1、电功率一、选择题1.(2019 重庆 A 卷,8)具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为 10V,四段电热丝电阻均为 10,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 A.开关旋至“1”档,开启化霜功能B.开启防雾功能,电路总电阻为 5C.化霜与防雾电路的总功率之差为 15WD.从防雾到除露,电路总电流变化 1A2.(2019 河北,9)如图所示,电源电压不变,R 1、R 2为定值电阻,R 为滑动变阻器,a、b 是电流表或电压表。当只闭合开关 S、S 1时,a、b 的指针均明显偏转,将位于中点的
2、滑片 P 向左移动,a 的示数不变,b 的示数有变化。以下说法正确的是( )Ab 是电流表B只闭合 S、S 2,移动滑片 P,则 a 示数的变化量与 b 示数的变化量的比值可能等于 R1+R2C若将 b 换成另一种电表,只闭合 S、S 2,将滑片 P 向右移动,R 2消耗的功率一定变大D若将 a 与 b 的位置互换,只闭合 S、S 2,则 a 的示数与 b 的示数的比值可能等于 R2二、填空题1.(2019 呼和浩特,15)一个电能表,表盘上标明 720revs/(kW h)”,它的意思是_,呼和浩特教研室某段时间用电,电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电电费 1.2 元。这段时间需要
3、交付多少电费_?2.(2019 呼和浩特,23)呼和浩特市共享单车的投放,为呼和浩特市市民的出行提供了极大的便利。小董同学通过手机扫码,解锁了一辆电动自行单车,如果她骑行电动自行单车在平直的乡间小路上做直线运动,且以恒定的功率行驶。通过收集数据,得到如图所示的v-t 图像。在第 16s 时速度达到 10m/s,然后以 10m/s 做匀速直线运动。已知小董质量为50kg,电动自行单车质量为 10kg,骑行时所受阻力恒为人和车总重的 1/15。求(1)在 016s 时间内,单车通过的路程_80m(选填“大于”或“等于”或“小于”),这段时内,电动机对单车产生的牵引力_单车所受的阻力(选填“大于”或
4、“等于”或“小于”)。(2)电动自行单车做匀速直线运动时,加在电动机上的电压为 50V,通过的电流 10A。电动机提供的电功率多大_?该电动机的效率为多少_?(不计机械摩擦损失)电动机线圈电阻是多少_?(3)在 016s 时间内,单车通过的路程_。(提示:能量守恒。动能计算公式为0.5mv2, m 表示质量, v 表示速度)3.(2019 昆明,16)如图是一个家用电热水龙头。打开龙头开关,几秒就可以流出热水,这种加热水的过程很短,俗称“过水热”。某品牌电热水龙头的额定功率是 3000W,额定电压是 220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是_(计算结果精确到 01)。某次使用该龙头加热水时,
5、测得实际电压为 235V,水的初温为 21,加热 14s,得到05L、末温 42的热水,则加热水的功率是_W。 c 水 =4210 3J/(kg)4.(2019 江西,10)如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为 U 且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器 R1和 R2使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流之比 I1:I2=_,而电路的总功率之比 P1:P2=_.5.(2019 重庆 B 卷,12)如图所示,电源电压保持不变.滑动变望器的滑片 P 移动到某一位置不动,然后改变电阻 R/的阻值,得到多组电流、电压值,记录如下表。第 4 次实验时电阻箱的电功率为
6、_W;分析数据发现:电阻箱在第 2、6 次(或第 3、5 次)实验时电功率相等。由此推理:电阻箱在第 1 次与后而第 n 次实验时的电功率也相等.则第 n 次实验时电阻箱的阻值为_6.(2019 贵港,19)家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是_,正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热量是_J。三、实验题1.(2019 河北,16)小明利用如图 1 所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为 25v 的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为 3V),电压表一块,滑动变阻器(10,2A)定值电阻(R 05)、开关三个和导线若干。
7、(1)用笔画线代替导线,将图 2 中的实物电路按照图 1 所示的电路图连接完整。(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到 (选填“左”或“右”)端。(3)连接完电路后,小明只闭合 S、S 1时,移动滑片 P,电压表示数发生改变;只闭合S、S 2时,移动滑片 P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是 (填写序号)灯泡 L 处断路灯泡处短路开关 S2处断路(4)排除故障后,小明继续实验。只闭合 S、S 2,移动滑片 P,使电压表的示数为 V只闭合 S、S 1,保持滑片 P 不动,读出电压表的示数为 2.25V小灯泡的额
8、定功率为 W。(5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率 P 实 (选填“”“”或“”) P 额【拓展】小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压 U”和“电阻 r”两个物理量来描述它(如图 3 所示)。于是小红在小明完成步骤后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片 P 的位置不变,只闭合 S、S 2时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻 r 是 。2.(2019 赤峰,21)在用伏安法测量小灯泡的电功率实验中,已知待测灯泡的额定电压为2.5V。(1)滑动变阻器连线情况如图所示,在闭合开关进行实验前滑动变阻器的滑片应调节到 端(选“A“
9、或“B)(2)在试触时发现,电流表情况如图乙所示,出现这种情况的原因是 。将电路改正后进行实验,当电压表的示数为 2V 时,电流表的示数(如图丙所示)是 A。3.(2019 昆明,21)在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图的实验器材,其中 R1 R2。实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整;(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制_;电阻丝放出热量的多少,通过_来进行判断:(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝 R1热的煤油温度升高了 t1,用电阻丝 R2加热的煤油温度升高了 t2,那么 t1_ t2(选填“大于”,“等于”或“
10、小于”)实验二:探宂电流产生的热量与电流的关系(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的 2 倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝 R1(或 R2)加热的煤油,温度升高 1tA(或 t)_2 1tA(或 2 t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的_正比例关系。(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是_4.(2019 江西,24)实验:测量小灯泡的电功率实验中选择的小灯泡的额定电压为 2.5V【实验步骤】(1)请你用笔画线代替导线,把图中的电路连接完整(导线不准交又),并要求滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮;(2)正确
11、连接电路后,闭合开关,电流表指针不动,但用手按住开关,发现电流表指针摆动,出现这种现象的原因是_;(3)查明原因,排除故障,正确操作,得到下表所示数据请将表中内容补充完整:由表中数据可知,该灯的额定电功率为_W。(4)利用上述电路,用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值,请在虚线方框中设计一个记录的表格。5.(2019 重庆 A 卷,17)在测小灯泡电功率实验中,小杨同学选用的器材有:额定电压为2.5 V 的灯泡、电流表、电压表开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将答图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不
12、能交叉) ;(2)连接电路时,开关 S 必须_滑动变阻器的滑片 P 应调到最_阻值处;(3)正确连接电路后,闭合开关 S,发现电压表无示数,电流表有示数,原因是灯泡_(其它部分均完好) ;(4)故障排除后,滑片移至某处,电压表表盘如图丙所示,其读数为 U=_V,再读出电流表的示数 I,由此算出此时灯泡电功率 P=_(用字母表示) ;(5)小杨同学继续移动滑片 P ,将两电表对应的示数记录到下表中则灯泡的额定功率为_W, 他分析表中数据,发现灯泡的电阻也在变化,主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而_四、计算题1.(2019 海南,23)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持
13、不变,小灯泡的额定电压是 6V,小灯泡的 I-U 图像如图乙所示。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻。(2)小灯泡正常发光 10min 消耗的电能。(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为 3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?(4)小明认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因。2.(2019 呼和浩特 18,)如图所示,灯泡上标有“9V 5.4W”的字样(假设灯丝电阻不变),只闭合 S1,当滑动变阻器滑动到某处时,电流表 A2读数为 0.2A.电压表 V 读数为 9V;两个开关全部闭
14、合,滑动变阻器滑动到最左端时,灯泡恰好正常发光,电流表 A2读数为1.0.A,则(1)只闭合 S1,电流表 A2读数为 0.2A 时,滑动变阻器接人电路 的 电阻值;(2)电阻 R1的电阻值;(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中,滑动变阻器的最大功率。3.(2019 赤峰,23)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是,他们利用实验室中的器材,设计了一个功率可以调节的电路(如图所示)来模拟上述电器的工作状况。已知 R110,学生电源提供的电压为 12V 且保持不变 R1、R 2电阻保持不变。(1)开关 S1闭合且开关 S2接 a 时,电路的总功率为 21.6W。此时 R1与
15、R2 联;求:电路中总电流和 R2阻值(2)开关 S1断开且开关 S2接 b 时,求:10s 时间内电流通过整个电路做的功。4.(2019 昆明,25)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器 R 的最大阻值为30,小灯泡 L 上标有“2.5W”字样(忽略温度对灯泡电阻的影响)。(1)滑片移至最右端,闭合开关后,电流表的示数为 0.3A,小灯泡的功率为 0.9W,求电源电压。(2)将滑片移至某一位罝时,电压表的示数为 7V,此时小灯泡正常发光,求小灯泡正常发光时的电流和电路的总功率。(3)若把小灯泡换成一个定值电阻 R,假设电流流过电阻 R 产生的热量为 Q、转化的电能为 E、做的功为 W,
16、请写出这三个物理量的大小关系。5.(2019 江西,22)如图所示,是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点 1 和 2 时为关闭状态,连接触点 2 和 3 时为保温状态,连接触点 3 和 4 时为加热状态(温馨提示:最适合宝宝饮用的牛奶温度为 40 )(1)求电阻 R2的阻值;(2)把 400g 牛奶从 20 加热到 40 ,求牛奶所吸收的热量【 c 牛奶 =4.0103J/(kg )】(3)如图所示,是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象,求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到小数点后一位)6.(2019 重
17、庆 A 卷,19)如图所示,电源电压恒定,电阻 R1为 20, R2为 10,闭合开关S,电流表 A1、A 2的示数分别为 0.9A 和 0.6A。求:(1)通过 R1的电流;(2)通电 10 秒电阻 R2产生的电热。7.(2019 重庆 B 卷,20)如图所示,定值电阻 R1的阻值为 10, R2的阻值为 30,闭合开关后电流表的示数为 0.1 A。求:(1)电源电压;(2)电限 R1在 1 分钟内产生的热量。8.(2019 重庆 B 卷,22)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为 1.1105 kW ,输电电压为 1100 kV,经变压器降至 220V 供家庭用户
18、使用。小明家中有一个标有“220 V 2200 w“的即热式水龙头,其电阻为 R0,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻 R 和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图所示.开关 S1,可以同时与 a .b 相连或只与 c 相连.使其有高温和低温两档。求:(1)通过特高压输电线 的 电流;(2)改装前,若水龙头的热效率为 90%,正常加热 1 分钟提供的热量;(3)改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 4:1,请计算出高温档时的电功率。2019 年中考物理试题分类汇编电功率答案一、选择题1.(2019 重庆 A 卷,8)具有防雾除露、化霜功
19、能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为 10V,四段电热丝电阻均为 10,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 A.开关旋至“1”档,开启化霜功能B.开启防雾功能,电路总电阻为 5C.化霜与防雾电路的总功率之差为 15WD.从防雾到除露,电路总电流变化 1A【答案】C2.(2019 河北,9)如图所示,电源电压不变,R 1、R 2为定值电阻,R 为滑动变阻器,a、b 是电流表或电压表。当只闭合开关 S、S 1时,a、b 的指针均明显偏转,将位于中点的滑片 P 向左移动,a 的示数不变,b 的示数有变化。以下说
20、法正确的是( )Ab 是电流表B只闭合 S、S 2,移动滑片 P,则 a 示数的变化量与 b 示数的变化量的比值可能等于 R1+R2C若将 b 换成另一种电表,只闭合 S、S 2,将滑片 P 向右移动,R 2消耗的功率一定变大D若将 a 与 b 的位置互换,只闭合 S、S 2,则 a 的示数与 b 的示数的比值可能等于 R2【答案】AD。二、填空题1.(2019 呼和浩特,15)一个电能表,表盘上标明 720revs/(kW h)”,它的意思是_,呼和浩特教研室某段时间用电,电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电电费 1.2 元。这段时间需要交付多少电费_?【答案】 (1). 接在这个电
21、能表上的用电器,每消耗 1kWh 的电能,电能表上的转盘转过 720 转 (2). 383.64 元2.(2019 呼和浩特,23)呼和浩特市共享单车的投放,为呼和浩特市市民的出行提供了极大的便利。小董同学通过手机扫码,解锁了一辆电动自行单车,如果她骑行电动自行单车在平直的乡间小路上做直线运动,且以恒定的功率行驶。通过收集数据,得到如图所示的v-t 图像。在第 16s 时速度达到 10m/s,然后以 10m/s 做匀速直线运动。已知小董质量为50kg,电动自行单车质量为 10kg,骑行时所受阻力恒为人和车总重的 1/15。求(1)在 016s 时间内,单车通过的路程_80m(选填“大于”或“等
22、于”或“小于”),这段时内,电动机对单车产生的牵引力_单车所受的阻力(选填“大于”或“等于”或“小于”)。(2)电动自行单车做匀速直线运动时,加在电动机上的电压为 50V,通过的电流 10A。电动机提供的电功率多大_?该电动机的效率为多少_?(不计机械摩擦损失)电动机线圈电阻是多少_?(3)在 016s 时间内,单车通过的路程_。(提示:能量守恒。动能计算公式为0.5mv2, m 表示质量, v 表示速度)【答案】 (1). 大于 (2). 大于 (3). 500W (4). 80% (5). 1 (6). 85m3.(2019 昆明,16)如图是一个家用电热水龙头。打开龙头开关,几秒就可以流
23、出热水,这种加热水的过程很短,俗称“过水热”。某品牌电热水龙头的额定功率是 3000W,额定电压是 220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是_(计算结果精确到 01)。某次使用该龙头加热水时,测得实际电压为 235V,水的初温为 21,加热 14s,得到05L、末温 42的热水,则加热水的功率是_W。 c 水 =4210 3J/(kg)【答案】(1). 16.1(2). 31504.(2019 江西,10)如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为 U 且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器 R1和 R2使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流之比 I1:I2=
24、_,而电路的总功率之比 P1:P2=_.【答案】(1). 2:1 (2). 2:15.(2019 重庆 B 卷,12)如图所示,电源电压保持不变.滑动变望器的滑片 P 移动到某一位置不动,然后改变电阻 R/的阻值,得到多组电流、电压值,记录如下表。第 4 次实验时电阻箱的电功率为_W;分析数据发现:电阻箱在第 2、6 次(或第 3、5 次)实验时电功率相等。由此推理:电阻箱在第 1 次与后而第 n 次实验时的电功率也相等.则第 n 次实验时电阻箱的阻值为_【答案】(1). 0.45(2). 1006.(2019 贵港,19)家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹
25、热风时,电热丝的阻值是_,正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热量是_J。【答案】 (1). 55 (2). 310 5三、实验题1.(2019 河北,16)小明利用如图 1 所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为 25v 的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为 3V),电压表一块,滑动变阻器(10,2A)定值电阻(R 05)、开关三个和导线若干。(1)用笔画线代替导线,将图 2 中的实物电路按照图 1 所示的电路图连接完整。(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到 (选填“左”或“右”)端。(3)连接完电路后,小明只闭合 S、S 1时,移动滑片 P,电压表示数发生改变;只闭合S
26、、S 2时,移动滑片 P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是 (填写序号)灯泡 L 处断路灯泡处短路开关 S2处断路(4)排除故障后,小明继续实验。只闭合 S、S 2,移动滑片 P,使电压表的示数为 V只闭合 S、S 1,保持滑片 P 不动,读出电压表的示数为 2.25V小灯泡的额定功率为 W。(5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率 P 实 (选填“”“”或“”) P 额【拓展】小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压 U”和“电阻 r”两个物理量来描述它(如图 3
27、 所示)。于是小红在小明完成步骤后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片 P 的位置不变,只闭合 S、S 2时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻 r 是 。【答案】(1)如上图所示;(2)右;(3);(4)2.5; 0.75;(5);【拓展】1.5。2.(2019 赤峰,21)在用伏安法测量小灯泡的电功率实验中,已知待测灯泡的额定电压为2.5V。(1)滑动变阻器连线情况如图所示,在闭合开关进行实验前滑动变阻器的滑片应调节到 端(选“A“或“B)(2)在试触时发现,电流表情况如图乙所示,出现这种情况的原因是 。将电路改正后进行实验,当电压表的示数为 2V 时,电流表的示数(
28、如图丙所示)是 A。【答案】(1)A;(2)电流表正负接线柱接反了;0.32。3.(2019 昆明,21)在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图的实验器材,其中 R1 R2。实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整;(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制_;电阻丝放出热量的多少,通过_来进行判断:(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝 R1热的煤油温度升高了 t1,用电阻丝 R2加热的煤油温度升高了 t2,那么 t1_ t2(选填“大于”,“等于”或“小于”)实验二:探宂电流产生的热量与电流的关系(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑
29、动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的 2 倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝 R1(或 R2)加热的煤油,温度升高 1tA(或 t)_2 1tA(或 2 t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的_正比例关系。(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是_【答案】 (1). 见上图(2). 电流相等(3). 温度计的示数(4). 大于(5). 大于(6). 大小不成(7). 两瓶煤油的质量大小是否相等4.(2019 江西,24)实验:测量小灯泡的电功率实验中选择的小灯泡的额定电压为 2.5V【实验步骤】(1)请你用笔画线代替导线,把图中的电路连接完整(导线不
30、准交又),并要求滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮;(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表指针不动,但用手按住开关,发现电流表指针摆动,出现这种现象的原因是_;(3)查明原因,排除故障,正确操作,得到下表所示数据请将表中内容补充完整:由表中数据可知,该灯的额定电功率为_W。(4)利用上述电路,用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值,请在虚线方框中设计一个记录的表格。【答案】(1). 见上图 (2). 开关接触不良 (3). 正常发光 (4). 0.80 (5). 见上表5.(2019 重庆 A 卷,17)在测小灯泡电功率实验中,小杨同学选用的器材有:额定电压为2.5 V 的灯泡、电流
31、表、电压表开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将答图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉) ;(2)连接电路时,开关 S 必须_滑动变阻器的滑片 P 应调到最_阻值处;(3)正确连接电路后,闭合开关 S,发现电压表无示数,电流表有示数,原因是灯泡_(其它部分均完好) ;(4)故障排除后,滑片移至某处,电压表表盘如图丙所示,其读数为 U=_V,再读出电流表的示数 I,由此算出此时灯泡电功率 P=_(用字母表示) ;(5)小杨同学继续移动滑片 P ,将两电表对应的示数记录到下表中则灯泡的额定功率为_W, 他
32、分析表中数据,发现灯泡的电阻也在变化,主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而_【答案】 (1).见上图 (2).断开 (3).大 (4).短路 (5).0.7V (6).P 1U 1I1 (7).0.6W (8).增大四、计算题1.(2019 海南,23)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是 6V,小灯泡的 I-U 图像如图乙所示。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻。(2)小灯泡正常发光 10min 消耗的电能。(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为 3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多
33、少?(4)小明认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因。解:(1)由图乙可知,小灯泡正常发光时的电流 I 额 =1A,额定电压 U 额 =6V,小灯泡正常发光时的电阻 R=6V1AUI额额=6;(2)小灯泡正常发光消耗的电能 W=UIt=6V1A1060s=3600J;(3)小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 50%,即P额=50%, P 额 =U 额 I 额 =6V1A=6W,此时电路总功率 P=50%额=6=12W,电源电压 U= I额 =12A=12V,当小灯泡两端的电压为 3V 时,流过小灯泡的电流为 0.7A,此时小灯泡的实际功率 P
34、实 =U1I1=3V0.7A=2.1W,电路总功率 P= UI1=12V0.7A=8.4W,小灯泡的实际功率 P 实 占电路总功率的百分比为额=2.W84=25%;(4)由(3)分析可知,调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,是小灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。2.(2019 呼和浩特 18,)如图所示,灯泡上标有“9V 5.4W”的字样(假设灯丝电阻不变),只闭合 S1,当滑动变阻器滑动到某处时,电流表 A2读数为 0.2A.电压表 V 读数为 9V;两个开关全部闭合,滑动变阻器滑动到最左端时,灯泡恰好正常发光,电流表 A2读数为1.0.A,则(1)只闭合 S1,
35、电流表 A2读数为 0.2A 时,滑动变阻器接人电路 的 电阻值;(2)电阻 R1的电阻值;(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中,滑动变阻器的最大功率。解:(1)由2UPI可得,灯泡的电阻:229V15.4WLURP( );只闭合 S1时,滑动变阻器 R 与灯泡串联,电流表 A2测电路中的电流,电压表测电源两端的电压,由题知,此时电压表 V 读数为 9V,则电源电压 U=9V;由I可得,电流表 A2读数为 0.2A 时,电路的总电阻:9450.2I总,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的电阻值: LR总 =45-15=30;(2)两个开关全部闭合,滑动变阻器滑动到最左端
36、时,电阻 R1与灯泡并联,电流表 A2测干路电流,此时灯泡恰好正常发光,由 PUI可得,通过灯泡的电流:5.4W0.6A9VLPIU,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过 R1的电流: I1=I-I L=1.0A-0.6A=0.4A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R1的电阻值: 12.50.4I;(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中,电路中的电流: LUIR,变阻器的电功率:22222 2() ()()4R LLL LUPIR R ,当 R=R L=15 时,滑动变阻器的电功率最大,则229V1.35W4RLUP大。3.(2019 赤峰,23)同学们发现电饭锅、电高压
37、锅等用电器的功率都是可以调节的。于是,他们利用实验室中的器材,设计了一个功率可以调节的电路(如图所示)来模拟上述电器的工作状况。已知 R110,学生电源提供的电压为 12V 且保持不变 R1、R 2电阻保持不变。(1)开关 S1闭合且开关 S2接 a 时,电路的总功率为 21.6W。此时 R1与 R2 联;求:电路中总电流和 R2阻值(2)开关 S1断开且开关 S2接 b 时,求:10s 时间内电流通过整个电路做的功。解:(1)由图知,开关 S1闭合且开关 S2接 a 时,R 1、R 2并联,根据 PUI 可得总电流:I 1.8A,通过 R1的电流:I1 1.2A,因并联电路干路电流等于各支路
38、电流之和,所以通过 R2的电流:I2II 11.8A1.2A0.6A;由 I 可得,R 2的阻值:R2 20;(2)开关 S1断开且开关 S2接 b 时,R 1、R 2串联,则总电阻:RR 1+R210+2030,所以,10s 时间内电流通过整个电路做的功:W t 10s48J。答:(1)并;电路中总电流为 1.8A,R 2阻值为 20;(2)10s 时间内电流通过整个电路做的功是 48J。4.(2019 昆明,25)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器 R 的最大阻值为30,小灯泡 L 上标有“2.5W”字样(忽略温度对灯泡电阻的影响)。(1)滑片移至最右端,闭合开关后,电流表的示数为
39、 0.3A,小灯泡的功率为 0.9W,求电源电压。(2)将滑片移至某一位罝时,电压表的示数为 7V,此时小灯泡正常发光,求小灯泡正常发光时的电流和电路的总功率。(3)若把小灯泡换成一个定值电阻 R,假设电流流过电阻 R 产生的热量为 Q、转化的电能为 E、做的功为 W,请写出这三个物理量的大小关系。解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)滑片移至最右端,闭合开关后,滑动变阻器的电阻全部连入电路,根据UIR可得滑动变阻器两端的电压:U=IR =0.3A30=9V,根据 P=UI 可得灯泡两端的电压: 0.9W=3VALPUI则电源电压:U
40、=U+U L=9V+3V=12V。(2)将滑片移至某一位置时,由于小灯泡正常发光,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:灯泡的额定电压:U 额 =U-U =12V-7V=5V;根据 P=UI 可得灯泡正常发光时的电流: 2.5W=0.AVLPI额额电路的总功率:P 总 =UIL=12V0.5A=6W(3)若把小灯泡换成一个定值电阻 R,根据电阻的热效应可知:通过电阻的电流所做的功都用于产生热量。则:Q=W;由于通过电阻的电流所做多少功,电阻就需要消耗多少电能,则:W=E;所以:Q=W=E。5.(2019 江西,22)如图所示,是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭
41、牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点 1 和 2 时为关闭状态,连接触点 2 和 3 时为保温状态,连接触点 3 和 4 时为加热状态(温馨提示:最适合宝宝饮用的牛奶温度为 40 )(1)求电阻 R2的阻值;(2)把 400g 牛奶从 20 加热到 40 ,求牛奶所吸收的热量【 c 牛奶 =4.0103J/(kg )】(3)如图所示,是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象,求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到小数点后一位)解:(1)由题意可知,当 S 接“2、3”时,电路为 R1的简单电路,调奶器处于保温状态;当接“3、4”时,电路为 R1、 R2并联,奶器处于
42、加热状态,因电路中 的 总功率等于各用电器功率之和,所以, R2的电功率:P2=P 加热 -P 保温 =220W-20W=200W,由 P=U可得,电阻 R2的阻值:R2= =0VW=242;(2)牛奶从 20加热到 40 吸收的热量:Q=cm(t-t0)= 4.0103J/(kg) 0.4kg (40 20 )= 3.2104J;(3)由图像可知,加热时间为 t=200s,加热过程消耗的电能: W=Pt=220W200s=44000J,则暖奶器在加过程中的热效率: =Q100%=43.210J,100 72.7.6.(2019 重庆 A 卷,19)如图所示,电源电压恒定,电阻 R1为 20,
43、 R2为 10,闭合开关S,电流表 A1、A 2的示数分别为 0.9A 和 0.6A。求:(1)通过 R1的电流;(2)通电 10 秒电阻 R2产生的电热。解:(1)由电路图知, R1 R2 并联,并且电流表 A1 测量干路电流, A2 测量通过 R2 的电流,即:I=0.9A, I2 =0.6A,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过 R1 的电流是:I1 =I-I2 =0.9A-0.6A=0.3A;(2)通电 10 秒,电阻 R2 产生的电热是:Q2 =( I2) 2 R2 t=(0.6A) 2 1010s=36J。7.(2019 重庆 B 卷,20)如图所示,定值电阻 R1
44、的阻值为 10, R2的阻值为 30,闭合开关后电流表的示数为 0.1 A。求:(1)电源电压;(2)电限 R1在 1 分钟内产生的热量。解:(1)由电路图知道,两电阻并联,电流表测量 R2 支路的电流,由于闭合开关后电流表的示数为 0.1 A,则定值电阻 R2 的两端是:U2 =I2 R2 =0.1A30=3V;由并联电路的电压特点知道,电源电压是:U=U2 =3V;(2)由于并联电路各支路两端的电压相等,电阻 R1 在 1 分钟内产生的热量是:22113V60sQWtR=54J。8.(2019 重庆 B 卷,22)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为 1.1105
45、 kW ,输电电压为 1100 kV,经变压器降至 220V 供家庭用户使用。小明家中有一个标有“220 V 2200 w“的即热式水龙头,其电阻为 R0,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻 R 和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图所示.开关 S1,可以同时与 a .b 相连或只与 c 相连.使其有高温和低温两档。求:(1)通过特高压输电线 的 电流;(2)改装前,若水龙头的热效率为 90%,正常加热 1 分钟提供的热量;(3)改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 4:1,请计算出高温档时的电功率。解:(1)根据题意知道,某发电站输
46、送的电功率为 1.1105 kW ,输电电压为 1100 kV,由 P=UI 知道,通过特高压输电线的电流是:3.0W1VPIU=10A;(2)由WPt知道,正常加热 1 分钟消耗的电能是: W=Pt=2200W60s=1.32105 J,由Q知道,正常加热 1 分钟提供的热量: Q=W =1.32105 J90%=1.188105 J;(3)因为即热式水龙头标有“220 V 2200 W“,所以, R0 电阻是:2200=URP额额,由电路图知道,当开关 S 与 a、 b 相连时,电阻 R 与 R0 并联,电阻较小,由 P=UI=2知道,此时电路的总功率最大,水龙头处于加热状态,20=UPR加 热;当开关 S 与 c 相连时, R 与 R0 串联,总电阻较大,总功率较小,水龙头处于保温状态,20UP保 温,又因为水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 4:1,即204=1UPR加 热保 温,由此解得: R=R0 =22,所以,高温档时的电功率是:22200V=UPR加 热=4400W。