2021年中考物理真题练习-电功率

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