1、电功率一、选择题1.（2019 绵阳，7）如图所示，灯泡 L1和 L2（灯泡中只要有电流就能发光）相同，电源电压小于灯泡的额定电压，且保持不变，开关 S 由闭合到断开，电路中 A. L1变亮，电压表示数变小B. L1变暗，电流表示数变大C. L2亮起来，电压表示数变大D. L2亮起来，电流表示数变小2.（2019 南充，10）如图，电源电压恒为 9V，灯 L 标有“3V 1.5W” （灯 L 电阻不受温度影响） ，滑动变阻器 R的 规格为“030” ，闭合开关 S，当 R 的滑片移到 M 点时，灯 L 正常发光，此时下列分析正确的是：A. 灯 L 的电阻为 6B. 电压表 V1示数为 6VC.
2、 R 接入电路中的阻值为 18D. 电路消耗的总功率为 4.5W3.（2019 阜新，10）如图所示电路，电源电压为 9V 且保持不变，闭合开关后，当滑片 P在右端时，电流表示数为 0.3A，滑动变阻器消耗功率为 1.8W，当滑片 P 移至中点时，电压表示数变化了 2V，小灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（ ）A滑动变阻器的最大阻值为 18B滑片在右端时，灯泡的功率为 0.9WC灯泡正常发光时的功率为 2WD灯泡正常发光时的电阻为 12.54.（2019 德阳，4）如图所示 的 电路，电源电压保持不变， R 为定值电阻。下列说法正确的是A. 开关闭合前，电压表和电流表均无示数B. 开关闭合后
3、，滑片 P 向右移动的过程中，电压表的示数变小C. 开关闭合后，滑片 P 向右移动的过程中， R 的功率变大D. 开关闭合后，滑片 P 向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值变小二、填空题1.（2019 绵阳，27）某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通 220V 家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是_kWh。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S 是接通家庭电路的开关，S 1是自动开关， R1和 R2为电阻不变的电
4、热丝，则R2=_。2.（2019 南充，17）如图是电热饮水机电路原理图，已知 R1=100， R2=20，当开关S1、S 2闭合时，饮水机处于_状态（填“保温”或“加热” ） ，饮水机的保温功率与加热功率之比为_。3.（2019 南充，18）如图，灯 L 标有“4V 2W” ， R=20，闭合开关 S 时，灯 L 正常发光（灯丝的电阻不受温度影响） ，电流表示数为_A，通电 1min 电路中产生的热量为_J。4.（2019 南充，19）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡 L 标有“6V 3W 字样，图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻 R1的最大值为 40，定值电阻R2
5、=10，当闭合 S、S 1、断开 S2、P 在中点时， R2的功率为 0.9W，电源电压为_V，当闭合 S、S 2、断开 S1、小灯泡功率为 1.6W 时，滑动变阻器连入电路中的阻值_。5.（2019 阜新，18）要使质量为 50kg 的水，温度升高 4（若不计能量损失），“220V 2000W”的电热水器正常工作时，需要消耗电能_ J，需要工作_ min，这些电能可使规格为 3000revs/（kWh）的电能表转_转。（c 水 =4.2103J/（kg）， 水=1.0103kg/m3）三、实验题1（2019 苏州，29）如图所示电路中，电源电压为 6V，电阻 R1、 R2的阻值分别为 120
6、 和6 闭合开关 S 则：(1)电流表的示数是多少_？(2)求电阻 R2在 1min 内消托的电能_；(3)断开 S，将电阻 R2拆下，再将最大阻值为 30 的滑动变阻器 R3接入剩余电路中，重新闭合 S，移动滑片，记录电流表示数如下表所示表中有 1 个数据记录错误，该数据是_；请根据表中数据判断 R1与 R3的连接方式并简述理由：_。2. (2019 泰州，31）在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为 2.5V（1）按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是_A 小灯泡断路B 小灯泡两端电压太小C 滑动变阻器阻值太大D 电源电压太小（2
7、）移动滑片,当电压表的示数为_V 时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为_W（3）根据实验测得的数据画出小灯泡 I-U 关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻_ (增大/减小/不变) （4）当小灯泡两端电压为 2V 时,其实际功率在以下哪个范围内:_A.P 实 0.48WB.0.48W P 实 0.6WC.0.6W P 实 0.75W D. P 实 0.75W3.（2019 舟山，27）某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2 只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插 1 根玻璃管，瓶
8、内各装 1 根阻值不同的电阻丝 R 甲 和 R 乙 。猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多。猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。为验证猜想一，设计以下方案：将电阻丝 R 甲 和 R 乙 串联在电路中，标出 2 根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数 I1，经过一段时间后标出 2 根玻璃管内液面的位置；当 2 根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数 I2，经过相同时间后标出 2 根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题：（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有
9、 （写出一条即可）。 （2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是 。 （3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例： 。 4.（2019 阜新，28）在“伏安法测电阻”的实验中，小亮连成如图所示电路，正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。（1）若在错误的电路中，闭合开关后，电压表的指针将_（选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”）。（2）请你将接错的那根导线打“”，画出正确连线。（3）电路连接正确后，要使定值电阻两端的电压从小到大变化，滑动变阻器的滑片应该向_侧调整。（4）选用规格为“50 1A”的滑动变阻器进行实验，记录
10、数据如表：若换用规格为“20 1A”的滑动变阻器，不能完成表格中第_次实验。（5）在本次实验中滑动变阻器的主要作用_。（6）多次测量的目的是_。四、计算题1.（2019 苏州，28）某款电热水壶的相关信息如表所示，现在该水壶内装入质量为 1kg、初温为 20的水，放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求：(1)装入水后水壶对桌面的压强 p；(2)水吸收的热量 Q；(3)将水烧开所需时间 t；( c=4.2103J/(kg), g=10N/kg)2. (2019 泰州，25）如图为某型号电动机的铭牌,求:（1）此电动机的额定电流（2）此电动机正常工作 10m
11、in 所消耗的电能和由此转化为的机械能3.（2019 舟山，34）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。 （1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在 的作用下，通过进水管进入泵壳。 （2）某电热水壶的额定电压为 220 伏，加热功率为 1100 瓦，保温功率为 55 瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝 R1、R 2的阻值分别为多少欧姆? 4.（2019 舟山，36）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都
12、是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。 （1）风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。 （2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达 11200 吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米 3？（海水密度 取 1.0103千克/米 3） （3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产 1 千瓦时的电能需要消耗标准煤约
13、 0.4 千克。若功率为 30000 千瓦的风力发电机组工作 24 小时，相当于替代标准煤多少吨? 5.（2019 连云港，24）中国 95 后的天才科学家曹原，在 2018 年 3 月 5 日，成功实现了石墨烯的“超导电实验” ，破解了困扰全球物理学界 107 年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示， 发电机提供的电压 U=250V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻 R0= 0.15。闭合开关 S，若发电机提供给电路的总功率 P=50kW，求：（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热
14、功率 P0；（2）用户得到的功率 P1和输电效率 ；（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变 的 情况下（此时可在用电器 前端加一调压装置，以保证用电器 能正常工作） ，与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率 P2 =1kW 的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工作 2 小时）6.（2019 绵阳，22）为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由 4 个市区工况与 1 个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况
15、，每 1 个市区工况平均时速 18km/h，行驶时间 200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每 1 个市郊工况平均时速 64.8km/h，行驶时间 400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量 2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是 0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是 70kWh。某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是 480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是 600N，测得的综合续航里程是 336km。g 取 10N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成 1 个市区工况，电动汽车
16、牵引力做的功。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少 kWh 的电能。7.（2019 南充，25）如图，电源电电压不变，定值电阻 R1=6，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为 03V，滑动变阻器 R2的规格为“40 1A” ，闭合开关后，当滑片P 置于 M 点时，电流表示数为 0.3A，当滑片 P 置于 N 点时，电流表示数变化了 0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值1MN。（1）求定值电阻 R1前后两次电功率之比；（2）求电源电压；（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。8.（2019 阜新，23）小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为 22
17、0V，电饭锅有加热和保温两档，“加热”时额定功率为 550W，发热电阻 R1和 R2阻值不随温度变化，电阻 R1在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为 1：400求：（1）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？（2）正常“加热”状态，通电 10min 产生的热量是多少？（3）R 2的阻值是多少？2019 年中考物理试题分类汇编电功率专题答案一、选择题1.（2019 绵阳，7）如图所示，灯泡 L1和 L2（灯泡中只要有电流就能发光）相同，电源电压小于灯泡的额定电压，且保持不变，开关 S 由闭合到断开，电路中 A. L1变亮，电压表示数变小B. L1变暗，电流表示数变大C. L2亮起来，电压
18、表示数变大D. L2亮起来，电流表示数变小【答案】D2.（2019 南充，10）如图，电源电压恒为 9V，灯 L 标有“3V 1.5W” （灯 L 电阻不受温度影响） ，滑动变阻器 R的 规格为“030” ，闭合开关 S，当 R 的滑片移到 M 点时，灯 L 正常发光，此时下列分析正确的是：A. 灯 L 的电阻为 6B. 电压表 V1示数为 6VC. R 接入电路中的阻值为 18D. 电路消耗的总功率为 4.5W【答案】AD3.（2019 阜新，10）如图所示电路，电源电压为 9V 且保持不变，闭合开关后，当滑片 P在右端时，电流表示数为 0.3A，滑动变阻器消耗功率为 1.8W，当滑片 P
19、移至中点时，电压表示数变化了 2V，小灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（ ）A滑动变阻器的最大阻值为 18B滑片在右端时，灯泡的功率为 0.9WC灯泡正常发光时的功率为 2WD灯泡正常发光时的电阻为 12.5【答案】BCD4.（2019 德阳，4）如图所示 的 电路，电源电压保持不变， R 为定值电阻。下列说法正确的是A. 开关闭合前，电压表和电流表均无示数B. 开关闭合后，滑片 P 向右移动的过程中，电压表的示数变小C. 开关闭合后，滑片 P 向右移动的过程中， R 的功率变大D. 开关闭合后，滑片 P 向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值变小【答案】B二、填空题1.（2019 绵阳
20、，27）某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通 220V 家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是_kWh。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S 是接通家庭电路的开关，S 1是自动开关， R1和 R2为电阻不变的电热丝，则R2=_。【答案】 (1). 0.88 (2). 2202.（2019 南充，17）如图是电热饮水机电路原理图，已知 R1=100， R2=20，当开关S1、S 2闭合时，饮水机处于_状态（填“保温”或“
21、加热” ） ，饮水机的保温功率与加热功率之比为_。【答案】 (1). 加热 (2). 1:63.（2019 南充，18）如图，灯 L 标有“4V 2W” ， R=20，闭合开关 S 时，灯 L 正常发光（灯丝的电阻不受温度影响） ，电流表示数为_A，通电 1min 电路中产生的热量为_J。【答案】 (1). 0.7 (2). 1684.（2019 南充，19）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡 L 标有“6V 3W 字样，图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻 R1的最大值为 40，定值电阻R2=10，当闭合 S、S 1、断开 S2、P 在中点时， R2的功率为 0.9W，
22、电源电压为_V，当闭合 S、S 2、断开 S1、小灯泡功率为 1.6W 时，滑动变阻器连入电路中的阻值_。【答案】 (1). 9 (2). 12.55.（2019 阜新，18）要使质量为 50kg 的水，温度升高 4（若不计能量损失），“220V 2000W”的电热水器正常工作时，需要消耗电能_ J，需要工作_ min，这些电能可使规格为 3000revs/（kWh）的电能表转_转。（c 水 =4.2103J/（kg）， 水=1.0103kg/m3）【答案】8.410 5 7 700三、实验题1（2019 苏州，29）如图所示电路中，电源电压为 6V，电阻 R1、 R2的阻值分别为 120 和
23、6 闭合开关 S 则：(1)电流表的示数是多少_？(2)求电阻 R2在 1min 内消托的电能_；(3)断开 S，将电阻 R2拆下，再将最大阻值为 30 的滑动变阻器 R3接入剩余电路中，重新闭合 S，移动滑片，记录电流表示数如下表所示表中有 1 个数据记录错误，该数据是_；请根据表中数据判断 R1与 R3的连接方式并简述理由：_。【答案】 (1). 0.5A (2). 360J (3). 0.12A (4). 表中第 2、3 组数据电流值均小于 0.5A，由欧姆定律可知，电路总电阻变大，故两电阻应为串联2. (2019 泰州，31）在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为 2.5V（
24、1）按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是_A 小灯泡断路B 小灯泡两端电压太小C 滑动变阻器阻值太大D 电源电压太小（2）移动滑片,当电压表的示数为_V 时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为_W（3）根据实验测得的数据画出小灯泡 I-U 关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻_ (增大/减小/不变) （4）当小灯泡两端电压为 2V 时,其实际功率在以下哪个范围内:_A.P 实 0.48WB.0.48W P 实 0.6WC.0.6W P 实 0.75W D
25、. P 实 0.75W【答案】 (1). A (2). 2.5 (3). 0.75 (4). 减小 (5). B3.（2019 舟山，27）某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2 只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插 1 根玻璃管，瓶内各装 1 根阻值不同的电阻丝 R 甲 和 R 乙 。猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多。猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。为验证猜想一，设计以下方案：将电阻丝 R 甲 和 R 乙 串联在电路中，标出 2 根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数 I1，经过一段时间后标出 2 根玻璃管内液面的位置；当
26、 2 根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数 I2，经过相同时间后标出 2 根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题：（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有 （写出一条即可）。 （2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是 。 （3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例： 。 【答案】（1）通过玻璃管内液面上升的高度来反映电热丝产生热量的多少（2）保持前后两次电阻的大小相同（3）电水壶中的发热体放热比连接电水壶的导线放热多4.（2
27、019 阜新，28）在“伏安法测电阻”的实验中，小亮连成如图所示电路，正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。（1）若在错误的电路中，闭合开关后，电压表的指针将_（选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”）。（2）请你将接错的那根导线打“”，画出正确连线。（3）电路连接正确后，要使定值电阻两端的电压从小到大变化，滑动变阻器的滑片应该向_侧调整。（4）选用规格为“50 1A”的滑动变阻器进行实验，记录数据如表：若换用规格为“20 1A”的滑动变阻器，不能完成表格中第_次实验。（5）在本次实验中滑动变阻器的主要作用_。（6）多次测量的目的是_。【答案】（1）反向偏转（2）（3）左（4）四（
28、5）改变电路中的电流和定值电阻两端的电压（6）求平均值，减小误差四、计算题1.（2019 苏州，28）某款电热水壶的相关信息如表所示，现在该水壶内装入质量为 1kg、初温为 20的水，放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求：(1)装入水后水壶对桌面的压强 p；(2)水吸收的热量 Q；(3)将水烧开所需时间 t；( c=4.2103J/(kg), g=10N/kg)解：（1）壶内装入质量为 1kg 的水，重力是： G 水 =mg=1kg10N/kg=10N，装入水后水壶对桌面的压力是： F=10N+5N=15N；装入水后水壶对桌面的压强是： 4215N0m
29、pS=750Pa；（2）水壶装了质量为 1kg，初温为 20的水，标准大气压下水的沸点是 100，则水吸收的热量是： Q 吸 =cm（ t-t0）=4.210 3J（kg）1kg（100-20）=3.3610 5J；（3）不计热损失， W=Q 吸 ，由 P额知道，电热水壶工作时间是：53.610JtP吸额 额=336s。2. (2019 泰州，25）如图为某型号电动机的铭牌,求:（1）此电动机的额定电流（2）此电动机正常工作 10min 所消耗的电能和由此转化为的机械能解:（1）根据表格数据可知，此电动机的额定电压为 U 额 =220V，额定电流为 P 额 =44W；根据 P=UI 可知4V=
30、0.2AIU;（2）根据 W=UIt 可知此电动机正常工作 10min 所消耗的电能为：0.16s4JIt;根据焦耳定律可知线圈消耗的能量为：由此转化为的机械能:W 机 =W-Q=26400J-2400J=24000J.3.（2019 舟山，34）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。 （1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在 的作用下，通过进水管进入泵壳。 （2）某电热水壶的额定电压为 220 伏，加热功率为 1100 瓦，保温功率为
31、55 瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝 R1、R 2的阻值分别为多少欧姆? 【答案】（1）大气压 （2）解：开关闭合时，只有 R1工作，加热状态 21(0)=4URP伏 欧瓦开关断开时，R 1、R 2同时工作，保温状态2(0)85总 总 伏 欧瓦R2=R 总 -R1=880 欧-44 欧=836 欧答：R 1的阻值为 44 欧姆，R 2的阻值为 836 欧姆。4.（2019 舟山，36）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。 （1）风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率
32、，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。 （2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达 11200 吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米 3？（海水密度 取 1.0103千克/米 3） （3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产 1 千瓦时的电能需要消耗标准煤约 0.4 千克。若功率为 30000 千瓦的风力发电机组工作 24 小时，相当于替代标准煤多少吨? 【答案】（1）电磁感应 顺时针
33、（2）解：因为漂浮 所以 F 浮 =G 物 =m 总 g=1.12107千克10 牛/千克=1.1210 8牛3843 31.201.20g.0=/V浮液排 千 克 牛 牛 千米 米克答：漂浮式基础的总体积至少需要 1.12104米 3。（3）W=Pt=30000 千瓦24 时=7.210 5千瓦时 0.4 千克/千瓦时7.210 5千瓦时=2.8810 5千克=288 吨答：相当于替代标准煤 288 吨。5.（2019 连云港，24）中国 95 后的天才科学家曹原，在 2018 年 3 月 5 日，成功实现了石墨烯的“超导电实验” ，破解了困扰全球物理学界 107 年的难题，为超导研究打开了
34、一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示， 发电机提供的电压 U=250V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻 R0= 0.15。闭合开关 S，若发电机提供给电路的总功率 P=50kW，求：（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率 P0；（2）用户得到的功率 P1和输电效率 ；（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变 的 情况下（此时可在用电器 前端加一调压装置，以保证用电器 能正常工作） ，与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率 P2 =1kW 的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工
35、作 2 小时）解：（1）通过输电线 的 电流 I=3501W2VPU总总=200A，输电线上损耗的热功率 P0=I2R0=(200A)20.15=610 3W=6kW；（2）用户得到的功率 P1=P 总 -P0=50kW-6kW=44kW，输电效率 =14k5总=88%；（3）根据能量关系得到W0=W2， P0t1=P2t2N，6000W243600s=1000W23600s N， N=72 天。答：（1）通过输电线的电流是 200A，输电线上损耗的热功率是 6kW；（2）用户得到的功率是 44kW，输电效率是 88%；（3）每天节省的电能可供一个额定功率 P2 =1kW 的电饭煲正常工作 7
36、2 天。6.（2019 绵阳，22）为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由 4 个市区工况与 1 个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每 1 个市区工况平均时速 18km/h，行驶时间 200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每 1 个市郊工况平均时速 64.8km/h，行驶时间 400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量 2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是 0.06m2，使用的液冷恒温
37、电池包充满电后蓄电池电能是 70kWh。某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是 480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是 600N，测得的综合续航里程是 336km。g 取 10N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成 1 个市区工况，电动汽车牵引力做的功。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少 kWh 的电能。解：（1）空载时整车对水平地面的压力为 F=G 车 =m 车 g=2400kg10N/kg=24000N，则轮胎对地面的压强为 p=FS= 240N.6=1105Pa。（2）完成 1 个市区工况， v1=18km
38、/h=5m/s， t1=200s，行驶的路程为s1=v1t1=5m/s200s=1000m。牵引力大小 F 牵 =480N，则电动汽车牵引力做的功为 W= F 牵s1=480N1000m=4.8105J。（3）完成 1 个市郊工况， v2=64.8km/h=18m/s， t2=400s，行驶的路程为s2=v2t2=18m/s400s=7200m。完成一套循环，电动汽车行驶的路程为 s= 4s1+s2=41000m+7200m=11200m=11.2km。因电动车将电能耗尽能行驶 s 总 =336km，则电动车所有电能能完成的循环套数为 n=s总=36km1.2=30。又因电动车所有电能为 W
39、总=70kWh，则完成一套循环，平均消耗的电能为 W= n总=70kh3=2.33 kWh。7.（2019 南充，25）如图，电源电电压不变，定值电阻 R1=6，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为 03V，滑动变阻器 R2的规格为“40 1A” ，闭合开关后，当滑片P 置于 M 点时，电流表示数为 0.3A，当滑片 P 置于 N 点时，电流表示数变化了 0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值1MN。（1）求定值电阻 R1前后两次电功率之比；（2）求电源电压；（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。解：（1）滑片由 M 点滑到 N 点，电阻变大，电路中的电流减小，所以滑片 P
40、 置于 N 点时电路中的电流：IN IM0.1A0.3A0.1A0.2A，定值电阻 R1前后两次电功率之比： 20394A(.):2MN1P=I（2）滑片 P 置于 M 点时，电源电压 U IM（ R1+RM） ，滑片 P 置于 N 点时，电源电压 U IN（ R1+RN） ，RN 2RM，所以 0.3A（ R1+RM） 0.2A （ R1+2RM） ，解得 RM R1 6，电源电压：U IM（ R1+RM） 0.3A（6+6）3.6V；（3）根据电流表量程和滑动变阻器规格可知，电路中的最大电流为 I 大 0.6A，由欧姆定律可得，电路总电阻： 60VA.大=I滑动变阻器连入电路的最小阻值：R
41、 滑小 RR 1660；电压表的量程为 03V，滑动变阻器两端的最大电压 U 滑 3V，R1两端的电压 U1 UU 滑 3.6V3V0.6V，根据串联电路的分压特点可知：1063滑 滑 大 滑 大 V=R.解得 R 滑大 30，所以在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为 030。8.（2019 阜新，23）小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为 220V，电饭锅有加热和保温两档，“加热”时额定功率为 550W，发热电阻 R1和 R2阻值不随温度变化，电阻 R1在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为 1：400求：（1）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？（2）正常“加热”状态，通电 10min 产生的热量是多少？（3）R 2的阻值是多少？【答案】（1）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是 2.5A；（2）正常“加热”状态，通电 10min 产生的热量是 330000J；（3）R2 的阻值是 167
