1、红本讲第 18 讲 电能与电功率第 1 课时 电功和电功率命题点 1 电能表的相关计算 1(2016贵港)如图所示是用来测量某照明电路消耗电能的电能表表盘,此照明电路是由若干盏规格为“220 V 22 W”的电灯并联连接而成此电路最多允许 200 盏灯同时正常工作小明在某次实践活动中,在电源电压恒为200 V 的情况下,接通部分电灯同时工作 ,测得电能表的转盘在 10 min 内转了 20 转,则小明接通了 11 盏灯( 灯丝电阻变化忽略不计)第 1 题图 第 2 题图2(2016北海)如图所示的电能表应该在 220V 的电路中使用,此时电能表的读数为 123.4kWh.3(2015崇左)如图
2、是用来测量 电能的仪表表盘小健家 4 月底表盘示数如图甲所示,5 月底表盘示数如图乙所示,这个月他家用电 50kW h.第 3 题图 第 4 题图4(2014南宁)小明把电吹风机单独接入家庭电路并使其工作,发现电能表的转盘在 0.1 h 内转过 150 圈,电能表铭牌如图所示这段时间内,电吹风机消耗的电能是 0.05kWh,电功率是 0.5kW.命题点 2 电功和电功率的理解和计算5(2016河池)标有“6 V 6 W”的灯泡 L1 和“6 V 3 W”的灯泡 L2,经实验测得它们的 IU 特性曲线图如图甲所示现将两灯接入图乙所示的电路中,闭合开关,当电流表的示数为 0.5 A 时,下列说法中
3、正确的是(D )A电源电压为 9 VB通过灯 L1 的电流为 1 AC灯 L1 的电阻值是 6 D电路中消耗的总功率是 4 W6(2016来宾)如图甲的电路中 ,R 1、R 2 的电压与电流的关系如图乙所示,闭合开关,电阻 R2 两端的电压U1,通过电路的总电流为 I1,电路消耗的总功率为 P1;在不改变电源电压的情况下 ,用 20 的电阻 R3 替换 R1,此时 R2 两端的电压为 U2,通过电路的总电流为 I2,电路消耗的总功率为 P2,则(B)AU 1U 212 BP 1P 245CR 1R 231 DI 1:I 2547(2015来宾)如图所示,电源电压保持不变 ,灯 L 标有 “6
4、V 0.6 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 移动到中点时,灯 L 正常发光,电压表示数为 4 V,当滑片 P 移到最大阻值时 ,灯 L 与滑动变阻器的电功率之比为( B)A43 B34C32 D23第 7 题图 第 8 题图8(2014河池)某同学在探究 “电阻上的电流跟两端电压的关系”时,发现通过电阻 a、b 的电流随电压变化情况如图 4 所示,则下列结论与图象相符的是(A)A两电阻阻值的关系是 RaR bB电压相同时,通过 a 的电流大C电流相同时,b 两端的电压大D电阻一定时,电流随着电压的增大而减小9.(2016贺州)将阻值为 R180 、R
5、 220 的两个电阻串联接入电路中,闭合开关,则电阻 R1、R 2 两端的电压之比 U1U 241,它们的电功率之比 P1P 24 110(2015柳州)2014 年诺贝尔物理学奖获得者的主要贡献是发现蓝光 LED.二极管的两根引线有正、负极之分,二极管导通时,其电阻为零如图电路,R 消耗的功率为 P1;现将二极管正、负极对调再接入电路的相同位置,R 消耗的功率为 P2.已知 P1P 2161,则灯泡电阻 RL(不随温度变化) 与 R 的比值 RLR31,灯泡工作时消耗的功率等于 P1 的 倍(可用分数表示)316第 10 题图 第 11 题图11(2015梧州)如图所示,电源电压保持不变 ,
6、小灯泡 L 标有“6 V 3.6 W”的字样,R 为定值电阻,闭合开关S1,断开 S2,小灯泡正常发光,小灯泡的电阻为 10 ;若再闭合 S2,发现电流表示数变化了 0.4 A,则 R 的阻值为15 .12(2014贵港)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为 9 ,电源电压保持不变当滑动变阻器的滑片 P 在 a端,S 和 S1 都闭合时,电流表 A 的示数为 2 A,灯泡正常发光;当 S 闭合,S 1 断开,滑片 P 滑到 b 端时,电压表的示数为 4.5 V,此时灯泡 L 的实际功率为 2.25W;灯泡 L 的额定电压为 9V.第 12 题图 第 13 题图13(2014桂林)如图所示,电阻 R
7、 与小灯泡连接在电路中 ,当闭合开关 S1、S 2 时,电阻 R 被短路,此时灯泡的电功率为 9 WS 1 闭合 S2 断开时,灯泡的电功率为 1 W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化) ,则此时电阻 R消耗的电功率为 2W.命题点 3 电功率的测量见 P59 小专题(六) ”伏安法” 实验命题点 4 有关“极值”与“取值范围”的问题见 P63 小专题(七) 有关“极值”与“取值范围”的问题绿本练第 18 讲 电能与电功率第 1 课时 电能与电功率1(2016温州)某台灯铭牌上标有 “9 W”字样, “9 W”表示该台灯的 (A)A额定功率 B实际功率C额定电流 D实际电流2(2016德阳)两
8、定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为 6 V 的电源两端,下列分析正确的是(B)A乙两端的电压是 2 VB甲消耗的电功率等于 0.8 WC甲中的电流大于乙中的电流D甲乙两端的电压之比为 2:1第 2 题图 第 3 题图3(2016德州)如图所示的电路中 ,电源电压和灯泡电阻都保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 由中点向右移动时,下列判断正确的是(D )A电压表和电流表的示数都增大,电路总功率变大B电压表和电流表的示数都减小,电路总功率变小C电流表示数增大,电压表示数变大 ,灯泡变亮D电流表示数变小,电压表示数不变 ,灯泡亮度不变4(2016扬州)图甲中
9、的 A、B 分别为小灯泡和定值电阻的 IU 图像,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压 8 V,下列说法正确的是(B)A小灯泡电阻随温度的增大而减小B灯泡的实际电功率为 0.6 WC电阻的阻值为 0.05 D电阻的电功率为 0.8 W5(2016十堰)如图甲是通过小灯泡 L 的电流跟其两端电压关系的图像 ,现将小灯泡 L 与电阻 R 连入图乙所示,电路中只闭合 S,小灯泡的实际功率为 1.8 W;再闭合 S1,电流表示数为 0.9 A下列结果错误的是 (D)A电源电压为 6 VB电路消耗的总功率为 5.4 WC通过电阻 R 的电流为 0.6 AD电阻 R 的阻值为 20 6(2016贵港
10、二模)甲、乙两只灯泡 ,其 IU 关系图象如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为 2 V 时,乙灯消耗的功率是(A)A1.2 W B0.8 W C2 W D3 W第 6 题图 第 7 题图7(2016广东)某家庭电能表如图所示若该家庭单独让空高台工作,测得 1 min 内电能表转盘转了 60 转,则空调消耗的电能为 0.02kWh,空调的电功率是 1_200W.8(2016广东)如图所示是电阻甲和乙的 IU 图像由图可知:电阻乙的阻值为 6 .若将电阻甲和乙并联后接在电压为 6 V 的电源两端时,则干路的总电阻为 3.75 ,总电功率为 9.6W.9(2016雅安)有一种亮度
11、可以调节的小台灯 , 其电路如图甲所示, 电源电压为 12 V, 灯泡 L 的额定电压为 8 V, 通过灯泡 L 的电流跟其两端电压的关系如图乙所示当灯泡正常发光时, 灯丝的电阻为 20 .调节滑动变阻器 R, 使灯泡的实际功率为 1.2 W 时, 灯泡两端的电压是 4V.10(2016遵义)如图甲所示电路 ,电源电压保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器 R的滑片 P 在 a 点时,电流表示数为 0.5 A,将滑片 P 从 a 点移动到最右端的过程中 ,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示,则 R15 ,电路消耗的最小功率为 P0.9W.11(2016贺州)如图所示为测量小灯泡电功率的实
12、验 ,已知待测小灯泡额定电压为 2.5 V.甲 乙(1)请用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙的实物图连接好 (要求滑动变阻器左移时小灯泡变暗)解:(2)在本实验中,滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压和 电流(3)闭合开关,电压表示数为 1 V,小灯泡实际亮度偏暗(填“暗”或“亮”) ,电流表指针微微偏转,要准确读数,应接电流表标有 0.6_A 的接线柱,为了使小灯泡正常发光,则滑动变阻器滑片应向右(填“左”或“右”)移(4)利用图乙所示的装置,还能完成初中物理电学的测定小灯泡电阻 实验12(2016桂林)如图所示的电路 ,电源电压恒为 9 V 不变,定值电阻 R1 的阻值为 5
13、0 ,求:(1)闭合 S1、S 2,将变阻器的滑片移至 N 端,电流表的示数为 0. 48 A,R 2 的阻值为多大?(2)闭合开关 S1、断开开关 S2,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为 5 V,电流表的示数为多少安?变阻器的功率为多少瓦?解:(1)由图知,当闭合 S1、S 2,将变阻器的滑片移至 N 端,即变阻器连入阻值为 0 时,R 1 与 R2 并联,电流表测干路电流,由并联电路特点知:U 1U 2U9 V由欧姆定律可得:I 1 0.18 AUR1 9 V50 所以通过 R2 的电流:I 2I I10.48 A 0.18 A0.3 A所以 R2 的阻值:R 2 30 UI2 9 V0
14、.3 A(2)由图可知,闭合开关 S1、断开开关 S2,R 1 与变阻器 R 串联,电压表测 R 两端电压,由串联电路特点可得R1 两端电压:U 1UU R 9 V5 V 4 V,电流表示数:II RI 1 0.08 AUIR1 4 V50 由 PUI 可得此时变阻器的功率:PR URIR5 V 0.08 A0.4 W13.(2016安徽)图中电源电压保持 6 V 不变,灯泡 L 标有“6 V 6 W”字样,开关 S 闭合后,在滑片 P 从 b 端向 a 端滑动的过程中,下列说法正确的是(A)A灯泡两端的电压不断增大B通过灯泡的电流不断减小C灯泡消耗的电功率不断减小D灯泡消耗的电功率恒定不变1
15、4(2016巴中)灯泡 L1、L 2 分别标有“4 V 4 W”和“3 V 3 W”的字样,将他们并联连接起来使用,干路中允许的最大电流为 1.75A,此时 L1 消耗的电功率为 2.25W.15(2016烟台)在如图所示的电路中 ,电源电压保持不变,当开关 S1 闭合、S 2 断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是 I 甲 :I 乙 25,则 R1R 223;当开关 S1、S 2 闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比 U甲 U 乙 53,R 1、R 2 消耗的电功率之比为 P1P 22 3第 15 题图 第 16 题图16. (2016兰州)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡上分别标有“
16、6 V 3.6 W”和“2 V 1 W”的字样,滑动变阻器上标有“40 1 A”的字样只闭合开关 ,滑片 P 在中点时,电压表的示数是 6 V,则电源电压为18V;同时闭合 ,要使小灯泡不被烧坏,则电流表的示数不能超过 0.7A.(忽略温度对灯丝电阻的影响)17(2016柳州)如图所示,电源电压 U6 V,保持不变 ,R 16 ,R 24 ,滑动变阻器 R0 最大阻值为 20 ,当 R0 变化到某一阻值时 ,R 03.6W ;当 R010 时, R0 电功率最大第 17 题图18(2016来宾)如图甲所示电路 ,电源电压为 3 V,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,当开关 S1、S 2
17、 都闭合后,电流表的示数为 0.6 A.甲 乙(1)求电阻 R1 的阻值;(2)当 S1 闭合,S 2 断开时,将滑片 P 移到中点,电流表的示数如图乙所示,求电阻 R2 的最大阻值;(3)当 S1 闭合,S 2 断开时,将滑片 P 从 a 端移至 b 端,求电路消耗的总功率的变化量解:( 1)当开关 S1、S 2 都闭合后,电路为 R1 的基本电路,电流表测量电路电流;电阻 R1 的阻值:R 1U/I 3 V/0.6 A 5 (2)当 S1 闭合,S 2 断开时,定值电阻与滑动变阻器串联, 电流表测量电路电流;根据图乙可知,电流表的量程为 00.6 A ,分度值为 0.02 A,示数为 0.
18、2 A,因此滑片在中点时,电路电流为 0.2 A电路的总电阻:RU/I3 V /0.2 A15 因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,因此此时滑动变阻器接入电路的阻值为 15 5 10 则电阻 R2 的最大阻值为 210 20 ( 3)当 S1 闭合,S 2 断开时,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流;当滑片在 a 端时,电路为 R1的基本电路,则电路的电流为 0.6 A电路消耗的总功率:P aUI3 V0.6 A1.8 W当滑片在 b 端时,定值电阻与滑动变阻器串联,电路的电流:IU/(R 1R 2)3 V/(5 20 ) A325电路消耗的总功率:P bUI3 V A0.36 W
19、325故当 S1 闭合,S 2 断开时,将滑片 P 从 a 端移至 b 端,电路消耗的总功率的变化量:PP aP b1.8 W0.36 W1.44 W红本讲第 2 课时 焦耳定律命题点 1 导体通电时产生的热量与哪些因素有关1(2016南宁) 电炉通电一段时间后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线几乎不发热,这主要是因为(D)A通过导线的电流大于通过电炉丝的电流B导线的电阻远大于电炉丝的电阻C通过导线的电流小于通过电炉丝的电流D导线的电阻远小于电炉丝的电阻2(2016桂林)如图所示,为 “探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,以下说法正确的是( C)A闭合开关 S1、S 2
20、,通过三根电阻丝的电流相同B先闭合开关 S1,再闭合开关 S2,电流表示数保持不变C先闭合开关 S1,再闭合开关 S2,通过右容器中电阻丝的电流变小D闭合开关 S1、S 2 一段时间后 ,右边 U 形管内的液面比左边 U 形管内的液面高3(2015钦州)如图所示,阻值为 R 的电阻丝,用四种方法分别接在电压为 U 或 2U 的电源上闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是(D)4(2015南宁)在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时,采用了如图所示的实验装置这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与(B)A导体的电阻的关系B通过导体的电流的关系C导体的长度的关系D通电
21、时间的关系、第 4 题图 第 5 题图5(2014南宁)如图所示是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置将两根阻值不等的电阻丝 R1、 R2 串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气通电前 ,A 、B 两个 U 形管内的液面相平接通电源一分钟后,通过 R1、R 2 的电流分别为 I1、I 2,则(D )AI 1I2,A 管中的液面较高BI 1I2,A 管中的液面降低CI 1I 2,A 管中的液面较高DI 1I 2,A 管中的液面较低6(2016来宾)如图所示是“ 探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置:(甲、乙、丙三个容器内三根玻璃管液面相平)(1)电流产生的热量不
22、易直接测量,在实验中是通过观察玻璃管中液面的 高度来比较甲、乙、丙容器内空气温度的变化;(2)在通电时间相同的情况下,通过对比观察甲、乙容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量 Q 与电阻 R 的关系,得出的结论是 在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量越多;(3)在通电时间相同的情况下,通过对比观察乙、丙容器中的玻璃管液面变化情况来探 究电流产生的热量 Q与电流 I 的关系,得出的结论是 在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,电流产生的热量越多(4)请根据以上实验结论简要解释“电炉工作时,电炉丝发红而与电炉丝相连的导线却不怎么发热 ”:电炉丝与导线是串联的,电
23、流和通电时间相等,电炉丝的电阻较大,产生的热量较多,而导线的电阻极小,所以几乎不发热命题点 2 电热的计算7(2016钦州)由 R1、R 2 组成如图所示的甲、乙两种电路,R 12R 2,电源电压均为 U,图甲电路中 R1、R 2 在相同时间内产生的热量为 Q 甲 1、Q 甲 2,则 Q 甲 1Q 甲 221,图乙中电路中 R1、R 2 在相同时间内产生的热量分别为 Q 乙 1、Q 乙 2,则 Q 乙 1 Q 乙 212甲 乙8(2015河池)把 R16 和 R29 的两个电阻并联接在电源电压为 3 V 的电路两端时,通过 R1、R 2 的电流之比为 32,在相同时间内 R1、R 2 产生热量
24、之比为 329(2014河池)某电饭煲设有 “加热”和“保温”两档,其内部简化电路如图所示,当开关 S 闭合时,电饭煲处于加热( 填“加热”或“保温 ”)状态;若 R1R 2124,则电饭煲保温和加热各 5 min 时产生的热量之比为12510(2016北海)在厨房里安装如图甲所示俗称 “小厨宝”的电热水龙头,使用起来非常方便,旋转手柄 S 可处于冷水档 a、温水档 b 或热水档 c,它的简要工作电路如图乙所示,虚线方框内有“小厨宝”的两个发热电阻( 未画出) , 温水档的发热电阻 R144 ,电源电压为 220 V.(1)当 S 旋到 b 档位时,求通电 10 秒电流产生的热量(2)当 S
25、旋 c 档位时,水龙头的电功率为 2 000 W,求此时发热电阻的总阻值(3)请你在虚线方框内画出发热电阻的电路,并连接到相应的档位和 “c”点解:(1)当 S 旋到 b 档位时,电热水龙头处于温水档,则通电 10 秒电流产生的热量:QbW b t 1.110 4 JU2R1 (220 V)244 10 s(2)当 S 旋 c 档位时,电热水龙头处于热水档,由 P 可得, 此时发热电阻的总阻值:U2RR 24.2 U2P热 (220 V)22 000 W(3)由电路图可知,当 S 旋到 b 档位时,电路为 R1 的简单电路,当 S 旋 c 档位时,R 1 与 R2 并联,如下图所示:命题点 3
26、 电和热的综合计算11(2016南宁)为实现减排目标 ,南宁市已建成多个风力发电站若某小型风力发电机每小时可发电 5 kWh, 合 1.8107J,这些电能可使电功率为 100 W 的照明灯连续正常工作 50h,这些电能相当于完全燃烧 0.6kg焦炭放出的热量(已知焦炭的热值为 3.0107 J/kg)12(2015玉林)某电热水壶正常工作时的电流为 5 A、电阻为 42 .假设电热水壶正常工作时电能全部转化为水的内能,工作 5 min 后,水吸收的热量为 3.15105J, 此热量能把质量为 1 kg、温度为 20 的水加热到 95.水的比热容 c 水 4.2103 J/(kg)13(201
27、5南宁)据报道,南宁市区日产 3 000 t 生活垃圾,而“垃圾是放错位的资源” ,利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题若完全燃烧 1 t 的生活垃圾可发电 210 kWh,则完全燃烧 3 000 t 生活垃圾可发电6.3105kWh,这些电能可供功率为 1 kW 的空调正常工作 6.3105h,可以使 9106kg 的水温度升高 60 . 不计热量损失,水的比热容是 4.2103 J/(kg)14(2014柳州)某型号的泡茶壶铭牌如右表 ,它的额定电压是 220V;壶中装有 1 kg 温度为 20 的水,在标准大气压下将水烧开(泡茶壶有 80%的电能被水吸收)至少需要 4.2105J 电
28、能(己知水的比热容为 4.2103 J/kg )某型号的泡茶壶型号:JY456额定电压:220 V 频率:50 Hz额定功率:1 100 W 容量:1 L15.(2016玉林)如图是一台电热水壶铭牌上的部分信息请根据铭牌所提供的信息水的比热容 c4.210 3 J/( ),求:容量:1 L额定功率:2 200 W额定电压:220 V电源频率:50 Hz(1)电热水壶正常工作时的电流;(2)电热水壶装满水时水的质量;(3)若给该电热水壶装满水进行加热,使水的温度从 28 升高到 72 ,则水吸收的热量是多少?(4)若电热水壶正常工作时,所产生的热量有 80%被水吸收,则在第(3)小问中给水加热的
29、 时间是多少秒?解:(1)由 PUI 得电热水壶正常工作时的电流:IP/U2 200 W/220 V10 A(2)由 得电热水壶装满水时水的质量:m V1.010 3 kg/m31103 m31 kgmV(3)水吸收的热量:Q 吸 cm(tt 0) 4.2103 J/(kg) 1 kg(72 28 ) 1.84810 5 J(4)由 得烧水过程中消耗的电能:Q吸W电W 电 Q 吸 / 2.3110 5 J1.84105 J80%由 W 电 Pt 得给水加热的时间:t 105 WP 2.31105 J2 200 W绿本练第 2 课时 焦耳定律 1(2016天门)下列用电器均标有 “220 V,1
30、00 W” ,在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是(A)A电热水袋 B电视机C电风扇 D白炽灯2(2016嘉兴)某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是(B)3(2016孝感)如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电 t 秒后( 两容器都不向外放热),下列说法正确的是( C)A两容器中电阻产生的热量相同B右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍4(2016益阳)某导体的电阻是 10 ,通过 3 A 的电流时 ,1 mi
31、n 产生的热量是 5400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子:电饭锅5(2016株洲)一个额定功率为 1000 W 的电热水壶装有 1.5 kg 初温为 20 的水正常工作将水烧开 100 所用时间为 9 min,则水吸收的热量为 5.04105J,该电热水壶的效率为 93.33%(计算结果保留两位小数) 已知水的比热容为 4.2103 J/(kg) 6(2016河池)电炉丝通过导线连接到电路中 ,通电时电炉丝热得发红,而导线几乎不发热,主要是因为导线的电阻远小于(填“大于”或 “小于”) 电炉丝的电阻7(2016安徽)图中电源电压保持不变,灯泡标有“6 V 3 W”字样,当开关
32、S 闭合时,灯泡 L 正常发光,电流表的示数为 0. 8 A,则电阻 R20 .通电 10 s,R 产生的热量为 18J.第 7 题图 第 8 题图8(2016德州)甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为 8V 的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为 0.5 A,此时乙灯泡 1 min 消耗的电能是 180J.9(2016大连)某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”所用的实验器材有:电压为 6 V 的电源、电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个;与 U 形管相连的塑料盒一个 ,盒内密封着空气,盒
33、内电阻丝的阻值为 10 ;导线若干(1)用笔划线代替导线,将图中的电路连接完整解:(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 a(填“a”或“b”)端(3)该实验是通过 U 形管液面的高度差 来反映电流通过电阻丝产生热量多少的(4)该同学设计实验时,将三次实验的通电时间均设定为 15 s,三次实验预设的电流分别为 I1、I 2、I 3,则该同学进行第一次实验的操作是:闭合开关,调节滑片,使电流表的示数为 I1,然后通电 15s,观察 U 形管的液面高度差,并记录10(2016南京)某型号的电饭锅有两挡 ,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)已知 R1 44
34、 ,R 2 2 156 .(1)开关 S 置于 2(填“1”或“2”) 挡时是高温烧煮挡,它的功率是多大?(2)保温焖饭时电路中电流是多少?10 min 产生的热量是多少?(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升 10 %,请通过计算具体说明改进措施解:(1)P 高温 1 100 WU2R1 (220 V)244 (2)I 0.1 AUR1 R2 220 V44 2 156 QW UIt 220 V0.1 A600 s1.3210 4 J(3)P 保温 UI 220 V 0.1 A 22 WR 总 2 000 U2P保 温 (1 10 %) (220 V)222 W110%R2R 总 R 1 2 0
35、00 44 1 956 将 R2 换成阻值为 1 956 的电阻11(2016南充)有一个电热水壶 ,其铭牌数据如表所示在 1 个标准大气压下,它在额定电压下加热 7 min 刚好把质量为 1 kg、初温为 20 的水烧开c 水 4.210 3 J/(kg),电热丝的阻值保持不变 求:额定电压 220 V额定功率 1 000 W频率 50 Hz(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶在 7 min 内所消耗的电能是多少?(3)由于现在是用电高峰,电网中的实际电压为 198 V,要把同样一壶水烧开,若电热水壶的热效率不变,则需要加热多少秒?(计算结果保留到整数 )解:(1)在 1 个标准大气压下
36、水的沸点是 100,则水吸收的热量: Q 吸 cm(tt 0)4.210 3 J/(kg) 1 kg(10020 )3.3610 5 J(2)由 P 可得,电热水壶在 7 min 内所消耗的电能 WPt1 000 W760 s4.210 5 JWt(3)要把同样一壶水烧开,水吸收的热量不变,若电热水壶的热效率不变 ,则消耗的电能相同,由 P 可得, 电热水壶的电阻:U2RR 48.4 U2P 220 V)21 000 W由 W t 可得,实际电压为 198 V 时需要的加热时间:U2Rt 519 sWRU2 4.2105 J48.4 (198 V)212(2014贵港)如图所示,已知小灯泡 L
37、1 的额定电压为 2 V,L 2 的额定电压为 6 V,电源电压保持不变当开关 S1 和 S4 闭合,S 2 和 S3 断开时,电压表示数为 5 V,L 1 实际消耗的功率为其额定功率的 ;当开关 S1 和 S2 闭合,14S3 和 S4 断开时,电压表的示数为 3 V;当开关 S1 和 S3 闭合,S 2 和 S4 断开时,电流表的示数为 0.5 A设温度对电阻的影响可以不计,求 L2 的额定功率为多少?当 S1、S 2、S 4 均闭合,S 3 断开时,1 min 内电流产生的热量为多少?解:设电源电压为 U因为 PUI,I ,QI 2Rt;UR所以,当开关 S2 和 S4 闭合,S 2 和
38、 S3 断开时,R 与 L1 串联(L 2 短路),依题意有:U 1 U1 额 2 V1 VP1P1额 14UU 151 V5 V6 VU1I 1R1 UU 2I 1R ;当开关 S1 和 S2 闭合,S 3 和 S4 断开时,R 与 L2 串联,依题意有:U2I 2R2 UU 2I 2R 由、和得 R2R2 U U2U U1 U1U2 6 V 3 V6 V 1 V 1 V3 V 15当开关 S1 和 S3,S 2 和 S4 断开,L 1 和 L2 串联,依题意有:R1R 2 12 UI 0.6 V0.5 A由、得:RR 210 L2 的额定功率 P2 3.6 W(6 V)210 当开关 S1、S 2、S 4 均闭合,S 3 断开时,L 2、L 2 被短路,依题意有:1 min 内电流产生的热量 QI 2Rt tU2R60 s216 J(6 V)210