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
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文档简介
2021年中考物理真题专题练习一电功率
1.(2021盐城)下列用电器主要利用电流热效应工作的是()
2.(2021湘潭)如图是小王家的电能表,下列说法正确的是()
220V20A50Hz
1600imp/(kW.h)
指示灯•
A.电能表的读数为56378kW»h
B.这个电能表正常工作的电压为380V
C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次
3.(2021齐齐哈尔)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻
器的滑片产向右移动时,下列说法中正确的是()
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数减小,电压表示数不变
C.电路总电阻减小,电路总功率增大
D.电流表示数不变,电压表示数不变
4.(2021湘潭)如图是小李家电火锅的简化电路图,由图可知()
A.R和比是串联的
B.开关《控制整个电路
C.只闭合开关S,是高温挡
D.开关S和&都闭合,是高温挡
5.(2021大庆)如图甲所示,电源电压〃恒定不变,R为定值电阻。闭合开关S,在滑动
变阻器滑片P从。移向〃的过程中,电路的总功率、定值电阻月的功率及滑动变阻器的功率
与电流的关系图线如图乙所示,下列说法中正确的是()
A.滑动变阻器功率为0.72W滑片位置有2处,此2处电流表示数之和为1A
B.电压表示数与电流表示数比值不变
C.电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小
D.当电流表示数为1A时,滑动变阻器的滑片P处于。端
6.(2021齐齐哈尔)如图所示,电源电压4.5V保持不变,电压表选择“0〜3V”量程,电
流表选择“0〜0.64”量程,电阻R1阻值为10。,滑动变阻器&规格为“20014”,闭合
开关S,在保证各元件安全的条件下,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是()
—1i~T----------
©
―
A.电流表的变化范围是0.34〜0.64
B.电压表的变化范围是1.5U-3H
C.滑动变阻器的阻值变化范围是5。〜200
D.该电路的最大总功率是2.7W
7.(2021湘潭)下列估测值最接近生活实际的是()
A.人的正常体温约为50七
B.人的脉搏频率约180次/分钟
C.一个鸡蛋的质量约50g
D.日光灯的额定功率约为1000W
8.(2021大庆)如图为即热式电热水龙头,打开水龙头开关,几秒就可以流出热水。已知
某品牌电热水龙头额定功率是4000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的
电阻是Q;不计热量损失,该水龙头正常工作8.4s,可使0.4kg的水从219升高到
______0
9.(2021齐齐哈尔)如图所示的电能表,在某段时间内转盘转了1800转,则此段时间内接
在这个电能表上的用电器消耗的总电能是kWh,此电能表允许接入用电器的最大
总功率是巩
10.(2021齐齐哈尔)如图所示的电路中,人标有“6U3W”字样,G标有“3V3W”字
样,闭合开关后,两灯均发光,此时两电压表示数之比为Ui:U2=;若两灯并联
后接入3,电路中,则人、人两灯的实际电功率之比为Pi:P2=(忽略温度对灯丝
电阻的影响)。
11.(2021盐城)综合实践活动中,小田利用电能表和秒表测量家中电热水壶的电功率。在
确保只有电热水壶工作时,读出电能表示数为卜JI81|回,烧水5min后,电能表的
示数变为卜I。口1回此过程中电热水壶消耗的电能为kW-h,它的电功
率为Wo若测量电能表指示灯闪烁适量次数所用的时间,并利用电能表常数
3200imp/(kW»h)计算出电功率。这种方法与原方法相比,具有的优点是(说
出一点即可)。
12.(2021湘潭)如图所示,串联的两电阻丝封闭在两个完全相同的烧瓶中,并
通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关,通过两电阻丝的电流(选填“相等”
或“不相等”),一段时间后,密闭烧瓶内的空气被加热,观察到(选填"A”或"B”)
气球先鼓起来。
13.(2021齐齐哈尔)如图所示的电路中,接通电源,通电一段时间后,侧〃形管
液面高度的变化较大(选填“左”或“右”)。如果通过甲容器中电阻丝的电流是24,则乙
容器中电阻丝在Imin内产生的热量是Jo
14.(2021大庆)某电学实验小组设计了以下几组实验:
(1)实验一:利用如图电路来探究电流与电阻的关系,实验中控制电压表示数为不变。
①开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最(选填“左”或“右”)端;将电阻
箱调至某阻值,闭合开关,调节滑动变阻器时,发现电压表示数始终为零而电流表示数有
明显变化,经检查是由于被短路而造成的。
②排除故障后,调节电阻箱阻值R,进行多次实验,得到/与)关系如图所示,=V。
(2)实验二:将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡,实验得到图所示/一。图
象,贝U小灯泡的额定功率为W;当通过小灯泡的电流为0.4A时,小灯泡的电阻为
Qo
VK
而
(3)实验三:利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为
10V,定值电阻&=5C。调节变阻器滑片,使电流表Az的示数为A时,读出电流表
4的示数,即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全,滑动变阻器应选1()Q1.2A”
和R2“5()Q0.8A”两种规格中的(选填“RJ或“&
15.(2021湘潭)图1是小亮家某品牌小厨宝(小体积快速电热水器)。某次正常加热工作
中,其内胆装有5L的水,胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工
作时的电压为220V,额定功率为2200W,水的比热容为c*=4.2Xl()3j/(kg•七)。问:
(2)由图象可知,加热5min,水温升高了七,吸收的热量为J;
(3)本次加热小厨宝消耗了J的电能,该小厨宝的发热电阻阻值为多少?
16.(2021湘潭)某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进
行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,符重物从
样品正上方h=5m处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞
击样品,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,
压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R。
=10Q,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
(1)重物下落时,重物作速直线运动,其重力势能转化为能;
(2)0〜匕时间内,重物在空中下落,电流表示数是A,压力传感器的电阻是Q;
(3)匕〜t3时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是A,样品受到的最大
撞击力是N;撞击后重物静止在样品上,定值电阻R。的功率是W;
(4)重物在空中下落的过程中,重力做功是多少?
17.(2021盐城)梅雨季节空气湿度RH较大,人会感觉不舒服,人体感觉比较舒服的湿度
RH范围是40%〜60%。小聪设计了一款湿度计,从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针
所指刻度可知湿度大小,其原理如图甲所示.区为1000Q的定值电阻,电源电压恒为6V,R
为湿敏电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示,当指针所指湿度对应电流表示数
为2mA时。
(1)计算电路消耗的总功率。
(2)如果空气湿度不变,求3min内电阻R。消耗的电能。
(3)求此时的空气湿度,并判断人体感觉是否舒服。
18.(2021大庆)如图甲所示电路,小灯泡额定电压为5V,滑动变阻器R1、&允许通过
的最大电流均为1A,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,电源电压〃保持不变。
断开开关52,闭合开关S、S),用的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中,小灯泡始终正
常发光;保持用的滑片在最左端不动,断开开关5,闭合开关S、S2,在保证所有元件安
全的情况下,将R2的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中才8是移动滑动变阻器
用的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象,不8是移动滑动变阻器R1的滑片过程中
电流表和电压表的示数关系图象。(本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化)求:
(1)电源电压Ui
(2)滑动变阻器R1和弓的最大阻值;
(3)整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率R
2021年中考物理真题专题练习一电功率参考答案
1.(2021盐城)下列用电器主要利用电流热效应工作的是()
A.电饭锅
【答案】Ao
【解析】解:A、电饭煲工作时,将电能转化为内能,加热食物,是利用电流的热效应工作
的,故A符合题意;
B、电视机工作时,主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故B
不符合题意;
CD,电风扇和电冰箱工作时,主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,
故CD不符合题意。
2.(2021湘潭)如图是小王家的电能表,下列说法正确的是()
|0|5|6|3|7|叵|
220V20A50Hz
1600imp/(kW»h)
指示灯•
A.电能表的读数为56378kW»h
B.这个电能表正常工作的电压为380V
C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次
【答案】D.
【解析】解:
A、电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW・h,则图中电能表示数为5637.8kW・h,
故A错误;
B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V,故B错误;
C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流,故C错误;
D、“1600imp/(kW»h)”表示用电器每消耗lkW«h(1度)的电能,电能表的指示灯闪烁
1600次,故D正确。
3.(2021齐齐哈尔)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻
器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是()
RiRi
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数减小,电压表示数不变
C.电路总电阻减小,电路总功率增大
D.电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】D
【解析】解:由图可知,/和7?2并联,电压表测量电源的电压;电流表测量Ri的电流;
滑片向右移动时,由于电源电压不变,则电压表示数不变;因并联电路中各支路互不影响,
所以通过%的电流不变,即电流表示数不变,故〃正确,血错误;
当闭合开关S,滑动变阻器的滑片产向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,并联电
路的总电阻变大;根据P="可知,总功率变小,故C错误。
K
故选:Do
4.(2021湘潭)如图是小李家电火锅的简化电路图,由图可知()
S
A.A和&是串联的
B.开关,控制整个电路
C.只闭合开关S,是高温挡
D.开关S和8都闭合,是高温挡
【答案】Do
【解析】解:A、开关S和&都闭合,电流有两条路径,各用电器间互不影响,R和Rz是并
联的,故A错误;
B、由电路图可知,开关S控制整个电路,故B错误;
CD、只闭合开关S时,只有电阻R接入电路,电阻R2没有接入电路,开关S和8都闭合,
Ri和R2是并联的,电源电压U一定,根据P=(可知,电阻越小,电功率越大,电火锅处
于高温挡,故C错误,D正确。
5.(2021大庆)如图甲所示,电源电压〃恒定不变,E为定值电阻。闭合开关S,在滑动
变阻器滑片P从。移向〃的过程中,电路的总功率、定值电阻R的功率及滑动变阻器的功率
与电流的关系图线如图乙所示,下列说法中正确的是()
A.滑动变阻器功率为0.72W滑片位置有2处,此2处电流表示数之和为1A
B.电压表示数与电流表示数比值不变
C.电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小
D.当电流表示数为1A时,滑动变阻器的滑片P处于。端
【答案】A
【解析】解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R串联,电压表测变阻器两端的电压,
电流表测电路中的电流。
根据P=l2R济可知,滑动变阻器的功率与电流图像为二次函数图像,因此图3为滑动变阻器
的功率与电流图像,由P=UI可知,图1为电路总功率与电流图像,则图2为定值电阻的
功率与电流关系图像;
由电路图和图1可知,当电路电流为最大1A时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路的
总功率最大,即3W,由P=UI可知,电源电压:U=E=WI=3V,
I1A
由可得,定值电阻的阻值:
I=UR=U=3V=3Q:
RI1A
A、当滑动变阻器功率为0.72W时,由P=I2Rit=(—y—)2Rit可得:0.72W=(-73—)
R+R滑3Q+R滑
心
解答:R滑i=2C,Rit2=4.5C
;z
则11=——-——=_'-'_=0.6A,12=——-——=--—=0.4A,
R+R渭I3Q+2QR+R滑23Q+4.5Q
此2处电流表示数之和:r=l1+l2=0.6A+O.4A=1A,故A正确;
B,因串联电路各处电流相等,电压表测滑动变阻器两端电压,因此电压表示数和电流表示
数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值,而滑片P从a移向b的过程中,滑动变阻器接
入电路的阻值变小,因此其比值变小,故B错误;
C、由串联电路电压规律和电流规律可知,定值电阻:R=",因此电压表示数的减少量
与电流表示数的增加量比值等于定值电阻的阻值,即比值不变,故c错误;
D,当滑动变阻器的滑片在b端时,接入电路的阻值为0时,电路电流最大为1A,故D错误。
故选:Ao
6.(2021齐齐哈尔)如图所示,电源电压4.5U保持不变,电压表选择"0〜3『'量程,电
流表选择”07).64"量程,电阻心阻值为10。,滑动变阻器R2规格为“20014”,闭合
开关S,在保证各元件安全的条件下,移动滑片尸的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表的变化范围是0.34〜0.64
B.电压表的变化范围是1.5U-3H
C.滑动变阻器的阻值变化范围是50〜20。
D.该电路的最大总功率是2.7W
【答案】BC
【解析】解:由电路图可知,电阻心与滑动变阻器的串联,电压表测用两端的电压,电流
表测电路中的电流。
(1)由于电压表的“0〜3V”量程,当电压表示数为3/时,通过公的电流为:
,1=£=器=弧34,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0-0.64,滑动变阻器允许的最大电流为
1A,
所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为:/max=11=0-34;
由1=3可得,最大总电阻:Rmin=4=焉=15。,
K*maxU.S
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为:
R2min=Rmin-=15/2-100=5/2;
则滑动变阻器的阻值变化范围是50〜20。,故C正确;
该电路的最大功率:Pmax-UImax=4.5Vx0.34=1.35W,故。错误。
(2)当滑动变阻器接入电路中的限值最大时电路中电流最小,为:I=-^-=-^-=
minnj+/<2lUJZ+ZUJZ
0.15/1,
则电流表的变化范围是0.15A〜0.34,故4错误;
由/=:可得,电压表最小示数为:Uimm==154x100=1.5匕
则电压表的变化范围是1.5V-3V,故8正确;
故选:BC。
7.(2021湘潭)下列估测值最接近生活实际的是()
A.人的正常体温约为50七
B.人的脉搏频率约180次/分钟
C.一个鸡蛋的质量约50g
D.日光灯的额定功率约为1000W
【答案】Co
【解析】解:A.人体正常的提问是37七,故A错误;
B.人的脉搏频率和心跳频率相同,大约是70次/分钟,故B错误;
C.10个鸡蛋的质量大约1斤,即500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故C正确;
D.日光灯的额定功率是40W左右,故D错误。
8.(2021大庆)如图为即热式电热水龙头,打开水龙头开关,几秒就可以流出热水。已知
某品牌电热水龙头额定功率是4000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的
电阻是Q;不计热量损失,该水龙头正常工作8.4s,可使0.4kg的水从21七升高到
______℃»
【答案】①.12.1(2).41
【解析】解:(1)电热水龙头的电阻为:R=Ul=.(22")2=i2.iQ;
P4000W
(2)水龙头&4s消耗的电能为:W=Pt=4000WX8.4s=33600J;
不计热量损失时,Q=W=33600J;
水升高的温度:△{=——=--------/600J------------=20℃,此时水温为:21七
c水m4.2X103J/(kg-DX0.4kg
+20七=41(。
故答案为:12.1;41.
9.(2021齐齐哈尔)如图所示的电能表,在某段时间内转盘转了1800转,则此段时间内接
在这个电能表上的用电器消耗的总电能是kWh,此电能表允许接入用电器的最大
总功率是%
220V10(20)A50Hz
3000r(kW-h)
【答案】0.64400
【解析】解:(l)3000r/(AW-/i)表示每消耗电能,电能表转盘转过3000转,
所以,电能表转盘转1800转时,用电器消耗的电能:
W=-kWh=0.6kWh;
3000
(2)由图可知,电能表的工作电压是220匕平时工作允许通过的最大电流是20力,
此电能表允许接入用电器的最大总功率:
P=UI=220Vx20A=4400W;
故答案为:0.6;4400o
10.(2021齐齐哈尔)如图所示的电路中,G标有"6V3W”字样,人标有"3V3W”字
样,闭合开关后,两灯均发光,此时两电压表示数之比为Ui:u2=;若两灯并联
后接入3P电路中,则G、人两灯的实际电功率之比为Pl:P1=(忽略温度对灯丝
电阻的影响)。
【答案】5:11:4
【解析】解:根据P=U/=。可知人的电阻&=9=笫=120,G的电阻/?2=善=
购=30;
32
闭合开关后,两灯串联,电压表匕测量电源电压,电压表唳测量G两端的电压,且串联电
路中电流处处相等,
根据欧姆定律的变形式。=//?可知,此时两电压表示数之比为U1:。2="普=竽=
120+305-1
-^-=1=5:15
若两灯并联后接入3/电路中,根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压都为3K,
U2
根据p=1//=。可知G、j两灯的实际电功率之比为P1:。2=*=粤=黑=;=1:4。
«2
故答案为:5:1;1:4o
11.(2021盐城)综合实践活动中,小田利用电能表和秒表测量家中电热水壶的电功率。在
确保只有电热水壶工作时,读出电能表示数为川2⑶3回烧水5min后,电能表的
示数变为I4|2||3回],此过程中电热水壶消耗的电能为kW-h,它的电功
率为Wo若测量电能表指示灯闪烁适量次数所用的时间,并利用电能表常数
3200imp/(kW«h)计算出电功率。这种方法与原方法相比,具有的优点是(说
出一点即可)。
【答案】0.1;1200;可测量较小的电能。
【解析】解:(1)电能表示数最后一位是小数,单位为kW・h,
故此过程中电热水壶消耗的电能为W=4283.7kW・h-4283.6kW«h=0.lkW*h,
它的电功率P=V=2警ri=L2kW=1200W;
,知
(2)原方法最小只能测量0.1kW・h的电能,此方法可测量比0.1kW・h小的电能。
12.(2021湘潭)如图所示,串联的两电阻丝(RVR),封闭在两个完全相同的烧瓶中,并
通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关,通过两电阻丝的电流(选填“相等”
或“不相等”),一段时间后,密闭烧瓶内的空气被加热,观察到(选填"A”或"B”)
气球先鼓起来。
【答案】相等;Bo
【解析】解:实验中阻值不相等两电阻串联,则两电阻中的电流相等,在通电时间相同时,
电阻大的电阻丝产生的热量多,即B相通的电阻丝R产生的热量要多,B气球先鼓起来。
13.(2021齐齐哈尔)如图所示的电路中,接通电源,通电一段时间后,侧〃形管
液面高度的变化较大(选填“左”或“右”)。如果通过甲容器中电阻丝的电流是24,则乙
容器中电阻丝在Imin内产生的热量是/
甲乙
【答案】左300
【解析】解:如图,右边两个50的电阻并联后再与左边50的电阻串联,串联电路各处电流
相等,所以右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等,即/右=/左,
两个5。的电阻并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,即/左=/为+/%,比较可知
1左>1内;
两瓶中的电阻值相等(均为50),通电一段时间后,由于瓶中电阻相同、通电时间相同、/左〉
1内,所以根据焦耳定律Q=〃Rt可知,左瓶内电阻丝产生的热量多,则左侧〃形管液面高
度的变化较大;
并联电路各支路两端电压相等,两个5。的电阻并联,由欧姆定律可得/内=1分,则/内=
“左=”4=14,
乙容器中电阻丝在Imin内产生的热量:Q=/々Rt=(SAx5。x60s=300/0
故答案为:左;300.
14.(2021大庆)某电学实验小组设计了以下几组实验:
(1)实验一:利用如图电路来探究电流与电阻的关系,实验中控制电压表示数为U。不变。
①开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最(选填“左”或“右”)端;将电阻
箱调至某阻值,闭合开关,调节滑动变阻器时,发现电压表示数始终为零而电流表示数有
明显变化,经检查是由于被短路而造成的。
②排除故障后,调节电阻箱阻值R,进行多次实验,得到/与'关系如图所示,=V。
(2)实验二:将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡,实验得到图所示/一。图
象,则小灯泡的额定功率为W;当通过小灯泡的电流为0.4A时,小灯泡的电阻为
(3)实验三:利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为
10V,定值电阻&=5C。调节变阻器滑片,使电流表A?的示数为A时,读出电流表
A.的示数,即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全,滑动变阻器应选与“1()Q1.2A”
和R2“50Q0.8A”两种规格中的(选填“凡”或
【答案】①.右②.电阻箱③.21.25⑤.2.5©.0.5⑦.
R\
【解析】解:(1)①为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,
即最右端;
电流表示数不为0,说明电路是短路,电压表示数为0,说明与电压表并联的部分短路,即
电阻箱短路了;
②由I与2关系图线知,当电流为0.1A时,工为0.05,则R=20Q,则电压Uo=IR=O.1A
RR
X20Q=2V;
(2)灯泡的额定电压为2.5V,根据图3可知道对应的电流1=0.5A,则灯的电阻R=U=
I
2.5J。
0.5A
灯的额定功率P=UI=2.5VX0.5A=1.25W;
(3)Ro=5Q定值电阻与灯并联,Az测通过比的电流;Ai测通过灯的电流,根据并联电路电
压的规律,灯正常发光时,定值电阻两端的电压也为2.5V,则通过R。的电流1。=」1_=竺工
Ro5Q
=0.5A;
为了确保实验安全,已知电压电源为10V,灯和定值电阻两端的电压为2.5V,则滑动变阻
器分得的电压为:10V-2.5V=7.5V,分别计算滑动变阻器R1的电压U=IRi=1.2AX10Q
=12V;滑动变阻器&的电压U=IR2=0.8AX50Q=40V;故R更适合。
答案为:(1)①右;电阻箱;②2;(2)1.25;2.5;(3)0.5;Rio
15.(2021湘潭)图1是小亮家某品牌小厨宝(小体积快速电热水器)。某次正常加热工作
中,其内胆装有5L的水,胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工
作时的电压为220V,额定功率为2200W,水的比热容为C*=4.2X1()3J/(kg・七)。问:
图2
(1)该小厨宝内胆装有水的质量为kg;
(2)由图象可知,加热5min,水温升高了℃,吸收的热量为J;
(3)本次加热小厨宝消耗了J的电能,该小厨宝的发热电阻阻值为多少?
【答案】(1)5;(2)30;6.3X105;(3)6.6X10';22»
【解析】解:(1)根据密度公式P=也知水的质量为:
V
m=p*V=1.0X103kg/m3X5X10-3m3=5kg;
(2)由图2可知,在5min的加热时间里,水的初温to=2Ot,末温t=50七,
水升高的温度为:△t=50*C-20t=30t,
则水吸收的热量:
Q®=c*mAt=4.2X103J/(kg•七)X5kgX30'C=6.3X105J;
(3)根据P=y•得消耗的电能为:
t
W=pt'=2200WX5X60s=6.6X10sJ;
根据P=止知该小厨宝的发热电阻阻值为:
R
R=ui=1220V)i=22Qo
P2200W
16.(2021湘潭)某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进
行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,将重物从
样品正上方h=5m处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞
击样品,并最终薛止在样品上的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,
压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R。
=10Q,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
(1)重物下落时,重物作速直线运动,其重力势能转化为能;
(2)0〜七时间内,重物在空中下落,电流表示数是A,压力传感器的电阻是
(3)匕〜t3时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是A,样品受到的最大
撞击力是N;撞击后重物静止在样品上,定值电阻R。的功率是W;
(4)重物在空中下落的过程中,重力做功是多少?
【答案】(1)加;动;(2)0.1;110;(3)0.8;400;0.4;(4)重物在空中下落的过程中
重力做的功为500J»
【解析】解:(1)重物下落时,质量不变,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动
能,动能增加,速度增加,重物做加速直线运动;
(2)在重物下落的过程中,压力传感器受到的压力最小且保持不变,总电阻最大,电路中
的电流最小,由图乙可知,此时的电流1=0.1A,
由1=卫得电路中的总电阻:
R
RM=U=J^Y_=120Q,
I0.1A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,压力传感器R的阻值:
R=RM-RO=12OQ-10Q=U0Q;
(3)在测试过程中,样品受到的撞击力最大时,压敏电阻的阻值最小,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I'=0.8A,
此时电路中的总电阻:
R舄
则此时压力传感器R的阻值:
R'=Rr-Ro=15C-10Q=5C,
由图丙可知,样品受到的最大撞击力为400N;
当重物在样品上静止时,重物对样品的压力大小等于重物的重力大小;
此时与撞击过程相比,压力减小,电阻变大,电流减小;
由图乙可知,此时的电流为L=0.2A,
定值电阻R。的功率为:
22
Po=12RO=(0.2A)X10Q=0.4W;
(3)根据欧姆定律,当重物在样品上静止时电路的总电阻为:
R/'=_U_=_l^-=60Q,
120.2A
根据串联电路电阻的规律可得,此时压力传感器的电阻:
R"=RJ-Ro=6OQ-10Q=50Q,
由丙图可知,此时的压力F'=100N,所以物体的重力为100N,
下落过程中做的功为:
W=Gh=100NX5m=500J„
17.(2021盐城)梅雨季节空气湿度RH较大,人会感觉不舒服,人体感觉比较舒服的湿度
RH范围是40%〜60%。小聪设计了一款湿度计,从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针
所指刻度可知湿度大小,其原理如图甲所示.R。为1000Q的定值电阻,电源电压恒为6V,R
为湿敏电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示,当指针所指湿度对应电流表示数
为2mA时。
(1)计算电路消耗的总功率。
(2)如果空气湿度不变,求
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