1、2019 年中考物理专题训练电功率计算专题1.（ 2019 巴彦淖尔，12 ）如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为 220V 的电源和阻值 R88 的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 R020） 、开关、滑动变阻器 R2（取值范围 080）和热敏电阻 R1 组成；R 1 阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流 I50mA 时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 I40mA时，衔铁被释放接通工作电路。（1）工作电路正常工作时，R 在 1min 内产生的热量是多少？（2）当温度为 60，滑动变阻器 R250 时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？（3）
2、若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变 R2 的阻值。2.（ 2019 通辽，25 ）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R 1 和 R2 均为电热丝。R1=88，R 2=22。（1）如何控制 S1 和 S2，使热水器处于高温挡；（2）求低温挡正常工作 5min 电热丝产生的热量；（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。3.（ 2019 黔东南，21 ）如图所示的电路，电源电压保持不变，R 130，R 210 当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电流表的示数为 0.4A。（1）求电源电压；（2）当闭合开关 S2、
3、S，断开 S1 时，求电流表的示数；（3）当闭合开关 S1、S 2、S 时，通电 100s，求整个电路消耗的电能。4.（ 2019 辽阳，27 ）图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，R 1、R 2 均为发热体，将开关 S 分别置 于 1、2 两位置时，空气炸锅处于不同的档位， 已知两档空气炸锅的高温档功率为 900W，R 2 阻值为 96.8，求：（1）发热体 R1 的阻值是多少？（2 ）空气炸锅一次性可装入 200g 牛柳，若将这些牛柳从 40加热到 190，牛柳需要吸收多少热量？ c 牛柳 =3103J/ (kg） （3）不计热量损失，用高温档将 200g 牛柳从 40加热到 190
4、，需要多长时间？5.（ 2019 湘潭，32 ）如图 1 所示为某实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力，全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图 2 所示。控制电路中的电源电压 U112V，调控电咀 R0 的阻值范围为 01000，R 为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度 （空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图象如图 2 所示，L 为磁控开关，当湿敏电阻 R 的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA 时，L 的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统
5、进行除湿。工作电路两端电 220V，R g 为保护电阻，磁控开关 L 的线圈电阻不计。问：（1）压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成 能；当 S 接通时，可判断出图 2 中线圈上端 P 的磁极是 极。（2）由图 3 可知，湿敏电阻 R 的阻值随着相对湿度的增加而变 ；若实验室内部的相对湿度为 60%RH，此时湿敏电阻 R 的阻值为 。（3）因实验室內有较敏感的器件，要求相对湿度控制在 45%RH 以内，则调控电阻 R0 的阻值不能超过多少？（4）若除湿过程中工作电路的总功率为 1100W，工作电路的电流为多少？已知保护电阻Rg2，如果除湿器工作时磁控开关 L 的磁性弹片有一半的时间是闭
6、合的，则 1h 内 Rg 消耗的电能是多少？6.（ 2019 山西，23 ） “创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压 100V，加热电阻 R1 与 R2 阻值均为 100，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜 1min，用温度传感器测得其温度升高了6求：（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除霜模式下，电路的加热效率。 查资料得：视镜玻璃质量约 0.5kg，玻璃的比热容约0.8103/（kg）7.（ 2019 齐齐哈尔，30 ）如图甲是文文同学家新
7、买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R 1、R 2 均为发热电阻，R 1 的阻值为 110，M 是电动机。开关 S1 闭合后，当 S2接 1、2 时吹冷风；当 S2 接 2、3 时吹温风；当 S2 接 3、4 时吹热风，此时空调扇的总功率为 1100W已知：电源电压为 220V，c 冰 2.110 3J/（kg ） 。求：（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为 lkg，温度从16升高到一 6 时，冰从周围吸收的热量是多少？（2）吹冷风时，电动机正常工作 1h 消耗的电能为 0.11kWh，此时通过电动机的电流是多少？（3）吹热风时， R2 的电阻是
8、多少？8.（ 2019 攀枝花，33 ）某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器 R 的电功率 P 与电流表 A 的示数 I 之间的变化关系，得到 P 与 I 之间的关系如图乙所示。图甲中 R0 为定值电阻，电源电压不变。求：（1）滑动变阻器 R 消耗的最大功率为多少；（2）滑动变阻器 R 的阻值为多大时，滑动变阻器 R 消耗的功率最大；（3）滑动变阻器 R 两端电压 UR 与电流表示数 I 的关系式。9.（ 2019 贵阳，28 ）如图所示电路，电源电压恒为 8V，小灯泡标有 “6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关 S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时
9、，滑动变阻器 R 接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 3V 时，小灯泡的实际功率。10(2019 宁夏,17) 小明家中的电热水水壶坏了，他在网上查到两种外形基本相同的电热水壶的铭牌如图表 11 所示：（1）用品牌 2 的电热水壶烧开一壶水用时 6 分钟，则电热水壶消耗了多少电能？（2）小明认为 “品牌 1”这款电热水壶功率小，更省电。从节能的角度考虑，你认为他的这种想法合理吗？为什么？11.(2019 北京， 34)如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝 R1 的阻值为10当开关 S 闭合后，电压表的示数为 2V，电流表的示数为 0.4A求：（1）通电 10s
10、 电阻丝 R1 产生的热量；（2）电源两端的电压。12.（ 2019 年郴州，30）甲、乙两地相距 60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为 0.2现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为 Rx为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关 S，电压表示数为 6.0V，电流表示数为 0.5A用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为 6.0V，电流表示数为 0.3A求：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；（2）漏电电阻 Rx 的阻值；（3）漏电
11、位置到甲地的距离。13.（ 2019 年郴州，29）一辆重为 2104N 的电动汽车，以恒定功率 50kW 在平直的公路上匀速行驶 3km，用时 3min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的 0.1 倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为 0.5m2求：（1）汽车对地面的压强；（2）汽车的牵引力所做的功；（3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数） 。14.（ 2019 安顺，18）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“4V 1.6W“的字样，滑动变阻器 R1 的最大阻值为 20，定值电阻 R220，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为 0 3V求：（1）小灯泡正工作时的电阻
12、是多少？（2）只闭合开关 S、S 2 和 S3 移动滑动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为 0.5A 时，R 2 消耗的电功率为 1.25W此时滑动变阻器 R1 接入电路中的阻值是多少？（3）只闭合开关 S 和 S1，移动滑动变阻器 R1 的滑片 P，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是多少？15.（ 2019 北部湾，30）图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压 U 控 =5V，热敏电阻 R2 的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡 L 标有“9V 0.3A”的字样，R 4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值
13、时就会发声报警，其阻值 R4=10。在 R2 温度为20的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关 S1 和 S2，灯泡 L 恰好正常发光，此时R0 的电功率为 P0；将 R1 的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节 R3 的滑片，当 R3 与 R4 的电压之比 U3：U 4=4:1 时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时 R0 的电功率为 ， 。已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻09:P:0忽略不计。求：（1）灯泡 L 的额定功率；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；（3）将报警温度设为 50时， R1 接入电路的阻值；（4）工作电路的电源电压 Ux。16
14、.（ 2019 广东，29）如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板） ，其工作电路示意图如图乙所示，电池扳将太阳能转化为电能（转化效率为 10%） ，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为 1.2103J（即为 1.2103W/m2） ，电池板对蓄电池充电的功率为 60W；蓄电池充满电后，能够让 10 盏“12V 3W”节能灯正常工作 6 小时，不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：（l）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为 能的过程。（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中
15、应闭合开关 。（3）10 盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为 W。（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电 小时。若充电电压为 20V，则充电电流为 A。（5）该百叶窗电池板的面积为 m 2。17.（ 2019 广东，26）如图所示，电源的电压恒定 R1、R 2 为定值电阻。R 2 的阻值为 60只闭合开关 S0 时，电流表的示数为 0.2A，再闭合开关 Sl 时，电流表的示数为 0.6A求：（1）电源的电压；（2）电阻 R1 的阻值；（3）开关 S0、S l 均闭合后，通电 l0s 电路消耗的总电能。2019 年中考物理专题训练电功率计算专题答案1.（ 2019
16、 巴彦淖尔，12 ）如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为 220V 的电源和阻值 R88 的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 R020） 、开关、滑动变阻器 R2（取值范围 080）和热敏电阻 R1 组成；R 1 阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流 I50mA 时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 I40mA时，衔铁被释放接通工作电路。（1）工作电路正常工作时，R 在 1min 内产生的热量是多少？（2）当温度为 60，滑动变阻器 R250 时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？
17、（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变 R2 的阻值。解：（1）工作电路由电压为 220V 的电源和阻值 R88 的电热丝组成，则 R 在 1min 内产生的热量：Q t 160s3.310 4J；（2）当温度为 60时，由表格数据可知 R150，已知此时滑动变阻器 R250，则控制电路的总电阻为：RR 1+R2+R0 50+50+20120，此时衔铁恰好被吸合，则控制电路的电流 I50mA 0.05A，由欧姆定律可得，控制电路的电源电压：UIR0.05A120 6V；（3）当控制电路电流 I50mA 时，衔铁被吸合切断工作电路，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻最大为：
18、R 大 120，滑动变阻器 R2（取值范围 080）的最大电阻为 80，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1 的阻值最小（此时温度最高）：R1 R 大 R 2R 0120802020，由表中数据知可控制的最高温度为 80；当控制电路电流 I40mA 时，衔铁被释放接通工作电路，由欧姆定律，控制电路的总电阻最小为：R 小 150，滑动变阻器 R2 的最小电阻为 0 时，根据串联电阻的规律，热敏电阻 R1 的阻值最大（此时温度最低）：R 115020 130，由表中数据知可控制的最低温度为 35；所以，若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是 3580；（4）要想要该装置所控制的最高温度降
19、低一些，即热敏电阻 R1 的阻值增大，因吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，故应减小 R2 的最大阻值。答：（1）工作电路正常工作时，R 在 1min 内产生的热量是 3.3104J；（2）当温度为 60，滑动变阻器 R250 时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是6V；（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是 3580；（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，应减小 R2 的最大阻值。2.（ 2019 通辽，25 ）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R 1 和 R2 均为电热丝。R1=88，R 2=22。（1）如何控制 S1 和 S2，使热水器处
20、于高温挡；（2）求低温挡正常工作 5min 电热丝产生的热量；（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。答：（1）当闭合开关 s1，并将 s2 拨至位置 a 时，热水器处于高温档；（2）低温档正常工作 5min 内电热丝产生的热量为 1.32105j； （3）中温档正常工作时热水器的功率为 550w。3.（ 2019 黔东南，21 ）如图所示的电路，电源电压保持不变，R 130，R 210 当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电流表的示数为 0.4A。（1）求电源电压；（2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，求电流表的示数；（3）当闭合开关 S1、S 2、S 时，通电 100s，求整个电路消
21、耗的电能。解：（1）当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电路为 R1 的简单电路，电流表测通过的电流，由 I 可得，电源电压：UI 1R10.4A3012V；（2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，电路为 R2 的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数：I2 1.2A；（3）当闭合开关 S1、S 2、S 时，R 1 与 R2 并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过 R1、R 2 的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：II 1+I20.4A+1.2A 1.6A ，通电 100s 整个电路消耗的电能：WUIt12V1.6A100s 1920
22、J。答：（1）电源电压为 12V；（2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，电流表的示数为 1.2A；（3）当闭合开关 S1、S 2、S 时，通电 100s，整个电路消耗的电能为 1920J。4.（ 2019 辽阳，27 ）图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，R 1、R 2 均为发热体，将开关 S 分别置 于 1、2 两位置时，空气炸锅处于不同的档位， 已知两档空气炸锅的高温档功率为 900W，R 2 阻值为 96.8，求：（1）发热体 R1 的阻值是多少？（2 ）空气炸锅一次性可装入 200g 牛柳，若将这些牛柳从 40加热到 190，牛柳需要吸收多少热量？ c 牛柳 =3103J/
23、 (kg） （3）不计热量损失，用高温档将 200g 牛柳从 40加热到 190，需要多长时间？5.（ 2019 湘潭，32 ）如图 1 所示为某实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力，全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图 2 所示。控制电路中的电源电压 U112V，调控电咀 R0 的阻值范围为 01000，R 为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度 （空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图象如图 2 所示，L 为磁控开关，当湿敏电阻 R 的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流
24、大于或等于20mA 时，L 的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电 220V，R g 为保护电阻，磁控开关 L 的线圈电阻不计。问：（1）压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成 能；当 S 接通时，可判断出图 2 中线圈上端 P 的磁极是 极。（2）由图 3 可知，湿敏电阻 R 的阻值随着相对湿度的增加而变 ；若实验室内部的相对湿度为 60%RH，此时湿敏电阻 R 的阻值为 。（3）因实验室內有较敏感的器件，要求相对湿度控制在 45%RH 以内，则调控电阻 R0 的阻值不能超过多少？（4）若除湿过程中工作电路的总功率为 1100W，工作电路的电流为多
25、少？已知保护电阻Rg2，如果除湿器工作时磁控开关 L 的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则 1h 内 Rg 消耗的电能是多少？解：（1）压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能；所以主要把电能转化成内能；当 S 接通时，由安培定则可判断出图 2 中线圈的上端 P 的磁极是 N 极；（2）根据图 3 可知湿敏电阻 R 的阻值随着相对湿度的增加而变小；相对湿度为 60%RH 时湿敏电阻 R 的阻值为 50（3）由图 3 可知，当相对湿度控制在 45%RH 时湿敏电阻 R 的阻值 R100，已知当电流 I20mA 0.02A 时 L 的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除
26、湿。由 I 可得，电路中的总电阻：R 总 600 ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，调控电阻 R0 的阻值：R 0R 总 R T 600100500；（4）已知自动除湿器是在家庭电路中工作的，则电源电压 U0220V ；则根据 PUI 可得：I 5A；则保护电阻 Rg 的功率 PgI 2Rg（5A） 2250W，因磁控开关 L 的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则 1h 内 Rg 的工作时间t 3600s1800s；则 WgP gt50W1800s 910 4J。答：（1）内； D；（2 ）小；50 ；（3）调控电阻 R0 的阻值不能超过 500；（4）若 1h 内Rg 消耗的电能是
27、9104J。6.（ 2019 山西，23 ） “创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压 100V，加热电阻 R1 与 R2 阻值均为 100，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜 1min，用温度传感器测得其温度升高了6求：（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除霜模式下，电路的加热效率。 查资料得：视镜玻璃质量约 0.5kg，玻璃的比热容约0.8103/（kg）解：（1）由图知，只闭合开关 S 时，两电阻串联；当开关 S、S 1 都闭合时，R 2
28、被短路，只有 R1 工作，此时电阻最小，根据 P 可知此时电路的功率最大，处于高温除霜模式，除霜模式下，电路中的电流：I 1A；（2）除霜模式下 1min 消耗的电能：WUIt100V1A60s 6000J ，后视镜玻璃吸收的热量：Q cmt 0.810 3/（kg）0.5kg62400J，除霜模式下，电路的加热效率： 100% 100%40%。答：（1）除霜模式下，电路中的电流为 1A；（2）除霜模式下，电路的加热效率为 40%。7.（ 2019 齐齐哈尔，30 ）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R 1、R 2 均为发热电阻，R 1 的阻值为 110，M 是
29、电动机。开关 S1 闭合后，当 S2接 1、2 时吹冷风；当 S2 接 2、3 时吹温风；当 S2 接 3、4 时吹热风，此时空调扇的总功率为 1100W已知：电源电压为 220V，c 冰 2.110 3J/（kg ） 。求：（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为 lkg，温度从16升高到一 6 时，冰从周围吸收的热量是多少？（2）吹冷风时，电动机正常工作 1h 消耗的电能为 0.11kWh，此时通过电动机的电流是多少？（3）吹热风时， R2 的电阻是多少？解：（1）冰吸收的热量为：Q 吸 c 冰 m 冰t2.110 3J/（kg）1kg6 （16） 2.1
30、10 4J；（2）开关 S1 闭合后，当 S2 接 1、2 时吹冷风，此时只有电动机工作，由 WUIt 可得，通过电动机的电流为：I 冷 0.5A ；（3）电动机的功率为：P 电动机 0.11kW110W，当 S2 接 3、4 时吹热风，此时电动机、R1、R2 并联，因并联电路各支路两端的电压相等，则 R1 消耗的功率：P1 440W，已知此时空调扇的总功率为 1100W，则消耗 R2 的功率为：P2PP 电动机P1 1100W110W440W550W，由 P 可得， R2 的阻值为：R2 88 。答：（1）吹冷风时，冰从周围吸收的热量是 2.1104J；（2）吹冷风时，通过电动机的电流是 0
31、.5A；（3）吹热风时， R2 的电阻是 88。8.（ 2019 攀枝花，33 ）某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器 R 的电功率 P 与电流表 A 的示数 I 之间的变化关系，得到 P 与 I 之间的关系如图乙所示。图甲中 R0 为定值电阻，电源电压不变。求：（1）滑动变阻器 R 消耗的最大功率为多少；（2）滑动变阻器 R 的阻值为多大时，滑动变阻器 R 消耗的功率最大；（3）滑动变阻器 R 两端电压 UR 与电流表示数 I 的关系式。【答案】 （1）滑动变阻器 R 消耗的最大功率为 4W；（2）滑动变阻器 R 的阻值为 4 时，滑动变阻器 R 消耗的功率最大；（3）滑动变阻器 R
32、两端电压 UR 与电流表示数 I 的关系式为 UR=8V-4I。9.（ 2019 贵阳，28 ）如图所示电路，电源电压恒为 8V，小灯泡标有 “6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关 S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器 R 接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 3V 时，小灯泡的实际功率。解：10(2019 宁夏,17) 小明家中的电热水水壶坏了，他在网上查到两种外形基本相同的电热水壶的铭牌如图表 11 所示：（1）用品牌 2 的电热水壶烧开一壶水用时 6 分钟，则电热水壶消耗了多少电能？（2）小明认为 “品牌 1”这款电
33、热水壶功率小，更省电。从节能的角度考虑，你认为他的这种想法合理吗？为什么？【答案】 （1）2.410 5J （2）这种想法不合理。功率反映的是做功的快慢，要烧开同样多的水，两种电热器需要消耗的电能一样多，不存在节约了电能。由于功率小的电热器加热时间较长，过程中水散失的热量要多些，所以反而要费电些。11.(2019 北京， 34)如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝 R1 的阻值为10当开关 S 闭合后，电压表的示数为 2V，电流表的示数为 0.4A求：（1）通电 10s 电阻丝 R1 产生的热量；（2）电源两端的电压。解：（1）通电 10s 电阻丝 R1 产生的热量：Q I2R1t（
34、0.4A ）21010s16J 。（2）由 I 得，R1 两端的电压：U1IR10.4A104V，根据串联电路电压规律可知，电源电压：UU1+U24V+2V6V。答：（1）通电 10s 电阻丝 R1 产生的热量为 16J；（2）电源两端的电压为 6V。12.（ 2019 年郴州，30）甲、乙两地相距 60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为 0.2现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为 Rx为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关 S，电压表示数为
35、6.0V，电流表示数为 0.5A用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为 6.0V，电流表示数为 0.3A求：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；（2）漏电电阻 Rx 的阻值；（3）漏电位置到甲地的距离。解：（1）由 PUI 可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比： ；（2）设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为 R1 和 R2，则R1+R260km0.2/km12在甲地进行第一次检测时，有：2R1+Rx 12在乙地进行第二次检测时，有：2R2+Rx 20由可得：R x4，R 14，R 28；（3）漏电位置到甲地的距离 L1 20km 。答：（1）第一次与第二次检测的
36、电源输出功率之比为 5： 3；（2）漏电电阻 Rx 的阻值为 4；（3）漏电位置到甲地的距离为 20km。13.（ 2019 年郴州，29）一辆重为 2104N 的电动汽车，以恒定功率 50kW 在平直的公路上匀速行驶 3km，用时 3min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的 0.1 倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为 0.5m2求：（1）汽车对地面的压强；（2）汽车的牵引力所做的功；（3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数） 。解：（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，汽车对地面的压强：p 410 4Pa；（2）因电动汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡
37、力，所以，汽车的牵引力：FF 阻 0.1G0.1210 4N210 3N，则汽车的牵引力所做的功：W 机械 Fs 2103N3103m610 6J；（3）由 P 可得，电动汽车消耗的电能：W 电 Pt5010 3W360s910 6J，汽车发动机的机械效率： 100% 100%66.7% 。答：（1）汽车对地面的压强为 4104Pa；（2）汽车的牵引力所做的功为 6106J；（3）汽车发动机的机械效率为 66.7%。14.（ 2019 安顺，18）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“4V 1.6W“的字样，滑动变阻器 R1 的最大阻值为 20，定值电阻 R220，电流表的量程
38、为00.6A，电压表的量程为 0 3V求：（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？（2）只闭合开关 S、S 2 和 S3 移动滑动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为 0.5A 时，R 2 消耗的电功率为 1.25W此时滑动变阻器 R1 接入电路中的阻值是多少？（3）只闭合开关 S 和 S1，移动滑动变阻器 R1 的滑片 P，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是多少？解：（1）灯泡 L 标有“4V ， 1.6W”字样表示灯的额定电压为 4V，额定功率为 1.6W，根据PUI 可得：灯泡的电阻 RL 10；（2）只闭合开关 S、S
39、2 和 S3，移动滑动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为 0.5A 时，由于变阻器和 R2 并联，则电流表测总电流 I0.5A，根据 P UI 得电源电压：U 5V ；则通过 R2 的电流，I2 0.25A；由并联电路电流的规律，通过动变阻器 R1 的电流：I10.5A0.25A0.25A，由 I 可得 R1 接入电路中的阻值为：R1 20 ；（3）只闭合开关 S 和 S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，根据 PUI ，灯正常工作时的电流：IL 0.4A，电流表量程为 00.6A，根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为 I 最大 0.4A，此时灯正常发光
40、，由欧姆定律和电阻的串联规律，变阻器有最小阻值；由串联电路电压的规律和欧姆定律，滑动变阻器 R1 的最小阻值：R 滑小 R L 102.5；因电压表的量程为 03V，电压表的最大示数为 U 最大 3V 时，变阻器连入电路中的电阻最大，根据串联电路两端的电压等于各电阻两端的电压之和可知：灯泡两端的最小电压 UL 最小 5V3V 2V，由图乙可知，此时通过灯的电流为电路中的最小电流，则 I 最小 0.25A ，由欧姆定律和串联电路电流的规律，变阻器连入电路中的最大电阻：R 滑大 12，故滑动变阻器 R1 允许的取值范围是 2.512。答：（1）小灯泡正常工作时的电阻是 10；（2）只闭合开关 S、
41、S 2 和 S3，移动滑动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为 0.5A 时，此时滑动变阻器 R1 接入电路中的阻值是 20；（3）在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是 2.512。15.（ 2019 北部湾，30）图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压 U 控 =5V，热敏电阻 R2 的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡 L 标有“9V 0.3A”的字样，R 4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值 R4=10。在 R2 温度为20的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关 S1 和 S2，灯泡 L 恰好正常发光，此时R0 的电
42、功率为 P0；将 R1 的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节 R3 的滑片，当 R3 与 R4 的电压之比 U3：U 4=4:1 时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时 R0 的电功率为 ， 。已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻09:P:0忽略不计。求：（1）灯泡 L 的额定功率；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；（3）将报警温度设为 50时， R1 接入电路的阻值；（4）工作电路的电源电压 Ux。解：（1）灯泡 L 的额定功率为P 额 =U 额 I 额 =9V0.3A=2.7W（2）当衔铁刚好被吸下时，变阻器 R1 接入电路的阻值刚好为 0由图乙知温
43、度为 20时 R2 的阻值为 R2=25控制电路的电流为 A.025VRUI控（3）当将报警温度设为 50时，由图乙知，R 2 的阻值变为 =10，2R此时控制电路的电流仍然为 I=0.2A由 得 R1 接入电路的阻值为2UI控50A.V521IR（4）当继电器的衔铁还没被吸下时，电路中的电流为 I 额 =0.3A，则有 ；020RIP控当继电器的衔铁被吸下时，设此时电路的电流为 I，则有 ；02I由 即 可求得 I=0.2A，9:4P:0 402RI控此时 V1A.U4而 ，则得 U3=8V143因为 ，所以得 ，9/02R20即有 ，343额Ux即2V98x解得 Ux=12V16.（ 20
44、19 广东，29）如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板） ，其工作电路示意图如图乙所示，电池扳将太阳能转化为电能（转化效率为 10%） ，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为 1.2103J（即为 1.2103W/m2） ，电池板对蓄电池充电的功率为 60W；蓄电池充满电后，能够让 10 盏“12V 3W”节能灯正常工作 6 小时，不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：（l）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为 能的过程。（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关
45、 。（3）10 盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为 W。（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电 小时。若充电电压为 20V，则充电电流为 A。（5）该百叶窗电池板的面积为 m 2。解：（l）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为化学能的过程。（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关 S1。（3）10 盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为：P103W 30W。（4）蓄电池充满电后，能够让 10 盏“12V 3W”节能灯正常工作 6 小时，蓄电池充满电的电能为：WPt0.03kW6h0.18kWh；要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池
46、充电时间为：t 1.5h ；若充电电压为 20V，根据 PUI 可得，则充电电流为：I 3A。（5）太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为 1.2103J（即为 1.2103W/m2） ，电池板将太阳能转化为电能（转化效率为 10%） ，故有 100% 10%，该百叶窗电池板的面积为 S0.5m 2。17.（ 2019 广东，26）如图所示，电源的电压恒定 R1、R 2 为定值电阻。R 2 的阻值为 60只闭合开关 S0 时，电流表的示数为 0.2A，再闭合开关 Sl 时，电流表的示数为 0.6A求：（1）电源的电压；（2）电阻 R1 的阻值；（3）开关 S0、S l 均闭合后，通电 l0s 电路消耗的总电能。
