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第十八章 电功率
一、
1.甲、乙两川电器电功率之比为1:2,通电时间之比为3:4，则消耗电能之比为: （ B ）
A. 1:2 B. 3:8 C. 3:4 D. 2:3
2．电磁感应现象的发现，进一步揭示了电和磁之间的联系，由此发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化时代。发现这一现象的科学家是（ C ）
A．麦克斯韦 B．安培 C．法拉第 D．奥斯特
3．如图6所示，电源电压保持不变，R1和R2为定值电阻。下列说法正确的是（ C ）
A．只闭合S1，滑片P向右滑动，电压表示数变大
B．先闭合S1，再闭合S2，电压表示数变大，电流表示数不变
C．先闭合S1和S2，再闭合S3，电压表与电流表示数的比值变小
D．闭合S1、S2和S3，滑片P向右滑动，电压表与电流表示数的比值变大
5．小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为3V，且保持不变。当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光 。下列说法不正确的是（ D ）
A．电阻R0的阻值为 2Ω B．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10Ω
C．小灯泡L的额定功率为0.625W ．开关S断开时，小灯泡L的电阻为0Ω[
6．如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为（　A　）
A．4：1 B．1：4 C．5：1 D．1：5
7.下列四位科学家中，以他的名字命名电功率单位的是（ C ）
A.焦耳 B.安培 C.瓦特 D.欧姆
8.如图10所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1
的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表
的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ D ）
A. 3W～3.9W B. 3W～5.07WC. 3.9W～10W D. 10W～16.9W
10.图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。当S1、S2都断开时，电流表示数为1 A，则：（ D ）A. 电源电压为30 VB. 当S1、S2都闭合时，电流表示数为2 A
C. 当闭合S1、断开S2时，R1的功率为10 W D. 当S1、S2都闭合时，整个电路消耗的功率最大
11伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是 ( D ) A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20Ω B．电流表示数的变化范围是0～1A
C．灯泡的最小功率是1.25WD．该电路的最大功率是2.25W
12.6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则 （ D ）
A．电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光
B．两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些
C．灯泡发光时，电路中允许通过的最大电流为1A
D．灯泡L1正常发光时，灯泡L2的实际功率是1.5W
13.图所示，滑动变阻器和灯泡L分别标有“20Ω 1.0A”和“2.5V 0.3A”的字样。只闭合开关S1，调节变阻器滑片到中点位置时，电流表A1、A2示数均为0.3A；若保持变阻器滑片位置不动，再闭合开关S2，电流表A1示数变为0.4A。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（ D ） A．电流表A2示数仍为0.3A，灯泡L正常发光 B．要使小灯泡正常发光，变阻器滑片应向右调节 C．闭合开关S2前后，变阻器的电功率变化了0.1W D．电流表A2示数减小为0. 18A
二、题
14.伟家的空调机上贴着“中国能效标识”，经查阅资料，王伟弄清“能效比”就是在规定条件下，空调机进行制冷运行时实际制冷量与实际输入功率之比。王伟家空调机能效比为“2.59”，可知他家空调机在规定条件下，每消耗1W的电功率，制冷量为________W。
答案：2.59
15.芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的_____效应工作的，发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻，接在照明电路中通电100s产生的热量为________J。她家电能表铭牌上标有“220V 10(40)A 50HZ 2000r/kW・h”，她用1kW的电磁炉（其它用电器都断开）6min烧开一壶水的过程中，电能表的转盘转 圈。
答案： 热 4840 200
16.图所示的电路中，电源电压不变，灯L上标有“18V 18W”的字样。当开关闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯L正常发光 ，电流表示数为2.5A。当开关S断 开、滑动变阻器的滑片P移到距a端3/4ab长度处时，电压表示数为15V。此时，灯L的功 率为_______W。
答案： 5
17.明去打开水，水未开，此时观察到温度计示数为77 ℃，电能表示数为 ；水开时，温度计示数为97 ℃，电能表示数为 ，电热水器消耗了 J的电能。第二天小明又去打水，发现水仍未开，水的温度为t，等到水开时温度计示数为98 ℃，这 段时间内电热水器消耗的电能为2.1 kW•h，则t = ℃。两天水开时的温度不同，是由于液体 的沸点与 有关。［c水 = 4.2×103 J/(kg•℃)，电路中只有电热水器，且水的质量相等，不计热损失］
答案：5.04×106 68 液面上的气压大小
18．如图7所示，电源电压为18V且保持不变，电压表的量程为0一15V，电流表的量程为0-0．6A,滑动变阻器的最大阻值100Ω，小灯泡L标有“6V3W”字样，闭合开关S,当灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为 W，若灯泡的电阻不变。在保证电路各元件安全的情况下．滑动变阻器连人电路中的阻值变化范围为 。答案：12、6 24～60
解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为3W，
∵串联电路中各处的电流相等，∴根据P=UI可得，电路中的电流：I=IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器两端的电压两端的电压：UR=U-UL=18V-6V=12V，
滑动变阻器的功率：P=URI=12V×0.5A=6W；
（2）灯泡的电阻：RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω，
∵灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0.6A，∴电路中的最大电流为Imax=0.5A，
此时电路中的总电阻：R总=U/Imax=18V/0.5A=36Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴滑动变阻器接入电路中的最小值：
Rmin=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω，
当电压表的示数为15V时，灯泡两端的电压：ULmin=U-U滑=18V-15V=3V，
电路中的电流：Imin=ULmin/RL=3V/12Ω=0.25A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：Rmax=URmax/Imin=15V/0.25A=60Ω，
故滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω．
故答案为：6；24Ω～60Ω．
19.一盏标有“220V 100W”的白炽灯正常发光时的电阻为 Ω，“220V 100W”的白炽灯与“220V 20W”的节能灯均正常工作时亮度相当，若两灯都正常工作，分别消耗1kW•h的电能，节能灯比白炽灯多工作 h。
【答案】484 40
1．（扬州市2013年）今年6月，我国空调“能效比”实行新的等级标准，空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3200W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为________W；若选“能效 比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能_______kW¡•h。
答案为：1000；0.2．
20．白炽灯是根据电流的 效应工作的。灯丝做成螺旋状是为了 （选填“增大”或“减少”）散热，以便更好地发光。答案：热 减少
21．一台额定功率为1000W的电水壶，将1.25 kg温度为20℃的水加热至100℃，不计热量损失，需要正常工作 min[水的比热容为4.2×103J／(kg•℃)]。答案： 7
22．两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V的电源两端，电路的总功率为_________W，通电一段时间后，RA和RB产生的热量之比是_________。答案：0.6 1?2
23．如图所示，电源电压保持不变，R1?R2=1?4。只闭合S1时，电流表的示数为0.1A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0消耗的功率为0.1W，R2消耗的功率为P2，且P1?P2=1?1。则R0先后两次消耗的功率之比为_________。答案：4?1
24．2012年10月1日起，我国分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯 ，并将在2018年淘汰白炽灯。节能灯比同光效的白炽灯节能60%~80%，且使用寿命长。一只标有“220V 60W”的白炽灯，正常发光时通过灯丝的电流大约为______A，1kW•h的电能，可供它正常发光______h；可供光效相同的“220V 15W”的节能灯正常发光______h。答案： 0.27 16.67 66.67
三、实验题
25．小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L1和L2设计了图14所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。（1）小灯泡发光时，将电能转化
电压/V电流/A亮暗情况
410.28很暗
52.50.38暗
660.72很亮
电压/V电流/A亮暗情况
110.16暗
21.50.22较亮
32.50.28亮
为 能和光能。（2）探究L1的亮度时，只闭合S、S1，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是： 。排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一。
（3）探究L2的亮度时，只闭合S、S2，进行实验，收集的数据及现象如表二。
（ 4）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与 有关，
不同规格的小灯泡发光亮度还应与 的转化效率有关。
【拓展】完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（ ）各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定。请在虚线框内画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。
实验步骤：

表达式：P额 =
答案：（1）（1分）内 （2）（1分）灯泡处断路
（4）（2分）实际功率 电能转化为光能
【拓展】图2
①只闭合S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1 A；
②断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流
表示数为0.1 A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R。
(0.1 A)2 R
26．小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯泡上标有“2.5 V”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。
（1）小阳连接的电路如图所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数如图所示，则他所用的电源电压为 V。接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为 W。
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮 ，电压表有示数，电流表的示数为零。若电路中只存在一处故障，则故障可能是 。
答案：36. (1)4.5 0.5 (2)小灯泡断路
27.小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路．（1）本实验的实验原理是 P=UI
（2）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整．
（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是 小灯泡开路（写出一种即可）．
（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视 B （选填序号）．
A．小灯泡亮度 B．电压表示数 C．电流表示数 D．滑动变阻器滑片
（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 B 端移动（选填“A”或“B“）．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，则小灯泡的额定功率是 0.5 W，此时小灯泡的电阻是 12.5 Ω．该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 改变灯泡两端电压 的作用．
（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图（丙）所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 25 Ω．
28.小强在进行“测定小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，他已连接了部分电路，如图26所示，请你接着完成下列步骤：
（1）用笔画线代替导线，将图26的电路连接完整。
（2）连接电路时，开关S应当处于_________状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________（选填“左端”或“右端”）。
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为0，则出现故障的原因可能是 。
（4）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图27
所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端移动。
（5）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图28所示，则电流表的示数为 A，小灯泡的额定功率是___________W。
答案：31.（1）如答图3所示
（2）断开， 右端
（3）灯L（或电压表）被短路
（4）左
（5）0.2， 0.5
29．小王做“测量小灯泡电功率”的实验所用器材有：标有“2 . 5V ' ’字样、正常发光时阻值约为13Ω 的完全相同的小灯泡两个，电压恒为3V 的学生电源，标有“20Ω 1A ' ’的滑动变阻器，电流表，电压表，开关及导线若干。
（l）题18 图甲是实验电路图，题18 图乙是他的实物连接图，接线过程中有一处连接错误，请在错误的接线上打“×”并用笔画线代替导线进行改正，要求改正后滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）小土在实验之前检查仪表时发现：电流表有电流通过时能自由偏转；电流表未接入电路时，电流表指针如题18 图丙所示，出现这种现象的原因是 。
（3）按电路图正确连接后，闭合开关，灯不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数造成这种现象的原因可能是 （填正确选项前的字母）
A．滑动变阻器断路 B．开关接触不良 C．小灯泡与灯座接触不良 D．电流表断路
（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，将电压表和电流表的示数填人右表中．从表中可知小灯泡的额定功率为 W。
（5）若将两个小灯泡串联后直接接在3V 电源的两端，两灯消耗的总电功率为 W。
答案：
30．题21 图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于题21 图甲中 （选
填“1 ”、‘2 ”或“3 "）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是 。
（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变
化关系如题21 图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的
总电能是 J
（3）电热丝在工作时的电阻值是 Ω（保留一位小数）
（4）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变 ，它的实际功率将变 。
答案：

31．在测“3.8V”小灯泡电功率实验中：（1）请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整。（2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是_________。
（3）排除故障后，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙为_______A，灯泡额定功率为_______W。
（4）图丙所示电路中（R阻值已知），无电压表也能测出该灯泡额定功率的是______________。
：解：（1）滑动变阻器已接了上面一个接线柱，还需接下面一个接线柱．电压表与灯泡并联，由于灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表应选择0～15V的量程．电路如图．．
（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路．
（3）根据实际情况，电路中的电流不会很大，所以电流表选择的是0～0.6A 的量程，分度值为0.02A，所以电流表的读数为0.3A．
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）此题因为没有电压表，所以应将电阻与灯泡并联，要得知小灯泡正常发光，必须使灯泡两端的电压等于3.8V，根据并联电路的电压相等，当电阻两端的电压为3.8V时，通过它的电流为I=3.8V / R，所以电流表的接法中即能直接单独测出电阻的电流，又能间接测出通过灯泡的电流．A中无法得知小灯泡是否正常发光，所以不正确；B无法得知灯泡两端的电压是否为3.8V，所以不正确；C电流表可直接与电阻串联，可根据I= 3.8V /R得知两端的电压是否为3.8V，所以C正确；D电路在接法上与A类似，所以不正确．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）0.3；1.14；（4）C．
32．在“测定额定电压为2.5V 小灯泡的电功率”的实验中， 阳阳同学已连接好如下图1所示的部分电路。（1）在阳阳所连接的电路中，有两根导线还没连好，请你帮他完成电路的连接（其他的导线不要变动）。
（2）开关试触时，若发现电流表无示数，电 压表示数较大，其故障原因可能是 。（3）阳阳实验时，发现电压表示数如图2所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向 （填“A”或“B”）移动。（4）实验中阳阳测出了三组数据，记录在右表中．若
第一次实验时电流表的示数如图3所示，请将此示数读出并填入右表中。 （5）他测出小灯泡的额定功率是 W。
答案：48．（8分）（1）电路连接如图（2分）（2）灯丝断了或小灯泡接触不实（2分）
（3）A或B(对比第（1）小题图)（1分）（4）0.36（1分）（5）1（2分）
33．在测定小灯泡电功率的实验中，选用的屯源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。(每小题2分) （1连接电路时开关应_________，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于_________ (选填“A”或“B”)端。 (2)用笔画线代替导线，连接完整如图甲所示的实物电路。 (3)闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是_________ (写一种即可)。 (4)排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为______ V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向_______ (选填“A”或“B”)端移动。
(5)改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的图象。由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是_______Ω；灯泡的额定功率是_______W。答案：18．(每小题2分)(1)断开 A (2)略 (3)灯丝断了等 (4)2.2 B (5) 10
34．小柯用如图甲所示电路测定小灯泡额定功率，其中电源电压为4.5V、小灯泡额定电压为3.8V。
(1)请按照实物图在答题纸相应位置画出电路图___________________________。
(2)小柯连好电路闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡逐渐变暗。你认为小柯实验操作中存在的问题是______________________________________________。
(3)实验时小柯发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V(如图乙)。于是他做了3次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8V。相关实验记录及数据处理见下表：
实验序号电流表示数/A测得灯泡的额定功率/W测得灯泡额定功率的平均值/W
10.301.140P额＝(1.140+1.102+1.178)/3＝1.140
20.291.102
30.311.178
你认为小柯这样处理数据的方法是否合理___________。
答案：
34. (1)见右图 (2)闭合开关前滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处或最左端 (3)合理或是
35．某同学做“测量 小灯泡电功率”的实验时，连接了如甲图所示的电路，实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样。（1）要完成甲图的电路连接，电压表应选择连接 （填“0~ 3V”或“0~ 15V”） 的量程。（2）在闭合开关前，变阻器的滑片应放在 端（填“左”或“右”）。（3）闭合开关，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表表盘如乙图所示，电流表的示数是 A，则小灯泡的额定电功率是 W。
（4）向左移动变阻器滑片，会看到灯泡变 （填“暗”或“亮”）一些，这说明灯泡的实际功率与灯泡 有关系。
答案：33. （1）0—3V（2） 左 （3） （4） 暗 两端电压
四、
36．如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R1，电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。（灯泡电阻不随温度的变化而改变）求：（1）电源电压；（2）R2的阻值；（3）电路在何种状态下消耗的功率最小，最小功率是多少？
解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，R2与灯泡并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等，
∴电源的电压U=UL=12V；
（2）根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL=PL/UL=9W/12V=0.75A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL=UL/IL=12V/0.75A=16Ω，
∵两电流表指针位置相同，且大量程的示数是小量程示数的5倍，
∴干路电流I=5I2，
∵并联电路中总电流等于各分电流之和，
∴I=5I2=I2+IL，
解得：I2=（1/4）IL=1/4×0.75A=0.1875A，
R2的阻值：R2=U/I2=12V/0.1875A=64Ω；
（3）当开关S1、S2断开，S3闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1、R1/4时电路中的电流：
I1=U/（R1+RL）=12V/（R1+16Ω），I2=U/（1/4R1+RL））=12V/（1/4R1+16Ω），
∵P=I2R，且在这两种情况下滑动变阻器消耗的功率相等，
∴I12R1=I22×R1/4，即（12V/（R1+16Ω））2R1=（12V/（1/4R1+16Ω））2×R1/4，
解得：R1=32Ω，
当开关S1、S3断开，S2闭合，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的总电阻最大，电路消耗的总功率最小，最小总功率为：
Pmin=U2/（R1+R2）=(12V)2/（32Ω+64Ω）=1.5W．
37.在如图所示的电路中，电源电压和各灯泡的阻值均保持不变。电流表的量程为0--3A，灯泡L1的电阻R1=10Ω.请画出该题的各个等效电路图。 (1)只闭合开关S1 、S4时，电流表的示数为1A。当将滑动变阻器滑片拨至中点处，再将S2闭合时，电流表的示数为1.5A，则在不损坏电流表的情况下，滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为多少? (2)只闭合S3时，电路消耗的最大功率为P1;只闭合S4、 S5时，电路消耗的最小功率为P2；只闭合S2、S3、S5时，电路消耗的最小功率为P3。已知P1:P2:P3=42:35:30,则R2. R3的限值各为多少?


38.如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能。已知线圈电阻1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流2A，物体质量540g，以1Om/s匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦。物体上升20s的过程中。求：(l)电压表读数；(2)电流通过线圈产生的热量；(3)提升物体的有用功；(4)电动机工 作效率。
答案：
39．如图17所示，L上标有“6 V 3 W”字样，电流表量程为0~0.6 A，
电压表量程为0~15 V，变阻器R的最大电阻为100 Ω。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub = 8 V，电流表示数为Ib。已知Ra∶R0 = 12∶5，Ia∶Ib = 3∶5。（灯丝电阻不随温度变化）求：（1）小灯泡 的电阻；（2）定值电阻R0和电源电压；（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。
答案：38．解：（1）因为 ，则小灯泡的电阻：
（2）只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时， Ub = 8 V，由图可知电阻Rb =16 Ω，则电流
电源电压：U = Ib (Rb+ R0) = 0.5 A×(16 Ω+ R0) ①
只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于Ia∶Ib = 3∶5，则Ia = 0.3 A
电源电压：U = Ia (Ra+ RL) = 0.3 A×(Ra+ 12 Ω) ②
已知Ra∶R0 = 12∶5，再由①②式，可得: R0 = 20 Ω，U = 18 V
（3）只闭合S1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5 A。
得变阻器接入电路的最小电阻R最小= 24 Ω
只闭合S2，变阻器两端电压为15 V时，连入电路中的电阻最大
由于 ，则变阻器接入电路的最大电阻R最大= 100 Ω）
电路消耗的最小功率：
40.“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化)。求：（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少?（2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?
答案：37.（6分）
解：(1)由P=UI I红=P红/U红 =6W/12V=0.5A I绿=P绿/U绿=12W/12V=1A I= I红+I绿=1.5A(2)由P=U2/R
R最小时功率最大两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小，此时两灯正常发光
Pmax= P红+P绿=12W+6W=18W R最大时功率最小电阻较大的灯泡与滑动变阻器全值串联电阻最大，由R= U2/P知红灯电阻较大R红=U红2/P红=122V2/6W=24ΩR=R红+R1=48Ω 由题意可知电源电压是12V Pmin =U2/R=122V2/48Ω=3W
41.生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω，R2=30Ω，请计算:（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?（2） S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少?
（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
答案：解：（1）当只闭合S3时，R1和R2串联在电路中 R串＝R1+R2＝10Ω+30Ω＝40Ω
（2）当只断开S1时，只有R2接入电路中
（3）当R1和R2并联在电路中时，电路的总功率最大
当R1和R2串联在电路中时，电路的总功率最小
42、如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．当开关同时闭合时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．
解：当开关同时闭合时，R1、R2并联，电流表测R1支路的电流，
R1的阻值：R1=U/I1=12V/0.3A=40Ω，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率，
R1消耗的电功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W，
R2消耗的最小为P2=U2/R2=(12V)2/100Ω=1.44W，
电路的总功率P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W；

43.如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。(1)要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大？
答案：23、（1）B A (2)电流做的功 W=P1t=120W×8×60S=57600J （3）电热丝发热功率为 P2=560W-120W=440W 电热丝的电阻R由 得

44如图8所示．电路中电源电压可调，小灯泡L1标有“6V 6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样(假设小灯泡电阻不变) (1) 闭合S2，断开S1、S3，，调节电源电压使电压表V2的示数为6V，求L2的实际功率。 (2)闭合S1、S3断开S2，调节电源电压使电压表V1的示数为3V,求L1的电阻． (3)闭合S1、S2、S3，画出此时的等效电路图,调节电源电压为18V，求此时L3的实际功率。
答案：16解
(1)闭合S2，断开S1、S3时，L2、L3两灯串联，U2实=U2额=6V
P2实=P2额=12w
(2)闭合S1、S3，断开S2时，L1、L3两灯并联，据题意，小灯泡电阻不变.
R1=U21额/P1额＝=(6V)2/6W=6Ω
（3）当闭合S1、S2、S3时，L1、L3两灯并联，L2被短路，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量L3中的电流，电压表V1测量并联电路两端电压；如右图所示：
因为电压表测量并联电路两端电压，因此L3两端电压为18V远高压额定电压，因此L3被烧坏，故实际功率为零．
45.如图30所示的电路中，电源电压为3V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为
“6 V 3W”，若小灯泡的阻值不随温度变化，闭合开关S后，电流表的示数为0.55A。求：
（1）小灯泡的电阻；（2）小灯泡的实际功率；（3）定值电阻R的阻值。
答案：33.解：
（1）RL = U2PL = (6V)23W = 12 Ω
（2）I实 = U实RL = 3V12Ω = 0.25 A
P实 = U实×I实 = 3V × 0.25A = 0.75 W
（3）R = U实IR = 3V(0.55A－ 0.25A) = 10 Ω
答：小灯泡的电阻为12Ω；小灯泡的实际功率是0.75W；定值电阻R的阻值为10Ω。
46. 2010年6月1日，我国对空调产品实行新的能效国家标准，将能效分为1、2、3三个等级，等级1表示产品最节能，等级2表示产品比较节能，等级3表示产品的能效为我国市场的平均水平。如图31所示为A、B两台家用空调的能效标识。（1）按照图中所给的输入功率，求出空调A在220V电压下工作时的电流大小？（2）若每台空调一年均使用1000h，求出使用一年，空调A比空调B节约多少电能？这些电能可供一盏额定功率为40W的日光灯正常工作多长时间？
答案：34.解：
（1）IA = PAU = 740W220V = 3.36 A
（2）W节= WB－WA =(PB － PA) t
= (0.8－ 0.74) kW 1000h = 60 kW•h （或2.16×108 J）
t实 = W节P灯 = 60 kW•h4×10-2 kW = 1500 h （或5.4×106 s）
答：空调A在220V电压下工作的电流是3.36A；使用一年，空调A比空调B
节约60 kW•h的电能；可供40W的日光灯正常工作1500h。
47.右表是小明家电热水壶的铭牌。求：（1）电热水壶的电阻。（2）将1Kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间[不计 热量损失，c水=4.2×103J/(kg•℃)]
解：（1）根据R= U2 /P可得，电热水壶的电阻：R= U2 /P=（220V）2 /1000W=48.4Ω；
（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；
（3）不计热量损失时，根据Q=W=Pt可得，电热水壶正常工作的时间：
t=W /P= Q吸/ P=3.36×105J /1000W=336s．
答：（1）电热水壶的电阻为48.4Ω； （2）水吸收的热量为3.36×105J； （3）要放出这些热量，电热水壶正常工作336s．
48．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω。电阻值均不受温度影响。（1）定值电阻R0的阻值是多大？（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。
答案：.解：（1）当调温电阻R=0 时电熨斗的电功率最大，由 和P=UI得 ,则 （2）当调温电阻R=110 时电熨斗的电功率最小，由 和P=UI得 ,电熨斗的最小电功率是 此时电熨斗的电流是 （或 ）（3）由图乙可知，当电熨斗功率是440W时，温度最高为200℃；当功率是220W时，温度最低为90℃。故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃。
49. 寒寒在学习了滑动变阻器的原理后，用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，寒寒选择的小灯泡L上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光；把滑片P移到B端时，电流表的示数为0.2 A．（小灯泡的阻值不随温度变化）求：（1）小灯泡的电阻（2）铅笔芯的最大阻值（3）当滑片P滑到B端时，小灯泡的实际功率
答案：
50．（6分）解：（1）由 得 　　　　　
（2分）
(2)当滑片在A端时， ,小灯泡正常发光
电源电压 (1分)当滑片在B端时：
(1分) (1分)当滑片P滑到B端时，小灯泡的实际功率：
(1分)
50．如图所示的电路中，电源电压和灯L的电阻均保持不变，灯l标有“9V 9W”字样。 (1)求灯L正常发光时的电阻； (2)当R的滑片P位于a端，闭合S1、断开S2时，灯L两端的实际电压为额定电压的2／3，求此时灯L工作lmin所消耗的电能是多少?(3)当R的滑片P位于中点c，闭合开关S1、S2时，电流表的示数为3A，求滑动变阻器消耗的电功率。
答案：1)
(2) (3)设滑动变阻器的电阻为R，电源电压为U；当R的滑片P位于中点c时，其电路图如图所示，
有 …………(1)
当R的滑片P位于a端，闭合S1、断开S2时，电路中的电流为
…………………………… (2)
由(1)、(2)解得：U=18V R=18Ω[R=-36Ω(舍去)]
(列出方程1或方程2，或两个方程都列出均得1分，解出两个答案再得1分)
当R的滑片P位于中点c时，通过L支路的电流：
滑动变阻器消耗的电功率
……………1分 答：略。 (
51．电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关。加热时S2与触点a接通，R1工作；保温时S2与触点b接通，R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时，水的温度______100℃(选填“＞”、“＝”或 “＜”)。
(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值。(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示_________，并列式计算它的大小。
答案：38. (1) ＞ 2分
(2) R2＝U2/P保温＝(220伏)2/100瓦＝484欧姆 2分
(3)电压力锅加热10分钟消耗的电能(或电功) 1分
W＝Pt＝1000瓦×600秒＝6×105焦 2分

5 Y


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