专题06 电功率综合计算（专项训练）物理新教材人教版九年级全一册

专题06 电功率综合计算（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、电能表及相关计算 1 题型二、动态电路中变化类计算 4 题型三、极值、范围类计算 7 题型四、用电器铭牌类计算 11 题型五、用电器多挡位相关计算 13 题型六、结合图像的电功率计算 16 【B 综合攻坚·能力跃升】 19 题型一、电能表及相关计算 1．如图甲、乙所示分别为小明家6月1日和7月1日的电能表的示数，则（     ） A．小明家电路中的干路电流不得超过10A B．小明家6月份消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kW·h D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，电路的电压越大 【答案】C 【详解】A. 电能表参数10(40)A中40A为额定最大电流，故干路电流不得超过40A，故A不符合题意； B. 6月份消耗电能 选项单位不正确，故B不符合题意； C. 电能表参数 1600imp/(kW・h)表示，每消耗 1kW・h 的电能，指示灯闪烁 1600 次。 闪烁 320 次消耗的电能为 故C正确； D. 指示灯闪烁次数越多表示消耗电能越多，家庭电路电压保持不变，故D错误。 故选C。 2. 北京电表厂生产的某电能表如图所示，此时电能表的读数是________kW·h，若电路中只有一个电水壶烧水，正常工作3min后，电能表的转盘转过18r，则电水壶3min消耗的电能为________kW·h。 【答案】 2021.6 0.05 【详解】电能表的最后一位带虚线框的数位是小数位，单位为kW·h，故此时读数为2021.6kW·h。 电水壶3min消耗的电能为 3. 如下图所示，小欣家电能表四月底的示数是________kW·h；若关闭家中其它用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时消耗的电能为________J，这些电能刚好将1.2kg的水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为________[]。 【答案】 2024.6 84% 【详解】由电能表的示数可知，四月底的示数为2024.6kW·h； 由电能表常数可得，电热水壶消耗的电能为 水吸收的热量为 故电热水壶的加热效率为 4．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等。小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至 100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶消耗的电能为_____J，电水壶在烧水过程中的效率为 ________%；已知电能表常数为3200imp/kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁_______次。[已知电费单价：0.5元/kW·h，] 【答案】 52.5 1280 【详解】水吸收的热量为 由图乙、丙结合题意可得，这段时间内消耗的电能为 电水壶在烧水过程中的效率 耗电为0.4kW·h时，电能表指示灯闪烁的次数 5. 小明使用厨房中的电热水壶将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，他把家中其它用电器都与电源断开，仅让该电热水壶给水加热。该热水壶加热前、后电能表示数如图所示。已知水的比热容为，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水壶的热效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题可得，水吸收热量 （2）由图可知，消耗的电能 该热水壶的热效率 题型二、动态电路中变化类计算 6．如图所示的电路中，电流表、电压表均有示数，当把开关S闭合时，两表示数的变化情况是（     ） A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．电压表和电流表的示数都变小 C．电压表示数和电流表示数的比值不变 D．电路的总功率变小 【答案】C 【详解】AB．S断开时，R1与R2串联，总电阻 根据欧姆定律I=U/R可知，电流 电压表示数 S闭合时，R2被短路，总电阻 根据欧姆定律I=U/R可知，电流 电压表示数 因，所以、 电流表与电压表示数均变大，故AB不符合题意； C．S断开时，电压表与电流表示数比值 S闭合时电压表与电流表示数比值不变，故C符合题意； D．S断开时，根据功率公式可知，电路总功率 S闭合时，根据功率公式可知，电路总功率 因，所以，即总功率变大，故D不符合题意。故选C。 7. 天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，为避免天然气泄漏时，造成窒息、燃烧、爆炸等事故，可在厨房等地方安装燃气泄漏检测器，燃气泄漏检测器工作原理如下图：R0为定值电阻，R为气敏电阻，显示仪的示数随燃气浓度的升高而变大，则下列分析正确的是（     ） A．图中的显示仪是由电流表改装而成的 B．气敏电阻R的阻值随燃气浓度的升高而变小 C．泄漏气体浓度越高，电路中的电流越小 D．泄漏气体浓度越高，电路的总功率越大 【答案】C 【详解】A．由图可知，显示仪与R并联，若为电流表会将R短路，故显示仪为电压表，故A错误； B．电路是R0与R串联，电压表（显示仪）示数变大，由串联电压分压原理可知，气敏电阻R的阻值变大，由题意可知，气敏电阻阻值随浓度升高而变大，故B错误； CD．泄漏气体浓度越高，气敏电阻R的阻值越大，总电阻越大，电源电压不变，电路电流越小；由可知，电源电压不变，电流变小，总功率变小，故C正确，D错误。 故选C。 8．如图是一火灾报警系统的原理图，其中R为用半导体热敏材料制成的传感器，其电阻会随温度升高而减小，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当R所在处出现火灾时，下列判断正确的是（     ） A．电压表示数变小，电流表示数变大 B．电压表与电流表示数的比值变小 C．定值电阻R0消耗的功率变大 D．电路消耗的总功率变小 【答案】C 【详解】由图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路电流。 A．火灾时温度升高，R阻值减小，电路总电阻减小，由可知，电流表示数变大；由可知，电压表示数变大，故A错误； B．电压表与电流表示数的比值，R0阻值不变，比值不变，故B错误； C．电路中电流变大，由可知，R0消耗的功率变大，故C正确； D．电路中电流变大，由可知，电路消耗的总功率变大，故D错误。 故选C。 9．图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（     ）    A．体重越大电流表示数越小 B．身高越高通过R0的电流越大 C．体重越大电路消耗总功率越大 D．身高越高电压表示数越小 【答案】C 【分析】定值电阻R0​和压敏电阻R并联，电流表测压敏电阻R支路的电流，电压表测量滑片下方电阻两端的电压，电源电压保持不变。 【详解】AC．体重越大，压力越大，压敏电阻R阻值越小。由I=U/R可知，通过R的电流变大，即电流表示数变大；由P=U2/R可知，R支路功率变大，R0支路功率不变，电路消耗总功率变大，故A错误，C正确； BD．身高越高，滑片P上滑。R0接入电路的总阻值不变，由可知通过R0的电流不变，电压表测量滑片P以下部分电阻的电压，由可知，电阻变大，电压表示数变大，故BD错误。 故选 C。 10．在图所示的电路中，开关闭合后，定值电阻R的功率为1.6W。若将电源电压变为原来的2倍，同时调节滑动变阻器滑片的位置使电流表的示数变为原来的，则定值电阻的功率为______W，滑动变阻器前后两次功率的变化量ΔP为__________W。 【答案】 0.4 1.2 【详解】因定值电阻阻值不变，由可知，其功率与电流的平方成正比。电流变为原来的，故定值电阻的功率为 原电路总功率为，原滑动变阻器的功率为 后来电源电压为2U，电流为，总功率为，后来滑动变阻器的功率为 故滑动变阻器功率的变化量为 11．家用天然气泄漏检测仪的核心电路为定值电阻R与气敏电阻R0的串联电路，电源电压恒为24V，R=40Ω。当天然气浓度达到报警阈值时，气敏电阻阻值变为80Ω，检测仪触发声光报警。请完成以下计算： （1）检测仪报警时，电路中的电流是多少? （2）报警状态下，定值电阻R的电功率是多少? （3）若报警器报警后，及时开窗通风，气敏电阻阻值逐渐增大，电路总功率随之减小。当电路总功率降至2.4W时，求此时气敏电阻R0的阻值。 【答案】(1)0.2A (2)1.6W (3)200Ω 【详解】（1）由题意可知，定值电阻R与气敏电阻R0串联，电源电压，定值电阻。当天然气浓度达到报警阈值时，气敏电阻阻值变为，电路中的电流是 （2）已知电路电流，定值电阻R的电功率 （3）当电路总功率时，根据电功率变形式P=U2/R，可得此时电路总电阻 串联电路总电阻等于各分电阻之和，则此时气敏电阻的阻值 题型三、极值、范围类计算 12．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“15Ω 2A”，小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样（灯丝电阻不变）。在电路安全的情况下，求： （1）小灯泡电阻； （2）滑动变阻器阻值的变化范围； （3）小灯泡电功率的变化范围。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）灯泡的额定电流为 由I=U/R可得，小灯泡电阻为 （2）由图可知，该电路为串联电路，根据小灯泡额定电流，结合电流表量程，滑动变阻器允许的最大电流，可得电路最大电流 此时，电路总电阻为最小，即 滑动变阻器接入的最小阻值 根据电压表量程，电压表测滑动变阻器两端的电压，则滑动变阻器最大电压，此时灯泡两端电压最小，为 电路最小电流 则滑动变阻器接入的最大阻值为，小于滑动变阻器的总电阻，符合条件 因此滑动变阻器阻值变化范围为 （3）电路电流最大时，小灯泡功率最大，等于其额定功率 根据可知，电路电流最小时，小灯泡功率最小，为 因此小灯泡电功率的变化范围为 13. 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）求此时电压表的示数。 （2）求此时电阻R2接入电路的阻值。 （3）在电路安全的情况下，移动滑片P，求电阻R1的最大功率。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 【答案】(1)12V (2) 10Ω (3)15W 【详解】（1）由图可知，闭合开关S时，两电阻串联在电路中，电压表测量R1两端电压，由I=U/R得，电压表的示数 （2）根据串联电路中电压的规律可知，电阻R2两端的电压为 电阻R2接入电路的阻值 （3）当电压表示数为15V时，流过R1的电流为 此时的电流为电路中的最大电流，所以R1的最大功率为 14. 如图甲所示的电路中，R1标有“50Ω 1A”字样，，电流表接0~0.6A的量程，通过灯泡的电流随它两端的电压变化的规律如图乙所示。 （1）只闭合开关S1时电流表的示数为0.2A，求电源电压； （2）开关S、S1、S2都闭合时，若电源电压保持不变，在保证电路安全的情况下求滑动变阻器R1消耗的功率范围。 【答案】(1)12V (2)2.88W~4.32W 【详解】（1）由图可知，只闭合开关S1时，灯泡L与R2串联，电流表测电路电流。由图乙可知，当电路电流时，灯泡两端电压。根据欧姆定律，定值电阻R2两端电压 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压 （2）当开关S、、都闭合时，灯泡L被短路，R1与R2并联，电流表测干路总电流，电源电压保持不变。并联电路各支路电压等于电源电压，因此R2的电流 电流表量程为，因此干路最大总电流，根据并联电路电流规律，R1允许的最大电流 小于R1允许的最大电流1A，符合安全要求。因此R1消耗的最大功率 当R1接入最大阻值时，功率最小，根据P=U2/R可知 因此R1消耗的功率范围为。 15．如图所示，电源电压为6V不变，R为标有“30Ω 0.25A”的滑动变阻器，灯泡L的规格为“3V  0.9W”（假设灯泡电阻保持不变），R1为阻值为20Ω的定值电阻，电压表的测量范围为0~3V。 （1）求灯泡L的电阻； （2）断开开关S1，闭合开关S2、S3，调节滑片P使电压表的示数为2.4V，求滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，求电阻R1消耗的电功率范围。 【答案】(1)10Ω (2)20Ω (3) 【详解】（1）灯泡L的规格为“3V 0.9W”，灯泡L的电阻 （2）断开开关S1，闭合开关S2、S3，灯泡L、R1、R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，，灯泡和R1两端的电压 电路中的电流 滑动变阻器R接入电路的阻值 （3）闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R1与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表的测量范围为0~3V，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器两端的最大电压为3V，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，最小电流 电阻R1消耗的最小电功率 滑动变阻器允许通过的最大电流为0.25A，在保证电路安全的前提下，电路中的最大电流为0.25A，此时电阻R1消耗的最大电功率 电阻R1消耗的电功率范围为。 题型四、用电器铭牌类计算 16．如表所示为某型号电扇的铭牌。该电扇使用的电源类型是______，正常工作时的功率为______W。当电扇两端的实际电压为200 V时，电扇的实际功率比额定功率_________。 品名400mm电扇 型号XXXX 额定电压220V~ 额定频率50Hz 额定功率55W 【答案】 交流电源 55 小 【详解】由铭牌额定电压的“~”标识可知，电扇使用的是交流电，所以电扇使用的电源类型是交流电源； 用电器正常工作时的功率等于额定功率，由铭牌得正常工作功率为55W； 电扇的实际电压200V小于额定电压220V，故实际功率比额定功率小。 17．华为手机搭载了我国自主研发的芯片，电池容量为5000mA·h的锂电子电池，最大支持88W有线超级快充技术，极大方便了人们的使用，已知该电池的部分参数： （1）手机“超级快充”技术中的“快”主要是提高充电适配器的______来实现的： （2）该锂电池充满电后储存的电能为______J；制作手机芯片的材料为______。 （3）华为手机使用的是电阻触摸屏，如图所示，触摸点P相当于手指将电阻丝分为左右两部分，设左部分的电阻为R1，右部分的电阻为R2，如图乙所示，电源电压保持不变。当触摸点向右移动时，流过R2的电流______。 【答案】(1)电功率 (2) 半导体 (3)不变 【详解】（1）手机储存的电能是一定的，由t=W/P可知，可以通过提高充电适配器的电功率来减少充电的时间从而实现快充的目的。 （2）锂电池充满电后储存的电能为 半导体的导电性能在导体和绝缘体之间，芯片的主要材料是半导体。 （3）由图乙可知，R1与R2串联；因电阻丝总长度不变，故触摸点移动时总电阻不变，电源电压不变，由I=U/R可知，电路电流不变，因此流过R2的电流不变。 18．如题图所示为某豆浆机参数，它工作时加热和搅拌交替进行，在进行某次打豆浆时，先加热5 min，把1 kg的食材从30℃加热至80℃，然后再搅拌加热交替进行，总共耗时30 min。[假设豆浆的比热容C=4.2×103 J/（kg·℃）]求： （1）豆浆机加热时的电流（结果保留一位小数）； （2）豆浆机在加热时的电阻； （3）豆浆机在使用加热功能5min的加热效率。 【答案】(1)3.6A (2) (3) 【详解】（1）正常工作的电流 （2）正常使用加热功能时的电阻 （3）5 min五谷豆浆吸收的热量 5 min豆浆机消耗的电能 5 min豆浆机的加热效率 19. 为了比较燃气炉与电热水壶的加热效率，某实验小组使用燃气炉与电热水壶分别将500g初温为20℃的水加热到沸腾（一个标准大气压下），相关实验数据记录如下表。燃气的热值约为，水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃）。求： 电热水壶 燃气炉 加热时间 2min30s 加热时间 4min 电能表指示灯闪烁次数 40次 消耗燃气 0.008m3 电价 0.67元/（kW·h） 燃气价格 3.6元/m3 （1）水在加热到沸腾的过程中吸收的热量； （2）该过程中燃气炉的加热效率； （3）请通过计算说明，从使用成本上考虑，电热水壶和燃气炉哪个更划算。 【答案】(1) (2)60% (3)燃气炉更划算 【详解】（1）在一个标准大气压下，水的沸点，则水在加热到沸腾的过程中吸收的热量 （2）由表格中的数据可知，消耗燃气的体积，燃气完全燃烧放出的热量 燃气炉的加热效率 （3）根据题意，燃气价格为3.6元/m3，消耗燃气0.008m3，使用燃气炉的费用 根据电能表“800imp/(kW·h)”的参数可知，指示灯每闪烁800次，用电器消耗1kW·h的电能；电热水壶工作时，指示灯闪烁40次，消耗的电能 根据题意，电价为0.67元/(kW·h)，用电的电费 因为0.0288元 < 0.0335元，所以使用燃气炉的费用更低；结论：从使用成本上考虑，燃气炉更划算。 题型五、用电器多挡位相关计算 20．如图是电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为加热丝，开关S1为手动开关，S2为自动开关，做饭时闭合开关S1后自动高温烧煮，之后焖饭保温。则高温烧煮时开关S2_____，焖饭、保温时开关S2_____。 【答案】 闭合 断开 【详解】由P=U2/R可知，电源电压U不变，电路总电阻越小，总功率越大。 当S1闭合、S2闭合时，两电阻并联，总电阻小，总功率大，电路处于高温烧煮状态； 当S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，总电阻大，总功率小，处于焖饭保温状态。 21. 如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，R1、R2均为定值电阻。高温挡功率为1000W，低温挡功率为220W。在标准大气压下，小明使用电煮锅高温挡用时将2kg水从烧开。请计算： （1）低温挡的电流是多少； （2）2 kg水从20℃烧开，水吸收的热量；【水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃）】 （3）电煮锅的热效率。 【答案】(1)1A (2) (3) 【详解】（1）低温挡的电流 （2）因标准大气压下，水的沸点为，故水升高的温度 水吸收的热量 （3）电煮锅处于高温挡工作时，消耗的电能为总功。工作时间 消耗的电能 热效率 22．如图所示，是某款具有加热功能的榨汁机及其内部电路简化示意图，该榨汁机的部分参数如表所示，求： 额定电压 220 V 加热功率 300 W 保温功率 80 W 榨汁功率 66 W （1）仅榨汁时的工作电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）该榨汁机正常工作时的加热效率为80%，使0.36 kg果汁升高30℃，所需的时间？（c果汁=4×103 J/（kg·℃） 【答案】(1)0.3A (2)220Ω (3)180s 【详解】（1）仅榨汁时，闭合、和断开，电动机单独工作。得仅榨汁时的工作电流 （2）S2闭合、S3断开时，只有R1工作，为保温状态；S2、S3均闭合时，R1与R2并联，为加热状态。因并联电路总功率等于各支路功率之和，故R2的功率 得 （3）榨汁机正常加热时，R1与R2并联工作。果汁吸收的热量 加热消耗的电能 加热时间 23. 中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝，，，。 （1）判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D？ （2）计算使用低温挡工作时的功率是多少？ （3）计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少？ （4）采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为，质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。 【答案】(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C (2)100W (3) (4)66.6% 【详解】（1）由图乙可知，当双触点选择开关接触B、C时，R1接入电路，当双触点选择开关接触C、D时，R1、R2并联接入电路，根据并联电路电阻规律可知，R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻，所以R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻最小，由P=U2/R可知，电路的总功率最大，此时电热煎药壶处于高温挡，则当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡。 （2）当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡，R1接入电路，由P=U2/R可知，低温挡工作时的功率 （3）使用高温挡时，R1、R2并联接入电路，工作1min，根据并联电路特点可知电流做功 （4）该中药液比热容为，质量为200g，温度从5℃升高到45℃，中药液吸收的热量 低温挡加热8min，消耗的电能 此过程的加热效率 题型六、结合图像的电功率计算 24．如图甲，用相机连拍功能拍得灯泡通电后的情景依次为图甲中①~⑥，同时测得通过灯泡的电流随时间变化的图像如图乙所示，实验过程中灯泡两端的电压恒定，下列说法正确的是（     ） A．通过灯泡的电流变大 B．灯泡的实际功率变大 C．灯丝的阻值越来越小 D．灯丝的阻值先增大后不变 【答案】D 【详解】AB．由图乙可知，通过灯丝的电流先逐渐减小后不变，而灯泡两端的电压恒定不变，根据P=UI可知该过程中灯泡的实际功率先变小后不变，故AB错误； CD．由图乙可知，通过灯丝的电流先变小后不变，而灯泡两端的电压恒定不变，根据R=U/I可知灯丝阻值先增大后不变，故C错误，D正确。故选D。 25．图甲是某酒精测试仪的简化电路图，R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示，若电源电压不变，闭合开关，当R周围酒精浓度增加时，下列判断正确的是（     ） A．电流表示数变小 B．电压表与电流表示数的比值变大 C．电压表示数变大 D．电路消耗的总功率变大 【答案】D 【详解】R0、R并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流。 A．由图乙可知，当酒精浓度增加时，传感器R的阻值减小，电路总电阻R总减小。电源电压U不变，由 I=U/R总可知，电路电流变大，即电流表示数变大，故A错误； D．电源电压U不变，电路电流变大，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确； C．电压表测电源电压，示数不变，故C错误； B．电压表与电流表示数的比值等于总电阻，因阻值减小，故比值变小，故B错误。 故选D。 26．图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为如图乙所示的电路，图乙中的“恒流源”是一个输出电流大小保持不变的特制电源。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，某次环境温度从上升到，电压表的示数变化了，下列判断不合理的是（     ） A．温度越高，数字电压表的示数越大 B．“恒流源”输出的电流大小为 C．若“恒流源”输出的电流变大，则测温装置灵敏度减小 D．若“恒流源”输出的电流变大，则测温装置总功率变大 【答案】C 【详解】A．由图丙可知，温度越高，R的阻值越大，由题意I不变，根据U=IR，电压表示数越大，故A正确，不符合题意； B．由图丙可知，时，，时，，电阻的变化量为 输出的电流大小为，故B正确，不符合题意； C．灵敏度是温度变化相同时，电压的变化量。电流I变大，相同温度变化，ΔU会变大，灵敏度应该变大，不是减小，故C错误，符合题意； D．总功率，恒流源输出电流I变大，R不变时，变大，故总功率变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 27．如图甲所示是同学们设计的楼道灯的自动开启电路，电源电压为10 V，R0为电阻箱，将阻值调为6 kΩ；R是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系图像如图乙所示；当光照强度降低到相对较小的设定值时楼道灯开启，此时控制电压为U0，R的电功率为。下列说法正确的是（     ） A．楼道灯开启时的光照强度为50 lx B．楼道灯开启时的控制电压 C．若增大R0的阻值，则开启楼道灯时的光照强度比设定值大 D．若电源电压减小，则开启楼道灯时的光照强度比设定值小 【答案】B 【详解】AB．由，可得 解得， 当时，由图乙可知光照强度，则 当时，由图乙可知光照强度，则 因光照强度降低到相对较小的设定值符合实际情况，故取，则，光照强度为，故A错误，B正确； CD．由变形得，且开启时控制电压U0为定值，若增大R0，则R增大，光照强度减小，比设定值小；若电源电压U减小，则R减小，光照强度增大，比设定值大，故CD错误。 故选B。 28．如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。求： （1）电源电压为多少V? （2）R1的阻值为多少Ω? （3）电路的最大电功率为多少W? （4）滑动变阻器R2连入电阻多大时，R2的电功率为最大？R2最大电功率为多少W? 【答案】(1)24 V (2)20 Ω (3)28.8 W (4)滑动变阻器连入20 Ω时功率最大，最大电功率为7.2 W 【详解】（1）由图甲可知，与串联，电源电压恒定不变；由图乙得，当时，，根据得，电路电流 当 时， ，同理得电路电流 根据电源电压不变，结合串联电路电压规律得 代入数据得 解得 电源电压 （2）由第一问可知 （3）根据，电源电压U不变，总电阻越小电流越大，电路总功率越大；当滑动变阻器接入电阻为0时，总电阻最小， ，最大电流 电路最大电功率 （4）滑动变阻器的功率 可知当时，取得最大值，因此时，功率最大；最大电功率 1．如图是学习小组设计的自动测定油箱内油面高度的装置示意图。电源电压恒定，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，滑动变阻器的滑片P与浮杆连接，浮杆与浮子固定在一起。当油面升降变化时，浮子带动浮杆使滑片P绕轴O转动，从而改变油量表的示数。下列说法正确的是（　　） A．油量表由电压表改装而成 B．滑片P由绝缘材料制成 C．高油位时，R0起保护电路作用 D．油位越高，R0的电功率越小 【答案】D 【详解】A．油量表串联在电路中，是由电流表改装而成的，电压表需要并联在电路中，故A错误； B．滑片P需要导电，才能改变滑动变阻器接入电路的电阻，因此滑片是导体，不能用绝缘材料制成，故B错误； C．如图，油位越高，浮子上浮，带动滑片使滑动变阻器R接入电路的电阻越大，电路总电阻越大，电流越小；而定值电阻R0是在油量过低时起保护电路作用，故C错误； D．油位越高，R接入电阻越大，电路电流越小，R0的电功率，不变，电流越小，电功率越小，故D正确。 故选D。 2．（多选题）小明在课外实践活动中设计了一款台秤，其显示端由电压表表盘改装而成，电路设计如图所示。闭合开关S，关于该台秤的分析正确的是（     ） A．保持R2阻值不变，被测物体质量变小时，电路中电流变大 B．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电压表示数变大 C．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电路的总功率不变 D．若台秤测量值偏小，可以将R2滑片向右滑动进行校准 【答案】BCD 【详解】由电路图可知，R1的全部电阻丝与R2串联接入电路，电压表测量R1滑片以上部分电阻丝两端的电压。 A．保持R2阻值不变，被测物体质量变小时，弹簧形变量变小，滑片向上移动。由于R1全部接入电路，电路总电阻不变，由可知电路中电流不变，故A错误； BC．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，弹簧形变量变大，滑片向下移动，电压表所测部分电阻丝长度变长，电阻变大。电路电流不变，由可知电压表示数变大。电源电压不变，由可知电路的总功率不变，故BC正确； D．若台秤测量值偏小，说明在相同质量（相同）下电压表示数偏小，需增大电路电流以增大电压表示数，即需减小R2接入电路的阻值，可以将R2滑片向右滑动进行校准，故D正确。 故选BCD。 3. （多选题）如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（     ） A．乙为灯泡L的图像 B．电压为0时L与R的阻值为0 C．将L和R串联在6V的电源两端，电路总功率为0.24W D．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为8Ω 【答案】AD 【详解】A．灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，其图像为曲线；定值电阻阻值不变，其图像为过原点直线。由图可知乙为灯泡L的图像，甲为定值电阻R的图像，故A正确； B．电阻是导体本身的一种性质，与电压无关，电压为0时阻值不为0，故B错误； C．串联电路电流处处相等，总电压等于各部分电路电压之和。由图可知，当时，定值电阻电压，灯泡电压，则 符合题目数据，电路总功率，故C错误； D．并联电路各支路电压相等，当时，由图可知，。干路电流 电路总电阻，故D正确。 故选AD。 4．（多选题）物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电压表、电流表量程分别为（0~15V）、（0~3A）。闭合开关S，滑片P从最左端滑到最右端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化关系如图乙所示，在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（     ） A．电源电压为6V B．时，电压表示数为5V C．电流表示数变化范围是0.24~1.2A D．当时，R0工作1min产生热量为96J 【答案】AC 【详解】ABC. 由图乙可知，当滑动变阻器阻值为时，其两端电压为，此时电路电流 电源电压为……① 当滑动变阻器阻值为时，其两端电压为，此时电路电流 电源电压为……② 联立①②解得， 滑片在最右端时，滑动变阻器的阻值为，此时电路中总电阻最小，电源电压一定时，电路中的电流最大，最大电流为 滑片在最左端时，滑动变阻器的阻值为，此时电路中总电阻最大，电源电压一定时，电路中的电流最小，最小电流为 电流表示数变化范围是， 电压表的示数为，故AC正确，B错误； D. 当时，电路电流 R0工作1min产生热量，故D错误。 故选AC。 5．如图所示是小明家用来测量电路消耗______的仪表，示数是_____kW·h，断开其他用电器，只让额定电压220V的某用电器单独接入家庭电路中，发现5min内脉冲指示灯闪烁44次，则该用电器这段时间内消耗的电能为______J，用电器的工作电流为______A。 【答案】 电能 3023.60 1.32×105 2 【详解】电能表是用来测量电路消耗电能的仪表。由图可知，电能表的示数为。 电能表常数表示每消耗电能，指示灯闪烁1200次。闪烁44次时，用电器消耗的电能 根据得，用电器的工作电流 6．3D打印让创意变成实物，把科技融入日常，让生活更便捷、更多样。有一种3D打印笔能绘出立体图画，如图甲。打印笔通电后使笔内绘画材料熔化，通过开关实现高温、低温挡的转换。其简化电路如图乙，电源电压为，低温挡功率为，的阻值为。试求： （1）低温挡时电路中的电流。 （2）电阻R1的阻值。 （3）高温挡工作3 min，电路中消耗的电能。 【答案】(1) (2) (3)31680 J 【详解】（1）低温挡时电路中的电流 （2）只闭合时，只有接入电路，总电阻大，由P=U2/R可知，功率小，是低温挡； 由得， （3）当闭合开关和时，电阻与并联，电路的总电阻最小，由P=U2/R可知，电路处于高温档。 通过的电流为 由并联电路特点可知，总电流 工作时间为 电路中消耗的电能 7．如图，某电热水壶（图甲）自动控温的工作电路如图乙所示，热水壶内有0.002m3的水，额定电压为220V，加热功率为2000W，保温功率为110W。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1.0×103kg/m3求： （1）壶中水的质量； （2）水从20℃加热至100℃吸收的热量； （3）电热丝R2的阻值。将2L水从20℃加热至100℃需要的时间（不计热损失）。 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，整个电路中只有R1工作，电路的电阻较小，由可得，电路的功率较大，电热水壶处于高温挡；当只闭合开关S时，R1与R2串联，电路的电阻较大，由可得，电热水壶处于保温挡；已知加热功率为2000W，保温功率为110W，故当电路处于高温挡时，电阻R1的大小为 当电路处于保温挡时，电路中的总电阻为 由串联电路中的电阻规律可得，故R2的阻值为 不计热损失，加热2L（即0.002m3）的水消耗的电能为 加热所需要的时间为 8．中国的茶文化源远流长，如图甲所示的煮茶器有加热和保温两个挡位，简化电路如图乙所示，加热挡功率为1000 W，（）。 （1）求电阻R的阻值； （2）若用该煮茶器将1 kg、初温为20°C的水加热至沸腾用时500 s，求煮茶器的烧水效率； （3）若将煮茶器单独接入家庭电路中煮茶8 min，发现图丙的电能表指示灯闪烁60次，求煮茶器的实际功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，开关S断开时，R0与R串联，电路的总电阻最大，根据P=U2/R可知，此时煮茶器处于保温挡；开关S闭合时，电路为电阻R的简单电路，此时电路的总电阻最小，根据P=U2/R可知，此时煮茶器处于加热挡。 电阻R的阻值为 （2）煮茶器将1 kg、初温为20°C的水加热至沸腾，水吸收的热量为 煮茶器消耗的电能为 煮茶器的烧水效率 （3）煮茶8min中，消耗的电能为 煮茶器的实际功率 9．在秋季社会实践活动中，好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备，只让电炉子工作：给体积为2L、温度为20℃的自来水加热，使其温度提升了30℃。发现用时5min，家里电能表的转盘转了300转。[，]。求该烧水过程中： （1）水吸收的热量； （2）电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳？ （3）电炉子烧水的效率。 【答案】(1) (2) (3)70% 【详解】（1）水的体积 水的质量 水吸收的热量 （2）由电能表的参数为可知，用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转；电炉子工作时，电能表转盘转了300转，消耗的电能为 （3）电炉子烧水的效率 10．海南省积极发展智慧农业。蔬菜大棚中，通常会放置一个湿度测量仪，其原理示意图如图甲所示。已知电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为，湿敏电阻的阻值随空气湿度变化的关系图像如图乙所示。 （1）由图乙可知，湿敏电阻R的阻值随空气湿度的增大而______（选填“增大”或“减小”）。 （2）当大棚中的空气湿度为40%时，电压表的示数是多少？ （3）当大棚中的空气湿度为40%时，电路中消耗的电功率是多少？ （4）若电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，则该测量仪能够测量的最大空气湿度是多少？ 【答案】(1)减小 (2)1.5V (3)1.8W (4)70% 【详解】（1）观察图乙可知，空气湿度H增大时，湿敏电阻R的阻值逐渐变小，因此阻值随湿度增大而减小。 （2）当空气湿度为40%时，由图乙得湿敏电阻阻值。R与R0串联，总电阻 电路电流 电压表测定值电阻R0的电压，因此电压表示数 （3）电路总功率 （4）湿度越大，R越小，电路电流越大，电压表示数越大。 电压表量程最大为3V，此时最大电流 刚好等于电流表的最大量程，因此电路允许的最大电流为0.6A。 此时总电阻 此时湿敏电阻的阻值 对应图乙，时对应的空气湿度为70%，即该测量仪能测量的最大空气湿度是70%。 11．如图甲所示是电热水壶，额定电压为220V，内部简化电路如图乙所示，有保温、加热两挡，R1、R2是两个阻值不变的发热元件。双触点开关接触2和3时为保温挡，此时R1的电流为1A；双触点开关接触3和4时为加热挡，加热挡的电功率为2000W，求： （1）R1的电阻是多少？ （2）保温挡的电功率是多少？ （3）若电热壶内装有30℃、1kg的水，现用加热挡加热水，加热效率为84%，加热时间为200s，能使水的温度升高多少？（假设大气压为1个标准大气压，） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）双触点开关接触2和3时，电路中只有R1接入工作，R1两端电压等于电源电压。由欧姆定律得R1的阻值 （2）保温挡时只有R1工作，保温挡功率等于R1的电功率，保温挡的电功率 （3）加热挡加热200s，消耗的电能 水吸收的热量 升高温度 1标准大气压下水的沸点为100℃，水初温为30℃，水的末温 所以水的末温是100℃，故实际升高温度 12．一些迷你家电因体积小巧、不占空间，兼备一锅多用的功能，开始受到年轻消费者追捧。某款迷你养生壶有加热和保温两挡。其电路及铭牌参数表如图所示。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 100 高温挡功率（W） 500 容积（L） 1 （1）开关S接b时，处于_______________挡位。 （2）求R2的阻值； （3）在1个标准大气压下，使用高温挡将初温30℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间。 【答案】(1)加热 (2) (3) 【详解】（1）开关S接b时，只有R1接入电路，总电阻较小。由P=U2/R可知，电源电压不变时总功率较大，故处于加热挡位。 （2）高温挡（S接b）时，只有R1工作，则R1的阻值为 低温挡（S接a）时，R1与R2串联，则总电阻为 由串联电路电阻规律得 （3）水的体积 水的质量为 1标准大气压下水的沸点为，水吸收的热量为 消耗的电能为 加热时间为 13．如图所示，电源电压不变，R1、R2均为定值电阻（模拟新能源设备控制电路），，，R为滑动变阻器，电压表V1的量程为，V2的量程为。闭合开关，滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时，电压表V1的示数为，V2的示数为。在保证电路安全的情况下移动R的滑片，两电表均能达到满偏。 （1）求滑片置于A时，电路中的电流； （2）求电源电压； （3）在保证电路安全的情况下移动R的滑片，两电表均能达到满偏，求R接入电路的范围。 （4）在保证电路安全的情况下，调节R的阻值，求R的功率范围。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）串联电路电流处处相等，则滑片置于A时，电路中的电流 （2）R1两端电压 V1示数为和的总电压 所以电源电压 （3）V2量程，满偏电压是电压最大值，对应最大电流 此时总电阻 滑动变阻器最小阻值 V1量程，满偏电压是电压最大值，此时R1两端电压 对应最小电流 此时总电阻 滑动变阻器最大阻值 所以R接入电路的范围 （4）滑动变阻器功率 由数学规律可知：当时，R的功率最大；且在范围内，R越大，功率越小。 最大功率（时）： 最小功率（时）： 所以R的功率的范围 14. 某中学课外兴趣小组设计了一个如图甲所示的电子高度测量仪的简易电路图，电源电压为30 V。用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器，表示地面距离电阻丝最下端的距离。电压表示数随高度变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每1 cm的阻值大小为0.25 Ω，电压表测量范围为“0~15 V”，电流表测量范围为“0~1 A”。 （1）由甲、乙两图可以判断出，电压表示数随着身高的增加而________（选填“增大”或“减小”）； （2）身高为170 cm的同学测量时，电流表的示数为0.5 A，求的阻值； （3）在保证电路安全的情况下，求该电路消耗的最小功率； （4）求测量仪测量身高H的范围。 【答案】(1)增大 (2)40Ω (3) (4) 【详解】（1）分析电路可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。当身高的增加，R滑片向上移动，R阻值增大，根据串联分压规律，R两端电压变大，故电压表示数随着身高的增加而增大。 （2）由图乙可知，当时，电压表示数 定值电阻R0两端的电压 定值电阻R0的阻值 （3）由电路总功率分析可知，当电路中的总电阻最大时，即R阻值最大时，也是电压表示数最大时，电路中的总功率最小。 当时，此时定值电阻R0两端的电压 电路中的电流 最小功率 （4）由图乙可知，当时， 此时滑动变阻器接入的阻值 滑动变阻器接入阻值的长度 当电压表取时，由（3）可知， R的阻值最大值 R的长度 故该身高测量仪的测量范围为 15. 智能手机能感受外界环境光照强度的变化，从而调节屏幕亮度，图甲是某科技小组设计的模拟手机调光电路，其中电源电压恒为9V，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E的变化关系如图乙，当光照强度为2lx时，电路中的电流为0.45A；小灯泡L的阻值不受温度影响，求； （1）小灯泡L的电阻。 （2）当光照强度为5lx时小灯泡L的电功率。 （3）科技小组的成员想在同一光照强度的情况下提高手机屏幕的亮度，请你针对这一想法提出一条可行的措施并说明理由。 【答案】(1) (2) (3)措施：提高电源电压；理由：同一光照强度下光敏电阻阻值不变，根据I=U/R总可知，提高电源电压后电路电流增大，小灯泡实际功率变大，屏幕亮度提高。 【详解】（1）由图甲可知，光敏电阻R与小灯泡L串联，当光照强度为2lx时，由图乙可知光敏电阻阻值为10Ω。根据欧姆定律，电路总电阻 由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，因此小灯泡电阻 （2）当光照强度为5lx时，由图乙可知光敏电阻阻值为5Ω，此时电路总电阻 电路电流 小灯泡的电功率 （3）可行措施：适当提高电源电压。理由：同一光照强度下，光敏电阻R的阻值不变，电路总电阻不变；根据I=U/R可知，提高电源电压后，电路电流增大，小灯泡实际功率增大，因此屏幕亮度提高。 16．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： （1）这款牛奶锅是利用电流的_______工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； （2）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 （3）若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 【答案】(1)热效应；0.1A； (2)500s； (3) 【详解】（1）电热器是利用电流通过导体时，电能转化为内能，产生热量的原理来工作的，这种现象叫做电流的热效应。 由题中电路图可知，当开关S1闭合、S2闭合时，电阻R2单独工作；当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大。根据电功率公式可知，在电压不变的情况下，电阻越大，电功率越小。因此，当开关S1闭合、S2断开时，此时牛奶锅处于保温状态，已知额定电压，保温功率，根据电功率公式，在保温状态下，电路中的电流 （2）已知牛奶的初温为20℃，加热到的目标温度为60℃，则上升的温度 已知牛奶的质量，则牛奶吸收的热量（有用能量） 加热牛奶时，牛奶锅处于加热状态，其加热功率，已知牛奶锅的加热效率为80%，即，则加热到60℃牛奶锅消耗的总电能 根据P=W/t可知，所需加热时间为 （3）根据题意，用天然气灶加热相同的牛奶，牛奶吸收的热量不变，仍为。已知天然气灶加热的效率是50%，即，则天然气完全燃烧放出的热量 设需要天然气的体积为V，根据燃料完全燃烧的放热公式可得，用天然气灶把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的天然气体积为 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 电功率综合计算（解析版） 题型一、电能表及相关计算 1．【答案】C 2. 【答案】 2021.6 0.05 3. 【答案】 2024.6 84% 4．【答案】 52.5 1280 5. 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题可得，水吸收热量 （2）由图可知，消耗的电能 该热水壶的热效率 题型二、动态电路中变化类计算 6．【答案】C 7. 【答案】C 8．【答案】C 9．【答案】C 10．【答案】 0.4 1.2 11．【答案】(1)0.2A (2)1.6W (3)200Ω 【详解】（1）由题意可知，定值电阻R与气敏电阻R0串联，电源电压，定值电阻。当天然气浓度达到报警阈值时，气敏电阻阻值变为，电路中的电流是 （2）已知电路电流，定值电阻R的电功率 （3）当电路总功率时，根据电功率变形式P=U2/R，可得此时电路总电阻 串联电路总电阻等于各分电阻之和，则此时气敏电阻的阻值 题型三、极值、范围类计算 12．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）灯泡的额定电流为 由I=U/R可得，小灯泡电阻为 （2）由图可知，该电路为串联电路，根据小灯泡额定电流，结合电流表量程，滑动变阻器允许的最大电流，可得电路最大电流 此时，电路总电阻为最小，即 滑动变阻器接入的最小阻值 根据电压表量程，电压表测滑动变阻器两端的电压，则滑动变阻器最大电压，此时灯泡两端电压最小，为 电路最小电流 则滑动变阻器接入的最大阻值为，小于滑动变阻器的总电阻，符合条件 因此滑动变阻器阻值变化范围为 （3）电路电流最大时，小灯泡功率最大，等于其额定功率 根据可知，电路电流最小时，小灯泡功率最小，为 因此小灯泡电功率的变化范围为 13. 【答案】(1)12V (2) 10Ω (3)15W 【详解】（1）由图可知，闭合开关S时，两电阻串联在电路中，电压表测量R1两端电压，由I=U/R得，电压表的示数 （2）根据串联电路中电压的规律可知，电阻R2两端的电压为 电阻R2接入电路的阻值 （3）当电压表示数为15V时，流过R1的电流为 此时的电流为电路中的最大电流，所以R1的最大功率为 14. 【答案】(1)12V (2)2.88W~4.32W 【详解】（1）由图可知，只闭合开关S1时，灯泡L与R2串联，电流表测电路电流。由图乙可知，当电路电流时，灯泡两端电压。根据欧姆定律，定值电阻R2两端电压 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压 （2）当开关S、、都闭合时，灯泡L被短路，R1与R2并联，电流表测干路总电流，电源电压保持不变。并联电路各支路电压等于电源电压，因此R2的电流 电流表量程为，因此干路最大总电流，根据并联电路电流规律，R1允许的最大电流 小于R1允许的最大电流1A，符合安全要求。因此R1消耗的最大功率 当R1接入最大阻值时，功率最小，根据P=U2/R可知 因此R1消耗的功率范围为。 15．【答案】(1)10Ω (2)20Ω (3) 【详解】（1）灯泡L的规格为“3V 0.9W”，灯泡L的电阻 （2）断开开关S1，闭合开关S2、S3，灯泡L、R1、R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，，灯泡和R1两端的电压 电路中的电流 滑动变阻器R接入电路的阻值 （3）闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R1与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表的测量范围为0~3V，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器两端的最大电压为3V，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，最小电流 电阻R1消耗的最小电功率 滑动变阻器允许通过的最大电流为0.25A，在保证电路安全的前提下，电路中的最大电流为0.25A，此时电阻R1消耗的最大电功率 电阻R1消耗的电功率范围为。 题型四、用电器铭牌类计算 16．【答案】 交流电源 55 小 17．【答案】(1)电功率 (2) 半导体 (3)不变 18．【答案】(1)3.6A (2) (3) 【详解】（1）正常工作的电流 （2）正常使用加热功能时的电阻 （3）5 min五谷豆浆吸收的热量 5 min豆浆机消耗的电能 5 min豆浆机的加热效率 19. 【答案】(1) (2)60% (3)燃气炉更划算 【详解】（1）在一个标准大气压下，水的沸点，则水在加热到沸腾的过程中吸收的热量 （2）由表格中的数据可知，消耗燃气的体积，燃气完全燃烧放出的热量 燃气炉的加热效率 （3）根据题意，燃气价格为3.6元/m3，消耗燃气0.008m3，使用燃气炉的费用 根据电能表“800imp/(kW·h)”的参数可知，指示灯每闪烁800次，用电器消耗1kW·h的电能；电热水壶工作时，指示灯闪烁40次，消耗的电能 根据题意，电价为0.67元/(kW·h)，用电的电费 因为0.0288元 < 0.0335元，所以使用燃气炉的费用更低；结论：从使用成本上考虑，燃气炉更划算。 题型五、用电器多挡位相关计算 20．【答案】 闭合 断开 21. 【答案】(1)1A (2) (3) 【详解】（1）低温挡的电流 （2）因标准大气压下，水的沸点为，故水升高的温度 水吸收的热量 （3）电煮锅处于高温挡工作时，消耗的电能为总功。工作时间 消耗的电能 热效率 22．【答案】(1)0.3A (2)220Ω (3)180s 【详解】（1）仅榨汁时，闭合、和断开，电动机单独工作。得仅榨汁时的工作电流 （2）S2闭合、S3断开时，只有R1工作，为保温状态；S2、S3均闭合时，R1与R2并联，为加热状态。因并联电路总功率等于各支路功率之和，故R2的功率 得 （3）榨汁机正常加热时，R1与R2并联工作。果汁吸收的热量 加热消耗的电能 加热时间 23. 【答案】(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C (2)100W (3) (4)66.6% 【详解】（1）由图乙可知，当双触点选择开关接触B、C时，R1接入电路，当双触点选择开关接触C、D时，R1、R2并联接入电路，根据并联电路电阻规律可知，R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻，所以R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻最小，由P=U2/R可知，电路的总功率最大，此时电热煎药壶处于高温挡，则当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡。 （2）当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡，R1接入电路，由P=U2/R可知，低温挡工作时的功率 （3）使用高温挡时，R1、R2并联接入电路，工作1min，根据并联电路特点可知电流做功 （4）该中药液比热容为，质量为200g，温度从5℃升高到45℃，中药液吸收的热量 低温挡加热8min，消耗的电能 此过程的加热效率 题型六、结合图像的电功率计算 24．【答案】D 25．【答案】D 26．【答案】C 27．【答案】B 28．【答案】(1)24 V (2)20 Ω (3)28.8 W (4)滑动变阻器连入20 Ω时功率最大，最大电功率为7.2 W 【详解】（1）由图甲可知，与串联，电源电压恒定不变；由图乙得，当时，，根据得，电路电流 当 时， ，同理得电路电流 根据电源电压不变，结合串联电路电压规律得 代入数据得 解得 电源电压 （2）由第一问可知 （3）根据，电源电压U不变，总电阻越小电流越大，电路总功率越大；当滑动变阻器接入电阻为0时，总电阻最小， ，最大电流 电路最大电功率 （4）滑动变阻器的功率 可知当时，取得最大值，因此时，功率最大；最大电功率 1．【答案】D 2．【答案】BCD 3. 【答案】AD 4．【答案】AC 5．【答案】 电能 3023.60 1.32×105 2 6．【答案】(1) (2) (3)31680 J 【详解】（1）低温挡时电路中的电流 （2）只闭合时，只有接入电路，总电阻大，由P=U2/R可知，功率小，是低温挡； 由得， （3）当闭合开关和时，电阻与并联，电路的总电阻最小，由P=U2/R可知，电路处于高温档。 通过的电流为 由并联电路特点可知，总电流 工作时间为 电路中消耗的电能 7．【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，整个电路中只有R1工作，电路的电阻较小，由可得，电路的功率较大，电热水壶处于高温挡；当只闭合开关S时，R1与R2串联，电路的电阻较大，由可得，电热水壶处于保温挡；已知加热功率为2000W，保温功率为110W，故当电路处于高温挡时，电阻R1的大小为 当电路处于保温挡时，电路中的总电阻为 由串联电路中的电阻规律可得，故R2的阻值为 不计热损失，加热2L（即0.002m3）的水消耗的电能为 加热所需要的时间为 8．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，开关S断开时，R0与R串联，电路的总电阻最大，根据P=U2/R可知，此时煮茶器处于保温挡；开关S闭合时，电路为电阻R的简单电路，此时电路的总电阻最小，根据P=U2/R可知，此时煮茶器处于加热挡。 电阻R的阻值为 （2）煮茶器将1 kg、初温为20°C的水加热至沸腾，水吸收的热量为 煮茶器消耗的电能为 煮茶器的烧水效率 （3）煮茶8min中，消耗的电能为 煮茶器的实际功率 9．【答案】(1) (2) (3)70% 【详解】（1）水的体积 水的质量 水吸收的热量 （2）由电能表的参数为可知，用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转；电炉子工作时，电能表转盘转了300转，消耗的电能为 （3）电炉子烧水的效率 10．【答案】(1)减小 (2)1.5V (3)1.8W (4)70% 【详解】（1）观察图乙可知，空气湿度H增大时，湿敏电阻R的阻值逐渐变小，因此阻值随湿度增大而减小。 （2）当空气湿度为40%时，由图乙得湿敏电阻阻值。R与R0串联，总电阻 电路电流 电压表测定值电阻R0的电压，因此电压表示数 （3）电路总功率 （4）湿度越大，R越小，电路电流越大，电压表示数越大。 电压表量程最大为3V，此时最大电流 刚好等于电流表的最大量程，因此电路允许的最大电流为0.6A。 此时总电阻 此时湿敏电阻的阻值 对应图乙，时对应的空气湿度为70%，即该测量仪能测量的最大空气湿度是70%。 11．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）双触点开关接触2和3时，电路中只有R1接入工作，R1两端电压等于电源电压。由欧姆定律得R1的阻值 （2）保温挡时只有R1工作，保温挡功率等于R1的电功率，保温挡的电功率 （3）加热挡加热200s，消耗的电能 水吸收的热量 升高温度 1标准大气压下水的沸点为100℃，水初温为30℃，水的末温 所以水的末温是100℃，故实际升高温度 12．【答案】(1)加热 (2) (3) 【详解】（1）开关S接b时，只有R1接入电路，总电阻较小。由P=U2/R可知，电源电压不变时总功率较大，故处于加热挡位。 （2）高温挡（S接b）时，只有R1工作，则R1的阻值为 低温挡（S接a）时，R1与R2串联，则总电阻为 由串联电路电阻规律得 （3）水的体积 水的质量为 1标准大气压下水的沸点为，水吸收的热量为 消耗的电能为 加热时间为 13．【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）串联电路电流处处相等，则滑片置于A时，电路中的电流 （2）R1两端电压 V1示数为和的总电压 所以电源电压 （3）V2量程，满偏电压是电压最大值，对应最大电流 此时总电阻 滑动变阻器最小阻值 V1量程，满偏电压是电压最大值，此时R1两端电压 对应最小电流 此时总电阻 滑动变阻器最大阻值 所以R接入电路的范围 （4）滑动变阻器功率 由数学规律可知：当时，R的功率最大；且在范围内，R越大，功率越小。 最大功率（时）： 最小功率（时）： 所以R的功率的范围 14. 【答案】(1)增大 (2)40Ω (3) (4) 【详解】（1）分析电路可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。当身高的增加，R滑片向上移动，R阻值增大，根据串联分压规律，R两端电压变大，故电压表示数随着身高的增加而增大。 （2）由图乙可知，当时，电压表示数 定值电阻R0两端的电压 定值电阻R0的阻值 （3）由电路总功率分析可知，当电路中的总电阻最大时，即R阻值最大时，也是电压表示数最大时，电路中的总功率最小。 当时，此时定值电阻R0两端的电压 电路中的电流 最小功率 （4）由图乙可知，当时， 此时滑动变阻器接入的阻值 滑动变阻器接入阻值的长度 当电压表取时，由（3）可知， R的阻值最大值 R的长度 故该身高测量仪的测量范围为 15. 【答案】(1) (2) (3)措施：提高电源电压；理由：同一光照强度下光敏电阻阻值不变，根据I=U/R总可知，提高电源电压后电路电流增大，小灯泡实际功率变大，屏幕亮度提高。 【详解】（1）由图甲可知，光敏电阻R与小灯泡L串联，当光照强度为2lx时，由图乙可知光敏电阻阻值为10Ω。根据欧姆定律，电路总电阻 由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，因此小灯泡电阻 （2）当光照强度为5lx时，由图乙可知光敏电阻阻值为5Ω，此时电路总电阻 电路电流 小灯泡的电功率 （3）可行措施：适当提高电源电压。理由：同一光照强度下，光敏电阻R的阻值不变，电路总电阻不变；根据I=U/R可知，提高电源电压后，电路电流增大，小灯泡实际功率增大，因此屏幕亮度提高。 16．【答案】(1)热效应；0.1A； (2)500s； (3) 【详解】（1）电热器是利用电流通过导体时，电能转化为内能，产生热量的原理来工作的，这种现象叫做电流的热效应。 由题中电路图可知，当开关S1闭合、S2闭合时，电阻R2单独工作；当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大。根据电功率公式可知，在电压不变的情况下，电阻越大，电功率越小。因此，当开关S1闭合、S2断开时，此时牛奶锅处于保温状态，已知额定电压，保温功率，根据电功率公式，在保温状态下，电路中的电流 （2）已知牛奶的初温为20℃，加热到的目标温度为60℃，则上升的温度 已知牛奶的质量，则牛奶吸收的热量（有用能量） 加热牛奶时，牛奶锅处于加热状态，其加热功率，已知牛奶锅的加热效率为80%，即，则加热到60℃牛奶锅消耗的总电能 根据P=W/t可知，所需加热时间为 （3）根据题意，用天然气灶加热相同的牛奶，牛奶吸收的热量不变，仍为。已知天然气灶加热的效率是50%，即，则天然气完全燃烧放出的热量 设需要天然气的体积为V，根据燃料完全燃烧的放热公式可得，用天然气灶把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的天然气体积为 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 电功率综合计算（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、电能表及相关计算 1 题型二、动态电路中变化类计算 2 题型三、极值、范围类计算 4 题型四、用电器铭牌类计算 6 题型五、用电器多挡位相关计算 7 题型六、结合图像的电功率计算 8 【B 综合攻坚·能力跃升】 10 题型一、电能表及相关计算 1．如图甲、乙所示分别为小明家6月1日和7月1日的电能表的示数，则（     ） A．小明家电路中的干路电流不得超过10A B．小明家6月份消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kW·h D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，电路的电压越大 2. 北京电表厂生产的某电能表如图所示，此时电能表的读数是________kW·h，若电路中只有一个电水壶烧水，正常工作3min后，电能表的转盘转过18r，则电水壶3min消耗的电能为________kW·h。 3. 如下图所示，小欣家电能表四月底的示数是________kW·h；若关闭家中其它用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时消耗的电能为________J，这些电能刚好将1.2kg的水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为________[]。 4．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等。小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至 100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶消耗的电能为_____J，电水壶在烧水过程中的效率为 ________%；已知电能表常数为3200imp/kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁_______次。[已知电费单价：0.5元/kW·h，] 5. 小明使用厨房中的电热水壶将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，他把家中其它用电器都与电源断开，仅让该电热水壶给水加热。该热水壶加热前、后电能表示数如图所示。已知水的比热容为，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水壶的热效率。 题型二、动态电路中变化类计算 6．如图所示的电路中，电流表、电压表均有示数，当把开关S闭合时，两表示数的变化情况是（     ） A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．电压表和电流表的示数都变小 C．电压表示数和电流表示数的比值不变 D．电路的总功率变小 7. 天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，为避免天然气泄漏时，造成窒息、燃烧、爆炸等事故，可在厨房等地方安装燃气泄漏检测器，燃气泄漏检测器工作原理如下图：R0为定值电阻，R为气敏电阻，显示仪的示数随燃气浓度的升高而变大，则下列分析正确的是（     ） A．图中的显示仪是由电流表改装而成的 B．气敏电阻R的阻值随燃气浓度的升高而变小 C．泄漏气体浓度越高，电路中的电流越小 D．泄漏气体浓度越高，电路的总功率越大 8．如图是一火灾报警系统的原理图，其中R为用半导体热敏材料制成的传感器，其电阻会随温度升高而减小，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当R所在处出现火灾时，下列判断正确的是（     ） A．电压表示数变小，电流表示数变大 B．电压表与电流表示数的比值变小 C．定值电阻R0消耗的功率变大 D．电路消耗的总功率变小 9．图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（     ）   A．体重越大电流表示数越小 B．身高越高通过R0的电流越大 C．体重越大电路消耗总功率越大 D．身高越高电压表示数越小 10．在图所示的电路中，开关闭合后，定值电阻R的功率为1.6W。若将电源电压变为原来的2倍，同时调节滑动变阻器滑片的位置使电流表的示数变为原来的，则定值电阻的功率为______W，滑动变阻器前后两次功率的变化量ΔP为__________W。 11．家用天然气泄漏检测仪的核心电路为定值电阻R与气敏电阻R0的串联电路，电源电压恒为24V，R=40Ω。当天然气浓度达到报警阈值时，气敏电阻阻值变为80Ω，检测仪触发声光报警。请完成以下计算： （1）检测仪报警时，电路中的电流是多少? （2）报警状态下，定值电阻R的电功率是多少? （3）若报警器报警后，及时开窗通风，气敏电阻阻值逐渐增大，电路总功率随之减小。当电路总功率降至2.4W时，求此时气敏电阻R0的阻值。 题型三、极值、范围类计算 12．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“15Ω 2A”，小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样（灯丝电阻不变）。在电路安全的情况下，求： （1）小灯泡电阻； （2）滑动变阻器阻值的变化范围； （3）小灯泡电功率的变化范围。 13. 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）求此时电压表的示数。 （2）求此时电阻R2接入电路的阻值。 （3）在电路安全的情况下，移动滑片P，求电阻R1的最大功率。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 14. 如图甲所示的电路中，R1标有“50Ω 1A”字样，，电流表接0~0.6A的量程，通过灯泡的电流随它两端的电压变化的规律如图乙所示。 （1）只闭合开关S1时电流表的示数为0.2A，求电源电压； （2）开关S、S1、S2都闭合时，若电源电压保持不变，在保证电路安全的情况下求滑动变阻器R1消耗的功率范围。 15．如图所示，电源电压为6V不变，R为标有“30Ω 0.25A”的滑动变阻器，灯泡L的规格为“3V  0.9W”（假设灯泡电阻保持不变），R1为阻值为20Ω的定值电阻，电压表的测量范围为0~3V。 （1）求灯泡L的电阻； （2）断开开关S1，闭合开关S2、S3，调节滑片P使电压表的示数为2.4V，求滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，求电阻R1消耗的电功率范围。 题型四、用电器铭牌类计算 16．如表所示为某型号电扇的铭牌。该电扇使用的电源类型是______，正常工作时的功率为______W。当电扇两端的实际电压为200 V时，电扇的实际功率比额定功率_________。 品名400mm电扇 型号XXXX 额定电压220V~ 额定频率50Hz 额定功率55W 17．华为手机搭载了我国自主研发的芯片，电池容量为5000mA·h的锂电子电池，最大支持88W有线超级快充技术，极大方便了人们的使用，已知该电池的部分参数： （1）手机“超级快充”技术中的“快”主要是提高充电适配器的______来实现的： （2）该锂电池充满电后储存的电能为______J；制作手机芯片的材料为______。 （3）华为手机使用的是电阻触摸屏，如图所示，触摸点P相当于手指将电阻丝分为左右两部分，设左部分的电阻为R1，右部分的电阻为R2，如图乙所示，电源电压保持不变。当触摸点向右移动时，流过R2的电流______。 18．如题图所示为某豆浆机参数，它工作时加热和搅拌交替进行，在进行某次打豆浆时，先加热5 min，把1 kg的食材从30℃加热至80℃，然后再搅拌加热交替进行，总共耗时30 min。[假设豆浆的比热容C=4.2×103 J/（kg·℃）]求： （1）豆浆机加热时的电流（结果保留一位小数）； （2）豆浆机在加热时的电阻； （3）豆浆机在使用加热功能5min的加热效率。 19. 为了比较燃气炉与电热水壶的加热效率，某实验小组使用燃气炉与电热水壶分别将500g初温为20℃的水加热到沸腾（一个标准大气压下），相关实验数据记录如下表。燃气的热值约为，水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃）。求： 电热水壶 燃气炉 加热时间 2min30s 加热时间 4min 电能表指示灯闪烁次数 40次 消耗燃气 0.008m3 电价 0.67元/（kW·h） 燃气价格 3.6元/m3 （1）水在加热到沸腾的过程中吸收的热量； （2）该过程中燃气炉的加热效率； （3）请通过计算说明，从使用成本上考虑，电热水壶和燃气炉哪个更划算。 题型五、用电器多挡位相关计算 20．如图是电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为加热丝，开关S1为手动开关，S2为自动开关，做饭时闭合开关S1后自动高温烧煮，之后焖饭保温。则高温烧煮时开关S2_____，焖饭、保温时开关S2_____。 21. 如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，R1、R2均为定值电阻。高温挡功率为1000W，低温挡功率为220W。在标准大气压下，小明使用电煮锅高温挡用时将2kg水从烧开。请计算： （1）低温挡的电流是多少； （2）2 kg水从20℃烧开，水吸收的热量；【水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃）】 （3）电煮锅的热效率。 22．如图所示，是某款具有加热功能的榨汁机及其内部电路简化示意图，该榨汁机的部分参数如表所示，求： 额定电压 220 V 加热功率 300 W 保温功率 80 W 榨汁功率 66 W （1）仅榨汁时的工作电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）该榨汁机正常工作时的加热效率为80%，使0.36 kg果汁升高30℃，所需的时间？（c果汁=4×103 J/（kg·℃） 23. 中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝，，，。 （1）判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D？ （2）计算使用低温挡工作时的功率是多少？ （3）计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少？ （4）采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为，质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。 题型六、结合图像的电功率计算 24．如图甲，用相机连拍功能拍得灯泡通电后的情景依次为图甲中①~⑥，同时测得通过灯泡的电流随时间变化的图像如图乙所示，实验过程中灯泡两端的电压恒定，下列说法正确的是（     ） A．通过灯泡的电流变大 B．灯泡的实际功率变大 C．灯丝的阻值越来越小 D．灯丝的阻值先增大后不变 25．图甲是某酒精测试仪的简化电路图，R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示，若电源电压不变，闭合开关，当R周围酒精浓度增加时，下列判断正确的是（     ） A．电流表示数变小 B．电压表与电流表示数的比值变大 C．电压表示数变大 D．电路消耗的总功率变大 26．图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为如图乙所示的电路，图乙中的“恒流源”是一个输出电流大小保持不变的特制电源。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，某次环境温度从上升到，电压表的示数变化了，下列判断不合理的是（     ） A．温度越高，数字电压表的示数越大 B．“恒流源”输出的电流大小为 C．若“恒流源”输出的电流变大，则测温装置灵敏度减小 D．若“恒流源”输出的电流变大，则测温装置总功率变大 27．如图甲所示是同学们设计的楼道灯的自动开启电路，电源电压为10 V，R0为电阻箱，将阻值调为6 kΩ；R是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系图像如图乙所示；当光照强度降低到相对较小的设定值时楼道灯开启，此时控制电压为U0，R的电功率为。下列说法正确的是（     ） A．楼道灯开启时的光照强度为50 lx B．楼道灯开启时的控制电压 C．若增大R0的阻值，则开启楼道灯时的光照强度比设定值大 D．若电源电压减小，则开启楼道灯时的光照强度比设定值小 28．如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。求： （1）电源电压为多少V? （2）R1的阻值为多少Ω? （3）电路的最大电功率为多少W? （4）滑动变阻器R2连入电阻多大时，R2的电功率为最大？R2最大电功率为多少W? 1．如图是学习小组设计的自动测定油箱内油面高度的装置示意图。电源电压恒定，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，滑动变阻器的滑片P与浮杆连接，浮杆与浮子固定在一起。当油面升降变化时，浮子带动浮杆使滑片P绕轴O转动，从而改变油量表的示数。下列说法正确的是（　　） A．油量表由电压表改装而成 B．滑片P由绝缘材料制成 C．高油位时，R0起保护电路作用 D．油位越高，R0的电功率越小 2．（多选题）小明在课外实践活动中设计了一款台秤，其显示端由电压表表盘改装而成，电路设计如图所示。闭合开关S，关于该台秤的分析正确的是（     ） A．保持R2阻值不变，被测物体质量变小时，电路中电流变大 B．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电压表示数变大 C．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电路的总功率不变 D．若台秤测量值偏小，可以将R2滑片向右滑动进行校准 3. （多选题）如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（     ） A．乙为灯泡L的图像 B．电压为0时L与R的阻值为0 C．将L和R串联在6V的电源两端，电路总功率为0.24W D．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为8Ω 4．（多选题）物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电压表、电流表量程分别为（0~15V）、（0~3A）。闭合开关S，滑片P从最左端滑到最右端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化关系如图乙所示，在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（     ） A．电源电压为6V B．时，电压表示数为5V C．电流表示数变化范围是0.24~1.2A D．当时，R0工作1min产生热量为96J 5．如图所示是小明家用来测量电路消耗______的仪表，示数是_____kW·h，断开其他用电器，只让额定电压220V的某用电器单独接入家庭电路中，发现5min内脉冲指示灯闪烁44次，则该用电器这段时间内消耗的电能为______J，用电器的工作电流为______A。 6．3D打印让创意变成实物，把科技融入日常，让生活更便捷、更多样。有一种3D打印笔能绘出立体图画，如图甲。打印笔通电后使笔内绘画材料熔化，通过开关实现高温、低温挡的转换。其简化电路如图乙，电源电压为，低温挡功率为，的阻值为。试求： （1）低温挡时电路中的电流。 （2）电阻R1的阻值。 （3）高温挡工作3 min，电路中消耗的电能。 7．如图，某电热水壶（图甲）自动控温的工作电路如图乙所示，热水壶内有0.002m3的水，额定电压为220V，加热功率为2000W，保温功率为110W。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1.0×103kg/m3求： （1）壶中水的质量； （2）水从20℃加热至100℃吸收的热量； （3）电热丝R2的阻值。将2L水从20℃加热至100℃需要的时间（不计热损失）。 8．中国的茶文化源远流长，如图甲所示的煮茶器有加热和保温两个挡位，简化电路如图乙所示，加热挡功率为1000 W，（）。 （1）求电阻R的阻值； （2）若用该煮茶器将1 kg、初温为20°C的水加热至沸腾用时500 s，求煮茶器的烧水效率； （3）若将煮茶器单独接入家庭电路中煮茶8 min，发现图丙的电能表指示灯闪烁60次，求煮茶器的实际功率。 9．在秋季社会实践活动中，好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备，只让电炉子工作：给体积为2L、温度为20℃的自来水加热，使其温度提升了30℃。发现用时5min，家里电能表的转盘转了300转。[，]。求该烧水过程中： （1）水吸收的热量； （2）电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳？ （3）电炉子烧水的效率。 10．海南省积极发展智慧农业。蔬菜大棚中，通常会放置一个湿度测量仪，其原理示意图如图甲所示。已知电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为，湿敏电阻的阻值随空气湿度变化的关系图像如图乙所示。 （1）由图乙可知，湿敏电阻R的阻值随空气湿度的增大而______（选填“增大”或“减小”）。 （2）当大棚中的空气湿度为40%时，电压表的示数是多少？ （3）当大棚中的空气湿度为40%时，电路中消耗的电功率是多少？ （4）若电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，则该测量仪能够测量的最大空气湿度是多少？ 11．如图甲所示是电热水壶，额定电压为220V，内部简化电路如图乙所示，有保温、加热两挡，R1、R2是两个阻值不变的发热元件。双触点开关接触2和3时为保温挡，此时R1的电流为1A；双触点开关接触3和4时为加热挡，加热挡的电功率为2000W，求： （1）R1的电阻是多少？ （2）保温挡的电功率是多少？ （3）若电热壶内装有30℃、1kg的水，现用加热挡加热水，加热效率为84%，加热时间为200s，能使水的温度升高多少？（假设大气压为1个标准大气压，） 12．一些迷你家电因体积小巧、不占空间，兼备一锅多用的功能，开始受到年轻消费者追捧。某款迷你养生壶有加热和保温两挡。其电路及铭牌参数表如图所示。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 100 高温挡功率（W） 500 容积（L） 1 （1）开关S接b时，处于_______________挡位。 （2）求R2的阻值； （3）在1个标准大气压下，使用高温挡将初温30℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间。 13．如图所示，电源电压不变，R1、R2均为定值电阻（模拟新能源设备控制电路），，，R为滑动变阻器，电压表V1的量程为，V2的量程为。闭合开关，滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时，电压表V1的示数为，V2的示数为。在保证电路安全的情况下移动R的滑片，两电表均能达到满偏。 （1）求滑片置于A时，电路中的电流； （2）求电源电压； （3）在保证电路安全的情况下移动R的滑片，两电表均能达到满偏，求R接入电路的范围。 （4）在保证电路安全的情况下，调节R的阻值，求R的功率范围。 14. 某中学课外兴趣小组设计了一个如图甲所示的电子高度测量仪的简易电路图，电源电压为30 V。用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器，表示地面距离电阻丝最下端的距离。电压表示数随高度变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每1 cm的阻值大小为0.25 Ω，电压表测量范围为“0~15 V”，电流表测量范围为“0~1 A”。 （1）由甲、乙两图可以判断出，电压表示数随着身高的增加而________（选填“增大”或“减小”）； （2）身高为170 cm的同学测量时，电流表的示数为0.5 A，求的阻值； （3）在保证电路安全的情况下，求该电路消耗的最小功率； （4）求测量仪测量身高H的范围。 15. 智能手机能感受外界环境光照强度的变化，从而调节屏幕亮度，图甲是某科技小组设计的模拟手机调光电路，其中电源电压恒为9V，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E的变化关系如图乙，当光照强度为2lx时，电路中的电流为0.45A；小灯泡L的阻值不受温度影响，求； （1）小灯泡L的电阻。 （2）当光照强度为5lx时小灯泡L的电功率。 （3）科技小组的成员想在同一光照强度的情况下提高手机屏幕的亮度，请你针对这一想法提出一条可行的措施并说明理由。 16．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： （1）这款牛奶锅是利用电流的_______工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； （2）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间； 【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 （3）若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $