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    (2022-2020)三年中考物理真题分项汇编专题18 电功和电功率(含解析)

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    (2022-2020)三年中考物理真题分项汇编专题18 电功和电功率(含解析)

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    这是一份(2022-2020)三年中考物理真题分项汇编专题18 电功和电功率(含解析),共39页。
    专题18 电功和电功率
    【2022年】
    一、多选题
    1.(2022·天津)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V,6W”和“6V,3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(  )

    A.只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
    B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
    C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
    D.只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
    【答案】BD
    【解析】
    A.根据甲乙两灯的铭牌信息可得


    只闭合S1时,甲乙两灯串联,在串联电路中各处的电流相等,根据p=I2R可得甲、乙两灯的实际功率之比为

    故A错误;
    B.只闭合S2、S3时,甲乙两灯并联,在并联电路中,各支路两端的电压相等,根据可知,甲、乙两灯的实际功率之比为

    故B正确;
    CD.只闭合S1、S2时,甲灯被短路没有接入电路中,电路只有乙灯的简单电路,电源电压全部加在乙灯上,所以电路的总功率为

    故C错误,D正确。
    故选BD。
    2.(2022·河北)图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V   12W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S1,滑片P置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关S2、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是(  )

    A.a为电压表
    B.电源电压为12V
    C.只闭台开关S1,若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
    D.将a与R0互换,开关均闭台,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W
    【答案】ABD
    【解析】
    A.只闭合开关S1,滑片P置于左端,电路为灯泡L的简单电路;开关都闭合,移动滑片P,电流表示数始终为1A,说明b为电流表,把滑动变阻器短路了,导致滑动变阻器失去调节作用,则a为电压表,故A正确;
    B.灯泡额定电流为

    只闭合开关S1,滑片P置于左端,则电路中只接灯泡,而电流表示数为1A,则灯泡电压为电源电压,即12V,故B正确;
    C.只闭合开关S1,若电流表示数为0.5A,则灯泡温度不为额定电流时的温度,电阻也不为额定电流时的电阻,为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值,故C错误;
    D.将a与R0互换,开关均闭台,则电路为滑动变阻器和灯泡并联,互不影响,根据公式

    可知,移动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,功率最小。为

    故D正确。
    故选ABD。
    3.(2022·河南)如图所示,两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时,下列说法正确的是(  )

    A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
    B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
    C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
    D.通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差较大
    【答案】AC
    【解析】
    A.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气吸收热量后温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法,故A正确;
    BC.由图可知,左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联,通过的电流与通电时间相同,两个容器中的电阻丝阻值不同,因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误,C正确;
    D.已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值,则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多,因此右侧容器中的U形管液面高度差较大,故D错误。
    故选AC。
    二、单选题
    4.(2022·重庆)如图的电路中,电源电压保持不变,L为阻值不变的灯泡。开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是(  )

    A.灯泡L变暗 B.电压表示数变大
    C.电路的总功率变大 D.电压表示数与电流表示数的比值变大
    【答案】C
    【解析】
    由图可知,该电路为灯泡L与滑动变阻器R的串联电路,电流表测量该电路的电流,电压表测滑动变阻器R两端的电压。开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P向左滑动时,R接入电路的电阻变小,灯泡L的阻值不变,由串联电路的电阻特点可知,电路的总阻值变小,由欧姆定律可知,电路的电流变大,即电流表的示数变大。由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,由串联电路电压特点可知,R两端的电压变小,即电压表示数变小。由P=UI可知,灯泡L的实际功率变大,故灯泡L变亮,因电源电压不变,故电路的总功率变大。因电压表示数变小,电流表示数变大,故电压表示数与电流表示数的比值变小。故ABD错误,C正确。
    故选C。
    5.(2022·重庆)小林受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是(  )

    A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时两端电压不变
    C.温度升高时电路中电流变大 D.温度降低时电路的总功率变大
    【答案】D
    【解析】
    A.由图可知,该电路为串联电路,由于电表并联在热敏电阻R1的两端,因此该电表为电压表,故A错误;
    BC.当热敏电阻的温度升高时,热敏电阻的阻值变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据U=IR可知,定值电阻R2 两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,热敏电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,故BC错误;
    D.温度降低时,热敏电阻的阻值变小,串联电路的总电阻变小,电路中的电流变大,电源电压不变,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
    故选D。
    6.(2022·四川)在泸州市第37届科技创新大赛上,某学生设计了一款可同时测量身高和体重的仪器,当被测者站在绝缘台面上时,能自动显示其身高及体重,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,R1为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,R2为粗细均匀的电阻丝,且阻值与其长度成正比。测量时电压表、电流表均未超过所选量程,滑片P始终与电阻丝接触良好。下列说法中正确的是(  )

    A.被测者身高越高,电压表的示数越小
    B.被测者体重越重,电流表的示数越小
    C.被测者身高越高,R2消耗的电功率越大
    D.被测者体重越重,R1消耗的电功率越大
    【答案】D
    【解析】
    由电路图可知,R1、R2串联,R2全部接入电路,电压表测量R2滑片以下部分电阻两端的电压,电流表测通过R1的电流。
    AC.由于R2两端的电压始终等于电源电压,R2全部接入电阻不变,根据可知,通过R2的电流始终不变,P=UI可知,R2消耗的电功率不变;被测者身高越高,滑片越靠上,电压表所测电阻越大,通过R2的电流始终不变,根据U=IR可知,电压表示数变大,故AC错误;
    BD.由于R1阻值随压力增大而减小,所以被测者体重越大,对R1压力越大,R1接入电路中的电阻变小,根据可知,通过R1的电流变大,即电流表示数变大,由于并联电路电压等于电源电压,且保持不变,根据P=UI可知,R1消耗的功率变大,故B错误,D正确。
    故选D。
    三、综合题
    7.(2022·天津)小明利用图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的U-I关系图像如图所示。其中U0、Um、I0均为已知量,电源电压不变。请解答如下问题:
    (1)写出电源电压值;
    (2)在图乙所示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像,并标出端点的坐标;
    (3)滑片移动过程中,当电压表V1示数由U1变为U2时,电流表示数增加了ΔI,请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式(用U1、U2和ΔI表示)。

    【答案】(1)Um;(2) ;(3)
    【解析】
    解:(1)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表V1测定值电阻两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,滑动变阻器接入电路中的阻值越小,电路中电流越大,定值电阻两端电压越大,由图乙可知,电路中电流最大时,此时定值电阻两端电压最大为Um,因此时滑动变阻器接入电路中的阻值为零,故此时电源电压等于定值电阻两端电压,即电源电压为Um。
    (2)因定值电阻与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压不变,故当电路中电流最小时,由串联电路的电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压最大为
    U滑大=Um-U0
    当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时,此时滑动变阻器两端电压为零,由欧姆定律可得,此时电路中的最大电流为

    故滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像如下图所示

    (3)设定值电阻的阻值为R,则由可得,定值电阻的电功率变化量为

    答:(1)电源电压值为Um;
    (2) ;
    (3)定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式为。
    四、填空题
    8.(2022·重庆)如图甲所示电路,电源电压恒定,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L的额定电压为2.5V,其I—U图像如图乙所示,则灯泡正常发光时的功率为___________W。当所有开关都闭合,滑片P位于变阻器R2的最右端时,定值电阻R1两端的电压为U1,电路的总功率为P1;只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A,R1两端的电压为U1′;只闭合开关S2,在保证电路元件都安全的情况下,移动滑片P,当电路中电流达到最大时,变阻器R2的功率为P2.,已知U1∶U1′=5∶4,P1∶P2=4∶1,则R2的最大阻值是___________Ω。

    【答案】     0.625     20
    【解析】
    [1]小灯泡的额定电压为2.5V,由乙图可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,电流为0.25A,所以小灯泡正常发光时的功率为

    [2]所有开关都闭合,R1与R2并联,小灯泡被短路,电流表测干路电流。滑片P位于变阻器R2的最右端,此时R2接入阻值最大。根据并联电路特点可知,定值电阻R1两端的电压等于电源电压为U1,即
    U=U1①
    电路的总功率为

    只闭合S1,R1与灯泡L串联,电流表示数为0.2A,由乙图可知,此时灯泡两端的电压UL=1V,根据串联电路电压特点可得,电源电压为
    U=U1′+UL=I′R1+1V③
    又已知
    U1:U1′=5∶4④
    由①③④可得
    U=U1=5V
    R1的电阻为

    只闭合开关S2,在保证电路元件都安全的情况下,移动滑片P,电路中最大电流为0.25A,电路中的总电阻为

    小灯泡正常发光时的电阻为

    R2此时接入电路中的电阻为
    R2=R总-RL=20Ω-10Ω=10Ω
    变阻器R2的功率P2,为
    P2=I大2R2=(0.25A)2×10Ω=0.625W
    由于
    P1∶P2=4∶1
    所以电功率P1为
    P1=4×0.625W=2.5W
    将U=5V、R1=20Ω、P1=2.5W带入②式得

    解得R2大=20Ω。
    9.(2022·重庆)如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。在保障电路安全的前提下,只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则小灯泡10s内消耗的电能为___________J,再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示,当断开S1闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则I1=___________A(忽略小灯泡电阻变化)。

    【答案】     18     0.45
    【解析】
    [1]如图甲所示电路中,只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,电路中只有灯泡L接入电路,此时灯泡正常发光,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,则小灯泡10s内消耗的电能为

    [2]由上可知,电路中只有灯泡L接入电路中,此时灯泡正常发光,说明电源电压为

    再移动滑片P,小灯泡电阻不变,灯泡L与R2一起串联在电路中,电流表测电路中的电流,此时电压表测量R2两端的电压,其中灯泡电阻为

    电流表示数与R2关系如图乙a所示,随着电阻R2增大,电流表示数减小,电压表示数增大,在保障电路安全的前提下,当电压表示数U2最大为3V时,此时利用串联电路电流相等可知

    则此时滑动变阻器接入电路的电阻为

    当断开S1闭合S、S2、S3时,灯泡L被短路,定值电阻R1与R2并联在电路中,电流表测量干路上的电流,此时当R2电阻为20Ω时,电路中电流最大,在保障电路安全的前提下,此时最大电流为0.6A,其中通过R2电阻的电流为

    通过R1的电流为

    可以求出定值电阻R1电阻为

    如图乙b所示,随着电阻R2增大,电流表示数减小,当滑动变阻器阻值为

    此时该支路的电流为

    则此时对应干路上的电流

    此时图中总电流I1示数为0.45A。
    10.(2022·四川)电学兴趣小组的同学连接了如图所示的电路进行实验探究,电源电压恒定,滑动变阻器上标有“20Ω   1A”字样,现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻,实验时在a、b间每次只接入其中一个定值电阻,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数保持2V不变,分别读出电流表的示数,此实验所采用的主要科学探究方法是___________ ,当完成对15Ω定值电阻的探究后,为了继续对20Ω定值电阻进行探究,应___________,换接20Ω定值电阻,正确操作后,当滑动变阻器滑片P移至最大阻值时,恰能达到探究目的,若持续通电10s,则滑动变阻器产生的热量为___________J。

    【答案】     控制变量法     断开开关     2
    【解析】
    [1]由题意可知,在探究电流与电阻的关系时,控制电阻两端电压不变,故此实验所采用的主要科学探究方法是控制变量法。
    [2]当完成对15Ω定值电阻的探究后,为了继续对20Ω定值电阻进行探究,应更换电阻,故应断开开关,换接20Ω定值电阻。
    [3]换接20Ω定值电阻后,由题意可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=20Ω,此时定值电阻两端电压为UR=2V,故由欧姆定律可得,此时电路中的电流为

    故由P=I2R可得,滑动变阻器的功率为
    P滑=I2R滑=(0.1A)2×20Ω=0.2W
    由W=Pt可得,持续通电10s,滑动变阻器产生的热量为
    Q=W=P滑t=0.2W×10s=2J
    11.(2022·安徽)如图所示,电源电压保持不变,电阻、。闭合开关,则通电,电阻产生的热量为______。

    【答案】10
    【解析】
    因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中总电阻为

    根据欧姆定律可得,电路中电流为

    根据焦耳定律可得,通电,电阻产生的热量为

    12.(2022·天津)小明同学依据教材中“想想议议”栏目的内容编写了一道习题:某工厂上半年共节电5000kW·h,可供500W电吹风工作多少小时?其中“kW·h”是______的单位(填物理量名称),“5000kW·h”在实际生活中又可记为5000______(填单位)。
    【答案】     电能     度
    【解析】
    [1]kW•h是电能的单位,是表示用电器消耗电能多少的物理量。
    [2]kW•h在生活中又记为度,故5000kW•h在生活中又可记为5000度。
    13.(2022·河南)在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.5A和0.2A,则电源电压为___________V,电阻R1的阻值为___________Ω。通电1min,该电路消耗的总电能为_____J。

    【答案】     6     30     180
    【解析】
    [1]由电路图知道,闭合开关S,电阻R1、R2并联,电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A2的示数为0.5A,即干路中的电流为
    I=0.5A
    电流表A1的示数为0.2A,即通过电阻R2的电流为
    I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
    电阻R2两端的电压为
    U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
    因为并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以电源电压为
    U=U2=6V
    [2]由欧姆定律知道,电阻R1的阻值为

    [3]由 知道,通电1min,该电路消耗的总电能

    五、计算题
    14.(2022·重庆)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温档,额定功率为440W。求:
    (1)的电阻;
    (2)高温档正常工作100s,电流通过产生的电热;
    (3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。

    【答案】(1)110Ω;(2)1.21×105J;(3)320W
    【解析】
    解:(1)当开关S1、S3闭合、S2断开时,两电阻并联,总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,为高温挡;只闭合S3时,电路为R2的简单电路,总电阻较小,根据可知,此时总功率较大,为中温档;当开关S1、S3断开、S2闭合时,两电阻串联,总电阻最大,根据可知此时总功率最小,为低温挡。则R2的电阻

    (2)高温挡时R1功率为

    电流通过R1产生的电热
    Q1=W1=P1t1=1210W×100s=1.21×105J
    (3)空气炸锅消耗的电能

    空气炸锅工作的时间
    t=9∶25-9∶10=15min=0.25h
    空气炸锅的电功率


    答:(1) R2 的电阻为110Ω;
    (2)高温档正常工作100s,电流通过 R1 产生的电热为1.21×105J;
    (3)空气炸锅消耗的电功率为320W。
    15.(2022·重庆)如图所示,是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路,电源电压恒定。R1为电热丝,白炽灯泡L标有“12V 18W”字样(R1和L电阻均恒定不变),滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,灯泡正常发光。当所有开关都闭合,P位于最右端时,电路中的总电流为2.1A。求:
    (1)电源电压;
    (2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流;
    (3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量。

    【答案】(1)12V;(2)0.25A;(3)108J
    【解析】
    解:(1)当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,只有灯泡的简单电路,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压是12V,电源电压是12V。
    (2)灯泡的电阻

    当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,变阻器连入电路的电阻最大,变阻器和灯泡串联,通过灯泡的电流

    (3)当所有开关都闭合,P位于最右端时,灯泡和电阻R1并联,此时通过灯泡的电流

    由并联电路电流的规律可知通过电阻R1的电流
    I1=I总-IL=2.1A-1.5A=0.6A
    电阻R1的阻值

    当只闭合开关S和S1,电阻R1和变阻器R串联,电热丝R1产生的热量


    R=R1=20Ω
    电阻丝R1在1min产生的热量最大,电热丝R1工作1min产生的最大热量

    答:(1)电源电压是12V;
    (2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流是0.25A;
    (3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量是108J。
    16.(2022·四川)随着科技创新教育在全市广泛开展,有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该3D打印笔单独接人装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min,电能表指示灯闪烁8次,刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W,R1、R2是用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103J/(kg·℃)。求:
    (1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能;
    (2)3D打印笔快挡打印时的热效率;
    (3)R1的阻值。

    【答案】(1)9600J;(2)75%;(3)1595Ω
    【解析】
    解:(1)快挡打印2min,电能表指示灯闪烁8次,由电能表的参数可知,消耗的电能为

    (2)15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为

    3D打印笔快挡打印时的热效率为

    (3)由可知,电压一定时,电阻越大,功率越小,挡位越低。由电路图可知,开关旋转至与1、2接触时,R1、R2串联,电阻较大,功率较小,为慢挡;开关旋转至与2、3接触时,只有R2接入电路,电阻较小,功率较大,为快挡。快挡的功率为

    快挡工作时,只有R2接入电路,所以R2的阻值为

    慢挡打印时,R1、R2串联,慢挡功率为22W,所以R1、R2的总电阻为

    所以R1的阻值为

    答:(1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能为9600J;
    (2)3D打印笔快挡打印时的热效率为75%;
    (3)R1的阻值为1595Ω。
    17.(2022·安徽)图甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2为阻值一定的电热丝,且。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同档位工作。
    (1)电火锅在低温挡工作时,开关S1、S2分别处于什么状态?
    (2)求的值;
    (3)若家庭电路的电压是,某插座的额定电流是,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个档位?说明理由。
    ××牌电火锅
    额定电压
    220V
    额定功率
    低温挡
    500W
    中温挡
    1000W
    高温挡
    1500W
                      

    【答案】(1)S1断开,S2闭合;(2);(3)中温挡
    【解析】
    解:(1)根据可知,电火锅在低温挡工作时,电路中电阻应该最大,由题意可知,故当R2单独接入电路后,电路中的功率最小,为低温挡,此时开关S1断开,S2闭合。
    (2)根据并联电路电阻规律可知,若R1、R2并联,电路中电阻最小,根据可知,功率最大,为高温挡,由(1)可知当R2单独接入电路后,为低温挡,所以R1单独接入电路后,为中温挡,根据可知,R1、R2的阻值之比为

    (3)该插座最大允许接入的最大功率为

    所以功率之间关系为

    从安全用电和加热快这两个角度综合考虑选用中温挡。
    答:(1)电火锅在低温挡工作时,开关S1断开,S2闭合;
    (2)的值为;
    (3)从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择中温挡。
    18.(2022·天津)额定功率为3000W的电热水器正常工作时,把质量为60kg的水从20oC加热到70oC。已知c水=4.2×103J/(kg·oC),不计热量损失,求:
    (1)水吸收的热量;
    (2)加热所需要的时间。
    【答案】(1)1.26×107J;(2)4.2×103s
    【解析】
    解:(1)水吸收的热量

    (2)加热所需要的时间

    答:(1)水吸收的热量为;
    (2)加热所需要的时间为。
    19.(2022·河北)如图所示,电源电压为18V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。
    (1)求R0的阻值;
    (2)求滑动变阻器的最大阻值;
    (3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。

    【答案】(1)10Ω;(2)80Ω;(3)2∶1
    【解析】
    解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
    (1)闭合开关S,移动滑片至中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V,所以R0的阻值为

    (2)当电压表示数为3.6V时,滑动变阻器R两端的电压为
    UR=U-U0=18V-3.6V=14.4V
    此时滑动变阻器接入电路的阻值为

    由于电压表示数为3.6V时,滑片移至滑动变阻器中点,接入电阻为总电阻的一半,所以滑动变阻器的最大阻值为
    R总=2R=2×40Ω=80Ω
    (3)由于电流表量程为“0~0.6A”,所以电路中的最大电流为0.6A,此时R0两端的电压
    U0大=I大R0=0.6A×10Ω=6V

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