1、第十四讲 电功 电功率玩转陕西 10 年中考真题、副题命题点一 单位换算1. (2009 陕西 23 题 2 分)拥有我国自主知识产权、采用锂电池驱动的电动能源汽车已经投入生产其设计最大速度为 120 km/h，合 _ m/s；该汽车每行驶 100 km 耗电 8 kWh，合_ J.命题点二 电流的热效应类型一 知识综合题2. (2014 副题 5 题 2 分) 对焦耳定律的理解，下列说法正确的是( )A. 电流做了多少功就有多少电能转化为内能B. 电流通过电阻产生的热量与电流成正比C. 用电器两端的电压越大，产生的热量越多D. 通过电阻的电流越大，产生的热量不一定越多3. (2011 陕西
2、5 题 2 分)用电吹风机吹干湿头发的过程涉及了许多物理知识，下列说法正确的是( )A. 电吹风机中的电动机和电热丝是串联的B. 湿头发被吹干的过程中，水蒸发放热C. 电吹风机能吹出热风，应用到了电流的热效应D. 湿头发被吹起，说明力是维持物体运动的原因4. (2011 副题 3 题 2 分) 下列说法正确的是( )A. 电冰箱中的电动机和照明灯是串联的B. 材料、长度都相同的电炉丝越粗电阻越大C. 用高压锅做饭时锅内气压增大，水的沸点降低D. 电熨斗使用时利用了电流的热效应5. (2015 副题 28 题 3 分)电熨斗是利用电流的_工作的把一个电熨斗接入家庭电路使其正常工作，其电热丝的电阻
3、为 50 ，则该电熨斗在 2 min内产生的热量为_J电熨斗工作时热得发烫而导线却几乎不热，是因为电热丝的阻值_于连接导线的阻值6. (2012 副题 27 题 3 分)如图所示为一种断路器的工作原理图断路器接入电路中能代替闸刀开关，当电流达到额定值的一定倍数时可以自动切断电路，从而起到 电路过载或短路的保护作用断路器在工作中用到了哪些物理知识(说出三点即可)第 6 题图例：力可以使物体发生形变(1)_(2)_(3)_类型二 作图题7. (2016 陕西 29(2)题 2 分)如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与电阻关系”的实物电路，请用笔画线代替导线完成电路连接第 7 题图类型三 基础小
4、实验8. (2014 陕西 30(4)题 1 分)如图所示实验中，通过比较相同时间内 A、B 两容器中温度计示数的变化量，可以探究电流通过导体产生的热量与_的关系第 8 题图9. (2012 副题 30(4)题 1 分)如图是探究影响电流热效应因素的实验实验中通过_来比较电阻丝产生热量的多少第 9 题图命题点三 测量小灯泡的电功率10. (2016 副题 29(2)题 2 分)如图所示是“测量小灯泡电功率”的实物电路，小灯泡的额定电压是 3.8 V，请用笔画线代替导线完成电路连接第 10 题图11. (2012 陕西 30(2)题 2 分)如图是测量标有“2.5 V 0.3 A”字样的小灯泡电
5、功率实验闭合开关，灯泡较暗，为了测出灯泡的额定功率须向_(选填“左”或“右”)端移动滑片 P，使电压表示数为_V.第 11 题图12. (2017 陕西 31 题 8 分 )小华观察家中手电筒，发现里面只有一个 LED 灯，其额定电压为 1.5 V，他想测出该 LED 灯的额定功率(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接甲 乙 第 12 题图(2)连接电路时，开关应处于_(选填“断开”或“闭合”)状态，滑动变阻器的滑片应处于最_(选填“左”或“右”)端(3)连好电路后闭合开关，发现 LED 灯不发光，电流表示数几乎为 0，电压表示数约为 3 V，则该电路的故障可能是 LED 灯_(选
6、填“短路”或“断路”)(4)排除故障后，经过多次测量得到实验数据如下：实验序号 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W1 1.0 0.30 0.302 1.2 0.42 0.503 1.5第 3 次实验时，电流表示数如图乙所示，读数为_A ，则该 LED 灯的额定功率为_W 当灯两端的实际电压小于额定电压时，实际功率_额定功率(5)进一步分析发现，当 LED 灯两端的电压增大时，其电阻将_命题点四 创新实验探究题13. (2014 陕西 32 题 7 分)电池使用说明中都有一条提示：“请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用” 小海同学用所学物理知识探究这条提示的依据方案一：用同型号串联的两
7、节新电池和串联的一新一旧电池分别给同一辆玩具电动车供电，让电动车在相同路面上运动(1)通过测量电动车运动的_，比较两组电池为电动车提供的电功率大小(2)通过测量电动车能够运动的_，比较两组电池为电动车提供的电能多少方案二：用定值电阻替代电动车，通过测量定值电阻两端的电压，比较电池给定值电阻提供的电压差异究竟有多大小海设计了如图所示电路将方案一中的两组电池和同型号一节新电池分别接入 A、B 间进行实验，将开关 S 闭合前后的电压表读数记录在下表中电源S 断开时电压/VS 闭合时电压/V两新 3.2 3.1一新一旧 1.9 1.3一新 1.6 1.5第 13 题图(1)分析表中两列数据的第_列可知
8、，串联的一新一旧电池给定值电阻提供的电压，不仅小于两节新电池提供的电压，竟然也小于一节新电池提供的电压(2)为什么一新一旧电池组给定值电阻提供的电压小于一节新电池提供的电压？原因分析：根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压_，用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个_(3)要使结论具有普遍性，需要换用_型号新旧电池进行多次实验实验总结：综合上述小海的探究，结合你的认识，从能量的角度可以得出电池使用说明中提示的依据是_.命题点五 电 功 、 电 功 率 相 关 计 算类型一 简单电路类14. (2011 副题 25 题 3 分)图示为小王同学测量小
9、灯泡电功率的实验电路图. 闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，电压表的示数 _，电流表的示数_，小灯泡的电功率_(均选填“变大” “变小”或“不变”)第 14 题图类型二 电器铭牌类(10 年 3 考)15. (2015 陕西 34 题 9 分)如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝小厨宝利用水箱储水，加热一段时间后，拧开水龙头就会有热水流出，其相关参数如下表所示第 15 题图产品名称 储水式小厨宝额定电压 220 V 额定功率 1 200 W最高温度 75 额定容量 6.0 L(1)小厨宝正常工作时的电阻是多大？(计算结果保留一位小数)(2)要把满箱水从 15 加热到 38 ，需要
10、吸收多少热量？小厨宝正常工作时至少需要加热多长时间？c 水 4.210 3 J/(kg)(3)小丽了解到有另一种速热式电热水器，额定功率为 5 000 W，冷水流经速热式电热水器时，很快就可流出达到预设温度的热水小丽家的电能表允许通过的最大电流为 10 A，通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器16. (2014 副题 34 题 8 分)某款能瞬间加热饮水的直饮机，可提供冷、温、热三种水，适用于学校、车站等公共场所，直饮机有 5 道过滤装置除去水中杂质，可直接饮用过滤后的冷水，热水随用随开它的铭牌如下表所示：额定电压 380 V加热器额定功率 12 kW净重 100 kg热水流量 4.
11、25 L /min最大容积 100 L 开水温度 9798 (1)若将直饮机接入 220 V 的电路中，加热器的实际功率是多少？ (忽略温度对电阻的影响)(2)直饮机在额定电压下工作时，若热水的流量是 5 L /min，不计热量损失，流过加热器的水温会升高多少？c 水 4.210 3 J/(kg)， 水 1.010 3 kg/m3(3)若想提高直饮机的加热速度，把加热器的功率提高到 14 kW.在原电路基础上，应怎样改装电路？通过计算说明类型三 挡位变化的电路图类(10 年 4 考)17. (2017 陕西 33 题 7 分)如图甲所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为 2
12、20 V，高温挡和低温挡功率分别为 2 200 W 和 1 000 W，简化电路如图乙所示甲 乙第 17 题图(1)使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与_相连；当开关 S1 闭合、 S2 断开时，电加热器处于 _温挡(2)请计算电阻丝 R1 的阻值和通过电阻丝 R2 的电流(结果保留一位小数)(3)在额定电压下，使用高温挡工作 3 小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？18. (2017 副题 34 题 8 分 )如图甲为一款不锈钢电火锅，额定电压为 220 V，电路简化图如图乙所示，有高、低温两挡，均由同一发热板提供热量该电火锅高温挡功率为 2 000 W，可实现快速加热；使用低
13、温挡工作时，发热板的功率为 720 W，用于保持锅内汤汁处于沸腾状态第 18 题图(1)电火锅工作时是利用了电流的_ 效应(2)使用高温挡正常工作时，电路中的电流是多大？发热板的电阻是多大？(计算结果保留一位小数)(3)使用低温挡正常工作时，求电路消耗的总功率19. (2016 陕西 34 题 9 分)如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220 V，水箱装水最多 0.3 kg，加热功率有大、小两个挡位设计师最初设计的内部电路有如图甲、乙两种接法，其中电热丝R156 ，R 244 .第 19 题图(1)高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速_成小水珠，放出热
14、量，将衣服熨平(填物态变化名称)(2)如果选择甲电路，电路中最大电流为_A；如果选择乙电路，电路中最大电流为_A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 8.2 A，故设计师最终选择了甲电路(计算结果保留一位小数)(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率(4)若将水箱中 0.22 kg 的水从 25 加热到 100 ，挂烫机至少需要加热多长时间？水的比热容 c4.210 3 J/(kg)20. (2011 陕西 34 题 8 分)如图甲为小明家的电饼铛 (chn)，主要用于食品的烤烙和烹制它采用双控电路，额定电压为 220 V，上、下盘同时加热时额定功率为 1 000 W，工
15、作的简化电路如图乙，S 为总开关， S1 和 S2 为两个温控开关，R1 和 R2 为上、下两盘的加热电阻，R 1R 2.(1)R1 正常工作时，R 1 消耗的电功率是 _W.(2)R1 正常工作时，通过 R1 的电流是多少？(计算结果保留一位小数 )(3)小明妈妈总感觉做晚饭时，烙熟一个饼所用的时间比在其他时段要长小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率，于是，他关闭家中其他用电器，让电饼铛单独工作 5 min，电能表转盘转过了 225 r(注：该电能表标有“3 000 r/(kWh)”，表示电路中每消耗 1 kWh 的电能，电能表的转盘转 3 000 r)电饼铛的实际功率是
16、多大？烙熟一个饼所用时间变长的原因是：_.第 20 题图类型四 铭牌结合电路图类21. (2014 陕西 33 题 8 分)中国有着悠久的茶文化历史，不同的茶叶冲泡方式不同图甲所示为一煮茶器，图乙是它工作电路的简化图，接通电源后，当水温达到沸点时温控开关自动断开沸腾后，当水温降低到 80 时温控开关再次闭合，直到水温升到 85 时电路再次断开它的铭牌如下表所示：(1)水沸腾后，煮茶器能将水温保持在 80 到 85 之间，原因是_(填写选项前的字母)A. 发热管的功率变小B. 发热管间歇性工作C. 温控开关闭合时，电路中的电流减小了(2)若指示灯开始工作时的电压为 55 V，与它串联的电阻是 5
17、60 k，通过指示灯的电流是多少 mA？(计算结果保留两位小数)(3)煮茶器正常工作时，发热管的阻值是多少？若把质量为 0.8 kg 的水从 21 加热到 96 所用时间为 8 min，加热效率是多大？ c 水 4.210 3 J/(kg)第 21 题图型号 XB6991额定电压 220 V发热管功率 600 W频率 50 Hz加热方式 底盘加热22. (2016 副题 33 题 8 分)如图甲是一款电烧烤箱，其电路原理如图乙所示电热管 R1 在烤箱底部，R 2、R 3 在烤箱顶部，且 R2 R 3，S 1、S 2 分别为控制时间和挡位的开关，该烧烤箱说明书如下第 22 题图请解答下列问题(1
18、)烤箱正常工作时电路总电阻是多大？(2)铁板烧正常工作时，30 min 消耗的电能是多少？通过 R3 的电流是多大？(3)烧烤箱电源插头的 E 插脚必须接烧烤箱的 _；由说明书上的信息可得出保温挡的额定功率为_W.23. (2015 副题 34 题 9 分)有一种电炖锅，其简化电路如图所示R 1、R 2 为发热体，R0 为定值电阻，S 为选择开关，S 1 为温控开关，选择开关挡位转换情况如下表所示自动挡通过温控开关 S1 来改变 R2 的功率，高温加热时功率为 320 W，小功率加热时功率为 100 W(忽略温度对电阻的影响 )第 23 题图选择开关的连接情况挡位 功率/WS 与触点 1 接触
19、 保温挡 44S 与触点 2 接触 自动挡 100/320S 与触点 3 接触 高温挡 320(1)S 与触点 2 接触，温控开关 S1_时，电炖锅处于高温加热状态(2)S 与触点 1 接触，通过 R1 的电流是多大？(3)定值电阻 R0 的阻值是多大？(4)使用高温挡加热时，把 3 L 的水从 25 烧开(1 标准大气压下)，至少需要多长时间？24. (2013 陕西 34 题 8 分)图示为某种家用电热水器工作电路的简化图表中为其三种加热模式的相关参数第 24 题图加热模式工作状态额定功率P/kW1 发热电阻 R1 单独工作 22 发热电阻 R2 单独工作 33发热电阻 R1 与 R2 交
20、替工作(1)该电热水器的插头应接入_孔插座(2)若该电热水器按“加热模式 1”连续正常工作 10 min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？(计算结果保留两位小数)(3)若该电热水器连续正常工作 15 min，消耗电能 0.55 kWh.通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式类型五 电路图结合坐标图像类25. (2016 陕西 28 题 4 分)如图甲所示，铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为 6 V的电路中闭合开关，把滑动变阻器的滑片从 A 端向 B 端移动，电流表和电压表示数变化情况如图乙所示由图像可知，当滑动变阻器两端电压为 1 V 时，滑动变阻器消耗的功率为_W，此时，铅笔芯两
21、端的电压是_V，铅笔芯的电阻是_.在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中，铅笔芯的电阻_(选填“变大” “变小”或“不变”)第 25 题图26. (2012 副题 28 题 4 分 )小明用图甲电路测额定电压为 2.5 V 小灯泡的电功率，电源由三节新干电池串联而成，他将实验中电流表和电压表的读数绘制成小灯泡的 I U 图像如图乙则电源电压为_ V，小灯泡的额定功率为_ W，小灯泡正常发光时灯丝的阻值_(选填“大于” “小于”或“等于”)发光较暗时灯丝的阻值要使灯泡两端的电压不超过额定电压，滑动变阻器接入电路的阻值不小于_ .第 26 题图27. (2010 陕西 34 题 7 分 )用发
22、光二极管制成的 LED 灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用图甲中手电筒的发光元件就是LED 灯图乙是一个定值电阻 R 和手电筒中一个 LED 灯的电流与其两端电压关系的图像第 27 题图(1)观察图像可知，通过 R 的电流与 R 两端的电压成_， R 的阻值为_.(2)当把 LED 灯与 R 串联按图丙接入电路时， R 的电功率为 0.08 W求此时R 中的电流和电路的总功率【拓展提升】 如图甲所示的电路，在滑动变阻器 R2 的滑片 P 从 B 向 A 滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值是_；该电路的最小电功率是_W.拓展提
23、升题图答案1. (每空 1 分，共 2 分)33.3 2.8810 7 【解析】本题考查速度、电能单位的换算.120 km/h120 33.3 m/s；8 kWh83.610 6 J2.8810 7 J.1 000 m3 600 s2. D 【解析】电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，如电动机工作时，主要将电能转化为机械能，只有很少的一部分电能转化为内能，A 错误；电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这就是焦耳定律这说明电流通过导体产生的热量是由以上三个因素同时决定的，B、C 错误，D 正确故选 D.3. C 【解析】选项 解读 正误A电
24、动机能够单独工作，吹冷风，所以电吹风机中的电动机和电热丝是并联的 B 水蒸发的过程中要吸收热量 C电吹风机吹出热风时，电热丝发热电能转化为内能，应用到了电流的热效应 D 湿头发被吹起，说明力是改变物体运动状态的原因 4. D 【解析】选项 解读 正误A由于电动机和照明灯工作时互不影响，所以它们两个是并联的 B据电阻的影响因素知，在材料、长度一定时，越粗的电阻丝电阻越小 C 据气压与沸点的关系知，大气压变大，水的沸点会升高 D 电熨斗是利用电流的热效应工作的 5. 热效应(1 分) 116 160(1 分) 远大(1 分)6. (1)杠杆原理(1 分) (2)电流的热效应(1 分) (3)双金属
25、片热胀冷缩的程度不同(或发生形变的弹簧具有弹性势能等)(1 分) 【解析】本题考查了电流的热效应、杠杆原理以及双金属片的特点电流通过导体时产生的热量与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关，在导体电阻一定时，当过大电流通过双金属片时，会产生更多的热量，这是利用了电流的热效应；由于双金属片的热胀冷缩的程度不同，所以在同样受热时会发生弯曲，带动簧锁装置使接触断开7. 如答图所示(2 分)第 7 题答图【解析】探究热量与电阻的关系时，只能改变电阻的大小，同时要保持电流和通电时间不变，所以两个电阻应该串联；另外滑动变阻器串联在电路中，接线要“一上一下”8. 电阻(1 分) 【解析】由题图可知，烧瓶内的铜
26、丝与镍铬合金丝串联，通过的电流相等，通电时间也相等，但电阻不相等，根据控制变量法，这是研究电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系9. 温度计示数的变化(1 分) 【解析】在探究电流热效应的实验中，电流通过电阻丝时产生热量，传递给烧瓶内的煤油，使煤油的温度升高，所以可以通过观察温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少10. 如答图所示(2 分)第 10 题答图11. (每空 1 分，共 2 分)右 2.5 【解析】当灯泡较暗时，说明小灯泡两端电压较小，实际电流较小，要达到额定电压，必须增大电路中的电流，减小滑动变阻器的电阻，从题图中滑动变阻器的连接方式可看出滑动变阻器的滑片应向右移动小灯泡的额
27、定电压从铭牌可知为 2.5 V，因此要使之正常工作，其两端电压必须为 2.5 V.12. (每空 1 分，作图 1 分，共 8 分)(1) 如答图所示 (2)断开 左 (3)断路 (4)0.58 0.87 小于 (5)减小(或变小)第 12 题答图【解析】(1)电压表和 LED 灯并联，并注意电流正进负出由题可知，LED灯的额定电压是 1.5 V，小于 3 V，所以电压表应该选择 03 V 的量程，故 LED灯的右端接线柱要和电压表的“3” 接线柱相连，具体如答图所示； (2)为了电路元件的安全，连接电路时，开关要断开，在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处图中滑动变阻器下面的接线柱
28、是右端的接线柱，所以滑片要滑到最左端；(3)LED 灯不发光、电流表示数几乎为 0，可以初步判断是电路中某处发生断路，而电压表示数约为电源电压，可以进一步确定是和电压表并联的部分发生了断路，所以故障可能是 LED 灯发生了断路； (4)因为电流表使用的是00.6 A 的量程，每大格是 0.2 A、每小格是 0.02 A，读数是 0.4 A0.02 A90.58 A；因为第 3 次实验时，LED 灯的电压是其额定电压，这时通过它的电流是 0.58 A，所以其额定电功率是 P UI1.5 V0.58 A0.87 W；当 LED 灯两端的实际电压小于额定电压时，通过 LED 灯的电流也小于其正常工作
29、时的电流，根据 P UI 可得，当电压小于额定电压时，实际功率也小于额定功率；(5)根据 R 可得，当 LED 两端电压分别为 1.0 V、1.2 V 和 1.5 V 时，其电阻分别UI是 3.33 、 2.86 、 2.59 ，所以当 LED 灯两端电压增1.0 V0.30 A 1.2 V0.42 A 1.5 V0.58 A大时，其电阻将减小13. (每空 1 分，共 7 分)方案一：(1)速度 (2) 路程方案二：(1)二 (2) 之和 电阻 (3)不同 新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量(其他合理答案均可得分)【解析】方案一：(1)电功率的大小决定着电动车机械功率的大小，而电动
30、车机械功率的大小为 P Fv，电动车在相同路面上运动时，受到的摩擦力是相同的，当电动车做匀速直线运动时，电动车受到牵引力的大小等于所受到的摩擦力，所以电动车在相同路面上做匀速直线运动时受到的牵引力相同，因此只要测量电动车运动的速度，即可比较电动车机械功率的大小，也就能够进一步比较两组电池为电动车提供的电功率的大小；(2)电池为电动车提供电能，电动车将电能转化为电动车的机械能，电动车的机械能越多，电动车克服阻力所做的功就越多，在相同路面上运动的距离就越远，所以通过测量电动车能够运动的距离，就可以比较两组电池为电动车提供的电能多少方案二：(1)由题图可知，当开关 S 断开时，电压表测量电源电压，通
31、过比较第二列的实验数据可知，串联的一新一旧电池给定值电阻提供的电压，不仅小于两节新电池提供的电压，也小于一节新电池提供的电压；(2)串联电路的电压规律是：串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压之和，当一新一旧两节电池串联起来后，可以将废旧电池看作一个电阻和一节新电池串联起来，所以一新一旧两节电池串联后的电压要小于一节新电池的电压；(3) 本实验是一个归纳性实验，为使实验结论更具有普遍性，实验时需要更换不同型号的新旧电池进行多次实验；从能量转化的角度来分析，新旧电池混用时，相当于将可以看作电阻的旧电池与新电池串联起来，这样会消耗新电池的部分能量，所以不能将新旧电池进行混用14. (每空 1
32、分，共 3 分)变小 变大 变大 【解析】本题考查了滑动变阻器滑片移动引起的动态电路的分析分析电路时可将电压表视为开路，所以该电路是串联的，当滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，根据串联电路中电阻之比等于电压之比可知，滑动变阻器两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，电压表测滑动变阻器两端的电压，所示电压表示数变小；由于该电路中的总电阻变小，根据欧姆定律知，电路中的总电流变大，即电流表示数变大；据公式 P UI 知，小灯泡的电功率变大15. 解 ：(1)由 I 、P 额 U 额 I 得，小厨宝正常工作时的电阻是： R U额R40.3 (2 分)（220 V）21 200 W(2)由 得，小厨宝满
33、箱水的质量是：m 水 V1.010 3 kg/m36103 mVm36 kg(1 分)满箱水吸收的热量是：Q 吸 c 水 m(t t0)4.210 3 J/(kg)6 kg(38 15 )5.79610 5 J(2 分)若电流做的功完全转化为水的内能，即 Q 吸 W，由 P 得，小厨宝至少需Wt要加热时间为：t 483 s(1 分)WP额 Q吸P额 5.796105 J1 200 W(3)由 P UI 得，速热式电热水器正常工作时的电流是：I 加热 22.7 A(1 分)P加 热U 5 000 W220 V因为 I 加热 10 A(1 分)所以在小丽家的电路中不能安装这种电热水器(1 分)16
34、. 解：(1)加热器电阻 R 12.03 (2 分)（380 V）21.2104 W220 V 电压下的实际功率 P 实 4.02103 W(1 分)（220 V）212.03 (2)1 min 内流出热水的质量m 水 V1.010 3 kg/m35103 m35 kg(1 分)1 min 内电流做功WP 额 t1.210 4 W160 s7.210 5 J(1 分)不计热损失 QW，水的温度变化量t 34.29 (1 分)Qc水 m 7.2105 J4.2103 J/（kg ）5 kg(3)因功率 P 增大，由 P 知，电压 U 不变时，总电阻 R 减小，故应并联U2R一个电阻，此电阻的功率
35、为P P2 P 额 14 kW12 kW2 kW(1 分)并联的电阻 R 72.2 (1 分)（380 V）22 000 W(其他做法参照计分)17. (1)大地( 或地线 )(1 分 ) 低(1 分) 【解析】使用三孔插座是为了将用电器的金属外壳与大地相连，防止用电器的金属外壳和火线接触而使人触电；当开关S1 闭合、S 2 断开时，只有电阻丝 R1 单独接入电路中；两个开关都闭合时，两个电阻丝并联，两电阻丝并联后电路中的电阻最小，由 P 可得，当开关U2RS1 闭合、S 2 断开时电路处于低温状态解：(2)低温挡时只有 R1 工作，由 P UI 和 I 得URR1 48.4 (1 分)U2P
36、低 （220 V）21 000 WS1、S 2 都闭合时，R 1 和 R2 并联，电加热器处于高温挡R2 的功率为P2P 高 P 低 2 200 W 1 000 W1 200 W(1 分 )由 P UI 得，通过电阻丝 R2 的电流I2 5.5 A(1 分)P2U 1 200 W220 V(3)由于 Q W，额定电压下，使用高温挡工作 3 小时，电加热器产生的热量Q W P 高 t2 200 W33 600 s2.37610 7 J(2 分)18. 解：(1)热 (1 分)(2)S1、S 2 都闭合时为高温挡，R 0 被短路，只有 R 工作根据 P UI 得，电路中的电流I 高 9.1 A(2
37、 分)P高U 2 000 W220 V由 I 和 PUI 得，发热板的电阻URR 24.2 (1 分 )U2P高 （220 V）22 000 W(3)S1 闭合、S 2 断开时为低温挡，R 和 R0 串联由 P 得，发热板两端电压U2RUR 132 V(2 分)P低 R 720 W24.2 电路中的电流I 低 IR A(1 分)URR 132 V24.2 6011电路中的总功率P 总 UI 低 220 V A 1 200 W(1 分)6011(其他解法合理参照给分)19. (1)液化(1 分) (2)5(1 分) 8.9(1 分) 【解析 】(1)气态的水蒸气遇冷变成液态的小水珠是液化现象；(
38、2)甲电路开关同时接 0、1 时两个电阻串联，开关同时接 1、2 时只有 R2 接入电路中；乙电路开关同时接 0、1 时，R 1 接入电路中，开关同时接 1、2 时两个电阻并联根据 I ，电压不变时，接入电路中UR的总电阻越小，电路中的电流越大如果选甲电路，当只有 R2 接入电路中时电阻较小，电路中电流最大，为 I 5 A；如果选乙电路，两个电UR2 220 V44 阻并联时电路中电阻较小，电路中电流最大，为I 8.9 A，由于两个电路所选熔断器的熔丝允许通过UR1 UR2 220 V56 220 V44 的最大电流为 8.2 A，所以应该选择甲电路解：(3)挂烫机大功率挡工作时，电路中电流为
39、 5 A，此时功率 P 大 UI220 V5 A1 100 W (1 分)挂烫机小功率挡工作时，R 1、R 2 串联，电路中电流I 总 2.2 AUR总 UR1 R2 220 V56 44 220 V100 挂烫机小功率挡工作时的功率P 小 UI 总 220 V2.2 A484 W(2 分)(4)水吸收的热量 Q 吸 cm(t t0)4.210 3 J/(kg)0.22 kg(100 25 )6.9310 4 J(1 分)要使加热时间最短，应选用大功率挡，且电流产生的热量全部被水吸收，由P 得，加热时间Wtt 63 s(2 分)WP大 Q吸P大 6.93104 J1 100 W20. (1)5
40、00(1 分) 【解析】因为 R1 和 R2 的电阻相同，它们同时工作时又并联在电路中，故它们两端的电压也相同，由 P 可得它们消耗的功率相同，所以U2R单独工作时消耗的功率为：P 1 500 W.P总2 1 000 W2解：(2)由 P UI 得，通过 R1 的电流为I1 2.3 A(2 分 )P1U 500 W220 V(3)电饼铛消耗的电能为W 0.075 kWh(1 分)225 r3 000 r/（kWh）电饼铛的实际功率为P 实 0.9 kW900 W(2 分)Wt 0.075 kWh560 h电饼铛的实际功率小于其额定功率(或电饼铛两端的实际电压小于其额定电压)(2 分) 【解析】
41、一般把电饼铛等用电器的电阻看成是定值，由 P 可得用U2R电器实际功率比额定功率小的原因是实际电压小于额定电压【一题多解】(3)求电饼铛消耗的电能还可以采用以下方法：W 225 r0.075 kWh.1 kWh3 000 r21. (1)B(1 分) 【解析】 由题意可知，当水温降低到 80 时温控开关自动闭合，发热管通电发热对水加热，当温度升高到 85 时电路再次断开，发热管停止工作，可见煮茶器能将水温保持在 80 到 85 之间的原因是发热管间歇性工作解：(2)电阻 R 两端的电压UR UU L220 V55 V165 V(1 分)由 U IR 可得，流过指示灯的电流I 0.29 mA(1
42、 分)URR 165 V5.6105 (3)由 P 可得，发热管的电阻U2RR 80.67 (2 分)U2P （220 V）2600 W水吸收的热量 Q 吸 c 水 m(t t0)4.210 3 J/(kg)0.8 kg(96 21 )2.5210 5 J(1 分)电流所做的功 W Pt600 W860 s2.8810 5 J(1 分)加热效率 100% 100%87.5%(1 分)Q吸W 2.52105 J2.88105 J22. 解：(1)由 P UI， I 得，电路的总电阻URR 总 60.5 (1 分)U2P烤 （220 V）2800 W(2)铁板烧正常工作 30 min 消耗的电能W
43、 P 烧 t0.88 kW0.5 h0.44 kWh(1 分)解法一：由 P UI 得，铁板烧电路的总电流I 总 4 A(2 分)P烧U 880 W220 V铁板烧工作时 R2、R 3 并联，且 R2R 3，通过 R3 的电流I3 2 A(2 分)I总2 4 A2解法二：铁板烧工作时 R2、R 3 并联，且 R2R 3，R 3 消耗的功率P3 880 W440 W(1 分)P烧2 12由 P 得，R 3 的阻值 R3 110 (2 分)U2R U2P3 （220 V）2440 W通过 R3 的电流 I3 2 A(1 分)UR3 220 V110 (3)(每空 1 分，共 2 分)金属外壳(或外
44、壳) 36023. (1)闭合(1 分) 【解析】由 P 可得，在电源电压一定时，接入电路中U2R的总电阻越小，电路的总功率越大，因此电炖锅处于高温加热状态时电路中的总电阻应该最小当 S 与触点 2 接触时，如果开关 S1 断开，则 R0 与 R2 串联，电阻较大，如果 S1 闭合，则只有 R2 接入电路中，电阻较小，所以开关 S1 闭合时电炖锅处于高温加热状态解：(2)由 P UI 得，通过 R1 的电流I1 0.2 A(1 分)P1U 44 W220 V(3)由 I ， P UI 得URR2 151.25 (1 分)U2P2 （220 V）2320 WS 与触点 2 接触， S1 断开，
45、R0 与 R2 串联，R 2 的功率是 100 W，由 P I2R 得，电路中的电流I2 0.81 A(1 分)P2R2 100 W151.25 此时电路的总电阻 R 总 271.6 (1 分)UI2 220 V0.81 A则 R0R 总 R 2271.6 151.25 120.35 (1 分)(4)由 得，水的质量mVm 水 V1.010 3 kg/m33103 m33 kg(1 分)水吸收的热量Q 吸 c 水 m(t t0)4.210 3 J/(kg)3 kg(100 25 )9.4510 5 J(1 分)当电流做的功全部转化为水的内能时，Q 吸 W，用高温挡加热至少需要的时间t 2 953 s(1 分)WP Q吸P 9.45105
