题型07 电能、电功率的理解及简单计算-备战2024年中考物理真题题源解密
展开中考命题专家命制高考试题时绝非凭空杜撰,必有命题的原始模型(“题根”)和命题着力点(“题眼”),对“题根”与“题眼”进行深入的探求与拓展可构造出高考母题。
命题人拿来千变万化为难你们的历年真题,本质上也是从这有限的母题中衍生出来的。母题的重要性不言而喻。
重难题型突破
题型07 电能、电功率的理解及简单计算
电能、电功率、焦耳定律是电学的重要内容,在中考考题重占有很大比重。电能、电功率、焦耳定律的考查在各种题型中均有出现,如选择题、填空题、实验探究题、计算题和综合题里面均会有所涉及。这部分内容难度较大,往往与欧姆定律相结合,考查综合分析和解决问题的能力。
1.(2023·青岛)有一块手机用的电池,上面标明电压为 3.7V,容量为 4000 mA·h,它充满电后大约储存的电能为( )
A.5.3×104JB.5.3×107J
C.14.8JD.14.8kW·h
【答案】A
【解析】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2023·临沂)将一只“6V 3W”的小灯泡与一个阻值为的电阻串联后接到12V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率( )
A.大于3WB.等于3WC.小于3WD.无法确定
【答案】B
【解析】由题意可知小灯泡的电阻为
小灯泡与一个阻值为的电阻串联,所以电路的电流为
所以小灯泡的实际功率为
故选B。
3.(2023·西藏)如图所示,电源两端电压恒为,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,开关闭合后,滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点的过程中,下列选项正确的是( )
A.电流表的示数变小B.电流表示数的最大值与最小值之比是
C.电路中的最大功率是D.通电,电阻消耗的电能是
【答案】C
【解析】A.由图可知,电阻R1和变阻器R并联,电流表测量干路中的电流,开关闭合后,滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由电阻的并联可知电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片在中点时,电路的总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,电流表的示数最大,最大值
滑动变阻器的滑片在最右端时,变阻器连入电路的电阻最大,由电阻的并联可知电路的总电阻最大,由可知电路中的电流最小,电流表的示数最小值
电流表示数的最大值与最小值之比
故B错误;
C.电路中的最大功率是P大=UI大=12V×1.8A=21.6W
故C正确;
D.通电,电阻消耗的电能是
故D错误。
故选C。
4.(2023·巴中)在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=20Ω,R2=30Ω,下列说法正确的是( )
A.R1和R2两端的电压之比为1:3
B.电流表A1和A2的示数之比为3:2
C.相同时间内,R1和R2消耗的电功率之比为3:1
D.相同时间内,R1和R2消耗的电功之比为3:1
【答案】B
【解析】A.由电路图可知,电阻R1和R2串联,电流表A1测量通过R1和电流,电流表A2测量通过R2和电流。由并联电路电压特点可知,R1和R2两端的电压均等于电源电压,则R1和R2两端的电压之比为1:1,故A错误;
B.由可知,电流表A1和A2的示数之比
故B正确;
C.由可知,相同时间内,R1和R2消耗的电功率之比
故C错误;
D.由可知,相同时间内,R1和R2消耗的电功之比
故D错误。
故选B。
5.(2023·常德)如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息,当电吹风正常工作且吹热风时,两条支路电流之比为( )
A.IR∶IM=9∶1B.IR∶IM=1∶9C.IR∶IM=8∶1D.IR∶IM=1∶8
【答案】C
【解析】由电路图可知,两开关都闭合时,电动机和电阻并联,电吹风吹热风,由并联电路的特点可知,吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等,则吹热风时,加热电阻的电功率PR=P加热﹣PM=900W﹣100W=800W
两条支路电流之比
故选C。
6.(2023·深圳)已知,,琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起,则( )
A.图甲中R1与R2的电流比B.图乙中R1与R2的电压比
C.图甲与图乙的总功率比D.图甲与图乙的总功率比
【答案】C
【解析】A.图甲中两电阻串联,根据串联电路中电流处处相等可知,通过与的电流相等,即
故A不符合题意;
B.图乙中两电阻并联,根据并联电路的电压规律可知, 与两端的电压相等,则
故B不符合题意;
CD.根据电功率的公式
可得,
图甲与图乙的总功率比
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7.(2023·龙东)标有“6V;3W”和“6V;6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( )
A.通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C.灯L2和L1的发光亮度相同
D.能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B
【解析】A.两个灯泡的额定电流分别为,
两个灯泡的电阻,
将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1,故A错误;
B.灯L1和L2两端的电压之比为
故B正确;
CD.将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,使其中一个灯正常发光,因为L1的额定电流小于L2的额定电流,所以通过电路的电流是0.5A,L1正常发光,L2不能正常发光,两个灯泡发光亮度不同,故CD错误。
故选B。
8.(2023·济宁)图是灯泡L的I-U图像,结合图像分析,下列选项正确的是( )
A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时,其实际功率为0.72W
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端,电路的总功率为0.24W
D.将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端,电路的总电阻为6Ω
【答案】D
【解析】A.由图可知,灯泡L的I-U图像是一条曲线,说明通过它的电流与电压不成正比关系,,故A错误;
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时,由图像可知,灯泡L两端的电压略小于2.4V,根据
可得小灯泡的实际功率小于0.72W,故B错误;
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端,根据串联分压的规律,各小灯泡分得的电压为1.2V,由图像可知,此时电路中的电流为0.2A,则电路的总功率为
故C错误;
D.将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端,由图可知,此时小灯泡的电流为0.4A,根据欧姆定律,可得小灯泡的阻值为
电路中总阻值为
故D正确。
故选D。
9.(2023·南充)如图所示为电阻R1和R2的I—U图像,下列说法正确的是( )
A.R2的阻值为10Ω
B.两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C.将两电阻串联接入电路,通电后,R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D.将两电阻并联接入电路,通电1分钟,电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
【答案】D
【解析】A.由图像可知,R2两端电压为1V时,电流为0.2A,则R2的阻值
R1两端电压为2V时,电流为0.2A,则R1的阻值
故A错误;
B.两电阻串联的总阻值
两电阻并联的总阻值
则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2,故B错误;
C.将两电阻串联接入电路,通电后,由串联分压特点可得,R1两端电压与R2两端电压之比
故C错误;
D.将两电阻并联接入电路,各支路电压等于电源电压,通电1分钟,电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比
故D正确。
故选D。
10.(2023·潜江、天门、仙桃、江汉)某款电热杯有高、中、低三档,简化电路如图所示,S1、S2不能同时闭合,R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时,电路中的电流为2A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.只闭合S1、S3时,电热杯处于低温档
C.只闭合S3时,电热杯工作1min产生的热量为600J
D.加热100g水,水温由25°C升高到35°C,水吸收的热量为420J
【答案】C
【解析】A.如图所示,只闭合S3时,电路中只有R1,已知此时电路中的电流为2A,R1的阻值为2.5Ω,则电源电压为U=I1R1=2A×2.5Ω=5V
故A错误;
B.根据公式可知,电源电压不变,电路中的总电阻越大,功率越小,当只闭合开关S2时,定值电阻R1和R2串联,电路中的总电阻最大,功率最小,为低温档;当只闭合S1和S3时,定值电阻R1和R2并联,电路中的总电阻最小,功率最大,为高温档;当只闭合S2时,电路中只有R1,小于两电阻的串联,大于两电阻的并联,大于最小功率,小于最大功率,为中温档,故B错误;
C.只闭合S3时,电路中只有R1,已知此时电路中的电流为2A,R1的阻值为2.5Ω,则电热杯工作1min产生的热量为Q=I12R1t=(2A)2×2.5Ω×60s=600J
故C正确;
D.加热100g水,水温由25°C升高到35°C,水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(35℃-25℃)=4.2×103J
故D错误。
故选C。
11.(2023·临沂)图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A.a是灯泡的U-I图线B.灯泡电阻的最小值为
C.R的最大阻值为D.电路的最大功率为1.2W
【答案】C
【解析】A.分析电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,电阻越来越小,电路总电阻越来越小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,当滑动变阻器阻值最小时,电路电流最大,此时滑动变阻器两端电压为零,因此a是滑动变阻器的U-I图线,故A错误;
B.b是灯泡的U-I图线,由图可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大,当电压为6V时,灯泡有最大电阻
故B错误;
C.a是灯泡的U-I图线,由图可知,当电流最小时,滑动变阻器在最大阻值处,即
故C正确;
D.根据图像可知,当滑动变阻器阻值为零时,电流最大,此时灯泡两端电压等于电源电压,因此电源电压为6V,根据P=UI,当电流最大时,电路的功率最大P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
故D错误。
故选C。
12.(2023·重庆)如图甲所示的电路,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为
B.最大功率为
C.滑片P向左移动过程中,两端电压逐渐变小
D.滑片P向右移动过程中,电压表与电流表的比值变大
【答案】D
【解析】由图甲得,电阻R0与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器电压。
A.由图乙得,当电压表示数为10V时,电流表示数为0.1A,由串联电路特点与欧姆定律得
当电压表示数为0V时,电流表示数为0.6A,由串联电路特点与欧姆定律得
解得,
故A错误;
B.最大功率为
故B错误;
C.滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路中电阻变小,变阻器分到电压变小,两端电压逐渐变大,故C错误;
D.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路中电阻变大,电压表与电流表的比值为变阻器接入电路中的阻值,变大,故D正确。
故选D。
13.(2023·常州)小明家的电能表表盘如图所示,他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。当电路中只有电饭煲工作时,电能表指示灯在内闪烁80次,则电饭煲工作时的功率为 W。
【答案】 8800 1500
【解析】[1]电能表上所标“220V 10(40)A”,说明电能表的工作电压为220V,平时工作允许通过的最大电流为40A,他家同时使用的用电器总功率不能超过P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[2]“”表示,每消耗电能,电能表指示灯闪烁3200次,则电能表闪烁80次消耗的电能为
电饭煲工作时的功率为
14.(2023·阜新)如图所示是小新家中电能表上的信息,该电能表应接在 V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min,消耗的电能为 J,此时电能表的示数变为 kW·h。
【答案】 220 6861.1
【解析】[1]电能表上的“220V”表示该电能表应接在220V的电路中使用。
[2]已知热水器的功率P=2000W,工作时间t=15min=15×60s=900s
消耗的电能W=Pt=2000W×900s=1.8×106J=0.5kW·h
[3]电能表上的数字最后一位为小数部分,所以此时电能表的示数为6860.6kW·h+0.5kW·h=6861.1kW·h
15.(2023·天津)某节能灯标有“220V 22W”字样,当它正常工作时,电功率为 W,通过它的电流为 A。
【答案】 22 0.1
【解析】[1]由某节能灯标有“220V 22W”字样,可得节能灯正常工作时,额定电压为220V,额定电功率为22W。
[2] 通过它的电流为
16.(2023·德阳)甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”,使用过程中每个小灯泡的电阻均不变,若两灯都正常发光,则 灯会更亮一些;若把两灯串联在10V的电压下,则 灯会被烧坏。(选填“甲”或“乙”)
【答案】 乙 甲
【解析】[1]当亮灯都正常发光时,乙灯的功率较大,则乙灯会更亮一些。
[2]由得,甲灯的电阻
乙灯电阻为
两灯串联时,电路中的电阻为
电路电流为
由得,甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流,小于乙灯的额定电流,所以甲灯会烧坏。
17.(2023·丹东)小潘家的电能表上标着“”。他将家里台式电脑单独接入电路,工作3min,电能表转盘转了30转,台式电脑消耗的电能为 J,电功率为 W。
【答案】 200
【解析】[1]是指每消耗的电能,电能表转3000转,因此电能表转盘转30转所消耗的电能为
[2]电功率为
18.(2023·宜昌)某品牌电动汽车的电池容量为130Ah,额定电压为400V,充电时它将电能转化为 能存储起来,充满电后它存储了 kW·h的能量。
【答案】 化学 52
【解析】[1] 给电动汽车的电池充电时要消耗电能,是将电能转化为化学能储存在电池以备使用。
[2] 充满电后它存储的电能为
19.(2023·吉林)如图是某电饭锅内部电路简图。S断开时,电路中的电流是0.5A,通电1min后,电路中消耗的电能是 J;S闭合后,电路中消耗的总功率将 。
【答案】 6600 变大
【解析】[1]S断开时,电路中的电流是0.5A,通电1min后,电路中消耗的电能是
[2]S闭合后,电路由R0与R串联变为R的简单电路,电路中电阻变小,由得,电路中消耗的总功率将变大。
20.(2023·云南)某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如上表所示。同时闭合开关S、,电炖盅处于高温挡。电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作 h。
【答案】0.5
【解析】根据题意可知,电炖盅高温功率为2000W,则电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作时间为
21.(2023·绥化)如图是某电加热器的工作电路图,电加热器有“高温”和“低温”两挡,其中R1=44Ω,R2=176Ω。当开关S1闭合,S2 时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是 J。
【答案】 闭合 66000
【解析】[1]由图知道,当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点知道,此时电路中的总电阻最大,由知道,电路中的总功率最小,电加热器处于低温挡;当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,电路中的电阻阻值最小,总功率最大,电加热器处于高温挡。
[2]低温挡的功率
由 知道,该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量Q=W=P低t=220W×5×60s=6.6×104J
22.(2023·营口)如图所示,电源电压恒为9V,电压表V1、V2完全相同,连入电路的量程也相同,小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”(灯丝电阻不变)。当开关都闭合时,电路中的电流为 A,此时只有一个小灯泡正常发光,未正常发光的小灯泡的实际功率为 W;断开开关S1、S2,电压表V1的示数为 V。
【答案】 0.5 1.5 4.5
【解析】[1][2]由图可知,当开关都闭合时,两个灯泡串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V2测量灯泡L2两端的电压,两个灯泡电阻分别为,
两个灯泡的额定电流分别为,
电路中的电流为
此时电路中的电流I=I2=0.5A
L2小灯泡正常发光,L1小灯泡的实际功率为
[3]断开开关S1、S2,两个电压表串联在电路中,电压表V1、V2完全相同,它们的电阻相同,由串联分压可知,它们两端的电压相等,由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数为
23.(2023·德州)如图所示,某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡,已知定值电阻与阻值相等,“低温挡”正常工作时的功率为,则的阻值为 。在标准大气压下,用“高温挡”加热初温为15℃、质量为的水,该过程消耗的电能为 ,若产生的热量全部被水吸收,则水的温度升高了 ℃。
【答案】 50 85
【解析】[1][2][3]当开关S1、S2均闭合时,R1被短路,电路中只有R2工作,当开关S2闭合,S1断开时,R1、R2串联;根据
可知,电源电压一定时,总电阻越大,总功率越小,故当开关S2闭合,S1断开时,R1、R2串联,总电阻最大,总电功率最小,为低温挡。当开关S1、S2均闭合时,R1被短路,电路中只有R2工作,此时电阻最小,此时的电功率最大,电热水壶处于高温挡;“低温挡”正常工作时,电路的总电阻为
已知R1、R2阻值相等,所以两电阻的阻值为R1=R2=50Ω
所以高温挡的功率为
该过程消耗的电能为
若产生的热量全部被水吸收,则水吸收的热量为
所以,水升高的温度为
由计算得,水的末温是t=t0+Δt=15℃+96.8℃=111.8℃>100℃
1标准大气压下水的沸点是100℃,所以水的末温是100℃,水实际升高的温度为Δt′=100℃-15℃=85℃
24.(2023·雅安)图甲是某款即开即热、冷热兼用的电热水龙头。图乙是它的工作原理简化电路图。、为电热丝,通过闭合或断开开关、,从而实现冷水、温水、热水之间的切换,有关参数如表。当开关闭合、 (选填“闭合”或“断开”)时,水龙头放出的是温水;在使用水龙头放热水时,正常工作1min,消耗的电能是 J;若在这个过程中将质量为2kg的水从加热到,则水吸收的热量为 J。[]
【答案】 断开
【解析】[1]根据可知,电阻越大时,功率越小,由电路图可知,当开关闭合、断开时,整个电路的电阻最大,此时功率最小,水龙头放出的是温水。
[2]根据题意可知,当水龙头放出的是热水时,整个电路的功率为3000W,根据可知,正常工作1min,消耗的电能为
[3]根据可知,将质量为2kg的水从加热到,水吸收的热量为
25.(2023·益阳)有三个用电器,一个是“220V 60W”的电风扇,一个是“220V 40W”的电热毯,另一个是“220V 45W”的LED节能灯,都正常工作相同的时间,产生热量最多的用电器是 ,若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%,则它在100s内产生的热量为 J(不考虑温度对其电阻的影响)。
【答案】 电热毯 2560
【解析】[1]三个用电器额定电压相等,额定功率差不多,根据W=Pt可知相同时间消耗的电能差不多,电风扇主要将电能转化为机械能和内能,节能灯工作时将电能大部分转化为光能,而电热毯属于纯电阻用电器,主要将电能转化为内能,电热毯产生的热量最多。
[2]电热毯的电阻
若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%,实际电压U实=80%U=80%×220V=176V
它在100s内产生的热量为
26.(2023·赤峰)如图所示,电源电压保持不变,,。当闭合开关S,断开开关、时,电压表的示数为4V,电流表示数为0.2A,则电源电压为 V;当开关S、、都闭合时,则电路消耗的总功率为 W。
【答案】 6 3
【解析】[1] 闭合开关S,断开开关、时,R1与R3串联,电压表测量的是R1两端的电压,所以R1的电阻为
则电源电压为
[2] 当开关S、、都闭合时,R3被短路,R1与R2并联,所以R1与R2两端的电压等于电源电压,R1的电流为
R2的电流为
所以电路消耗的总功率为
27.(2023·龙东)如图甲所示的电路中电源电压不变,小灯泡L的额定电压为24V,当把滑片P滑到最左端时,小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器R,当其连入电路的阻值是 Ω时,小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】 60 40
【解析】[1]由图可知,当滑动变阻器滑动到最左端时,滑动变阻器被短路,小灯泡正常发光,此时小灯泡两端电压等于电源电压,即U额=U总=24V
正常发光时的电流为0.4A,根据得,小灯泡正常发光时灯丝的电阻为
[2]由图乙知,当小灯泡的实际功率为3.6W,根据可得,此时小灯泡两端的电压为12V。电流为0.3A,由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路分压特点,可知滑动变阻器两端电压为
由可得,滑动变阻器R连入电路的阻值为
28.(2023·烟台)如图甲所示,电源电压恒定不变,的阻值为,图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合时,电压表示数为,通过小灯泡的电流为 A,电源电压为 V;当只闭合时,电压表示数为,电路在内消耗的电能为 J。
【答案】 0.6 8 384
【解析】[1]如电路图甲所示,当只闭合时,灯泡与R1串联,电压表测灯泡两端电压,电压表示数为,如图乙所示,当小灯泡电压为2V时,通过电路的电流为0.6A。
[2]串联电路中电流处处相等,则电阻R1两端的电压为
根据串联电路中电压规律,电路总电压等于各部分电压之和,故电源电压为
[3] 如电路图甲所示,当只闭合时,灯泡与R2串联,电压表测灯泡两端电压,电压表示数为,如图乙所示,当小灯泡电压为4V时,通过电路的电流为0.8A。电路在内消耗的电能为
29.(2023·河北)通常情况下,家庭电路中各个用电器的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。已知家庭电路的电压是220V,在额定电流为10A的插座上,接入一台“220V,200W”的电冰箱后,最多还可以接入总功率为 W的用电器。
【答案】 并联 2000
【解析】[1]家庭电路中各个用电器互不影响,采用并联。
[2]插座的最大电功率为
接入一台“220V,200W”的电冰箱后,最多还可以接入用电器的总功率为
30.(2023·江西)分别标有“”和“”字样的小灯泡同时接入同一电路中,两灯均正常发光,两灯是 联,这是因为两灯的 。
【答案】 串 额定电压不相等,额定电流相等
【解析】[1][2]已知两灯的额定电压不相等,额定电流相等,若两小灯泡并联,因并联电路各支路电压相等,故只能有一个灯泡正常发光;若两灯串联,因串联电路各处的电流相等,故通过电路的电流为0.3A时,两灯均正常发光。
31.(2023·上海)某导体两端的电压为3V时,10s通过导体横截面的电荷量大小为5C,此时通过导体的电流为 A,电流做的功为 J;当导体两端的电压为6V时,它的电阻为 Ω。
【答案】 0.5 15 6
【解析】[1]通过导体的电流为
[2]电流做的功
[3]当导体两端的电压为3V时,电阻为
导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压跟电流无关,故导体两端的电压为6V时,电阻还是6Ω。
32.(2023·成都)小强同学利用家庭实验室中的器材,设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”,如图所示,电源电压为6V,电阻丝,,a、b是两个触点。闭合开关S,当开关接通触点 时,“电饭锅”的功率更大。将接入电路工作3min产生的热量是 J。
【答案】 a 432
【解析】[1]闭合开关S,当开关接通触点a时,连入电路中,当开关接通触点b时,R2连入电路中,已知R1的阻值较小,根据可知,当开关接通触点a时,“电饭锅”的功率更大。
[2]将接入电路工作3min产生的热量是
33.(2023·安徽)在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min,产生的总热量为 J。
【答案】3600
【解析】由于5条电阻丝并联,所以每根电阻丝两端的电压都为12V,每根电阻丝流过的电流是
电路中总电流是
电加热除雾装置的加热功率
1min产生的热量为W=Pt=60W×1×60s=3600J
34.(2023·贵州)如图所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关S,电流表的示数为0.5A,干路电流,设灯丝电阻不变,求:
(1)通过灯的电流。
(2)灯消耗的电功率。
(3)灯的阻值。
【答案】(1)1A;(2)3W;(3)6Ω
【解析】(1)由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表测量通过L2的电流。根据并联电路的电流特点可知,通过L1的电流
(2)根据并联电路的电压特点可知,灯泡L1与L2的电压相等,都等于电源电压,即
灯L1消耗的电功率
(3)由可知,灯L2的阻值
35.(2023·徐州)如图所示电路,灯泡L标有“6V 3W”字样,R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时,灯泡正常发光;开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为2.4A。
求:(1)灯泡的额定电流;
(2)R1的阻值。
【答案】(1)0.5A;(2)6Ω或20Ω
【解析】(1)根据P=UI可得,灯泡的额定电流为
(2)只闭合开关S时,灯泡L与定值电阻R1串联,灯泡正常发光,则灯泡的两端电压为
此时的电路电流为
根据欧姆定律可得,电源电压为 ①
开关S、S1、S2都闭合时,灯泡被短路,定值电阻R1和R2并联,电流表测的是干路电流,电流表示数为2.4A,故干路电流为,根据并联电路的电阻特点可得,此时电路的总电阻为
根据欧姆定律可得,电源电压为 ②
由①②解得,R1的阻值为6Ω或20Ω。
36.(2023·苏州)如图甲,R1阻值为20Ω,图乙为小灯泡L的U~I图像。闭合开关S、,断开,电流表示数为0.4A,再闭合开关,电流表示数变为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)若只闭合S,1min内电阻产生的热量。
【答案】(1)8V;(2);(3)108J
【解析】(1)闭合开关S、S1,只有R1接入电路,则电源电压
(2)再闭合开关S2,R1与R2并联,则通过R2的电流
R2的阻值
(3)若只闭合S,R1与L串联,由于电源电压为8V,利用图乙分析可知,通过R1的电流为0.3A,则1min内电阻R1产生的热量额定电压
220V
工作频率
50Hz
热风挡电功率
900W
冷风挡电功率
100W
额定电压
220V
额定功率
温水
2200W
热水
3000W
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