18.2 电功率 同步练习(含解析) 2022-2023上学期河北省各地九年级物理期末试题选编

18.2 电功率 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·河北石家庄·九年级统考期末)一个标有“220V 1100W”的电热器,当通过它的电流为4A时,它的实际功率为(  )
A.176W B.704W C.880W D.1100W
2.(2022秋·河北唐山·九年级期末)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是(  )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
3.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则 ( )
A.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
B.开关S接触3、4触点时,电热丝R1,R2串联
C.水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
4.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)如图所示,闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数变大,电压表与电流表示数的比值不变
B.电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值变大
C.小灯泡亮度变亮,电路总电阻变大
D.小灯泡亮度变暗,电路总功率变小
5.(2022秋·河北承德·九年级统考期末)如图所示,电源电压为6V、且保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R0的规格为“10Ω、0.5A”,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
B.变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为0~20Ω
C.电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W~3W
6.(2022秋·河北沧州·九年级统考期末)如图所示,将标有“12V6W”的灯泡和“12V3W”的灯泡接在12V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是  

A.电路总功率等于9W B.电路总功率大于9W
C.灯泡和一样亮 D.灯泡比灯泡亮
7.(2022秋·河北衡水·九年级期末)如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了(  )
A.0.6W B.1.6W C.2W D.3.4W
8.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)如图甲所示电路中,R1为定值电阻,R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像,下列说法正确的是(  )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了2.4W D.电流表的示数变化了0.1A
9.(2022秋·河北秦皇岛·九年级统考期末)标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为:
A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W
二、多选题
10.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)如图所示电路中,电源电压保持不变。甲、乙为电压表或定值电阻,若为定值电阻,其阻值与小灯泡电阻阻值相同,均为R0,滑动变阻器的最大阻值为R0(灯丝电阻不随温度的改变而改变)。闭合S1、S2,断开S3,电流表A1、A2的示数相同,均为I0。再断开S2,电流表A1、A2示数均变为。下列说法正确的是(  )
A.甲为定值电阻,乙为电压表
B.电源电压
C.闭合S1,S3,断开S2,向右移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变暗
D.将甲、乙对调,所有开关均闭合,电路消耗的总功率为I20R0
三、填空题
11.(2022秋·河北廊坊·九年级统考期末)二极管具有单向导电性,硅二极管正向导通时,其两端电压为0.7V。如图所示,将一个硅二极管和阻值为23Ω的定值电阻串联,闭合开关,二极管导通,电流表的示数为0.1A。则定值电阻两端的电压为 V,电功率为 W;电源电压为 V。
12.(2022秋·河北邯郸·九年级统考期末)如图所示,灯泡L1、L2分别标有“”和“”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合,L2刚好正常发光,电流表读数为,则电源电压为 V;若只闭合S,电流表读数为,则 。
13.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)如图所示,灯泡标有“6V 3W”,标有“6V 2W”字样,电源电压6V恒定不变。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过的电流 ,消耗的实际功率 (选填“>”、“=”或“<”)。
14.(2022秋·河北唐山·九年级统考期末)两个发热电阻R1∶R2=1∶4,当它们串联在电路中时,R1、R2的电功率之比P1∶P2= ;已知R1=10Ω,那么它们并联在6V电路中时,整个电路在100s内电流做功是 J。
15.(2022秋·河北沧州·九年级统考期末)如图所示,虚线框内为某废弃电热器的加热部件,小明在老师指导下利用如图电路测定电热器功率。把M接A,N接B,闭合开关S,电流表示数为0.8A,则此时电热器功率为 W。把M接A,N接C,闭合开关S,测得电热器功率为880W,则R2= Ω。把M接A,N接C,再用导线连接 ,闭合开关S,则此时电热器功率最大,最大功率为 W。
16.(2022秋·河北石家庄·九年级统考期末)下课后王老师去关闭微机房的总电闸时,发现如下图所示的电能表转盘在缓慢地转动,此刻电表的读数为 kWh,他利用手表估测了一下,2min转盘转动了5r,那么2min内消耗了 J电能;经检查发现,原来机房内还有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态则一台电脑显示器的待机功率约为 W。
17.(2022秋·河北唐山·九年级统考期末)如图所示是威威家的电能表,由表盘信息可知,他家同时使用的用电器总功率不能超 W。其中10(20)A的10A表示的是 。威威家有一台烤面包机,铭牌上标有“220V 900W”字样,某次烤面包机单独正常工作时,电能表的转盘转了45转,则此次烤面包机工作了 min。
18.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。则在移动滑片的过程中,变阻器的最大功率为 W,电源电压是 V,电阻R1= Ω。
19.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”(灯泡电阻不变),开关S闭合。当S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6Ω,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光,此时电路的电流为 A;保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了1.5A。当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗的最小功率为 W,R0的阻值是 Ω。
四、计算题
20.(2022秋·河北衡水·九年级期末)如图所示,电源电压为18V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。
(1)求R0的阻值;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。
21.(2022秋·河北邯郸·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W”字样.若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值.
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率.
22.(2022秋·河北唐山·九年级统考期末)中国的厨艺最讲究“火候”二字,图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度,制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W 中温440 高温880
(1)求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比;
(2)求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻;
(3)小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示,S1为单刀开关,S2为单刀多掷开关,R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态;并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
23.(2022秋·河北沧州·九年级统考期末)在如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,滑动变阻器R2标有“”字样,闭合开关S后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A,求:
(1)定值电阻R1的阻值为多少?
(2)滑动变阻器R2的电功率为多少W?
24.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为36W,“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时,通过计算回答;
(1)通过座椅垫的电流是多少安?
(2)电热丝R1的阻值是多少欧?
(3)座椅垫工作5min产生的热量是少焦?
25.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=8Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表示数为0.5A,电压表示数为2V,灯泡L正常发光,问:
(1)电源电压有多大?
(2)灯泡L的额定功率有多大?
(3)断开开关S1,闭合开关S、S2,在不损坏电路元件的前提下,R2接入电路的阻值范围?
26.(2022秋·河北廊坊·九年级统考期末)学校楼道的灯长时间工作,容易被烧坏,电工师傅说:串联一个灯,既省电,又不容易烧毁,还可以再安装一个开关,选择不同的模式照明。小明同学不太理解这种做法,连接了模拟电路进行实验分析。模拟电路如图所示,已知电源电压为6V保持不变,小灯泡L1上标有“6V 9W”,小灯泡L2的电阻为2Ω,忽略温度对灯丝电阻的影响。
(1)两个开关都闭合时,求电路中电流和L1的电阻;
(2)闭合S、断开S1,求:
①电路中的电流;
②电路的总功率和L1的实际功率;
(3)小明看见:两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。请用本题中的具体数据加以解释。
27.(2022秋·河北承德·九年级统考期末)如图是某品牌新型管线饮水机,其额定电压为220V,额定功率为2000W。这种饮水机没有水仓,打开出水开关立即给水加热,出水口随即流出热水,停止出水时,加热就会停止 [c水=4.2×103J/(kg·℃)] 。求:
(1)假如饮水机流入水温为18℃,流出水温为98℃,20s流出0.1kg热水,则20s流出的水吸收的热量为多少?
(2)饮水机的加热效率是多少?
28.(2022秋·河北石家庄·九年级统考期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,灯L标有“6V 3W”字样,定值电阻R1为24Ω,R2为滑动变阻器,标有“30Ω 1A”字样,电流表的量程为0~3A。当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯L正常发光。(灯丝电阻不随温度的变化而变化)求:
(1)灯L的电阻和电源电压;
(2)当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器R2的最小值;
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时,电路消耗的最大功率。
29.(2022秋·河北秦皇岛·九年级统考期末)如图所示,小灯泡标有“6V 3.6W”,电源电压为9V,闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P移到R的中点时,小灯泡正常发光,试求:(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
(1)小灯泡的电阻;
(2)滑动变阻器R的最大阻值;
(3)当滑动变阻器滑片P移到a端时闭合开关S,小灯泡此时的功率为多大?
五、综合题
30.(2022秋·河北承德·九年级统考期末)扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图甲所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一:
额定工作电压 额定功率
电池容量 工作噪音
请根据上文回答以下问题:
(1)该机器人正常工作时的电流为 ;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 ;
(2)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路,电源电压恒定,为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,为定值电阻。当光敏电阻分别为和时,电压表的示数分别为和,则 。
31.(2022秋·河北唐山·九年级统考期末)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),g=10N/kg]
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 275
中挡功率(W) 550
高挡功率(W) 1100
容积(L) 1
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求R1的阻值;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求烧开一壶水需要的时间。
32.(2022秋·河北石家庄·九年级统考期末)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,如表为它的铭牌数据。
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 400W
保温功率 44W
(1)当开关S1、S2都闭合时,电热饮水机处于 状态(选填“加热”或“保温”);
(2)求电阻R1的阻值;( )
(3)该饮水机正常加热1400s,能将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求该饮水机的加热效率[水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)]。( )
参考答案:
1.B
【详解】一个标有“220V 1100W”的电热器,则该电热器的电阻为
当通过它的电流为4A时,它的实际功率为
故B符合题意。
故选B。
2.D
【详解】A.通过定值电阻R的电流I与电压U成正比,故应为图乙中曲线B表示,故A错误;
B.如图所示,灯泡与电阻R并联,电流表测干路电流,当电源电压为4V时,灯泡与电阻R两端电压都为4V,由图乙可知,灯泡电流为0.3A,电阻R电流为0.1A,电流表示数为
故B错误;
C.当电源电压为4V时,灯泡电流为0.3A,小灯泡L的实际功率为
故C错误;
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,灯泡与电阻R电流相同,且两端电压之和为10V,从图乙可查得电流为0.2A时,灯泡两端电压为2V,电阻R两端电压为8V,电路消耗的总功率为
故D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.当开关S接触2、3触点时,只有电阻R2接入电路,电路的电阻最大,由知道,电源的电压一定时,电路的电功率最小,水龙头放出的是温水,故A错误;
BD.由图知道,当开关S接触3、4触点时,电阻R1和R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,水龙头处于热水挡,由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻
由知道,热水挡正常工作时的功率
故B错误,D正确。
C.温水挡时,电路的总电阻
R总=R2 =44Ω
由知道,电路的电流
故C错误。
故选D。
4.D
【详解】AB.由电路图知道,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,由欧姆定律知道,电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻值,由于忽略温度对灯丝电阻的影响,所以,闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P时,电压表与电流表示数的比值不变;但接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由知道,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR知道,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AB错误;
CD.闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,由知道,灯泡功率减小,亮度变暗;由于电源电压不变,由知道,电路总功率变小,故C错误,D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.电源两端电压为6V保持不变,定值电阻为10Ω,由题意知,当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,电路中的电流达到最大值
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,因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以电路最小电流
因此电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A,故A错误;
B.当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,滑动变阻器两端电压达到最小值,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中的电流为0.3A,则滑动变阻器接入电路的最小电阻
因此,变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω,故B错误;
C.由以上分析可知,电阻R0中通过的最大电流和最小电流分别是0.3A和0.2A,根据P=I2R可知,R0消耗的功率最大值和最小值分别是
P大=I大2R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W
P小=I小2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W
因此,电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W,故C正确;
D.由公式P=UI可得,电路消耗的总功率的最大值和最小值分别为
P总大=UI大=6V×0.3A=1.8W
P总小=UI小=6V×0.2A=1.2W
因此,电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~1.8W,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】AB.根据可得,两灯泡的电阻分别为:


由电路图可知,灯泡L1、L2串联接在12V的电路中,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:

则电路总功率:

故AB错误;
CD.由于串联电路中电流处处相等,且,根据可知,灯泡的实际功率较大,则灯泡较亮,故C错误,D正确.
【点睛】本题考查了串联电路的电流特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
7.B
【详解】电阻两端的电压变化,电阻保持不变,通过电阻的电流
该电阻的电功率
当电阻两端的电压为10V时,通过电阻的电流
该电阻的电功率
电流变化
解得
R=40Ω
所以该电阻的电功率变化了
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.由电路图可知,R1与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当时,,当时,,因串联电路中各处的电流相等,所以由
可得,电路中的电流分别为

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以由可得,电源的电压

解得
电源的电压
故A错误;
B.当时,变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联分压原理可知电压表的示数最大,则电压表的最大示数
故B错误;
C.滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,则
当时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,则
所以整个电路功率变化了
故C正确;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电路中电流表的示数最大,则
当时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,所以电流表的示数变化了
故D错误。
故选C。
9.B
【详解】分析图像可知:灯泡的电阻会随电压、电流的不同发生变化,因此解决此类问题只能从图像入手分析.三只完全相同的灯泡串联,灯泡的电阻相等,通过的电流相等,根据欧姆定律可知,三只灯泡两端的电压相等,把这种规格的三只灯泡串联接在12V的电源两端,每只灯泡两端的电压都为4V,从图像上可以看出,当电压是4V时,通过灯泡的士电流为0.2A,
所以每只灯泡的实际电阻:
每只灯泡的实际功率:P=UI=4V×0.2A=0.8W.故选B.
10.ABC
【详解】A.由题意可知,当闭合S1、S2,断开S3时,电流表A1、A2测干路的电流,滑动变阻器与乙串联后与灯泡、甲并联,由此可知:电流表A1、A2的示数相同,为I0;甲为定值电阻或电压表,乙为电压表或定值电阻。如图1所示:
再断开S2,电路为只有甲和电流表A1、A2的串联电路。电流表A1、A2测该电路的电流。如图2所示:
若甲为电压表,则电流表A1、A2的示数为0,由题意知,电流表A1、A2的示数变小,均变为I0,由此可知,甲为定值电阻。图1中,电流表A1、A2的示数为
I=I甲+IL+I乙=I0
图2中,电流表A1、A2的示数为
由于甲为定值电阻,其阻值与小灯泡电阻阻值相同,为R0,根据并联电路的特点和欧姆定律可知
I甲=IL
所以
,I乙=0
因通过乙和滑动变阻器的电流为0,所以乙应为相当于开路的电压表。故A正确;
B.图2中,由欧姆定律可得,电源电压为
故B正确;
C.根据A中的分析可知,电路图实际情况如图3所示:
闭合S1,S3,断开S2后电路图如图4所示:
向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,则滑动变阻器与灯泡所在的支路上的总电阻变大,根据欧姆定律可知,通过灯泡的电流变小,所以小灯泡变暗,故C正确。
D.将甲、乙对调,所有开关均闭合,滑动变阻器被短路,电路为灯泡和定值电阻甲的并联电路。电路图如图5所示:
因为
RL=R甲=R0
则干路电流为
电路消耗的总功率为
故D错误。
故选ABC。
11. 2.3 0.23 3
【详解】[1]一个硅二极管和阻值为23Ω的定值电阻串联,电流处处相等,定值电阻两端的电压为
[2]定值电阻的电功率为
[3]电源电压为
12. 3 2∶1
【详解】[1]若S、S1、S2均闭合,灯泡L2和R并联,电流表测量通过R的电流,L2刚好正常发光,灯泡L2两端的电压等于额定电压,电源电压是3V。
[2]若S、S1、S2均闭合,电流表的示数
若只闭合S,灯泡L1和R串联,灯泡L1的电阻
电流表的示数
I1∶I2=0.6A∶0.3A=2∶1
13. 2∶5 <
【详解】[1][2]L1电阻为
L2电阻为
甲图两灯串联,电流为
乙图两灯并联,灯正常发光,L1电流为
电流比为
甲图L2电压小于6V,乙图等于6V,根据,消耗的实际功率<。
14. 1∶4 450
【详解】[1]当两电阻串联在电路中时,因串联电路中各处的电流相等,R1、R2的电功率之比
P1∶P2=I2R1∶I2R2=R1∶R2=1∶4
[2]已知R1=10Ω,R2的阻值
R2=4R1=4×10Ω=40Ω
当两电阻并联在电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,整个电路在100s内电流做功
15. 176 220 AB 1100
【详解】[1]把M接A,N接B,闭合开关S,电流表示数为0.8A,则此时电热器的功率为
[2]把M接A,N接B,闭合开关S,R1与R2串联,电流表示数为0.8A,则电路中的总电阻为
把M接A,N接C,闭合开关S,只有R1接入的简单电路,测得电热器功率为880W,则R1的阻值为
则R2的阻值为
[3][4]由可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,经分析,当把M接A,N接C,再用导线连接AB,闭合开关,此时R1与R2并联接入电路,其阻值最小,则电功率最大,此时电路中的总电阻为
最大电功率为
16. 82.6 12.5
【详解】[1]如图所示的电能表,最后一位数是小数点后的一位,故读数为82.6kW·h。
[2]电能表每消耗一度电,则电能表转动了600圈,则每转5圈消耗了的电能为
故每转5圈消耗了的电能为。
[3]一台电脑显示器的待机功率约为
故一台电脑显示器的待机功率约为。
17. 4400 电能表的标定电流为10A 5
【详解】[1][2]220V表示电能表的工作电压为220V,10(20)A表示电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A;威威家同时使用的用电器最大总功率为
[3]表示电路中用电器每消耗电能,电能表的转盘转过600转,电能表的转盘转了45转,烤面包机消耗的电能为
由可知,此次烤面包机工作的时间
18. 4.225 13 10
【详解】[1][2][3]闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知此时电路中电流最小,从图乙可知,此时电路中电流为0.1A,滑动变阻器两端的电压为12V,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,电源电压
U=U1+U2=I小R1+U2=0.1A×R1+12V ①
当电路中电流为1A时,滑动变阻器两端的电压为3V,同理,电源电压为
U=U1′+U2′=I′R1+U2′=1A×R1+3V ②
①②联立可得
U=13V,R1=10Ω
根据串联电阻的规律及欧姆定律可知滑动变阻器的电功率为
由上式可知,当R1=R2时,滑动变阻器有最大电功率,即最大电功率为
19. 0.5 20 12
【详解】由图知道,开关S闭合,当S1、S2断开,滑片P在b端时,等效电路图如图1,滑片滑到某一位置时,等效电路图如图2,保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,等效电路图如图3。
[1]根据题意知道,图2中,由于串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,由知道,电路中的电流
[2][3]由于变阻器的电阻减小6Ω后电路中的电流为I2,所以,图1中的电流
I1=I2﹣0.1A=0.5A﹣0.1A=0.4A
图3中电流表的示数
I3=I2+1.5A=0.5A+1.5A=2A
由欧姆定律知道,灯泡的电阻
由于电源的电压不变,所以

解得Rab=18Ω,电源的电压
图3中,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过滑动变阻器的电流
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R0的电流
I0=I3﹣I滑=2A﹣1A=1A
故R0的阻值是
当三个开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路消耗的电功率最小,电路消耗总功率的最小值
20.(1)10Ω;(2)80Ω;(3)2∶1
【详解】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)闭合开关S,移动滑片至中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V,所以R0的阻值为
(2)当电压表示数为3.6V时,滑动变阻器R两端的电压为
UR=U-U0=18V-3.6V=14.4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
由于电压表示数为3.6V时,滑片移至滑动变阻器中点,接入电阻为总电阻的一半,所以滑动变阻器的最大阻值为
R总=2R=2×40Ω=80Ω
(3)由于电流表量程为“0~0.6A”,所以电路中的最大电流为0.6A,此时R0两端的电压
U0大=I大R0=0.6A×10Ω=6V<15V
所以电压表安全。此时电路消耗的最大功率为
P1=UI大=18V×0.6A=10.8W
将电压表改接在R两端,若滑动变阻器全部接入电路,根据正比分压可知,则滑动变阻器两端的电压为
所以滑动变阻器不能全部接入电路。当电压表达到15V时,滑动变阻器接入电阻最大,电路中的电流最小,最小电流为
此时电路消耗的最小功率为
P2=UI小=18V×0.3A=5.4W
所以
P1∶P2=10.8W∶5.4W=2∶1
答:(1)求R0的阻值为10Ω;
(2)求滑动变阻器的最大阻值为80Ω;
(3)P1∶P2=2∶1。
21.(1)0.5A(2)4Ω(3)0.75W
【详解】(1).小灯泡标有“6V 3W”字样,说明灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,由P=UI知道,灯泡的额定电流是:

由欧姆定律,灯泡的电阻是:

(2).根据题意知道,灯泡正常工作时电路中的电流是:
I=IL=0.5A,
由串联电路的分压特点知道,此时滑动变阻器两端的电压是:
U滑=U总-U=8V-6V=2V,
此时滑动变阻器R接入电路的阻值是:

(3).当电压表示数为3V时,即灯泡两端的实际电压是3V,此时灯泡的实际功率是:

22.(1)1:2;(2)110Ω;(3)高温挡,S1闭合,S2连接触点2;中温挡,S1闭合,S2连接触点1;低温挡,S1断开,S2连接触点3; 220W
【详解】(1)由P=UI可得,蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比
====
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2。
(2)由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻
R中===110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
(3)由P=UI=可知,电压一定,电路中电阻越大,电功率越小。当S1闭合,S2连接触点2时,R1和R2并联,并联总电阻最小,为高温挡;当S1断开,S2连接触点3时,电阻R1和R2串联,串联总电阻最大,处于低温挡;当S1闭合,S2连接触点1时,电路中只有R1,为中温挡。
高温挡的额定功率为880W,则R1和R2并联的总电阻
R并===55Ω
中温挡时,电路中只有R1,中温档时电路的总电阻为110Ω,即R1=110Ω,则
+=+=
解得
R2=110Ω
低温挡时,电阻R1和R2串联,R1和R2串联的总电阻
R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为
P低===220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答:(1)该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1:2;
(2)该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω;
(3)高温挡,S1闭合,S2连接触点2;中温挡,S1闭合,S2连接触点1;低温挡,S1断开,S2连接触点3;该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
23.(1);(2)
【详解】解:(1)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为2V,可知定值电阻R1两端的电压U1=2V,电流表的示数为0.2A,可知通过定值电阻R1的电流为0.2A,定值电阻R1的阻值为
(2)滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的电功率为
答:(1)定值电阻R1的阻值为10Ω;
(2)滑动变阻器R2的电功率为0.8W。
24.(1)1.5A;(2)16;(3)J
【详解】解:(1)当座椅垫处于“高温”挡加热时,电路中只有R1工作,此时电路中的电流
I高===1.5A
(2)电热丝R1的阻值
R1===16
(3)座椅垫工作5min产生的热量
Q=W=UIt=
答:(1)通过座椅垫的电流是1.5A;
(2)电热丝R1的阻值是16;
(3)座椅垫工作5min产生的热量是J。
25.(1)6V;(2)1W;(3)2~8Ω
【详解】解:(1)断开开关S2,闭合开关S、S1,L和R1串联,电流表测电流,电压表测L电压,灯泡L正常发光,所以灯额定电压2V,R1电压为
U1=I1R1=0.5A×8Ω=4V
总电压
U=4V+2V=6V
(2)灯泡L的额定功率
PL=ULI1=2V×0.5A=1W
(3)断开开关S1,闭合开关S、S2,R2和R1串联,电流表测电流,电压表测R2电压,当电流为最大值0.6A时,R2接入电路的阻值最小,为
电压表示数为3V时,R2接入电路的阻值最大,R1电压
U1'=U-U3=6V-3V=3V
两电阻分压相同,此时R2电阻应该和R1相同,为8Ω,R2接入电路的阻值范围2~8Ω。
答:(1)电源电压6V;
(2)灯泡L的额定功率1W;
(3)R2接入电路的阻值范围2~8Ω。
26.(1)1.5A,4Ω;(2)①1A;②6W,4W;(3)见解析
【详解】解:(1)当两个开关都闭合时,L2被短路,只有L1接入电路,已知电源电压为6V保持不变,灯的额定电压为6V,由题意可知灯泡L1正常发光,根据P=UI,灯的额定电流即电路中电流
由欧姆定律,L1的电阻为
(2)①闭合S、断开S1时,L1、L2串联接入电路,根据串联电阻的规律,电路的电阻为
R=R1+R2=4Ω+2Ω=6Ω
电路中的电流
②电路的总功率
P总=UI=6V×1A=6W
L1的实际功率
P实1=I2R1=(1A)2×4Ω=4W
(3)由以上数据可知
P总所以两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。(或两灯串联时的总功率小于灯泡L1的额定功率,所以两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低)。
答:(1)两个开关都闭合时,电路中电流为1.5A, L1的电阻为4Ω;
(2)①闭合S、断开S1,电路中的电流为1A;
②电路的总功率为6W,L1的实际功率为4W。
(3)见解析。
27.(1)3.36×104J;(2)84%
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)由可知,饮水机正常工作20s消耗的电能为
W=Pt=2000W×20s=4×104J
饮水机的加热效率为
答:(1)20s流出的水吸收的热量为3.36×104J;
(2)饮水机的加热效率是84%。
28.(1)12Ω, 18V;(2)24Ω;(3)31.5W。
【详解】解:(1)由电路图可知,当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,定值电阻R1与灯泡串联,电流表测量电路电流。由
可知,灯泡正常发光时的电阻
根据可得,灯泡的额定电流
由可得,电源电压
(2)当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,灯泡L和滑动变阻器R2串联,在保证电路安全的情况下,电路最大电流为0.5A,由可得,电路最小总电阻
则滑动变阻器R2的最小
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时,灯泡短路,定值电阻R1和滑动变阻器R2并联,滑动变阻器R2的最大电流为1A,通过定值电阻R1的电流
干路中的最大总电流
电路消耗的最大功率
答:(1)灯L的电阻为12Ω,电源电压为18V;
(2)当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R2的最小值为24Ω;
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时,电路消耗的最大功率为31.5W。
29.(1)10Ω;(2)10Ω;(3)2.025W
【详解】解:(1)灯泡的额定电流
IL==0.6A
灯泡的电阻
RL==10Ω
(2)滑动变阻器的滑片P移到R的中点时,灯泡正常发光,则灯泡两端的电压UL=6V,电路中的电流
I=IL=0.6A
滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UL=9V﹣6V=3V
滑动变阻器接入电路的电阻
R==5Ω
所以R=10Ω;
(3)电路中的电流
I′==0.45A
灯泡的实际功率
PL′=I′2RL=(0.45A)2×10Ω=2.025W
答:(1)小灯泡的电阻为10Ω;
(2)滑动变阻器R的最大阻值为10Ω;
(3)当滑动变阻器滑片P移到a端时闭合开关S,小灯泡此时的功率为2.025W。
30. 3 40 6
【详解】(1)[1][2]由得,机器人正常工作时的电流
机器人充满电的电能
机器人连续正常工作所需要的电能
机器人连续正常工作的最长时间
(2)[3]由电路图可知,光敏电阻与定值电阻串联,电压表测定值电阻的电压,当光敏电阻时,电压表示数,光敏电阻两端的电压
此时电路中的电流

……①
当光敏电阻时,电压表示数,光敏电阻两端的电压
此时电路中的电流

……②
联立①②可解得:,。
31.(1)见解析;(2)88Ω;(3)420s
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,所以此时养生壶为高温挡。
(2)由电路图可知,当开关S1断开,S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,根据可知,此时总功率最小,所以此时养生壶为低温挡;当S2接A,S1闭合时,R2被短路,只有电阻R1接入电路,根据可知,此时养生壶处于中温挡;根据P=UI可得,正常工作时通过R1的电流
R1的阻值
(3)根据可得,水的质量
m=ρ水V=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
所以当水烧开后,吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J
由可得消耗的电能
由可得,烧开一壶水需要的时间为
答:(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温挡,因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大;
(2)电阻R1的阻值是88Ω;
(3)烧开一壶水需要的时间为420s。
32. 加热 979Ω 52.5%
【详解】(1)[1]当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路,当S1闭合、S2断开时R1与R2串联,两电阻串联时总电阻最大,所以当开关S1,S2都闭合时,电路中的电阻最小,由
可知,电路中的总功率最大,饮水机处于加热状态。
(2)[2]饮水机处于加热状态时,电路为R2的简单电路,则电阻R2的阻值为
饮水机处于保温状态时,R1与R2串联,电路的总电阻为
R1的电阻为
R1=R总-R2=1100Ω-121Ω=979Ω
(3)[3]由可知水的质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量为
饮水机正常加热1400s消耗的电能为
W=P加热t=400W×1400s=5.6×105J
饮水机的加热效率为

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