试卷答案
寻你做寻,想你所想

2023年中考物理三轮冲刺 电功率计算题练习(答案)

2023年中考物理三轮冲刺 电功率计算题练习(含答案)
1.如图所示,电源电压恒定,小灯泡上标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω .求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻.
(2)断开开关S2,闭合开关S、S1、S3,将滑片P移到a端时,小灯泡L恰好正常发光,电流表示数为2A,电源电压是多少 定值电阻R1的阻值是多少
(3)断开开关S1.闭合开关S、S2、S3.将滑片P移到距a端的长度为总长ab的l/5位置时,此时灯L的实际功率。(假设小灯泡电阻不变)
2.纳米技术不仅应用于高科技,在生产、生活中也得到了广泛的应用,如纳米洗衣机、纳米电冰箱、纳米服装等.某中学纳米课题小组的同学对其应用进行了调查,下面是他们了解到的某一厂家生产的新产品一纳米电热水器的部分技术参数表:
型号 额定电压(V) 水箱容量(L) 频率(Hz) 额定功率(kW)
DJW40N 220 40 50 0.5/1.0/2.2
DJW50N 220 50 50 0.5/1.0/2.2
DJW60N 220 60 50 0.5/1.0/2.2
(1)开关S接哪一挡(“1”、“2”、或“3")时为低温挡,并说明理由.
(2)根据表中所给的数据计算出电阻R2的电阻值.
(3)从表中任选两个型号的电热水器,分别在高温挡通电1 min(不计热损耗).求两水箱中水的温度升高量之比.[c=4.2x103J/(kg·℃))
3.如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10 V,滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”。 闭合开关,当滑片P置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图所示。
(1)求灯泡的额定功率和电源电压。
(2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其它部分电路连接不变。闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为2:1。求R2可能的阻值
4.如图所示是小明家热水器的电路图,已知电热丝R1位于水中,起加热作用,其阻值R1=22Ω,R2起控制作用,R2=198Ω
(1)只闭合S1时,处于保温状态,求保温时的电流?
(2)当闭合S2时,处于加热状态,求此时的加热功率?
(3)如果该热水器的效率为96%,需要把60kg水加热升高40℃所需要的时间是多少。
5.在某次科技活动中,刘老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。刘老师告诉同学们,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小海同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,R0是阻值为3Ω的定值电阻,R1是滑动变阻器。小海进行了如下的实验操作:
(I)把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电压表示数为1.8V,电流表示数为0.6A;
(Ⅱ)用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和S1,此时电流表的示数为1.8A;
(Ⅲ)把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,小海发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电压表的示数均变化了0.45V,电路的总功率均变化了0.18W。
(1)请根据操作(I)求出黑盒子BC间的电阻;
(2)在操作(Ⅱ)中,求黑盒子工作100s消耗的电能;
(3)①请画出黑盒子内的电路图,并标明各电阻的阻值;
②小海接下来继续进行研究,他将AB两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S.移动R1的滑片,黑盒子的电功率会随之变化,求此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比。
6.图甲是某款电熨斗,图乙是其电路原理图。电源电压为220V, 、 为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W,通过开关S实现温度控制,S闭合时为高温档。
(1)求 的阻值;
(2)在使用过程中,若电熨斗10min消耗电能 ,请通过计算说明:在这段时间内电熨斗处于何种工作状态,并求出相应状态下的工作时间;
(3)为了适应不同室温和更多衣料,小明对电路做了改进,将 换成滑动变阻器 ,如图丙所示, 、 均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差 关系如图丁所示。在一个20℃的房间,要求电熨斗表面保持220℃不变,应将 的阻值调为多大?
7.三个一样的电阻R和三只一样的标有“12V6W”的小灯泡,接成如图所示电路,电路中加有电压U。当断开开关S1、S2,闭合开关S3时,灯L1、L2正常发光;当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L1、L2正常发光。求:
(1)小灯泡的额定电流I1;
(2)电压U和电阻R的值。
8.如图甲所示是某款水位自动测控仪的测量原理图,电源电压U恒为12V,定值电阻 , 为一竖直固定光滑金属棒,总长30cm,阻值为15Ω,其接入电路的阻值与长度成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重60N,高50cm,底面积为 。当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在 最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量 的关系如图乙所示。闭合开关S,求:
(1)当水位处于位置A时,电压表的示数;
(2)当水位处于位置A时,此时弹簧的伸长量;
(3)水位由位置A降至B时,此时电路消耗的电功率。(已知 ,g取 )
9.(有某品牌的电烤箱,左边表格是其铭牌,高温档额定功率字迹已被磨损;右图虚线框内所示是其内部的简化电路图。旋转旋钮开关,可实现停止工作、高温档和低温档的转换。R1和R2均为电热R2=72.6Ω.问:
(1)电烤箱旋钮开关接   (选填“0”、“1”或“2”)时,电烤箱处于低温档,在低温档正常工作10min电流做的功   ;
(2)R1的阻值   ;
(3)高温档额定功率   ;
(4)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作,发现标有“3000imp/kW h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压   。
10.如图所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯L1和L2的规格分别为“6V、1.8W”和“6V、1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯L1和L2的电阻分别为多少?
(2)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电流表的读数是多少?
(3)若只闭合开关S1、S2,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,求整个电路消耗的最小功率。
11.如图甲所示是小明家的养生壶,它有高温、中温、低温三个挡位,图乙是他的工作电路图,下表所列的是其部分参数,其中R1、R2为发热电阻,R2=88Ω,求:
额定电压 220V
低温挡功率 275W
容量 3L
防烧干功能 有
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)该养生壶中温挡的电功率是多少?
(3)小明在额定电压下用高温挡加热3kg的水,使其温度从20℃上升到100℃,则烧开一壶水需要多长时间?(不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg ℃),计算结果保留整数)
12.下图是小伟做课外实验的实物图,他闭合开关后,把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时,在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息,滑片在A、B两点时,R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V
0.5A”的字样,灯的电阻随温度的变化忽略不计,电源电压恒定不变。求:
滑动变阻器的滑片位置 电压表V1的示数U1/V 电压表V2的示数U2/V
A 9U0 9U0
B 6U0 10U0
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能;
(3)闭合开关,滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。
13.如图甲是一种恒温调奶器,可以自动调试好加水的奶粉,然后加热到最适合宝宝饮用的温度 ,还可以自动保温,特别适合夜间使用。图乙是机器的参数表及电路简图 、 为电热丝,S为双触点自动开关 。求:
(1)调奶器处于保温状态时的工作电流 结果保留两位小数 ?
(2)电阻 的阻值?
(3)若把200g调好的奶粉从 加热到 所用时间为32s,则调好的奶粉的比热容是多少 不计热损失 ?
14.一小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示,将它连入如图乙所示电路中,电源电压为6V且保持不变,求:
(1)小灯泡的额定功率:
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能.
15.如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样, 、 为定值电阻, , .当开关S闭合,S1、S2都断开时小灯泡L正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求:
(1)电压表的示数;
(2)当开关S,S1闭合,S2断开时,电流表的示数;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率。
16.如图甲是小明家的养生壶。它有高温,中温、低温三个档位,如图乙是它工作电路图,图表是其部分参数,其中R1,R2为发热电阻,R2=88Ω.求
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)该养生壶中温档时的电功率是多少?
(3)小明某次便汤时,在额定电压下用高温档加热3kg水,使其温度从20℃上升到100℃求烧开一壶水需要多长时间?[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg ℃)
额定电压 220V
低温的功率 275W
容量 3L
防烧干功能 有
17.有一个节能电炖锅内部电路的简化示意图如图甲所示,电炖锅加热到一定温度时,会自动进入保温状态,某次电炖锅在220V电压下使用时,通过的电流随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)当自动开关S1与b连接,此时电炖锅处于   (选填“保温”或“加热”)状态;
(2)求该电炖锅的加热功率;
(3)保温时电路的总电阻;
(4)要提高该电炖锅的加热功率,可以给电阻R0并联上一个电阻R1,如图丙所示,当加热功率提高到1100W时,求电阻R1的阻值。
18.如图甲所示,电源电压为6V,小灯泡L标有“4V
0.5A”的字样(忽略小灯泡电阻的变化)。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)当 时,滑动变阻器的电功率 ;
(3)如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值分别为 、 时,滑动变阻器的电功率均为 ,则 与 的乘积是多少。
19.小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖(如图甲),小洋从此立志学好物理,长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能,已知智能电热马桶盖低温挡功率为P1=22W,中温挡功率为P2=44W求:
(1)求R1和R2的阻值;
(2)高温挡功率P3;
20.如图甲所示,电源电压U=10V,R1为定值电阻,阻值为20Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U-I关系如图乙所示。
(1)求小灯泡正常工作时通过灯丝的电流。
(2)S闭合,S1、S2都断开,调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时,求滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)S、S1、S2都闭合,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小 这个最小功率是多少
答案
1、(1)解:电功率结合欧姆定律可求灯泡的电阻。
小灯泡正常发光时的电流为:
正常发光时的电阻为:
(2)解:断开开关S2,闭合开关S、S1、S3,灯与R1并联,电流表测量干路电流,将滑片P移到a端时,滑动变阻器无电阻接入电路,小灯泡L恰好正常发光,因为并联,所以此时灯泡两端的电压即为电源电压。
电源电压为: .
根据并联电路的电流特点得通过R1的电流为:
R1的电阻为:
(3)解:断开开关S1.闭合开关S、S2、S3.R1被短路,灯与滑动变阻器串联,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的l/5位置时,即滑动变阻器接入电路的电阻为最大电阻的五分之一。
此时电流为:
灯L的实际功率为:
2、解:(1)接“3”档,因为接“3”时,电路中电阻最大,根据,知该档功率最小,温度最低(2)接“1”时,功率为2.2kW, 接“2”时,功率为1kW,R1+R2==48.4,R2=48.4-22=26.4(3)若选DJW40N和DJW50N两型号:∵ W=Pt且Q=W,所以∴若选DJW40N和DJW60N两型号,则若选DJW50N和DJW60N两型号,则
3、(1)解:由电路图知,闭合开关时,L与变阻器R1串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,P在距左端1/3处时(连入电路的阻值为 ,
灯正常发光,电流表满偏,因为变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电流表使用的是0-0.6A量程,所以此时 ,
由 可得,灯泡的额定功率: ,
由欧姆定律可得,变阻器R1两端电压: ,
所以电源电压
答:灯泡的额定功率为6W,电源电压为12V
(2)解:用定值电阻R2替代小灯泡,R2与变阻器R1串联,其它部分电路连接不变,①若电压表V2并联在R2两端,如图所示:
两个电压表指针偏转的角度相同,且V2示数大于表V1的示数,所以V2使用0-15V量程,V1使用0-3V量程,且U2=5U1,所以 , ,电压表偏转2大格,两种电表指针偏转角度之比为2:1,若电流表偏转是电压表偏转的2倍,电流表偏转4大格,不可能; 若电压表偏转是电流表的2倍,则电流表示数为0.2A,所以 ;
②若电压表V2并联在电源两端,如图所示:则:U2=12V,则 ,电压表的指针偏转了24小格,若电流表偏转是电压表偏转的2倍,即电流表偏转48小格,不可能;若电压表偏转是电流表的2倍,即电流表偏转12格,则电流表示数为 ,由串联电路特点和欧姆定律可得: 答:若电压表V2并联在R2两端,R2可能25Ω或50Ω;若电压表V2并联在电源两端,R2为40Ω
4、(1)解:只闭合S1时,R1与R2串联,热水器处于保温状态,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,保温时的电流:
(2)解:当闭合S1、S2时,电路为R1的简单电路,热水器处于加热状态,此时的加热功率:
(3)解:水吸收的热量:

由 可得,热水器加热消耗的电能:

由 可得,加热时间:
5、(1)解:把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电压表测BC两端的电压,电流表测电路中的电流,
由I= 可得,黑盒子BC间的电阻RBC= = =3Ω
答:黑盒子BC间的电阻为3Ω。
(2)解:把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I= 可得,电源的电压:
U=UBC+IR0=1.8V+0.6A×3Ω=3.6V,
用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和S1,电路为黑盒子的简单电路,
则黑盒子工作100s消耗的电能:
W=UIt=3.6V×1.8A×100s=648J
答:在操作(Ⅱ)中,黑盒子工作100s消耗的电能为648J。
(3)解:①用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,黑匣子的电阻:
R= = =2Ω,
把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S时,
由P=UI可得,电路中电流的变化量:
△I= = =0.05A,
此时黑匣子的电阻:
RAC= = =9Ω,
综上可知,黑盒子BC间的电阻为3Ω,用导线把AC连接起来后AB间电阻为2Ω,AC间的电阻为9Ω,
黑盒子内的电路图如下图所示:
②把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流:
I1= = =0.3A,
因将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电路中电流的变化均为0.05A,
所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:
I2=I1﹣0.05A×2=0.3A﹣0.1A=0.2A,
此时电路的总电阻:
R总= = =18Ω,
则滑动变阻器的最大阻值:
R1=R总﹣R0﹣RAC=18Ω﹣3Ω﹣9Ω=6Ω,
将AB两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S时,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,黑匣子的电功率最大,
此时电路中的电流:
I大= = =0.4A,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,黑匣子的电功率最小,
此时电路中的电流:
I小= = =0.24A,
由P=UI=I2R可得,此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比:
= = = =
答:①黑盒子内的电路图如上图所示;②此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比为25:9。
6、(1)解:当开关S闭合时,电路中只有 接入电路,电路处于高温档,其消耗的功率P高=500W, 的阻值
答: 的阻值为96.8Ω;
(2)解:若电熨斗10min消耗电能 ,则电路功率
,故在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间,也在高温档工作了一段时间。假设在低温档工作的时间为t1,则在高温档工作的时间就为600-t1,则

解得 ,即低温档工作时间;高温档工作时间
答:在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间,也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间位420s,在高温档工作的时间为180s
(3)解:电熨斗表面温度与环境温度的温度差
由图丁可知,当 时,电熨斗每秒钟散失的热量Q=400J,此时电熨斗的发热功率
此时电路总电阻
接入电路的电阻
答: 的阻值调为24.2Ω。
7、(1)解:由题意知小灯泡的额定电压U1=12伏,额定功率P1=6瓦,则
小灯泡正常发光时的额定电流 =0.5安
(2)解:当断开开关S1、S2,闭合开关S3时,由电压关系得U=2U1+I1R=24+0.5R
当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,由电压关系得U=U1+2I1×3R=12+3R
联立以上两式解得U=26.4伏,R=4.8欧
8、(1)解:由图甲知,定值电阻R0与R1串联,电压表测R1两端的电压。当水位处于位置A时,滑片P在 最上端,此时 ,电路的总电阻
电路中的电流
由 得, 两端的电压
即电压表示数为7.2V。
答:当水位处于位置A时,电压表的示数为7.2V;
(2)解:当水位处于位置A时,M刚好浸没,排开水的体积
圆柱体M受到的浮力
弹簧受到的拉力
由图乙可知,当 时,弹簧的伸长量
答:当水位处于位置A时,此时弹簧的伸长量为10cm;
(3)解:当水位降至位置B时,M的下表面刚好离开水面,所受浮力为零,此时弹簧受到的拉力
由图乙可知,当 时,弹簧的伸长量
所以,水位由位置A降至B这一过程中,弹簧的长度增加量 接入电路的长度
因为 接入电路的阻值与对应的棒长成正比, 接入电路的阻值
电路中的电流
此时电路的电功率
或此时电路的电功率
答:水位由位置A降至B时,此时电路消耗的电功率为9.6W。
9、(1)2;2.4×105J
(2)48.4Ω
(3)1000W
(4)198V
10、(1)解:灯泡L1、L2的电阻分别为R1= =20 Ω
R2= =30 Ω
答:灯L1和L2的电阻分别为20Ω和30Ω
(2)解:滑片P移在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电路为两灯泡并联,电流表测量干路电流I=I1+I2= =0.5 A
答:滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电流表的读数是0.5A;
(3)解:若只闭合开关S1、S2,L1与滑动变阻器串联,根据P=UI可知,电路的最小功率取决于电流的大小,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中电流最大电路中的电流为I′= =0.3 A<0.6 A<1.5 A
所以电流表、滑动变阻器始终安全,当滑动变阻器的阻值全部接入时电路的电流为I最小= = = A
滑动变阻器分得的电压最大可为UR最大=I最小R= A×50 Ω≈4.3 V>3 V
所以滑动变阻器不能全部接入电路,即滑动变阻器分得的电压为UR=3 V时,电路中的电流最小,此时灯泡分得的电压为U1=U-UR=6 V-3 V=3 V
电路中的电流为I″= =0.15 A
整个电路消耗的最小功率P=UI″=6 V×0.15 A=0.9 W
答:整个电路消耗的最小功率是0.9W。
11、(1)解:由乙图可知,当开关S2接B,S1断开时,两电阻串联;当开关S2接B,S1闭合时,电路为R1的简单电路;当开关S2接A,S1闭合时,两电阻并联。因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,所以当开关S2接B,S1断开时,电路中的总电阻最大,当开关S2接A,S1闭合时,总电阻最小。由可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大;电阻越大,电功率越小。则开关S2接A,S1闭合时,为高温挡;开关S2接B,S1断开时,为低温挡;开关S2接B,S1闭合时,为中温挡。则低温挡时的总电阻为
则电阻R1的阻值是
答:发热电阻R1的阻值是88Ω
(2)解:根据可知,养生壶中温挡的电功率是
答:该养生壶中温挡的电功率是550W;
(3)解:根据可知,水吸收的热量为
因为不计热量损失,所以
高温挡的功率为
根据可知,烧开一壶水需要的时间为
答:烧开一壶水需要916s。
12、(1)解:灯泡正常发光时的电阻
答:灯泡正常发光时的电阻为5Ω;
(2)解:灯泡正常发光100s消耗的电能
答:灯泡正常发光100s消耗的电能为 ;
(3)解:当滑片在A点时,两电压表的示数相等,说明在A点时,滑动变阻器的阻值为零,此时电压表的示数为9U0,此时电路中的电流为
此时两电阻的总功率为
还可以根据串联电路电压规律列等式
当滑片在另外一个端点B时,滑动变阻器全部接入,则此时电压表的示数为9U0,此时电路中的电流为
此时两电阻的总功率为
R1和R2的功率之和相差0.35W,则可以列等式
经整理可得
还可以根据串联电路电压规律列等式
联立电源电压公式,可以得到
代入 即可求出
则电源电压为
当滑动变阻器在B端时,滑动变阻器的阻值最大,电流最小,最小的电流为
则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值
答:闭合开关,滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为 。
13、(1)解:由 可得,调奶器处于保温状态时的工作电流: ;
(2)解:由题意可知,当S接“2”时,电路为 的简单电路,调奶器处于保温状态;当接“3”时,电路为 、 并联,奶器处于加热状态,因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以, 的电功率: ,由 可得,电阻 的阻值: ;
(3)解:由 可得,调奶器消耗的电能: ,不计热损失,调好奶粉吸收的热量: ,由 可得,调好奶粉的比热容: 。
14、(1)解:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(2)解:
(3)解:W=UIt=4.5V×0.15A×60s=40.5J
15、(1)解:当开关S闭合,S1、S2都断开时,灯泡与电阻 串联,电压表测 两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光,所以电路中的电流
由 可得,电压表的示数
答:电压表的示数为6V
(2)解:因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
当开关S,S1闭合,S2断开时,电路为 的简单电路,电流表测电路中电流,则电流表的示数
答:当开关S,S1闭合,S2断开时,电流表的示数为
(3)解:当开关S、S1、S2都闭合时, 与 并联,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻
整个电路消耗的电功率
答:当开关S、S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率为
16、(1)解:当开关S2接B,S1断开时,两电阻串联,电路中电阻值最大,根据P= 可知,此时功率最小,为低温档;
由P= 得,电路总电阻R总= = =176Ω,
发热电阻R1的阻值:
R1=R总﹣R2=176Ω﹣88Ω=88Ω
答:发热电阻R1的阻值是88Ω
(2)解:当开关S2接B,S1闭合时,电路为R1的简单电路,为中温档;
养生壶中温档时的电功率:
P中= = =550W
答:该养生壶中温档时的电功率是550W
(3)解:当开关S2接A,S1闭合时,两电阻并联,电路中的电阻最小,根据P= 可知,此时功率最大,为高温档;
高温档功率:
P高=P1+P2= + = + =1100W,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×3kg×(100℃﹣20℃)=1.008×106J,
不计热量损失,W=Q吸=1.008×106J,
由P= 得,加热时间:
t= = ≈916s
答:烧开一壶水需要916s
17、(1)加热
(2)解:根据图乙可知,加热时电路电流为4A,
则加热功率:P加热=UI=220V×4A=880W
答:电炖锅的加热功率为880W
(3)解:根据图乙可知,保温时电路电流为1A,
由I= 可得,保温时电路的总电阻:R保= = =220Ω
答:保温时电路的总电阻为220Ω
(4)解:R1的功率:P1=P﹣P加热=1100W﹣880W=220W,
由P= 可得,电阻R1的阻值:R1= = =220Ω
答:电阻R1的阻值为220Ω。
18、(1)解:小灯泡的电阻
答:小灯泡的电阻为 ;
(2)解:当 时,电灯泡的电阻也为8Ω,根据串联分压,即电压之比即为电阻之比,而电源电压为6V,故滑动变阻器的电压为3V,故滑动变阻器的电功率为
答:当 时,滑动变阻器的电功率 为 ;
(3)解:如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值分别为 ,电路中的电流为
则电功率为
当滑动变阻器接入的电阻 时,则电流为
滑动变阻器的电功率均为 ,则电功率为
整理可得
答: 与 的乘积是 。
19、(1)解:由电路图可知,开关S1断开、S2接a时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,由P=UI= 可知,电源的电压一定时,电路的总功率最小,此时为低温档;
开关S1闭合、S2接b时,R1、R2并联,电路的总电阻最小,由P=UI= 可知,电源的电压一定时,电路的总功率最大,此时为高温档;
当S2接a端时,且闭合S1,只有R1接入电路,此时为中温档,
已知低温挡功率为P1=22W,则P1= =22W,
所以R1+R2= = =2200Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
中温挡功率为P2=44W,则P2= =44W,
所以R1= = =1100Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得:R2=1100Ω
答:R1、R2的阻值都为1100Ω
(2)解:高温档时,R1、R2并联,
则高温挡功率:P3= + = + =88W
答:高温挡功率P3为88W
20、(1)解: 灯泡的电流为;
(2)解:当S闭合时,灯泡和滑动变阻器串联,当电压表为4V时,结合乙图,此时电流为0.4A,滑动变阻器接入电路的阻值为;
(3)解:当S、S1、S2都闭合时,灯泡短路,R1和R并联,当R阻值最大时,即滑片在b端时,电路总功率最小,
最小电功率为

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