中考真题物理计算题电功与电功率(二)含答案与解析

第76页（共76页）中考真题物理计算题电功与电功率(二)含答案与解析评卷人得分一．计算题（共40小题）1．如图。为某电热器的电路图。R1和R2为电热丝，其中R1的规格为“220V110W”且阻值不随温度而变化，电源电压保持220V恒定不变。（1）当S闭合时，10分钟内电热器产生的热量是多少J？（2）当S断开时，R1的实际功率为39.6W，求此时电热器的总功率为多大？2．如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W．保温功率为60W．R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题：（1）电阻丝R1的阻值是多少？（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/kW•h”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？3．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：热风温度50﹣75℃额定功率热风时：990W冷风时：110W额定电压220V质量0.5kg（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？（2）电热丝工作时的电阻是多大？（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？4．如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量1.5L（1）电热水壶的电阻；（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]；（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。5．如图1所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为10V，滑动变阻器R1的规格为“10Ω1A”。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2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。6．图甲是某种电动出水的电热水瓶的结构剖面图，图乙是它的电路示意图，其中电源板的作用是将220V的交流电变成低压直流电，供出水电动机和出水定位灯使用。（水的比热容4.2×103J/（kg•℃））（1）出水定位灯的作用是方便夜间判断出水的位置，避免烫伤。出水定位灯是由小凸透镜、刻有图案“”的透明胶片和小灯泡组成。出水定位灯发光时，会在放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮的像，相对于定位灯里透明胶片上的图案“”，桌面上所成的像是（选填“”“”“”或“”），而且这个像是（选填“放大”“等大”或“缩小”）的。（2）该电热水瓶的说明书上标注着“12分钟快速沸腾的条件：水温25℃，水量4kg，沸腾温度100℃，电压220V”。若加热管的电阻为24.2Ω，则在此快速沸腾的条件下，该电热水瓶的加热效率为多少？（3）已知圆柱形内胆的底面积为250cm2，出水口比最高水位高3cm。当内胆中装有2L水时，按住出水开关20s，出水电动机恰好能抽出1L的水。若不计出水管的体积和水的流速，则出水电动机的输出功率约为多少W？7．一个彩色灯泡上标有“36V7.2W“的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）求：（1）该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻；（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联多少个这种灯泡才行。8．如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1，温控开关S2，两个加热电阻丝R1，R2（阻值不变）。该加热器部分参数，已知：额定电压220V，加热功率为4840W，保温功率为400W．求：（1）当S1，S2都闭合，该加热器处于（选填“加热”或”保温”）状态时，电路中的总电流；（2）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，加热器保温状态下的实际功率。（保留整数）9．如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能，下表是该无人的部分参数：整机质量2kg电池额定电压15V最大上升速度6m/s电动机工作电压12V最大下降速度2m/s悬停时每个电动机功率50W最大水平速度16m/s电动机数量4在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10N，通过计算回答下列问题：（g取10N/kg）（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒？（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗多少电能？（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m，这个过程中消耗多少电能？10．如图L1、L2是规格分别为“6V6W“、“3V2.7W“的小灯泡，将它们连在如图的电路中，电源电压恒定不变，当只闭合S时，L2正常发光。（不计温度对灯泡电阻的影响）求：（1）电源电压（2）灯泡L1的电阻R1（3）当S、S1都闭合时，10s内电流做的总功11．将电阻R1、R2串朕后接在电路中。如图所示，在a、b间接一根导线时，电路中的电功率将变为原来的4倍；在a、b向接电压表吋。其示数为3V，在a、b间接电流表时，其示数为1A．求：（1）电压U；（2）R1的阻值；（3）电路的总功率。12．在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求：（1）30min内电路消耗的总电能；（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流；（3）电阻R2的阻值。13．市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题：（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少少？（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？14．现有一个可调电压电源，一个滑动变阻器R（铭牌上标有“50Ω2A”的字样），一个电压表，A、B、C三盏小灯泡规格分别为：A灯“6V3W”、B灯“6V4.8W”、C灯“6V6W”，三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示，即三个灯的电阻随实际功率变化而变化。在保证电路安全的情况下，进行以下实验（1）若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为6V，求经过2.5min，三盏小灯泡消耗的总电能为多少J（2）若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使A灯正常发光，求此时C灯的实际电功率（3）若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为20V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为15V，求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围15．如图所示，为测量定值电阻R阻值的电路图。已知电源电压为3V，滑动变阻器R0的最大阻值为12Ω．表格中是实验时记录的部分数据，求：实验序号U/VI/A①1.00.20②2.00.40③3.00.58（1）第①次实验中电阻R的功率；（2）电阻R的阻值；（结果保留两位有效数字）（3）当电压表示数为0、电流表示数为0.2A时，电路的总电阻；并由此判断出电路故障。16．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示），内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V，额定功率605W．问：（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？消耗的电能是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（2）当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率是多少？（3）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？17．图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。（1）将开关S接“1”时，电热器处于（选填“加热”或“保温”）状态。（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要多长时间？（【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），假设电能全部转化为水的内能】18．小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5Ω．为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V．计算此时：（1）通过电动机的电流；（2）电动机消耗的电功率。19．如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：型号额定电压打浆装置电热装置JYD﹣P11S220V电机功率加热功率保温功率180W1000W242W（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）]（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大？（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大？20．小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1＝50Ω，电热丝R2＝220Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：（1）高温档的加热功率（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间21．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1：U2＝2：3，求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少？22．电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？（2）电阻R2的阻值是多少？（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V10（20）A；3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？额定电压220V频率50Hz额定功率加热880W保温44W23．如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“5V2.5W“字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路消耗的最大功率为多少？（不考虑灯丝电阻的变化）24．小华家距离变压器2km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5Ω，即0.5Ω/km，变压器加在输电线两端的电压是220V．在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压220V、额定功率2420W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求：（1）输电线中电流的大小（2）热水器的实际电功率25．如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡上标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω1A”，电流表量程“0～0.6A”，电压表量程“0～15V”，调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：（1）小灯泡L正常发光时的电流；（2）滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？26．如图所示，灯泡L上标有“6V2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω．只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra＝40Ω，电压表示数Ua＝12V，电流表示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，电流表示数为Ib．已知Ia：Ib＝3：4，Rb：R0＝3：2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）定值电阻R0和电源电压U；（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。27．如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V6W”，定值电阻R1＝120Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，电压表的量程选用“0〜3V”。断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。（1）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？（2）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？28．测得某白炽灯在不同电压下的电功率如下表：数据序号灯两端电压U/V灯的电功率P/W122040211012.1（1）灯两端电压为220V时，灯的电阻为多少？（2）灯两端电压为110V时，通过灯的电流为多少？通电100s灯消耗的电能是多少？29．一般家用电饭锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压（R1和R2的阻值不随温度变化）。（1）请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态；（2）要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的，求的值。30．某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参数如下表所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为75℃．简化电路如图所示，R1、R2均为加热电阻〔温度对电阻的影响忽略不计）。若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水。请完成下列问题：[已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）〕（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量。（2）开关S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，求R1的阻值。（3）若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用快加热比用慢加热节约多少秒？（结果保留整数）额定电压220V保温功率605W慢加热功率1210W快加热功率31．小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：型号MLJY﹣01额定电压220V额定加热功率880W额定保温功率100W（1）额定加热电流；（2）R1和R2的阻值各为多少欧？（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表（如图乙所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？32．如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6V，7.2W”字样（灯电阻不受温度影响），R1＝10Ω．当S、S1，闭合，且滑片P在a端时，灯正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A。（1）求灯泡L的电阻阻值。（2）求滑动变阻器Rx的最大值。（3）通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值。33．如图所示，灯泡L标有“8V4W”的字样。当开关S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）。求：（1）灯泡的电阻；（2）该电路的电源电压U；（3）此电路工作时的最小功率值。34．随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。Mirai是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，Mirai燃料电池部分参数燃料电池堆栈主要材料固体高分子薄膜最大功率114千瓦体积功率密度3.1千瓦/升升压器最大电压650伏请回答（1）Mirai在环保方面最大的优点是（写一点即可）；（2）新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是。（3）Mirai的燃料电池堆栈的体积约为升（保留两位小数点）（4）燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出多少电能？35．如图所示的电路中，定值电阻R1＝40Ω，R2＝20Ω，电压表示数为10V．求：（1）通过R2的电流；（2）通电300s，电流通过R1所做的功。36．小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器联。型号XXX功能冷暖（辅助电加热）制冷功率P冷/W变化范围180﹣﹣1600制热功率P热/W变化范围200﹣﹣1900电辅热功率P辅热/W1000电源电压/V220（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW•h．求①前0.5h空调消耗的电能。②后2.5h通过空调的电流。37．图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：××牌电暖器额定电压220V额定功率低温档550W中温档1100W高温档频率50Hz（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？38．如图所示为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它的下面装有四个轮子。其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流进发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气喷向衣物，软化衣物纤维。下表是该挂烫机的部分参数。发热功率880W额定电压220V储水箱注满水量3kg挂烫机净重5kg轮子与地面接触的总面积20cm2请回答下列问题：（1）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少？（2）储水箱注满水后挂烫机对地面的压强是多少？（3）如果发热体每分钟能把50g水由20℃加热至100℃，在这一过程中水吸收了多少热量？发热体产生了多少热量？39．如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“4V1.6W“字样，电阻R1＝20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则电源电压和电阻R1消耗的电功率分别是多少？（2）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为2：1，则只闭合开关S3，小灯泡L消耗的电功率变化范围是多少？40．如图所示，电源电压恒定不变，R2＝12Ω，滑动变阻器铭牌上标有“1A20Ω”，小灯泡标有“6V2W”字样，小灯泡灯丝电阻保持不变，闭合开关S1、S2，断开S3、S4时，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为2V，求：（1）电源电压；（2）当闭合开关S1、S3，断开S2、S4时，并移动滑动变阻器R的滑片P到中点时，电压表的示数；（3）当闭合开关S1、S2、S3、S4时，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电电路的阻值为多大时，电路中总功率最大，求最大功率。

中考真题物理计算题电功与电功率(二)含答案与解析参考答案与试题解析一．计算题（共40小题）1．如图。为某电热器的电路图。R1和R2为电热丝，其中R1的规格为“220V110W”且阻值不随温度而变化，电源电压保持220V恒定不变。（1）当S闭合时，10分钟内电热器产生的热量是多少J？（2）当S断开时，R1的实际功率为39.6W，求此时电热器的总功率为多大？【分析】（1）当S闭合时，电路为R1的简单电路，额定电压下用电器的功率和额定功率相等，根据Q＝W＝Pt求出10分钟内电热器产生的热量；（2）知道R1的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出R1的阻值；当S断开时，R1与R2串联，根据串联电路的电流特点和P＝UI＝I2R求出电路中的电流，再根据P＝UI求出此时电热器的总功率。【解答】解：（1）当S闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率P1＝110W，则10分钟内电热器产生的热量：Q＝W＝P1t＝110W×10×60s＝6.6×104J；（2）由P＝UI＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝440Ω，当S断开时，R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流：I＝＝＝0.3A，此时电热器的总功率：P＝UI＝220V×0.3A＝66W。答：（1）当S闭合时，10分钟内电热器产生的热量是6.6×104J；（2）当S断开时，R1的实际功率为39.6W，此时电热器的总功率为66W。【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式、电热公式的应用，是一道较为简单的计算题。2．如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W．保温功率为60W．R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题：（1）电阻丝R1的阻值是多少？（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/kW•h”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？【分析】（1）饮水机保温时电路为R2的简单电路，饮水机加热时R1与R2并联，饮水机加热功率减去保温功率即为R1的电功率，根据并联电路的电压特点和P＝求出R1的阻值；（2）已知每消耗1kW•h的电能，表盘转动1600转，可求闪烁一次消耗的电能，进一步求出闪烁54次消耗的电能；最后利用公式P＝求出消耗的实际功率；已知额定电压和额定功率，根据公式R＝可求总电阻；再根据公式P＝求出实际电压。【解答】解：（1）饮水机保温时电路为R2的简单电路，饮水机加热时R1与R2并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R1的电功率：P1＝P加热﹣P保温＝500W﹣60W＝440W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P＝可得，电阻R1的阻值：R1＝＝＝110Ω；5分钟消耗的电能W＝kW•h＝1.215×105J，加热状态下的实际功率P实际＝＝＝405W，加热状态下的总电阻R总＝＝＝Ω，实际电压U实际＝＝＝198V。答：（1）电阻丝R1的阻值是110Ω；（2）饮水机的实际功率是405W，实际电压是198V。【点评】本题考查电功率、电能、电阻、电压的计算，难点是求实际电压，关键是公式及其变形的灵活运用，属于难题。3．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：热风温度50﹣75℃额定功率热风时：990W冷风时：110W额定电压220V质量0.5kg（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？（2）电热丝工作时的电阻是多大？（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？【分析】（1）当吹冷风时，只有电动机工作，根据P＝UI求出通过电动机的电流；（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝的功率等于电吹风吹热风时的功率减去吹冷风时的功率，根据P＝求出电热丝R的电阻值。（3）根据Q＝I2Rt求出30min内电流通过电动机产生的热量；【解答】解：（1）当吹冷风时，只有电动机工作，P1＝110W，由P＝UI可得，通过电动机的电流：I1＝＝＝0.5A；（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝R2的电功率：P2＝P﹣P1＝990W﹣110W＝880W，由P＝可得电热丝R2的电阻值：R2＝＝＝55Ω。（3）30min＝1800s内电流通过电动机产生的热量：Q1＝I12R1t＝（0.5A）2×1Ω×1800s＝450J；答：（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；（2）电热丝工作时的电阻是55Ω；（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是450J。【点评】本题考查了电功率公式和焦耳定律的应用，关键是知道电热丝的功率等于电吹风吹热风时的功率减去吹冷风时的功率。4．如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量1.5L（1）电热水壶的电阻；（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]；（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。【分析】（1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P＝UI＝求出电热水壶的电阻；（2）根据ρ＝求出水的质量，知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（3）根据W＝Pt求出电热水壶消耗的电能，利用η＝×100%求出电热水壶的热效率。【解答】解：（1）由P＝可得，电热水壶的电阻：R＝＝＝48.4Ω；（2）水的体积V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝得水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣25℃）＝4.725×105J；（3）电热水壶消耗的电能：W＝Pt′＝1000W×10×60s＝6×105J，电热水壶的热效率：η＝×100%＝×100%＝78.75%。答：（1）电热水壶的电阻48.4Ω；（2）水吸收的热量4.725×105J；（3）电热水壶的热效率78.75%。【点评】本题考查了电功率公式和密度、吸热公式、电功公式、效率公式的灵活应用，综合性较强，难度不是很大。5．如图1所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为10V，滑动变阻器R1的规格为“10Ω1A”。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2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。【分析】（1）由图知，闭合开关时，灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端电压，电流表测电路中电流，P在距左端处时，灯正常发光，电流表满偏，根据变阻器规格可知电流表量程和读数，由P＝UI计算灯泡的额定功率，由U＝IR计算变阻器两端电压，从而计算出电源电压；（2）用定值电阻R2替代小灯泡，R2与变阻器R1串联，根据电压表偏转角度相同，V2示数大于表V1的示数确定电压表量程和读数，由两种电表偏转角度2：1判断电流表可能示数，从而根据电路特点和欧姆定律计算R2可能的阻值。【解答】解：（1）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在距左端处时（连入电路的阻值为R1），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IL＝I1＝0.6A，由P＝UI可得，灯泡的额定功率：P额＝U额IL＝10V×0.6A＝6W，由欧姆定律可得，变阻器R1两端电压：U1＝I1×R1＝0.6A××10Ω＝2V，所以电源电压U＝U额+U1＝10V+2V＝12V；（2）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U1＝U＝×12V＝2V，U2＝5×2V＝10V，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R2＝＝＝50Ω；②若电压表V2并联在电源两端，如图所示：则：U2＝12V，则U1＝U2＝×12V＝2.4V，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12×0.02A＝0.24A，由串联电路特点和欧姆定律可得：R2＝＝＝40Ω。答：（1）灯泡的额定功率为6W，电源电压为12V；（2）若电压表V2并联在R2两端，R2为50Ω；若电压表V2并联在电源两端，R2为40Ω。【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，关键是正确判断电表的量程和读数。6．图甲是某种电动出水的电热水瓶的结构剖面图，图乙是它的电路示意图，其中电源板的作用是将220V的交流电变成低压直流电，供出水电动机和出水定位灯使用。（水的比热容4.2×103J/（kg•℃））（1）出水定位灯的作用是方便夜间判断出水的位置，避免烫伤。出水定位灯是由小凸透镜、刻有图案“”的透明胶片和小灯泡组成。出水定位灯发光时，会在放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮的像，相对于定位灯里透明胶片上的图案“”，桌面上所成的像是（选填“”“”“”或“”），而且这个像是放大（选填“放大”“等大”或“缩小”）的。（2）该电热水瓶的说明书上标注着“12分钟快速沸腾的条件：水温25℃，水量4kg，沸腾温度100℃，电压220V”。若加热管的电阻为24.2Ω，则在此快速沸腾的条件下，该电热水瓶的加热效率为多少？（3）已知圆柱形内胆的底面积为250cm2，出水口比最高水位高3cm。当内胆中装有2L水时，按住出水开关20s，出水电动机恰好能抽出1L的水。若不计出水管的体积和水的流速，则出水电动机的输出功率约为多少W？【分析】（1）凸透镜成像规律及其应用之一，2f＞u＞f，成倒立立放大的实像，应用于投影仪；（2）由Q＝cm△t可求得水吸收的热量，由W＝Pt可求得消耗的电能，再利用η＝×100%可求得电热水瓶的加热效率；（3）根据h＝求得最高水位，然后求得1L水被提升的高度，利用W＝Gh可求得抽水过程中电动机所做的功，再利用P＝可求得出水电动机的输出功率。【解答】解：（1）由题可知，出水定位灯是由小凸透镜、刻有图案“”的透明胶片和小灯泡组成；出水定位灯发光时，会在放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮的像（桌面相当于光屏），说明此像是实像，其应用类似于投影仪，成倒立、放大的实像，且是左右相反的，所以桌面上所成的像是图案；（2）水吸收的热量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（100℃﹣25℃）＝1.26×106J；加热过程中消耗的电能：W＝Pt＝t＝×12×60s＝1.44×106J；电热水瓶的加热效率：η＝×100%＝×100%＝87.5%；（3）由图知，当装水4L时水位最高，由V＝Sh可得，最高水位离内胆底部的高度：h1＝＝＝16cm＝0.16m；4L水的高度为0.16m，则1L水的高度为×0.16m＝0.04m，2L水的高度为0.08m，由题知，当内胆中装有2L水时，按住出水开关20s，出水电动机恰好能抽出1L的水，如图：1L水被提升的高度（从1L水的重心处上升到最高水位处，再上升到出水口的总高度）：h2＝×0.04m+0.08m+3×10﹣2m＝0.13m；抽水过程中出水电动机所做的功（提升1L水做的功）：W＝Gh2＝mgh2＝ρVgh2＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg×0.13m＝1.3J；出水电动机的输出功率约为：P＝＝＝0.065W。故答案为：（1）；放大；（2）电热水瓶的加热效率为87.5%；（3）出水电动机的输出功率约为0.065W。【点评】本题考查了凸透镜成像、吸热、电功、机械效率、体积、电功、功率等公式的熟练应用，是一道综合题，难度较大。7．一个彩色灯泡上标有“36V7.2W“的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）求：（1）该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻；（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联多少个这种灯泡才行。【分析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，由P＝UI计算灯泡正常发光电流，由I＝计算灯丝电阻；（2）根据串联电路的电压特点进行解答，即串联电路中总电压等于各分电压之和。【解答】解：（1）由P＝UI可得灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.2A，由I＝可得灯丝电阻：RL＝＝＝180Ω；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，要使小灯泡接在220V的电路中使用，串联小灯泡的个数：n＝≈6.11≈7个。答：（1）该灯泡正常工作时的电流为0.2A，灯丝的电阻为180Ω；（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联7个这种灯泡才行。【点评】本题考查了功率、欧姆定律公式的应用、串联的电路的电压特点，要注意数据的处理，小数应进一个，而不是舍去。8．如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1，温控开关S2，两个加热电阻丝R1，R2（阻值不变）。该加热器部分参数，已知：额定电压220V，加热功率为4840W，保温功率为400W．求：（1）当S1，S2都闭合，该加热器处于加热（选填“加热”或”保温”）状态时，电路中的总电流；（2）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，加热器保温状态下的实际功率。（保留整数）【分析】（1）只闭合S1时，电路为R2的简单电路，电饭煲处于保温状态，S1、S2都闭合时，两发热电阻并联，电饭煲处于加热状态；根据I＝求出电路中的总电流。（2）保温时电路为R2的简单电路，根据欧姆定律求出R2的阻值；根据P＝求出保温状态下的实际功率。【解答】解：（1）只闭合S1时，电路为R2的简单电路，根据P＝可知，功率最小，电饭煲处于保温状态，S1、S2都闭合时，两发热电阻并联，根据P＝可知，功率最大，电饭煲处于加热状态；由P＝UI可得，电路中的总电流I＝＝＝22A。（2）保温时电路为R2的简单电路，由P＝可得，电阻R2的阻值：R2＝＝＝121Ω，（3）当电路两端电压为200V时，加热器保温状态下的实际功率：P实际＝＝≈331W。答：（1）加热；电路中的总电流为22A；（2）加热器保温状态下的实际功率为331W。【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用，关键是知道加热功率为两电阻并联；要注意开关闭合时电路中电阻的大小和有用信息的搜集。9．如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能，下表是该无人的部分参数：整机质量2kg电池额定电压15V最大上升速度6m/s电动机工作电压12V最大下降速度2m/s悬停时每个电动机功率50W最大水平速度16m/s电动机数量4在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10N，通过计算回答下列问题：（g取10N/kg）（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒？（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗多少电能？（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m，这个过程中消耗多少电能？【分析】（1）利用s＝vt求出匀速上升需要时间、水平匀速直线飞行时间，进而求出起飞到到达火场需要时间；（2）求出悬停时电动机总功率（4个电动机），利用W＝Pt求悬停时消耗电能；（3）无人机上升过程的升力等于重力加上阻力，利用W＝Fs求升力做的有用功，利用η＝＝90%求消耗的电能。【解答】解：（1）由v＝得，匀速上升需要的时间：t1＝＝＝10s；水平匀速直线飞行的时间：t2＝＝＝100s，无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时：t＝t1+t2＝10s+100s＝110s；（2）悬停时电动机总功率：P＝50W×4＝200W，悬停时消耗电能：W＝Pt＝200W×10×60s＝1.2×105J；（3）无人机匀速上升过程的升力：F＝G+f＝mg+f＝2kg×10N/kg+10N＝30N，做的有用功：W有用＝Fh＝30N×60m＝1800J，由η＝＝90%可得消耗的电能：W电＝＝＝2000J。答：（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时110s；（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗1.2×105J；（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m，这个过程中消耗2000J的电能。【点评】本题为学科综合题，考查了速度公式、电功率公式、功的公式、效率公式的应用，要求认真审题，从中获取相关信息！10．如图L1、L2是规格分别为“6V6W“、“3V2.7W“的小灯泡，将它们连在如图的电路中，电源电压恒定不变，当只闭合S时，L2正常发光。（不计温度对灯泡电阻的影响）求：（1）电源电压（2）灯泡L1的电阻R1（3）当S、S1都闭合时，10s内电流做的总功【分析】（1）由图知，当只闭合S时，电路中只有L2，因为L2正常发光，电源电压等于灯L2的额定电压；（2）知道额定电压和额定功率，利用P＝求灯泡L1的电阻；（3）由图知，当S、S1都闭合时，L1、L2并联，利用欧姆定律求通过L1电流；此时L2正常发光，利用P＝UI求通过L2电流，可求干路电流，再利用W＝UIt求10s内电流做的总功。【解答】解：（1）由图知，当只闭合S时，电路中只有L2，因为L2正常发光，所以电源电压U＝U额2＝3V；（2）由P＝可得灯泡L1的电阻：R1＝＝＝6Ω；（3）由图知，当S、S1都闭合时，L1、L2并联，通过L1的电流：I1＝＝＝0.5A，此时L2仍然正常发光，通过L2的电流：I2＝＝＝0.9A，干路电流：I＝I1+I2＝0.5A+0.9A＝1.4A，10s内电流做的总功：W＝UIt＝3V×1.4A×10s＝42J。答：（1）电源电压为3V；（2）灯泡L1的电阻为6Ω；（3）当S、S1都闭合时，10s内电流做的总功为42J。【点评】本题考查了电功、电阻、电流的计算，灵活应用并联电路的特点、欧姆定律和电功率的公式是关键。11．将电阻R1、R2串朕后接在电路中。如图所示，在a、b间接一根导线时，电路中的电功率将变为原来的4倍；在a、b向接电压表吋。其示数为3V，在a、b间接电流表时，其示数为1A．求：（1）电压U；（2）R1的阻值；（3）电路的总功率。【分析】（1）原电路中两电阻串联，在a、b间接一根导线时，R2短路，为R1的简单电路：根据P＝，在电压不变时，电功率与R成反比结合电阻的串联规律得出两电阻大小关系；根据已知条件，根据分压原理，得出R1的电压根据串联电路电压的规律求出电源电压；（2）在a、b间接电流表时，R2短路，其示数为1A，由欧姆定律求出R1；（3）由（1）知得出R2大小，根据电阻的串联求电路的总电阻，根据P＝求电路的总功率。【解答】解：（1）原电路中两电阻串联，在a、b间接一根导线时，R2短路，为R1的简单电路：因电功率将变为原来的4倍，根据P＝，在电压不变时，电功率与R成反比，根据电阻的串联规律有：＝4，故R2＝3R1；a、b间接电压表吋，其示数内3V，根据分压原理，R1的电压为1V，根据串联电路电压的规律：电源电压U＝3V+1V＝4V；（2）在a、b间接电流表时，R2短路，其示数为1A，即通过R1的电流为1A，由欧姆定律：R1＝＝＝4Ω；（3）由（1）知，R2＝3R1＝3×4Ω＝12Ω，根据电阻的串联，电路的总电阻：R＝R1+R2＝4Ω+12Ω＝16Ω，电路的总功率：P＝＝＝1W。答：（1）电压U为4V；（2）R1的阻值为4Ω；（3）电路的总功率为1W。【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路的分析。12．在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求：（1）30min内电路消耗的总电能；（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流；（3）电阻R2的阻值。【分析】（1）分析图乙，得出高档功率、低档功率，以及各自工作时间，利用W＝Pt求30min内电路消耗的总电能；（2）分析图甲，得出当S1、S2都闭合时和当S1闭合、S2断开时的电路组成，得出哪个是高档、哪个是低档；利用P＝UI求通过R1的电流；（3）从“低档”到“高档”，只是并联了R2，电源电压不变，R1的功率不变，可求R2的功率，再利用P＝求电阻R2的阻值。【解答】解：（1）由图乙知，高档功率P高＝660W＝0.66W，t1＝10min＝h；低档功率P低＝220W＝0.22W，t2＝20min＝h＝h；30min内电路消耗的总电能：W＝W1+W2＝P高t1+P低t2＝0.66W×h+0.22W×h＝kW•h＝×3.6×106J＝6.6×105J；（2）由图甲可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中电阻较小，由P＝可知，电功率较大，为“高档”；当S1闭合、S2断开时，电路中只有R1，电路中电阻较大，由P＝可知，电功率较小，为“低档”；由P＝UI可得通过R1的电流：I1＝＝＝1A；（3）从“低档”到“高档”，只是并联了R2，电源电压不变，R1的功率不变，则R2的功率：P2＝P高﹣P低＝660W﹣220W＝440W，由P＝可得：R2＝＝＝110Ω。答：（1）30min内电路消耗的总电能为6.6×105J；（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流为1A；（3）电阻R2的阻值110Ω。【点评】本题考查了电能、电流和电阻的计算，分析电路图得出高、低档的电路组成是关键，计算电能时注意灵活选择单位。13．市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题：（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少少？（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？【分析】（1）根据串联电路电阻的特点求出总电阻；（2）根据欧姆定律和并联电路电流特点求出电路中的总电流；（3）鼠标垫内两个电阻并联时，电路电阻最小，电流最大，功率最大，根据P＝UI求出最大功率，再根据W＝Pt求出鼠标垫最多消耗的电能。【解答】解：（1）因为两个电阻串联时总电阻等于各分电阻之和，所以，鼠标垫内两个电阻串联时总电阻：R总＝2R＝2×10Ω＝20Ω。（2）鼠标垫内两个电阻并联时，通过每个电阻的电流：I＝＝＝0.5A，则电路中的电流：I总＝2I＝2×0.5A＝1A。（3）鼠标垫内两个电阻并联时，电路电阻最小，电流最大，功率最大，其最大功率：P＝UI总＝5V×1A＝5W。工作时间t＝8h＝8×3600s＝2.88×104s，则鼠标垫最多消耗的电能：W＝Pt＝5W×2.88×104s＝1.44×105J。答：（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是20Ω；（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是1A；（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗1.44×105J电能。【点评】本题主要考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用、及电能和电功率的计算等，熟练运用相关公式和规律即可正确解题，难度不大。14．现有一个可调电压电源，一个滑动变阻器R（铭牌上标有“50Ω2A”的字样），一个电压表，A、B、C三盏小灯泡规格分别为：A灯“6V3W”、B灯“6V4.8W”、C灯“6V6W”，三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示，即三个灯的电阻随实际功率变化而变化。在保证电路安全的情况下，进行以下实验（1）若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为6V，求经过2.5min，三盏小灯泡消耗的总电能为多少J（2）若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使A灯正常发光，求此时C灯的实际电功率（3）若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为20V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为15V，求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围【分析】（1）将A、B、C并联接在6V电源两端时，两灯泡两端的电压和额定电压相等，两灯泡都正常发光，先求出总功率，利用W＝Pt求出2.5min内电路消耗的电能；（2）将A、B、C串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，根据图象读出通过A灯的电流即为电路中的电流，再根据图象读出C灯两端的电压，根据欧姆定律求出此时C灯的实际功率；（3）图乙中B、C两灯以及滑动变阻器串联，当电压表为15V时，B、C两灯的总电压为20V﹣15V＝5V，从图象中找出BC电压之和为5V时的电流，根据欧姆定律算出滑动变阻器的最大电阻；向左滑动的过程，电阻减小，电流增大，但最大不能超过B或C灯的额定电流，根据图象判断出BC的电压，根据串联电路电压的规律算出滑动变阻器的电压，根据欧姆定律算出最小电阻。【解答】解：（1）由题知，3个灯泡的额定电压均为6V，将A、B、C并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：P＝PA+PB+PC＝3W+4.8W+6W＝13.8W，由P＝可得，2.5min内电路消耗的电能：W＝Pt＝13.8W×2.5×60s＝2070J；（2）将A、B、C串联接在某电源两端，因串联电路中各处的电流相等，且使A灯恰好正常发光，即UA＝6V，所以，由图象可知，电路中的电流IA＝IC＝0.5A，此时C灯泡两端的电压UC＝2V，则C灯的实际电功率：PC实＝UCIC＝2V×0.5A＝1W。（3）图乙中，B、C两灯以及滑动变阻器串联，当电压表为15V时，B、C两灯的总电压为20V﹣15V＝5V，由图象知当电流为0.5A时，B灯泡的电压为3V，C灯泡的电压为2V，即UB+UC＝3V+2V＝5V，根据串联电路电流处处相等可知I滑＝IB＝0.5A，滑动变阻器允许接入的最大电阻：R大＝＝＝30Ω；向左滑动的过程，变阻器接入的阻值减小，电流增大，但最大不能超过B或C灯的额定电流，根据图象甲知，灯泡B的额定电流为0.8A，C灯的额定电流为1A，故电路中的最大电流不能超过0.8A，此时B灯的电压为6V，C灯的电压为4V，则滑动变阻器的电压为：U滑′＝20V﹣6V﹣4V＝10V；滑动变阻器的最小电阻：R小′＝＝＝12.5Ω。所以，滑动变阻器阻值的变化范围为30Ω～12.5Ω。答：（1）若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为6V，经过2.5min，三盏小灯泡消耗的总电能为2070J；（2）若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使A灯正常发光，此时C灯的实际电功率为1W；（3）若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为20V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为15V，求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围是30Ω～12.5Ω。【点评】本题考查了串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算，解题的关键是根据串联和并联电路特点从图象中获取有用的信息。15．如图所示，为测量定值电阻R阻值的电路图。已知电源电压为3V，滑动变阻器R0的最大阻值为12Ω．表格中是实验时记录的部分数据，求：实验序号U/VI/A①1.00.20②2.00.40③3.00.58（1）第①次实验中电阻R的功率；（2）电阻R的阻值；（结果保留两位有效数字）（3）当电压表示数为0、电流表示数为0.2A时，电路的总电阻；并由此判断出电路故障。【分析】（1）根据P＝UI算出①中R的功率；（2）根据R＝算出3次的电阻，再求平均电阻；（3）根据R＝求出总电阻，根据滑动变阻器的总电阻判断出故障。【解答】解：（1）由图知，两电阻串联，电压表测量电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流，第①次实验中电阻R的功率：P＝UI＝1.0V×0.20A＝0.2W；（2）第①次实验测得R的阻值：R1＝＝＝5.0Ω；第②次实验测得R的阻值：R2＝＝＝5.0Ω；第③次实验测得R的阻值：R3＝＝＝5.17Ω，则电阻R的阻值：R＝＝≈5.1Ω；（3）当电压表示数为0、电流表示数为0.2A时，电路的总电阻：R总＝＝＝15Ω＞12Ω，电流表有示数，说明电路不是断路，但电路的总电阻大于滑动变阻器的最大电阻，说明电阻R没有被短路，电压表没有示数，只能是电压表断路了。答：（1）第①次实验中电阻R的功率为0.2W；（2）电阻R的阻值为5.1Ω；（3）当电压表示数为0、电流表示数为0.2A时，电路的总电阻为15Ω；电路故障为电压表断路。【点评】本题考查了电功率的计算、电阻的计算，故障分析等知识，难点是电路故障的分析。16．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示），内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V，额定功率605W．问：（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？消耗的电能是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（2）当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率是多少？（3）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？【分析】（1）知道水的比热容、水的质量，初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；根据W＝Pt求出足浴盆消耗的电能；（2）先根据P＝的变形公式求出加热电阻的阻值，然后再根据P＝求出加热电阻工作的实际功率；（3）根据P损＝I2R′求出电动机工作中因发热损失的功率。【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（40℃﹣20℃）＝5.04×105J；加热时间t′＝15min＝900s，足浴盆加热时消耗的电能：W＝P额t′＝605W×900s＝5.445×105J。（2）由P＝得，加热电阻的阻值：R＝＝＝80Ω，当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率：P实＝＝＝500W。（3）电动机工作中因发热损失的功率：P损＝I2R′＝（4A）2×0.5Ω＝8W。答：（1）此加热过程中水吸收的热量是5.04×105J；消耗的电能是5.445×105J；（2）加热电阻工作的实际功率是500W；（3）电动机工作中因发热损失的功率是8W。【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式、电功公式和电功率公式的应用，熟练应用相关公式即可正确解题，关键要注意电动机正常工作时的功率不等于发热功率。17．图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。（1）将开关S接“1”时，电热器处于加热（选填“加热”或“保温”）状态。（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要多长时间？（【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），假设电能全部转化为水的内能】【分析】（1）将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小，根据P＝可判断此时电热器所处的状态；（2）先根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量即为电热器消耗的电能，然后根据P＝求出需要的加热时间。【解答】解：（1）将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小，根据P＝可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，所以此时电热器处于加热状态。（2）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J，由题意可知，假设电能全部转化为水的内能，则W＝Q吸＝1.68×105J，由P＝得，需要的加热时间：t′＝＝＝210s。答：（1）加热；（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要的时间为210s。【点评】本题考查了吸热公式和电功率公式的应用，关键是电功率公式的灵活应用和电热器的状态的判断，难度不大。18．小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5Ω．为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V．计算此时：（1）通过电动机的电流；（2）电动机消耗的电功率。【分析】（1）电动机M与变阻器串联，根据串联电路电压的规律算出变阻器的电压，根据欧姆定律算出变阻器的电流，根据串联电路电流的规律得出电动机的电流；（2）根据P＝UI算出电动机消耗的电功率。【解答】解：（1）由图知，电动机M与变阻器串联，电压表测电动机M两端的电压，根据串联电路电压的规律知，变阻器的电压：UR＝U﹣UM＝12V﹣3V＝9V；由欧姆定律可得，通过变阻器的电流：IR＝＝＝1.5A；因串联电路中电流处处相等，则通过电动机的电流：IM＝IR＝1.5A；（2）电动机消耗的电功率：PM＝UMIM＝3V×1.5A＝4.5W。答：（1）通过电动机的电流为1.5A；（2）电动机消耗的电功率4.5W。【点评】本题考查了电动机上电流和功率的计算，只有电动机是非纯电阻电路，欧姆定律不能用。19．如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：型号额定电压打浆装置电热装置JYD﹣P11S220V电机功率加热功率保温功率180W1000W242W（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）]（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大？（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大？【分析】（1）利用Q吸＝cm（t﹣t0）求加热该浆需要吸收的热量；（2）由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P＝可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；利用P＝求R1、R串；再利用串联电阻的特点求R2；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，求出总功率，再利用W＝Pt求正常工作lmin所消耗电能。【解答】解：（1）加热该浆需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；（2）由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P＝可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；由P＝可得R1的阻值：R1＝＝＝48.4Ω；由P＝可得串联时的总电阻：R串＝＝＝200Ω，则R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：P总＝180W+1000W＝1180W，正常工作lmin所消耗电能：W＝Pt＝1180W×60s＝70800J。答：（1）加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收2.4×105J的热量；（2）电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω、151.6Ω；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为70800J。【点评】本题考查了吸热公式、电功率公式的应用，分析电路图得出高低温档的电路组成是关键。20．小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1＝50Ω，电热丝R2＝220Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：（1）高温档的加热功率（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间【分析】（1）由电路图可知，闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，由P＝可知，电路的总功率最大，热水器处于高档，由此计算高温档的加热功率；（2）先由Q＝cm△t计算水吸热，由电路图可知，闭合S、S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温档，由P＝可得低温档功率，再由Q＝84%W＝84%P低温t计算加热时间。【解答】解：（1）由电路图可知，当三个开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的总功率最大，热水器处于高档，所以高温档的加热功率：P高温＝P1+P2＝+＝+＝968W+220W＝1188W；（2）将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×22kg×（60℃﹣20℃）＝3.696×106J，由电路图可知，闭合S、S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温档，P高温＝P2＝＝＝220W，由题知，电热转化效率为84%，所以：Q＝84%W＝84%P低温t，所以加热时间：t＝＝＝2×104s。答：（1）高温档的加热功率为1188W；（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间为2×104s。【点评】本题考查了并联电路特点、热量计算公式和电功率公式的灵活应用，正确分析出热水器的工作状态是关键。21．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1：U2＝2：3，求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少？【分析】（1）由图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，由欧姆定律可求电源电压；（2）滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，R与R1串联，电压表测变阻器两端电压；滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压；由串联电路特点和欧姆定律分别表示出两次电压表示数，根据两次电压表示数比计算；（3）电源电压一定，由P＝知当电路中电阻最大时功率最小，由此分析解答。【解答】解：（1）由图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；（2）由图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，R与R1串联，电压表测变阻器两端电压，由串联电路特点和欧姆定律可得电压表示数：U1＝I′×R＝×R，滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数：U2＝I′×R＝×R，由题知，U1：U2＝2：3，即：（×R）：（×R）＝2：3，所以：＝，解得：R＝20Ω；（3）因为R1＞R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的总功率最小，Pmin＝＝＝0.9W。答：（1）电源电压为6V；（2）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；（3）当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时整个电路消耗的电功率为最小，最小电功率是0.9W。【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，关键是根据两次电压表示数比计算变阻器的最大值。22．电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？（2）电阻R2的阻值是多少？（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V10（20）A；3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？额定电压220V频率50Hz额定功率加热880W保温44W【分析】（1）知道电饭锅正常工作时在加热状态下功率，利用P＝UI求电路总电流；（2）分析S、S0闭合和S闭合、S0断开时的电路组成、电阻大小关系，利用P＝可知什么情况为保温档，再利用P＝求R2的阻值；（3）3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求电能表转盘转200r消耗的电能，再利用P＝求电饭锅此时的实际加热功率。【解答】解：（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P＝880W，由P＝UI可得总电流：I＝＝＝4A；（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P＝可知，当S、S0闭合时，电功率较大，为加热档；当S闭合、S0断开时，电功率较小，为保温档；P保温＝44W，由P＝可得：R2＝＝＝1100Ω；（3）3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表转盘转200r消耗的电能：W＝kW•h＝kW•h，电饭锅此时的实际加热功率：P实＝＝＝0.8kW＝800W。答：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4A；（2）电阻R2的阻值是1100Ω；（3）电饭锅此时的实际加热功率是800W。【点评】本题考查了电能和电功率的计算，分析电路图得出高低温档的电路组成是关键。23．如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“5V2.5W“字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路消耗的最大功率为多少？（不考虑灯丝电阻的变化）【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出灯泡的电阻，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置时接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即为通过灯泡的电流；（2）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大，此时电路消耗的电功率最大，根据P＝UI求出其大小。【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置时，接入电路中的电阻最大，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，所以，此