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考点十二 电功率计算专题—2026年中考物理二轮复习高频考点专项训练+含答案
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这是一份考点十二 电功率计算专题—2026年中考物理二轮复习高频考点专项训练+含答案,共13页。
1.小红在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻(阻值不随温度变化),欲将质量为1.2kg、初温为20℃的汤加热至100℃,设此汤的比热容为c汤=4.0×103J/(kg⋅℃). ,求:
(1)汤需要吸收的热量;
(2)利用电饭煲高温挡煲汤时,将汤由20℃加热至100℃需要16min,则电饭煲的效率是多少?
(3)计算R2的电阻是多少?(有必要的文字说明)
2.如图所示电路,电源电压可调,R1=10Ω,小灯泡标有“6V 6W(阻值不变)。滑动变阻器R2上标有“15Ω 2A”的字样,求:
(1)若只闭合S1,调节电源电压,使灯泡L正常工作10s,灯泡消耗的电能。
(2)若只闭合S2,调节电源电压,移动滑动变阻器滑片,电压表示数在1V~3V之间变化,求电源电压的最大调节范围。
3.为守护舌尖上的健康,加强餐具消毒,小明家购置了一台消毒柜。如图甲所示,消毒柜分上下两室,上室为中温烘干室,下室为高温消毒室,两室可独立工作。其内部简化电路图如图乙所示,R1、R2 分别为上室和下室的加热电阻。已知工作电压U=220V,上室独立工作时功率 P1=220W,下室独立工作时功率 P2=440W,完成下列问题:
(1)求上室中加热电阻的工作电流 I1;
(2)求下室中加热电阻的阻值 R2;
(3)若两室同时工作 t=0.5h,只考虑此消毒柜消耗的电能,求电能表上的转盘应转过的转数n(已知该电能表参数 N=600r/kW·h,即每消耗 1kW·h,该电能表转盘转过600 转)。
4.如图所示,闭合S,电压表的示数是4V。已知电阻R1为20Ω,电源电压为6V保持不变。闭合S时,求:
(1)通过R2的电流;
(2)电阻R1的电功率。
5.如图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温档自动切换。图乙所示为内部电路原理图,R1,R2都为发热电阻丝;图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图象。求:
(1)高温档的功率;
(2)发热电阻丝R1的电阻;
(3)毛巾架高温档正常工作10min产生的热量。
6.在如图所示的电路中,R1=240Ω,,小灯泡标有“8V 4W”字样,滑动变阻器 R 的最大电阻为80Ω,当开关S1、S2都断开时,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,这时变阻器连入电路部分的电阻为32Ω.求:
(1)小灯泡的电阻.
(2)电源电压.
(3)当开关S1、S2都闭合时电源电压不变,电路消耗的最小功率为多少?
7.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),饮水机加热内胆里的水温达到90℃时,温控开关就会自动断开,停止加热进入保温状态;当水温降至60℃时,温控开关又会自动闭合重新加热。从说明书上收集到的数据及电路原理图如下:
(1)当热水箱里的水(按2L计算)温度降至60℃时,温控开关自动闭合重新加热至90℃,这一过程中,水吸收的热量是多少?
(2)饮水机正常加热时R1的电功率是多少?
(3)正常加热时R1的电阻值是多少?
8.如图,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R1=30Ω,R2=60Ω。只闭合开关S3时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表的示数;
(3)开关S3断开,S1、S2闭合时,通电100s,整个电路的消耗的电能。
9.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω,当开关S闭合、S1断开时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I。
(2)电源两端的电压U。
(3)当开关S、S1同时闭合时,电流表的示数I'。
10.如图是某电炖锅电路的简化原理图,R1和R2均为发热电阻,R2的阻值是123.2Ω,电源电压是220V.电炖锅有“烹煮”和“慢炖”两个档位,“烹煮”功率是500W.在一次煮汤过程中,按下开关连接a点,进行“烹煮”,20min后开关自动跳起连接b点,进行“慢炖”再过50min后电炖锅自动断电.试求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)电炖锅在“烹煮”过程中,电流所做的功是多少?
(3)电炖锅在“慢炖”过程中,电阻R1产生的热量是多少?
11.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图,主要技术参数如下表,电吹风在额定电压下工作,求:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)如果电吹风内电动机的电阻是44Ω,当吹冷风时电动机电能转化为机械能的效率是多大?
12.百善孝为先,我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图,它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω,加热电阻正常工作时电功率为1kW,电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时,电动机启动,通过电动机线圈的电流为0.1A,按摩20min,电动机线圈产生的热量是多少?
(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少?
(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃,水吸收的热量为多少?若加热时间为420s,它的电加热效率为多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
13.如图所示的电路中,R1=20Ω,R2=10Ω,电压表的示数为4V.求:
(1)这段电路上的电流;
(2)R2两端的电压.
14.如图甲所示是小丽和队友们设计的电炖锅的电路图,该电炖锅有“大火”和“小火”两个挡位。已知电源电压为220V,加热电阻R1=180Ω、R2=40Ω。求:
(1)电炖锅用“小火”炖煮时,电路中的电流;
(2)电炖锅用“大火”炖煮时,消耗的电功率;
(3)图乙为其在这次工作过程中功率随时间变化的图象,该过程中消耗的电能。
15.随着科技的发展和人们生活水平的提高,越来越多的家庭选择了使用智能马桶替代家里原有的冲水马桶。智能马桶的主要功能有:水冲洗、座圈加热、自动冲水功能、烘干功能,小明在使用后感觉很有趣,也产生了一些疑问,第一个疑问水冲洗功能所用的温水从哪里来?第二个疑问是烘干功能需要使用90s的时间才能完成,烘干功能是否会很费电。
通过上网查询他得知常见的智能马桶有即热式和储热式两种,目前市场上的大部分智能马桶都是储热式,储热式智能马桶有一个水箱存水,使用电加热器将水加热到一定温度后持续保温,当人们需要冲洗时便有足够的温水了。
(1)烘干功能由一个吹风系统和一个加热系统共同构成,人们选择烘干功能,开关S1闭合,加热部分和吹风部分同时工作,当吹风系统因故障无法正常作时,加热部分有一个智能感应开关S1会自动断开,防止因干烧印发火灾,其基础原理电路图如图甲所示。若已知加热部分由2个500W的电加热丝并联组成,吹风部分的额定功率为100W,则正常使用烘干功能时干路电流是多少?正常使用一次烘干功能需要消耗多少电能?
(2)小明家庭所使用的马桶为储热式马桶,其水箱容积为1L,进入水箱的门来水温度为15℃,仅需100秒就能将水加热到45℃,加热效率为90%,之后自动切换到保温程序,将水温维持在45℃,由于水箱密闭良好,45℃的水每秒向外散热只有22J。其加热电路图基本原理如图乙所示,请求解定值电阻R2的阻值,结果保留两位小数。
16.如图所示,闭合开关,当滑动变阻器滑片P调至中点时,电流表示数为1A.两电压表示数之比为U1:U2=3:4.已知电热丝(6V,7.2W)电阻恒定不变。求:
(1)电热丝的电阻R,以及电流表示数为1A时,电热丝在一分钟内产生的热量Q。
(2)当滑动变阻器阻值调至最大时,两个电压表示数之比为U′1:U′2=5:6,求R2阻值和电源电压U。
17.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)小明发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
答案解析部分
1.【答案】(1)解: 由Q吸=cm(t−t0). 可知,汤吸收的热量为:Q吸=c汤m(t−t0)=4.0×103J/(kg⋅℃)×1.2kg×(100℃−20℃)=3.84×105J;
答:汤需要吸收的热量为3.2×105J;
(2)解:根据P=Wt得电饭煲的消耗的电能为:W=P高t=500W×16×60s=4.8×105J;
电饭煲的效率为:η=Q吸W=3.84×105J4.8×105J=80%;
答:电饭煲的效率是80%;
(3)解: 由图乙可知,当开关S接1时,R1、R2串联,当开关S接2时,R2被断路,电路只有R1工作,
所以电阻R1和R2串联接入电路时,电路总电阻最大,由P=UI=U2R可知,电路的消耗功率最小,电饭煲处于低温挡;电路只有R1工作,电饭煲处于高温挡。
R1的阻值为:R1=U2P高=(220V)2500W=96.8Ω,
电阻R1和R2串联时的总电阻为:R=U2P低=(220V)248.4W=1000Ω,
故R2的阻值为:R2=R−R1=1000Ω−96.8Ω=903.2Ω。
答:R2的阻值为903.2Ω。
【解析】【分析】1)根据吸热公式Q=cmΔt代数计算 汤需要吸收的热量 ;
2)根据做功公式可知高温档时,电路做功为W高温=Pt,根据效率公式η=Q吸热W高温计算;
3)由电路图可知结合功率公式P=U2R可知,电阻越大,功率越低,挡电路处于高温挡时,电路中只有R1,根据功率公式P=U2R可计算R1,低温挡时电路中R1和R2串联,根据功率公式P=U2R可计算R1+R2,进而计算R2。
2.【答案】(1)解:因为小灯泡标有“6V 6W,所以,灯泡L正常工作10s消耗的电能是:W=PL t=6W×10s=60J
(2)解:由电路图知道,当只闭合S2 时,R1 与R2 串联,电压表测R1 两端的电压,设电源电压是U′,则此时电路中的电流是:I′=U′/R1+R2,电压表的示数是:U1 =I′R1 = U'R1R1+R2=U'1+R2R1=U'1+R210Ω 根据题意知道,移动滑动变阻器滑片,电压表示数在1V~3V之间变化,
所以,1V≤ U'1+R210Ω ≤3V,即(1+R2/10Ω)×1V≤U′≤(1+R2/10Ω)×3V,
当R2 =0Ω时,电源的电压最小为1V,当R2 =15Ω时,电源的电压最大为7.5V,所以,电源电压的最大调节范围是:1V~7.5V
【解析】【分析】利用电功率和时间可以计算电功的大小,利用电流和电阻,结合欧姆定律计算电压。
3.【答案】(1)解:上室独立工作时功率 P1=220W,根据P=UI计算可知上室中加热电阻的工作电流I1=P1U=220W220V=1A。
(2)解: 下室独立工作时功率 P2=440W ,根据P=U2R计算下室中加热电阻的阻值R2=U2P2=(220V)2440W=110Ω。
(3)解:若两室同时工作t=0.5h,消耗的电能W=P1t+P2t=0.66kW×0.5h=0.33kW·h,所以n=0.33kW·h×600r/kW·h=198r,所以电能表上的转盘应转过的转数n为198r。
【解析】【分析】(1)上室独立工作时功率 P1=220W,根据P=UI计算可知上室中加热电阻的工作电流I1;
(2) 下室独立工作时功率 P2=440W ,根据P=U2R计算下室中加热电阻的阻值R2;
(3)若两室同时工作t=0.5h,消耗的电能W=P1t+P2t=0.66kW×0.5h=0.33kW·h,所以n=W×N.
4.【答案】(1)解:由图可知R1和R2串联,根据欧姆定律和串联电路的电流规律 I2=I1=U1R1=4V20Ω=0.2A
答:通过R2的电流为0.2A。
(2)解:电阻R1的电功率P1=U1I1=4V×0.5A=2W
答:电阻R1的电功率为2W。
【解析】【分析】(1)利用电压和电阻的比值计算电流;(2)根据电压和电流的乘积计算电功率。
5.【答案】解:(1)当电流为1A时,为高温挡,电流为0.22A时,为低温挡,高温档的功率为
P高=UI高=220V×1A=220W
(2)当开关S闭合,S1断开时,电路电流较小,为低温挡,此时R1单独工作,发热电阻丝R1的电阻为
R1=UI低=220V0.22A=1000Ω
(3)毛巾架高温挡正常工作10min产生的热量为
Q=W=P高t=220W×10×60s=1.32×105J
答:(1)高温档的功率为220W;
(2)发热电阻丝R1的电阻为1000Ω;
(3)毛巾架高温档正常工作10min产生的热量为1.32×105J。
【解析】【解析】(1)根据P=UI可知,电路中的电流越大,功率越高,故当电流为1A时,为高温挡,电流为0.22A时,为低温挡,高温档的功率为P高=UI高=220V×1A=220W;
(2)根据P=UI可知,当开关S闭合,S1断开时,电路电流较小,为低温挡,此时R1单独工作,则发热电阻丝R1的电阻为R1=UI低=220V0.22A=1000Ω;
(3)电热毛巾架是纯电阻电路,产生的热量等于消耗的电能,所以毛巾架高温挡正常工作10min产生的热量为Q=W=P高t=220W×10×60s=1.32×105J。
【分析】(1)电流大时为高温档,根据P=UI计算高温档的功率;(2)根据欧姆定律计算电阻;(3)纯电阻电路Q=W计算产生的热量。
6.【答案】(1)解:灯泡的电阻为RL=U2P=(8V)24W=16Ω
(2)解:灯泡正常发光,电流为I=PU=4W8V=0.5A,电源电压U=0.5A×32Ω+8V=24V
(3)解:根据P=UI计算可知,最小电功率对应最小电流,对应最大电阻,所以变阻器电阻调节至最大80Ω,所以并联电路的电阻R=R1RR1+R=240Ω×80Ω320Ω=60Ω,所以最小电功率P=U2R=(24V)276Ω=9.6W。
【解析】【分析】(1)根据电功率公式计算灯泡的电阻;
(2)根据P=UI计算电路的电流,结合串联电路电压规律计算电源电压。
(3)根据P=UI计算可知,最小电功率对应最小电流,对应最大电阻,所以变阻器电阻调节至最大80Ω,所以并联电路的电阻R=R1RR1+R,所以最小电功率P=U2R。
7.【答案】(1)解: Q吸=cm(t-t0)=cρ水V(t-t0),
=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×2×10-3m3×(90℃-60℃),
=2.52×105J。
(2)解: P1=440W-40W=400W。
(3)解:R1=U2P1=220V2400W=121Ω
【解析】【分析】1)根据热量公式 Q吸=cm(t-t0)=cρ水V(t-t0) 得吸收得热量
2)加热时候采用得并联连接方式,所以PR1=P加热-PR2
3)根据电功率P=U2/R计算 正常加热时R1的电阻值
8.【答案】(1)解:由电路图可知,只闭合开关S3时,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电源电压
U=I(R1+R2)=0.1A×(30Ω+60Ω)=9V
答:电源电压为9V;
(2)解:开关S2断开,S1、S3闭合时,电路为只有R1的简单电路,电路中电流为
I'=UR1=9V30Ω=0.3A
故电流表示数为0.3A。
答:开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表的示数为0.3A;
(3)解:开关S3断开,S1、S2闭合时,R1、R2并联,电路中电流为
I总=I1+I2=UR1+UR2=9V30Ω+9V60Ω=0.3A+0.15A=0.45A
通电100s,整个电路的消耗的电能
W=UI总t=9V×0.45A×100s=405J
答:开关S3断开,S1、S2闭合时,通电100s,整个电路的消耗的电能为405J
【解析】【分析】1)只闭合开关S3, R1、R2 串联,根据串联电路总电压为支路电压之和的关系以及欧姆定律U=IR,所以电源电压为U=UR1+UR2=0.1Ax(30Ωx60Ω)=9V;
2) 开关S2断开,S1、S3闭合时 ,电路中仅有R1,根据欧姆定律可知电路中电流为I=UR=9V30Ω=0.3A
3) 开关S3断开,S1、S2闭合时 , R1和R2并联,有并联电路总电阻为之路电阻的倒数之和,可知总电阻为R=11R1+1R2=20Ω,根据电功公式可计算100s消耗的电功Q=U2Rt=(9V)220Ω×100s=405J。
9.【答案】(1)当开关S闭合、S1断开时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,等效电路图如下
因串联电路中各处的电流相等,所以,电流表的示数为I=U1R1=3V6Ω=0.5A;
(2)当开关S闭合、S1断开时,R1、R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源两端的电压为
U=I(R1+R2)=0.5A×(6Ω+18Ω)=12V
(3)当开关S、S1同时闭合时,电路为R1的简单电路,等效电路图如下
此时电路中的电流为
I'=UR1=12V6Ω=2A
答:(1)电流表的示数I为0.5A;
(2)电源两端的电压U为12V;
(3)当开关S、S1同时闭合时,电流表的示数I'为2A。
【解析】【分析】(1)当开关S闭合、S1断开时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流;
(2)当开关S闭合、S1断开时,R1、R2串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源两端的电压;
(3)当开关S、S1同时闭合时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出电路中的电流,然后求出电路中电流的变化量。
10.【答案】(1)解:开关连接a点时,电路为R1的简单电路,电炖锅进行“烹煮”,
由P=UI= U2R 可得,R1的阻值:
R1= U2P烹煮 = (220V)2500W =96.8Ω;
答: R1的阻值是96.8Ω;
(2)解:由P= Wt 可知,电炖锅在“烹煮”过程中电流所做的功:
W烹煮=P烹煮t烹煮=500W×20×60s=6×105J;
答:电炖锅在“烹煮”过程中,电流所做的功是6×105J;
(3)解:开关连接b点时,R1、R2串联,电炖锅进行“慢炖”,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I= UR1+R2 = 220V96.8Ω+123.2Ω =1A,
电炖锅在“慢炖”过程中电阻R1产生的热量:
Q1=I2R1t慢炖=(1A)2×96.8Ω×50×60s=2.904×105J.
答:电炖锅在“慢炖”过程中,电阻R1产生的热量是2.904×105J.
【解析】【分析】(1)由题意可知,开关连接a点时,电路为R1的简单电路,电炖锅进行“烹煮”,根据P=UI= U2R 求出R1的阻值;(2)根据W=Pt求出电炖锅在“烹煮”过程中电流所做的功;(3)开关连接b点时,R1、R2串联,电炖锅进行“慢炖”,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据Q=I2Rt求出电炖锅在“慢炖”过程中电阻R1产生的热量.
11.【答案】(1)解:由图知,当开关接B、C触点时,只有电动机工作时,电吹风吹冷风,由表中数据知,P冷=110W,由P=UI可得,电吹风吹冷风时,通过电动机的电流I=P冷U=110W220V=0.5A
答:电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是0.5A;
(2)解:由图知,当开关接A、B触点时,电动机和电热丝并联,此时电吹风吹热风,由表中数据知,P热=1320W,则电热丝的功率P电热丝=P热风-P冷风=1320W-110W=1210W
由P=U2R可得,电热丝的电阻R电热丝=U2P电热丝=(220V)21210W=40Ω
答:电热丝工作时的电阻是40Ω;
(3)解:电吹风吹冷风5min线圈产生的热量Q=I2RMt,电动机消耗的电能W=P冷风t,产生的机械能W机=W-Q=P冷风t-I2RMt
此时电吹风的效率η=W机W=P冷风t−I2RMtP冷风t=P冷风−I2RMP冷风=110W−(0.5A)2×44Ω110W×100%=90%
答:当吹冷风时电动机电能转化为机械能的效率为90%。
【解析】【分析】(1)电吹风吹冷风时,只有电动机工作,由P=UI可得通过电动机的电流I=P冷U;
(2)电吹风吹热风,电动机和电热丝并联,电路总功率等于各用电器功率之和,即P热风=P电热丝+P冷风,由 R电热丝=U2P电热丝可计算电热丝电阻;
(3) 电吹风吹冷风电动机线圈产生的热量Q=I2RMt,电动机消耗的电能W=P冷风t,所以产生的机械能W机=W-Q=P冷风t-I2RMt
此时电吹风的效率η=W机W。
12.【答案】(1)解:电动机线圈产生的热量是 Q=UIt=I2Rt=(0.1A)2×4Ω×20×60s=48J
答:电动机线圈产生的热量是 48J ;
(2)解:加热电阻正常工作时的电阻是 R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω
答:加热电阻正常工作时的电阻是 48.4Ω
(3)解:水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1×103kg/m3×4×10−3m3×(40℃−20℃)=3.36×105J 电加热效率为 η=Q吸W×100%=3.36×105J1000W×420s×100%=80%
答:水吸收的热量为 3.36×105J ,电加热效率为80%。
【解析】【分析】(1)利用电压、电流和时间,可以计算电流产生的热量;
(2)利用电压和电功率,可以计算用电器的电阻大小;
(3)根据水的比热容、质量和温度差,可以计算吸收的热量;结合消耗的电能,计算热效率的大小。
13.【答案】(1)解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压;
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,这段电路上的电流I=I2=I1= U1R1 = 4V20Ω =0.2A;
(2)解:∵I= UR ,
∴R2两端的电压U2=I2R2=0.2A×10Ω=2V.
【解析】【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压;(1)根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流和通过R1的电流相等,根据欧姆定律求出其大小;(2)根据欧姆定律求出R2两端的电压.
14.【答案】解:(1)c,所以当S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,总电阻较大,电源电压不变,总功率较小,实现“小火”炖煮,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由欧姆定律可得,电路中的电流为I1=UR总=UR1+R2=220V180Ω+40Ω=1A
(2)由上述分析可得,当S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,总功率较大,实现“大火”炖煮,则消耗的电功率为
P大=U2R2=220V240Ω=1210W
(3)由上述分析可得,小火时的电功率为
P小=UI=220V×1A=220W
由P=Wt可得,该过程中消耗的电能为
W=P小t1+P大t2=220W×10×60s+1210W×20×60s=1.584×106J
答:(1)电路中的电流为1A;
(2)消耗的功率为1210W;
(3)消耗的电能为1.584×106J。
【解析】【分析】(1)由P=U2R可知,当电路中的c电阻越大时,电路中的电功率越小。根据欧姆定律求电路中的电流。
(2)由P=U2R可知,总电阻较小,电源电压不变,总功率较大。根据P=U2R计算消耗的电功率。
(3)由W=Pt计算消耗的电能。
15.【答案】(1)解:加热时的总功率为
P总=2×500W+100W=1100W,
正常使用烘干功能时千路电流是:
I= P总U=1100W220V =5A;
正常使用一次烘干功能需要消耗的电能:
W=P总t=1100W×90s=9.9×104J
(2)解:水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;
水吸热:
Q=cm△t=4.2×103J/kg℃x1kg×30℃=1.26×103J
Q放= Qη=1.26×105J90% =1.4×105J
加热功率:
P= Q放t=1.4×105J100s =1400W
当温控开关闭合时只有R2时(开关断路时,两电阻串联,电路电阻大,由P= U2R ,电路功率低)为加热电路
【解析】【分析】(1)根据总功率,结合电压计算电流大小;利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能;
(2)结合水的质量、比热容和温度差计算水吸收的热量,利用水的热效率计算消耗的电能,利用电能和时间的比值计算加热电功率,结合电源电压和电功率计算电阻的大小。
16.【答案】(1)解:由 P=U2R 可得,电热丝电阻:
R=U2P=(6V)27.2W=5Ω ;
由图知,闭合开关时,三个电阻串联,电流相等都为1A,则电热丝在一分钟内产生的热量:
Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×60s=300J
(2)解:由图知,三个电阻串联,电压表V1测量R和R1串联后的总电压,电压表V2测量R1和R2串联后的总电压,
根据串联电路的分压特点,即分得的电压和对应的电阻成正比,可得,滑动变阻器滑片P调至中点时,两电压表示数之比:
U1U2=R+12R112R1+R2=34 ;
滑动变阻器阻值调至最大时,两电压表示数之比:
U1'U2'=R+R1R1+R2=56 ;
联合两式解得: R2=10Ω , R1=20Ω ;
滑片P调至中点时,电流表示数为1A,根据 I=UR 得电源电压为:
U=I(R+12R1+R2)=1A×(5Ω+12×20Ω+10Ω)=25V 。
【解析】【分析】(1)根据P=U2R求出电热丝的电阻值;再根据Q=I2Rt求出产生的热量;
(2)三个电阻串联,电压表V1测量R和R1串联后的总电压,电压表V2测量R1和R2串联后的总电压,根据题意,利用欧姆定律列出比例式来解题.
17.【答案】(1)解: 低温挡工作时电路中的电流:I=P低温U=440W220V=2A;
答:低温挡工作时,电路中的电流是2A;
(2)解: 当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,此时电路的总电阻为:R=U2P低温=(220V)2440W=110Ω
根据串联电路的电阻关系可知,发热电阻R1的阻值:R1=R﹣R2=110Ω﹣70Ω=40Ω;
答:发热电阻R1的阻值是40Ω;
(3)解: “3000r/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
电能表转盘转25转消耗的电能:W=253000kW⋅h=253000×3.6×106J=3×104J
电烤箱的实际功率:P=Wt=3×104J30s=1000W;
根据P=U2R可知,电烤箱的实际电压:U=PR1=1000W×40Ω=200V。
答:用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
【解析】【分析】 (1)知道电烤箱的低温挡功率、工作电压,利用P=UI求低温挡工作时电路中的电流;
(2)当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,由P=U2R 求R1、R2串联后的总电阻,根据串联电路的特点求发热电阻R1的阻值;
(3)“3000r/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,据此可求电能表转盘转25转时,电烤箱消耗的电能,再利用P=Wt 求电烤箱的实际功率,再利用P=U2R 求实际电压。额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
500W.
水桶容量
20L
热水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时的功率
440W
保温时的功率
40W
热风温度
50~75℃
额定功率
热风时:1320W
冷风时:110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
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