电功率计算题复习——2020－2021学年上学期重庆市各地九年级物理期末试题选编

这是一份电功率计算题复习——2020－2021学年上学期重庆市各地九年级物理期末试题选编，共37页。试卷主要包含了，请解答下列问题等内容，欢迎下载使用。
电功率计算题复习——2020－2021学年上学期重庆市各地九年级物理期末试题选编
1．（2021·重庆南开（融侨）中学校九年级期末）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？
2．（2021·重庆南开中学九年级期末）如图所示，电源电压和灯L的电阻保持不变，定值电阻R1＝20Ω，灯L标有“6V 3W”字样．电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，求：

（1）灯泡L的电阻为多少？
（2）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.4A，滑动变阻器R2的最大阻值为多少？
（3）在确保电路安全的情况下，电路消耗的最小功率与最大电功率之比为多少？（不考虑电路中无电流通过的情况）．
3．（2021·重庆南开中学九年级期末）如图为小明设计的可调节多档位加热器电路．电源电压恒为18V，R1、R2为规格相同且阻值恒定的加热电阻，R3为阻值可调的限流电阻．求：

（1）当S、S1和S2都闭合时，电路处于快热档，此时电流表A1的示数为3.6A，求快热档的功率为多少瓦；（2）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温档，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率．若滑片在距右端2/3处时，加热电阻发热的功率为3.6W，求滑动变阻器的最大阻值为多少欧？
（3）若电流表A2的量程为0-3A，电压表V的量程为0-15V，在所有元件安全的前提下，加热电阻的最高功率和最低功率的比值是多少？
4．（2021·重庆南开（融侨）中学校九年级期末）如图甲是电阻和灯泡L的电流随电压变化图象，灯泡上标有“12V 9.6W”的字样；将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”，电流表使用的量程是0～3A，电源电压不变；

（1）求灯泡L正常发光时的电阻；
（2）当只闭合开关S、S2， 滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压；
（3）开关和滑片分别置于什么位置时，电路消耗的电功率最大？最大功率是多少？
5．（2021·重庆南开中学九年级期末）如图所示，电源电压和灯丝电阻均保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”。闭合开关S和S1，小灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，求：
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少；
（2）电阻R的阻值是多少；
（3）同时闭合S、S1，连续通电100s，电路消耗的总电能是多少。

6．（2021·重庆奉节·九年级期末）如图所示，电源电压为6V且保持不变，R2=30Ω。当只闭合开关S1时，电流表A的示数是0.3A。求：
(1)R1电阻的大小。
(2)S1，S2同时闭合时电流表变化的示数是多少A？
(3)S1，S2同时闭合时，通电1min，R1消耗的电能是多少？

7．（2021·重庆一中九年级期末）小明家的电热水壶内部电路图如图甲所示，额定电压为220V。只有R1为加热管（仅加热管R1放出的热量能被水吸收），R2为限流电阻。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态。电热水壶加热时的额定功率为1210W。正常工作时加热管 R1的保温功率和加热功率之比为1∶25；
求∶(1)在加热状态正常工作时，通过R1的电流；
(2)电阻R2的阻值；
(3)若电热水壶中装有1kg，初温为25的水，水的比热容为4.2×103J/（kg·），加热电阻产生的热量有84%被水吸收。小明让“保温”状态的电热水壶单独工作，5min后发现自家电能表（如图乙）指示灯闪烁了20次，此时水的末温是多少？

8．（2021·重庆忠县·九年级期末）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为 0.8A．求：
（1）电源电压是多少；
（2）R2在 1 min 内产生的热量。

9．（2021·重庆南开（融侨）中学校九年级期末）如图所示，电源两端的电压保持不变。电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为30Ω，当闭合开关S时，电流表的示数为0.2A。求：
(1)电源两端的电压U；
(2)电路消耗的总功率P。

10．（2021·重庆一中九年级期末）如图所示，电源电压恒为6V，只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.4A。
求∶(1)R1的电阻；
(2)S、S1都闭合时，20s内电路消耗的总电能。

11．（2021·重庆巴南·九年级期末）如图所示电路中，电源电压恒为6V不变，R1=60Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。当开关S1、S2都闭合时，电流表满偏，灯L恰好正常发光，此时灯泡的功率为P1。当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为P2（灯L的灯丝电阻不变），且P2：P1=9：25。求：
(1)灯泡的额定电流；
(2)滑动变阻器R2的最大阻值；
(3)当S1、S2都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的最小功率。

12．（2021·重庆九龙坡·九年级期末）如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为10Ω，滑动变阻器R3上标有“20Ω 2A”；S1闭合，S2断开时，将滑片P移动到b端，电压表的示数为3V。求：
(1)滑片P在b端时，通过R2的电流；
(2)滑片P在b端时，电路在1s内消耗的电能；
(3)通过调节滑片P的位置和调整开关闭合、断开的状态，发现电路的最小总功率与最大总功率相差10.8W，计算R1的阻值。

13．（2021·重庆江北·九年级期末）如图甲所示，电源电压可调，R1、R2为定值电阻。灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I﹣U图像；闭合开关S、S2，断开S1，把电源电压调到5.5V，R2的功率为1.5125W。求
（1）通过R2的电流是多少？
（2）闭合S、S1，断开S2，小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是多少？
（3）现把电源电压调到某一值时，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数为0.15A；闭合S、S1，断开S2时，灯泡的实际功率是多少？

14．（2021·重庆巴蜀中学九年级期末）为了检验飞船舱门的密封性能，科研人员将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中(如图甲)，先对舱体M充入压强为1×105Pa的空气，然后把空腔N抽成真空，若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体M进入空腔N中，舱体M中的压强将减小，空腔N中的压强将增大。为了测量舱体M和空腔N中的压强，科研人员设计了如图甲的电路，其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻，已知舱体M的容积为 V，空腔N真空部分的容积为V，舱体舱门的面积为0.6m2 ，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变，电路中R0的阻值为20Ω，电源电压为12V，压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表
压敏电阻受到的气压（）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
对应的阻值（）
100
80
60
44
30
24
20
16
12
10
8
(1)若舱门不漏气，且单刀双挪开关S接b时，电流表示数为0.1A，求R0两端电压；
(2)实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示，若空气从舱体M中逸出，经过一段时间后，M、N中的压强相等，总容积变为2V，若开关S接在a处，此时整个电路消耗的总功率是多少？
(3)在检验过程中的某时刻，开关接a时压敏电阻RM两端电压表的示数为UM、压敏电阻RM的功率为PM，开关接b时压敏电阻RN两端电压表的示数为 UN、压敏电阻RN的功率为PN，若UM:在此处键入公式。UN=1:2，且PM:PN=5:4，则此时舱门内外受到的压力差是多少？

15．（2021·重庆南开中学九年级期末）如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是5V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从2V变为4V的过程中，电路总功率变化了5W，其中电压表示数为4V时，电流表示数为0.5A；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub=3Ua。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）滑动变阻器R2的滑片在a点时，R2接入电路的电阻Ra；
（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为P'L。则PL与P'L之比是多少？


16．（2021·重庆八中九年级期末）如图所示，电路中电源电压恒定，定值电阻R1=20Ω，闭合开关S1，电流表示数为0.3A，求
(1)电源电压是多少?
(2)再闭合开关S2，电流表示数为0.5 A，则通电10s电流对电阻R2所做的功是多少?

17．（2021·重庆巴蜀中学九年级期末）如图所示是某调温型电烤箱的简化电路图，电烤箱的额定电压为220V，有“高温”和“低温”两个档位，R1和R2均为电烤箱中的加热元件， R1的阻值为48.4Ω，R2的阻值为61.6Ω。
(1)低温挡正常工作时，电路中的电流是多少A?
(2)傍晚用电高峰时，小亮关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在2min内电能表的转盘转了81转，电能表的铭牌标有“3000imp/kW·h”字样，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?（不考虑电阻随温度的变化）

18．（2021·重庆忠县·九年级期末）如图所示，电源电压不变，电流表的最大量程是0~3A，灯泡L标有“6V 3W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的最大阻值为8Ω。当开关S闭合，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4Ω，灯泡恰好正常发光：保持滑片位置不变，闭合 S1、S2，电流表示数为2.4A．求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）滑片不动，开关都闭合时 R0的功率。

19．（2021·重庆八中九年级期末）如图所示，电源电压及灯泡电阻保持不变，小灯泡L标有“4V 1.6W”字样，电流表的量程为0~0.6A，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑动变阻器R2的滑片P移到最大阻值处，此时电流为0.2A，当开关S1、S3断开，S2闭合，小灯泡正常发光，电压表V1和V2的示数之比为3∶2，求
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)R1的阻值是多少?
(3)在保证电路安全情况下，通过开关的断开和闭合，滑动变阻器的最大功率为多少?


20．（2021·重庆江北·九年级期末）某家用电热水壶有加热和保温两挡，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶在额定电压下的烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容为4.2×103J/(kg•°C)，求：
（1）这次电热水壶加热和保温时的电流之比是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）在额定电压下给1.2kg的水加热，使水温从22°C升至52°C。热水壶的工作效率为90%，需要多长加热时间？

21．（2021·重庆八中九年级期末）寒潮来袭，为抵抗寒冷，小敏购买了HF牌电热水壶，其工作电路原理如图乙所示，R1、R2为电阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S2为旋转开关，实现低档、高档的转换，其高档时的额定功率为1000W，使用时，旋转到低档位时保温，高档位时加热。（不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg· ））求：
(1)求发热电阻R1的阻值。
(2)将水壶内2kg、20的水加热到100需要的最短时间是多少?
(3)在高档位下，若电路正常工作10min，则电路消耗的电能能使如图丙所示的电能表表盘转多少r

22．（2021·重庆南开中学九年级期末）如图所示为一款有高、低温两档的家用电热水器原理图。R1、R2为电热丝，其中R2=96.8Ω。电热水器处于低温档时，正常工作功率为1000W。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），保险丝电阻不计。求：
（1）电热丝R1的电阻；
（2）假设电热丝产生的热量全部被水吸收，则利用高温档，将1kg的水温度升高50℃，需要多长的时间；
（3）若将该电热水器进行改造，使其正常工作时高温档的功率为900W。要求只改变其中一个电热丝的阻值，通过分析计算说明需要改变哪一个电热丝，其阻值应该改为多少。

23．（2021·重庆巴南·九年级期末）如图所示，电源电压U为9V并保持不变定值电阻R1阻值为10Ω，电热丝R2的电阻值恒定不变，闭合开关S后，电流表A1的示数为1.5A。求：
(1)通过电阻R1的电流；
(2)通电1min，电流通过R2所做的电功。

24．（2021·重庆渝中·九年级期末）在图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 1A”，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，闭合开关S。
(1)当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率是多少？
(2)在确保电路安全情况下，移动滑片R2连入电路阻值的取值范围取决于电路中的哪个因素？说明理由；
(3)在电路中某位置串联接入一电流表，当变阻器阻值从R0增大为2R0时，电流表示数从1.9A减小为1.4A；同时，在移动变阻器滑片过程中，发现电流表示数能达到的最小值为1.35A。
①请确定电流表所接位置并说明理由；
②请通过计算确定电源电压和变阻器R2的最大值。

25．（2021·重庆开州·九年级期末）如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V 6W”的字样，其电流随电压变化的曲线如图乙。当只闭开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，小灯泡L的实际功率为3.2W，求：
(1)小灯泡L正常发光时的电阻；
(2)电源电压；
(3)只闭合开关S、S2，100s内电流通过产生的最少热量。

26．（2021·重庆渝中·九年级期末）张宇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。请回答如下问题：
(1)当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？
(2)当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大?此时通过电路的总电流是多大（保留一位小数）？
(3)电热丝在正常工作时的电阻多大？
热风温度
50-75℃
额定功率
热风时：1000W
冷风时：120W
额定电压
220V
质量
0.5kg

27．（2021·重庆綦江·九年级期末）某科技创新社团设计了一种低电压小鸡孵化器，电路原理如图所示，电源电压为48V恒定不变。在一般情况下，只需灯光照明，气温较低时，则需要发热电阻丝辅助加热。灯泡上标有“12V 3.6W”，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其铭牌上标有“160Ω 3A”，电流表A1的量程为0~0.6A，电流表A2的量程为0~3A。
(1)灯泡正常发光时的电流为多大？
(2)闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好能正常发光。通电5min电阻R1产生的热量是多少？
(3)S、S1、S2均闭合时，保证电路安全的情况下R2允许消耗的电功率的范围为多少？

28．（2021·重庆巴蜀中学九年级期末）如图所示，某品牌新能源汽车，该车以蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力，当汽车在水平路面以15m/s的速度匀速行驶时。求：
(1)汽车通过某桥面所用的时间为60s，则该桥面长度为多少m；
(2)行驶时电动机的输出功率为45kW，行驶30min电动机消耗的电能为多少kW·h。

29．（2021·重庆巴南·九年级期末）乐乐家新买了一个养生壶如图甲所示，其额定电压为220V，原理图如图乙所示，R1和R2是电热丝，该养生壶有加热档和保温挡，其中额定保温功率为242W。图丙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等将养生壶单独插在该插座上用加热档加热一段时间后，屏幕两次显示如图丁。（电费单价：0.5元/kW·h；电热丝电阻不随温度变化；假设使用养生壶时其两端电压不变）求：[已知药液的比热容 c液=4×103J/（kg·℃）]
(1)养生壶的额定加热功率。
(2)电阻R2的阻值。
(3)若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从18℃加热至98℃，至少需要多长时间。



参考答案
1．（1）110Ω；（2）405W， 198V．
【解析】
（1）由乙图知道，饮水机保温时为R2 的简单电路，饮水机加热时R1 与R2 并联，因为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的电功率是：P1 =P加热 -P保温 =500W-60W=440W，又因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=U2/R知道，电阻R1 的阻值：R1 =U2/P1=(220V)2/440W=110Ω；
（2）根据题意知道，在加热状态下5分钟消耗的电能是：W=54/1600kW•h=1.215×105 J，
故加热状态下饮水机的的实际功率是：P实际=W/t=1.215×105J/5×60s=405W，
由P=U2/R知道，在加热状态下饮水机的总电阻是：R总=U2/P加热=(220V)2/500W=484/5Ω，
所以，当实际功率P实际=405W时的实际电压是：U实际 ==198V．
点睛：本题考查的是电功率、电阻、电压的计算，涉及电能表参数的理解与电能的求法，难点是计算实际电压，有一定难题．
2．（1）12Ω；（2）60Ω；（3）5：36．
【详解】
（1）根据P=UI可得，灯泡的额定电流：，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：；
（2）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，R与滑动变阻器的最大值并联，电流表测干路电流；因为并联电路中各支路两端的电压相等，因此电压表测电源电压为6V；
则通过R的电流：；
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流：
Iab=I﹣IR=0.4A﹣0.3A=0.1A；
由可得，滑动变阻器的最大阻值：；
（3）当电流表示数为0.6A时，电路中的功率最大，即最大功率：
P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W；
当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器与灯泡串联，并且滑动滑动变阻器接入电路在阻值最大时，电路消耗的功率最小，此时电路电流：
；
则电路中的最小功率：；
故P最小：P最大=0.5W：3.6W=5：36．
3．（1）64.8W；（2）60Ω；（3）72
【分析】
（1）当S、S1 和S2 都闭合时，R3 被短路，加热电阻R1、R2 并联，由P=UI可求出快热档的功率
（2）当加热电阻R1、R2 并联时，根据求出电路总电阻，进而再求出R1 、R2 阻值；
当S闭合，S1 、S2 都断开时，R2 、R3 串联，电流表A2 测电路中的电流，电压表测R3 两端的电压，根据P=I2 R先求出电路中的电流，再利用I=求出电路总电阻，最后根据串联电路特点求出R3 最大阻值．
【详解】
（1）当S、S1 和S2 都闭合时，R3 被短路，加热电阻R1、R2 并联，电压表V和电流表A2 无示数，电流表A1 测量的是干路中的电流I=3.6A，电路处于快热档，则快热档的功率是：P=UI=18V×3.6A=64.8W
（2）当加热电阻R1、R2并联时，由知道，电路的总电阻是：
又因为R1 =R2，由并联电路电阻规律知道，，所以R1 =R2 =2R=10Ω；
当S闭合，S1 、S2 都断开时，R2 、R3 串联，电流表A2 测电路中的电流，电压表测R3 两端的电压，当滑片在距右端处时，则R3 接入的阻值为最大阻值的，由P=I2 R知道，此时电路中的电流是：
由知道，电路的总电阻是：
所以，R3 接入的阻值：R3 =R′-R2 =30Ω-10Ω=20Ω，
故R3 最大阻值是：R3最大 =3R3 =3×20Ω=60Ω；
（3）当S闭合，S1 、S2 都断开，在电压表V的示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，加热电阻的功率最小，
此时加热电阻R2 两端的电压是：U2 =U-Uv =18V-15V=3V，
则加热电阻的最小功率是：P′=
由于S、S1 和S2 都闭合时，电路处于快热档，加热电阻的功率为最大P=64.8W，
所以，加热电阻的最高功率和最低功率的比值是：=72
【点睛】
本题考查了电路的分析、欧姆定律的应用、电功率的计算等，解题的关键是电路连接方式的分析以及公式的灵活应用，是一道电学综合应用题．
4．（1）15Ω；（2）12V；（3）三个开关都闭合，滑片置于b端时，电路消耗功率最大；最大功率是24W
【详解】
(1)根据可知灯泡的电阻为

(2)当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，与滑动变阻器的最大阻值串联，由图象可知，当，通过灯泡的电流时，的实际功率

所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压，电路中电流，因串联电路中各处的电流相等，所以滑动变阻器两端的电压

所以电源的电压

(3)根据可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；由于滑片P移到b端，同时闭合开关S、S1、S2时，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；由于电源电压U=12V，则灯泡正常工作时PL =P额=9.6W；由图象可知，当U1=2V，通过电阻R1的电流I1=0.2A，由得

R1的实际功率是

所以电路消耗的电功率最大是

答：(1)灯泡L正常发光时的电阻；
(2)电源电压是；
(3)三个开关都闭合，滑片置于b端时，电路消耗功率最大；最大功率是24W。
5．（1）0.5A；（2）6Ω；（3）900J
【详解】
解：（1）小灯泡正常发光时的电流为

（2）闭合开关S和S1，电阻R和小灯泡L并联，电流表测总电流；此时小灯泡正常发光，所以电源电压
U=UR=UL=6V
通过电阻R的电流
IR=I-IL=1.5A-0.5A=1A
R的阻值为

（3）同时闭合S、S1，连续通电100s，电路消耗的总电能
W=UIt=6V×1.5A×100s=900J
答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.5A；
（2）电阻R的阻值是6Ω；
（3）电路消耗的总电能是900J。
6．(1) 20Ω；(2) 0.2A；(3) 108J
【详解】
(1)当只闭合开关S1 时，电路中只有R1 ，R1 的阻值为

(2)再开关S闭合时，两电阻并联，电流表测量干路中的电流，电流表的示数

电流表的变化

(3)S1，S2同时闭合时，通过R1 的电流为0.3A，所以R1 消耗的电能为
W1 =UI1t=6V×0.3A×60s=108J
答：(1)R1电阻的大小是20Ω；
(2)S1，S2同时闭合时电流表变化的示数是0.2A；
(3)S1，S2同时闭合时，通电1min，R1消耗的电能是108J。
7．(1)5.5A；(2)160(3)37
【详解】
解：(1)电热水壶加热时的额定功率为1210W，由P=UI可得。电热水壶正常工作时，通过加热管R1的电流
I===5.5A
(2)由欧姆定律I=；根据(1)知，R1加热的电阻为
R1===40
当开关S1、S闭合，S2断开，两电阻串联，电热管处于保温状态，正常工作时加热管R1的保温功率和加热功率之比为1：25，则保温功率为
P保温=1210W=48.4W
根据P=I2R，此时电路的电流为
===1.1A
则电路的总电阻为
R总===200
R2的电阻为
R2=R总R1=20040=160
(3)电能表（如图乙）指示灯闪烁了20次，消耗的电能为
W=1kW·h=kW·h=3.6J=0.6J
加热电阻产生的热量有84%被水吸收，水升高的温度是
84W=cmt
即
840.6J=4.2J/(kg)1kgt
得
12
则水的末温是
t=25+12=37
答：(1)在加热状态正常工作时，通过R1的电流是1.1A；
(2)电阻R2的阻值160；
(3) 此时水的末温是37。
8．（1）3V；（2）144 J
【详解】
解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
（2）R2为纯电阻，故R2在 1 min 内产生的热量等于R2消耗的电能，即
Q=W2=UI2t=3V×0.8A×60s=144J
答：（1）电源电压为3V；
（2）R2在 1 min 内产生的热量为144J。
9．(1)6V；(2)3W
【分析】
由电路图可知，R1与R2并联，电流表测通过R2支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源两端的电压。
(2)根据欧姆定律求出通过R1支路的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率。
【详解】
由电路图可知，R1与R2并联，电流表测通过R2支路的电流。
(1)并联电路中各支路两端的电压相等，由可得，电源两端的电压

(2)通过R1支路的电流

并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流

则电路消耗的总功率

答：(1)电源两端的电压为6V；(2)电路消耗的总功率为3W。
10．(1) 20Ω；(2) 84J
【详解】
(1)只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由知道，R1的电阻

(2) S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，即通过R1的电流不变，根据题意知道，电流表示数变化了0.4A，说明通过R2的电流
I2=0.4A
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总电流

因并联电路中各支路两端的电压相等，由 知道，20s内电路消耗的总电能

答：(1)R1的电阻是20Ω；
(2)S、S1都闭合时，20s内电路消耗的总电能84J。
11．(1)0.5A；(2)；(3)1.5W
【详解】
解：(1)当开关S1、S2都闭合时，R1与L并联，干路电流I=0.6A，小灯泡正常发光

灯泡的额定电流
I额=I-I1=0.6A-0.1A=0.5A
灯泡的额定电流为0.5A。
(2)当S1、S2都断开时，L与R2串联，滑片P在中点

灯丝电阻不变，由题意有
P2：P1=9：25，=3：5，IL1=0.5A
则
I'=IL2=0.3A
则


滑动变阻器R2的最大阻值为16Ω。
(3)当S1、S2都断开时，L与R2串联，在电路处于安全工作状态下，要使电路消耗的功率最小，滑动变阻器两端最大电压为3V，此时回路中的电流为

Pmin=UImin=6V×0.25A=1.5W
电路消耗的最小功率为1.5W。
答：(1)灯泡的额定电流为0.5A；
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为16Ω；
(3)电路消耗的最小功率为1.5W。
12．(1)0.3A；(2)2.7J；(3)15Ω
【详解】
(1)S1闭合，S2断开时，从图中可以看到，这时R2和R3串联在电路中，将滑片P移动到b端，电压表的示数为3V，从图中可以看到，电压表并联在R2两端，测的是R2的电压，R2的阻值为10Ω，根据欧姆定律可知通过R2的电流

滑片P在b端时，通过R2的电流是0.3A。
(2)由上述可知，R2的电压是3V，通过R2的电流是0.3A，这时变阻器R3接入电路的电阻是20Ω，根据欧姆定律的变换式可知，变阻器R3两端的电压

串联电路的电源电压大小等于各用电器的电压之和，那么电源电压大小

串联电路的电流大小是0.3A，电路在1s内消耗的电能

电路在1s内消耗的电能是2.7J。
(3)观察电路图，由题意可知，开关的闭合与断开，只有两种情况，第一种情况S1与S2同时闭合，这情况下R1和R2并联后再和R3串联，可得到最小功率与最大功率


第二种情况只闭合S1，断开S2，这情况下R2和R3串联，可得到最小功率与最大功率


这四个功率当中，分别作比较，看哪个最大，哪个最小，可得到

即，最大的是；同理可得

即，最小的是；综上所述，电路的最小总功率是，电路的最大总功率是，那么电路的最小总功率与最大总功率相差10.8W，可得到关系式

解得，R1的阻值是15Ω。
答：(1)滑片P在b端时，通过R2的电流是0.3A；(2)滑片P在b端时，电路在1s内消耗的电能是2.7J；(3)通过调节滑片P的位置和调整开关闭合、断开的状态，发现电路的最小总功率与最大总功率相差10.8W，R1的阻值是15Ω。
13．（1）0.275A；（2）54J；（3）0.2W
【详解】
（1）由图知道，闭合开关 S、S2，断开 S1 时，为R2 的简单电路，此时
U2＝U＝5.5V
通过 R2 的电流

（2）闭合 S、S1，断开 S2 时，电源电压不变，R1 与 L 串联接入电路中， 由图乙知道，当灯泡正常发光时，UL＝2.5V，IL＝0.3A，由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以 R1 两端电压
U1＝U﹣UL＝5.5V﹣2.5V＝3V
通过 R1 的电流，I1＝IL＝0.3A，1min 内电流在 R1 上做的功
W＝U1I1t＝3V×0.3A×60s＝54J
（3）闭合开关 S、S2，断开 S1 时，R2 接入电路，电流表示数为 0.15A，则 R2 的阻值为

闭合 S、S2，断开 S1 时，电源电压
U′＝U2′＝I2′R2＝0.15A×20Ω＝3V
R1 的阻值

在乙图中画出 R1 的 I﹣U 图像，

当闭合 S、S1，断开 S2 时，R1 与 L 串联接入电路中，所以通过 R1 与 L 的电流相等，由上图知道，要让 R1 与 L 两端的电压为 3V，则电流 I＝0.2A 时，U1′＝2V，UL′＝1V， 则灯泡的实际功率
PL′＝UL′I＝1V×0.2A＝0.2W
答：（1）通过 R2 的电流为 0.275A；
（2）若小灯泡正常发光，则 1min 内电流在 R1 上做的功是 54J；
（3）灯泡的实际功率是 0.2W。
14．(1) 2V；(2) 3.27W；(3) 3.6
【详解】
解：(1)当单刀双掷开关S接b时，RN与Ro串联，电压表测R0两端的电压，电流表测得电路中的电流为0.1A，舱门不漏气时，RN受到的气压为0Pa，由表格数据可知，RN=100Ω，因串联电路中总电流处处相等，R0两端电压
U0=IR0=0.120Ω=2V
(2)当M、N中的气体压强相等时，气体的体积为2V,由图乙可知，M、N中的气压值均为0.5×10°Pa，查表可知，此时RM、RN的电阻值均为24Ω，开关S接在a处，R0与RM串联，则此时整个电路消耗的总功率
P =3.27W
(3)若UM:UN=1:2，PM:PN=5:4，通过两电路的电流分别为Ia、Ib，则有


以上两式相比得


因电压一定时，电流与电阻成反比

解得RN=60Ω，RM=12Ω，查表知舱体M中的压强为0.8105Pa，空腔N中的压强为0.2105Pa，则此时舱门内外受到的压力差
F0.2105Pa=3.6
答：(1)R0两端电压为2V；
(2)此时整个电路消耗的总功率是；
(3)此时舱门内外受到的压力差为3.6。
15．（1）8Ω；（2）18V；（3）24Ω；（4）49∶16
【详解】
解：（1）由电路图知，当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，变阻器与R1串联，电压表则R1两端的电压，电流表测电路中的电流，其中电压表示数为4V时，电流表示数为0.5A，由串联电路特点和欧姆定律可得定值电阻R1的阻值

（2）电压表示数为2V时，电路的电流为

设电源电压为U，根据P=UI，因电路总功率变化了5W，所以
UI1-UI1′=ΔP

（3）滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，由题知
Ub=3Ua-----①
由图乙知，滑片在a点、b点时变阻器的电功率相等，根据串联电路特点，欧姆定律和P=UI有


②
由①②得
Ua=5V，Ub=15V
滑片在a点时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
20V-5V=15V
根据分压原理，变阻器连入电路的电阻

（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，变阻器与灯（电阻为RL）串联，电压表测灯两端的电压，此时小灯泡L恰好正常发光，故灯两端的电压为5V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
U滑1=20V-5V=15V
由分压原理，变阻器连入电路的电阻为

其电功率为PL；当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时，变阻器的最大电阻为6RL，由分压原理，灯的电压为变阻器电压的，所以此时灯的实际电压为

根据可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，则
PL∶PL′=(5V)2∶(V)2=49∶16
答：（1）定值电阻R1的阻值为8Ω；
（2）电源电压为18V；
（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值为24Ω；
（4）PL与PL′之比是49∶16。
16．（1）6V；（2）12J
【详解】
解：(1)电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝20Ω，只闭合开关S1，为R1的简单电路，电流表示数为0.3A，由欧姆定律，则电源电压为：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V
(2)再闭合开关S2，两灯并联，电流表测干路的电流，电流表示数为0.5A，由并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，由并联电路电流的的规律，R2的电流为：
I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A
则通电10s电流对电阻R2所做的功

答：(1)电源电压为6V；(2) 通电10s电流对电阻R2所做的功是12J。
17．(1)2A；(2)198V
【详解】
(1)根据可知，当电压相同时，电阻越大，功率越小，故当开关S1与S2断开时，两个电阻串联，故此时的电阻最大，功率最小，为低温档，低温挡正常工作时，电路中的电流是

(2) 电能表的转盘转了81转，则消耗的电能为

实际功率为

高温档时，只有电阻R1工作，根据则实际电压为


答：(1) 低温挡正常工作时，电路中的电流是；
(2) 用电高峰时家庭电路的实际电压为198V。
18．（1）12Ω；（2）8V；（3）3.2 W
【详解】
解：（1）由可得，灯泡的电阻

（2）开关S闭合，当S1、S2断开，灯泡L和滑动变阻器的整个电阻Rab串联，P在某位置时，灯泡正常发光，由P=UI，此时电路中电流

因滑动变阻器的最大阻值为8Ω，P在某位置时电阻减小4Ω，根据电源电压不变和U=IR可得
U= (Rab-4Ω)×I1=(8Ω-4Ω+12Ω)×0.5A=8V
（3）保持滑片P的位置不变，开关都闭合时，R0与变阻器并联，电流表测干路电流，且I=2.4A，此时滑动变阻器接入电路的阻值
=8Ω-4Ω=4Ω
通过滑动变阻器的电流

通过R0的电流

R0的功率
P0=UI0=8V×0.4A=3.2W
（1）灯泡的电阻是12Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）滑片不动，开关都闭合时 R0的功率是3.2 W。
19．(1)10Ω；(2)20Ω；(3)7.2W
【详解】
解：(1)由小灯泡L标有“4V 1.6W”字样可得

(2)当开关S1、S3断开，S2闭合则R1、L、电流表与电源串联，V1测量电源电压V2测量R1电压，小灯泡正常发光则电流表示数为

由上述分析可知
U灯+UR1=U电源
U电源：UR1=3∶2
结合串联电路各用电器电压之比等于其电阻之比可得
U灯∶UR1=R灯∶R1=1∶2
即
R1=2R灯=2×10Ω=20Ω
(3)当开关S1、S3断开，S2闭合小灯泡正常发光则小灯泡电压为4V
UR1=2U灯=2×4V=8V
则可算得
U电源=4V+8V=12V
当S1、S3闭合S2断开时，电路中只有R2一个用电器，R2的功率可达到最大值，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中最大电流为0.6A，故滑动变阻器的最大功率可为

答：(1)小灯泡正常发光时的电阻是10Ω。
(2)R1的阻值是20Ω。
(3)在保证电路安全情况下，通过开关的断开和闭合，滑动变阻器的最大功率为7.2W。
20．（1）4:1；（2）90.75Ω；（3）105s
【详解】
解：（1）由图乙知，加热功率、保温功率分别为
P 加热=1600W、P 保温=400W
由P=UI 可得，这次电热水壶加热和保温时的电流之比

（2）当开关 S 接 1 时电路为 R1 的简单电路，当开关 S 接 2 时 R1 与 R2 串联， 因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，所以，当开关 S 接 1 时，电路的总电阻最小，由 可知，电路的总功率最大，处于加热挡，同理可知，当开关 S 接 2 时处于保温挡，则由可得电阻 R1的阻值

由可得保温时电路的总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值
R2=R总-R1=121-30.25Ω=90.75Ω
（3）水温从22°C升至 52°C时水吸收的热量

由可得，电热水壶消耗的电能

额定电压下电热水壶的功率为 1600W，由可得，需要的加热时间

答：（1）这次电热水壶加热和保温时的电流之比是 4:1；
（2）电阻 R2 的阻值是 90.75Ω；
（3）在额定电压下给 1.2kg 的水加热，使水温从22°C升至 52°C，需要的加热时间为 105s。
21．（1）96.8Ω；（2）672s；（3）500r
【详解】
(1)当电热水壶处于高档时，总功率最大，由P=可知，此时总电阻最小，则此时两电阻并联，已知R1=R2，且并联时各支路两端的电压相等，由P=可知两电阻消耗的功率相等，即P1=P2，所以高温档的加热功率
P=P1+P2
则
P1=P=1000W=500W
由P=可得，发热电阻R1的阻值为
R1===96.8
(2)水吸收的热量为
Q=c水mt=4.2J/(kg2kg(100)=6.72J
不计热量损失，则消耗的电能
W=Q=6.72J
由W=Pt可得，加热需要的最短时间
t===672s
(3)高温档下，10分钟消耗的电能
W=t=1000W1060s=6J=kWh
电能表表盘转
n=3000r/kWhkWh=500r
答：(1) 发热电阻R1的阻值为96.8；
(2)需要的最短时间是672s；
(3)电能表表盘转500r。
22．（1）48.4Ω；（2）140s；（3）121Ω
【详解】
解：R1单独工作时，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，电热水器处于低温挡，R1、R2并联工作时，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，电热水器处于高温挡。
（1）电热丝R1的电阻为

（2）电热丝R2的电功率为

电热水器处于高温挡时，正常工作功率为
P=P1+P2=1000W+500W=1500W
1kg的水温度升高50℃吸收的热量为
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×50℃=2.1×105J
由于电热丝产生的热量全部被水吸收，则利用高温挡需要加热的时间为

（3）要求正常工作时高温挡的功率为900W，小于R1的电功率，所以应改变R1的阻值，此时R1的电功率为
P1′=P′-P2=900W-500W=400W
R1阻值应该改为

答：（1）电热丝R1的电阻为48.4Ω；
（2）利用高温挡将1kg的水温度升高50℃需要140s；
（3）需要改变R1的阻值，其阻值应该改为121Ω。
23．(1)；(2)324J
【详解】
解：(1)R1与R2并联

通过电阻R1的电流为0.9A。
(2)R1与R2并联，
I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A
W2=UI2t=9V×0.6A×60s=324J
电流通过R2所做的电功为324J。
答：(1)通过电阻R1的电流为0.9A。
(2)电流通过R2所做的电功为324J。
24．(1)2.5W；(2)见解析；(3)①见解析；②9V，20Ω
【详解】
解：(1)当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率是

(2)由电路图可知，两个电阻是并联的，各支路电压都等于电源电压，因为滑动变阻器上标有“2A”的字样，所以当滑动变阻器电流达到最大额定电流时，此时滑动变阻器的阻值调至允许的最小阻值，若电源电压为U，则此时滑动变阻器的最小阻值为，即R2连入电路阻值的取值范围为～最大阻值，所以滑动变阻器的取值范围取决于电路中的电源电压。
(3)①若电流表在所在的支路上，移动滑动变阻器时，电流表示数不变，不符合题意；若电流表在所在支路上，所在支路的电压不变，在电压一定时，电流与电阻成反比，当变阻器阻值从R0增大为2R0时，电阻变为原来的两倍，电流应变为原来的二分之一，但实际上电流表示数从1.9A减小为1.4A，因此不符合题意；所以电流表是接在干路上。
②当电流为1.9A时，由欧姆定律得

当电流为1.4A时，由欧姆定律得

可解得电源电压U=9V，电流表示数能达到最小值时滑动变阻器电阻最大，此时通过定值电阻的电流为

滑动变阻器的电流为

滑动变阻器的最大电阻为

答：(1)当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率是2.5W；
(2)在确保电路安全情况下，移动滑片R2连入电路阻值的取值范围取决于电路中的电源电压，理由见解析；
(3)①电流表所接位置为干路，理由见解析；
②电源电压为9V，变阻器R2的最大值为20Ω。
25．(1)6W；(2)12V；(3)320J
【详解】
(1)小灯泡L上标有“6V 6W”的字样，根据可知小灯泡L正常发光时的电阻为

(2)当只闭开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时接入最大阻值，变阻器与灯泡串联，小灯泡L的实际功率为3.2W，由图可知此时电路中的电流为0.8A，灯泡两端电压为4V，则电源电压为

(3)只闭合开关S、S2，两电阻串联，根据可知，当电路中电流最小，即电阻最大时产生的热量最小，此时滑动变阻器接入最大阻值，电路中的电流为

则100s内电流通过产生的热量为

答：(1)小灯泡L正常发光时的电阻为6W；
(2)电源电压为12V；
(3)只闭合开关S、S2，100s内电流通过产生的最少热量为320J。
26．(1)36000J；(2)C、D接通A、B，4.5A；(3)55Ω
【详解】
解：(1)电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能
W=Pt=120W×5×60s=36000J
(2)当开关旋到：接通A时，电路中只有电热丝工作；接通B时，电路中只有电动机工作，此时吹冷风；接通AB时，电动机与电热丝并联在电路中，即吹热风时，电路通过的电流最大，电功率最大，电路的最大总电流

(3)吹冷风时，通过电动机的电流

那么通过电热丝的电流
I=I热-I冷=4.5A-0.5A=4A
则电热丝正常工作时的电阻

答：(1)当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是36000J；
(2)当开关旋至C、D分别接通A、B时，电吹风正常工作的功率最大，此时电路的总电流是4.5A；
(3)电热丝在正常工作时的电阻为55Ω。
27．(1)0.3A；(2)3240J；(3)
【详解】
(1)灯泡正常发光时的电流为

(2)闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好能正常发光，R1的电压为

通电5min电阻R1产生的热量为

(3) R2的最小功率为

R1的电阻为

此时R1的电流为

R2的最大电流为

R2的最大功率为

R2允许消耗的电功率的范围为。
答：(1)灯泡正常发光时的电流为0.3A。
(2)闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好能正常发光。通电5min电阻R1产生的热量是3240J。
(3)S、S1、S2均闭合时， R2允许消耗的电功率的范围为。
28．(1)900m；(2)22.5kW·h
【详解】
解：(1)该桥面长度为

(2)行驶30min电动机消耗的电能为

答：(1)该桥面长度为；
(2)行驶30min电动机消耗的电能为。
29．(1)1210W；(2)160Ω；(3)640s
【详解】
解：(1)当S接a时，仅R1接入电路，电路总电阻较小，功率较大，为加热状态。由丁图可知，养生壶实际电压U实=200V，加热时间t=12min，即0.2h，所耗电费0.1元。则养生壶消耗的电能为

实际加热功率为

则R1阻值为

养生壶的额定加热功率为

(2)当S接b时，两电热丝串联，电路总电阻较大，功率较小，为保温状态。总电阻为

电阻R2的阻值为

(3)药液吸收的热量为
Q吸=c液mΔt=4×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.4×105J
不计热量损失时所需时间最少，则需要时间



答：(1)养生壶的额定加热功率为1210W；
(2)电阻R2的阻值为160Ω；
(3)若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从18℃加热至98℃，至少需要640s。