【单元练】上海华亭学校九年级物理第十八章【电功律】经典习题(含解析)

一、选择题
1．图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象，将该定值电阻R和灯泡L 串联在图乙的电路中，闭合开关，此时电流表示数为0.4A，关于该电路下列计算中正确的是（）
A．电源电压为6V B．灯泡L的阻值为5Ω
C．电阻R消耗的电功率为0.8W D．灯泡L消耗的电功率为1.2W C
解析：C
A.由电路图可知，定值电阻R和灯泡L串联，电流表测电路中的电流。

由图甲可知，当电流表的示数I=0.4A时，定值电阻两端的电压U R=2V，灯泡两端的电压U L=1V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压
U=U R+U L=2V+1V=3V
故A错误；
B.由
U
I
R
=可得，灯泡L的阻值
L
1V
2.5Ω
0.4A
U
R
I
===
故B错误；
C.电阻R消耗的电功率
P R=U R I=2V×0.4A=0.8W
故C正确；
D.灯泡L消耗的电功率
P L=U L I=1V×0.4A=0.4W
故D错误。

故选C。

2．有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如表所示：用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路。

电源电压为6V，电压表量程为0 ~ 3V，R0阻值为500Ω。

若把电压表的刻度盘改为指示水温的刻度盘，则下列说法正确的是（）
t/℃020*********
R/Ω500380300250220200
A ．环境温度越高，热敏电阻的阻值越大
B ．水温刻度盘上的0℃与电压表3V 对应
C ．环境温度越高，对应电压表读数越大
D ．环境温度越低时，电路中的总功率变大B
解析：B
AC ．由图可知，热敏电阻与R 0串联，电压表测量热敏电阻的电压。

由表格数据可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小，根据串联电路分压规律可知，电压表的示数应该越小，故AC 错误；
B ．当温度为0℃时，热敏电阻的阻值为500Ω，则热敏电阻的电压为
06V
500Ω=3V 500Ω500Ω
U U IR R R R ==
⨯=⨯++总 故B 正确；
D ．环境温度越低时，热敏电阻的阻值越大，即电路中的总电阻越大，则电流越小，根据
P UI =可知，电路中的总功率变小，故D 错误。

故选B 。

3．小明帮爷爷在院落装照明灯，他将标有“220V 100W ”的节能灯接在家庭电路中，通电后节能灯比正常发光时暗，经检测它两端的实际电压为198V ，则这盏节能灯的实际功率为（ ） A ．100W B ．81W
C ．50W
D ．25W B
解析：B
根据2
U P R
=，实际功率为
()()
2
2
112
2198V 100W 81W 220V U P P U ==⨯= 故ACD 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

4．甲、乙两只灯泡的I －U 关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端电压为2 V 时，乙灯消耗的功率是（ ）
A ．2 W
B ．0.8 W
C ．1. 2 W
D ．3 W C
解析：C
将甲、乙两灯串联在电路中，串联电路中各处的电流相等，当甲灯两端的电压为2V时，所以，由图象可知通过甲的电流（即通过乙的电流）
I乙=I甲=0.4A
此时乙灯泡两端的电压U乙=3V，则乙灯消耗的功率
P乙=U乙I乙=3V×0.4A=1.2W
故选C。

5．如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，根据此图中所提供器材，可以直接研究的问题是（）
A．测小灯泡消耗的电能B．测小灯泡产生的热量
C．测小灯泡的实际电功率D．以上都不对C
解析：C
根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压，电流表测通过灯泡的实际电流。

A．根据W=UIt可知，测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间，故A不符合题意；B．由Q=I2Rt或Q=W=Pt可知，要测小灯泡产生的热量，需要知道通电时间，故B不符合题意；
CD．知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

6．如图所示，灯泡L上标有“6V、9W”字样，闭合开关S后，灯泡正常发光，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2。

若U1：U2=2：3，则下列说法不正确的是（）
A．电源电压是15V
B．电阻R的阻值是6Ω
C．灯泡L中的电流是1.5A
D．电阻R消耗的功率是6W D
解析：D
A．分析电路可知，灯和定值电阻串联，电压表V1测灯两端的电压，电压表V2测定值电阻两端的电压，因为灯正常发光，所以电压表V1示数为6V，因为两电压表示数之比为2∶3，电压表V2的示数为
2133
6V 9V 22
U U ==⨯=
故电源电压为
126V 9V 15V U U U =+=+=
故A 正确，不符合题意；
BC ．因为灯正常发光，所以电路中的电流为
1
19W 1.5A 6V
P I U =
== 即灯的电流是1.5A ，定值电阻的阻值为
29V
6Ω1.5A
U R I =
== 故B 正确，不符合题意，C 正确，不符合题意； D ．电阻R 消耗的功率是
9V 1.5A 13.5W P UI ==⨯=
故D 错误，符合题意。

故选D 。

7．下列家用电器中，额定功率最接近1kW 的是（ ） A ．电饼铛 B ．笔记本电脑
C ．手电筒
D ．客厅LED 照明灯A
解析：A
A ．电饼铛的功率约为1000W ，故A 符合题意；
B ．笔记本电脑的额定功率约为70W ，故B 不符合题意；
C ．手电筒的额定功率约为0.5W ，故C 不符合题意；
D ．客厅LED 照明灯的额定功率约为20W ，故D 不符合题意。

故选A 。

8．如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。

结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A ．小明家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B ．小明家上个月消耗的电能为1011kW•h
C ．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D ．小明家允许接入用电器的总功率不能超过8800W D 解析：D
A ．由图可知，电能表允许通过的最大电流为40A ，因此小明家家庭电路中的干路电流不
得超过40A ，故A 错误； B ．小明家上个月消耗的电能为
5647.8kW h -5546.7kW h=101.1kW h W =⋅⋅⋅
故B 错误；
C ．电能表上指示灯闪烁320次，家庭电路消耗电能
320
=
kW h=0.2kW h 1600
W ⋅⋅ 故C 错误；
D ．小明家允许接入用电器的最大总功率为
220V 40A=8800W P UI ==⨯大大
故选D 。

9．如图所示电路，电源电压恒定，灯丝电阻不变，闭合开关S ，在变阻器划片移动过程中，电流表的最小示数是0.2A ，电压表的最大示数是4V ，灯L 的最大电功率与最小电功率之比为9：4，则（ ）
A ．电源电压是6V
B ．灯的阻值是40Ω
C ．电路消耗的最小功率是0.8W
D ．电路消耗的最大功率是14.4W B
解析：B
AC ．当变阻器阻值为0时，L 单独连接，则灯泡的功率最大
2L
L P U R =大
当变阻器接入电路中电阻最大时，电流最小为0.2A ，电压表示数最大为4V ，即U 滑=4V ，由分压规律可得L 两端电压为
U L =U-U 滑=U -4V
此时L 功率最小
2L L L U P R =小=()2
4V L
U R - 灯L 的最大电功率与最小电功率之比为
9
4
可得 L L P P 大小
=2
2U 4V L L
U R R -（）=()224V U U -=9
4
得U =12V ，故A 错误；
电路消耗的最小功率
P UI 小＝=12V×0.2A=2.4W
故C 错误；
B ．根据欧姆定律可得灯泡的电阻
R L =
L 4V 12V 4V 0.2A
U U I I --===40Ω 故B 正确。

D ．电路消耗的最大功率
P 大=2L L P U R =大
=2
12V 40Ω
（）=3.6W 故D 错误。

故选B 。

10．电炉丝坏了，去掉四分之一后接在原来的电源上使用，在同样的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（ ） A ．3∶4 B ．4∶3
C ．4∶1
D ．1∶4B
解析：B
电炉丝坏了，去掉了
1
4
，现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系 R 现在∶R 原来=
3
4
R ∶R =3∶4 仍然接在原来的电源两端分，所加电压相等，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比
Q 现在∶Q 原来=
2U t R 现在∶2
U t R 原来
=R 原来∶R 现在=4∶3 故选B 。

二、填空题
11．若使一个标有“12V 6W ”的小灯泡在电压为18V 的电源下正常发光，则需______联一个______Ω的电阻R 。

串12 解析：串 12
[1][2]根据串联电路电压规律可知，额定电压为12V 的小灯泡要在电压为18V 的电源下正常发光，需要串联一个电阻分压6V 。

小灯泡正常发光时电路中的电流为
I =I 灯=
6W
12V
P U ==0.5A 则串联的电阻阻值为
R =6V 0.5A
U I =
电阻=12Ω 12．电能表是用来测量______的仪表。

小明家的电能表上的一些技术参数如下表，由表可知：小明家的电能表的额定电压是______；持续工作的最大电流是______；允许在短时间
内通过的最大电流是______；电能表的转盘转一圏，接其后面的用电器消耗的电能是______J 。

解析：用电器消耗电能 220 10 20 1200
[1]电能表用来显示用电器所消耗的电能，是测量电能（或电功）的仪表。

[2]表中220V 表示电能表适用的额定电压为220V 。

[3][4]表中10(20)A 表示电能表持续工作的最大电流是10A ，允许在短时间内通过的最大电流是20A 。

[5]3000R/(kW·h)表示每消耗1kW·h 电能，电能表的转盘转3000转，因为
1kW·h=3.6610⨯J
所以电度表转盘转一圈消耗的电能是
63.610J
3000
W ⨯=
=1200J 13．有一只“220V 40W ”的白炽灯和一只“220V 5W ”的LED 灯，它们的亮度相同，______灯更节能；如果实际电压只有200V ，那么白炽灯的实际功率为______。

（灯丝电阻不变，结果保留两位小数）LED3306 解析：LED 33.06
[1]白炽灯和LED 灯的额定电压相同，亮度相同，但LED 灯的功率更小，所以在使用相同时间时，LED 灯更节能。

[2]白炽灯的电阻
22(220V)1210Ω40W
U R P ===
实际电压为200V 时，白炽灯的实际功率
2
2
(200V)33.06W 1210Ω
U P R ===实实
14．标有“220V 60W ”的灯泡甲和“220V 100W ”的灯泡乙，其灯丝的长短相同，可发现灯泡_______的灯丝较粗；若将这两只灯泡串联在220V 的电源上，则灯泡_________更亮一些。

（以上两空，均选填“甲”或“乙”）乙甲 解析：乙 甲
[1]由灯泡的铭牌知道，两灯泡的额定电压相等，P甲＜P乙，由
2
U
P
R
=知道，两灯泡的电
阻关系为R甲＞R乙又因为因在材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，所以，两灯泡钨丝长短一样时，甲灯泡的电阻较大，则灯丝较细；乙灯的电阻较小，则灯丝较粗。

[2]两灯泡串联在220V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由2
P I R
=知道，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮。

15．如图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象。

将此灯泡接入如图乙所示的电路中，只闭合开关S后，小灯泡的实际功率为1 W；再闭合开关S1后，电流表的示数变化了0.2 A，电阻R的阻值为___________Ω，此时电路消耗的总功率为___________W。

14
解析：1.4
[1]由电路图知，当只闭合开关S后，电路中只有灯接入电路，由图甲知，灯两端的电压为2V，即电源电压为2V通过灯的电流为0.5A，灯消耗的实际功率为
L 2V0.5A1W
P UI
==⨯=
闭合开关S1后，电阻与灯并联，电流表的示数变化了0.2 A，根据并联电路电流的特点知，通过电阻的电流为0.2A，则电阻的阻值为
1
2V
10Ω0.2A
U
R
I
=== [2]根据并联电路电流的特点知，干路电流为
L10.5A0.2A0.7A
I I I
=+=+=
电路消耗的总功率为
2V0.7A 1.4W
P UI
==⨯=
总
16．如图所示电路，灯L1、L2串联接在9V的电源两端，灯L1标有“6V 6W”，灯L2标有“6V 3W”，闭合开关，正常发光的灯是___________（选填“L1”或“L2”），1min内另一只灯消耗的电能是___________（不计温度对灯泡电阻的影响）。

L290
解析：L 2 90
[1]由2
U P R
=可得，灯L 1的电阻为
2
1(6V)6Ω6W
R ==
灯L 2的电阻为
2
2(6V)12Ω3W
R ==
两灯串联时，由串联分压规律可得
12126Ω
12Ω12U U R R ===∶∶∶∶ 又总电压为9V ，故可得
U 1=3V
U 2=6V
故灯L 2两端的电压等于额定电压，灯L 2可以正常发光。

[2]结合[1]，1min 内灯L 1消耗的电能为
()2
2
11113V 60s=90J 6Ω
U W t R ==
⨯ 17．小明观察到家中电能表的示数如图所示，现只接1000W 的空调和200W 的电视机各一台，半小时后电能表的示数将变为______kW h ⋅，他家电能表允许用电器10min 内最多消耗______J 的电能。

解析：0 62.6410⨯
[1]只接1000W 的空调和200W 的电视机各一台，半小时消耗的电能为
()()12121
1000W 200W 30h 0.6kW h 60
W W W P P t =+=+=+⨯⨯
=⋅ 电能表的示数将变为
01123.4kW h 0.6kW h 1124kW h W W W '=+=⋅+⋅=⋅
[2]他家电能表允许用电器10min 内最多消耗
6max 1max 1220V 20A 1060s 2.6410J W P t UI t ''===⨯⨯⨯=⨯
18．电阻R 1=10Ω，R 2=20Ω，若将它们串联在30V 的电源两端，R 1 消耗的电功率为P 1，R 2 消耗的电功率为 P 2，整个电路在1s 内电流做功为W 1，则电功率之比P 1:P 2=____； 若将它们并联在同一电源上，整个电路1s 内电流做功为W 2，则电流做功之比W 1:W 2=_______。

1:22:9
解析：1:2 2:9
[1][2]电阻R 1、R 2串联在30V 的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由
P =UI =I 2R
可得，两电阻的电功率之比
P 1:P 2=I 2R 1:I 2R 2=R 1:R 2=10Ω:20Ω=1:2
整个电路在1s 内电流做功
22
1(30V)1s 30J 10Ω20Ω
U W t R ==⨯=+
电阻R 1、R 2并联在同一电源上时，电路的总电阻
121210Ω20Ω20
Ω10Ω20Ω3
R R R R R '⨯=
==++
整个电路在1s 内电流做功
()2
2
230V 1s 135J 20Ω
3
U W t R =='=⨯ 所以
W 1:W 2=30J:135J=2:9
19．灯L 1的额定电压为0U ，额定功率为0P ，灯L 2的额定电压为02U ，额定功率为02P ，并联接在电路中，若保证其中一盏灯正常工作，而另一盏灯没有超过其额定值，则L 1、L 2消耗的实际功率之比为______。

（不计温度对灯丝电阻的影响）2∶1 解析：2∶1 两灯泡的电阻分别为
2010U R P =，22
00200
(2)22U U R P P =
= R 1∶R 2=200U P ∶200
2
U P =1∶2 两灯泡并联接在电路中，且保证其中一盏灯正常工作，而另一盏灯没有超过其额定值，则电源电压U =U 0，因并联电路中各支路两端的电压相等，两灯泡消耗的实际功率之比
2011220122
2=1U R R R U R R R ==实实
20．某养生电水壶额定电压为220V ，加热功率为1100W ，保温功率为100W 。

（1）在使用该养生壶时应选用_____孔插座；其在加热状态下发热体的电阻为_____Ω。

（2）养生壶将质量1kg、初始温为20℃的水加热至100℃，水吸收的热量为_____J。

[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
（3）若家中仅使用养生壶正常工作0.5h，标有“1200imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁420次，则保温时间为_____h。

三44336×10502
解析：三44 3.36×1050.2
(1)[1]在使用养生壶时，为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故，应选用三孔插座。

[2]在加热状态下发热体的电阻
R＝
22
(220V)
110W
U
P
=＝44Ω
(2)[3]水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣20℃)＝3.36×105J
(3)[4]由表盘参数可知，电路消耗1kW·h电能，指示灯闪烁1200次，工作指示灯闪烁了420次，则养生壶消耗的电能
W＝
420
1200
kW·h＝
7
20
×3.6×106J＝1.26×106J
养生壶正常工作的时间
t＝0.5h＝1800s
保温功率P保温＝100W，设保温时间为t1，则加热时间为
t2＝1800s﹣t1
P加热(1800s﹣t1)+P保温t1＝1.26×106J
1100W×(1800s﹣t1)+100W×t1＝1.26×106J
解得
t1＝720s＝0.2h
三、解答题
21．如图所示，电源电压和灯L的电阻保持不变，定值电阻R1=20Ω，灯L标有“6V3W”字样．电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，求：
（1）灯泡L的电阻为多少？
（2）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.4A，滑动变阻器R2的最大阻值为多少？
解析：（1）12Ω；（2）60Ω
(1)由
2
U
P
R
=可得，灯泡的电阻
()22L 6V ==12Ω3W U R P =额额
(2)将滑动变阻器的滑片移到b 端，闭合开关S 1、S 2、S 3时，R 1与R 2的最大阻值并联，L 被短路，电压表测量电源电压则
116V ==0.3A 20Ω
U R I = 因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，因此通过R 2的电流
2=0.4A 0.3A=0.1A I ﹣
由U I R
=可得，R 2的最大阻值 2max 26V ==60Ω0.1A
U R I = 答：(1) 灯泡L 的电阻为12Ω；
(2) 滑动变阻器R 2的最大阻值为60Ω。

22．如图所示，定值电阻R l 和R 2并联在电压恒定的电源上，R 2的阻值为30Ω。

当开关闭合时，电流表A l 的示数为0.6A ，电流表A 2的示数为0.2A ，求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R l 的大小；
（3）R 2在10s 的时间内消耗的电能。

解析：(1)6V ；(2)15Ω；(3)12J
解：(1)由电路图可知，R l 和R 2并联，电流表A 1测干路电流，电流表A 2测R 2支路的电流。

因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源的电压
U =U 1=U 2=I 2R 2=0.2A×30Ω=6V
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R l 的电流
I 1=I ﹣I 2=0.6A ﹣0.2A=0.4A
则R 1的阻值
R 1=
116V 0.4A
U I ==15Ω (3)R 2在10s 的时间内消耗的电能
W 2=U 2I 2t =6V×0.2A×10s=12J
答：(1)电源电压是6V ；
(2)定值电阻R l 的大小是15Ω；
(3)R 2在10s 的时间内消耗的电能是12J 。

23．如图所示，电源电压恒定，R 1=20 Ω，闭合开关 S ，断开开关 S 1，电流表示数是0.3 A ，当闭合 S 、S 1时，发现电流表示数变化了 0.2 A ，求：
(1)电源电压；
(2)R 2的阻值；
(3)当闭合 S 、S 1时，电路消耗的总功率。

解析：(1)6V ；(2)30Ω；(3)3W
解：(1)由电路图知，当闭合开关S 、断开S 1时，电路中只有电阻R 1工作，那么电源电压
U =IR 1=0.3A×20Ω=6V
(2)当闭合S 、S 1时，两个电阻并联在电路中，电流表测干路电流，而其示数变化了0.2A ，即通过R 2的电流
I 2=0.2A
那么R 2的阻值
226V 30Ω0.2A
U R I =
== (3)当闭合S 、S 1时，电路中的总电流 I 总=I +I 2=0.3A+0.2A=0.5A
此时电路消耗的总功率
P =UI 总=6V×0.5A=3W
答：(1)电源电压为6V ；
(2)R 2的阻值为30Ω；
(3)电路消耗的总功率为3W 。

24．小明家的电热水壶的铭牌如图所示，在一个标准大气压下，该水壶正常工作时，用10min 能将2kg 、10℃的水烧开。

水的比热容c 水=4.2×103J/（kg·℃）
(1)计算过程中水吸收的热量；
(2)计算消耗的电能；
(3)水增加的内能比消耗的电能少多少？并请结合物理知识，说出一个产生这一现象的原因。

解析：(1)57.5610J ⨯；(2)5910J ⨯；(3)51.4410J ⨯；见解析
解：(1)水吸收的热量
Q =c 水m (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×
2kg×(100℃-10℃)=7.56×105J (2)消耗的电能
W =Pt =1500W×10×60s=9.0×105J
(3)水增加的内能比消耗的电能少
W -Q =9.0×105J-7.56×105J=1.44×105J
产生这一现象的原因有瓶身吸热、水蒸气带走一部分热、向空气辐射一部分热等。

答：(1)水吸收的热量为7.56×
105J ； (2)消耗的电能是9.0×105J ；
(3)水增加的内能比消耗的电能少1.44×105J ，瓶身吸热、水蒸气带走一部分热、向空气辐射一部分热等。

25．如图所示是简化的智能灯电路原理图。

灯L 标有“12V 3W ”字样，当滑动变阻器的滑片P 在最左端a 时，灯L 正常发光。

若电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：
(1)灯泡的电阻；
(2)电源电压U ；
(3)当滑片P 位于中点b 和最右端c 时，灯L 两端电压之比为3∶2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
解析：(1)48Ω；(2)12V ；(3)96Ω
解：(1)灯泡的电阻
22
(12V)==48Ω3W
L U R P =额
(2)滑动变阻器的滑片P 在最左端a 时，灯L 正常发光，滑动变阻器连入电路的阻值为0Ω，所以电源电压与灯正常工作电压相等，电源电压
U =U 额=12V
(3)当滑片P 在中点b 点时，灯两端的电压 b b L L L L b L 12
U U U I R R R R R R R ==⨯=⨯++ 当滑片在最右端c 点时，灯两端的电压 c c L L L U U I R R R R ==
⨯+ 依题意可知
U b ∶U c =3∶2
L L 12U
R R R ⨯+
∶L L U R R R
⨯+=3∶2 化简可得 R =2R L =2×48Ω=96Ω
答：(1)灯泡的电阻是48Ω；
(2)电源电压是12V ；
(3)滑动变阻器的最大阻值是96Ω。

26．如图所示，1R 的电阻是10Ω（灯泡电阻不变），变阻器3R 的阻值范围是0~90Ω，当闭合开关S 2、S 3时，电流表示数为0.2A ，电压表的示数为4V 。

求：
(1)电源电压；
(2)当开关闭合S 1、S 3和S 4时，滑动变阻器的阻值为30Ω，求电流表的示数？
(3)求该电路工作中消耗的最小电功率。

解析：(1)6V ；(2) 0.5A ；(3)0.36W
解：(1)闭合开关S 2、S 3时，R 1、R 2串联，电流表测电路中的电流，R 1两端的电压
U 1=IR 1=0.2A×10Ω=2V
电源电压
U =U 1+U 2=2V+4V=6V
R 2的阻值
224V 0.2A
U R I ===20Ω (2)只闭合S 1、S 3和S 4时，R 2与R 3并联，电流表测干路电流，电流表的示数
I 总=236V 6V 2030U U R R +=+ΩΩ
=0.5A (3)闭合开关S 3时，R 1、R 2串联，电路的总电阻总电阻
R 总1=R 1+R 2=10Ω+20Ω=30Ω
闭合开关S 4时，R 1、R 3串联，变阻器处于阻值最大处，电路的总电阻
R 总2=R 1+R 3=10Ω+90Ω=100Ω
电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，由P =UI 可知电路消耗的功率最小，因为
R 总1＜R 总2
所以电路的最小功率
22
2(6V)==100U P R Ω
最小总=0.36W 答：(1)电源电压是6V ；
(2)当开关闭合S 1、S 3和S 4时，滑动变阻器的阻值为30Ω，电流表的示数是0.12A ；
(3)该电路工作中消耗的最小电功率是0.36W 。

27．明明家电能表规格是“220V 10A ”，他家现已安装“220V 600W ”热水器一台，“220V 220W ”电视机一台，“220V 140W ”的电冰箱一台，“220V 800W ”的电饭锅一个。

请你通过计算说明：
(1)若明明家中现已安装的这些电器同时工作，电路中的电流是多大？
(2)从电能表使用的角度考虑，明明家是否还可添置一台1kW 的空调？
解析：(1)8A ；(2)不能
解：(1)明明家已安装的用电器的总功率是
P ＝600W+220W+140W+800W ＝1760W
这些电器同时工作时电路中的电流是
1760W =8A 220V
P I U == (2)该电能表允许接入的用电器的最大功率
P 1＝UI 1＝220V×10A ＝2200W
还可安装的用电器的功率
P 2＝2200W －1760W ＝440W ＝0.44kW<1kW
所以，从电能表使用的角度考虑，不能安装这样一台空调。

答：(1)若明明家中现已安装的这些电器同时工作，电路中的电流是8A ；
(2)从电能表使用的角度考虑，明明家不可再添置一台1kW 的空调。

28．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？
解析：(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%。