2023年中考物理专题复习 电能与电功率计算

这是一份2023年中考物理专题复习 电能与电功率计算，共32页。试卷主要包含了5VD．2V，6W，6A，5W等内容，欢迎下载使用。
2023年中考物理专题复习 电能与电功率计算
1.（2021成都模拟）如图所示，电源电压为 9V，电阻 R 为 10Ω，S 闭合时电阻 R 每分钟消耗电能 54J，灯泡 L 的额定功率是 1.8W，若灯泡电阻不变，则灯泡的额定电压为（ ）

A．4V B．6V C．2.5V D．2V
2.（2021深圳模拟）如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，当滑动变阻器的滑片P位于最下端时，闭合开关S。下列说法正确的是（   ）

A. 此时电压表的示数为10V                                 B. 当滑片P向上移动时，电压表示数变大
C. 滑动变阻器接入电路的阻值不能小于10Ω       D. R1消耗的最大电功率为3.6W
3.（2021成都模拟）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。只闭合开关 S1 时，将滑动变阻器的滑片移至最左端， 电流表 A1 的示数为 1.2A，再将滑片移至最右端，电压表 V2 的示数变化了 4V，电流表 A1 的示数变化了 0.8A；只闭合开关 S1、S2 时，电路消耗的功率为 P，只闭合开关 S1、S3 时，电路消耗的功率为 P'．已知 P：P'＝1：2．若将开关 S1、S2 和 S3 都闭合，则下列说法不正确的是（ ）

A．R1、R3 的阻值分别为 2.5Ω、5Ω
B．电压表 V1 的示数始终为 18V
C．电流表 A2 最小示数为 0.6A
D．电路消耗的最小功率为 108W
4.（2021重庆二模）如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关后，当滑片P移至变阻器中点位置时，小灯泡恰好正常发光；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.35A，电压表示数变化了2V。针对这个过程，下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为10V
B．滑动变阻器的最大阻值为1Ω
C．电路允许消耗的最大功率为5.5W
D．小灯泡消耗的功率变化了0.2W
5.(2021贵阳模拟）如图所示，电源电压保持12 V不变，小灯泡L上标有“6 V　3 W”字样，滑动变阻器最大阻值R＝60 Ω。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )

A.开关S断开时，电压表没有示数
B．开关S闭合后移动滑片P，当电压表的示数减少1 V时，滑动变阻器两端的电压就增加1 V
C．开关S闭合后，灯泡L的最小电功率约为0.48 W
D．灯泡L正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为6 W
6.（2021深圳模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，R1 是定值电阻。在开关 S 闭合，滑动变阻器 R2 的滑片 P 由最右端向左移动的过程中，两电表示数变化情冴如图乙所示，下列说法正确的是(   )

A. 滑动变阻器 R2 的最大阻值是 30Ω                      B. 电源电压是 15V
C. R1 的阻值是 10Ω                                                D. 该电路消耗的最小电功率为 4.5W
7. （2021芜湖模拟）有一直流电动机，当其两端电压为1V时不转，通过线圈的电流为2A；当其两端电压为10V时正常转动，通过线圈电流为1A，则电动机正常工作1min输出的机械能是______J。
8. （2021芜湖模拟）如图所示是标有“6V 6W”和“6V 3W”字样的甲、乙两只灯泡的I﹣U特性曲线，现将甲、乙两灯串联在8V的电源上，两只灯泡消耗的总功率是___________W。

9.（2021百色模拟）如图所示的电路中，电源电压U＝6 V，电阻R1＝6 Ω，电阻R2＝4 Ω。只闭合S2，通电10 s的时间内电流通过R2产生的电热是 J；整个电路消耗的最大电功率和最小电功率之比为 。

10．（2021贵阳模拟）如图所示电路，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，电流表量程为0～0.6A。闭合开关，当滑片位于中点时，电路总功率为1.8W，当滑片滑至b端时，电路总功率为1.2W，在确保电路安全的情况下，R1的最大功率为________W，R2的最大功率为________W。

11.（2021无锡模拟）如图所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220V，额定功率为 1kW。这种便携式挂烫机是利用了电流的_____效应工作的。若将水箱中质量为 250g 的水从 20℃加热到 100℃，则水吸收的热量是_____J。若不考虑能量损失，挂烫机需要加热____s。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）]

12.(2021贵阳模拟）如图所示的电路中，L1、L2为两个阻值恒定的灯泡，甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置。在甲、乙位置分别接入量程不同的某种电表，只闭合开关S1，两灯均发光，两电表指针偏转角度相同。断开开关S1，在甲、乙位置分别接另一种电表，闭合开关S1和S2，两灯均发光，则此时灯泡L1与L2的电功率之比为____。

13．（2021广东模拟）如图甲所示，把电阻R与灯L接在3V的电源上，电阻R与灯L的U﹣I图像如图乙所示。当S闭合时，灯L的电阻为　 　Ω，电路消耗的功率为　 　W，通电2min电阻R产生的热量为　 　J。

14.（2021成都模拟）如图所示是某款电热水器的电路原理图。R1、R2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触两个相邻触点，实现冷水挡、温水挡、热水挡之间的切换。当开关同时接触 2、3 触点时电热水器处于 （选填“冷水档”、“温水挡”或“热水挡” 工作状态。若 R2＝2R1，电热水器在温水挡正常工作时电功率为2000W，则它在热水挡正常工作 1min 消耗的电能为 J。

15.(2021贵阳模拟）如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R2阻值为20 Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5 A，电流表A2的示数为0.3 A。求：
(1)通电20 s电阻R2消耗的电能；
(2)电源两端的电压；
(3)电阻R1的阻值。



16.（2021深圳模拟）某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：

（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温档时，通过R1的电流；
（3）R2的阻值。


17.（2021昆明二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。已知R1＝10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω 2A”字样，电流表A1选择量程0﹣3A，A2选择量程0﹣0.6A，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表A1的示数为0.2A，电压表V的示数为6V．求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）当只闭合开关S1，滑片P在最右端时，1min内电流通过R2产生的热量；
（3）当开关S1、S2和S3都闭合时，该电路消耗的最大电功率。



18.（2021潍坊二模）有一种WSJ﹣60型号电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）电热壶正常工作时的电阻。
（2）烧开一壶水吸收的热量。
（3）电热壶正常工作5min消耗电能。
（4）电热壶的效率是多少？
型号
WSJ﹣60
额定电压
220V
额定功率
800W
水壶容积
500mL



19.（2021成都模拟）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻 R1＝120Ω滑动变阻器 R2 上标有“50Ω、1A”，电压表的量程选用“0〜3V”。断开 S2，闭合 S 和 S1，滑片 P 移到 B 端，灯泡刚好正常发光。

（1）将滑片 P 移到 B 端，三个开关都闭合，lmin 内电路消耗的电能是多少？
（2）断开 S1，闭合 S 和 S2，在安全前提下，调节滑片 P 的过程中，电路消耗的最小功率是多少？


20.（2021芜湖模拟）如图甲、乙所示是某型号电热炉和它的电路结构简图，R1、R2均为发热电阻，通过控制挡位开关Sa和Sb，可以获得四挡加热功率。已知当开关Sb断开，Sa与触点1接通时电热炉的功率为1100W；开关Sb断开，Sa与触点2接通时电热炉的功率为550W．不计温度对R1、R2阻值的影响，则：

（1）R1与R2的阻值分别为多大。
（2）要使电热炉的总功率最大，开关Sa和Sb应该处于什么状态。
（3）如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗多少电能？


21．（2021广东模拟）图甲是一种电子测温仪，图乙是其内部简化电路图。测温仪探头内有一热敏电阻Rt，其阻值随温度变化关系如图丙所示。R为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为200Ω，允许通过的最大电流为0.3A。电流表的量程为0～0.02A，电源电压恒为6V。求：
（1）某次测试时，将电阻箱的阻值调到200Ω，发现电流表示数为0.01A，电路的总功率是多少？
（2）此时环境温度是多少？
（3）若环境温度为40℃，为保证电流表安全，电阻箱允许接入电路的最小值是多少？



22.（2021重庆二模）如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，当开关S与触点1连接时为加热状态，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到触点2为保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min，S自动切换触点2，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5圈。求：
（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。
（2）电饭锅的保温功率。
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。



23.（2021海口模拟）图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
（2）R1的阻值。

（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。


24.（2021百色模拟）图甲为某新型电饭煲，额定电压为220 V。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，以得到食物最佳的营养和口感。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220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：

(1)0～30 min，电饭煲产生的总热量。
(2)S和S1均闭合，电路中的总电流。
(3)电热丝R2的阻值。
(4)当用电高峰期，实际电压只有200 V，则从开始工作到S1第一次自动断开，使用该电饭煲的实际电功率为多少？(计算结果取整数)


25.（2021重庆二模）如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同的速度v＝1m/s匀速运动，产品的质量m＝0.8kg。计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻。当激光射向R1时，R1阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大。闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙所示。（g取10N/kg）

（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向。
（2）求该产品的密度以及每个产品对传送带的压强的大小。
（3）已知电源电压U＝3V，R2＝1kΩ，请在图丙中画出0﹣﹣0.8s内光敏电阻R1消耗的电功率P随时间t变化的图线。
2023年中考物理专题复习 电能与电功率计算参考答案
1.（2021成都模拟）如图所示，电源电压为 9V，电阻 R 为 10Ω，S 闭合时电阻 R 每分钟消耗电能 54J，灯泡 L 的额定功率是 1.8W，若灯泡电阻不变，则灯泡的额定电压为（ ）

A．4V B．6V C．2.5V D．2V
【答案】B
2.（2021深圳模拟）如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，当滑动变阻器的滑片P位于最下端时，闭合开关S。下列说法正确的是（   ）

A. 此时电压表的示数为10V                                 B. 当滑片P向上移动时，电压表示数变大
C. 滑动变阻器接入电路的阻值不能小于10Ω       D. R1消耗的最大电功率为3.6W
【答案】A,C,D
3.（2021成都模拟）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。只闭合开关 S1 时，将滑动变阻器的滑片移至最左端， 电流表 A1 的示数为 1.2A，再将滑片移至最右端，电压表 V2 的示数变化了 4V，电流表 A1 的示数变化了 0.8A；只闭合开关 S1、S2 时，电路消耗的功率为 P，只闭合开关 S1、S3 时，电路消耗的功率为 P'．已知 P：P'＝1：2．若将开关 S1、S2 和 S3 都闭合，则下列说法不正确的是（ ）

A．R1、R3 的阻值分别为 2.5Ω、5Ω
B．电压表 V1 的示数始终为 18V
C．电流表 A2 最小示数为 0.6A
D．电路消耗的最小功率为 108W
【答案】ABC
4.（2021重庆二模）如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关后，当滑片P移至变阻器中点位置时，小灯泡恰好正常发光；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.35A，电压表示数变化了2V。针对这个过程，下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为10V
B．滑动变阻器的最大阻值为1Ω
C．电路允许消耗的最大功率为5.5W
D．小灯泡消耗的功率变化了0.2W
【答案】C
5.(2021贵阳模拟）如图所示，电源电压保持12 V不变，小灯泡L上标有“6 V　3 W”字样，滑动变阻器最大阻值R＝60 Ω。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )

A.开关S断开时，电压表没有示数
B．开关S闭合后移动滑片P，当电压表的示数减少1 V时，滑动变阻器两端的电压就增加1 V
C．开关S闭合后，灯泡L的最小电功率约为0.48 W
D．灯泡L正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为6 W
【答案】B
6.（2021深圳模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，R1 是定值电阻。在开关 S 闭合，滑动变阻器 R2 的滑片 P 由最右端向左移动的过程中，两电表示数变化情冴如图乙所示，下列说法正确的是(   )

A. 滑动变阻器 R2 的最大阻值是 30Ω                      B. 电源电压是 15V
C. R1 的阻值是 10Ω                                                D. 该电路消耗的最小电功率为 4.5W
【答案】A,B,D
7. （2021芜湖模拟）有一直流电动机，当其两端电压为1V时不转，通过线圈的电流为2A；当其两端电压为10V时正常转动，通过线圈电流为1A，则电动机正常工作1min输出的机械能是______J。
【答案】570
8. （2021芜湖模拟）如图所示是标有“6V 6W”和“6V 3W”字样的甲、乙两只灯泡的I﹣U特性曲线，现将甲、乙两灯串联在8V的电源上，两只灯泡消耗的总功率是___________W。

【答案】4
9.（2021百色模拟）如图所示的电路中，电源电压U＝6 V，电阻R1＝6 Ω，电阻R2＝4 Ω。只闭合S2，通电10 s的时间内电流通过R2产生的电热是 J；整个电路消耗的最大电功率和最小电功率之比为 。

【答案】14.4；25∶6。
10．（2021贵阳模拟）如图所示电路，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，电流表量程为0～0.6A。闭合开关，当滑片位于中点时，电路总功率为1.8W，当滑片滑至b端时，电路总功率为1.2W，在确保电路安全的情况下，R1的最大功率为________W，R2的最大功率为________W。

【答案】2.5；0.9。
11.（2021无锡模拟）如图所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220V，额定功率为 1kW。这种便携式挂烫机是利用了电流的_____效应工作的。若将水箱中质量为 250g 的水从 20℃加热到 100℃，则水吸收的热量是_____J。若不考虑能量损失，挂烫机需要加热____s。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）]

【答案】热 84000 84
12.(2021贵阳模拟）如图所示的电路中，L1、L2为两个阻值恒定的灯泡，甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置。在甲、乙位置分别接入量程不同的某种电表，只闭合开关S1，两灯均发光，两电表指针偏转角度相同。断开开关S1，在甲、乙位置分别接另一种电表，闭合开关S1和S2，两灯均发光，则此时灯泡L1与L2的电功率之比为____。

【答案】4∶1
13．（2021广东模拟）如图甲所示，把电阻R与灯L接在3V的电源上，电阻R与灯L的U﹣I图像如图乙所示。当S闭合时，灯L的电阻为　 　Ω，电路消耗的功率为　 　W，通电2min电阻R产生的热量为　 　J。

【答案】10；1.8；108。
14.（2021成都模拟）如图所示是某款电热水器的电路原理图。R1、R2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触两个相邻触点，实现冷水挡、温水挡、热水挡之间的切换。当开关同时接触 2、3 触点时电热水器处于 （选填“冷水档”、“温水挡”或“热水挡” 工作状态。若 R2＝2R1，电热水器在温水挡正常工作时电功率为2000W，则它在热水挡正常工作 1min 消耗的电能为 J。

【答案】.温水挡；1.8×105
15.(2021贵阳模拟）如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R2阻值为20 Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5 A，电流表A2的示数为0.3 A。求：
(1)通电20 s电阻R2消耗的电能；
(2)电源两端的电压；
(3)电阻R1的阻值。

【答案】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；
(1)通电20 s电阻R2消耗的电能为：
W＝U2I2t＝I22R2t＝(0.3 A)2×20 Ω×20 s＝36 J；
(2)由I＝可得，R2两端的电压：
U2＝I2R2＝0.3 A×20 Ω＝6 V，
因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压，所以电源电压：U＝U2＝6 V；
(3)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－I2＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1的阻值：
R1＝＝＝30 Ω。
16.（2021深圳模拟）某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：

（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温档时，通过R1的电流；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）解：由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1 =484 W ，加热时间t1 = 300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能W1=P1t1=484 W × 300s=1.452×105J
加热档阶段消耗的电能为1.452×105J
答：饮水机处于加热档阶段消耗的电能为1.452×105J；
（2）解：只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2 =44 W，流过R1的电流I2= P2U = 44 W220V =0.2A
流过R1的电流为0.2A。
答：饮水机处于保温档时，通过R1的电流为0.2 A；
（3）解：当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P= U2R 得R2的阻值R2= U2P = (220V)2440 W =110Ω
R2的阻值为110Ω。
答：R2的阻值为110Ω。
17.（2021昆明二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。已知R1＝10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω 2A”字样，电流表A1选择量程0﹣3A，A2选择量程0﹣0.6A，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表A1的示数为0.2A，电压表V的示数为6V．求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）当只闭合开关S1，滑片P在最右端时，1min内电流通过R2产生的热量；
（3）当开关S1、S2和S3都闭合时，该电路消耗的最大电功率。

【答案】（1）当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最左端时，为R1的简单电路，电流表A1测电路的电流电流表，电压表测电源电压，A1的示数为0.2A，电压表V的示数为6V，
由欧姆定律得，电阻R2的阻值；
R2＝＝＝30Ω；
（2）当只闭合开关S1，滑片P在最右端时，R2与变阻器的最大电阻串联，
由电阻的串联和欧姆定律，电路的电流为：
I2＝＝＝0.12A，
1min内电流通过R2产生的热量：
Q＝W＝I22R2t＝（0.12A）2×30Ω×60s＝25.92J；
（3）当开关S1、S2和S3都闭合时，R1与变阻器并联，A2测变阻器的电流，A1测干路电流，
由欧姆定律得，通过R1的电流为：
I1′＝＝＝0.6A，
因电流表A1选择量程0～3A，A2选择量程0～0.6A，当A2示数最大时，该电路消耗的电功率最大；
此时变阻器连入电路的电阻为：
R′滑＝＝＝10Ω，
由并联电路电流的规律得，干路电流为：
I＝0.6A+0.6A＝1.2A。
该电路消耗的最大电功率：
P＝UI＝6V×1.2A＝7.2W。
答：（1）电阻R2的阻值为30Ω；
（2）当只闭合开关S1，滑片P在最右端时，1min内电流通过R2产生的热量为25.92J；
（3）当开关S1、S2和S3都闭合时，该电路消耗的最大电功率为7.2W。
18.（2021潍坊二模）有一种WSJ﹣60型号电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）电热壶正常工作时的电阻。
（2）烧开一壶水吸收的热量。
（3）电热壶正常工作5min消耗电能。
（4）电热壶的效率是多少？
型号
WSJ﹣60
额定电压
220V
额定功率
800W
水壶容积
500mL

【答案】（1）电热壶正常工作时的电压U＝220V，功率P＝800W，
根据P＝可得电热壶正常工作时的电阻：
R＝＝＝60.5Ω；
（2）已知水壶容积V＝500mL＝500cm3＝5×10﹣4m3，
由ρ＝可得水的质量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×5×10﹣4m3＝0.5kg，
1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）
＝1.68×105J；
（3）由P＝可得，正常工作烧开一满壶水所消耗的电能：
W＝Pt＝800W×5×60s＝2.4×105J；
（4）电热壶的效率：
η＝×100%＝×100%＝70%。
答：（1）电热壶正常工作时的电阻为60.5Ω；
（2）水吸收的热量为1.68×105J；
（3）电热壶正常工作5min消耗电能为2.4×105J；
（4）电热壶的效率为70%。
19.（2021成都模拟）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻 R1＝120Ω滑动变阻器 R2 上标有“50Ω、1A”，电压表的量程选用“0〜3V”。断开 S2，闭合 S 和 S1，滑片 P 移到 B 端，灯泡刚好正常发光。

（1）将滑片 P 移到 B 端，三个开关都闭合，lmin 内电路消耗的电能是多少？
（2）断开 S1，闭合 S 和 S2，在安全前提下，调节滑片 P 的过程中，电路消耗的最小功率是多少？
【答案】（1）将滑片 P 移到 B 端，三个开关都闭合，lmin 内电路消耗的电能是 432J；
（2）断开 S1，闭合 S 和 S2，在安全前提下，调节滑片 P 的过程中，电路消耗的最小功率是 0.9W。
20.（2021芜湖模拟）如图甲、乙所示是某型号电热炉和它的电路结构简图，R1、R2均为发热电阻，通过控制挡位开关Sa和Sb，可以获得四挡加热功率。已知当开关Sb断开，Sa与触点1接通时电热炉的功率为1100W；开关Sb断开，Sa与触点2接通时电热炉的功率为550W．不计温度对R1、R2阻值的影响，则：

（1）R1与R2的阻值分别为多大。
（2）要使电热炉的总功率最大，开关Sa和Sb应该处于什么状态。
（3）如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗多少电能？
【答案】解：（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，电路为R1的简单的电路；
由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω；
当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，R1与R2串联；
由P＝可得，R1、R2串联后的总电阻：R串＝＝＝88Ω；
因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，所以R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝88Ω﹣44Ω＝44Ω；
（2）要使电热炉的总功率最大，由P＝可知，当电压一定时，电路中的总电阻最小，因此需使两电阻并联连接；
根据电路图可知，要使两电阻并联，需使开关Sb闭合，Sa与触点1接通；
（3）R1、R2并联后的总电阻：R并＝＝＝22Ω，
如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗的电能：W＝t＝×30×60s＝3.96×106J。
答：（1）R1与R2的阻值分别为44Ω、44Ω；
（2）要使电热炉的总功率最大，需使开关Sb闭合，Sa与触点1接通；
（3）如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗的电能为3.96×106J。
21．（2021广东模拟）图甲是一种电子测温仪，图乙是其内部简化电路图。测温仪探头内有一热敏电阻Rt，其阻值随温度变化关系如图丙所示。R为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为200Ω，允许通过的最大电流为0.3A。电流表的量程为0～0.02A，电源电压恒为6V。求：
（1）某次测试时，将电阻箱的阻值调到200Ω，发现电流表示数为0.01A，电路的总功率是多少？
（2）此时环境温度是多少？
（3）若环境温度为40℃，为保证电流表安全，电阻箱允许接入电路的最小值是多少？

【答案】解：由电路图可知，R1与Rt串联，电流表测电路中的电流。
（1）电路中电流表的示数I＝0.01A时，电路的总功率为：
P＝UI＝6V×0.01A＝0.06W；
（2）由I＝可知，电路的总电阻：
R总＝＝＝600Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，热敏电阻的阻值：
Rt＝R总﹣R1＝600Ω﹣200Ω＝400Ω，
由图丙可知，此时环境温度是20℃，
（3）由图丙可知，环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值Rt′＝200Ω，
由电流表的量程为0～0.02A可知，电路中的最大电流I大＝0.02A，
则电路的最小总电阻：
R总′＝＝＝300Ω，
所以，电阻箱接入电路中的最小阻值：
R′＝R总′﹣Rt′＝300Ω﹣200Ω＝100Ω。
答：（1）电路的总功率是0.06W；
（2）此时环境温度是20℃；
（3）若环境温度为40℃，为保证电流表安全，电阻箱允许接入电路的最小值是100Ω。
22.（2021重庆二模）如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，当开关S与触点1连接时为加热状态，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到触点2为保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min，S自动切换触点2，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5圈。求：
（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。
（2）电饭锅的保温功率。
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。

【答案】（1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；
当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；
由于电源电压一定，由P＝可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态；
按下开关S与触点1连接，加热10min，电饭锅消耗的电能：W加热＝UIt＝t＝×10×60s＝6.6×105J；
（2）当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，
3000r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
1min消耗的电能：W保温＝kW•h＝×3.6×106J＝6000J，
保温功率：P保温＝＝＝100W，
（3）用电高峰时，实际电压U实际＝220V×80%＝176V，
电饭锅加热状态的实际功率：P实际＝＝＝704W。
答：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能为6.6×105J；
（2）电饭锅的保温功率为100W；
（3）用电高峰时，电饭锅加热状态的实际功率为704W。
23.（2021海口模拟）图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
（2）R1的阻值。

（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW•h）”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。
【答案】解：（1）由P＝可得，电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功：
W＝P低t＝400W×10×60s＝2.4×105J；
（2）由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P＝可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；开关接2时，只有R1接入电路，电阻小，由P＝可知功率大，电烤箱处于高温挡；
处于低温挡时，电路的总电阻：R＝＝＝121Ω；
则R1的阻值：R1＝R﹣R2＝121Ω﹣72.6Ω＝48.4Ω；
（3）指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：
W＝81×kW•h＝0.027kW•h，
工作时间：
t＝2min＝h，
则电烤箱在高温挡的实际功率：
P＝＝＝0.81kW＝810W；
根据P＝可得，此时家庭电路两端的实际电压：
U＝＝＝198V。
答：（1）电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功为2.4×105J；
（2）R1的阻值为48.4 Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V。
24.（2021百色模拟）图甲为某新型电饭煲，额定电压为220 V。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，以得到食物最佳的营养和口感。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220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：

(1)0～30 min，电饭煲产生的总热量。
(2)S和S1均闭合，电路中的总电流。
(3)电热丝R2的阻值。
(4)当用电高峰期，实际电压只有200 V，则从开始工作到S1第一次自动断开，使用该电饭煲的实际电功率为多少？(计算结果取整数)
【答案】解：(1)当开关S和S1都闭合时，R1与R2并联，电饭煲的功率较大；闭合开关S，断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小。由图丙可知，工作30 min中，功率P1＝660 W时的时间t1＝15 min＝900 s，功率P总＝880 W时的时间t2＝15 min＝900 s，由Q＝W＝Pt可得，0～30 min内电饭煲产生的总热量Q＝Q1＋Q2＝W1＋W2＝P1t1＋P总t2＝660 W×900 s＋880 W×900 s＝1.386×106 J。
(2)S和S1均闭合时，R1和R2并联，由图丙可知，P总＝880 W，由P＝UI得，电路中的总电流I总＝＝＝4 A。
(3)闭合开关S，断开S1时，电路为R1的简单电路，P1＝660 W；开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，所以R2的功率P2＝P总－P1＝880 W－660 W＝220 W，由P＝可得，R2的阻值R2＝＝＝220 Ω。
(4)由P＝得，电饭煲以最大功率工作时，电路中的总电阻R＝＝＝55 Ω，则从开始工作到S1第1次自动断开，该电饭煲的实际电功率P实＝＝≈727 W。
25.（2021重庆二模）如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同的速度v＝1m/s匀速运动，产品的质量m＝0.8kg。计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻。当激光射向R1时，R1阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大。闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙所示。（g取10N/kg）

（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向。
（2）求该产品的密度以及每个产品对传送带的压强的大小。
（3）已知电源电压U＝3V，R2＝1kΩ，请在图丙中画出0﹣﹣0.8s内光敏电阻R1消耗的电功率P随时间t变化的图线。
【答案】
（1）不计空气阻力，由题知，产品在水平传送带上与传送带以相同的速度v＝1m/s匀速运动，所在产品受到平衡力作用，即重力和传送带的支持力，
所以支持力F＝G＝mg＝0.8kg×10N/kg＝8N，方向与重力方向相反，竖直向上；
（2）由图甲知，R1、R2串联，
由题知，当射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大，所以电路中电阻较大，电源电压一定，由I＝知电路中电流变小，
由图乙图象知，被挡住光线的时间t＝0.3s﹣0.2s，＝0.1s，
由v＝可得立方体产品的连长L＝vt＝1m/s×0.1s＝0.1m，
由密度公式可得产品的密度ρ＝＝＝0.8×103kg/m3；
产品对传送带压力大小等于产品重力，由压强公式可得产品对传送带的压强：p＝＝＝＝800Pa；
（3）当激光射向R1时，R1阻值变小，电路中电流较大，由图象知，I＝2mA＝0.002A，
由串联电路特点和欧姆定律可得此时R1的电压：U1＝U﹣U2＝U﹣IR2＝3V﹣0.002A×1000Ω＝1V，
所以此时R1的功率：P1＝U1I＝1V×0.002A＝0.002W，
电路中光线会被产品挡住，R1阻值变大，电路中电流较小，由图象知，I′＝1mA＝0.001A，
此时R1的电压：U1′＝U﹣U2′＝U﹣I′R2＝3V﹣0.001A×1000Ω＝2V，
所以此时R1的功率：P1′＝U1′I′＝2V×0.001A＝0.002W，
所以R1的功率保持0.002W不变，由此画出图象如下图所示：

答：（1）不计空气阻力，传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力为08N，方向竖直向上。
（2）该产品的密度为0.8×103kg/m3，每个产品对传送带的压强为800Pa。
（3）见上图。