5.1 假期作业：电功率计算题 专项训练 -2025-2026学年人教版物理九年级

**基本信息** 聚焦电功率计算核心题型，通过15道生活情境题构建"电路分析-公式应用-效率计算"的递进训练体系，强化科学思维与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|3题|单一电路、铭牌数据直接应用|从P=UI、P=U²/R公式切入，建立电功与电功率联系| |挡位分析|7题|多开关电路、串并联切换|通过电路状态分析，深化电阻串并联规律与功率关系| |综合应用|5题|效率计算、动态电路安全|整合能量守恒思想，提升科学推理与问题解决能力|

5.1假期作业：电功率计算题 专项训练 -2025-2026学年人教版物理九年级下学期 一、计算题 1．如图甲所示的是某品牌分体式火锅的加热器，其质量约为3kg，底部与桌面的有效接触面积约为，除配套使用的锅外，其他可加热锅具亦可放在上面加热。如图乙是此加热器的简化电路图，是电热丝，通过开关可实现低温、高温两个挡位的切换，其铭牌如表所示。[g取10N/kg，气压为一个标准大气压，，] 额定电压 220V 额定电功率 低温挡 440W 高温挡 1320W (1)求加热器对水平桌面的压强。 (2)求电热丝的阻值。 (3)在锅中加入1kg初温为20℃的水，放在加热器上用高温挡加热，正常工作时将水烧开需要400s，则烧水过程中的加热效率是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）加热器的重力 加热器对水平桌面的压力等于自身重力，即 已知底部与桌面的有效接触面积 根据压强公式，可得对桌面的压强为 （2）由电路图可知，当开关​、闭合时，​、​并联，电路总电阻最小，根据可知总功率最大，为高温挡，此时 ；当开关闭合、​断开时，只有工作，电路总电阻最大，总功率最小，为低温挡，此时。 高温挡时的电功率为两个挡位功率之差 根据可得的阻值为 （3）1个标准大气压下水的沸点为，水吸收的热量 高温挡正常工作消耗的电能 加热效率 2．某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知，，高温挡电功率1500 W。控制电路电压，，为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热（电磁铁线圈电阻忽略不计）。 温度/℃ 40 80 100 140 160 200 电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 (1)求加热电路停止加热时电蒸锅内的温度； (2)求低温挡的电功率和的阻值。 【答案】(1)140℃ (2)1100W，44Ω 【详解】（1）当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热，控制电路总电阻为 Rt阻值为 由表格数据可知，当Rt阻值为30欧时，温度为140℃。 （2）如图所示，闭合S1、S2时，R1、R2并联工作，是高温挡，当闭合S1，断开S2时，R1工作，是低温挡，高温挡电功率1500 W，则 R1的阻值为 低温挡的电功率 3．如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。设小灯泡电阻不随温度改变，求： (1)只闭合开关S1时电压表的示数； (2)将滑动变阻器的滑片P滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5A。求滑动变阻器R2的最大阻值； (3)只闭合开关S2，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 【答案】(1)2V (2) (3) 【详解】（1）由小灯泡铭牌标注可知小灯泡的阻值为 当只闭合开关S1时，与小灯泡串联，电路中的电流 电压表测量灯泡两端的电压，示数为 （2）若将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，则此时滑动变阻器全部连入电路，小灯泡被短接，与并联，电流表测干路电流，经过的电流为 通过的电流为 则滑动变阻器的最大阻值为 （3）只闭合开关S2，则与小灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，当滑片在最左端时电路的电阻最大，电流最小，小灯泡电功率最小，电路中的最小电流为 灯泡最小电功率为 当滑片向右滑动时，电路电阻减小，电流变大，为确保电路安全，小灯泡所分电压最大可为3V，此时电路电流为 电路安全，此时小灯泡的电功率最大，最大电功率为 则小灯泡电功率的变化范围。 4．如图甲是某型号电水壶内部电路的原理图，具有加热和保温两种功能。R1、R2为发热电阻丝，且阻值不受温度影响。图乙是电水壶装满水正常工作时电功率与时间的关系图像。求： (1)装满水的电水壶正常保温10min消耗的电能； (2)R1的阻值； (3)当只有此装满水的电水壶工作时，烧水前电能表示数如下图丙，电水壶正常加热15min后，求电能表的示数？ (4)若该电水壶中有400g温度为40℃的温水，开启加热模式正常工作，将水加热至沸腾用时3min，求此电水壶在加热模式下的热效率是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），已知在1个标准大气压下。） 【答案】(1)1.2×105 J (2)60.5 Ω (3)931.8 kW·h (4)70% 【详解】（1）当开关S接“2”时，R1与R2串联，电路总电阻较大，根据可知，电路总功率较小，电水壶处于保温挡，当开关S接“1”时，电路中仅有电阻R1工作，电路总电阻较小，电路总功率较大，电水壶处于加热挡。由图乙可知，保温功率为 电水壶正常保温，消耗的电能为 （2）由图乙可知，加热功率为，根据得，R1的阻值为 （3）电水壶正常加热消耗的电能为 电能表最后一位是小数位，所以图丙中电能表的示数为，电水壶正常加热后，电能表示数为 （4）水的质量 水吸收的热量 电水壶加热时间 电水壶消耗电能 电水壶在加热模式下的热效率 5．小明家购买了一款三挡位的养生壶，分别为快煮、慢煮和保温，如图甲所示，图乙为其内部简化电路，其中、和为发热电阻，其中，旋转开关S分别与触点1和2、2和3、3和4接触时，可实现不同挡位的切换，电源电压为220V保持不变。 (1)分析说明使用快煮挡时开关与哪两个触点接触； (2)若快煮挡的电功率为1.32kW，求发热电阻的阻值； (3)若厂家在生产该保温壶时将保温、慢煮和快煮挡的电功率之比设定为1：4：8，求电阻的值。 【答案】(1)开关S与触点3和4接触时 (2) (3) 【详解】（1）电源电压U保持不变，由可知，电路总电阻越小，总功率越大。快煮挡是功率最大的挡位，因此要求总电阻最小。分析不同开关状态的电路：当开关S接1、2时，R1与R2串联，总电阻最大，功率最小，为保温挡；当开关S接2、3时，只有R2接入电路，总电阻较大，功率较小，为慢煮挡；当开关S接3、4时，R2与R3并联，总电阻最小，功率最大，因此快煮挡时开关与3和4接触。 （2）已知电源电压，，快煮挡总功率 此时R2的功率 并联电路总功率等于各支路功率之和，因此R3的功率 由可得R3的阻值 （3）已知功率比 电源电压不变，由可知，总电阻与功率成反比，因此总电阻比为 结合挡位电路：保温挡总电阻，慢煮挡总电阻，快煮挡总电阻对应比例1份，设每份电阻为k，因此可得：，， 解得，因此电阻比 6．如图甲所示为某品牌的电热毛巾架，该毛巾架是由某合金材料制成，其质量为6kg，比热容为。它可通过智能系统实现高温、低温挡自动切换，其内部电路原理图如图乙所示，已知额定电压为220V，和都为发热电阻丝。图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像，高温挡正常工作10min，毛巾架可从升高到，根据以上信息求： (1)高温挡的电功率为多少？ (2)电阻丝的电阻为多少？ (3)高温挡工作10min电路消耗的电能为多少？ (4)高温挡工作10min时，电热毛巾架的热效率为多少？ 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由题意可知，S接1时，电路中只有，电路处于高温挡，电流 高温挡的电功率为 （2）由，得电阻丝的电阻为 （3）工作时间，高温挡工作10min电路消耗的电能为 （4）毛巾架吸收的热量 电热毛巾架的热效率 7．臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒，消毒30分钟后臭氧最终分解为氧气，对食品不会有残留污染，但因其有强氧化作用，消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪（电压表示数显示臭氧浓度）检测车间消毒时空气中臭氧的浓度，其电路原理如图甲。电源电压恒为3V，定值电阻，臭氧检测传感器Rc阻值与臭氧浓度μ的关系如图乙。消毒标准如下：为不合格， 为合格，为超标。求： (1)当臭氧浓度为2.25ppm时，电压表的示数； (2)某次检测时，电压表示数为2.4V，该次消毒为合格、不合格还是超标； (3)若更换后，则当臭氧浓度为0.75ppm时，R0的电功率。 【答案】(1)2V (2)该次消毒是超标的 (3)0.15W 【详解】（1）由图乙可知，当臭氧浓度为2.25ppm时，臭氧检测传感器Rc的阻值为5Ω，此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 电压表示数 （2）电压表示数为2.4V时，电路中的电流 此时Rc两端的电压 此时RC​的阻值 由图乙可知，此时臭氧浓度为3ppm，此浓度大于2.5ppm，故该次消毒是超标的。 （3）若更换后，当臭氧浓度为0.75 ppm时，从图乙中可知，臭氧检测传感器RC的阻值，此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 R0的电功率 8．如图甲所示是某游乐园的自动扶梯，下表是该扶梯的部分参数；周末，小明和爸爸妈妈、爷爷奶奶一家五口乘坐扶梯入园游玩，一家人的总质量为300kg，扶梯以5kW的功率工作，小明分别记录了上梯和下梯时秒表的示数，如图乙所示，（g取10N/kg）求 额定电压U额/V 380 电功率P/kW 4（空载）~19（满载） 运行速度v/（m∙s-1） 0.8 最大载重量G满载/N 高度h/m 5 (1)该扶梯正常满载运行时的电流； (2)他们被扶梯运送的路程及该扶梯对小明一家五口做的功； (3)该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能； (4)扶梯满载时，扶梯的机械效率（结果在百分号前保留整数）； (5)随着载重重量的增加，扶梯的机械效率如何变化（忽略摩擦力的影响），请说明理由。 【答案】(1)50A (2)10m； (3) (4)74% (5)机械效率变大。理由：额外功不变，有用功增加，有用功占总功的比例增大。 【分析】第一问利用公式，代入扶梯满载功率和额定电压，即可求出满载运行的电流；第二问先根据图乙得到扶梯运行时间，结合表格给出的运行速度由求出运送路程，再算出一家人总重力，利用求出扶梯对小明一家做的功；第三问已知扶梯实际工作功率和运行时间，通过就能求出消耗的电能；第四问先算出满载时的有用功和总功，再利用计算出扶梯满载的机械效率；第五问忽略摩擦力时，额外功是提升扶梯自身做的功，保持不变，载重增加时有用功增大，因此机械效率随载重量增加而增大。 【详解】（1）根据可得，该扶梯正常满载运行时的电流 （2）由图乙可知，他们被扶梯运送的时间，运送路程为 一家人的总重力 提升一家人做的功 （3）一家人上楼消耗的电能，要用实际功率来计算，故 （4）满载时提升最大载重做的功为有用功 满载时电机消耗的电能为总功 扶梯的机械效率 （5）忽略摩擦力时，扶梯的额外功主要是提升扶梯自身（如履带、框架）重力所做的功，这部分功在提升高度不变时是固定的。当载重增加时，有用功增加，而总功虽然也增加，但有用功在总功中所占的比例增大，因此机械效率升高。 9．养生壶（如图甲所示）是以养生保健为目的，可以烹煮各种食材的新型家电产品。它有加热（S接A）和保温（S接B）两个挡位，内部的简化电路如图乙所示，表格为其铭牌的部分参数。已知R1＝56Ω，求： 电源电压/V 220 保温挡功率/W __________ 加热挡功率/W 1100 加热效率 80% (1)R2的阻值； (2)保温挡工作时的电功率是多少？ (3)红枣和梨一起煮是很经典的搭配，口感清甜温润，做法简单。在标准大气压下，使用加热挡将质量为1.1kg初温为20℃的红枣梨水加热至100℃，需用时430s，求红枣梨水的比热容。 【答案】(1)44Ω (2)484W (3) 【详解】（1）开关S接A时，只有接入电路，总电阻小，由可知功率大，为加热挡；S接B时，与串联，总电阻大，功率小，为保温挡。加热挡只有工作，由得R2的阻值 （2）保温挡与串联，总电阻 保温功率 （3）加热挡消耗的总电能 红枣梨水吸收的热量 温度变化 由得红枣梨水的比热容 10．小明家新购买的汽车有座椅加热功能（如图甲所示），图乙是电热座椅垫的内部电路简图，电源电压为12V，两个加热片的电阻分别为R1，R2，该座椅垫有“高温”“低温”“关”三个挡位，已知，“低温”挡加热时通过电路中的电流为1A。求： (1)“高温”挡的电功率。 (2)“低温”挡加热时，电阻为R2的加热片两端的电压。 (3)“低温”挡加热10min，电流通过电阻为R2的加热片所做的功。 【答案】(1)48W (2)9V (3)5400J 【详解】（1）分析电路图可知，当开关S接2时，只有电阻R1接入电路，此时电路总电阻最小。根据电功率可知，电源电压U一定时，电阻R越小，电功率P越大，因此开关S接2为“高温”挡，其电功率 （2）当开关S接1时，电阻R1和R2串联接入电路，此时电路总电阻最大，因此开关S接1为“低温”挡，此时电路中的电流，根据欧姆定律，电阻R1两端的电压 根据串联电路电压的特点（总电压等于各部分电压之和）可知，电阻R2两端的电压 （3）在“低温”挡，通过电阻R2的电流，电阻R2两端的电压，根据电功公式 ，电流通过电阻R2所做的功 11．如图甲所示，电源电压为18V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，小灯泡额定电压为6V，其电流随电压的变化规律如图乙所示，定值电阻的阻值为20，滑动变阻器铭牌仅能看清“1A”字样。闭合开关S、，移动滑动变阻器的滑片P到某位置时，电压表的示数为3V。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻。 (2)此时的电功率。 (3)闭合开关S、，断开，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数最大值与最小值之差为6V，求滑动变阻器连入电路的阻值变化范围。 【答案】(1)12Ω (2)6W (3)10Ω~40Ω 【详解】（1）小灯泡正常发光时，其两端电压为额定电压是6V。由图乙可知，当电压为6V时，通过小灯泡的电流是0.5A。小灯泡正常发光时的电阻为 （2）闭合开关S、S1时，小灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测量小灯泡两端的电压。此时电压表示数为3V，即小灯泡两端电压3V。由图乙可知，当电压为3V时，通过小灯泡的电流。由串联电路电流的规律可知通过R2的电流 滑动变阻器R2两端的电压为 R2的电功率为 （3）闭合开关S、S2，断开S1时，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压。为保证电路安全，电路中的最大电流不能超过电流表最大量程0.6A。当电路中电流最大时，R2接入电路的阻值最小，电压表示数最大值为 因为12V小于电压表量程15V，所以电路中的最大电流为0.6A，电压表的最大示数为12V。根据题意，电压表示数最大值与最小值之差为6V，所以电压表的最小示数为 当电压表示数为最大值时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，此时电路中的电流，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 当电压表示数为最小值6V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω~40Ω。 12．为探索生命历程，生物小组的同学们要为如图甲所示的孵化箱设计一个加热电路，观察鸡蛋的孵化过程，图乙是小组同学们设计的具有加热功能的电路图。求： (1)电阻丝的阻值为，闭合S，则图乙电路中的电流是多少？ (2)已知孵化箱内空气质量为，如图乙所示电路工作产生的热量，可使孵化箱内空气的温度升高多少？［不计热损失，空气的比热容为］ (3)现增加一个阻值为的电热丝，利用电热丝与，为孵化箱设计一个有两个挡位的电路，要求高温挡的电功率为，低温挡的电功率为。请将图丙虚线框内的电路设计补充完整，并通过计算说明设计理由。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）已知电源电压，电阻丝R1的阻值为440Ω。根据欧姆定律，电路中的电流为 （2）电路工作100s产生的热量为 不计热损失，空气吸收的热量等于电流产生的热量，即 根据热量计算公式，可得空气升高的温度为 （3）根据电功率公式可知，在电源电压不变的情况下，电路的电功率与电阻成反比。即电阻越小，功率越大，为高温挡；电阻越大，功率越小，为低温挡。 当S1接高温挡时，电路中应接入较小的电阻。将R1接入电路，其功率为 此功率符合高温挡要求。 当S1接低温挡时，电路中应接入较大的电阻。将R2接入电路，其功率为 此功率符合低温挡要求。 因此，电路设计为：开关S1接高温挡触点时，电路中接入电阻R1；接低温挡触点时，电路中接入电阻R2。电路图如图所示： 13．如图所示，灯泡标有“”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“？   1A”的字样，最大阻值模糊不清．电流表量程为，电压表量程为，现有两个不同电压值的电源可供选择，其中一个电源电压为，另一电源电压未知．当接入电压为的电源，、均断开，接，滑动变阻器滑片移到中点处时，灯泡恰好正常发光。当接入另一电压未知的电源，闭合、断开，接，当滑动变阻器的滑片调到某点时，电流表示数为，电压表示数为，消耗的功率为；滑动变阻器的滑片调到另一点时，电压表示数为消耗的功率为；已知。求： (1)灯泡L正常发光时的电阻； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电源在两个电压值可选时，保证电路安全的情况下，求整个电路的最大电功率和最小电功率。 【答案】(1)15Ω (2)30Ω (3)5W，0.55W 【详解】（1）由灯泡L的铭牌“3V 0.6W”可知，灯泡的额定电压，额定功率。则灯泡正常发光时的电阻为 （2）当电源电压U = 6V，S₁、S₂均断开，S₃接b时，灯泡L与滑动变阻器串联。滑片移到中点处时，灯泡L恰好正常发光，此时电路中的电流等于灯泡的额定电流 根据串联电路的电压特点，滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路的电阻（即一半阻值）为 所以，滑动变阻器R₂的最大阻值为 （3）1.求未知电源电压和的阻值。 当接入未知电源，S₁闭合、S₂断开，S₃接a时，与串联，电压表测两端的电压。根据题意，当I₁ = 0.4A时，U₂₁ = 2V，消耗的功率为P₁。当电压表示数为U₂₂ = 4V时，消耗的功率为P₂。根据电功率公式，有 所以。因为I₁ = 0.4A，所以     电源电压U'保持不变，根据串联电路的特点和欧姆定律可得① ② 联立①②解得，。所以，两个可选的电源电压分别为6V和10V。 2.求电路的最大电功率。电路的最大功率，需在保证电路安全的前提下，使总电流最大。 安全要求：电流表，灯泡L电流，滑动变阻器电流。 ①当电源电压时：S₁、S₂闭合，S₃接b，与并联。总电流 为保证电流表安全，，则，解得。为使总电流最大，应使接入电路的阻值最小，即。此时总电流最大为。最大功率 ②当电源电压U = 10V时：若S₁闭合，S₂断开，S₃接a，与串联。为使电流最大，滑动变阻器接入电路的电阻应为0。此时电路中电流 因为0.5A < 0.6A，电路安全。最大功率     （其他接法，如含灯泡的电路或与并联的电路，在10V电压下均会超过元件的安全限值，不予考虑）。比较两种情况，电路的最大电功率为5W。 3.求电路的最小电功率。电路的最小功率，需在保证电路安全的前提下，使总电流最小（即总电阻最大）。 当电源电压U = 6V时： 若S₁、S₂断开，S₃接a，灯泡、与串联。为使电流最小，滑动变阻器接入电路的电阻应最大为30Ω。此时电路中电流 最小功率 14．现在的家用电吹风一般都有三个挡位，分别是“停、冷风和热风”，其简化电路图如图所示，电吹风的主要技术参数如下表所示。当电吹风正常工作时，请通过计算回答下列问题： 热风温度 额定功率 热风： 冷风： 额定电压 质量 (1)吹热风时，电热丝的电功率是多少？ (2)吹热风时，通过电热丝的电流是多少？ (3)吹热风电吹风消耗的电能是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意，电吹风吹热风时，电动机和电热丝并联同时工作；吹冷风时，只有电动机工作。电热丝的电功率 （2）电吹风正常工作时，电热丝两端的电压等于额定电压。 根据电功率公式，可得通过电热丝的电流 （3）已知时间。根据电能公式，可得消耗的电能 15．如图所示，电源电压U恒定不变，开关均处于断开状态，滑动变阻器的滑片位于最下端。保持滑片位置不变，闭合4个开关，电流表示数为I1；只闭合开关S1、S3，灯L的电功率为PL，电流表的示数为I2；只闭合开关S1、S2，灯L的电功率为，电流表的示数为I3。调节滑动变阻器滑片，使R2的阻值为其最大阻值的，只闭合开关S1、S4，此时电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为。已知定值电阻R1=30Ω，I1=0.5A，，。（灯丝电阻不变） (1)求I2：I3的值。 (2)求电源电压和滑动变阻器R2的最大阻值。 (3)将电源换成一个电压可调节的电源，电流表测量范围为0~0.6A，电压表测量范围为0~15V。闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4，在移动滑动变阻器滑片的过程中，两电表分别能达到满刻度，且电路安全工作。求可调电源电压的取值范围。 【答案】(1) 2 ∶3 (2) 15V，60Ω (3) 【详解】（1）由，，，解得 （2）设电源电压为U，闭合4个开关，只有灯L工作，则……① 只闭合开关S1、S3，灯L与电阻R2串联，则……② 只闭合开关S1、S2，灯L与电阻R1串联，则……③ 只闭合开关S1、S4，电阻R1、R2和灯L串联，电压表V1测R1和灯L两端的电压之和为U1，V2测电阻R1和R2两端的电压之和为，则……④ 联立等式①②③④，再结合，，，可得，， （3）只闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4，灯L与电阻R2串联。 电流表满偏（0.6A）：当， 当电压表最大为15V时， 故此时电源电压取值范围为 电压表满偏（15V）：当时，电流最小为 当电流最大为0.6A时， 故此时电源电压取值范围为 综上，可调电源电压的取值范围为。 试卷第18页，共19页 试卷第19页，共19页 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1假期作业：电功率计算题 专项训练 -2025-2026学年人教版物理九年级下学期 1．如图甲所示的是某品牌分体式火锅的加热器，其质量约为3kg，底部与桌面的有效接触面积约为，除配套使用的锅外，其他可加热锅具亦可放在上面加热。如图乙是此加热器的简化电路图，是电热丝，通过开关可实现低温、高温两个挡位的切换，其铭牌如表所示。[g取10N/kg，气压为一个标准大气压，，] 额定电压 220V 额定电功率 低温挡 440W 高温挡 1320W (1)求加热器对水平桌面的压强。 (2)求电热丝的阻值。 (3)在锅中加入1kg初温为20℃的水，放在加热器上用高温挡加热，正常工作时将水烧开需要400s，则烧水过程中的加热效率是多少？ 2．某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知，，高温挡电功率1500 W。控制电路电压，，为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热（电磁铁线圈电阻忽略不计）。 温度/℃ 40 80 100 140 160 200 电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 (1)求加热电路停止加热时电蒸锅内的温度； (2)求低温挡的电功率和的阻值。 3．如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。设小灯泡电阻不随温度改变，求： (1)只闭合开关S1时电压表的示数； (2)将滑动变阻器的滑片P滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5A。求滑动变阻器R2的最大阻值； (3)只闭合开关S2，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 4．如图甲是某型号电水壶内部电路的原理图，具有加热和保温两种功能。R1、R2为发热电阻丝，且阻值不受温度影响。图乙是电水壶装满水正常工作时电功率与时间的关系图像。求： (1)装满水的电水壶正常保温10min消耗的电能； (2)R1的阻值； (3)当只有此装满水的电水壶工作时，烧水前电能表示数如下图丙，电水壶正常加热15min后，求电能表的示数？ (4)若该电水壶中有400g温度为40℃的温水，开启加热模式正常工作，将水加热至沸腾用时3min，求此电水壶在加热模式下的热效率是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），已知在1个标准大气压下。） 5．小明家购买了一款三挡位的养生壶，分别为快煮、慢煮和保温，如图甲所示，图乙为其内部简化电路，其中、和为发热电阻，其中，旋转开关S分别与触点1和2、2和3、3和4接触时，可实现不同挡位的切换，电源电压为220V保持不变。 (1)分析说明使用快煮挡时开关与哪两个触点接触； (2)若快煮挡的电功率为1.32kW，求发热电阻的阻值； (3)若厂家在生产该保温壶时将保温、慢煮和快煮挡的电功率之比设定为1：4：8，求电阻的值。 6．如图甲所示为某品牌的电热毛巾架，该毛巾架是由某合金材料制成，其质量为6kg，比热容为。它可通过智能系统实现高温、低温挡自动切换，其内部电路原理图如图乙所示，已知额定电压为220V，和都为发热电阻丝。图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像，高温挡正常工作10min，毛巾架可从升高到，根据以上信息求： (1)高温挡的电功率为多少？ (2)电阻丝的电阻为多少？ (3)高温挡工作10min电路消耗的电能为多少？ (4)高温挡工作10min时，电热毛巾架的热效率为多少？ 7．臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒，消毒30分钟后臭氧最终分解为氧气，对食品不会有残留污染，但因其有强氧化作用，消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪（电压表示数显示臭氧浓度）检测车间消毒时空气中臭氧的浓度，其电路原理如图甲。电源电压恒为3V，定值电阻，臭氧检测传感器Rc阻值与臭氧浓度μ的关系如图乙。消毒标准如下：为不合格， 为合格，为超标。求： (1)当臭氧浓度为2.25ppm时，电压表的示数； (2)某次检测时，电压表示数为2.4V，该次消毒为合格、不合格还是超标； (3)若更换后，则当臭氧浓度为0.75ppm时，R0的电功率。 8．如图甲所示是某游乐园的自动扶梯，下表是该扶梯的部分参数；周末，小明和爸爸妈妈、爷爷奶奶一家五口乘坐扶梯入园游玩，一家人的总质量为300kg，扶梯以5kW的功率工作，小明分别记录了上梯和下梯时秒表的示数，如图乙所示，（g取10N/kg）求 额定电压U额/V 380 电功率P/kW 4（空载）~19（满载） 运行速度v/（m∙s-1） 0.8 最大载重量G满载/N 高度h/m 5 (1)该扶梯正常满载运行时的电流； (2)他们被扶梯运送的路程及该扶梯对小明一家五口做的功； (3)该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能； (4)扶梯满载时，扶梯的机械效率（结果在百分号前保留整数）； (5)随着载重重量的增加，扶梯的机械效率如何变化（忽略摩擦力的影响），请说明理由。 9．养生壶（如图甲所示）是以养生保健为目的，可以烹煮各种食材的新型家电产品。它有加热（S接A）和保温（S接B）两个挡位，内部的简化电路如图乙所示，表格为其铭牌的部分参数。已知R1＝56Ω，求： 电源电压/V 220 保温挡功率/W __________ 加热挡功率/W 1100 加热效率 80% (1)R2的阻值； (2)保温挡工作时的电功率是多少？ (3)红枣和梨一起煮是很经典的搭配，口感清甜温润，做法简单。在标准大气压下，使用加热挡将质量为1.1kg初温为20℃的红枣梨水加热至100℃，需用时430s，求红枣梨水的比热容。 10．小明家新购买的汽车有座椅加热功能（如图甲所示），图乙是电热座椅垫的内部电路简图，电源电压为12V，两个加热片的电阻分别为R1，R2，该座椅垫有“高温”“低温”“关”三个挡位，已知，“低温”挡加热时通过电路中的电流为1A。求： (1)“高温”挡的电功率。 (2)“低温”挡加热时，电阻为R2的加热片两端的电压。 (3)“低温”挡加热10min，电流通过电阻为R2的加热片所做的功。 11．如图甲所示，电源电压为18V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，小灯泡额定电压为6V，其电流随电压的变化规律如图乙所示，定值电阻的阻值为20，滑动变阻器铭牌仅能看清“1A”字样。闭合开关S、，移动滑动变阻器的滑片P到某位置时，电压表的示数为3V。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻。 (2)此时的电功率。 (3)闭合开关S、，断开，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数最大值与最小值之差为6V，求滑动变阻器连入电路的阻值变化范围。 12．为探索生命历程，生物小组的同学们要为如图甲所示的孵化箱设计一个加热电路，观察鸡蛋的孵化过程，图乙是小组同学们设计的具有加热功能的电路图。求： (1)电阻丝的阻值为，闭合S，则图乙电路中的电流是多少？ (2)已知孵化箱内空气质量为，如图乙所示电路工作产生的热量，可使孵化箱内空气的温度升高多少？［不计热损失，空气的比热容为］ (3)现增加一个阻值为的电热丝，利用电热丝与，为孵化箱设计一个有两个挡位的电路，要求高温挡的电功率为，低温挡的电功率为。请将图丙虚线框内的电路设计补充完整，并通过计算说明设计理由。 13．如图所示，灯泡标有“”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“？   1A”的字样，最大阻值模糊不清．电流表量程为，电压表量程为，现有两个不同电压值的电源可供选择，其中一个电源电压为，另一电源电压未知．当接入电压为的电源，、均断开，接，滑动变阻器滑片移到中点处时，灯泡恰好正常发光。当接入另一电压未知的电源，闭合、断开，接，当滑动变阻器的滑片调到某点时，电流表示数为，电压表示数为，消耗的功率为；滑动变阻器的滑片调到另一点时，电压表示数为消耗的功率为；已知。求： (1)灯泡L正常发光时的电阻； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电源在两个电压值可选时，保证电路安全的情况下，求整个电路的最大电功率和最小电功率。 14．现在的家用电吹风一般都有三个挡位，分别是“停、冷风和热风”，其简化电路图如图所示，电吹风的主要技术参数如下表所示。当电吹风正常工作时，请通过计算回答下列问题： 热风温度 额定功率 热风： 冷风： 额定电压 质量 (1)吹热风时，电热丝的电功率是多少？ (2)吹热风时，通过电热丝的电流是多少？ (3)吹热风电吹风消耗的电能是多少？ 15．如图所示，电源电压U恒定不变，开关均处于断开状态，滑动变阻器的滑片位于最下端。保持滑片位置不变，闭合4个开关，电流表示数为I1；只闭合开关S1、S3，灯L的电功率为PL，电流表的示数为I2；只闭合开关S1、S2，灯L的电功率为，电流表的示数为I3。调节滑动变阻器滑片，使R2的阻值为其最大阻值的，只闭合开关S1、S4，此时电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为。已知定值电阻R1=30Ω，I1=0.5A，，。（灯丝电阻不变） (1)求I2：I3的值。 (2)求电源电压和滑动变阻器R2的最大阻值。 (3)将电源换成一个电压可调节的电源，电流表测量范围为0~0.6A，电压表测量范围为0~15V。闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4，在移动滑动变阻器滑片的过程中，两电表分别能达到满刻度，且电路安全工作。求可调电源电压的取值范围。 试卷第8页，共8页 试卷第1页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $