上海静安区教育学院附属学校初中物理九年级全册第十八章《电功率》检测(含答案解析)

一、选择题
1．为响应国家严禁在公共场所吸烟的规定，某同学设计了一种烟雾报警装置，其原理电路如图所示，R0 为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小至某一值时，装置报警。

S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（）
A．R0 两端电压增大
B．电路消耗的总功率增大
C．电压表与电流表的示数之比减小
D．增大R0的阻值，可使装置在更低浓度烟雾下才报警
2．在用电高峰时，家庭电路中的电压会比其他时段的220V稍微降低。

一盏标有“220V 100W”的白炽灯，在用电高峰和其他时段相比（）
A．额定功率不变，灯泡变暗B．实际功率不变，灯泡变暗
C．实际功率减小，灯泡变亮D．额定功率减小，灯泡变亮
3．小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（）
A．他家在这段时间内消耗的电能为992kW•h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．这个电能表的测量值是以“J”为单位
D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则电能表的圆盘转1200转
4．下列措施中，属于利用电流热效应的是（）
A．电视机的后盖有很多孔B．电烤箱上禁止覆盖物体
C．电饭锅里装有发热板D．电脑的主机中安装微型风扇
5．如图所示（甲）是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图（乙），下列说法正确的
是（ ）
A ．电阻0R 两端电压与通过0R 的电流成正比
B ．0R 的阻值为5Ω
C ．滑动变阻器的最大阻值为5Ω
D ．0R 的最大功率为0.45W
6．两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A ”，乙标有“15Ω 0.6A ”，现把它们连入由一个开关和电源组成的电路，以下说法正确的是（ ） A ．甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6A B ．甲、乙并联时允许乙的最大功率为5.4W C ．甲、乙串联时允许电源最大电压为19V D ．甲、乙串联时允许甲的最大功率为10W
7．如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。

电源电压恒定，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器，滑片P 与挂钩固定在一起。

不挂物体时，滑片P 在R 2最上端。

挂上物体时，滑片P 随挂钩向下移动。

在电子秤量程范围内，则（ ）
A ．不挂物体时，电压表示数为0
B ．所挂物体越重，电流表示数越大
C ．所挂物体越重，电路消耗的总功率越大
D ．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变
8．如图所示电路中，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为00.6A ～，电压表的量程为
0~3V ，定值电阻1R 的电阻为10Ω，滑动变阻器2R 的规格为“20Ω 0.5A ”。

闭合开关，
为了保证电路安全，在移动滑片P 的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数变化范围是0.2A~0.6A
B．滑动变阻器2R的阻值变化范围是0~10Ω
C．1R的电功率变化范围是0.4W~2.5W
D．电路总功率的变化范围是1.8W~3W
9．如图是一种恒温式电烙铁的电路图，在不用电烙铁焊接时，断开开关S，使它处于保温状态；需要焊接时，闭合开关S就能很快达到焊接温度．若电烙铁的规格是“220V
80W”，且R′＝R，则保温时电路消耗的总功率为（）
A．20W B．40W C．60W D．80W
10．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P 向右移动时，下列判断正确的是（）
A．电流表A的示数变小B．电压表V1的示数变大
C．电路中消耗的总功率变大D．电压表V2与电流表A示数的比值变小11．如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I-U图像。

闭合开关S后，下列判断正确的是（）
A．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
C．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
D．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
12．如图所示，电源两端电压恒定。

闭合开关，灯泡L1比灯泡L2亮，则（）
A．L1的电阻比L2的大
B．通过L1的电流与通过L2的电流相等
C．若L1灯丝烧断，L2的实际电功率不变
D．若L2灯丝烧断，通过L1电流变大
二、填空题
13．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么这台电动机1min内消耗的电能是______ J，产生的热量是______ J。

14．如图甲所示，已知电源电压U=3V，并保持不变，直流电机线圈电阻R=1.5Ω，接通电路后，电动机正常工作，电流表读数I=0.8A，已知电动机正常工作时能量转化关系如图乙所示，摩擦不计，则∶电动机正常工作1min消耗的电能W=______J，线圈产生的
Q=______J，电动机能量转化效率η=______，电动机正常工作突然出现故障转动部分被卡死，此时线圈中的电流Ⅰ=______A。

15．华为P40Pro手机电池上标有“4000mA·h”，工作电压为3.7V，充满电后存储的电能是______J。

如果用超级快充方式，1h即可充满，充电平均功率为______W。

16．如图所示，电源电压不变，R2=50Ω。

闭合S1，断开S2，R1的电功率P1=0.1W，电压表示数为U1，开关都闭合时，电压表示数为6U1，则电源电压为_____V。

用电阻R3替换R1、R2中的某一个，闭合开关S1，断开S2，电压表示数为U2，且U2比U1增加了0.5V。

若此时电路的总功率为P2，则P2为_______W。

17．如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。

(1)插线板各插孔间______联，一般不可以同时接用多个大功率用电器，以免______过大产
生过多热量导致烧坏用电器。

(2)现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线电源线芯线比合格产品细。

请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患______。

18．如图所示的电路中，电源电压10V不变，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从
6V变为4V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻R1的阻值是______Ω，定值电阻R1所消耗功率的变化量为______W。

19．小鹏同学家的电能表如图所示，他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘3分钟转过100转，电水壶工作时的实际电功率为______W。

20．一只灯泡和一个电阻串联后接在电压为U的电路中，已知电阻的阻值为R，通过的电流为I，则灯泡的电阻是______，灯泡消耗的电功率为______。

（用题目中所给的物理量表示）
三、解答题
21．如图所示，电源电压恒定为6V，定值电阻R为6Ω，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻不变，求：
（1）灯泡L正常发光的电阻是多少？
（2）当开关S2闭合，S1、S3断开时，电路中消耗的功率是多少？
（3）当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路中消耗的功率是多少？
22．小刚同学家中有一台电热水壶，铭牌如下表：根据铭牌所提供的信息，求： (1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻是多少？
(2)若热水並内装有1.5L 温度为20℃的水，在一个标准大气压下将水烧开，则水吸收的热量是多少？若没有能量损失，则需要加热多少分钟？
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V ，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？ 额定功率（KW ） 2 额定电压（V ） 220 加热方式 电加热器 类别 防触电保护一类 容量
1.5L
23．某家用电饭锅工作时有加热和保温两种状态，工作状态的切换由温控开关S 自动控制，如图甲是该电饭锅的简化电路图，如图乙是它的有关参数。

求： (1)电饭锅在加热状态下工作1min 消耗的电能； (2)电阻R 1的阻值；
(3)电饭锅处于保温状态下工作1min 电阻R 1放出的热量。

24．如图所示电路，电压恒定不变，灯泡L 的规格为“9V 9W ”（忽略温度对其电阻的影响），1R 为定值电阻，滑动变阻器2R 的规格为“12 3A ”。

当开关S 、1S 闭合，开关2S 断开将滑动变阻器的滑片P 滑到a 端时，电流表的示数为0.75A ；将滑动变阻器的滑片P 滑到ab 中点时，电流表的示数为0.5A 。

求： (1)灯泡的电阻； (2)电源电压和1R 的值；
(3)请分析写出电路如何连接可使电路总功率最小，并求出电路的最小功率。

25．近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查
发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因。

为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性。

查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×107J，煤的热值为
3×107J/kg。

请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据。

(1)如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到70℃？
(2)用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，每天可节约煤多少千克？（假如煤完全燃烧）
(3)如果用3kW的电热器加热这些水，需要多长时间？（不计热散失）
26．某电热水壶的铭牌如表所示。

若热水壶内装满水，且在额定电压下工作（外界大气压为1个标准大气压）。

将壶内20℃的水加热10min正好烧开，请你计算此过程中：
(1)水吸收的热量是多少？
(2)电热水壶消耗的电能是多少？
(3)加热时电热水壶的热效率是多少？
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．D
解析：D
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．因光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，
光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，根据
U
I
R
=，电路中的电流减小，
由U=IR可知，R0两端电压减小，故A不符合题意；
B．因R的阻值增大，则电路中的总电阻增大，根据
2
U
P
R
=，电路的总功率减小，故B
不符合题意；
C．电压表与电流表的示数之比等于R的电阻大小，因R的阻值增大，故这个比值增大，故C不符合题意；
D．增大R0的阻值时电路中的总电阻增大，根据
U
I
R
=，电路中的电流减小，则可使装置
在更低浓度烟雾下报警，故D 符合题意。

故选D 。

2．A
解析：A
额定功率是灯泡在额定电压下工作的电功率，额定功率是不变的，用电高峰期时，实际电压变低，故实际功率变低，灯泡变暗。

故选A 。

3．D
解析：D
A ．他家在这段时间内消耗的电能
W 8633.5kW h 8543.2kW h 90.3kW h ⋅⋅⋅＝﹣＝
故A 错误；
B ．电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B 错误；
C ．电能表是测量消耗电能的仪表，测量值的单位是kW •h ，故C 错误；
D ．3600r/（kW •h ）表示电路中每消耗1kW •h 的电能，电能表的转盘转过3600r ，只让一个标有“220V 1000W ”的电热水器正常工作20min ，其消耗的电能为
201
kW h=kW 603
W Pt ⨯
＝＝1 则电能表的圆盘转过的圈数
1
kW h 3600r/kW h 1200r 3
N ⋅⨯⋅＝（）＝
故D 正确。

故选D 。

4．C
解析：C
A ．电视机工作时，一些零件会发热，其后盖的孔是为了散热，属于电热的防止措施，故A 不符合题意；
B ．电烤箱在工作时会产生热量，为了让热量及时散失，不能在其上覆盖物体，故B 不符合题意；
C ．电饭锅是利用发热板的热效应进行煮饭的，故C 符合题意；
D ．电脑主机中的微型风扇是为了及时散热，故D 不符合题意。

故选C 。

5．B
解析：B
A ．由图甲知，变阻器与电阻0R 串联，电流表测整个电路的电流，电压表测电阻两端的电压，由图乙知，电流随电压的变化图像为正比例函数图像，所以通过电阻0R 的电流与0R 两端的电压成正比；因电压是产生电流的原因，所以不能说电阻0R 两端电压与通过0R 的电流成正比，故A 错误；
B ．由图乙知，当P 位于b 端时，电路中只有电阻0R 接入电路，则电源电压为3V ，电路中最大电流为0.6A ，故0R 的阻值为
03V 5Ω0.6A
U R I =
== 故B 正确；
C ．由图乙知，当P 位于a 端时，变阻器接入电路的阻值最大，0R 分得的电压为0.5V ，电路中的电流为0.1A ，则变阻器的最大值为
0R R max
113V 0.5V 25Ω0.1A
U U U R I I --==== 故C 错误；
D ．当P 位于b 端时，电路中只有0R 接入电路，此时通过0R 的电流最大，则0R 的功率最大，其值为
max 3V 0.6A 1.8W P UI ==⨯=
故D 错误。

故选B 。

6．B
解析：B
AB ．两电阻两端允许加的最大电压分别为
U 甲=I 甲R 甲=1A×10Ω=10V U 乙=I 乙R 乙=0.6A×15Ω=9V
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，甲、乙并联时，电源的最大电压
U =U 乙=9V
此时通过甲电阻的电流
I 甲′=
9V
=10U R Ω
甲=0.9A 通过乙电阻的电流
I 乙′=I 乙=0.6A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中允许通过的最大电流
I 大=I 甲′+I 乙′=0.9A+0.6A=1.5A
允许乙的最大功率
P 乙′=UI 乙′=9V×0.6A=5.4W
故A 错误，B 正确；
CD ．因串联电路中各处的电流相等，且甲乙允许的最大电流分别为1A 、0.6A ，所以，甲、乙串联时电路的最大电流
I 大′=I 乙=0.6A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，允许电源最大电压
U 大′=I 大′(R 甲+R 乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V
允许甲的最大功率
P甲′=I大′2R甲=(0.6A)2×10Ω=3.6W
故CD错误。

故选B。

7．A
解析：A
A．由图可知电压表测量的是R2接入电路部分的电阻，当不挂物体时R2未接入电路，所以电压表示数为0，故A符合题意；
B．所挂物体越重则R2接入电路的阻值越大，根据公式
U
I
R
=可得电路中电阻越大其电流
越小，故B不符合题意；
C．根据公式
2
U
P
R
=
可知当电源电压一定时，电路中的电阻越大电路消耗的总功率越小，故C不符合题意；D．由图可知电压表示数与电流表示数的比值为R2接入电路的电阻的阻值大小，所挂物体重量发生变化，R2接入电路的电阻会发生变化，所以电压表示数与电流表示数的比值会发生变化，故D不符合题意。

故选A。

8．D
解析：D
ABC．由电路图可知，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电流表的量程为0～0.6A，R2允许通过的最大电流为0.5A，所以电路中的最大电流I大=0.5A，此时R1两端的电压最大，电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，R1两端的最大电压
U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数
U2小=U-U1大=6V-5V=1V
滑动变阻器R2接入电路的最小阻值
R2小=2
1V =
0.5A
U I
小
大
=2Ω
R1的最大功率
P1max=U1大I大=5V×0.5A=2.5W 电压表的示数最大为U2=3V时，R1两端的最小电压
U1=U-U2=6V-3V=3V
电路中的最小电流
I小=1
1
3V 10
U R =
Ω
=0.3A
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
R 2=23V =0.3A
U I 小=10Ω＜20Ω R 1的最小功率
P 1min =U 1I 小=3V×0.3A=0.9W
电流表的示数变化范围是0.3A ～0.5A ，滑动变阻器R 2的阻值变化范围为2Ω～10Ω，R 1的电功率变化范围是0.9W ～2.5W ，故ABC 错误；
D ．电路中电流的变化范围为0.3~0.5A ，电源电压为6V ，由P =UI 可知电路总功率变化范围是1.8W~3W ，故D 正确。

故选D 。

9．B
解析：B
由电烙铁的规格是“220V 80W ”可知闭合开关后电路中的电阻为
2U R P =2
(220V)60580W
==Ω 则保温时电路的电阻为
R 总=R ′+R =2R =1210Ω
则保温时电路的总功率为
22220V ==40W 1210Ω
U P R =总（） 故选B 。

10．C
解析：C
A ．由电路图可知，R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表V 1测R 2两端的电压，电压表V 2测量R 1两端的电压，电流表测电路中的电流。

当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由U I R =
可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A 错误；
B ．由U IR =可知，R 1两端的电压变大，即电压表V 2的示数变大，由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的等于之和可知，R 2两端的电压变小，即电压表V 1的示数变小，故B 错误；
C ．电源电压不变，电路中的电流变大，根据P =UI 可知电路中消耗的总功率变大，故C 正确；
D ．由U R I
=可知，电压表V 2与电流表A 示数的比值等于定值电阻R 1的阻值，则两者的比值不变，故D 错误。

故选C 。

11．B
解析：B
闭合开关S 后，灯泡与电阻串联，电压表测量变阻器两端电压：
A ．电压表示数为2.5V 时，根据串联分压，灯泡两端电压为0.5V ，小灯泡的功率是
0.5V 0.3A 0.15W P UI ==⨯=
故A 错误；
B ．小灯泡正常发光时两端电压为2.5V ，电路中的电流为0.5A ，根据串联分压变阻器两端电压为0.5V ，则滑动变阻器的电功率是
0.5V 0.5A 0.25W P UI '==⨯=
故B 正确；
C ．滑动变阻器的滑片P 向左滑动时接入电阻变小，电路中电流变大，根据P UI =可知灯泡实际功率变大即变亮，故C 错误；
D ．电流表示数为0.4A 时，灯泡两端电压为1V ，其电阻是
1V 2.5Ω0.4A
U R I =
== 故D 错误。

故选B 。

12．C
解析：C
AB. 灯泡L 1比灯泡L 2亮，则可知灯泡L 1实际功率更大，两灯泡并联，电压相等，则由
2
U P R
=和P UI =可知，灯泡L 1的电阻小于L 2，通过灯泡L 1的大于通过L 2的电流，故AB 不符合题意；
CD. 由于两灯泡并联，互不干扰，则当L 1灯丝烧断时，L 2的实际功率不变，当L 2灯丝烧断时，通过L 1的电流不变，故C 符合题意，D 不符合题意。

故选C 。

二、填空题
13．32×10512×104
解析：32×105 1.2×104
[1]这台电动机工作1min 消耗的电能
W ＝UIt ＝220V ×10A ×60s ＝1.32×105J
[2]1min 内电流通过线圈产生的热量
Q ＝I 2Rt ＝(10A)2×2Ω×60s ＝1.2×104J
14．576602
解析：57.6 60% 2
[1]电机正常运转时消耗的电能
W=UIt=3V ×0.8A ×60s=144J
[2]线圈产生的热量
Q=I 2Rt =（0.8A ）2×1.5Ω×60=57.6J
[3]由能量守恒定律得，电机输出的机械功
W 1=W-Q =144J-57.6J=86.4J
机械功率
186.4J 1.44W 60s
W P t === 由能量转化与守恒知道，电能转化为机械能与内能，能量利用率
186.4J 100%=100%60%144J
W W η=⨯⨯= [4]电机突然卡死时，电机电路是纯电阻电路，由U I R
=知道，此时线圈中的电流 3V =2A 1.5Ω
U I R == 15．148
解析：14.8
[1]手机充满电后储存的电能为
4000mA h 53280J 3.7V W UIt ⋅===⨯
[2]充电平均功率为
53280J 53W 12830J 4.81h 600s
W P t ==== 16．09或054
解析：0.9或0.54
[1]由电路图可知，开关都闭合时，电路为R 1的简单电路，电压表测电源两端的电压，由电压表的示数可知，电源的电压U =6U 1；闭合S 1，断开S 2时，R 1与R 2串联，电压表测R 1两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R 2两端的电压
U R2=U -U 1=6U 1-U 1=5U 1
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流
I =1R 212
U U R R = 111550U U R =Ω
R 1=10Ω
由P =I 2R 可得，电路中的电流
I == 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U =I (R 1+R 2)=0.1×(10Ω+50Ω)=6V
U 1=1
16V 66
U =⨯=1V
[2]若用电阻R 3替换R 1后，闭合开关S 1断开S 2时，R 2与R 3串联，电压表测R 3两端的电压，U 2与U 1相比增加了0.5V ，则电压表的示数U 2=1.5V ，R 2两端的电压
U ′R2=U -U 2=6V-1.5V=4.5V
此时电路中的电流
I =R 22 4.5V 50U R '=Ω
=0.09A 电路的总功率
P 2=UI 1=6V×0.09A=0.54W
②若用电阻R 3替换R 2后，闭合开关S 1断开S 2时，R 1与R 3串联，电压表测R 1两端的电压，U 2与U 1相比增加了0.5V ，则电压表的示数U 2=1.5V ，R 3两端的电压
U 3=U -U 2=6V-1.5V=4.5V
此时电路中的电流
I 3=
21 1.5V 10U R =Ω
=0.15A 电路的总功率
P 2=UI 3=6V×0.15A=0.9W
综上可知，P 2可能是0.54W 或0.9W 。

17．并电流见解析
解析：并 电流 见解析
(1)[1]插线板各插孔间互不影响，所以各插孔间是并联的。

[2]因为电源电压一定，根据P UI =可知，若同时接用多个大功率用电器，则电路中的总电流变大，产生过多热量导致烧坏用电器。

(2)[3]因导体电阻与导体的横截面积有关，在其他条件不变时，导体越细电阻越大，在电流
不变时，根据焦耳定律2Q I Rt =，可知：电阻越大单位时间放出热量越多，容易引发火
灾，造成不安全因素｡
18．2
解析：2
[1]由图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端电压。

当电压表的示数为6V 时，电路中的电流
121111
10V-6V 4V U U U I R R R R -==== 当电压表的示数为4V 时，电路中的电流
''121111
10V-4V 6V U U U I R R R R -====' 根据题意可知
11
6V 4V 0.2A I I R R -=-=' 110ΩR =
则该定值电阻R 1的阻值为10Ω。

[2]当电压表的示数为6V 时，定值电阻R 1所消耗功率
()2
210.4A 10Ω=1.6W P I R ==⨯
当电压表的示数为4V 时，定值电阻R 1所消耗功率 ()2
210.6A 10Ω=3.6W P I R ==⨯'' 3.6W-1.6W=2W P P '-=
定值电阻R 1所消耗功率的变化量为2W 。

19．1000
解析：1000 3min=120
h 由题意知电流通过电水壶做的功是
100r 1=kW h 2000r/(kW h)20
n W N =
=⋅⋅ 电水壶工作时的实际电功率为 1kW h 20=1kW=1000W 1h 20
W P t ⋅== 20．U R I
- 2UI I R - [1]电路的总电阻为
=
U R I
总 灯泡的电阻为 L U R R R R I =-=
-总 [2]灯泡消耗的电功率为
222L L ()U P I R I R UI I R I
==-=- 三、解答题
21．(1)12Ω；(2)1.33W ；(3)9W
解：(1)灯泡L 正常发光的电阻
22
L L L (6V)===123W
U R P Ω (2)当S 2闭合，S 1、S 3断开时，灯泡L 和电阻R 串联，根据串联电路电阻特点和欧姆定律可得，电路中的电流
L 6V 1===A 6+123
U U I R R R =
+ΩΩ总 则小灯泡的实际功率 P 实=I 2R L =(
13A)2×12Ω=1.33W (3)当开关S 1、S 3闭合，S 2断开时，灯泡L 和电阻R 并联，电源电压是6V ，灯泡正常发光，灯泡的功率是3W ，电阻的电功率
22
R (6V)=6W 6U P R ==Ω
电路中消耗的功率
P 总=P L +P R =3W+6W=9W
答：(1)灯泡L 正常发光的电阻是12Ω；
(2)当开关S 2闭合，S 1、S 3断开时，电路中消耗的功率是1.33W ；
(3)当开关S 1、S 3闭合，S 2断开时，电路中消耗的功率是9W 。

22．(1)24.2Ω；(2)5.04×105J ，4.2min ；(3)1620W
解：(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻
22
(220V)===24.2Ω2000W
U R P 额
额 (2)水的质量
m=ρV =1.0×103kg/m 3×1.5×10-3m 3=1.5kg
水吸收的热量
Q 吸=cm （t -t 0)=4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（100℃-20℃)=5.04×
105J 没有能量损失，则消耗电能
W =Q 吸=5.04×105J
需要加热的时间 t =55.0410J 2000W
W P ⨯==252s=4.2min (3)当实际电压U =198V 时，不考虑电热丝电阻的变化，实际功率
22198V =1620W 24.2Ω
U P R ==实实（） 答：(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻是24.2Ω。

(2)水吸收的热量是5.04×105J ，需要加热4.2min 。

(3)电热水器在用电高峰时的实际功率为1620W 。

23．(1) 52800J ；(2)55Ω；(3)528J
解：(1)电饭锅在加热状态下工作1min 消耗的电能
W =P 加热t =880W×60s=52800J
(2)加热状态时开关S 闭合，电阻R 2被短接，电阻R 1接在电路中，处于加热状态，R 1的阻值
R 1=()22220V =880W U
P 加热=55Ω
(3)保温状态S 断开，电阻R 1、R 2串联接在电路中，处于保温状态，电路中电流
I =
88W 220V
P U =保温=0.4A 电饭锅处于保温状态下工作1min 电阻R 1放出的热量 Q =I 2R 1t =(0.4A )2×55Ω×60s=528J
答：(1)电饭锅在加热状态下工作1min 消耗的电能是52800J ；
(2)电阻R 1的阻值是55Ω；
(3)电饭锅处于保温状态下工作1min 电阻R 1放出的热量是528J 。

24．(1) 9Ω；(2) 9V ；12Ω；(3) 当开关S 、1S 闭合，开关2S 断开，且将滑动变阻器的滑片P 滑到b 端时，电路有最小功率，且最小功率为3.375W 。

(1)由2
U P R
=知道，灯泡的电阻 ()22
9V =99W L U R P ==Ω额额
(2)当开关S 、S 1闭合，开关S 2断开时，R 1与R 2串联，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P 滑到a 端时，接入电路中的电阻为零，由U I R
=
知道，电源的电压 U=I 1R 1=0.75A×R 1
将滑动变阻器的滑片P 滑到ab 中点时，接入电路中的电阻R 2=6Ω，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压
U=I 2（R 1+R 2）=0.5A ×（R 1+6Ω）
由以上两式解得R 1=12Ω，U =9V
(3)经分析知道，当开关S 、1S 闭合，开关2S 断开，且将滑动变阻器的滑片P 滑到b 端时,电路的电阻最大，即此时 12121224R R R =+=Ω+Ω=Ω最大 由2
U P R
=知道，此时功率最小，且为 ()2
29V ===3.375W 24U P R Ω
最小最大 答：(1)灯泡的电阻是9Ω；
(2)电源电压9V 和1R 的阻值是12Ω；
(3) 当开关S 、1S 闭合，开关2S 断开，且将滑动变阻器的滑片P 滑到b 端时,电路的电阻最大，电路的最小功率，且最小功率为3.375W 。

25．(1)72kg ；(2)0.56kg ；(3)84min
解：(1)水吸收的热量
771.6810J=1.51210J 90%Q Q η=⨯⨯=⨯吸
水的质量
()()()
732172kg 4.2/1k .5110J g 0210720J Q m c t t ⨯===-⨯⋅⨯-吸℃℃℃ (2)因为煤完全燃烧，利用Q =mq 即可求得节约煤的质量
7171.6810J 3g 010J/.56k kg
Q m q ==⨯=⨯ (3)不计热损失，W =Q 吸，知道加热功率P =3000W ，电热器要工作时间
71.51210J n 5040s 84mi 3000W
Q W t P P ===⨯==吸 答：(1)如果这些能量的90%被水吸收，可使72kg 的水从20℃升高到70℃；
(2)每天可节约煤0.56kg ；
(3)如果用3kW 的电热器加热这些水，需要84min 。

26．(1)56.7210J ⨯；(2)58.410J ⨯；(3)80%
解：(1)热水壶内装满水，根据表中数据可知，这些水的质量是2kg ，外界大气压为1个标准大气压，则水的沸点是100℃，将壶内20℃的水加热10min 正好烧开，水的比热容是
()34.210J/kg ⨯⋅℃，根据比热容公式可计算水吸收的热量
()()()350- 4.210J/kg 2kg 100-20 6.7210J Q cm t t ==⨯⋅⨯⨯=⨯℃℃℃
水吸收的热量是56.7210J ⨯。

(2)由题意可知，热水壶在额定电压下工作，那么从表中数据可知额定功率是1400W ，加热10min ，电热水壶消耗的电能
51400W 1060s 8.410J W Pt ==⨯⨯=⨯
电热水壶消耗的电能是58.410J ⨯。

(3)由上述可知，电热水壶消耗的电能是58.410J ⨯，水吸收的热量是56.7210J ⨯，加热时电热水壶的热效率
556.7210J 100%100%80%8.410J
Q W η⨯=⨯=⨯=⨯ 加热时电热水壶的热效率是80%。

答：(1)水吸收的热量是56.7210J ⨯；(2)电热水壶消耗的电能是58.410J ⨯；(3)加热时电热水壶的热效率是80%。