专题训练10-综合计算题（电热）-备战2020年中考物理特殊题型专项训练

PAGEPAGE1专题训练10综合计算题（电热）类型四变阻器引起的动态电路计算类（时间：60分钟满分：74分）Ⅰ纯电路类27.（8分）如图所示，一灯泡L标有“12V6W”字样，接入电路中，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻不随温度而改变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P移到b端时，电压表示数为5V；当滑动变阻器滑片P移到ab的中点时，电压表示数为3V，求：（1）灯丝电阻值是多少？（2）灯泡L正常发光时，在10min内消耗的电能是多少kW·h?（3）电源电压是多少？（4）滑动变阻器的最大阻值是多少？第27题图28.（12分）如图甲所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，R2为滑动变阻器，其规格能够满足电路要求．电流表、的表盘如图乙所示，电源电压为12V，且保持不变．闭合开关S，在保持电路元件正常使用的情况下，求：（1）电流表的示数；（2）电路中的最大电功率P最大为多少？此时通过R2的电流I2是多少？（3）若R2为一个规格为“30Ω2A”的滑动变阻器，电流表的示数变化的最大值ΔI是多少？（4）联系家庭电路，并结合以上计算结果，类比说一说对合理使用家用电器的启示．第28题图29.（8分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑片P置于滑动变阻器b端时，电压表示数为12V，电流表示数为0.4A；当滑片P移至滑动变阻器中点时，电压表的示数恰好等于示数的一半（滑片P处于任何位置灯泡均可发光，灯丝电阻不随温度而改变），求：（1）滑动变阻器的最大阻值为多少？（2）滑片P由滑动变阻器b端移至中点过程中，灯泡L消耗的电功率变化了多少？（3）当开关S闭合，在任意移动滑片P的过程中，电路消耗的最大功率为多少？第29题图30.（8分）如图所示，设电源电压U恒定不变，R为定值电阻，R′为滑动变阻器．闭合开关，移动滑片改变变阻器阻值，记录多组电压表和电流表的示数分别为U1和I1，然后输入计算机绘制出U1－I1图像如下，结合电路和U1－I1图像．求：（1）电源电压U和定值电阻R的阻值．（2）调节滑动变阻器R′，当R′的阻值多大时，变阻器R′消耗的功率最大，最大值是多少．第30题图31.（10分）如图甲所示，额定功率为3.6W的小灯泡（灯泡电阻不变）与滑动变阻器串联在电路中，电源电压恒定，当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光．滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中，小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示．求：（1）电源电压；（2）小灯泡的电阻；（3）当滑片P滑至B端时，小灯泡消耗的实际功率．第31题图Ⅱ变阻器应用类32.（10分）如图甲所示，是一种自动测量油箱内油量的装置，油量表（由电流表改装而成）的指针能指示油箱内油的多少．当油箱加满油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端；当油箱油量减少到5L时，油量表会发出警告．油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为100Ω.闭合开关S，求：（1）当油箱加满油时电路中的电流；（2）油箱内油量剩余一半时变阻器R两端的电压；（3）油量表刚报警时R0的功率．第32题图33.（8分）如图甲所示是某压力计的电路原理示意图．图中电源电压为6V（保持不变）；定值电阻R0的规格是“520Ω0.01A”，起保护电路的作用；测力显示器是由电流表改装成的（电阻忽略不计）；R是一种新型电子元件，其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示．求：（1）R0允许消耗的最大功率是多少？（2）通过分析图乙，请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式．（3）该测力计所能测量的最大压力是多少？（4）若要增大该测力计所能测量的最大压力，请写出一种改进方法．第33题图34.（10分）热熔胶是常用的粘合剂，它在常温下为固体．图甲是热熔胶枪（简称“胶枪”）的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件，电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪扳机松开时，开关S1断开，开关S2的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度（150°C～180°C）．此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，固体胶条向前挤压．枪口冒出温度为150°C～180°C的胶液．在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同．问：（1）单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少？（2）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大？（3）接通电源60s后，假设胶枪在恒温为150°C的条件下正常工作100s，它产生热量的60%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？第34题图类型五多开关引起的动态电路计算类（时间：60分钟满分：55分）35.（11分）如图所示的电路中只闭合S1时，通过R2的电流是1.5A，R1＝30Ω，R2＝20Ω.求：（1）电源电压是多大？（2）只闭合S2时，通电20s电流通过R1产生的电热是多少？（3）开关通断情况发生变化，整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P′之比是多少？第35题图36.（7分）如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R1、R2是定值电阻．当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.1A；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.6A，电阻R2的电功率为3.6W．求：（1）电阻R1的电阻值为______Ω，电源电压为______V；（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量；（3）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定电功率．第36题图37.（8分）如图所示电源恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝30Ω，灯L上标有“6V3.6W”字样且电阻不变．当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合S1时，灯L刚好正常发光．求：（1）灯泡工作时的电阻．（2）S1断开，S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R2在5min内做的电功是多少？（3）该电路工作时能消耗的最大功率是多少．第37题图38.（8分）如图甲所示电路，电源电压为3V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当开关S1、S2都闭合后，电流表的示数为0.6A.（1）求电阻R1的阻值；（2）当S1闭合，S2断开时，将滑片P移到中点，电流表的示数如图乙所示，求电阻R2的最大阻值；（3）当S1闭合，S2断开时，将滑片P从a端移至b端，求电路消耗的总功率的变化量．第38题图39.（7分）如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω3A”的字样，小灯泡L上标有“12V6W”的字样，电流表的量程为0～3A.（1）当开关S1、S2、S都闭合时，求小灯泡L在5min内产生的热量；（滑动变阻器R2连入电路的电阻不为0）（2）当开关S1、S2、S都闭合时，电流表的示数为2A时，求R2消耗的电功率；（3）当开关S1、S2都断开，S闭合时，要求电流表示数不小于其量程的eq\f(1,3)，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值．第39题图40.（8分）如图所示电路，电源电压保持不变，灯上标有“6V3W”字样，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表示数为0.3A（灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变）．求：（1）滑动变阻器的最大阻值．（2）此时灯泡的实际功率．（3）电源电压．（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率．第40题图41.（6分）如图甲所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合开关S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia；只闭合开关S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，当滑片P置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib.已知Ra∶R0＝12∶5，Ia∶Ib＝3∶5（设灯丝电阻不随温度变化）．求：（1）小灯泡的电阻；（2）定值电阻R0和电源电压U（3）只闭合开关S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围．第41题图类型六多档位家用电器相关计算类（时间：20分钟满分：32分）42.（6分）如图是电源电压恒为220V的电热烘干箱的基本电路图，S是双掷开关，R1是发热电阻，定值电阻R2为110Ω，当S接“2”时，R1的电功率是110W，试求：（1）R1的阻值；（2）当S接“1”时，电路中的电流是多少？（3）当S接“2”时，通电15分钟，R1消耗的电能是多少？第42题图43.（7分）下图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为挡位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如下表所示（低温焖饭挡额定功率模糊不清）．求：（1）电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能；（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率；（3）电热丝R的阻值．第43题图44.（10分）图甲是一种新型家用电器——电压力锅．图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数．其中R是主加热器，R0是保压加热器．接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105℃，开关S自动与a、b断开，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．现将5kg初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常工作30min.热量损耗不计，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）．求：（1）电压力锅在加热状态时主加热器R的电阻；（2）电压力锅多少分钟后开始保压；（3）电压力锅在此30min内保压时所消耗的电能．第44题图额定电压（V）220主加热器额定功率（W）880保压加热器额定功率（W）120保压温度（℃）105最大盛水量（kg）645.（9分）图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V．它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的口感．图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝．S1是自动控制开关．将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示．求：第45题图（1）0～30min，电饭煲产生的总热量；（2）S和S1均闭合时，电路中的总电流；（3）在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同．用电高峰期，当实际电压为198V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间．类型七电烧水类（时间：15分钟满分：28分）Ⅰ普通电烧水46.（10分）有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）．求：（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大？（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大？（3）当实际电压为200V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，需要加热多少分钟？第46题图47.（6分）小强家买了一自动电热水壶，其铭牌如下表．小强装了1L的水，加热6min后把水烧开，水壶自动断电．已知大气压为1个标准大气压，家庭电路电压为220V，电热水壶的电阻不变，水的初温为20℃，c水＝4.2×103J/（kg·℃），ρ水＝1.0×103kg/m3.求：（1）这壶水吸收的热量；（2）电热水壶的热效率；（3）在用电高峰期，电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率．自动电热水壶型号WL100F电源220V50Hz额定功率1100W容量1LⅡ多挡位电烧水48.（6分）如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两挡功率，挡位可自动调节．其工作过程是：按下开关，自动选择1000W挡将汤煮至100℃，然后自动跳至400W挡进行保温慢炖．设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg·℃）．求：（1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？（2）R1的阻值是多少？（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由．第48题图49.（6分）爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机，如图：甲是饮水机的简化示意图，S是温控开关，当S、S1都闭合时为加热状态，S断开、S1闭合为保温状态．图乙是饮水机的铭牌参数．请你帮他求出：（1）初温为20℃的一满箱水，用此饮水机将水加热到90℃需要吸收的热量是多少[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]?（2）电阻丝R2的阻值多大？（3）在正常加热状态工作下，加热5min需要消耗的电能是多少？第49题图类型八火烧水类（时间：12分钟满分：11分）50.（5分）用酒精灯给质量为0.5kg的水加热，当水的温度升高20℃时，消耗了5g酒精．[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]（1）0.5kg的水温度升高20℃，需要吸收多少焦的热量？（2）5g酒精完全燃烧放出多少焦的热量？51.（6分）用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭．水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg.试求：（1）水吸收的热量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少？（3）炉子烧水的效率是多少？类型九太阳能烧水类（时间：12分钟满分：13分）52.（4分）某太阳能热水器中装有40kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，已知c水＝4.2×103J/（kg·℃），求：（1）热水器中的水所吸收的热量．（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气（天然气的热值为8.4×107J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）?53.（9分）太阳能热水器具有安全、节能、环保等特点，某品牌太阳能热水器保温储水箱储水120kg，集热管长1.8m，内底部到储水箱中水面的高度为1.5m.若某地太阳光照射的时间为平均每天5h，太阳能辐射到集热管上的平均功率为3.5×103W．求：[c水＝4.2×103J/（kg·℃），g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3]（1）水对集热管内底部的压强．（2）当储水箱中的水吸收的热量为2.52×107J时，水升高的温度．（3）若该太阳能集热管5h接收的热量全部用来驱动一辆电动汽车，电动汽车质量为500kg，运行过程中受到的平均阻力为车重的0.02倍，可供该电动汽车以36km/h的速度匀速行驶多少小时？参考答案类型四变阻器引起的动态电路计算类27.解：（1）灯泡灯丝的电阻RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,额),p额)＝eq\f(（12V）2,6W)＝24Ω（2）灯泡正常发光10min内消耗的电能W＝Pt＝6W×600s＝3600J＝1×10－3kW·h（3）、（4）：设电源电压为U，滑动变阻器最大阻值为R，灯与滑动变阻器串联，电流处处相等，P在b端时，电压表示数为5V，则：eq\f(U－5V,24Ω)＝eq\f(5V,R)①当P在ab中点时，电压表示数为3V，则：eq\f(U－3V,24Ω)＝eq\f(3V,0.5R)②由①、②联立，解得：U＝15VR＝12Ω28.解：（1）电流表的示数：I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(12V,20Ω)＝0.6A（2）根据并联电路的电流规律可知，干路的电流等于各支路电流之和，因此的示数应该大于的示数，因此量程为大量程，为了电路元件的正常工作，干路的电流不能大于3A，也就是干路的最大电流为3A，电路的最大功率为：P最大＝UI＝12V×3A＝36W此时通过R2的电流为：I2＝I－I1＝3A－0.6A＝2.4A（3）根据滑动变阻器的规格可知，通过滑动变阻器的最大电流为2A，因此干路的电流最大为：I最大＝I1＋I2＝0.6A＋2A＝2.6A当滑动变阻器滑动到最大阻值时，通过滑动变阻器的电流最小，此时通过滑动变阻器的电流为：I2′＝eq\f(U,R2)＝eq\f(12V,30Ω)＝0.4A通过干路的最小电流为：I最小＝I1＋I2′＝0.6A＋0.4A＝1A电流表的示数变化量为：ΔI＝I最大－I最小＝2.6A－1A＝1.6A.（4）在并联电路中，支路电流的变化将直接影响干路的电流，进而影响电路的总功率．类比家庭电路，在购买和使用较大功率的家用电器时，要考虑家庭电路的承受能力，避免因为家用电器功率过大，超出电路的功率适用范围，进而影响整个电路的正常使用和安全．29.解：（1）当开关S闭合，滑片P置于滑动变阻器的b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，测得是电源电压，测得是小灯泡电压，电源的电压U＝12V，电路中的电流I＝0.4A，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得：R灯＋R＝eq\f(U,I)＝eq\f(12V,0.4A)＝30Ω①当滑片P移至滑动变阻器的中点时，灯泡与滑动变阻器阻值的一半串联，因为电压表的示数恰等于示数的一半，所以U灯＝eq\f(1,2)U＝eq\f(1,2)×12V＝6V因为串联电路的总电压等于各分电压之和，所以UR＝U－U灯＝12V－6V＝6V因为串联电路中各处的电流相等，所以R灯＝eq\f(1,2)R②把②式代入①式可得：R灯＝10ΩR＝20Ω；（2）滑片P置于滑动变阻器的b端时灯泡消耗的电能：P灯＝I2R灯＝（0.4A）2×10Ω＝1.6W，当滑片P移至滑动变阻器的中点时消耗的电功率：P灯′＝eq\f(Ueq\o\al(2,灯),R灯)＝eq\f(（6V）2,10Ω)＝3.6W，滑片P由变阻器的b端移至中点过程中，灯泡消耗的电功率变化：ΔP＝P灯′－P灯＝3.6W－1.6W＝2W.（3）因为电源电压不变，由公式P＝eq\f(U2,R)可知，要使电路消耗的功率最大，只需要连入电路的电阻最小，结合电路图可知，滑片移动到最左端时，电阻最小，此电路消耗的电功率最大．当滑片在最左端时，滑动变阻器短路，只有灯泡连入电路，所以此时电路的电阻R＝R灯，电路消耗最大电功率P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(（12V）2,10Ω)＝14.4W30.解：（1）由题图知，当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电压表示数为0V，电流表示数为1A；电流表示数为0.5A时，电压表示数为3V．设电源电压为U，则有滑动变阻器阻值为零时电源电压为U＝IR＝1A×R①当电压表示数为3V时，电流表示数为0.5A，此时电源电压为U＝UR＋U滑＝0.5A×R＋3V②由①、②解得R＝6Ω，U＝6V.（2）干路电流I＝eq\f(U,R1＋R′)滑动变阻器消耗的功率P＝U′I＝（U－IR）I＝UI－I2R＝eq\f(U2,R′＋R)－eq\f(U2,（R′＋R）2)R＝eq\f(U2（R′＋R）－U2R,（R′＋R）2)＝eq\f(U2R′,（R′＋R）2)＝eq\f(U2R′,（R′－R）2＋4R′R)＝eq\f(U2,\f(（R′－R）2,R′)＋4R)由此可知，当滑动变阻器电阻R′＝R＝6Ω时，P最大，最大值为P最大＝eq\f(U2,4R)＝eq\f(（6V）2,4×6Ω)＝1.5W.31.解：（1）当滑片滑至A端时，变阻器接入电路中的电阻是0，只有灯泡接入电路中，灯泡两端的电压最大，为电源电压，故由图可得：U＝6V（2）当灯泡两端电压为电源电压时灯泡正常发光，该电压同时为其额定电压．所以灯泡的额定电压也是6V.灯泡的电阻是：RL＝eq\f(UL额2,PL额)＝eq\f(（6V）2,3.6W)＝10Ω（3）由图可得：当滑片滑到B端时，灯泡两端的电压是2V，滑动变阻器接入电路中的阻值是其最大阻值20Ω滑动变阻器两端的电压是：UP＝U－UL＝6V－2V＝4V串联电路的电流是：I＝IP＝eq\f(UP,RP)＝eq\f(4V,20Ω)＝0.2A小灯泡的实际功率是：PL＝ULI＝2V×0.2A＝0.4W.或：PL＝eq\f(UL2,RL)＝eq\f(（2V）2,10Ω)＝0.4W或：PL＝（eq\f(UL,U额)）2P额＝（eq\f(2V,6V)）2×3.6W＝0.4W32.解：（1）当油箱加满油时，变阻器R的电阻等于零，此时电路中的电流I1＝eq\f(U,R0)＝eq\f(6V,100Ω)＝0.06A（2）当油量剩余一半时，由图乙可知此时变阻器R的电阻为500ΩI2＝eq\f(U,R＋R0)＝eq\f(6V,500Ω＋100)Ω＝0.01A变阻器R两端的电压UR＝I2R＝0.01A×500Ω＝5V（3）当油量降低到5L，由图乙可知时变阻器R的电阻为900ΩI3＝eq\f(U,R＋R0)＝eq\f(6V,900Ω＋100Ω)＝0.006A此时R0的功率PR0＝I32R0＝（0.006A）2×100Ω＝0.0036W33.解：（1）电阻R0中允许通过的最大电流为I0＝0.01A则R0两端的最大电压为：U0＝I0R0＝0.01A×520Ω＝5.2VR0消耗的最大电功率为：P0＝U0I0＝5.2V×0.01A＝0.052W（2）分析图像可知，电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是：R＝200－0.4F（或R＝200－eq\f(2,5)F）（3）电路中允许通过的最大电流是0.01A，由题意可知电路最小总电阻是R总＝eq\f(U,I0)＝eq\f(6V,0.01A)＝600ΩR的最小电阻为R最小＝R总－R0＝600Ω－520Ω＝80Ω此时R上的压力最大，根据R和F的关系可知（或由图乙可知），F最大＝300N（4）换R0，增大R0的阻值（或换电源，减小电源电压）34.（1）由题图丙可知，单只PTC在预热过程中的最小电阻为500Ω；（2）当开关S1断开，S2与b接触时，两电阻串联，其总电阻R串＝R1＋R2，由P＝eq\f(U2,R)知，当R最小时P最大，故当R1＝R2＝500Ω时，P最大．R串＝2×500Ω＝1000Ω.此过程中消耗的最大功率为P＝eq\f(U2,R串)＝eq\f(（220V）2,1000Ω)＝48.4W；（3）当开关S1闭合，S2与a接触时，两电阻并联，此时，胶枪正常工作．由图丙可知，在150℃时单只PTC的电阻为1200Ω，则R并＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝eq\f(R1,2)＝eq\f(1200Ω,2)＝600Ω，则胶枪产生的热量为Q＝I2R并t＝eq\f(U2,R并)t＝eq\f(（220V）2,600Ω)×100s≈8066.7J，胶条吸收的热量为Q胶条＝ηQ＝8066.7J×60%≈4840J.类型五多开关引起的动态电路计算类35.解：（1）当只闭合开关S1时，只有R2接入电路，电源的电压U＝IR2＝1.5A×20Ω＝30V（2）当只闭合S2时，R1与R2串联R＝R1＋R2＝30Ω＋20Ω＝50ΩI1＝eq\f(U,R)＝eq\f(30V,50Ω)＝0.6AQ＝Ieq\o\al(2,1)Rt＝（0.6A）2×30Ω×20s＝216J（3）当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，此时电路中的功率最大I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(30V,30Ω)＝1AI2＝eq\f(U,R2)＝eq\f(30V,20Ω)＝1.5AI大＝I1＋I2＝1A＋1.5A＝2.5AP′＝UI大＝30V×2.5A＝75W当只闭合S2时，R1与R2串联，则此时电路中功率最小：P＝UI小＝30V×0.6A＝18Weq\f(P,P′)＝eq\f(18W,75W)＝eq\f(6,25)（其他方法正确可给分）36．（1）306【解析】：当开关S闭合，S1，S2断开时，UR1＝3V．I＝0.1A，则R1＝eq\f(UR1,I)＝eq\f(3V,0.1A)＝30Ω.当开关S、S2闭合，S1断开时，只有R2接入电路U＝eq\f(PR2,I)＝eq\f(3.6V,0.6A)＝6V.（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，只有R1接入电路，R1产生的热量为Q＝eq\f(U2,R1)t＝eq\f(（6V）2,30Ω)×10s＝12J（或当开关S、S1闭合，S2断开时，只有R1接入电路，I＝eq\f(U,R1)＝eq\f(6V,30Ω)＝0.2AQ＝I2R1t＝（0.2A）2×30Ω×10s＝12J或Q＝UIt＝6V×0.2A×10s＝12J（3）当开关S、S2闭合，S1断开时，只有R2接入电路．R2＝eq\f(U,I2)＝eq\f(6V,0.6A)＝10Ω当开关S闭合，S1、S2断开时，灯泡和R1、R2串联．R总＝eq\f(U,I2)＝eq\f(6V,0.1A)＝60Ω灯泡电阻RL＝R总－R1－R2＝60Ω－30Ω－10Ω＝20Ω当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡与R1、R2并联，灯泡正常发光．灯泡的额定功率为P＝eq\f(U2,RL)＝eq\f(（6V）,20Ω)＝1.8W37．解：（1）小灯泡正常工作时的电阻R＝eq\f(Ueq\o\al(2,额),P额)＝eq\f(（6V）2,3.6W)＝10Ω（2）当滑动变阻器滑到最左端时，只闭合S1，小灯泡正常发光，所以电源电压U＝U额＝6VS1断开，S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，则定值电阻R2与滑动变阻器R1的最大阻值串联，电路中的电流为I＝eq\f(U,R1＋R2)＝eq\f(6V,20Ω＋30Ω)＝0.12A（R2在5min内做的电功为W＝I2Rt＝（0.12A）2×30Ω×5×60s＝129.6J）（3）当S1、S2闭合时，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，即滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路中的电流最大，电路消耗的功率最大通过电阻R2的电流I2＝eq\f(U,R2)＝eq\f(6V,30Ω)＝0.2A通过灯泡L的电流IL＝eq\f(P额,U额)＝eq\f(3.6W,6V)＝0.6A电路中的总电流I总＝I2＋IL＝0.2A＋0.6A＝0.8A电路工作时消耗的最大功率为P＝UI总＝6V×0.8A＝4.8W38.解：（1）当S1、S2都闭合时，滑动变阻器被短路，电路中只有R1，R1两端的电压：U1＝U＝3VR1的电阻：R1＝eq\f(U1,I)＝eq\f(3V,0.6A)＝5Ω（2）当S1闭合，S2断开时，滑动变阻器与R1串联在电路中，电路中的总电阻：R总＝eq\f(U,I总)＝eq\f(3V,0.2A)＝15Ω滑动变阻器连入电路中的阻值：R2＝R总－R1＝15Ω－5Ω＝10Ω∴滑动变阻器的最大阻值R2′＝2R2＝2×10Ω＝20Ω（3）当滑片P在a端时电路中只有R1，电路消耗的总功率P＝eq\f(U2,R1)＝eq\f(（3V）2,5Ω)＝1.8W当滑片P在b端时，R2最大为20Ω，电路消耗的总功率P′＝eq\f(U2,（R1＋R2′）)＝eq\f(（3V）2,（5Ω＋20Ω）)＝0.36W∴总功率的变化量ΔP＝P－P′＝1.8W－0.36W＝1.44W39.解：（1）当开关S1、S2、S都闭合时，灯L与R2并联，U＝UL＝U2＝12V，此时灯L正常发光5min内灯L产生的热量．QL＝Pt＝6W×5×60s＝1800J（2）由P＝UI得，流过灯L的电流IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(6W,12V)＝0.5A由并联电路的电流特点，得I2＝I－IL＝2A－0.5A＝1.5AR2消耗的电功率P2＝U2I2＝12V×1.5A＝18W（3）题中要求的电流值至少达到：Imin＝eq\f(1,3)I量程＝eq\f(1,3)×3A＝1A则电路中最小电流Imin＝1A电路中的最大总电阻R＝eq\f(U,Imin)＝eq\f(12V,1A)＝12Ω滑动变阻器的最大值R2＝R－R1＝12Ω－5Ω＝7Ω.40.解：（1）当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片P移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，R最大＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.4V,0.3A)＝8Ω（2）灯泡的电阻RL＝eq\f(U额,P额)2＝eq\f(（6V）2,3W)＝12Ω灯泡的实际功率P实＝I2RL＝（0.3A）2×12Ω＝1.08W（3）电源电压U＝I（RL＋R最大）＝0.3A×（12Ω＋8Ω）＝6V（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器滑片移至b端时，灯正常发光，电路消耗的总功率P总＝P额＋eq\f(U2,R最大)＝3W＋eq\f(（6V）2,8Ω)＝7.5W.41.解：（1）因为I＝eq\f(U,R)，P＝UI，则小灯泡的电阻：RL＝eq\f(U额2,P额)＝eq\f(（6V）2,3W)＝12Ω.（2）①只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，Ub＝8V，由图可知电阻Rb＝16Ω，则电流Ib＝eq\f(Ub,Rb)＝eq\f(8V,16Ω)＝0.5A②电源电压：U＝Ib（Rb＋R0）＝0.5A×（16Ω＋R0）Ⅰ③只闭合S1，当滑片P置于a点，Ra与L串联，由于Ia∶Ib＝3∶5，则Ia＝0.3A电源电压：U＝Ia（Ra＋RL）＝0.3A×（Ra＋12Ω）Ⅱ④已知Ra∶R0＝12∶5，再由Ⅰ，Ⅱ式，可得：R0＝20Ω，U＝18V（3）①只闭合S1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(3W,6V)＝0.5A，电路消耗的最大功率为：P最大＝UI最大＝18V×0.5A＝9W.②由于电压表的量程为0～15V，所以当电压表示数为15V，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，消耗的功率也最小．通过小灯泡的电流为：I灯＝eq\f(U灯,R灯)＝eq\f(18V－15V,12Ω)＝0.25A.电路消耗的最小功率为：P最小＝UI最小＝18V×0.25A＝4.5W.电路消耗的功率范围为4.5W～9W.类型六多挡位家用电器相关计算类42.解：（1）当开关S接“2”时只有R1连入，由P＝eq\f(U2,R)可知，此时电路为高温挡，R1＝eq\f(U2,P1)＝eq\f(（220V）2,110W)＝440Ω（2）开关S接“1”时是低温挡，电路的总电阻R＝R1＋R2＝440Ω＋110Ω＝550Ω；电路中的电流为：I＝eq\f(U,R)＝eq\f(220V,550Ω)＝0.4A（3）当S接“2”时，R1消耗的电能为：W1＝P1t＝110W×15×60s＝99000J43.解：（1）由表格数据可知，高温烧煮的功率为P1＝840W＝0.84kW，则0.5h消耗的电能为：W＝Pt＝0.84kW×0.5h＝0.42kW·h；（2）S闭合、S1断开时，电饭锅处于低温焖饭挡，此时电路中只有电阻R0，则焖饭的额定功率为：P2＝eq\f(U2,R0)＝eq\f(（220V）2,1210Ω)＝40W；（3）电阻丝R的功率为：PR＝P1－P2＝840W－40W＝800W，则R的阻值为：R＝eq\f(U2,PR)＝eq\f(（220V）2,800W)＝60.5Ω.44.解：（1）当开关S自动与触点a、b接通时，R与R0并联，它们两端的电压都等于电源电压220V，此时通过主加热器的电流I＝eq\f(PR,U)＝eq\f(880W,220V)＝4A，主加热器的电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(220V,4A)＝55Ω；（2）水吸收的热量Q＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（105℃－25℃）＝1.68×106J，并联电路消耗的总功率P＝PR＋P0＝880W＋120W＝1000W，t＝eq\f(W,P)＝eq\f(Q,P)＝eq\f(1.68×106J,1000W)＝1.68×103s；（3）W保压＝P0t＝120W×（30×60s－1.68×103s）＝1.44×104J.45.解：（1）由丙图可知，电路的功率分别为660W和440W时，各用的时间均为15min，则30min内电饭煲产生的总热量为Q＝W＝P1t1＋P2t2＝660W×15×60s＋440W×15×60s＝9.9×105J（2）当开关S和S1均闭合时，R1和R2并联，电路处于大功率加热，则I＝eq\f(P1,U)＝eq\f(660W,220V)＝3A（3）因不同电压下，开关S1第一次断开前产生的热量相等（即消耗的电能相等），且电压为220V时的加热时间为t1＝10min，则有eq\f(U12t,R并)＝eq\f(U22t′,R并)将U1、U2、t代入可解得t′＝12.3min.类型七电烧水类46.解：（1）由P＝UI得：电热水壶正常工作时通过电阻丝的电流为：I额＝eq\f(P额,U额)＝eq\f(1210W,220V)＝5.5A（2）电热水壶正常工作时电阻丝的电阻为：R＝eq\f(U额,I额)＝eq\f(220V,5.5A)＝40Ω（3）当实际电压为200V时，该电热水壶的实际电功率为：P实＝eq\f(Ueq\o\al(2,实),R实)＝eq\f(（200V）2,40Ω)＝1000W已知：Wη＝Q吸，即P实t加η＝cm（t－t0），则：t加＝eq\f(cm（t－t0）,P实η)＝eq\f(4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃－20℃）,1000W×80%)＝420s＝7min47.解：（1）水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg1标准大气压下水烧开为100℃，此时水吸收的热量为：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃－20℃）＝3.36×105J（2）消耗的电能为：W＝Pt＝1100W×6×60s＝3.96×105J水壶的热效率为：η＝eq\f(Q吸,W)×100%＝eq\f(3.36×105J,3.96×105J)×100%≈85%（3）因为P实＝eq\f(Ueq\o\al