)保温状态，见解析 (2)4A (3)88W 【详解】（1）不按下开关S，电阻R1和R2串联，电路消耗的总功率为 开关S闭合，R2短路，电路中只有R1工作，电路消耗的功率为 则，即不按下开关S时电饭锅功率比按下开关时的功率小，所以不按下S时电饭锅处于保温状态。 （2）已知电饭锅煮饭状态时额定功率为880W，由P=UI，正常煮饭状态时电路中的电流 （3）由欧姆定律得：电阻 保温状态下电路的总电阻为 由得电饭锅的保温功率为 10．根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小这一特性，小梅自制一电子温度计，其原理图如图甲。已知电源电压恒为6V，R0为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值R1随温度t变化的规律如图乙。    (1)当环境温度是40℃时，电流表示数为0.2A，求此时R1消耗的电功率 ； (2)若电流表量程为0～0.3A，该温度计能测量的最高温度是 ℃。 【答案】(1)1W (2)90 【详解】（1）由图甲可知，R0和R1串联，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，当环境温度为40℃时，R1的阻值为25Ω，电流表示数为0.2A，此时电路中的电流为0.2A，此时R1消耗的电功率为 （2）当环境温度是40℃时，由可知，R1两端的电压为 根据串联电路的电压特点可知，R0两端的电压为 由可知，R0的阻值为 根据电流表量程可知，电路中的最大电流为 由可知，电路中最小总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，R1的最小阻值为 由图乙可知，当R1的阻值为15Ω时，环境温度为90℃，故该温度计能测量的最高温度为90℃。 11．如图所示电路，电源两端电压恒为3V，定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2A。 (1)通过电阻R1的电流为 A； (2)求R1两端电压U1； (3)求电路消耗的总功率P。 【答案】(1)0.2 (2)2V (3)0.6W 【详解】（1）由图可知，开关S闭合，两电阻串联，串联电路各处电流都相等，电流表示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为0.2A。 （2）根据欧姆定律可得，R1两端电压 （3）电路消耗的总功率 12．华为2023年9月上市的“mate60Pro”不仅采用超大容量电池，还采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充到一半以上，极大方便了人们的使用。 (1)给电池充电的过程中，电能转化为化学能，充电器温度升高，其充电效率 100%（选填“大于”“小于”或“等于”）； (2)有两个充电器A和B，分别标注“输出5V，600mA”、“输出5V，4A”；其中 是快速充电器（选填“A”或“B”）； (3)超级快充的充电线比普通手机充电线要 一些（选填“粗”或“细”）。 【答案】(1)小于 (2)B (3)粗 【详解】（1）充电时，电能转化为电池的化学能和充电器发热产生的热能。根据能量守恒定律，总能量中只有部分被电池储存，另一部分以热能散失，因此充电效率必然小于100%。 （2）充电器的功率由公式 计算。A的功率为 B的功率为 功率越大充电越快，因此B是快充。 （3）超级快充的充电线比普通手机充电线在使用时，电流更大，根据焦耳定律，超级快充的充电线的电阻需要更小，才能减少发热。导线电阻与材料、长度和横截面积有关。充电线横截面积越大，电阻越小，所以超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些。 13．如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电 。电能表上“220V”字样的含义是： 。“”字样的含义是： 。 【答案】 5546.7 额定电压是220V 标定电流为10A，额定最大电流为20A 【详解】[1]电能表的最后一位数是小数，该表盘上显示已用电为5546.7kW·h。 [2]电能表上“220V”字样的含义是电能表额定电压是220V，即电能表正常工作的电压为220V。 [3]“10（20）A”字样的含义是：电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。 14． (1)如图甲所示，电阻箱的示数为 Ω；如图乙所示，电能表的示数为 ，该电能表允许电路工作的最大功率是 W； (2)小明用如图丙所示电路探究“串联电路电压的规律”。接线时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态；闭合开关前，小明发现指针偏转情况如图丁所示，则可能的原因是 ；正确进行实验操作后记录的数据如下表所示，由此可得出的结论是： （利用U1、U2和U表示）。 实验序号 AB两端电压U1/V CD两端电压U2/V AD两端总电压U/V 1 0.90 1.90 2.80 2 1.40 1.30 2.70 3 1.70 1.20 2.90 【答案】(1) 3608 314.5 4400 (2) 断开 电流表没有调零 U=U1+U2 【详解】（1）[1]如图甲所示，电阻箱的示数为 [2]电能表单位是，最后一位是小数位，所以电能表的示数为。 [3]该电能表额定最大电流为20A，所以允许电路工作的最大功率为 （2）[1]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 [2]在连接电路闭合开关前，发现电压表指针的位置没有指零，说明使用前，电压表没有调零。 [3]分析表格数据知道0.90V+1.90V=2.80V 1.40V+1.30V=2.70V 1.70V+1.20V=2.90V 由此可得出的结论是：在串联电路中U=U1+U2。 15．国家卫健委牵头十多个部门于2025年启动了“体重管理年”行动。国际上常用体重指数BMI衡量人体胖瘦程度，计算公式为：（体重单位：kg，身高单位：m）。如图甲是测量物体重力的电子秤的电路图。已知电源电压为3V，定值电阻的阻值为，R是压敏电阻，其阻值随压力变化如图乙所示，O是杠杆支点，OA：OB=3：1，托盘、杠杆和压杆质量不计。当身高如图丙所示的小明站在电子秤上时，电压表的示数为。（取）求： (1)空载时，电压表的示数 ； (2)小明的体重 ； (3)若小明站在体重秤上，10s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能 ； (4)小明同学的身高如图丙所示，为 cm；《国家学生体质健康标准》将初中学生体重指数（）分成如图丁所示的四个等级：偏低、正常、超重、肥胖。则小明同学的胖瘦程度属于 。 【答案】(1) (2)90kg (3) (4) 肥胖 【详解】（1）闭合开关，两电阻串联，电压表测量两端的电压。由图乙可知，空载时压力为0，压敏电阻的阻值为，根据欧姆定律可知电路电流 则电压表的示数 （2）当身高如图丙所示的小明站在电子秤上时，电压表的示数为，根据欧姆定律可知此时电路中电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知此时压敏电阻的阻值 从图乙中可知，当压敏阻值为时，压力；根据杠杆的平衡条件，可知小明的体重 则小明的质量 （3）若小明站在体重秤上，10s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能 （4）小明同学的身高如图丙所示，该刻度尺的分度值为1cm，小明身高为172.0cm；体重指数 则小明同学的胖瘦程度属于肥胖。 16．如图是我市新农村建设中一道靓丽的风景﹣风光互补路灯，“有风无光”风力发电机发电，“有光无风”太阳能电池板发电，二者皆备时同时发电，并日夜蓄能，某型号的该路灯额定功率为50W，太阳能电池板的面积为1m2，平均输出功率为100W，问： （1）某“幸福村寨”安装这种“风光互补路灯”100盏，如每天路灯正常工作10h，一月（30天）消耗的电能是多少？ 这些电能相当于完全燃烧多少千克的煤所放出的热量？ （煤的热值为3.4×107J/kg）（结果保留一位小数） （2）若太阳能照射到电池板的辐射功率为800J/（s•m2）（1s内辐射在1m2上的太阳能为800J），则太阳能电池板的光电转化效率为多少？ （3）从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些？ （答两点即可） 【答案】 5.4×109J 158.8千克 12.5% 节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等 【解析】【小题1】安装100盏这种“风光互补路灯”的总功率：P=100P1=100×50W=5000W=5kW 正常工作一月（30天）的总时间：t=30t1=30×10h=300h 安装100盏这种路灯一月（30天）消耗的电能：W=Pt=5kW×300h=1500kW•h=5.4×109J 即煤完全燃烧所放出的热量Q放=W=5.4×109J 需要完全燃烧的煤的质量： 【小题2】太阳能照射到电池板的辐射功率为800J/（s•m2）（即：1s内辐射在1m2上的太阳能W太=800J），电池板1s内平均输出电能：W电=P输出t=100W×1s=100J 则太阳能电池板的光电转化效率： 【小题3】风光互补发电机，将风能和太阳能转化为电能，所以利用的是太阳能和风能，使用这些能源的优点是节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等。 17．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：[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] (1)当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是 水； (2)当流出水为温水时，接入电阻的值； (3)该水龙头热水挡的电功率； (4)若该水龙头1min能放出约1kg的热水，效率为60%，则热水升高的温度。（水未沸腾） 【答案】(1)热 (2)22Ω (3)3080W (4)26.4℃ 【详解】（1）由可知，当电压一定时，电阻越小功率越大，单位时间产生热量越多，水的温度越高。当开关S接触1触点时，电路为断路状态，发热功率为0，出的水为冷水；当开关S接触1、2触点时，电路中只有电阻R1，为单一电路；当开关S接触2、3触点时，电阻R1和R2并联，电阻最小，功率最大，为热水挡，水龙头放出的是热水，则当开关S接触1、2触点时，为温水挡。 （2）当开关S接触1、2触点时，电路中只有电阻R1，为单一电路，为温水挡，由可得，流出水为温水时接入电阻R1的阻值为 （3）当开关S接2、3触点时为热水，此时电阻R1和R2并联，电阻R1的电功率为P1=2200W，电阻R2的电功率为 则热水挡的总电功率为 （4）当流出水为热水时，由可得，该水龙头1min消耗的电能为 由可得，水吸收的热量 由可得，温水升高的温度为 18．图表为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1<R2。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作。 ××牌电火锅 额定电压 220V 额定功率 低温挡 500W 中温挡 1000W 高温挡 1500W (1)电火锅在低温挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态。 (2)求R1:R2的值。 【答案】(1) 开关S1断开，开关S2闭合 (2) 1: 2 【详解】（1）R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1<R2。两开关均闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知总功率最大，电火锅处于高温挡。只闭合S1时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据可知总功率较大，电火锅处于中温挡。只闭合S2时，电路为R2的简单电路，总电阻最大，根据可知总功率最小，电火锅处于低温挡。电火锅在低温挡工作时，开关S1断开、S2闭合。 （2）根据可知 19．阅读下列材料，回答问题。 智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器白动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻RT的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数： 电池工作电压 18V 电池容量 4000mAh 报警电流 ≥30mA 行进速度 0.3~0.6m/s 满载时消毒液质量 10kg 空载净重 20kg (1)机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，如果它距离充电器72m，则到达充电器至少需要 min； (2)以下机器人工作的原理中正确的是（　　）； A．高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小虚像的原理 B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温 C．在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时，其动能不变 D．听到“体温正常”才可以进入，说明声音可以传递信息 (3)机器人电池充满电时，储存的电能是 J； (4)当所测温度达到或超过37.3℃时，要求报警电路系统报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到 Ω。 【答案】(1)2 (2)D (3)2.592×105 (4)200 【详解】（1）机器人以最大速度到达充电器的时间 （2）A．摄像头相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．红外测温仪是接收人体发射的红外线进行测温的，故B错误； C．影响动能大小的因素有物体的质量和速度，水平路面上匀速行驶的机器人运动速度不变，但随着喷雾消毒的进行，质量在减小，故动能减小，故C错误； D．声音既可以传递能量也可以传递信息，听到“体温正常”才可以进入，说明声音可以传递信息，故D正确。 故选D。 （3）机器人电池充满电时，电池容量 则储存的电能 （4）由乙图可知热敏电阻和滑动变阻器串联接入电路，最小报警电流为 达到最小报警电流时的电路总电阻为 由丙图可知温度到达37.3℃时热敏电阻的阻值为，此时滑动变阻器的阻值为 故闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到200Ω处。 20．在图（a）所示电路中，电源电压为12V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。 (1)求电路中电流I。 (2)现要设计一款具有保温、加热功能的暖手宝，且加热、保温时电路消耗的总功率均为最小。小明设计了图（b）、（c）、（d）所示的模拟电路，其中电阻R2的阻值为20Ω。 ①请判断图 所示的电路符合上述要求，并简述理由。 ②求保温时电路消耗的总功率P。 【答案】(1)1.2A (2) c 见解析 4.8W 【详解】（1）如图（a），电路为R1的简单电路，电路中电流 （2）[1][2]如图（b），只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电路中功率，为保温状态；闭合开关S1、S2，两电阻并联，电路的功率为 为加热状态。 如图（c），只闭合开关S1，R1、R2串联，电路中功率 为保温状态；闭合开关S1、S2，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路的功率为 为加热状态。 如图（d），只闭合开关S1，R1、R2串联，电路中功率 为保温状态； 闭合开关S1、S2，R2被短路，电路为R1的简单电路，电路的功率为 为加热状态。 由于电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，电阻R2的阻值为20Ω，则R1的阻值小于R2的阻值，所以对比以上结果可知，保温状态 加热状态 所以图（c）所示的电路符合上述要求，加热、保温时电路消耗的总功率均为最小。 [3]图（c）保温时，电路消耗的总功率 21．随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上．小丽在使用过程中发现： （1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃．已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率？ （2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压？ （3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全．如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻。 某型号电热水器 额定电压/V 220 额定电功率/W 2420 容积/dm3 50 商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮 【答案】（1）87.5%；（2）10A，200V；（3）200MΩ 【详解】（1）根据可得，水箱中水的质量 水箱中的水吸收的热量 水箱中的水在额定电压下连续加热40min消耗的电能 电热水器加热时的热效率 （2）根据可得，电热水器的电阻 根据Q=I2Rt可得，通过热水器的电流 根据欧姆定律可得，工作的实际电压 （3）在异常漏电的情况下，人体与防电墙串联， 由于串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以防电墙的电压 因为串联电路中各处的电流相等， 所以 即 解得R墙=200MΩ 22．科技小组的同学设计了一款具有高温加热和低温保温两种功能的便携式电热器，其内部有两根阻值相同的电热丝。已知电源电压为12V恒定不变，高温加热时的功率为60W。求： (1)在虚线框内画出电热器的内部电路图； (2)保温时电路中的电流。 【答案】(1)或 (2)见解析 【详解】（1）如果两个电阻并联，当开关闭合时，电路由两电阻并联组成，此时为高温挡；当开关闭合，断开时，电路中只有工作，此时为保温挡，电路图如图 若两个电阻串联，当开关闭合，断开时，电路由两电阻串联组成，此时为保温挡；当开关闭合时，被短接，此时电路中只有工作，此时为高温挡；电路如图 （2） 如上图，当开关闭合时，电路由两电阻并联组成，此时为高温挡，因为两个电阻阻值相同，所以电阻消耗的功率 当开关闭合，断开时，电路中只有工作，此时为保温挡；由得保温时电路中的电流 或： 如上图，当开关闭合时，被短接，此时电路中只有工作，此时为高温挡 由，得 当开关闭合，断开时，电路由两电阻串联组成，此时为保温挡 保温时的电流 23．如图是电吹风简化电路图，旋转扇形开关S，实现冷风热风的转换，主要技术参数如图所示。扇形开关接在图示位置时，电吹风处于“停”的状态。 额定电压 220V 频率 50Hz 吹热风时功率 880W 吹冷风时功率 80W (1)当扇形开关接 接线柱时（选填“2、3”或“3、4”），电吹风是热风挡工作状态。 (2)电热丝R的阻值是多少？ (3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？ (4)若家中只有电吹风工作，用冷风、热风挡交替使用了共5min，标有1200imp/kW·h的电能表指示灯闪烁60次，则电吹风消耗多少J的电能？ (5)第四问中使用热风挡的时间为多少？ 【答案】(1)3、4 (2)60.5 Ω (3)4.8×104J (4)1.8×105J (5) 【详解】（1）电吹风处于热风挡时，电热丝和电风扇必须接入电路，由图可知，扇形开关需要与接线柱3、4相连时吹热风，所以，当扇形开关接3、4接线柱时，电吹风是热风挡工作状态。 （2）已知吹热风时总功率为，电动机单独工作吹冷风时功率为，故电热丝功率 由公式得， （3）吹热风时，电热丝的功率为800 W，1min=60s，产生的热量 （4）电能表标识为1200 imp/kW·h，闪烁60次，则耗电量为 （5）冷风、热风挡交替使用了共，设热风挡工作时间为t ，则冷风挡工作时间为300s−t。全程总耗能为880W×t+ 80W×(300s−t)=1.8×105J 解得第四问中使用热风挡的时间为。 24．清明时节，盘州新茶上市，小明为给辛苦工作一天的爸爸消除疲劳，想用刚上市的新茶为其沏上一杯热茶，于是用电热水壶将500 g水从20 ℃加热至沸腾，烧水过程用时2 min。[电热水壶在额定电压220 V下工作，额定功率为1 500 W，气压为1个标准大气压，c水＝4.2×103 J/（kg·℃） ]请回答下列问题： (1)沏茶时，能闻到淡淡的清香属于 现象； (2)电热水壶给水加热至沸腾过程中水吸收了多少热量？ (3)电热水壶给水加热至沸腾过程中消耗了多少电能？ (4)若其它条件都不变，换用天然气来给水加热（不考虑热量损失），需要消耗多少天然气？（q天然气＝4.0×107 J/m3 ） 【答案】(1)扩散 (2) (3) (4) 【详解】（1）沏茶时，能闻到淡淡的清香属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 （2）水吸收的热量为 （3）电热水壶给水加热至沸腾过程中消耗电能为 （4）不考虑热量损失，需要消耗天然气的体积为 25．图a所示的电热加湿器，其内部结构及电路简图如图b，通电后，发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为，沸点为100℃； (1)加热仓中的水变成水蒸气属于 （选填“液化”“汽化”）现象： (2)已知R阻值为550Ω，求电热加湿器的功率 ； (3)若消耗电能，可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾，求： ①加热仓内水吸收的热量 ； ②电热加湿器的加热效率 。 【答案】(1)汽化 (2) (3) 84% 【详解】（1）水变成水蒸气属于汽化，由液态变为了气态。 （2）电热加湿器的功率 （3）[1]加热仓内水吸收的热量 [2]电热加湿器的加热效率 26．某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关可接触点1或2，、为加热电阻且（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，。则： 电源电压/V 220 低温挡功率/W __________ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 (1)高温挡时开关 （填“断开”或“闭合”），开关与触点 接触。 (2)的阻值和电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ (3)在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间？（不计热量损失，结果精确到1s） 【答案】(1) 闭合 2 (2)88Ω；275W (3)305s 【详解】（1）[1][2]由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大；由电路图可知，当断开S1，S2接1时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，为低温挡；当闭合S1，S2接1时，只有R1接入电路，电路的总电阻较小，功率较大，为中温挡；当闭合S1，S2接2时，R1、R2并联，电路总电阻最小，功率最大，为高温挡。 （2）当闭合S1，S2接1时，只有R1接入电路，为中温挡，的阻值 由题意可知，，电火锅在低温挡工作时的功率 （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，则将水烧开时需吸收的热量 不计热量损失，电火锅放出的热量，则 需要的时间 27．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有两个小灯泡（分别标有“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”字样），滑动变阻器两个（其中A标有“10Ω 1A”字样，B标有“20Ω 1A”字样），他选择其中一个小灯泡与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、其中一个滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关，移动变阻器的滑片，在草稿纸上记录了两组实验数据，如图所示。 (1)判定小灯正常发光的依据是 ； (2)请根据相关信息求出电源电压U，并判断小华选用的滑动变阻器的规格；（需写出解答过程） (3)小灯的额定功率为 瓦。 【答案】(1)见解析 (2)6V；滑动变阻器B (3)1.14 【详解】（1）两只小灯泡的额定电流都是0.3A，当电流表读数为0.3A时，小灯泡正常发光。 （2）假设电压表测小灯泡两端的电压，则小灯泡两端的电压为2.2V时，电流表示数是0.3A，电压为3.5V时，电流表示数应大于0.3A，故假设不成立；假设电压表测滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值较小时，电压表示数为2.2V时，电流表示数为0.3A，此时小灯泡两端的电压为2.2V或3.8V，根据串联电路的电压规律可得，电源电压U=UL+U滑=2.2V+2.2V=4.4V（不合题意，舍去） 或U=UL+U滑=3.8V+2.2V=6V（符合题意） 故实验选择的小灯泡规格为“3.8V 0.3A”，当滑动变阻器两端的电压为3.5V，它接入电路的阻值较大，此时电路中的电流为0.22A，滑动变阻器接入电路的阻值 所以选用的滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 （3）小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W 28．甲为小明同学家新买的电热煮茶壶示意图，它有加热和保温两种功能．图乙是其简化电路图，和为发热电阻，当接1时，煮茶壶加热；当接2时，煮茶壶保温，已知；电源电压为，，电热煮茶壶在保温状态工作时的功率为。问： (1)的阻值是多少？ (2)已知在加热挡电热壶将一壶500g的茶由20℃加热到100℃，用7分钟，求加热效率（保留1位小数，茶的比热容为） (3)小明同学关闭家中其他电器，单独让煮茶壶接在图丙中的电能表上，煮茶壶在保温状态下正常工作0.5h，电能表转盘转了150转，则电能表上模糊不清的这个参数应该是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）开关闭合，置于2时，与串联，此时总电阻最大，由可得，此时电路中消耗的总功率最小，则电热煮茶壶处于保温挡；电热煮茶壶在保温状态工作时的功率为，根据可得，总电阻为 根据串联电路电阻的特点可得，的阻值是 （2）茶的质量，根据热量公式可得，一壶的茶由加热到吸收的热量为 当接1时，煮茶壶加热，此时只有接入电路，根据可得，电热水壶加热的功率 根据公式可得，加热所消耗的电能为 根据加热效率公式可得，加热效率为。 （3）由公式可得，煮茶壶在保温状态下正常工作消耗的电能为 在这段时间内电能表转了150转，则电能表上模糊不清的这个参数为 29．小新家有阻值为50Ω的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机（带有风扇叶）一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个风干机，风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹热风时发热电阻和电动机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况。 (1)请在下图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路原理图； (2)按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻的功率偏大，存在安全隐患，他想在保留原发热电阻基础上，让发热总功率减小为原来的，请问： ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻 （选填“串联”或“并联”）； ②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少 ？ 【答案】(1) (2) 串联 【详解】（1）由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路，且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示： （2）[1]根据可知，电阻越大功率越小，电阻越小功率越大，因此要想让发热总功率减小为原来的，根据串并联电路电阻的特点可知，应与原发热电阻串联一个新的发热电阻来增大电路的总电阻。 [2]原发热电阻电功率为 串联后新旧电阻总阻值为 需要购买新电阻阻值为 30．随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是无人驾驶的电动公交车，在特定场景下，车辆的所有驾驶操作都不需要人员介入，车内无方向盘、制动踏板及油门踏板。其空车质量为10t，车轮与路面接触的总面积为，无人乘坐时该电动公交车在水平路面上匀速直线行驶24km用时20min，消耗的电能为25kW·h，这一过程中汽车发动机的功率恒为60kW，g取10N/ kg。试问： (1)该电动公交车在水平路面上匀速直线行驶时的速度是 m/s。 (2)该电动公交车空载静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？ (3)无人乘坐时，该电动公交车在匀速直线行驶过程中受到的阻力是多少？ (4)该电动公交车的效率是多少？ 【答案】(1)20 (2)5×105 Pa (3)3000N (4)80% 【详解】（1）该电动公交车行驶24km用时20min，速度是 （2）空车质量为10t，空载汽车静止在水平地面上时，对地面的压力 车轮与路面接触的总面积为，对地面的压强 （3）汽车发动机的功率恒为60kW，速度为20m/s，牵引力   在匀速直线行驶过程中，电动公交车受到的牵引力等于阻力，因此阻力 （4）牵引力为3000N，路程为24000m，有用功 消耗的电能为25kW·h，电动公交车的效率是 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 $