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专题11 电功率压轴培优专题训练- 2022-2023 九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）
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这是一份专题11 电功率压轴培优专题训练- 2022-2023 九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版），文件包含专题11电功率压轴培优专题训练解析版docx、专题11电功率压轴培优专题训练原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共50页， 欢迎下载使用。
专题11 电功率压轴培优专题训练（原卷版）
1．小明和姐姐一起去买电水壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是他们对买哪一款更省电的问题出现的不同意见。请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，帮他们分析：
（1）不考虑热散失， （选填“800W”、“1200W”、“一样”）省电。理由是
。
（2）考虑热散失， （选填“800W”、“1200W”、“一样”）省电。理由是
。
2．海洋是一个巨大的资源宝库，我们不仅能从海洋中得到多种化工产品，还能从海洋中获取能量。
（1）潮汐发电是在海湾建筑一座水坝，形成水库，水坝下方有通道，内置水轮发电机组，无论涨潮或落潮，均可发电，如图所示。这个过程其实是把海水的 能最终转化成电能。
（2）利用海水表层和深层之间的温度差也可以发电，据估算，我国南海地区的海洋温差发电潜力可达1.4×109kW，若把南海温差发电潜力全部开发出来，每天持续发电量可达
kW•h。
（3）氚是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氚，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则1L海水中的氚发生聚变时能释放出约 J的能量。
3．小明组装了如图甲所示的可调光台灯。小红说：“滑片P在B端时比在A端时整个电路省电。”小明想：滑片P在B端时灯和滑动变阻器都工作，反而比滑片P在A端时灯单独工作还要省电，这是为什么呢？
（1）他从实验室找来一个电压恒定的电源，电阻丝R1、R2，及相关的一些器材进行探究。
①如图乙是他实验电路的一部分，在这个电路中电阻丝只接入R1，通电5min记录温度计升高的示数。
②为了验证滑片P在B端时整个电路消耗的电能是否减少，他在原电路中再接入电阻丝R2，此时应将R2与R1 联，待煤油冷却后，同时放入原来的烧瓶中。通电5min发现这次温度计升高的示数比上次少。从而验证了小红的说法是正确的。
③实验中，小明是通过观察 来反映电阻丝消耗电能的多少。
（2）他进一步思考灯变暗时省电的原因是：电源电压不变，由于电路的总电阻 ，导致电路的总功率 ，相同时间内消耗的总电能少。
（3）小明家的电暖气有高温和低温两个挡位，为了节省电能又不至于太冷，常使用低温挡，比使用高温挡时接入电路中的总电阻要 。
4．风靡全球的最快电动跑车特斯拉，有着优越的性能，良好的操作性，使用经济便宜等诸多优点。型号为Model5该车配备65kW•h电池，作为汽车动力来源，为了方便车主充电，特斯拉工厂在全球多个城市配置了超级充电站，超级充电时的充电电压为380V，充电电流为195A，求：
（1）充电完成一半需要多长时间；
（2）充满电的汽车电池能续航500公里，而特斯拉电动车的能量转换效率可以高达90%，则该车匀速运行的牵引力是多大。
5．如图甲所示是某型号电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，电吹风的主要技术参数如图乙所示：
（1）电热丝的电阻是多大？
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，则通过干路的电流是多少？
（3）小明家的电能表如图丙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？
6．灯L1规格为“12V 12W”、灯L2规格为“12V 6W”，忽略灯丝电阻变化，下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2电阻小，同材料同长度灯L1比灯L2灯的灯丝细
B．如两灯串联在12V电路中，两灯泡均不会正常发光，灯L2比灯L1亮
C．如两灯串联在24V电路中，两灯泡都会正常发光，灯L1与灯L2实际功率之比2：1
D．如两灯并联在12V电路中，两灯泡都会正常发光，灯L1与灯L2电流之比1：2
7．为践行“低碳理念”，2010年上海世博会上，使用了大量的LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能。现有一盏标有“24V，12W”LED灯，其亮度与“220V，100W”的普通白炽灯相当。
（1）若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯电流之比是 两灯消耗的电能之比是 。
（2）白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该LED节能灯与白炽灯的发光效率之比是 ；
8．热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22℃升高到设定值28℃，开关S2断开，水温自然冷却到22℃时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间变化图象如图乙所示求：
（1）热敏电阻Rx随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”），理由是：
（2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？
（3）该水族箱一天消耗的电能。
（4）若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器R2的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动
9．某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25℃时，S2断开，此时电流表的不数为lA，电阻丝R1的电功率为20W（忽略温度对电阻丝的影响），求：
（1）电阻丝R2的阻值是多少？
（2）当气温低于25℃时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时？
10．如图是电源电压恒为220V的电热烘干箱的基本电路图，S是双掷开关，R1是发热电阻，定值电阻R2为110Ω，当S接“2”时，R1的电功率是110W，试求：
（1）R1的阻值；
（2）当S接“1”时，电路中的电流时是多少？
（3）当S接“2”时，通电15分钟，R1消耗的电能是多少？
11．阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图甲。
机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一：
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二：
真空度（Pa）
400
450
500
550
600
风量（m3/s）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率（W）
10.00
9.00
8.50
7.80
（1）机器人工作时，主机内部的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为 cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）下列说法中错误的是 。
A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦
C．机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好
（3）该机器人正常工作时的电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。
（4）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 %；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）
（5）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R0＝ Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（R0+RG），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
12．如图甲所示为新型电饭锅，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关，自动控制开关向上与触点a，b接通，向下仅与触点c接通；煮饭过程中，通过自动控制开关不断交替改变这样的接通方式，从而使饭得到最佳的口感和营养；如图丙所示为这个电饭锅在某次煮饭全过程中电流随时间的变化图象
求：（1）电热丝R1的阻值；
（2）电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能。
（3）在不同电压下，电饭煲从开始工作到S第一次自动与a和b断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为200V时，使用该电饭煲，从开始工作到S第一次自动断开需要 min。
13．如图所示电路，电源电压U＝18V，电流表量程（0～3A），电压表量程（0～15V），定值电阻R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3为滑动变阻器。在确保电路安全情况下：当S1断开，S2、S3闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为I1，电路总功率为P1；当S2断开，S1、S3闭合，滑片位于b端时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U’；当S2、S3断开，S1闭合时，电流表的示数为I3；当开关都闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为I4，电路总功率为P2。已知I1：I2＝4：1，下列结果正确的是（ ）
A．R3的最大阻值为10Ω或60Ω
B．I4：I3＝1：11
C．U'＝13.5V
D．P1＞P2
14．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．R1的电功率减小
B．R2的电功率变化范围为UcIa～0
C．R2的最大功率为UbIb
D．电路的最大总功率为2UbIb
15．实验小组利用如图甲所示的电路，做了三次实验操作：
①只闭合S1，将滑动变阻器R2的滑片移至最左端时，电流表示数为0.3A，R1的功率为P1；
②闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A；
③只闭合S1，将滑动变阻器R2的滑片移至最右端时，小灯泡功率为0.3125W，R2的功率为P2；
已知：电源电压不变，灯泡L的电流随电压变化图像如图乙。则R1的阻值为 Ω，电源电压为 V，实验③中，电流表的示数为 A，P1：P2＝ 。
16．如图甲所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R，小灯泡的额定电压为3V。第一次只闭合S1、S3，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端。第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑动，当滑动变阻器连入电路阻值为Ra时，滑动变阻器的功率为Pa，电压表V2的示数为1.5V，当滑动变阻器连入电路阻值为Rb时。滑动变阻器的功率为Pb，小灯泡正常发光，停止移动滑片。图乙是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系图象，已知Rb：R＝1：4，Pa：Pb＝6：5。则小灯泡的额定功率为 W。只闭合S1、S3时，滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端的过程中，R0的最大功率与滑动变阻器R的最大功率之比为 。
17．在如图甲所示的电路中，电源电压U＝6V保持不变，小灯泡L标有“6V 0.5A”字样，灯泡的电流与电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处。移动R1的滑片，当R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为2V；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为3V。电流表的量程为0～3A，电压表V1的量程为0～15V，电压表V2的量程为0～3V。
（1）求小灯泡正常工作时的电阻；
（2）只闭合S3，为保证安全求滑动变阻器的取值范围；
（3）所有开关可以任意闭合或断开，在保证电路安全且电路中有电流的情况下，求电路消耗的总功率的最大值和最小值。
18．如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时，灯L的电功率为PL．电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL′，电流表的示数为I2．已知PL：PL′＝9：25．通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．（灯丝电阻不随温度改变）
（1）求电流表的示数I1与I2的比值。
（2）求RB：R1
（3）当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点c时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W．通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P使电路消耗的功率最大时，灯正常发光。求灯的额定功率。
19．小华设计了一个三个挡位的电火锅，其内部电路如图所示，R1、R2为电热丝，R3为电位器（图中用变阻器表示），通过控制开关S1、S2、S3的通断可使电火锅在三个不同的挡位工作，其中挡位Ⅰ、Ⅱ功率较小，功率大小可通过电位器调节；挡位Ⅲ功率为最大值且不可调节。
（1）说明此电路处于最大电功率挡时，需要闭合的开关。
（2）为使此电火锅能在电压不足的山区使用，小华按以下要求进行设计：当电压200V，最大功率1000W；只闭合开关S1时电路处于挡位Ⅰ，R1功率可从100W调节到400W，请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3。
（3）只闭合开关S2时，电路处于挡位Ⅰ、Ⅱ，请计算处于这个挡位时流过电阻丝R2的电流的变化范围。
19．太阳能是21世纪重点发展应用的能源这一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。如图所示，是一辆太阳能汽车动力部分的电路图，行驶时，通过改变滑动变阻器R的电阻来调节电动机M的转速，从而改变汽车行驶的速度，当滑动变阻器的滑片在最右端时，汽车的行驶速度最大，此时电压表的读数为120V，电流表的示数为10A。
（1）求汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率；（需选择公式P＝UI或P＝U2/R）
（2）当汽车以最大速度行驶90min后，此时电动机消耗的电能为多大？这些能相当于多少kg的93#汽油完全燃烧放出的热量？（93#汽油的热值为4.5×107J/Kg）
20．小华设计了一个三个挡位的电火锅，其内部电路如图所示，R1、R2为电热丝，R3为电位器（图中用变阻器表示），通过控制开关S1、S2、S3的通断可使电火锅在三个不同的挡位工作，其中挡位Ⅰ、Ⅱ功率较小，功率大小可通过电位器调节；挡位Ⅲ功率为最大值且不可调节。
（1）说明此电路处于最大电功率挡时，需要闭合的开关。
（2）为使此电火锅能在电压不足的山区使用，小华按以下要求进行设计：当电压200V，最大功率1000W；只闭合开关S1时电路处于挡位Ⅰ，R1功率可从100W调节到400W，请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3。
（3）只闭合开关S2时，电路处于挡位Ⅰ、Ⅱ，请计算处于这个挡位时流过电阻丝R2的电流的变化范围。
21．太阳能是21世纪重点发展应用的能源这一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。如图所示，是一辆太阳能汽车动力部分的电路图，行驶时，通过改变滑动变阻器R的电阻来调节电动机M的转速，从而改变汽车行驶的速度，当滑动变阻器的滑片在最右端时，汽车的行驶速度最大，此时电压表的读数为120V，电流表的示数为10A。
（1）求汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率；（需选择公式P＝UI或P＝U2/R）
（2）当汽车以最大速度行驶90min后，此时电动机消耗的电能为多大？这些能相当于多少kg的93#汽油完全燃烧放出的热量？（93#汽油的热值为4.5×107J/Kg）
22．两个白炽灯泡L1上标着“220V10W”，L2上标着“220V40W”。现把它们串联后接入电压为220V的电路，下列说法正确的是（ ）
A．L2的实际功率大于L1的实际功率
B．L1、L2的实际总功率小于100W，大于40W
C．L1、L2的实际功率之比是2：5
D．L1的实际功率小于8W
23．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 8W”的灯泡L2后，再闭合开关，L的亮度变 （选填“亮”或“暗”），L2消耗的实际功率 8W（选填“大于”，“小于”或“等于”）
24．如图所示，图甲是小明同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“6V3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V；当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为1V，且R2＝3R1，测绘出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，电源电压保持不变。
（1）根据小灯泡的I﹣U图象判断，小灯泡的阻值是否恒定？ （选填“恒定”或“不恒定”）用物理知识解释其原因是 。
（2）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（3）小灯泡两端电压为4V时的实际功率是多少？
（4）电源电压是多少伏？
25．在如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为6V，灯泡的I﹣U关系如图乙所示，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，变阻器R2的最大阻值为100Ω，只闭合开关S2，滑片滑到某处时，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.4A，定值电阻R1消耗的功率为2.8W．求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）R1的阻值及电源电压；
（3）只闭合开关S1，在电路安全的情况下，求电路消耗的最大功率计变阻器连入电路的最大阻值为多少？
26．经调查发现：在绥滨县沿江公园里有“PZ220V、40W”的灯泡100个：
（1）若让你采购电能表你会选取如图中的 （选填“A或B”）。
（2）若用电高峰期电压时200V，则一个灯泡的实际功率为多大？
（3）若该公园照明全部采用太阳能电池板供电，且采用与“PZ220V 40W”灯泡发光亮度相同的“12W”的LED节能灯，与使用“PZ220V 40W”灯泡正常工作相比，每天（工作8小时）能节约多少千瓦时的电能？
（4）第（3）问节约的电能相当于多少千克优质煤完全燃烧所放出的热量？（q煤＝3.4×107J/kg）
27．阅读下面的短文，并回答相关的问题
发电厂发出的电，并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图是电能输送的示意图。在输电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉，导线越长，损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图的简化。请结合短文和所学知识回答下列问题：
（1）在发电阶段，发电机是把 能转化为 能，导线上内能的变化是通过 方式实现的
（2）在输电阶段，输电线上常用如图装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的
，从而减小了导线的 ，以达到减少输电线上电能损失的目的。电能消耗量可用 测量。
（3）在保证输送功率不变的情况下，采用高压送电可以减少电能在线路上的损失的原因是。
。
（4）在用电阶段，某用户标有“220V 40W”的灯泡在用电高峰期时发光比平时暗的原因是 。
（5）如果供电设备的输出电压恒为220V，通过总电阻为0.2Ω的输电线向居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW的时候，上述灯泡的实际电压为
V、实际功率为 W（不考虑灯泡电阻的变化）。
专题11 电功率压轴培优专题训练（原卷版）
1．小明和姐姐一起去买电水壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是他们对买哪一款更省电的问题出现的不同意见。请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，帮他们分析：
（1）不考虑热散失， （选填“800W”、“1200W”、“一样”）省电。理由是
。
（2）考虑热散失， （选填“800W”、“1200W”、“一样”）省电。理由是
。
2．海洋是一个巨大的资源宝库，我们不仅能从海洋中得到多种化工产品，还能从海洋中获取能量。
（1）潮汐发电是在海湾建筑一座水坝，形成水库，水坝下方有通道，内置水轮发电机组，无论涨潮或落潮，均可发电，如图所示。这个过程其实是把海水的 能最终转化成电能。
（2）利用海水表层和深层之间的温度差也可以发电，据估算，我国南海地区的海洋温差发电潜力可达1.4×109kW，若把南海温差发电潜力全部开发出来，每天持续发电量可达
kW•h。
（3）氚是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氚，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则1L海水中的氚发生聚变时能释放出约 J的能量。
3．小明组装了如图甲所示的可调光台灯。小红说：“滑片P在B端时比在A端时整个电路省电。”小明想：滑片P在B端时灯和滑动变阻器都工作，反而比滑片P在A端时灯单独工作还要省电，这是为什么呢？
（1）他从实验室找来一个电压恒定的电源，电阻丝R1、R2，及相关的一些器材进行探究。
①如图乙是他实验电路的一部分，在这个电路中电阻丝只接入R1，通电5min记录温度计升高的示数。
②为了验证滑片P在B端时整个电路消耗的电能是否减少，他在原电路中再接入电阻丝R2，此时应将R2与R1 联，待煤油冷却后，同时放入原来的烧瓶中。通电5min发现这次温度计升高的示数比上次少。从而验证了小红的说法是正确的。
③实验中，小明是通过观察 来反映电阻丝消耗电能的多少。
（2）他进一步思考灯变暗时省电的原因是：电源电压不变，由于电路的总电阻 ，导致电路的总功率 ，相同时间内消耗的总电能少。
（3）小明家的电暖气有高温和低温两个挡位，为了节省电能又不至于太冷，常使用低温挡，比使用高温挡时接入电路中的总电阻要 。
4．风靡全球的最快电动跑车特斯拉，有着优越的性能，良好的操作性，使用经济便宜等诸多优点。型号为Model5该车配备65kW•h电池，作为汽车动力来源，为了方便车主充电，特斯拉工厂在全球多个城市配置了超级充电站，超级充电时的充电电压为380V，充电电流为195A，求：
（1）充电完成一半需要多长时间；
（2）充满电的汽车电池能续航500公里，而特斯拉电动车的能量转换效率可以高达90%，则该车匀速运行的牵引力是多大。
5．如图甲所示是某型号电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，电吹风的主要技术参数如图乙所示：
（1）电热丝的电阻是多大？
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，则通过干路的电流是多少？
（3）小明家的电能表如图丙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？
6．灯L1规格为“12V 12W”、灯L2规格为“12V 6W”，忽略灯丝电阻变化，下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2电阻小，同材料同长度灯L1比灯L2灯的灯丝细
B．如两灯串联在12V电路中，两灯泡均不会正常发光，灯L2比灯L1亮
C．如两灯串联在24V电路中，两灯泡都会正常发光，灯L1与灯L2实际功率之比2：1
D．如两灯并联在12V电路中，两灯泡都会正常发光，灯L1与灯L2电流之比1：2
7．为践行“低碳理念”，2010年上海世博会上，使用了大量的LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能。现有一盏标有“24V，12W”LED灯，其亮度与“220V，100W”的普通白炽灯相当。
（1）若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯电流之比是 两灯消耗的电能之比是 。
（2）白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该LED节能灯与白炽灯的发光效率之比是 ；
8．热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22℃升高到设定值28℃，开关S2断开，水温自然冷却到22℃时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间变化图象如图乙所示求：
（1）热敏电阻Rx随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”），理由是：
（2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？
（3）该水族箱一天消耗的电能。
（4）若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器R2的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动
9．某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25℃时，S2断开，此时电流表的不数为lA，电阻丝R1的电功率为20W（忽略温度对电阻丝的影响），求：
（1）电阻丝R2的阻值是多少？
（2）当气温低于25℃时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时？
10．如图是电源电压恒为220V的电热烘干箱的基本电路图，S是双掷开关，R1是发热电阻，定值电阻R2为110Ω，当S接“2”时，R1的电功率是110W，试求：
（1）R1的阻值；
（2）当S接“1”时，电路中的电流时是多少？
（3）当S接“2”时，通电15分钟，R1消耗的电能是多少？
11．阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图甲。
机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一：
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二：
真空度（Pa）
400
450
500
550
600
风量（m3/s）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率（W）
10.00
9.00
8.50
7.80
（1）机器人工作时，主机内部的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为 cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）下列说法中错误的是 。
A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦
C．机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好
（3）该机器人正常工作时的电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。
（4）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 %；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）
（5）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R0＝ Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（R0+RG），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
12．如图甲所示为新型电饭锅，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关，自动控制开关向上与触点a，b接通，向下仅与触点c接通；煮饭过程中，通过自动控制开关不断交替改变这样的接通方式，从而使饭得到最佳的口感和营养；如图丙所示为这个电饭锅在某次煮饭全过程中电流随时间的变化图象
求：（1）电热丝R1的阻值；
（2）电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能。
（3）在不同电压下，电饭煲从开始工作到S第一次自动与a和b断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为200V时，使用该电饭煲，从开始工作到S第一次自动断开需要 min。
13．如图所示电路，电源电压U＝18V，电流表量程（0～3A），电压表量程（0～15V），定值电阻R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3为滑动变阻器。在确保电路安全情况下：当S1断开，S2、S3闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为I1，电路总功率为P1；当S2断开，S1、S3闭合，滑片位于b端时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U’；当S2、S3断开，S1闭合时，电流表的示数为I3；当开关都闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为I4，电路总功率为P2。已知I1：I2＝4：1，下列结果正确的是（ ）
A．R3的最大阻值为10Ω或60Ω
B．I4：I3＝1：11
C．U'＝13.5V
D．P1＞P2
14．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．R1的电功率减小
B．R2的电功率变化范围为UcIa～0
C．R2的最大功率为UbIb
D．电路的最大总功率为2UbIb
15．实验小组利用如图甲所示的电路，做了三次实验操作：
①只闭合S1，将滑动变阻器R2的滑片移至最左端时，电流表示数为0.3A，R1的功率为P1；
②闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A；
③只闭合S1，将滑动变阻器R2的滑片移至最右端时，小灯泡功率为0.3125W，R2的功率为P2；
已知：电源电压不变，灯泡L的电流随电压变化图像如图乙。则R1的阻值为 Ω，电源电压为 V，实验③中，电流表的示数为 A，P1：P2＝ 。
16．如图甲所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R，小灯泡的额定电压为3V。第一次只闭合S1、S3，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端。第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑动，当滑动变阻器连入电路阻值为Ra时，滑动变阻器的功率为Pa，电压表V2的示数为1.5V，当滑动变阻器连入电路阻值为Rb时。滑动变阻器的功率为Pb，小灯泡正常发光，停止移动滑片。图乙是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系图象，已知Rb：R＝1：4，Pa：Pb＝6：5。则小灯泡的额定功率为 W。只闭合S1、S3时，滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端的过程中，R0的最大功率与滑动变阻器R的最大功率之比为 。
17．在如图甲所示的电路中，电源电压U＝6V保持不变，小灯泡L标有“6V 0.5A”字样，灯泡的电流与电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处。移动R1的滑片，当R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为2V；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为3V。电流表的量程为0～3A，电压表V1的量程为0～15V，电压表V2的量程为0～3V。
（1）求小灯泡正常工作时的电阻；
（2）只闭合S3，为保证安全求滑动变阻器的取值范围；
（3）所有开关可以任意闭合或断开，在保证电路安全且电路中有电流的情况下，求电路消耗的总功率的最大值和最小值。
18．如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时，灯L的电功率为PL．电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL′，电流表的示数为I2．已知PL：PL′＝9：25．通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．（灯丝电阻不随温度改变）
（1）求电流表的示数I1与I2的比值。
（2）求RB：R1
（3）当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点c时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W．通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P使电路消耗的功率最大时，灯正常发光。求灯的额定功率。
19．小华设计了一个三个挡位的电火锅，其内部电路如图所示，R1、R2为电热丝，R3为电位器（图中用变阻器表示），通过控制开关S1、S2、S3的通断可使电火锅在三个不同的挡位工作，其中挡位Ⅰ、Ⅱ功率较小，功率大小可通过电位器调节；挡位Ⅲ功率为最大值且不可调节。
（1）说明此电路处于最大电功率挡时，需要闭合的开关。
（2）为使此电火锅能在电压不足的山区使用，小华按以下要求进行设计：当电压200V，最大功率1000W；只闭合开关S1时电路处于挡位Ⅰ，R1功率可从100W调节到400W，请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3。
（3）只闭合开关S2时，电路处于挡位Ⅰ、Ⅱ，请计算处于这个挡位时流过电阻丝R2的电流的变化范围。
19．太阳能是21世纪重点发展应用的能源这一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。如图所示，是一辆太阳能汽车动力部分的电路图，行驶时，通过改变滑动变阻器R的电阻来调节电动机M的转速，从而改变汽车行驶的速度，当滑动变阻器的滑片在最右端时，汽车的行驶速度最大，此时电压表的读数为120V，电流表的示数为10A。
（1）求汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率；（需选择公式P＝UI或P＝U2/R）
（2）当汽车以最大速度行驶90min后，此时电动机消耗的电能为多大？这些能相当于多少kg的93#汽油完全燃烧放出的热量？（93#汽油的热值为4.5×107J/Kg）
20．小华设计了一个三个挡位的电火锅，其内部电路如图所示，R1、R2为电热丝，R3为电位器（图中用变阻器表示），通过控制开关S1、S2、S3的通断可使电火锅在三个不同的挡位工作，其中挡位Ⅰ、Ⅱ功率较小，功率大小可通过电位器调节；挡位Ⅲ功率为最大值且不可调节。
（1）说明此电路处于最大电功率挡时，需要闭合的开关。
（2）为使此电火锅能在电压不足的山区使用，小华按以下要求进行设计：当电压200V，最大功率1000W；只闭合开关S1时电路处于挡位Ⅰ，R1功率可从100W调节到400W，请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3。
（3）只闭合开关S2时，电路处于挡位Ⅰ、Ⅱ，请计算处于这个挡位时流过电阻丝R2的电流的变化范围。
21．太阳能是21世纪重点发展应用的能源这一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。如图所示，是一辆太阳能汽车动力部分的电路图，行驶时，通过改变滑动变阻器R的电阻来调节电动机M的转速，从而改变汽车行驶的速度，当滑动变阻器的滑片在最右端时，汽车的行驶速度最大，此时电压表的读数为120V，电流表的示数为10A。
（1）求汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率；（需选择公式P＝UI或P＝U2/R）
（2）当汽车以最大速度行驶90min后，此时电动机消耗的电能为多大？这些能相当于多少kg的93#汽油完全燃烧放出的热量？（93#汽油的热值为4.5×107J/Kg）
22．两个白炽灯泡L1上标着“220V10W”，L2上标着“220V40W”。现把它们串联后接入电压为220V的电路，下列说法正确的是（ ）
A．L2的实际功率大于L1的实际功率
B．L1、L2的实际总功率小于100W，大于40W
C．L1、L2的实际功率之比是2：5
D．L1的实际功率小于8W
23．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 8W”的灯泡L2后，再闭合开关，L的亮度变 （选填“亮”或“暗”），L2消耗的实际功率 8W（选填“大于”，“小于”或“等于”）
24．如图所示，图甲是小明同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“6V3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V；当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为1V，且R2＝3R1，测绘出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，电源电压保持不变。
（1）根据小灯泡的I﹣U图象判断，小灯泡的阻值是否恒定？ （选填“恒定”或“不恒定”）用物理知识解释其原因是 。
（2）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（3）小灯泡两端电压为4V时的实际功率是多少？
（4）电源电压是多少伏？
25．在如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为6V，灯泡的I﹣U关系如图乙所示，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，变阻器R2的最大阻值为100Ω，只闭合开关S2，滑片滑到某处时，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.4A，定值电阻R1消耗的功率为2.8W．求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）R1的阻值及电源电压；
（3）只闭合开关S1，在电路安全的情况下，求电路消耗的最大功率计变阻器连入电路的最大阻值为多少？
26．经调查发现：在绥滨县沿江公园里有“PZ220V、40W”的灯泡100个：
（1）若让你采购电能表你会选取如图中的 （选填“A或B”）。
（2）若用电高峰期电压时200V，则一个灯泡的实际功率为多大？
（3）若该公园照明全部采用太阳能电池板供电，且采用与“PZ220V 40W”灯泡发光亮度相同的“12W”的LED节能灯，与使用“PZ220V 40W”灯泡正常工作相比，每天（工作8小时）能节约多少千瓦时的电能？
（4）第（3）问节约的电能相当于多少千克优质煤完全燃烧所放出的热量？（q煤＝3.4×107J/kg）
27．阅读下面的短文，并回答相关的问题
发电厂发出的电，并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图是电能输送的示意图。在输电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉，导线越长，损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图的简化。请结合短文和所学知识回答下列问题：
（1）在发电阶段，发电机是把 能转化为 能，导线上内能的变化是通过 方式实现的
（2）在输电阶段，输电线上常用如图装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的
，从而减小了导线的 ，以达到减少输电线上电能损失的目的。电能消耗量可用 测量。
（3）在保证输送功率不变的情况下，采用高压送电可以减少电能在线路上的损失的原因是。
。
（4）在用电阶段，某用户标有“220V 40W”的灯泡在用电高峰期时发光比平时暗的原因是 。
（5）如果供电设备的输出电压恒为220V，通过总电阻为0.2Ω的输电线向居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW的时候，上述灯泡的实际电压为
V、实际功率为 W（不考虑灯泡电阻的变化）。
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