内容正文:
2026年中考物理一轮复习提升训练:电功率计算题
1.如图甲所示的电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值?
(2)滑片P在R的中点时,通电10s电路消耗的电能?
2.如图所示电路,电源电压恒为6V不变,滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A”,闭合开关S后,将滑片移到最右端,电流表示数为0.3A。求:
(1)电路的总功率。
(2)通过R2的电流。
(3)R1的阻值。
3.如图所示,电源电压保持不变:闭合开关S、,电压表示数为,电流表示数为;闭合开关S,断开开关,电压表示数为;求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)当闭合开关S,断开开关时,电路中的电流;
(3)只闭合开关S,定值电阻消耗的电功率。
4.如图所示的电路中,电源电压保持12V不变,灯泡L的电阻为50Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)当S1、S2闭合时, 通过灯泡L的电流;
(2)只闭合开关S1,将滑动变阻器滑片P移动到中点时,电流表示数为0.2A, 求电压表的示数;
(3)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小电功率。
5.如图所示的电路,电阻为20Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻在10min内消耗的电能。
6.图甲是小明设计的节能水暖电热毯,其中A、B两个加热区可以独立或同时使用。图乙是其内部电路图,、均为电热丝,且。单独使用A区时,额定发热功率为100W,用时840s正好将电热毯中质量为0.5kg的水从20℃加热到50℃。已知水的比热容。求:
(1)此过程水吸收的热量;
(2)单独使用A区时,电热毯的加热效率;
(3)同时使用两个加热区,电路的额定总发热功率。
7.如图所示,电源电压不变,电压表的量程为,灯L标有“2V 0.4W”字样,忽略灯L电阻变化,滑动变阻器、的规格分别为“10Ω 0.2A”、“20Ω 0.5A”。闭合开关和,滑动变阻器滑片置于最右端,电流表的示数为0.1A。求:
(1)灯L的电阻;
(2)电源电压;
(3)任意闭合开关和调节滑片的位置,在电路安全的情况下,电路的最大电功率和最小电功率的比值。
8.如图所示,电源电压恒为24V,电阻、为定值电阻,为滑动变阻器,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~10A,将滑动变阻器的滑片P移至A点并保持位置不变。只闭合开关S、,电流表示数为,电路总功率为;只闭合开关S、、,电路总功率为,电流表示数为,已知。
(1)求电流表示数的大小;
(2)滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路的阻值为。此时,、、的阻值可能是下列9个数值中的某三个:2Ω、3Ω、4Ω、12Ω、14Ω、18Ω、20Ω、24Ω、33Ω。请确定、、是哪三个电阻值,要求写出推理过程;
(3)结合(2)问推理的结果,若滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,电压表只要不超量程都要使用,使用中其最小示数为2V,通过控制开关的通断,移动滑片P的位置,在保证元件安全的情况下,请计算电路最小功率与最大功率之比。
9.如图是某家用电热水壶的内部电路原理图,转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。部分参数如表中所示,
热水壶参数
最大容量
5L
最大加热功率
2000W
额定电压
220V
(1)电路中电阻R的阻值
(2)该热水壶用最大功率正常工作,将装满水的水壶中的水的温度从20℃升高到100℃,需要1120s,该热水壶的热效率为多少
(3)如果他家的实际电压为198V,他关闭家里其他用电器,仅使用电热水壶用中温档加热4min,电能表的转盘转动的转数是多少r.
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻,只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关,电流表的示数为。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)当开关均闭合时,通电定值电阻产生的热量。
11.电热直饮机非常普遍,它利用内部的电热丝将水烧开,打开水龙头即可有开水饮用,同时还有保温功能。下图是某学校新安装的电热直饮机,图乙是它的简化电路图(R1、R2均为电热丝),各项参数如下表所示。
电热直饮机参数
热水温度:
保温功率:
热胆容积:
额定电压:
加热功率:
频率:
(1)该电热水器处于正常加热状态时的工作电流是多少?
(2)电阻丝R1的阻值是多少?
(3)电能表的表盘上标有“”的字样,只让该电热水器使用加热档单独工作,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为多少,实际功率为多少,该电路的实际电压为多少?
12.如图是一种显示油箱内油量的装置。电源电压为4.5V,压敏电阻 的阻值和油箱中油量的关系如表所示,油量表由量程为0~3V的电压表改装而成。求:
油量 V/L
0
10
20
30
40
50
压敏电阻 R1/Ω
80
65
50
35
20
5
(1)电压表示数为3V时,对应油量为50L,则R2的阻值多大?
(2)油箱内没油时,电压表的示数是多少?
(3)油箱内没油时,10min电路消耗的电能是多少?
13.如图所示,R1、R3为定值电阻,R2为阻值与接入长度成正比的滑动变阻器,最大阻值为R2max,将滑片移至距上端长度的A点不动,滑动变阻器连入电路的阻值为RA,此时开关S、S1、S2均闭合,电压表示数为18V,电流表示数为6A;只闭合开关S,电流表示数为I1,电阻R1的功率为P1;闭合开关S1和S2时,电流表示数为I2,电阻R1消耗的功率为P2。已知R1、RA、R3的电阻大小可能是3Ω、6Ω、9Ω、18Ω中的其中3个,,且。求:
(1)开关S、S1、S2均闭合时,电路的总功率;
(2)若只能闭合一个开关,则开关通断、滑片位置的不同组合下通电电路总电阻的最大值和最小值之比;
(3)当只闭合S时,用未知电源代替原电源,未知电阻R4、R5分别代替R1、R3。当滑片移至最上端时,电压表示数为U0,电流表示数为I0;当滑片移至最下端时,电压表示数为,电流表示数为。则请用符号U0、I0、、、R2max写出滑片移至最下端时电阻R5的消耗的功率的表达式。
14.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:
(1)灯泡的电阻;
(2)只闭合S1时,灯泡L的功率为1.92W,则电源电压是多少V;
(3)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,求P1(结果保留两位小数)。
15.下图为某电炒锅的铭牌,根据图中的信息回答下列问题:
BC﹣65B电炒锅
额定电压
220V
额定功率
1100W
工作频率
50Hz
(1)若家庭电路中的电压只有198V,电炒锅工作1h消耗的电能是多少kW·h?
(2)若家庭电路中只有电炒锅在烧水且正常工作,电炒锅产生的热量有70%被水吸收后,水的温度升高了,且图中电能表的转盘正好转了300转,该电炒锅中水的质量为多少kg?
16.科技小组的同学们制作了一个多挡位电热水壶,如图所示,通过闭合不同开关和移动滑片,可实现两个加热功率固定的挡位和两个加热功率可调的挡位。电源电压恒为20V,、均为加热电阻丝,,;标有“15Ω2A”的滑动变阻器为调节电阻不对水加热。在某次烧水测试中,杯中倒入100g水,闭合开关,开关接通触点,加热300s,水温从升高到。求:
(1)该次测试中的功率;
(2)该次测试中电热水壶的加热效率;
(3)若断开S,S1接通触点a,在安全范围内调节滑动变阻器,求加热功率的可调范围。
17.如图是某油量表示意图,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 闭合开关,当浮球最 低时滑片P 滑到a 端,电流表示数为0.3A ,当浮球最高时,滑片P 滑到b 端,电流表示 数为0.5A。
(1)电阻 R1的阻值为___________ Ω;
(2)电源的电压为___________ V;
(3)在加满油后,1min 内电阻R1产生的热量为________ J;
(4)电阻R1 最小功率为 ___________ W。
18.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。
19.如图所示电路,电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R标有“100Ω 1A”字样,电压表测量范围为0~15V,电流表测量范围为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为24Ω。当闭合开关S、S1,断开开关S2时,小灯泡L恰好正常发光,不计温度对灯丝电阻的影响。
(1)求小灯泡L的电阻;
(2)求当闭合开关S、S1,断开开关S2时,10s内电流通过R0产生的热量。
(3)闭合开关S、S2,断开开关S1时,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
20.如图是某种家庭中常用的电热水壶及其铭牌。求:
产品型号:JYK-12C09C
额定电压:220V 50Hz
额定功率:1100W
容量:1.2L
加热方式:底盘加热
(1)该电热水壶正常工作时的电阻;
(2)该电热水壶正常工作时,烧开一壶水需要5min,其消耗的电能;
(3)在用电高峰期使用,如果电压只有200V,此时电热水壶的实际功率。(不考虑电阻的变化)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理一轮复习提升训练:电功率计算题》参考答案
1.(1)
(2)18J
【详解】(1)由电路图甲可知,定值电阻与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的总电阻增大,根据欧姆定律,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压增大。由图乙可知,当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小。此时,电路中的最小电流,滑动变阻器两端的最大电压。根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值为
(2)当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为的简单电路。由图乙可知,此时电路中的电流最大,为,①
当滑片P在b端时,与串联,电路中的电流,②
联立①②两式可得
解得,电源电压
当滑片P在R的中点时,滑动变阻器接入电路的电阻
此时电路中的总电阻
电路中的电流
通电时电路消耗的电能为
2.(1)1.8W
(2)0.2A
(3)60Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表测量干路电流。已知电源电压,干路电流,则电路的总功率为
(2)当滑片移到最右端时,滑动变阻器R2的电阻全部接入电路,其阻值为,由于R1与R2并联,根据并联电路电压特点,R2两端的电压等于电源电压,即
则通过R2的电流为
(3)根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,则通过R1的电流为
由于R1与R2并联,R1两端的电压等于电源电压,则R1的阻值为
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当闭合开关S、时,电阻被短路,电路为的简单电路,电压表测量两端的电压,示数为1.5V,即电源电压为1.5V,电流表测量电路电流,即通过的电流为0.15A,根据欧姆定律,定值电阻
(2)当闭合开关S,断开开关时,电阻和串联,电压表测量两端的电压,示数为1V,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律,电路中的电流
(3)只闭合开关S时,电路状态与第(2)问相同,电阻和串联,根据串联电路电压特点,两端的电压为
电路中的电流为0.1A,定值电阻消耗的电功率为
4.(1)
0.24A
(2)
2V
(3)
2.16W
【详解】(1)当S1、S2闭合时,滑动变阻器R被短路,只有灯泡L接入电路。通过灯泡的电流
(2)只闭合S1时,电路中灯泡与滑动变阻器串联。滑片在中点时变阻器阻值为10Ω,电流表示数为0.2A, 电压表的示数
(3)根据P=UI,电源电压不变,要使电路消耗的电功率最小,需使电路中的电流最小。灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路的电阻越大,总电阻越大。但要考虑电压表量程(0~3V),当电压表的示数为3V时,灯泡两端的电压UL=U−UR大=12V−3V=9V
此时电路中的电流
滑动变阻器接入电路的电阻
在滑动变阻器的量程范围内,所以电路消耗的最小电功率P小=UI小=12V×0.18A=2.16W
5.(1)
6V
(2)
720J
【详解】(1)闭合开关,两电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过R1的电流。电源电压
(2)根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流
电阻在10min内消耗的电能
6.(1)
(2)75%
(3)300W
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)单独使用A区时,消耗的电能为
电热毯的加热效率为
(3)由电路图可知,和并联在220V的电源上。根据电功率公式,在电压U相同时,电功率与电阻成反比。因为 ,所以
则B区的额定发热功率为
同时使用两个加热区时,电路的额定总发热功率为
7.(1)10Ω
(2)3V
(3)5∶1
【详解】(1)根据灯L的铭牌信息可知,灯的额定电压,额定功率,由可得,灯L的电阻
(2)当闭合开关S1和S2,且S3和S4断开时,滑动变阻器与灯泡L串联,且滑动变阻器R2的滑片置于最右端,此时R2接入电路的阻值最大为20Ω,即,电路的总电阻
电流表的示数,根据欧姆定律可得,电源电压
(3)由可知,在电源电压不变时,要使电路电功率最大,应使电路的电阻最小或者电路电流最大。由各元件的规格可知,当闭合开关S1、S2、S4,此时R2单独在电路中,最大电流为0.5A,此时电路功率最大,为
由各元件的规格可知,当灯泡L与R2的最大阻值串联(等效电路图如图所示)时,电路的总电阻最大,在电源电压不变时,由可知,电路的总功率最小,由题意可知,此时电路的最小电流为,则电路最小功率
则电路的最大电功率和最小电功率的比值
8.(1)0.6A
(2)、、
(3)
【详解】(1)只闭合开关S、,、、串联,电压表测电压,电流表测电路电流;只闭合开关S、、,、、并联,电流表测干路电流。电源电压不变,根据,电功率和电流成正比,所以
则电流表示数的大小为
(2)、、串联时,总电阻为 ①
、、并联时,总电阻为
并联电路的总电阻小于任何一条支路的电阻,所以、、的电阻均大于。电压表测电压,电压表量程为0~3V,则阻值最大为
所以阻值只能为3Ω或4Ω。、、并联时,干路电流为9A,根据并联电流规律则有 ②
而且 ③
若,由①②③解得、均无符合条件的电阻值;若,由①②③解得,。综上,、、阻值分别为、、。
(3)只闭合开关S、,、、串联,电压表测电压,电压表最小示数为2V,则此时电路中电流最小为
则电路最小功率为
只闭合开关S、、,、、并联,电流表测干路电流。滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,此时支路电流为
支路电流为
则干路电流最大为
则电路最大功率为
则电路最小功率与最大功率之比
9.(1)48.4Ω;
(2)75%;
(3)108r
【详解】(1)根据电功率公式,当电源电压一定时,电路的总电阻越小,电功率越大。
分析电路图可知,开关旋钮转到位置“3”时,两个电阻并联,此时总电阻最小,电热水壶处于高功率挡(最大加热功率),高功率挡的总电阻为
由可得
所以电阻的阻值为
(2)电热水壶装满水时,水的体积
水的质量为
水吸收的热量为
电热水壶消耗的电能为
热水壶的热效率为
(3)分析电路图可知,当开关旋钮转到位置2时,只有一个电阻接入电路,此时电热水壶处于中温挡,中温挡的电阻
中温挡的实际功率为
在实际电压下消耗的电能为
由图可知电能表参数为,表示每消耗的电能,转盘转动转,则转盘转动的转数为
10.(1)20Ω
(2)1080J
【详解】(1)当只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测量通过的电流为。
根据欧姆定律,电源电压为
当再闭合开关时,电阻与并联,电流表测量干路电流为,由于并联电路中各支路互不影响,通过的电流仍为,根据并联电路的电流特点,通过的电流为
由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以两端的电压等于电源电压,即,根据欧姆定律,定值电阻的阻值为
(2)当开关、均闭合时,通电时间。
根据焦耳定律可知,定值电阻产生的热量为
11.(1)5.5A
(2)400Ω
(3)0.1kW·h, 1000W, 200V
【详解】(1)已知加热功率为1210W,正常工作电压为220V,则加热时电路电流为
(2)分析电路可知,当S1与S2都闭合时,R1短路,此时电路中只有R2工作,电路中电阻较小,由,电路中消耗的功率大,是加热状态;当S1断开、S2闭合时,R1与R2串联工作,电路中电阻较大,由,此时电路中消耗的功率小,是保温状态。则电阻R2的阻值为
R1与R2串联的总电阻为
电阻丝R1的阻值是
(3)电能表指示灯闪烁160次实际消耗的电能为
实际功率为
根据前面计算结果可知,R2的阻值为40Ω,根据变形可得电路中的实际电压为
12.(1)10Ω
(2)0.5V
(3)135J
【详解】(1)开关闭合,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,根据串联电路电压规律,R1两端电压为
由表中数据可知,电压表示数为3V时,对应油量为50L时,R1阻值为5Ω,则此时电路中电流为
则R2的阻值为
(2)由表中数据可知,油箱内没油时,R1阻值为80Ω,所以电路中总电阻为
此时电路中电流为
所以R2两端电压,即电压表示数为
(3)油箱内没油时,10min电路消耗的电能
13.(1)108W
(2)15∶2
(3)
【分析】(1)根据开关S、S₁、S₂均闭合时的电路连接方式,结合电压表示数和电流表示数,利用公式计算电路总功率。
(2)首先根据开关S、S₁、S₂均闭合时的电路状态,结合已知的电压、电流值,确定此时的电路连接方式,再结合给出的电阻可选值,推断出、、的阻值;然后根据滑动变阻器阻值与接入长度的关系,求出;接着分析只能闭合一个开关时,不同开关通断、滑片位置组合下的电路总电阻,找出最大值和最小值,最后计算比值。
(3)当只闭合S,滑片在最上端和最下端时,分别分析电路连接方式,利用欧姆定律和串联电路的特点,推导出的相关表达式,再结合功率公式,写出在滑片移至最下端时的功率表达式。
【详解】(1)当开关S、S1、S2均闭合时,R1、R2、R3并联,电流表测电路中的总电流,电压表测电源电压。由题意可知,电源电压,电路中的电流,则电路的总功率
(2)只闭合S时,R1、R2、R3串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器R2连入电路的阻值为RA。根据串联电路的电阻关系,电路中的总电阻
则电路中的电流
电阻R1的功率
当闭合S1、S2时,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表测电路中的总电流,滑动变阻器R2连入电路的阻值为RA。根据并联电路的电阻关系,电路中的总电阻
电路中的总电流
电阻R1的功率
由题意可知,
即
整理得
即……①
已知
即……②
由①②得
整理得
则……③
由①③整理得
即
已知R1、RA、R3的电阻大小可能是3Ω、6Ω、9Ω、18Ω中的其中3个,所以,,。
满足当开关S、S1、S2均闭合时,电路中的总电流
滑动变阻器的滑片移至距上端长度的A点时,滑动变阻器连入电路的阻值为RA,所以,则滑动变阻器的最大阻值
当只闭合S时,R1、R2、R3串联,当滑片滑至最上端时,R2接入电路的阻值最大,此时电路中的总电阻最大为
只闭合S1时,电路是断路,不符合题意;
只闭合S2时,只有R1接入电路,此时电路中的电阻最小为
总电阻的最大值和最小值之比
(3)当只闭合S时,R4、R2、R5串联,电压表测R4两端电压,电流表测电路电流。当滑片移至最上端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电源电压……④
当滑片移至最下端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,R4、R5串联,电源电压……⑤
由④⑤得,R5的阻值
此时电阻R5消耗的功率
14.(1)3Ω
(2)12V
(3)10.67W
【详解】(1)根据灯泡的铭牌“6V 12W”可知,灯泡的额定电压为6V,额定功率为12W。由电功率公式可得,灯泡的电阻
(2)只闭合时,灯泡L与电阻串联;已知灯泡的实际功率为1.92W,灯泡电阻为3Ω,由电功率公式可得,此时电路中的电流
电路的总电阻
电源电压
(3)只闭合时,灯泡L与滑动变阻器串联,要使灯泡的功率最小,根据,电路中的电流I应最小,当滑动变阻器全部接入时,总电阻最大,电路中的电流最小,设滑动变阻器最大阻值为,此时电路中的电流为
滑动变阻器消耗的功率为
当都闭合时,灯泡L被短路,电阻与滑动变阻器并联。滑片P距a点1/4处,滑动变阻器接入电路的电阻为
滑动变阻器两端的电压等于电源电压,其消耗的功率为
根据可列等式
经整理可得。
将代入可得,电功率为
15.(1)0.891
(2)2
【详解】(1)电炒锅的电阻
电压只有198V的实际电功率
电炒锅工作1h消耗的电能
(2)电能表的转盘正好转了300转,消耗的电能
水吸收的热量
水的质量
16.(1)
该次测试中R₂的功率为20W。
(2)
该次测试中电热水壶的加热效率为84%。
(3)
加热功率的可调范围为5W~20W。
【详解】(1)由题意可知,在烧水测试中,闭合开关S,开关S1接通触点b。分析电路图可知,此时开关S将滑动变阻器短路,只有加热电阻接入电路。两端的电压等于电源电压,即。的功率为
(2)在该次测试中,水吸收的热量为
电热水壶消耗的电能,即电流做的功为
电热水壶的加热效率为
(3)当断开S,接通触点a时,滑动变阻器R与电阻串联。加热功率。滑动变阻器R标有“15Ω 2A”,表示其最大阻值为,允许通过的最大电流为。为保证电路安全,电路中的最大电流不能超过2A。当电流为2A时,电路的总电阻最小,为
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
因此,滑动变阻器接入电路的有效电阻调节范围为5Ω~15Ω。
当滑动变阻器接入电阻为5Ω时,电路中电流为2A,加热功率最大
当滑动变阻器接入电阻为15Ω时,电路中电流最小
此时加热功率最小
所以,加热功率的可调范围是5W~20W。
17.(1)30
(2)15
(3)450
(4)2.7
【详解】(1)当滑片位于端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,,根据可得,电源的电压
当滑片位于端时,电路为的简单电路,则电源的电压
因为电源的电压不变,所以
解得。
(2)将,代入,可得
(3)在加满油后,滑片位于端,,,
根据焦耳定律,可得
(4)当滑片位于端时,电路中电流最小,,
根据,可得电阻的最小功率
18.(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。
19.(1)12Ω
(2)60J
(3)
【详解】(1)小灯泡L标有“6V 3W”字样,由电功率公式可得,小灯泡的电阻为
(2)小灯泡正常发光时的电流即小灯泡的额定电流为
由题意可知,当闭合开关S、S1,断开开关S2时,定值电阻R0与小灯泡L串联。因为小灯泡L恰好正常发光,所以电路中的电流
根据串联电路电流特点可知,通过R0的电流为
10s内电流通过R0产生的热量为
(3)当闭合开关S、S2,断开开关S1时,滑动变阻器R与小灯泡L串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流。为保证电路安全,电路中的电流不能超过电流表的量程0.6A和小灯泡的额定电流0.5A,所以电路中的最大电流。当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时小灯泡两端的电压
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路的最小阻值
为保证电路安全,电压表的示数不能超过其量程15V,即滑动变阻器两端的电压最大为15V。当滑动变阻器两端的电压最大时,其接入电路的阻值最大,此时小灯泡两端的电压
电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路的最大阻值
综上所述,滑动变阻器接入电路的阻值范围为。
20.(1)
44Ω
(2)
3.3×105J
(3)
909.1W
【详解】(1)根据电热水壶的铭牌可知,由,可得电热水壶正常工作时的电阻为
(2)电热水壶正常工作5min消耗的电能为
(3)当电压为200V时,电热水壶的实际功率为
答案第1页,共2页
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