孝感市初中物理九年级全册第十八章《电功率》测试题(答案解析)

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一、选择题
1.一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数描点在U-I图像中,然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图像,则由图可知()
A.定值电阻R的阻值为20Ω
B.当滑片P向左移时,电路总功率变大
C.若将R均匀拉长两倍以后,再重新进行实验,则描出的图线应在U-I图像的Ⅱ区D.当电压表示数为2V时,电路中消耗的总功率0.4W
2.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
3.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
4.甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示,将它们串联接入220V电路两端,下列说法正确的是()
A.两灯泡的额定电压都变小了
B .两灯泡的额定电功率都变小了
C .通过灯泡L 甲的实际电流比L 乙的实际电流大
D .灯泡L 甲两端的实际电压比L 乙两端的实际电压大
5.为防止患有阿尔茨海默病的爷爷半夜走失,小明同学发现了一个可贴在爷爷脚底的薄膜式压力传感器,当爷爷起床行走时,电路中电流改变引发报警并向手机APP 发送信息。

如图甲所示是它的等效电路图。

其压敏电阻R 与压力F 的关系如图乙所示,那么,当爷爷起床行走时( )
A .压敏电阻随着压力的增大而增大
B .电路中电流增大,R 两端电压增大
C .电路中R 0两端电压增大
D .电路中消耗总功率减小
6.如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R 是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻0R 为保护电阻;显示仪是由电流表或电压表改装而成。

在测人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大,下列分析正确的是( )
A .显示仪是由电流表改装成的
B .被测温者温度越高,电路消耗的电功率越小
C .热敏电阻R 随着温度的升高阻值增大
D .将0R 更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
7.创新实验小组的同学设计了一个室内温度测量仪,其简化电路如图甲所示,电源电压保持6V 不变,温度表由量程为0~3V 的电压表改装而成,定值电阻40ΩR ,热敏电阻0R 的阻值随温度t 变化的关系图像如图乙所示。

下列说法正确的是( )
A.随着温度的升高,热敏电阻的阻值减小
B.该温度测量仪可测量的最高温度为50℃
C.当室内温度为10℃时,定值电阻R消耗的电功率为0.4W
D.当定值电阻R在5s内产生的热量为2.25J时,室内的温度为30℃
8.如下图所示电路中,L1、L2是小灯泡,电源电压为3V,当开关S闭合时,两灯均能发光,电压表的示数为1.2V。

忽略温度对灯丝电阻的影响,则()
A.L1两端的电压为1.8V
B.灯泡L2比灯泡L1更亮
C.L1与L2的灯丝电阻之比为3:2
D.通过L1与L2的电流之比为2:3
9.如图是电阻甲和乙的I-U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是()
A.将甲和乙串联,若电流为0. 3A,则它们两端的电压为3V
B.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
C.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
D .甲乙并联在2. 5V 的电路中,消耗的总功率2.5W
10.把标有“4V 8W ”的灯泡1L 和“2V 2W ”的灯泡2L 串联后接在电源两端,其中一只灯泡正常发光,另一只没有达到其额定功率,则正确的是( ) A .电源电压为4V B .电路中的电流为2A C .两灯泡的总功率为10W
D .灯1L 的实际功率大于灯2L 的实际功率
11.将两根电热丝R 1和R 2串联起来,接在如图所示的电路中通电,若R 1>R 2则( )
A .甲火柴先被点燃
B .乙火柴先被点燃
C .两根火柴同时被点燃
D .无法比较
12.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是
( )
A .甲、乙两次实验都应用了控制变量法和转换法
B .甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C .乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D .甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
二、填空题
13.养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两挡。

当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。

已知养生壶的额定电压U =220V ,R 1=44Ω,保温挡的额定功率为44W 。

当开关S 1闭合,S 2______(选填“闭合”或“断开”)时,养生壶处于加热挡。

在保温挡正常工作时,电路中的电流I =______A ,R 2=______Ω。

14.电炉丝热得发红,但与之相连的导线却不怎么发热,原因是导线和电炉丝的______相同,但电炉丝的______大,所以相同时间内发热更多。

15.物理学科是一门以实验为基础的学科,实验中仪器的读数是必不可少的。

(1)如图甲所示,电流表的示数为________A;
(2)如图乙所示,电压表的示数为________V;
(3)如图丙所示是电阻箱的结构示意图,若将B、D的铜塞拔出,电阻箱连入电路的阻值是________Ω;
(4)如图丁所示,电能表的示数为_________kW·h;用1度电,它的转盘转过________转;电能表转盘转了500 转用电器用电________J。

16.小明在一次野炊活动中,由于没带火柴,他将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看作导体)接在干电池正负两级上,如图所示,锡箔纸较窄处就会先燃烧起来。

这是因为较窄处_____较大,根据______可知,相同时间内产生的热量较多。

17.一个“12V 6W”的灯泡,如果接在18伏电源上为使其正常发光,需串联一个
______Ω的电阻,该电阻消耗的功率为______W。

18.一只标有“6V 3W”字样的白炽灯连在某电路中,用电流表测得此时通过它的电流是200 mA,则1min内该白炽灯实际消耗的电能是____J。

19.如图所示的电路,电源电压U=3V,电阻R=10Ω。

当闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.2A,则电阻R两端的电压为______V,此时灯L的电阻为______Ω;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.56A,则此时灯L消耗的实际功率为______W。

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、解答题
21.如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,
R1=48.4Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103°C 时,S自动切换到保温状态。

某次煮饭时,仅将电饭锅接入220 V的电路,按下开关S与触点1连接,工作了10 min,S自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在1 min内转过5转。

求:
(1)加热状态时,此时电饭锅的功率?电饭锅工作10min所消耗的电能;
(2)保温时的功率是多大?R2的阻值;
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的90%,电饭锅加热状态的实际功率。

22.下表为某品牌电热器的铭牌,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关。

闭合开关S。

求:
(1)通过R1的电流;
(2)高温挡工作10min,R2消耗的电能;
(3)若只将高温挡功率提升20%,请通过计算说明如何改变电阻。

额定电压220V
低温挡440W
额定功率
高温挡1100W
23.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,大小为6V ,灯泡L 标有“6V 3W ”字样(灯丝电阻不变)。

当S 1、S 2都闭合,且滑动变阻器R 2的滑片P 在中点时,电流表示数为0.9A ,此时灯泡的功率为P 1,当S 1、S 2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P 2,已知
124P P =。

求:
(1)R 2的最大阻值为多少;
(2)当S 1、S 2都闭合时,电路消耗的最小功率为多少。

24.养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器,它采用新型电加热材料,通电后产生热量把壶内的水加热。

如图是某款养生壶及其铭牌。

求: 型号 CH ﹣﹣M16 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 容量
1.2L
(1)养生壶正常工作时的电阻;
(2)若正常工作时,养生壶加热效率为91%,将1kg 水从20℃到85℃需要多长时间;(()3
=4.210J/kg c ⨯⋅水℃)
(3)用电高峰期,养生壶将1kg 水从20℃加热到85℃,实际用时375s ,求此时养生壶的实际电功率。

(设养生壶的电阻和加热效率不变)
25.如图所示,电阻R 1为10Ω,电源两端电压为15V 且不变,电流表的量程最大为3A ,开关S 闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R 接入电路的电阻R 2为30Ω时,求此时滑动变阻器的电流I 2; (2)当滑动变阻器R 接入电路的电阻R 3为20Ω时,求此时的R 1消耗的电功率P 1; (3)在保证电路安全的情况下,R 所能接入的最小电阻为R 4。

26.酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。

甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压U=6V;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化如乙图所示。

调节R2的滑片到某一位置且保持不变,当气体中酒精含量为0时,电压表示数为U1=5V。

(1)当气体中酒精含量为0时,求电路中的电流和R1消耗的电功率。

(2)当气体中酒精含量为0时,求R2接入电路中的阻值
(3)当气体中酒精含量为大于0且小于80mg/100mL为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。

某次检测中,电流表示数I1=0.2A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。

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一、选择题
1.B
解析:B
A.由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。

由图甲可知,当定值电阻两端的电压U R=3V时,电路中的电流I R=0.3A,由U
I
R
=可得,定值电阻的阻值
R R
3V
10Ω0.3A
U
R
I
===
故A不符合题意;
B.当滑片P向左移时,接入电路中电阻变小,电路的总电阻变小,由
2
U
P UI
R
==
可知,电路总功率变大,故B符合题意;
C.若将R均匀拉长两倍以后,其横截面积变为原来的1
2
,软性材质的电阻变为4R,通
过电阻的电流不变时,此时电压表的示数变为原来的4倍,则描出的图线应在U-I图象中
的I区,故C不符合题意;
D.由图甲可知,当电压表示数为2V时,电路中的电流I=0.2A,因电源的电压大于2V,所以电路中消耗的总功率
P>U R′I=2V×0.2A=0.4W
故D不符合题意。

故选B。

2.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。

3.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。

4.D
解析:D
AB.额定电压上灯泡正常工作时的电压,在额定电压下工作时的功率是额定功率,每个用电器的额定电压与额定功率都是确定不变的,故AB错误;
C.两个灯泡串联在电路中,通过两灯泡的实际电流相同,故C错误;
D.由题意知
P甲<P乙
而甲乙两灯的额定电压相同,据
2
U
P
R
=得
R甲>R乙
据串联电路的分压特点知
U甲>U乙
故D正确。

故选D。

5.C
解析:C
A.根据图乙可知,当压力增大时,R的阻值会变小,即压敏电阻随着压力的增大而减小,故A不符合题意;
BC.当爷爷起床行走时,压力变大,则R的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流会变大;根据U=IR可知,电路中R0两端电压增大,根据串联电路的电压规律可知,R两端的电压变小,即电压表示数变小,故B不符合题意,C符合题意;
D.电源电压不变,电流变大,根据P=UI可知,电路中消耗总功率变大,故D不符合题意。

故选C。

6.D
解析:D
A.由图可知,R与R0串联,显示仪并联在R0的两端,所以显示仪是电压表改装成的,故A错误;
BC.在测人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而增大,根据串联电路分压规律可知,当R的阻值减小时,则热敏电阻R两端的电压减小,则保护电阻R0的电压就会变大,所以热敏电阻R随着温度的升高阻值减小;此时电路中的总电阻变小,电流变大,根据P UI
=可知,电路中消耗的总功率变大,故BC错误;
D.根据串联电路分压规律可知,保护电阻R0更换为阻值更大的电阻时,测相同温度,显示仪示数变大,故D正确。

故选D。

7.C
解析:C
A.由图乙可知,随着温度的升高,热敏电阻的阻值增大,故A错误;
B.随热敏电阻阻值的增大,电压表的示数增大,电压表的示数最大为3V,定值电阻两端电压为
106V3V3V
U U U
=-=-=定值电阻的电流为
13V
0075A 40Ω
U
I.
R
===
热敏电阻与定值电阻串联,电流相等,所以此时热敏电阻的阻值为
0 0
3V
40Ω0075A
U
R
I.
===
此时热敏电阻对应的温度为30℃,即该温度测量仪可测量的最高温度为30℃,故B 错误;
C .当室内温度为10℃时,由图可知,此时热敏电阻阻值为20Ω,此时电路中电流为
06V 01A 40Ω20Ω
U I .R R =
==++' 定值电阻R 消耗的电功率为 ()2201A 40Ω04W P I R ..==⨯='
故C 正确;
D .当定值电阻R 在5s 内产生的热量为2.25J 时,电路中的电流为
I =
==" 此时电路中的总电阻为
566ΩU R .I =
=≈总" 此时热敏电阻的阻值为 0566Ω40Ω166ΩR R R ..=-=-=总
由图乙可知,此时室内的温度不为30℃,故D 错误。

故选C 。

8.B
解析:B
由电路图可知,两灯串联,通过两灯的电流相等(即1:1);电压表测灯L 1两端电压,故L 1两端电压是1.2V ,由串联分压可知灯L 2两端电压是1.8V ,由P UI =可知灯L 2的功率
大,故L 2更亮;由U R I
=
可知灯L 1与L 2的灯丝电阻之比为2:3。

综上所述,故B 符合题意,ACD 不符合题意。

故选B 。

9.D
解析:D
A .若将甲和乙串联,当电流为0.3A 时,则通过甲、乙的电流均为0.3A ,由图象知道,此时U 甲=1.5V ,U 乙=0.5V ,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=U 甲+U 乙=1.5V+0.5V=2V
故A 错误;
B .将甲和乙并联,若电压为1V ,则两灯泡两端的电压均为1V ,由图象知道,此时I 甲=0.2A ,I 乙=0.4A ,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I=I 甲+I 乙=0.2A+0.4A=0.6A
故B 错误;
C .当甲两端电压为0.5V 时,由图象知道,此时I 甲=0.1A ,故C 错误;
D .甲乙并联在2. 5V 的电路中,由图象知道,此时I 甲=I 乙=0.5A ,由于并联电路中干路电
流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I=I 甲+I 乙=0.5A+0.5A=1.0A
由P UI =知道,消耗的总功率
2.5V 1.0A 2.5W P UI ==⨯=
故D 正确。

故选D 。

10.A
解析:A
两灯泡的额定电流为
I 1=118W 4V
P U ==2A I 2=222W 2V
P U ==1A 两个灯泡的电阻
1114V =22A U R I =
=Ω 2222V =21A
U R I ==Ω AB .L 1的额定电流大于L 2的额定电流,两灯泡串联时,L 2正常发光,且电路中的最大电流为1A ,电源的电压为
U =I (R 1+R 2)=1A×(2Ω+2Ω)=4V
故A 正确,B 错误;
C .两灯泡的总功率为
P =UI =4V×1A=4W
故C 错误;
D .因串联电路通过两灯泡的电流相等,且两灯泡的电阻相等,由P =I 2R 可知两灯泡的实际功率相等,故D 错误。

故选A 。

11.A
解析:A
R 1和R 2串联所以电流相等,因为R 1>R 2根据公式2Q I Rt =得在一定时间内R 1产生的热量多,所以甲火柴先被点燃。

故选A 。

12.A
解析:A
A .甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法,故A 正确;
B .甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q =I 2Rt 可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,故B 错误;
C .乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系,故C 错误;
D .甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,其电阻值不同,所以是研究电流产生的热量和电阻的关系,故D 错误。

故选A 。

二、填空题
13.闭合021056
解析:闭合 0.2 1056
[1]当开关S 1闭合,S 2也闭合时,电阻R 2被短接,电路中电阻最小,根据公式2
U P R =得电路的电功率最大,养生壶处于加热档。

[2]保温档正常工作时电路中的电流为
44W 0.2A 220V
P I U =
==保保 [3]保温时的总电阻为 ()22220V 1100Ω44W
U R P ===保 R 2的阻值为
21-1100Ω-44Ω1056ΩR R R ===
14.电流电阻
解析:电流 电阻
[1]导线和电炉丝串联,串联电路中电流处处相同。

[2]电炉丝的电阻远大于导线的电阻,由Q =I 2Rt 可知,相同时间内电炉丝发热更多。

15.4685129316250072×105
解析:46 8.5 12 931.6 2 500 7.2×105
(1)[1]如图甲所示,电流表的量程为0~0.6A ,分度值为0.02A ,其示数为0.46A 。

(2)[2]如图乙所示,电压表的量程为0~15V ,分度值为0.5V ,其示数为8.5V 。

(3)[3]如图丙所示,若将B 、D 的铜塞拔出,电阻箱连入电路的是2Ω和10Ω的电阻,因此其阻值是12Ω。

(4)[4][5]如图丁所示,电能表的示数为931.6kW·h ;面板上2500r/(kW·h)表示用电1度它的转盘转过2500转。

[6]电能表转盘转了500转用电器消耗的电能为
W =5002500
kW·h=0.2kW·h=7.2×105J 16.电阻Q=I2Rt
解析:电阻 Q =I 2Rt
[1][2]将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看作导体)接在干电池正负两级上,较宽处和较
窄处电流相等,较窄处横截面积小,电阻较大,根据Q =I 2Rt 可知,相同时间内产生的热量较多,温度较高,达到纸的着火点,所以锡箔纸较窄处就会先燃烧起来。

17.3
解析:3
[1]小灯泡的电阻
()2212V =24Ω6W U R P =
=
电阻两端分得的电压 '18V-12V=6V U U U =-=源
根据串联电路的分压特点
122''6R U V R U V
=== 24Ω'=12Ω22
R R =
= 需串联一个12Ω的电阻。

[2]该电阻消耗的功率 ()2
26V ''=3W '12Ω
U P R == 该电阻消耗的功率为3W 。

18.8
解析:8 由2
U P R
=可得,白炽灯的电阻 22
(6V)12Ω3W
U R P === 1min 内该白炽灯实际消耗的电能
W =UIt =I 2Rt =(0.2A)2×12Ω×60s=28.8J
19.5168
解析:5 1.68
[1][2][3]当闭合开关S 1,断开开关S 2时,灯L 与电阻R 串联,电源电压U =3V ,电阻R =10Ω,电阻R 两端的电压为
U R =IR =0.2 A×10Ω=2V
由串联电路的电压关系得灯L 两端的电压为
U L =U -U R =3V-2V=1V 由U I R
=得灯L 的电阻为 L L 1V 5Ω0.2A
U R I ===
再闭合开关S 2时,电阻R 短路,电路中只有灯L 接入电路,此时灯L 消耗的实际功率为
3V 0.56A 1.68W P UI ==⨯=实实
20.三44336×10502
解析:三 44 3.36×
105 0.2 (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m Δt =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 =
4201200kW·h =720
×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t 1,则加热时间为
t 2=1800s ﹣t 1
P 加热(1800s ﹣t 1)+P 保温t 1=1.26×106J
1100W×(1800s ﹣t 1)+100W×t 1=1.26×106J
解得
t 1=720s =0.2h 三、解答题
21.(1)1000W ,6×105J ;(2)100W ,435.6Ω;(3)810W
解:(1)当电路处于加热状态时,电路只有电阻R 1接入电路中,根据2
U P R
=可知加热状态电饭锅消耗的功率
22
1(220V)1000W 48.4Ω
U P R ===加热 由W P t
=可知电饭锅工作10min 所消耗的电能 51000W 1060s 610J W P t ==⨯⨯=⨯加热加热
(2)当处于保温状态时,电能表在1 min 内转了5转,则
51kW h kW h 3000600W =
⋅=⋅保温 即根据W P t
=可知
1kW h 1600 k W 100W 110h 60
W P t '⋅====保温保温 当电路处于保温状态时,R 1和R 2串联在电路当中,根据2
U P R
=可知此时总电阻 22
(220V)484Ω100W
U R P ===总保温 根据电阻串联的关系可得R 2的阻值
R 2=R 总-R 1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的90%,则此时实际电压
U 实=90%U 额=0.9×220V=198V 根据2
U P R
=可知电饭锅加热状态的实际功率 221(198V)810W 48.4ΩU P R ===实
加热 答:(1)加热状态时,此时电饭锅的功率是1000W ,电饭锅工作10min 所消耗的电能是6×105J ;
(2)保温是的功率是100W ,R 2的阻值是435.6Ω;
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的90%,电饭锅加热状态的实际功率是810W 。

22.(1)2A ;(2)3.96×105J ;(3)将R 2改为55Ω,R 1的电阻不变
解:(1)由电路图可知,开关S 闭合、S 1断开时,电路为R 1的简单电路,电热器处于低温挡,通过R 1的电流为
11440W 2A 220V
P I U === (2)由电路图可知,开关S 、S 1均闭合时,R 1与R 2并联,电热器处于高温挡,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,高温挡时R 2的电功率
P 3=P 2-P 1=1100W -440W=660W
R 2消耗的电能
W =P 3t =660W×10×60s=3.96×105J
(3)由题意知R 1的电阻不变,此时R 2的电功率
P 4=(1+20%)P 2-P 1=(1+20%)×1100W-440W=880W
改变后电热丝阻值为
()2
234220V 55Ω880W
U R P === 所以将R 2改为55Ω,R 1的电阻不变。

答:(1)通过R 1的电流2A ;
(2)高温挡工作10min ,R 2消耗的电能3.96×105J ;
(3)若只将高温挡功率提升20%,需将R 2改为55Ω,R 1的电阻不变。

23.(1)30Ω;(2)4.2W
(1)当S 1、S 2都闭合,且变阻器滑片P 在中点时,1R 被短路,灯L 与R 2并联,根据并联电路的电压的特点知,此时灯泡两端的电压为6V ,则灯泡正常发光,灯泡正常发光时的电流为
L L L 3W 0.5A 6V
P I U =
== 此时变阻器接入电路的阻值为 22L 6V 15Ω0.9A 0.5A
U U R I I I =
===-- 则变阻器的最大阻值为 2max 22215Ω30ΩR R ==⨯=
(2)当S 1、S 2都闭合, 1R 被短路,灯L 与R 2并联,灯L 正常发光,则灯消耗的功率为
1L 3W P P ==
当2R 的阻值最大时,2R 消耗的功率最小,则
()22
2R min 26V 1.2W 30Ωmax U P R === 根据并联电路电功率的特点可得电路消耗的最小功率
min 12min 3W 1.2W 4.2W P P P =+=+=
答:(1)R 2的最大阻值为30Ω;
(2)当S 1、S 2都闭合时,电路消耗的最小功率为4.2W 。

24.(1)48.4Ω;(2)300s ;(3)800W
解:(1)由P =2
U R
可得,养生壶正常工作时的电阻 R =2U P =2
(220V)1000W
=48.4Ω (2)水吸收的热量
()()35=4.210J/kg 1kg 8520=2.7310J =Q cm t ∆⨯⋅⨯⨯-⨯吸℃℃℃
由η=Q W
,消耗的电能 W 总=Q η=52.7310J 91%
⨯=3×105J 可得,养生壶需要加热的时间,由W P t
=可得,需要的加热时间 t =W P =5310J 1000W
⨯=300s
(3)在用电高峰时,此时养生壶的实际功率
P 实='W t =5310J 375s
⨯=800W 答:(1)养生壶正常工作时的电阻为48.4Ω;
(2)将1kg 水从20℃到85℃需要300s 的时间;
(3)此时养生壶的实际功率为800W 。

25.(1)0.5A ;(2)22.5W ;(3)10Ω
解:(1)当滑动变阻器R 接入电路的电阻R 2为30Ω时,此时滑动变阻器的电流I 2为
2215V 0.5A 30Ω
U I R === (2)当滑动变阻器R 接入电路的电阻R 3为20Ω时,通过R 1的电流为 1115V 1.5A 10ΩU I R =
== R 1消耗的电功率P 1为
1115V 1.5A 22.5W P UI ==⨯=
(3)在保证电路安全的情况下,电流表的量程最大为3A ,滑动变阻器R 的最大电流为
4max 13A 1.5A 1.5A I I I =-=-=
R 所能接入的最小电阻为
4415V 10Ω1.5A
U R I === 答:(1)当滑动变阻器R 接入电路的电阻R 2为30Ω时,此时滑动变阻器的电流为0.5A ;(2)当滑动变阻器R 接入电路的电阻R 3为20Ω时,R 1消耗的电功率为22.5W ;(3)在保证电路安全的情况下,R 所能接入的最小电阻为10Ω。

26.(1)01A ,0.5W ;(2)10Ω;(3)酒驾,计算过程见解析
解:(1)如图甲所示,气敏电阻R 1与滑动变阻器串联,电压表测气敏电阻两端电压,电流表测电路中电流。

当气体中酒精含量为0时,气敏电阻R 1的阻值为50Ω,此时电路中电流
115V =0.1A 50Ω
U I R =
= R 1消耗的电功率 115V 0.1A=0.5W P U I ==⨯
(2)R 2两端的电压
216V 5V 1V U U U =-=-=
R 2接入电路中的阻值
221V =10Ω0.1A
U R I == (3)电流表示数I 1=0.2A 时,电路中的总电阻
16V =30Ω0.2A
U R I =
=总 此时R 1的电阻 '1230Ω10Ω20ΩR R R =-=-=总
由图乙可知,R 1的阻值随气体中酒精含量增大而减小,当其阻值为20Ω时,气体中酒精含量大于0mg/100mL 且小于80mg/100mL ,故此驾驶员为酒驾。

答:(1)当气体中酒精含量为0时,电路中的电流为0.1A ,R 1消耗的电功率为0.5W ;
(2)当气体中酒精含量为0时,R 2接入电路中的阻值为10Ω;
(3)电流表示数I 1=0.2A 时,此驾驶员属于酒驾。

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