《专题15 电功、电功率和电热(第02期)-2023年中考物理真题分项汇编(全国通用)(解析版).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题15 电功、电功率和电热(第02期)-2023年中考物理真题分项汇编(全国通用)(解析版).docx(38页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题15 电功、电功率和电热考点1 电能 电功1(2023湖南株洲)给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是()AW=UItBW=I2RtCtDW=Fs【答案】A【解析】给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是W=UIt=UQ,即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积,而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。2(2023山东滨州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为10。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 V,定值电阻在1min内消耗的电能为 J。【答案】 3 36【解析】1由电路图可知,S闭合,R1、R2并联
2、,电流表Al测电阻R1的支路电流,电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,所以由可得,电源电压为2因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流为,由得,R2的阻值为,根据W=UIt得,R2在1min内消耗的电能为W=UI2t=3V0.2A60s=36J3(2023山东烟台)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
3、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4(2023湖北宜昌)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解析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
4、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5(2023湖南株洲)图甲为家用储水式电热水器,容积为60L,功率为2kW,主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成,其内部结构如图乙所示。解答下列问题。 (1)电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,从节能方面看,应具有 (填“绝热”或“导热”)性能。储水腔内出水管的位置比进水管高,因热水密度比冷水小,故储水腔内 (填“热”或“冷”)水在上。在水压作用下,热水通过位置较高的出水管口不断流出;(2)储水腔储满水时,水的质量为 kg。要将这些水由20加热到预设温度70,需要吸收的热量为 J;已知水=1.0103kg/m3,c水=4.2103J/
5、(kg解析),1L=1.010-3m3(3)制热系统工作0.5h消耗 kW解析h的电能。【答案】(1)绝热 热 (2)60 (3)1【解析】(1)1为了减少热量散失,电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,应该具有绝热性能,以减少能量损耗。2 因热水密度比冷水小,出水管的位置比进水管高,所以储水腔内应该是热水在上边。(2)3 储水腔储满水时,水的质量为4这些水需要吸收的热量为(3)5 制热系统工作0.5h消耗的电能为6(2023四川遂宁)我国电动汽车多项技术已领跑世界。某型号的国产电动汽车所用电池电压400V,满电时能存储80 kW解析h的能量,电池剩余20%的能量时需要充电(避免损伤电池)。
6、如图,小红驾驶该型号车携家人出行发现:汽车在高速公路上通过A处时仪表显示电池剩余95%的能量,汽车以108km/h的速度匀速直线行驶30min到达B处时,仪表显示电池剩余82.5%的能量。已知全车总质量为2t。汽车在该路段受到的阻力是车重的0.03倍,请计算该车通过这段高速路时的以下各量:(g=10N/kg)(1)汽车行驶的路程为多少km?(2)汽车受到的牵引力是多大?(3)汽车的能量转换效率多大?【答案】(1)54km;(2)600N;(3)90%【解析】解:(1)根据,汽车行驶的路程为(2)汽车的重力为G=mg=2103kg10N/kg=2104N因为汽车在匀速直线行驶,根据二力平衡可知,
7、牵引力等于阻力,即F=f=0.03G=0.032104N=600N(3)汽车所做的有用功W有 =Fs=600N54103m=3.24107J汽车消耗的电能W=(95%-82.5%)80 kW解析h=10kW解析h=3.6107J汽车的能量转换效率考点2 电功率7(2023四川遂宁)历史上的科学发现都源于对某些现象的认真观察、深入思考和不懈探究,要学好物理也要注重观察身边的事物。下列描述符合实际的是()A教室门的高度大约为3.5mB人正常的步行速度约为5m/sC家用电视机功率约1000WD初中物理课本封面受到大气压力接近5000N【答案】D【解析】A教室的高度约3m,教室门的高度在2.2m左右,
8、故A不符合题意;B人正常步行的速度约为,故B不符合题意;C家用电视机正常工作的电流在0.7A左右,工作功率约为,故C不符合题意;D物理课本封面的面积约为,由得,封面受到的大气压力约为,故D符合题意。故选D。8(2023江苏扬州)下列数据最接近实际的是()A液晶电视机的额定功率约B两个鸡蛋的质量约为C人洗澡舒适的水温约D人正常骑自行车的速度约【答案】A【解析】A液晶电视机的额定功率不太大,约为100W,故A符合题意;B一个鸡蛋质量约为50g,所以两个鸡蛋质量约为100g=100000mg,故B不符合题意;C人洗澡舒适的水温略高于人体的正常体温,约为40,故C错误;D人正常骑自行车的速度约,故D错
9、误。故选A。9(2023山东烟台)生活中处处有物理,根据你的经验,下列描述最符合实际的是()A一层教学楼的高度约为B一名普通中学生的质量约为C成年人步行的速度约为D教室内每只灯管的电功率约为【答案】B【解析】A一层教学楼的高度约为4m,故A不符合题意;B普通中学生的质量约为5060kg,故B符合题意;C成年人步行的速度约为1.01.2m/s,故C不符合题意;D教室内每只灯管的电功率约为50W,故D不符合题意。故选B。10(2023四川眉山)如图所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡标有“”字样(不考虑湿度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“”字样,是定值电阻,电压表量程为,电流表量程为。闭合开关
10、,断开开关,小灯泡恰好正常发光。将的滑片移至最右端,闭合开关,断开开关,此时电压表示数为,消耗的功率为;向左移动滑片至某点,此时电压表示数为,消耗的功率为。已知,。下列说法中正确的是()A电源电压为B定值电阻的阻值是C保障电路元件安全的前提下,电路最小电功率为D保障电路元件安全的前提下,当滑动变阴器连入电路的阻值为时,电路的总功率最大【答案】D【解析】A由图得,当闭合开关S1、S2,断开开关S3,电路中只有小灯泡L工作,小灯泡L恰好正常发光,说明电源电压等于灯泡的额定电压6V,故A错误;B当闭合开关S3,断开开关S1、S2,电阻R1与滑动变阻器R2串联,当将的滑片移至最右端,滑动变阻器接入电路
11、中电阻最大,由得,由得,所以,则,解得,故B错误;C当电阻R1与滑动变阻器R2串联,滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中过电流最小为,电路最小电功率为,故C错误;D当灯泡与滑动变阻器并联,电阻R1被短路时,且电流表示数最大为0.6A时,电路功率最大,此时电流表测量干路电流,由得,灯泡的额定电流为,滑动变阻器此时的电流为,由得,滑动变阻器此时接入电路中电阻为,故D正确。故选D。11(2023四川遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“120 0.8A”的字样,电流表量程00.6A,电压表量程015V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,经测量分析,
12、得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是()A电源电压为16VBR1的阻值为25C电路总功率的最大变化量为10.8WD滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10100【答案】D【解析】由图甲可知,R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。AB由图乙可知,当R2两端的电压为8V时,R2的电功率为4W,由P=UI可知,此时电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=I1R1+8V=0.5AR1+8V,当R2两端的电压为10V时,R2的电功率为4W,由P=UI可知,此时电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电
13、压U=I2R1+10V=0.4AR1+10V,联立两式可解得,电源电压U=18V,R1的阻值R1=20,故AB错误;CD根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A,电流表的量程为00.6A,为了电路安全,电路中的最大电流为I大=0.6A,则电路中的最大总功率P大=UI大=18V0.6A=10.8W,电路中的最小总电阻,根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值R2小=R小-R1=30-20=10,根据电压表量程可知,R2两端的最大电压为15V,根据串联电路的电压特点可知,R1两端最小电压U1小=U-U2大=18V-15V=3V,电路中最小电流,电路中的最小总功率P小=U
14、I小=18V0.15A=2.7W,滑动变阻器接入电路的最大阻值,所以,电路总功率的最大变化量P=P大-P小=10.8W-2.7W=8.1W,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10100,故C错误,D正确。故选D。12(2023江苏扬州)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为,可选用、的电阻,滑动变阻器规格为“”,电压表(量程为),电流表(量程为)。下列说法正确的是()A将由换成,不需要调节滑动变阻器B调节滑动变阻器的过程中,应观察电流表的示数C实验中可保持两端电压为D将由换成,正确操作后滑动变阻器的功率将变小【答案】D【解析】AD探究电流与电阻的关系,要控制电压不变,将由换成,根
15、据串联分压原理可知,两端电压会增大,要使电压保持不变,需增大滑动变阻器所分电压,需调节滑动变阻器,增大其电阻;滑动变阻器两端电压不变,电阻增大,根据公式可知,滑动变阻器的功率将变小,故A错误,D正确;B调节滑动变阻器的目的是控制定值电阻电压不变,所以调节滑动变阻器的过程中,应观察电压表的示数,故B错误;C实验中若保持两端电压为3V,当时,电路电流为,会损坏滑动变阻器,故C错误。故选D。13(2023江苏无锡)用如图所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率。调节电阻箱,使它接入电路的阻值为。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,保持滑片的位置不变、闭合开关,断开开关,此时电压表示数为
16、,断开开关,调节电阻箱,使它接入电路的阻值为,闭合开关,此时电压表示数为。则小灯泡的额定功率为()ABCD【答案】C【解析】由图知道,当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为时,是灯泡与滑动变阻器串联的电路,电压表测量灯泡两端的电压,灯泡正常发光,由欧姆定律知道,此时,保持滑片的位置不变、闭合开关,断开开关,此时变阻箱与滑动变阻器串联的电路,电压表测量变阻箱两端的电压,由欧姆定律知道,此时,断开开关,调节电阻箱,使它接入电路的阻值为,闭合开关,此时电压表示数为,由欧姆定律知道,此时,由解得,由知道,小灯泡的额定功率,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。14(2023湖北武汉)在学校
17、举行的劳动技术成果汇报展示活动中,小强同学展示了一辆自己组装的玩具车,它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度,实现“原地灯光秀”;通过改变直流电动机的转动方向及转速,实现“调速前进”或“定速后退”,如图所示。已知电源电压不变,标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10,定值电阻R2=5。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论:电源电压为9V玩具车“调速前进”时,电流表A的最大示数小于0.6A玩具车“定速后退”时,电路消耗的总功率小于2.4WS闭合,S1接1,S2接2时,玩具车处于
18、“原地灯光秀”模式其中正确的是()ABCD【答案】D【解析】当开关S1接1、S2接1时,滑动变阻器与定值电阻R2和灯泡串联,因为是原地所以不需要接入电动机,此时通过调节滑动变阻器可以实现“原地灯光秀”模式;玩具车前进且能调速,故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即应有滑动变阻器且与电动机串联,此时S1接1、S2接2时,是“调速前进”; 玩具车后退时,以恒定速度后退,即电动机应与R2和灯泡串联,S1接2、S2接1时,是“定速后退”状态。由题意知,当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,当滑动变阻器不接入电路时,电流表A的最大示数为0.4A。此时电源电压为,当玩具车前进时电动机、灯泡RL和滑动
19、变阻器串联,电源电压6V,RL=10,当滑动变阻器不接入电路时,电路中电流最大为,玩具车“定速后退”时,电动机应、R2和灯泡串联,由得,故ABC错误,D正确。故选D。15(2023四川宜宾)小明家中安装的电能如图所示,其中“3000r/kW解析h”表示接在这个表上的用电器,每消耗1kw解析h的电能,转盘转过 转;小明关闭家里其它所有用电器,只打开空调,观察电能表转盘在1min内刚好转动了50转,则空调的功率是 W。【答案】 3000 1000【解析】1由电能表中“3000r/kW解析h”可知,每消耗1kW解析h的电能,转盘转过3000转。2电能表转盘在1min内刚好转动了50转,消耗的电能为,
20、则空调的功率是16(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】12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。17(2023四川遂宁)小李从小养成了节约能源的良好习惯,经常观察家里面的电能表,提醒父母家里用电情况。上月末他家电能表示数为1959.6kWh,本月末示数如图所示,则本月他家用电 kWh;他家里有一台“220V 1100W
21、”的电饭锅,该电饭锅正常工作时的电阻为 ;某次小李让该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表转盘转动了 转。【答案】 60 44 275【解析】1如图所示,本月电能表的示数为2019.6kWh,则本月他家用电度数为2 由题可知,电饭锅正常工作时的电阻为3 该电饭锅单独正常工作6分钟需要消耗的电能为如图可知,每消耗1kW解析h电能,该电能表转盘转动2500转,则该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表转盘转动的转数为18(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
22、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19(2023山东滨州)某科研小组用如图甲所示的电路,对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻(标有2.5V字样)进行了测量。电源电压恒定不变,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V。当闭合S和S1、断开S2,将滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端,测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图象A所示。当把电压表并联在两端,闭合S和S2、断开S1,移动滑动变阻器的滑片P,测得新材料电阻电流随电压变化情况如图乙中的图象B所示。求:(1)新材料电阻正常工作时的电功率。(2)滑动变阻器的最大阻值。(3)
23、电源电压。(4)在图甲电路中,电压表并联在两端,当闭合S和S2、断开S1时,为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围。【答案】(1);(2);(3);(4)【解析】解:(1)当闭合S和S2、断开S1时,电阻R3与滑动变阻器串联,由图乙可知电阻R3正常工作时的电压为2.5V,电流为0.5A,根据得,电阻R3正常工作时的电功率为(2)当闭合S和S1、断开S2时,电阻R1与滑动变阻器串联,由图乙可知,滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路电流为0.2A,电压表示数为3V,由得,滑动变阻器最大阻值为(3)根据串联电路电源电压等于各部分电压之和可知得电阻R1的阻值为滑动变阻器接入电路阻值最小时,电路电流为
24、0.6A,可知解得电源电压为。(4)当闭合S和S2、断开S1时,电阻R3与滑动变阻器串联。根据串联电路电流特点,滑动变阻器接入电阻最小时,电路电流最大,由图乙知R3最大电流为0.5A,由得,电阻R3此时的阻值为同理可得,电路中总电阻最小为可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值为由题意知,滑动变阻器接入电阻最大时,已知电压表最大量程为3V。根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器分得的最大电压为3V, 此时电阻R3分得的最小电压为1.5V。 结合图乙知此时电流表示数为0.25A,由由得,滑动变阻器接入电路的最大阻值为所以为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围为。20(2023四川宜宾)如图所示的电路
25、,电源电压可调,R为标有“1.5A”字样的滑动变阻器,a、c为其两端点,电流表量程为03A,电压表量程为015V,灯L1标有“6V 7.2W”字样,灯L2标有“6V 4.8W”字样,忽略温度变化对灯丝电阻的影响。试问:(1)L1正常发光时的电流和电阻;(2)闭合开关S,断开和,在不损坏电路的情况下,使其中一盏灯正常发光,电压表示数是多少?(3)闭合开关S和,断开,将电源电压调至12V,当滑动变阻器滑片P滑到b点时,小灯泡正常发光,此时,则滑动变阻器的最大阻值是多少?(4)闭合开关S和,断开,将滑片P由b滑动到c端的同时调节电源电压,使小灯泡正常发光,其它各元件均安全,此过程中电路的总功率变化的
26、范围。【答案】(1)1.2A,5;(2)10V;(3)20;(4)8W17.6W【解析】解:(1)灯L1标有“6V 7.2W”字样,L1正常发光时的电流L1正常发光时的电阻(2)闭合开关S,断开和,两灯泡串联,电压表测量两灯泡的总电压,灯L2标有“6V 4.8W”字样,则L2正常发光时的电阻由于串联分压可知,在不损坏电路的情况下,使其中一盏灯正常发光,由于L2正常发光时的电阻大于L1正常发光时的电阻,所以L2的电压先达到额定电压6V,能正常发光,此时L1两端电压则电压表示数U4=U2+U3=6V+4V=10V(3)闭合开关S和,断开,则L2被短路,L1与滑动变阻器串联,当滑动变阻器滑片P滑到b
27、点时,则滑动变阻器Rab接入电路中,小灯泡正常发光,则L1的电压达到额定电压6V,电源电压调至12V,则滑动变阻器此时电阻由于,则滑动变阻器的最大阻值(4)闭合开关S和,断开,则L1被短路,L2与滑动变阻器串联,电压表测量L2两端电压,滑片P由b滑动到c端的同时调节电源电压,使L2小灯泡正常发光,则电压表安全,则电路中电流则电路中电流表安全,滑片P在b端时,L2小灯泡正常发光,则电源电压则电路的最小总功率滑片P在c端时,L2小灯泡正常发光,则电源电压则电路的最大总功率所以此过程中电路的总功率变化的范围为8W17.6W。21(2023江苏扬州)一款电保温杯垫,如图所示,能使杯垫上杯内的水持续保温
28、在55左右,功率为16W。把质量为200g、初温为51的水倒入杯中保温,5min后升高到55。已知。求这段时间内:(1)水吸收的热量;(2)杯垫消耗的电能;(3)杯垫给水加热的效率。【答案】(1)3360J;(2)4800J;(3)70%【解析】解:(1)根据可得,水吸收的热量为(2)由题意可知,加热所需的时间为则根据W=Pt可得,杯垫消耗的电能为(3)由可得,杯垫给水加热的效率为22(2023江西)如图所示,劳动课上,某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为的水,水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。当时气压为一个标准大气压。,g=10N/kg求:水壶电磁炉烧水档净重:额定电压:容量:额定功率:(1
29、)壶中水的质量;(2)烧水时壶底的受力面积为,壶对电磁炉的压强;(3)当水刚好烧开时,水吸收的热量;(4)电磁炉正常工作,若加热效率为84%,水刚好烧开所需的时间。【答案】(1);(2);(3);(4)【解析】解:(1)壶中水的质量m=V=1103kg/m3210-3m3=2kg(2)壶对电磁炉的压力壶对电磁炉的压强(3)当水刚好烧开时,水吸收的热量(4)电磁炉消耗的电能水刚好烧开所需的时间23(2023江西)如图所示,电源电压恒定不变,灯L1标有“3V 3W”字样,灯L2标有“3V 6W”字样,闭合开关S,两灯均正常发光。求:(1)灯L1的电阻;(2)电流表的示数;(3)电路消耗的总功率。【
30、答案】(1)3;(2)3A;(3)9W【解析】解:(1)由可知,灯L1的电阻为(2)由图可知,两灯并联,电流表测干路电流,已知闭合开关S,两灯均正常发光,则通过灯L1电流为通过灯L2电流为由并联电路电流规律可知,电流表的示数为(3)电路消耗的总功率为24(2023湖北黄冈、孝感、咸宁)图甲是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V,定值电阻是加热部分,是最大阻值为176的滑动变阻器。开关S接1时,电热器处于加热挡,通过调节接入电路的阻值来改变的加热功率,其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间,开关S自动接2,电热器处于保温挡。(1)求以最大功率工作时电
31、路中电流大小;(2)如图乙,电能表上参数“R/kW解析h”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s,与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小; (3)求电热器处于保温挡时,电路中电能的利用率。请从节能的角度对电热器提出改进建议。【答案】(1)5A;(2)3000;(3)详见解析【解析】解(1)根据题意,当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路电功率最大,为故电阻此时电流为(2)以最大加热功率1100W工作72s,消耗的电能为故可得(3)电热器处于保温挡时,电路电流为此时R1电功率为此时电路中总功率为电路中电能的利用率为从节能角度分析,可以使用保温效果较好的材料制作加热器的瓶身
32、,同时可以设计动断电的装置,当温度达到一定温度后自动断电,减小电能消耗。25(2023四川眉山)如图所示,图甲为某家用电水壶的简化电路图,图乙为铭牌的部分参数,R1、R2为发热丝,其中R2=40。求:型号SDS-15X05容量1L额定电压220V额定频率50Hz加热功率?W保温功率40W(1)电水壶的加热功率;(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能;(3)R1的阻值。【答案】(1)1210W;(2)1.2104J;(3)1170【解析】解:(1)分析电路图可知,当开关S1闭合,S2接1时,电路中只有R2接入电路,此时电路处于加热挡,此时电路功率即电水壶加热功率为(2)由表格中数据
33、可知,电水壶的保温功率为40W,则电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能(3)当开关S1闭合,S2接2时,电路中R1、R2串联接入电路,此时电路处于保温挡,电路总电阻则R1的阻值26(2023湖南永州)如图所示,电源电压恒为3V,小灯泡标有“2.5V1.2W”(设小灯泡电阻不变),滑动变阻器的最大阻值为20。(1)求小灯泡正常发光时的电流;(2)求小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;(3)求小灯泡正常发光时电路的总功率;(4)在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,此时滑动变阻器的功率最大,求滑动变阻器的最大功率。【答案】(1)0.48A;(2)1.04;(3)1
34、.44W;(4)0.432W【解析】解:(1)根据灯泡规格,可求灯泡正常发光时的电流为(2)当灯泡发光时,滑动变阻器的电压为滑动变阻器的电阻为(3)电路中的总功率为(4)根据灯泡规格,可求灯泡的电阻为设当电路中的电流为时,滑动变阻器的电功率可表示为解得当,滑动变阻器的电功率最大,且此时电路安全,带入上式,可求滑动变阻器的最大电功率为27(2023广东)题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为43,R
35、1=4,忽略电阻丝阻值随温度变化,求(1)低温档工作时,通过R1的电流;(2)低温挡的功率;(3)R2的电阻值。【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)12【解析】解:(1)由题意可知,电源电压恒为6V,只闭合S1时,电路中只有R1一个用电器,则R1两端电压为6V,R1=4,根据欧姆定律可得(2)只闭合S1时低温挡工作,电压为6V,则低温档的电功率为(3)S1、S2都闭合时高温挡工作,R1和R2并联,高温挡和低温挡的功率比为43,即则高温档的功率为电路并联,总功率等于各支路功率之和,即则R2的电功率为根据可得,R2的电阻值为28(2023云南)在如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,电阻的
36、阻值为20。当开关S闭合时,电流表的示数为0.2A,求(1)的阻值;(2)通电1min,电流通过做的功;(3)电路消耗的电功率。【答案】(1)10;(2)48J;(3)1.2W【解析】解:(1)由电路图知道,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,串联电路中的电流处处相等,由欧姆定律知道,电路的总电阻由串联电路电阻的特点知道,的阻值(2)电路工作1min,电流通过电阻R1做的功(3)由知道,电路消耗的电功率29(2023福建)下图是某暖手宝的工作原理图,电源电压恒为6V,电阻R1为10,闭合开关S,电路的总电流为1A,求:(1)通过R1的电流;(2)电阻R2的阻值;(3)电路消耗的总电功率。【答
37、案】(1)0.6A;(2)15;(3)6W【解析】解:(1)由电路图可知,R1和R2并联,由欧姆定律可得,通过R1的电流为(2)由并联电路的电流规律可得,通过R2的电流为I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A故由欧姆定律可得,电阻R2的阻值为(3)由P=UI可得,电路消耗的总电功率为P=UI=6V1A=6W30(2023湖南郴州)如图所示,电源电压恒为18V,滑动变阻器R上标有“301A”的字样,定值电阻R1=18,小灯泡L上标有“6V3W”字样(设小灯泡的电阻不随温度变化),电流表的量程为03A,求:(1)闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片P移到最上端a时,电流表的示数;(2)闭
38、合开关S、S2,断开S1时,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器接入电路中的阻值;(3)闭合开关S、S1、S2,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器的滑片P从最上端a向b端移动到某个位置时,电路的最小功率。【答案】(1)1A;(2)24;(3)22.5W【解析】解:(1)闭合开关S、S1,断开S2,滑片移到最上端a时,电路中只有R1接入电路,电流表测流过R1的电流,此时电流表的示数(2)闭合开关S、S2,断开S1,变阻器R变与小灯泡L串联,当小灯泡正常发光时,电路中的电流小灯泡的电阻电路中的总电阻滑动变阻器接入的阻值(3)闭合开关S、S1、S2,滑片P移动时,将变阻器分成
39、R上和R下两部分,R上与R1串联组成一条支路、R下与L串联组成另一条支路,两条支路并联。由可知,当R总取最大值时,电路中的功率最小。要使R总取得最大值,需满足即,由解得:,;此时流过小灯泡的电流灯泡会被烧坏。此时流过R1的电流干路电流综合以上分析,电路的总功率最小时的安全条件是此时,故电路中的最小功率31(2023湖北宜昌)近些年来,国家大力提倡开发各种绿色可再生能源,助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场,总装机容量5104kW,年发电量9000万度。问:(1)该风电场年发电时间可达多少小时?(2)如果火电站的发电效率为40%,要得到相同的电能,每年需要多少吨煤?(煤的
40、热值为3.0107J/kg)【答案】(1);(2)【解析】解:(1)年发电量W=9000万度=9107kWh根据题意可得该风电场年发电时间为(2)这些电能为如果火电站的发电效率为40%,则煤燃烧放出的热量为则需要完全燃烧煤的质量为32(2023四川广安)轩轩设计了一款高、中、低三个挡位的迷你多功能电锅,其部分设计参数如图甲所示,简化电路如图乙所示,、为电热丝,其中。电锅在高温挡、中温挡工作时,开关均处于闭合状态;在低温挡工作时,开关、均处于断开状态,闭合开关S,移动滑片,可调节低温挡的功率。(1)求电锅在高温挡正常工作时的电流;(2)求电锅中温挡功率;(3)现有、三种规格,为了达到轩轩设计的低
41、温挡功率范围,请通过计算说明他选择的哪一种。额定电压30V高温挡功率150W中温挡功率?W低温挡功率范围20w-50W甲【答案】(1)5A;(2)90W;(3)滑动变阻器选择的规格为“”【解析】解:(1)电锅在高温挡时的功率P高=150W,则电锅在高温挡正常工作时的电流为(2)由题可知,电锅在高温挡时开关均处于闭合状态,根据可知,R1与R2并联。则通过R1的电流为则通过R2的电流为则R2的阻值为根据题意可知,电锅中温挡时电流仅有R2,则功率为(3)由题可知,低温挡时R0和R2串联,当低温挡功率最小为20W时,电路最大总电阻为则滑动变阻器的阻值为当低温的功率最大为50W时,电路最小总电阻为则滑动
42、变阻器的阻值为则滑动变阻器需要的电阻范围是又因为功率最大时通过的电流为33(2023四川凉山)某电吹风的简化电路图如图所示,R1、R2是电热丝,M是电动机,开关S闭合,S1、S2断开时吹冷风,通过电动机的电流为0.5A;S、S1闭合,S2断开时吹温风,R1的阻值为110;S、S1、S2均闭合时吹热风,电吹风的总功率为1100W。求:(1)吹冷风时电动机的功率;(2)吹温风时电路中的总电流;(3)R2的阻值。【答案】(1)110W;(2)2.5A;(3)88【解析】解:(1)由电路图可知,开关S闭合、S1、S2断开时,只有电动机M接入电路,此时吹冷风,通过电动机的电流为I=0.5A,故由P=UI
43、可得,吹冷风时电动机的功率为P=UI=220V0.5A=110W(2)当S、S1闭合、S2断开时,电动机M与R1并联,此时吹温风,由欧姆定律可得,此时流过电阻R1的电流为故由并联电路中的电流规律可知,吹温风时电路中的总电流为I温=I+I1=0.5A+2A=2.5A(3)S、S1、S2均闭合时,电动机M、R1、R2均并联,此时吹热风,则此时电阻R2的电功率为P2=P总-P-P1=1100W-110W-220V2A=550W故由得,电阻R2的阻值为34(2023甘肃金昌)如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中S为挡位开关,R1、R2为发热电阻(
44、假定工作时电阻不变),A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V,猛火挡的额定功率为2420W,R2的阻值为180。(1)判断A灯是 (选填“红灯”或“绿灯”),你的判断依据是什么?( )(2)求电中药壶“文火”挡的额定功率?( )(3)某天用电高峰时,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,为了计算家里电路的实际电压,她关了家里其它用电器,只将电中药壶调到猛火挡上,电中药壶工作1min,电能表(如图丙所示)的电能表表盘转了100转,由此她计算出家庭电路的实际电压是多少?( )【答案】(1)红灯 见解析 (2)242W (3)200V
45、【解析】(1)12由电路图可知,当开关S闭合,S打至触点N时,电路为R1和指示灯A的串联电路,此时电路中阻值较小,由可知,此时电路功率较大,则电中药壶处于猛火挡,此时红灯亮,故A灯是红灯。(2)3由题意可知,猛火挡的额定功率为2420W,由可得,电阻R1的阻值为当开关S闭合,S打至触点M时,电路为两电阻和指示灯B的串联,此时电路中阻值较大,功率较小,电中药壶处于文火挡,故电中药壶文火挡的额定功率为(3)4由电能表表盘上的信息可知,电中药壶消耗的电能为故电中药壶的实际功率为由可得,电中药壶的实际电压为考点3 焦耳定律35(2023福建)下列利用电流热效应工作的用电器是()A电视机B电风扇C电脑D电炉【答案】D【解析】A电视机工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;B电