2022年中考物理复习之挑战压轴题(解答题）：电功率（10题）.pdf

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1、2022年 中 考 物 理 复 习 之 挑 战 压 轴 题（解 答 题）：电 功 率（10题）一.计 算 题（共 10小 题）I.（2021秋 重 庆 期 末）在 如 图 甲 所 示 的 电 路 中，电 源 电 压 U=6 V 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 S、S 2,断 开 S 3,将 R 2的 滑 片 置 于 距 左 端 工 处。移 动 R i的 滑 片，当 R i的 滑 片 在 最 右 端 时，电 压 表 4V i的 示 数 为 2V；当 闭 合 开 关 S 3,断 开

2、S i、S2,在 电 路 安 全 的 前 提 下 移 动 R2的 滑 片，当 R 2的 滑 片 在 距 左 端 上 处 时，电 压 表 V2的 示 数 为 3V。电 流 表 的 量 程 为 0 3 A,电 压 表 Vi4的 量 程 为 0 1 5 V,电 压 表 V2的 量 程 为 0 3V。J/A（1）求 小 灯 泡 正 常 工 作 时 的 电 阻；（2）只 闭 合 S 3,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

3、 功 率 的 最 大 值 和 最 小 值。2.（2022江 西 模 拟）为 方 便 学 生 饮 水，某 学 校 在 各 个 教 室 安 装 了 饮 水 机。如 图 是 饮 水 机 的 电 路 图，S 是 一 个 温 控 开 关，R i为 电 加 热 管。当 饮 水 机 处 于 加 热 状 态 时，水 被 迅 速 加 热;达 到 100 后，S 自 动 切 换 到 保 温 状 态，A、B 是 两 种 不 同 颜 色 的 指 示 灯。（1）若 红 色 表 示 加 热，绿 色 表 示 保 温，则 灯 B 应 为 _色。（2）若 饮 水 机 正 常 工 作，加 热 时 电 加 热 管 的 功 率 为

4、1 1 0 0 W,保 温 时 电 加 热 管 的 功 率 为 44W,则 电 阻 R2的 阻 值 为 多 少？（不 考 虑 温 度 对 阻 值 的 影 响，且 不 计 指 示 灯 的 阻 值）（3）饮 水 机 的 最 大 容 量 为 1 L,装 满 初 温 为 23 的 水 后，发 现 过 了 7m in后 绿 灯 亮，则 这 台 饮 水 机 的 热 效 率 为 多 少？匕 水=4.2 X 1（）3 J/（kg：）220V3.（2021秋 兴 宁 区 校 级 期 末）如 图 所 示，电 源 电 压 和 小 灯 泡 的 阻 值 均 保 持 不 变，小 灯 泡 L标 有“4V 1.6W”字 样，

5、Ri=20（1,滑 动 变 阻 器 R2允 许 通 过 的 最 大 电 流 为 1A,电 流 表 的 量 程 为 0 0.6 A,电 压 表 的 量 程 为 0 3 V,只 闭 合 开 关 S2时，电 压 表 的 示 数 为 2 V,则：（1）小 灯 泡 的 阻 值 为 多 大？（2）R i消 耗 的 电 功 率 是 多 少？（3）在 不 损 坏 各 电 路 元 件 的 情 况 下，若 闭 合 所 有 开 关，滑 动 变 阻 器 R 2消 耗 的 最 大 功 率 和 最 小 功 率 之 比 为 3：1,若 只 闭 合 开 关 S 3,小 灯 泡 L 消 耗 的 电 功 率 变 化 范 围 是

6、多 少？4.（2021秋 沈 丘 县 期 末）如 图 所 示，是 某 种 电 热 饮 水 机 的 简 化 电 路 示 意 图。它 有 加 热 和 保 温 两 种 工 作 状 态（由 机 内 温 控 开 关 S o自 动 控 制），阅 读 该 饮 水 机 说 明 书 可 知：热 水 箱 容 积 2 L,额 定 电 压 2 2 0 V,加 热 时 的 功 率 4 0 0 W,保 温 时 的 功 率 4 0 W.求：（1）饮 水 机 处 于 保 温 状 态 时 温 控 开 关 So应 处 于 什 么 状 态？（2）R i和 R2的 电 阻 值 各 是 多 大？（3）加 热 效 率 为 8 0%,若

7、将 装 满 水 箱 的 水 从 20 加 热 至 100,需 要 多 长 时 间？（C 水=4.2X 103J/（kg）,p*=1.0 X 1 03kg/m3,）5.（2021秋 正 阳 县 期 末）小 鸡 孵 化 器 的 电 路 如 图 所 示，在 一 般 情 况 下，只 需 灯 光 照 明，电 源 电 压 为 72V,R i为 定 值 电 阻，R2为 发 热 电 阻 丝 改 成 的 滑 动 变 阻 器，其 上 标 有“100C3A”字 样，电 流 表 A 2的 量 程 为。3 A,灯 泡 上 标 有“12V3W”的 字 样。求：(1)灯 泡 正 常 工 作 时 的 电 流 和 电 阻；(2

8、)闭 合 S,断 开 Si、S2,灯 泡 正 常 发 光，求 Ri的 阻 值；(3)S、Si、S2均 闭 合 时，求 R2消 耗 的 最 大 电 功 率 和 最 小 电 功 率。6.(2021 兴 化 市 一 模)智 能 马 桶 盖 的 座 圈 加 热 功 能 在 冬 天 可 以 彻 底 告 别 座 圈 那 种 冰 凉 的 触 感。如 图 是 某 马 桶 盖 加 热 部 分 电 路 示 意 图，电 源 电 压 恒 定，定 值 电 阻 Ri、R2和 R3为 电 热 丝。小 明 将 电 压 表 并 联 在 R2两 端，当 S、Si闭 合，单 刀 双 掷 开 关 S2接 a 时，此 时 电 压 表

9、示 数 为 Ui，电 路 总 功 率 为 P.Q；当 S 闭 合、Si断 开，单 刀 双 掷 开 关 S2接 b 时，此 时 电 压 表 示 数 为 U2，电 路 总 功 率 为 P 总 2,R3的 电 功 率 为 P3。已 知 R3=20Q,P3=5W,U I=2U2，P 总 1=5P 怠 2。(1)R2阻 值。(2)电 源 电 压。(3)当 S、Si闭 合，单 刀 双 掷 开 关 S2接 a 时，求 Ri的 电 功 率 Pi。7.(2021 南 平 模 拟)如 图 甲。柱 体 A 与 B 经 细 线 绕 过 定 滑 轮(不 计 绳 重 及 摩 擦)相 连，A置 于 力 敏 电 阻 Rx上，

10、力 敏 电 阻 其 电 阻 值 Rx随 压 力 F 的 变 化 关 系 如 表，电 源 电 压 恒 为 6V.逐 渐 向 容 器 中 注 水 至 满，得 到 了 电 流 表 的 示 数 与 注 水 体 积 之 间 的 关 系，如 图 乙。已 知 G A=30N,G B=1 0 N,柱 形 容 器 底 面 积 为 500cm2,高 10cm。求：（1）水 深 5cm时，水 对 容 器 底 部 的 压 强；（2）定 值 电 阻 Ro的 阻 值；（3）若 电 流 表 的 量 程 为 0 0.6 A,电 压 表 的 量 程 为 0 3 V,在 注 水 过 程 中，为 确 保 电 路 安 全，求 电 路

11、 消 耗 的 功 率 范 围。F/N 15 20 22Rx/n20 14 1325 28 30 351 1 10 9 88.（2021 龙 口 市 模 拟）人 造 太 阳 是 指 像 太 阳 一 样 通 过 核 聚 变，源 源 不 断 地 产 生 巨 大 的 能 量。2017年 7 月 4 日 晚 中 国 科 学 院 合 肥 物 质 科 学 研 究 院 等 离 子 物 理 研 究 所 宣 布，如 图 1,我 国 的 全 超 导 托 卡 马 克 核 聚 变 实 验 装 置（俗 称“人 造 太 阳”）在 全 球 首 次 实 现 了 稳 定 的 101.2秒 稳 态 长 脉 冲 高 约 束 模 等

12、离 子 体 运 行，创 造 了 新 的 世 界 纪 录，为 人 类 开 发 利 用 核 聚 变 清 洁 能 源 奠 定 了 重 要 的 技 术 基 础。若 人 造 太 阳 成 为 现 实，某 城 市 构 想 将 来 在 高 空 设 置 一 个 人 造 太 阳（近 似 认 为 是 一 个 点，其 能 量 以 该 点 为 中 心 向 四 周 传 播），在 夜 晚 利 用 人 造 太 阳 为 城 市 提 供 能 量。在 地 面 距 人 造 太 阳 500m处 一 用 户 利 用 一 面 积 为 2m2的 接 收 装 置 垂 直 获 取 能 量，为 家 中 某 加 热 器 供 电，其 内 部 简 化

13、电 路 如 图 2 所 示、其 正 常 工 作 时 的 功 率 如 表 所 示。图 1 图 2S1 断 开 闭 合 S2闭 合 闭 合功 率 Pi=22W p,=44W(1)求 R2的 阻 值；(2)在 实 际 使 用 中，该 用 户 接 收 装 置 获 得 能 量 并 转 化 为 电 能，在 使 用 高 温 挡 时 给 某 材 料 加 热，材 料 温 度 升 高 4 C 加 热 时 间 为 40s。设 电 热 丝 发 热 全 部 被 材 料 吸 收，材 料 的 质 量 m=5 0 0 g,材 料 的 比 热 容 c=0.66X J/(kg),已 知 半 径 为 r 的 球 其 表 面 积 为

14、 4M2.不 计 传 播 过 程 中 能 量 损 耗，该 接 收 装 置 能 量 转 换 为 电 能 的 效 率 为 15%该 加 热 器 的 实 际 功 率 为 多 大？该 人 造 太 阳 的 功 率 至 少 为 多 少？(3)利 用 相 同 面 积 的 接 收 装 置，为 了 能 从 人 造 太 阳 中 获 得 更 多 的 能 量，在 安 装 人 造 太 阳 时 应 该 适 当 的 靠 近 还 是 远 离 地 球 一 些？9.(2021郸 都 区 校 级 模 拟)如 图 所 示 电 路，电 源 两 端 电 压 保 持 不 变。当 开 关 S i闭 合、S2断 开，滑 动 变 阻 器 的 滑

15、 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 Ii；当 开 关 S i断 开、S2闭 合 时，灯 L 的 电 功 率 为 PL,电 流 表 的 示 数 为&已 知 PL：PL=9：2 5.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 h 与 12的 比 值

16、。(2)求 RB：R I(3)当 开 关 S i，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 V i的 示 数 为 U i,电 压 表 V 2的 示 数 为 U 2,已 知 U i：U 2=3：2,Rc的 电 功 率 为 1 0 W.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。10.(2021南 漳 县 模 拟)如 图 1所 示，L 上 标 有“6V 3W”字 样，电 流 表

17、 量 程 为 0 0.6A,电 压 表 量 程 为 0 1 5 V,变 阻 器 R 的 最 大 电 阻 为 1 0 0 Q.只 闭 合 S|,滑 片 置 于 a 点 时，变 阻 器 连 入 电 路 中 的 电 阻 为 Ra，电 流 表 示 数 为 L 只 闭 合 S 2,移 动 滑 片，变 阻 器 两 端 电 压 与 其 连 入 电 路 的 电 阻 关 系 如 图 2 所 示；当 滑 片 置 于 b 点 时，电 压 表 示 数 U b=8 V,电 流 表 示 数 为 l b.已 知 Ra：R o=12：5,la：Ib=3：5.(灯 丝 电 阻 不 随 温 度 变 化)求：(1)小 灯 泡 的

18、电 阻；(2)定 值 电 阻 Ro和 电 源 电 压；(3)在 电 表 的 示 数 不 超 过 量 程，灯 泡 两 端 的 电 压 不 超 过 额 定 值 的 情 况 下，只 闭 合 S i时,计 算 电 路 消 耗 的 总 功 率 范 围？2022年 中 考 物 理 复 习 之 挑 战 压 轴 题（解 答 题）：电 功 率（10题）参 考 答 案 与 试 题 解 析 计 算 题（共 10小 题）1.（2021秋 重 庆 期 末）在 如 图 甲 所 示 的 电 路 中，电 源 电 压 U=6 V保 持 不 变，小 灯 泡 L 标 有“6V 0.5A”字 样，灯 泡 的 电 流 与 电 压 的

19、关 系 如 图 乙 所 示。当 闭 合 开 关 Si、S 2,断 开 S 3,将 R2的 滑 片 置 于 距 左 端 上 处。移 动 R i的 滑 片，当 R i的 滑 片 在 最 右 端 时，电 压 表 4V i的 示 数 为 2V；当 闭 合 开 关 S 3,断 开 S i、S 2,在 电 路 安 全 的 前 提 下 移 动 R2的 滑 片，当 R2的 滑 片 在 距 左 端 上 处 时，电 压 表 V2的 示 数 为 3V。电 流 表 的 量 程 为 0 3 A,电 压 表 Vi4的 量 程 为 0 1 5 V,电 压 表 V2的 量 程 为 0 3V。（1）求 小 灯 泡 正 常 工

20、作 时 的 电 阻；（2）只 闭 合 S 3,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。【考 点】电 功 率 的 计 算；欧 姆 定 律 的 应 用.【专 题】压 轴 题；电 能 和 电 功 率；应 用 能 力；分 析、综 合 能 力.【分 析】（1）小 灯 泡 L 标 有“6V0.5A”的 额 定 电 压、额 定 电 流，根 据 R=U计 算 小 灯 泡 I正 常 工 作 时

21、 的 电 阻。（2）只 闭 合 S 3,灯 泡 和 变 阻 器 R2串 联，电 压 表 V2测 量 R2两 端 的 电 压，电 压 表 V2的 量 程 为 0-3 V,当 R2的 滑 片 在 距 左 端 上 处 时，电 压 表 V2的 示 数 为 3 V,由 串 联 电 路 的 分 压 4规 律 可 知，此 时 R2的 阻 值 较 大，根 据 串 联 电 路 电 压 的 规 律 求 出 灯 泡 两 端 的 电 压。由 图 乙求 出 此 时 灯 泡 的 电 阻。由 于 灯 泡 和 R2两 端 的 电 压 相 等，由 串 联 电 路 的 分 压 规 律 可 知，灯 泡 和 R2的 阻 值 相 等，

22、所 以 此 时 R2接 入 电 路 的 最 大 阻 值 可 求 出。根 据 电 流 表 的 量 程，当 R2的 滑 片 移 动 到 最 左 端，电 路 中 只 有 灯 泡，看 电 流 有 没 有 超 过 量 程，确 定 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，我 们 就 分 两 种 情 况：当 闭 合 开 关 S3,断 开 Si、S2；当 开 关 S2,S3都 闭 合，分 别 求 出 电 路 消 耗

23、 的 总 功 率 的 最 大 值 和 最 小 值。【解 答】解：（1）小 灯 泡 正 常 工 作 时 的 电 阻 RL=%=_ 竺=12。；IL 0.5A（2）只 闭 合 S3,灯 泡 和 变 阻 器 R2串 联，电 压 表 V2测 量 R2两 端 的 电 压，电 压 表 V2的 量 程 为 O-3 V,当 R2的 滑 片 在 距 左 端 上 处 时，电 压 表 V2的 示 数 为 3 V,由 串 联 电 路 的 分 压 4规 律 可 知，此 时 R2的 阻 值 较 大，由 串 联 电 路 电 压 的 规 律 可 知，灯 泡 两 端 的 电 压 U1=U-U2=6V-3V=3Vo由 图 乙 可

24、 知，灯 泡 的 电 压 是 3 V 时，通 过 它 的 电 流 是 0.4A,灯 泡 的 电 阻 RI=1 L=/I _I 0.4A=7.5。灯 泡 和 R2两 端 的 电 压 相 等，由 串 联 电 路 的 分 压 规 律 可 知，灯 泡 和 R2的 阻 值 相 等，所 以 此 时 R2接 入 电 路 的 最 大 阻 值 R2=7.5。因 为 电 流 表 的 量 程 为 O-3 A,当 R2的 滑 片 移 动 到 最 左 端，R2连 入 电 路 的 电 阻 为 零，电 路 中 只 有 灯 泡，电 源 电 压 是 6 V,灯 泡 两 端 的 电 压 是 6 V,此 时 灯 泡 的 电 流 是

25、 O.5A,没 有 超 过 量 程，所 以 滑 动 变 阻 器 的 取 值 范 围 是 0-7.5。（3）当 闭 合 开 关 S3,断 开 Si、S2,在 当 R2的 滑 片 在 距 左 端 处 时，电 压 表 V2的 示 数 为 3V,由（2）可 知，当 R2的 滑 片 在 距 左 端 处 时 阻 值 7.5C,则 R2的 最 大 阻 值 R2大=4Rz4=4X7.50=30。；当 闭 合 开 关 S3,断 开 Si、S2,L 和 R2串 联，将 R2的 滑 片 置 于 距 左 端 上 处。移 动 R1的 滑 4片，当 Ri的 滑 片 在 最 右 端 时，电 压 表 Vi的 示 数 为 2

26、V,电 压 表 Vi测 量 R2两 端 的 电 压，示 数 为 2 V,由 串 联 电 路 的 分 压 规 律 得 到：U-U1 R1 即.6V-2V=R15 R2，2V 7.50 解 得：Ri=15O当 开 关 S2,S3都 闭 合，R2的 滑 片 在 最 左 端，R l和 L 并 联，由 串 并 联 电 路 电 阻 的 规 律 可 知 电 路 的 总 电 阻 最 小，由 p=i可 知，电 路 的 总 功 率 最 大，电 路 消 耗 的 总 功 率 的 最 大 R值：p 最 大=_1L2+U 额 I 额=A Z 2_2+6 V X 0.5A=5.4W。Rl 150由（1）可 知 小 灯 泡

27、正 常 发 光 时 的 电 阻 是 1 2 Q,由 图 乙 可 知，RL=1 2 Q是 它 的 最 大 阻 值，灯 泡 的 电 阻 小 于 R i的 阻 值，所 以 闭 合 S2,R i和 R2串 联，电 压 表 为 3 V时，R2接 入 电 路 的 电 阻 最 大，此 时 电 路 的 总 电 阻 最 大，由 P=旦-可 知，电 路 的 总 功 率 最 小，由 串 联 电 R路 电 压 的 规 律 和 欧 姆 定 律 得 到 通 过 电 路 的 电 流：I=上 义 _=叟=0.2A%15Q最 小 功 率：P艮 小=U I=6VX0.2A=1.2W答：（1）小 灯 泡 正 常 工 作 时 的 电

28、 阻 是 120；（2）只 闭 合 S 3,为 保 证 安 全，滑 动 变 阻 器 的 取 值 范 围 是 0 7.5C；（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，电 路 消 耗 的 总 功 率 的 最 大 值 是 5.4 W,最 小 值 是 1.2W。【点 评】本 题 综 合 性 较 强，考 查 的 内 容 较 多。会 辨 别 串、并 联，会 用 欧 姆 定 律 计 算，会 用 电 功 率 公 式 计 算，知 道 串、并 联 电 路 的 电 压 规 律，电 流 规 律，电 阻 规 律。2.（2022江 西

29、 模 拟）为 方 便 学 生 饮 水，某 学 校 在 各 个 教 室 安 装 了 饮 水 机。如 图 是 饮 水 机 的 电 路 图，S是 一 个 温 控 开 关，R i为 电 加 热 管。当 饮 水 机 处 于 加 热 状 态 时，水 被 迅 速 加 热;达 到 100 后，S 自 动 切 换 到 保 温 状 态，A、B 是 两 种 不 同 颜 色 的 指 示 灯。（1）若 红 色 表 示 加 热，绿 色 表 示 保 温，则 灯 B 应 为 绿 色。（2）若 饮 水 机 正 常 工 作，加 热 时 电 加 热 管 的 功 率 为 1100W,保 温 时 电 加 热 管 的 功 率 为 44W

30、,则 电 阻 R2的 阻 值 为 多 少？（不 考 虑 温 度 对 阻 值 的 影 响，且 不 计 指 示 灯 的 阻 值）（3）饮 水 机 的 最 大 容 量 为 1 L,装 满 初 温 为 23 的 水 后，发 现 过 了 7min后 绿 灯 亮，则 这 台 饮 水 机 的 热 效 率 为 多 少？c本=4.2 X l（）3j/（kg：）【考 点】电 功 与 热 量 的 综 合 计 算.【专 题】定 量 思 想；电 和 热 综 合 题.【分 析】(1)饮 水 机 的 加 热 和 保 温 是 由 电 热 管 的 功 率 决 定 的，电 热 管 功 率 大 就 是 加 热，电 热 管 功 率

31、小 就 是 保 温；(2)已 知 加 热 时 加 热 管 的 功 率，根 据 公 式 R=U：可 求 R1的 大 小；P根 据 公 式 p=_y_求 出 保 温 时 加 热 管 两 端 的 电 压；R根 据 i=U 求 出 通 过 加 热 管 的 电 流；R根 据 串 联 电 路 电 压 的 规 律 求 出 R2两 端 的 电 压；根 据 欧 姆 定 律 求 出 R2的 电 阻；(3)根 据 m=p V 算 出 水 的 质 量；根 据 Q=c m(t-to)算 出 吸 收 的 热 量，根 据 W=P t 算 出 消 耗 的 电 能，根 据 n=艮 算 出 热 效 率。w 电【解 答】解：(1)

32、当 开 关 S 接 左 面 时，电 路 中 电 阻 Ri和 A 灯 串 联，且 指 示 灯 的 阻 值 不 计，此 时 总 电 阻 最 小，电 流 路 中 电 流 最 大，发 热 管 的 功 率 最 大，处 于 加 热 状 态，因 此 A 灯 为 红 色 灯；当 开 关 S 接 右 面 时，电 路 中 电 阻 Ri、R2和 B 灯 串 联，指 示 灯 的 阻 值 不 计，此 时 总 电 阻 大，电 流 路 中 电 流 小，发 热 管 的 功 率 最 小，处 于 保 温 状 态，因 此 B 灯 为 绿 色 灯。(2)当 开 关 S 与 左 侧 接 触 时，电 路 为 只 有 Ri的 简 单 电

33、路(指 示 灯 的 阻 值 不 计)，饮 水 机 处 于 加 热 状 态，已 知 加 热 时 电 加 热 管 的 功 率 为 P 加 热=1100W；由 可 得，R1 的 阻 值：R(=u!=l 2 2 p v l!=4 4 n；R P 加 热 1100W当 开 关 S 与 右 侧 接 触 时，电 路 中 Ri与 R2串 联(指 示 灯 的 阻 值 不 计)，饮 水 机 处 于 保 温 状 态，由 题 知，保 温 时 电 加 热 管 的 功 率 为 44W,I T2 _ _ _由 P=_uJ得，此 时 电 加 热 管 两 端 的 电 压：U l=p 保 温 R=J44W X 44Q=44V,由

34、 欧 姆 定 律 可 得，保 温 状 态 下 电 加 热 管 中 的 电 流：I=F L=B-=I A,%4 4 0保 温 状 态 下，R2两 端 的 电 压：U 2=U-U I=220V-44V=176V,由 1=卫 可 得，R2的 电 阻 值：R 2=工 皿=176。；R I 1A(3)水 的 质 量 为：m=pV=l.OX 103kg/m3X 1 X 10 3m3=lkg；水 吸 收 热 量：Qc)i=cm A t=4.2 X 1 03J/(kg)X 1kgX(100-23)=3.234X 105J；这 台 饮 水 机 加 热 时 消 耗 的 电 能：W=P J liat=1100W X

35、 7 X 60s=4.62X 105J；这 台 饮 水 机 的 热 效 率：n=%100%=左 234 1%*io0%=7O%。w 4.62X 105J故 答 案 为：(1)绿；(2)则 电 阻 R 2的 阻 值 为 176。；(3)饮 水 机 的 最 大 容 量 为 1 L,装 满 初 温 为 23 的 水 后，发 现 过 了 7m in后 绿 灯 亮，则 这 台 饮 水 机 的 热 效 率 为 70%。【点 评】(1)公 式 R=或 是 电 功 率 计 算 题 中 常 用 的 求 电 阻 的 方 法 之 一，既 要 记 住 此 公 式，P又 要 记 住 它 的 推 导 过 程；当 电 源

36、电 压 一 定 时，根 据 P=2 _,电 阻 大 时 功 率 小，电 阻 小 时 R功 率 大。(2)不 要 把 保 温 时 加 热 电 阻 的 功 率 理 解 成 整 个 电 路 的 总 功 率。3.(2021秋 兴 宁 区 校 级 期 末)如 图 所 示，电 源 电 压 和 小 灯 泡 的 阻 值 均 保 持 不 变，小 灯 泡 L标 有“4V 1.6W”字 样，Ri=2 0 H,滑 动 变 阻 器 R 2允 许 通 过 的 最 大 电 流 为 1 A,电 流 表 的 量 程 为 0 0.6 A,电 压 表 的 量 程 为 0 3 V,只 闭 合 开 关 S2时，电 压 表 的 示 数

37、为 2 V,则：(1)小 灯 泡 的 阻 值 为 多 大？(2)R i消 耗 的 电 功 率 是 多 少？(3)在 不 损 坏 各 电 路 元 件 的 情 况 下，若 闭 合 所 有 开 关，滑 动 变 阻 器 R 2消 耗 的 最 大 功 率 和 最 小 功 率 之 比 为 3：1,若 只 闭 合 开 关 S 3,小 灯 泡 L 消 耗 的 电 功 率 变 化 范 围 是 多 少？【考 点】电 功 率 的 计 算；欧 姆 定 律 的 应 用.【专 题】计 算 题；欧 姆 定 律；电 能 和 电 功 率.【分 析】(1)知 道 灯 泡 的 额 定 电 压 和 额 定 功 率，根 据 求 出 小

38、 灯 泡 的 阻 值；R(2)只 闭 合 开 关 S2时，Ri与 L 串 联，电 压 表 测 L 两 端 的 电 压，根 据 串 联 电 路 的 电 压 特 点 和 欧 姆 定 律 求 出 电 路 中 的 电 流，根 据 P=I2R 求 出 Ri消 耗 的 电 功 率；(3)根 据 电 阻 的 串 联 和 欧 姆 定 律 求 出 电 源 的 电 压；闭 合 所 有 开 关 时，R1与 R2并 联，电 流 表 测 R2支 路 的 电 流，当 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 中 的 电 阻 最 大 时 其 消 耗 的 电 功 率 最 小，根 据 P=4d表 示 出 滑 动 变 阻 器 R3消

39、耗 的 最 小 功 率；R比 较 滑 动 变 阻 器 允 许 通 过 的 最 大 电 流 和 电 流 表 的 量 程 确 定 通 过 滑 动 变 阻 器 的 最 大 电 流，根 据 P=UI求 出 滑 动 变 阻 器 R3消 耗 的 最 大 功 率，利 用 滑 动 变 阻 器 R3消 耗 的 最 大 功 率 和 最 小 功 率 之 比 为 3：1求 出 滑 动 变 阻 器 的 最 大 阻 值；只 闭 合 开 关 S3时，L 与 R2串 联，电 压 表 测 L 两 端 的 电 压，电 流 表 测 电 路 中 的 电 流，灯 泡 的 额 定 电 压 大 于 电 压 表 的 量 程，根 据 欧 姆

40、定 律 求 出 电 压 表 的 示 数 最 大 时 电 路 中 的 电 流,然 后 与 电 流 表 的 量 程 相 比 较 确 定 电 路 中 的 最 大 电 流，根 据 P=I?R求 出 L 消 耗 的 最 大 电 功 率；当 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 中 的 阻 值 最 大 时 L 消 耗 的 电 功 率 最 小，根 据 电 阻 的 串 联 和 欧 姆 定 律 求 出 电 路 中 的 最 小 电 流，根 据 P=12R 求 出 L 消 耗 的 电 功 率，然 后 得 出 答 案。【解 答】解：(1)由 P=尤 可 得，小 灯 泡 的 阻 值：R(2)由 图 知，只 闭 合 开 关

41、 S2时，Ri与 L 串 联，电 压 表 测 L 两 端 的 电 压，即 U L=2V,因 串 联 电 路 中 各 处 的 电 流 相 等，所 以 电 路 中 的 电 流：I=h=L=2V10O=0.2A,瓦 Ri消 耗 的 电 功 率：PJ=I2R I=(0.2A)2X20H=0.8W；(3)由 串 联 电 路 特 点 和 欧 姆 定 律 可 得，电 源 的 电 压:U=I(RI+RL)=0.2AX(20Q+10C)=6V；由 图 知，闭 合 所 有 开 关 时，Ri与 R2并 联，电 流 表 测 滑 动 变 阻 器 R2的 电 流，因 并 联 电 路 各 支 路 两 端 电 压 相 等(等

42、 于 电 源 电 压)，则 由 P=U：可 知，当 滑 动 变 阻 器 R2R接 入 电 路 中 的 电 阻 最 大 时，其 消 耗 的 电 功 率 最 小,TJ2则 滑 动 变 阻 器 R2消 耗 的 最 小 功 率 为：P2小=R2由 题 知，滑 动 变 阻 器 R 2允 许 通 过 的 最 大 电 流 为 1 A,电 流 表 的 量 程 为 0 0.6A,所 以 通 过 滑 动 变 阻 器 的 最 大 电 流 12大=0.6A,则 滑 动 变 阻 器 R2消 耗 的 最 大 功 率：P2大=UI2大，由 题 知，滑 动 变 阻 器 R3消 耗 的 最 大 功 率 和 最 小 功 率 之

43、比 为 3：1,所 以,P2大=%生=3匕 小 止 T R2则 R 2=-L=S里 L=30Q；1 2大 o.6A由 图 知，只 闭 合 开 关 S3时，L 与 R 2串 联，电 压 表 测 L 两 端 电 压，电 流 表 测 电 路 中 电 流,当 电 压 表 的 示 数 最 大 为 U L=3丫 时-，电 路 中 的 电 流:II一 比=3VRL lOQ=0.3A,因 串 联 电 路 中 各 处 的 电 流 相 等，且 电 流 表 的 量 程 为 0 0.6A,所 以 电 路 中 的 最 大 电 流 为 0.3A,则 小 灯 泡 消 耗 的 最 大 电 功 率：PL 大=IL 2R L=(

44、O.3A)2X 10ft=0.9W,当 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 中 的 阻 值 最 大 时，电 路 中 电 流 最 小，R i消 耗 的 电 功 率 最 小,因 串 联 电 路 中 总 电 阻 等 于 各 分 电 阻 之 和，所 以 电 路 中 的 最 小 电 流:IU-6VRL+R2 10Q+300-0.15A,小 灯 泡 L 消 耗 的 最 小 电 功 率:PL，I、=I 2灯=(0.15A)2X 10(1=0.225W,所 以 小 灯 泡 L 消 耗 的 电 功 率 变 化 范 围 是 0.225W 0.9W。答：(1)小 灯 泡 的 阻 值 是 10。；(2)R i消 耗

45、的 电 功 率 是 0.8W；(3)若 只 闭 合 开 关 S3，小 灯 泡 L 消 耗 的 电 功 率 变 化 范 围 是 0.225W 0.9W。【点 评】本 题 考 查 了 串 并 联 电 路 的 特 点 和 欧 姆 定 律、电 功 率 公 式 的 应 用，关 键 是 开 关 闭合、断 开 时 电 路 连 接 方 式 的 判 断。4.（2021秋 沈 丘 县 期 末）如 图 所 示，是 某 种 电 热 饮 水 机 的 简 化 电 路 示 意 图。它 有 加 热 和 保 温 两 种 工 作 状 态（由 机 内 温 控 开 关 So自 动 控 制），阅 读 该 饮 水 机 说 明 书 可 知

46、：热 水 箱 容 积 2 L,额 定 电 压 220V,加 热 时 的 功 率 400W,保 温 时 的 功 率 4 0 W.求：（1）饮 水 机 处 于 保 温 状 态 时 温 控 开 关 So应 处 于 什 么 状 态？（2）Ri和 R2的 电 阻 值 各 是 多 大？（3）加 热 效 率 为 80%,若 将 装 满 水 箱 的 水 从 20C加 热 至 100,需 要 多 长 时 间？（C 水=4.2 X 1（）3J/（kg-C）,p*=1.0X103kg/m3,）【考 点】电 功 与 热 量 的 综 合 计 算.【专 题】计 算 题；电 和 热 综 合 题.【分 析】（1）由 电 路

47、图 可 知，开 关 So断 开 时 两 电 阻 串 联，开 关 So闭 合 时 电 路 为 Ri的 简 单 电 路，根 据 电 阻 的 串 联 比 较 两 种 情 况 下 电 路 中 总 电 阻 的 关 系，电 源 电 压 U 一 定，根 据 可 知，电 路 中 的 电 阻 越 小，电 路 中 的 总 功 率 越 大，饮 水 机 处 于 加 热 状 态，反 之 处 R于 保 温 状 态；（2）饮 水 机 处 于 加 热 状 态 时，电 路 为 Ri的 简 单 电 路，根 据 P=止 求 出 R,的 电 阻 值；R饮 水 机 处 于 保 温 状 态 时，两 电 阻 串 联，根 据 P=U-求 出

48、 总 电 阻，利 用 电 阻 的 串 联 求 出 RR2的 电 阻 值；（3）装 满 水 箱 时 水 的 体 积 和 其 容 积 相 等，根 据 p=#求 出 水 箱 中 水 的 质 量，根 据 Q.&=cm（t-to）求 出 水 吸 收 的 热 量，利 用 r=畛 求 出 消 耗 的 电 能，最 后 根 据 P=乜 求 出 需 要 W t的 加 热 时 间。【解 答】解：（1）由 电 路 图 可 知，开 关 So断 开 时 两 电 阻 串 联，开 关 So闭 合 时 电 路 为 Ri的 简 单 电 路，因 串 联 电 路 中 总 电 阻 等 于 各 分 电 阻 之 和，所 以，开 关 S。断

49、 开 时，电 路 中 的 总 电 阻 最 大，电 源 电 压 U 一 定，由 p=u?可 知，此 时 电 路 的 总 功 率 最 小，饮 水 机 处 于 保 温 状 态；R同 理 可 知，开 关 So闭 合 时，电 路 中 的 总 电 阻 最 小，电 路 的 总 功 率 最 大，饮 水 机 处 于 加 热 状 态;(2)饮 水 机 处 于 加 热 状 态 时，电 路 为 R i的 简 单 电 路,由 P=U?_可 得，心 的 电 阻 值：RR 1U2 _(2 2 0 V)2P加 热 400V=12111,饮 水 机 处 于 保 温 状 态 时，两 电 阻 串 联，则 电 路 中 的 总 电 阻

50、:R 总=丝 羽 匕 P保 温 40W因 串 联 电 路 中 总 电 阻 等 于 各 分 电 阻 之 和,所 以，R2的 电 阻 值:R 2=R-R I=1210Q-121Q=1089C；(3)装 满 水 箱 时 水 的 体 积：V=2 L=2 d m3=2 X 1 03m3,由 p=皿 可 得，水 箱 中 水 的 质 量：Vm=p V=1.0 X l 03kg/m3 X 2 X 10-3m3=2kg,则 水 吸 收 的 热 量：Q 吸=cm(t-to)=4.2X 103J/(kg*)X2kgX(100-20)=6.72X105J,由 n=9?邑 可 得，消 耗 的 电 能：Ww-0g,=6,