2019年中考物理試題分類匯編——電功率計算專題(word版含答案).doc

2019年中考物理試題分類匯編電功率計算專題1.（2019哈爾濱，51）隨著智能化的普及，機器人在人類的生活中扮演著重要的角色在圖書管理領(lǐng)域機器人可以輔助或替代管理員整理圖書，表中所列數(shù)據(jù)是某新型圖書智能管理機器人工作的部分技術(shù)參數(shù) 現(xiàn)在智能機器人以最大負重將圖書勻速豎直提升至最大高度，用時5 s. 則此次提升過程中： （l）機器人提升圖書速度是多少？ (2)機器人對書做功是多少？ （3）機器人的電動機工作電流是多少（結(jié)果保留兩位小數(shù)）？電動機做功是多少？2.（2019包頭，12）如圖所示是某溫控裝置的簡化電路圖，工作電路由電壓為220V的電源和阻值R=88的電熱絲組成；控制電路由電源、電磁鐵（線圈電阻R0=20）、開關(guān)、滑動變阻器R2（取值范圍080）和熱敏電阻R1組成；R1阻值隨溫度變化的關(guān)系如下表所示，當(dāng)控制電路電流I50mA時，銜鐵被吸合切斷工作電路；當(dāng)控制電路電流I40mA時，銜鐵被釋放接通工作電路。（1）工作電路正常工作時，R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）當(dāng)溫度為60，滑動變阻器R2=50時，銜鐵恰好被吸合，控制電路的電源電壓是多少？（3）若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的溫度最大范圍是多少？（4）要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些，請分析說明如何改變R2的阻值。3.（2019杭州，15）如圖是一電動機提升物體的示意圖。電源電壓為120伏，電動機將一個質(zhì)量為50千克的物體1秒內(nèi)勻速上提0.9米，電路中的電流為5安培。（g取10牛/千克）（1）求該電動機工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱。（2）求電動機線圈阻值。（3）當(dāng)該重物上升到一定高度時，電動機的轉(zhuǎn)子突然破卡住，為什么這種情況下電動機容易燒壞?4.(2019上海，22)在圖8 所示的電路中,電源電壓為 12 伏且保持不變,電阻 R1 的阻值為 10歐, 滑動變阻器 R2 上標有“1A”字樣。電鍵S 閉合后,電壓表V 的示數(shù)為5 伏。求:通過電阻 R1 的電流I1電路正常工作 10 秒后,電流通過電阻 R1 做的功W1移動滑動變阻器的滑片P,電源電壓和電壓表示數(shù)的比值最大為3,求電壓表示數(shù)的最大值和最小值的差值。5.（2019德州，27）如圖（a）所示電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V0.5A”字樣，電流表量程00.6A，電壓表量程03V，滑動變阻器R1的最大阻值20只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，得到電流表與電壓表示數(shù)關(guān)系如圖（b）所示。求：（1）小燈泡的額定功率；（2）電源電壓及定值電阻R2的阻值；（3）只閉合開關(guān)S和S2，移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡L的IU圖象如圖（c）所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍。6.（2019煙臺，27）某家用電熱水器，其工作模式和相關(guān)參數(shù)如下表。如圖為電熱水器的原理圖，包括工作電路和控制電路兩部分，通過電磁繼電器自動控制電熱水器實現(xiàn)加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的檔位變換。R0、R1為電熱絲，R2為滑動變阻器，R為熱敏電阻（置于電熱水器內(nèi)），其阻值隨溫度的升高而減小。紅燈、綠燈是電熱水器工作時的指示燈，忽略指示燈對電路的影響。（1）分析說明當(dāng)綠燈亮?xí)r，電熱水器處于保溫狀態(tài)還是加熱狀態(tài)？（2）工作時，若要提高電熱水器的保溫溫度，如何調(diào)節(jié)保護電阻R2的滑片？（3）R1工作時的電阻是多大？（4）電熱水器處于加熱狀態(tài)時，工作4.2min，可使1L水的溫度升高40。則該電熱水器的效率是多少？。計算結(jié)果保留一位小數(shù)7.（2019聊城，）如圖所示，電源電壓恒為12V，小燈泡上標有“6V 3.6W“字樣且燈絲電阻保持不變，當(dāng)只閉合S、S1時，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)所有開關(guān)都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最右端時，電流表A的示數(shù)是1.8A求：（1）定值電阻R1的阻值；（2）滑動變阻器R2的最大阻值；（3）小燈泡通電時消耗的最小電功率。8.（2019威海，27）火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個加熱檔位，旋鈕開關(guān)可以分別置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時，低溫檔功率為高溫檔功率的，R1為242，R2為60.5（忽略溫度對電阻的影響）（1）請指出開關(guān)置于什么接線柱時，火鍋處于低溫檔？（2）R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫檔正常工作時，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？（3）小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨立工作，用高溫檔加熱湯液2分鐘，電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請通過計算判斷此時電火鍋是否正常工作？電能表的銘牌上標有3000r/（kWh）9.（2019濰坊，26）在如圖所示電路中，小燈泡R1標有“4V1.6W”字樣，定值電阻R2=20，滑動變阻器R3允許通過的最大電流為1A，電流表A1的量程為00.6A，電流表A2的量程為03A，電壓表的量程為03V，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。只閉合開關(guān)S2時，電壓表的示數(shù)為2V；將滑動變阻器滑片滑到最左端，閉合所有開關(guān)，此時電流表A2示數(shù)為0.5A求：（1）電源電壓；（2）滑動變阻器R3的最大阻值；（3）只閉合開關(guān)S3，在電路安全的情況下，小燈泡電功率的變化范圍。10.（2019海南，23）小明根據(jù)如圖甲所示的電路組裝成調(diào)光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I-U圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻。（2）小燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能。（3）經(jīng)測算，小燈泡正常發(fā)光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調(diào)暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？（4）小明認為這個調(diào)光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現(xiàn)這種情況的原因。11.（2019呼和浩特18，）如圖所示，燈泡上標有“9V 5.4W”的字樣（假設(shè)燈絲電阻不變），只閉合S1，當(dāng)滑動變阻器滑動到某處時，電流表A2讀數(shù)為0.2A.電壓表V讀數(shù)為9V；兩個開關(guān)全部閉合，滑動變阻器滑動到最左端時，燈泡恰好正常發(fā)光，電流表A2讀數(shù)為1.0.A，則（1）只閉合S1，電流表A2讀數(shù)為0.2A時，滑動變阻器接人電路電阻值；（2）電阻R1的電阻值；（3）滑動變阻器從左向右滑動過程中，滑動變阻器的最大功率。12.（2019赤峰，23）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調(diào)節(jié)的。于是，他們利用實驗室中的器材，設(shè)計了一個功率可以調(diào)節(jié)的電路（如圖所示）來模擬上述電器的工作狀況。已知R110，學(xué)生電源提供的電壓為12V且保持不變R1、R2電阻保持不變。（1）開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時，電路的總功率為21.6W。此時R1與R2 聯(lián)；求：電路中總電流和R2阻值（2）開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時，求：10s時間內(nèi)電流通過整個電路做的功。13.（2019昆明，25）如圖所示電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R的最大阻值為30，小燈泡L上標有“2.5W”字樣（忽略溫度對燈泡電阻的影響）。（1）滑片移至最右端，閉合開關(guān)后，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡的功率為0.9W，求電源電壓。（2）將滑片移至某一位罝時，電壓表的示數(shù)為7V，此時小燈泡正常發(fā)光，求小燈泡正常發(fā)光時的電流和電路的總功率。（3）若把小燈泡換成一個定值電阻R，假設(shè)電流流過電阻R產(chǎn)生的熱量為Q、轉(zhuǎn)化的電能為E、做的功為W，請寫出這三個物理量的大小關(guān)系。14.（2019江西，22）如圖所示，是小姬媽媽為寶寶準備的暖奶器及其內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)示意圖和銘牌，暖奶器具有加熱、保溫雙重功能，當(dāng)雙觸點開關(guān)連接觸點1和2時為關(guān)閉狀態(tài)，連接觸點2和3時為保溫狀態(tài)，連接觸點3和4時為加熱狀態(tài)(溫馨提示：最適合寶寶飲用的牛奶溫度為40)(1)求電阻R2的阻值；(2)把400g牛奶從20加熱到40，求牛奶所吸收的熱量【c牛奶=4.0103J/(kg)】(3)如圖所示，是暖奶器正常加熱和保溫過程中溫度隨時間變化的圖象，求暖奶器在加過程中的熱效率.(結(jié)果保留到小數(shù)點后一位)15.（2019重慶A卷，19）如圖所示，電源電壓恒定，電阻R1為20，R2為10，閉合開關(guān)S，電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.9A和0.6A。求：（1）通過R1的電流；（2）通電10秒電阻R2產(chǎn)生的電熱。16.（2019重慶B卷，20）如圖所示，定值電阻R1的阻值為10，R2的阻值為30，閉合開關(guān)后電流表的示數(shù)為0.1 A。求：（1）電源電壓；（2）電限R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量。17.（2019重慶B卷，22）特高壓技術(shù)可以減小輸電過程中電能的損失。某發(fā)電站輸送的電功率為1.1105kW，輸電電壓為1100kV，經(jīng)變壓器降至220V供家庭用戶使用。小明家中有一個標有“220V2200w的即熱式水龍頭，其電阻為R0，他發(fā)現(xiàn)冬天使用時水溫較低，春秋兩季水溫較高，于是他增加兩個相同的發(fā)熱電阻R和兩個指示燈（指示燈電阻不計）改裝了電路，如圖所示.開關(guān)S1，可以同時與a.b相連或只與c相連.使其有高溫和低溫兩檔。求：（1）通過特高壓輸電線電流；（2）改裝前，若水龍頭的熱效率為90%，正常加熱1分鐘提供的熱量；（3）改裝后,水龍頭正常工作時高溫檔與低溫檔電功率之比為4：1，請計算出高溫檔時的電功率。2019年中考物理試題分類匯編電功率計算專題答案1.（2019哈爾濱，51）隨著智能化的普及，機器人在人類的生活中扮演著重要的角色在圖書管理領(lǐng)域機器人可以輔助或替代管理員整理圖書，表中所列數(shù)據(jù)是某新型圖書智能管理機器人工作的部分技術(shù)參數(shù) 現(xiàn)在智能機器人以最大負重將圖書勻速豎直提升至最大高度，用時5 s. 則此次提升過程中： （l）機器人提升圖書速度是多少？ (2)機器人對書做功是多少？ （3）機器人的電動機工作電流是多少（結(jié)果保留兩位小數(shù)）？電動機做功是多少？2.（2019包頭，12）如圖所示是某溫控裝置的簡化電路圖，工作電路由電壓為220V的電源和阻值R=88的電熱絲組成；控制電路由電源、電磁鐵（線圈電阻R0=20）、開關(guān)、滑動變阻器R2（取值范圍080）和熱敏電阻R1組成；R1阻值隨溫度變化的關(guān)系如下表所示，當(dāng)控制電路電流I50mA時，銜鐵被吸合切斷工作電路；當(dāng)控制電路電流I40mA時，銜鐵被釋放接通工作電路。（1）工作電路正常工作時，R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）當(dāng)溫度為60，滑動變阻器R2=50時，銜鐵恰好被吸合，控制電路的電源電壓是多少？（3）若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的溫度最大范圍是多少？（4）要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些，請分析說明如何改變R2的阻值。【答案】（1）3.3104J（2）6V（3）3580（4）減小R2的最大阻值3.（2019杭州，15）如圖是一電動機提升物體的示意圖。電源電壓為120伏，電動機將一個質(zhì)量為50千克的物體1秒內(nèi)勻速上提0.9米，電路中的電流為5安培。（g取10牛/千克）（1）求該電動機工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱。（2）求電動機線圈阻值。（3）當(dāng)該重物上升到一定高度時，電動機的轉(zhuǎn)子突然破卡住，為什么這種情況下電動機容易燒壞?解：（1）QW總W機UItmgh120伏5安1秒50千克10牛/千克0.9米150焦（2）QI2Rt（3）卡住時通過電動機的電流過大（或回答電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），使電動機溫度過高，所以容易燒壞。4.(2019上海，22)在圖8 所示的電路中,電源電壓為 12 伏且保持不變,電阻 R1 的阻值為 10歐, 滑動變阻器 R2 上標有“1A”字樣。電鍵S 閉合后,電壓表V 的示數(shù)為5 伏。求:通過電阻 R1 的電流I1電路正常工作 10 秒后,電流通過電阻 R1 做的功W1移動滑動變阻器的滑片P,電源電壓和電壓表示數(shù)的比值最大為3,求電壓表示數(shù)的最大值和最小值的差值。5.（2019德州，27）如圖（a）所示電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V0.5A”字樣，電流表量程00.6A，電壓表量程03V，滑動變阻器R1的最大阻值20只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，得到電流表與電壓表示數(shù)關(guān)系如圖（b）所示。求：（1）小燈泡的額定功率；（2）電源電壓及定值電阻R2的阻值；（3）只閉合開關(guān)S和S2，移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡L的IU圖象如圖（c）所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍。解：（1）小燈泡的額定功率：P額U額l額4V0.5A2W；（2）只閉合開關(guān)S、S1，定值電阻R2和滑動變阻器R1串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，得到電流表與電壓表示數(shù)關(guān)系如圖（b）所示。由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓：UU1+IR2，在圖（b）中取兩組數(shù)據(jù)代入公式，可得：U3.0V+0.2AR2 U1.0V+0.4AR2聯(lián)立解得U5V，R210；（3）只閉合開關(guān)S和S2，燈泡L串聯(lián)和滑動變阻器R1串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時，R1接入電路的電阻最大，此時小燈泡兩端電壓為：ULUU1大5V3V2V，由圖（c）可知電路中最小電流：I最小0.4A，則R1接入電路的最大電阻：R1大=U1大I最小=3V0.4A=7.5；燈泡L正常工作時電流：I最大0.5A0.6A（電流表安全），燈泡L正常工作時的電壓為4V，此時滑動變阻器兩端的電壓：U1小UUL額5V4V1V，則R1接入電路的最小電阻：R1小=U1小I最大=1V0.5A=2，所以R1允許的取值范圍是27.5。答：（1）小燈泡的額定功率為2W；（2）電源電壓為5V，定值電阻R2的阻值為10；（3）只閉合開關(guān)S和S2，滑動變阻器R1允許的取值范圍為27.5。6.（2019煙臺，27）某家用電熱水器，其工作模式和相關(guān)參數(shù)如下表。如圖為電熱水器的原理圖，包括工作電路和控制電路兩部分，通過電磁繼電器自動控制電熱水器實現(xiàn)加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的檔位變換。R0、R1為電熱絲，R2為滑動變阻器，R為熱敏電阻（置于電熱水器內(nèi)），其阻值隨溫度的升高而減小。紅燈、綠燈是電熱水器工作時的指示燈，忽略指示燈對電路的影響。（1）分析說明當(dāng)綠燈亮?xí)r，電熱水器處于保溫狀態(tài)還是加熱狀態(tài)？（2）工作時，若要提高電熱水器的保溫溫度，如何調(diào)節(jié)保護電阻R2的滑片？（3）R1工作時的電阻是多大？（4）電熱水器處于加熱狀態(tài)時，工作4.2min，可使1L水的溫度升高40。則該電熱水器的效率是多少？。計算結(jié)果保留一位小數(shù)解：（1）綠燈亮?xí)r：工作電路中和串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一電阻，由可知，電路消耗的電功率最小，電熱水器處于保溫狀態(tài)。（2）調(diào)節(jié)保護電阻R2，使滑片P向b端適當(dāng)移動（3）電熱水器處于加熱狀態(tài)時由得電熱水器處于保溫狀態(tài)時由得R1工作時的電阻：（4）電熱水器加熱4.2min消耗的電能：溫度升高40水吸收的熱量：電熱水器的效率7.（2019聊城，）如圖所示，電源電壓恒為12V，小燈泡上標有“6V 3.6W“字樣且燈絲電阻保持不變，當(dāng)只閉合S、S1時，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)所有開關(guān)都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最右端時，電流表A的示數(shù)是1.8A求：（1）定值電阻R1的阻值；（2）滑動變阻器R2的最大阻值；（3）小燈泡通電時消耗的最小電功率。解：（1）由圖可知，只閉合S、S1時，L與R1串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，由串聯(lián)電路電流特點和PUI可得電路中電流：II1IL0.6A，由串聯(lián)電路的電壓特點知，R1兩端電壓：U1UU額12V6V6V，所以R1的阻值：R110；（2）由圖可知，當(dāng)所有開關(guān)都閉合時，R1和R2并聯(lián)，電流表測干路電流，滑片在最右端，其連入阻值最大，通過R1的電流：I11.2A，通過R2的電流：I2II11.8W1.2A0.6A，所以R2的最大阻值：R220；（3）串聯(lián)電路有分壓的特點，且R1R2，所以當(dāng)S、S2閉合且滑片在右端時，燈泡和變阻器R2的最大阻值串聯(lián)，此時燈泡分得電壓最小，燈泡消耗的電功率最小，燈泡的電阻：RL10，電路中的最小電流：I0.4A，所以燈泡通電消耗的最小電功率：P最小I2RL（0.4A）2101.6W。答：（1）定值電阻R1的阻值為10；（2）滑動變阻器R2的最大阻值為20；（3）小燈泡通電時消耗的最小電功率為1.6W。8.（2019威海，27）火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個加熱檔位，旋鈕開關(guān)可以分別置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時，低溫檔功率為高溫檔功率的，R1為242，R2為60.5（忽略溫度對電阻的影響）（1）請指出開關(guān)置于什么接線柱時，火鍋處于低溫檔？（2）R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫檔正常工作時，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？（3）小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨立工作，用高溫檔加熱湯液2分鐘，電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請通過計算判斷此時電火鍋是否正常工作？電能表的銘牌上標有3000r/（kWh）解：（1）當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“1和2”接線柱時，R2、R3串聯(lián)，電路電阻最大，根據(jù)P可知，電功率最小，火鍋處于低溫檔；當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“2和3”接線柱時，R3被短路，電路為R2的簡單電路，電路電阻較大，根據(jù)P可知，電功率較大，火鍋處于中溫檔；當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“3和4”接線柱時，R1、R2并聯(lián)，電路電阻最小，根據(jù)P可知，電功率最大，火鍋處于高溫檔。（2）高溫檔時的電功率：P高P1+P2+1000W，由題意知，低溫檔功率為高溫檔功率的，即：P低P高1000W200W，由P可得，低溫檔時電路總電阻：R242，因串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以，R3的阻值：R3RR224260.5181.5。電火鍋處于低溫檔正常工作時，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量：QWP低t200W60s1.2104J。（3）電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)，電火鍋消耗的電能：W0.027kWh9.72104J，則電火鍋的功率：P810W，因為電火鍋的實際功率PP高，所以，此時電火鍋不正常工作。答：（1）當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“1和2”接線柱時，火鍋處于低溫檔；（2）R3的阻值是181.5歐姆；電火鍋處于低溫檔正常工作時，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是1.2104J焦耳；（3）此時電火鍋不正常工作。9.（2019濰坊，26）在如圖所示電路中，小燈泡R1標有“4V1.6W”字樣，定值電阻R2=20，滑動變阻器R3允許通過的最大電流為1A，電流表A1的量程為00.6A，電流表A2的量程為03A，電壓表的量程為03V，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。只閉合開關(guān)S2時，電壓表的示數(shù)為2V；將滑動變阻器滑片滑到最左端，閉合所有開關(guān)，此時電流表A2示數(shù)為0.5A求：（1）電源電壓；（2）滑動變阻器R3的最大阻值；（3）只閉合開關(guān)S3，在電路安全的情況下，小燈泡電功率的變化范圍。解：（1）由可得，燈泡的電阻：，只閉合開關(guān)S2時，燈泡R1與電阻R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U=I（R1+R2）=0.2A（10+20）=6V；（2）將滑動變阻器滑片滑到最左端，閉合所有開關(guān)，電阻R2與R3的最大阻值并聯(lián)，電流表A2測干路電流，此時電路的總電阻：，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，解得：R3=30；（3）只閉合開關(guān)S3時，燈泡R1與滑動變阻器R3串聯(lián)，電流表A1測電路中的電流，電壓表測R1兩端的電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)R1=3V時，燈泡兩端的電壓最大，其實際功率最大，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，R1的功率最小，此時電路中的電流：，則燈泡的最小功率：P1小=I小2R1=（0.15A）210=0.225W，所以，小燈泡電功率的變化范圍為0.225W0.9W。答：（1）電源電壓為6V；（2）滑動變阻器R3的最大阻值為30；（3）只閉合開關(guān)S3，在電路安全的情況下，小燈泡電功率的變化范圍為0.225W0.9W。10.（2019海南，23）小明根據(jù)如圖甲所示的電路組裝成調(diào)光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I-U圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻。（2）小燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能。（3）經(jīng)測算，小燈泡正常發(fā)光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調(diào)暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？（4）小明認為這個調(diào)光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現(xiàn)這種情況的原因。解：（1）由圖乙可知，小燈泡正常發(fā)光時的電流I額=1A，額定電壓U額=6V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻R=6；（2）小燈泡正常發(fā)光消耗的電能W=UIt=6V1A1060s=3600J；（3）小燈泡正常發(fā)光時的功率占電路總功率50%，即=50%，P額=U額I額=6V1A=6W，此時電路總功率P=12W，電源電壓U=12V，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為3V時，流過小燈泡的電流為0.7A，此時小燈泡的實際功率P實=U1I1=3V0.7A=2.1W，電路總功率P=UI1=12V0.7A=8.4W，小燈泡的實際功率P實占電路總功率的百分比為=25%；（4）由（3）分析可知，調(diào)光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，是小燈泡兩端的電壓太小或滑動變阻器兩端的電壓太大。11.（2019呼和浩特18，）如圖所示，燈泡上標有“9V 5.4W”的字樣（假設(shè)燈絲電阻不變），只閉合S1，當(dāng)滑動變阻器滑動到某處時，電流表A2讀數(shù)為0.2A.電壓表V讀數(shù)為9V；兩個開關(guān)全部閉合，滑動變阻器滑動到最左端時，燈泡恰好正常發(fā)光，電流表A2讀數(shù)為1.0.A，則（1）只閉合S1，電流表A2讀數(shù)為0.2A時，滑動變阻器接人電路電阻值；（2）電阻R1的電阻值；（3）滑動變阻器從左向右滑動過程中，滑動變阻器的最大功率。解：（1）由可得，燈泡的電阻：；只閉合S1時，滑動變阻器R與燈泡串聯(lián)，電流表A2測電路中的電流，電壓表測電源兩端的電壓，由題知，此時電壓表V讀數(shù)為9V，則電源電壓U=9V；由可得，電流表A2讀數(shù)為0.2A時，電路的總電阻：，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路的電阻值：=45-15=30；（2）兩個開關(guān)全部閉合，滑動變阻器滑動到最左端時，電阻R1與燈泡并聯(lián)，電流表A2測干路電流，此時燈泡恰好正常發(fā)光，由可得，通過燈泡的電流：，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R1的電流：I1=I-IL=1.0A-0.6A=0.4A，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，電阻R1的電阻值：；（3）滑動變阻器從左向右滑動過程中，電路中的電流：，變阻器的電功率：，當(dāng)R=RL=15時，滑動變阻器的電功率最大，則。12.（2019赤峰，23）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調(diào)節(jié)的。于是，他們利用實驗室中的器材，設(shè)計了一個功率可以調(diào)節(jié)的電路（如圖所示）來模擬上述電器的工作狀況。已知R110，學(xué)生電源提供的電壓為12V且保持不變R1、R2電阻保持不變。（1）開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時，電路的總功率為21.6W。此時R1與R2 聯(lián)；求：電路中總電流和R2阻值（2）開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時，求：10s時間內(nèi)電流通過整個電路做的功。解：（1）由圖知，開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)PUI可得總電流：I1.8A，通過R1的電流：I11.2A，因并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流：I2II11.8A1.2A0.6A；由I可得，R2的阻值：R220；（2）開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時，R1、R2串聯(lián)，則總電阻：RR1+R210+2030，所以，10s時間內(nèi)電流通過整個電路做的功：Wt10s48J。答：（1）并；電路中總電流為1.8A，R2阻值為20；（2）10s時間內(nèi)電流通過整個電路做的功是48J。13.（2019昆明，25）如圖所示電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R的最大阻值為30，小燈泡L上標有“2.5W”字樣（忽略溫度對燈泡電阻的影響）。（1）滑片移至最右端，閉合開關(guān)后，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡的功率為0.9W，求電源電壓。（2）將滑片移至某一位罝時，電壓表的示數(shù)為7V，此時小燈泡正常發(fā)光，求小燈泡正常發(fā)光時的電流和電路的總功率。（3）若把小燈泡換成一個定值電阻R，假設(shè)電流流過電阻R產(chǎn)生的熱量為Q、轉(zhuǎn)化的電能為E、做的功為W，請寫出這三個物理量的大小關(guān)系。解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）滑片移至最右端，閉合開關(guān)后，滑動變阻器的電阻全部連入電路，根據(jù)可得滑動變阻器兩端的電壓：U=IR=0.3A30=9V，根據(jù)P=UI可得燈泡兩端的電壓：則電源電壓:U=U+UL=9V+3V=12V。（2）將滑片移至某一位置時，由于小燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：燈泡的額定電壓:U額=U-U=12V-7V=5V；根據(jù)P=UI可得燈泡正常發(fā)光時的電流:電路的總功率:P總=UIL=12V0.5A=6W（3）若把小燈泡換成一個定值電阻R，根據(jù)電阻的熱效應(yīng)可知：通過電阻的電流所做的功都用于產(chǎn)生熱量。則:Q=W；由于通過電阻的電流所做多少功，電阻就需要消耗多少電能，則:W=E；所以:Q=W=E。14.（2019江西，22）如圖所示，是小姬媽媽為寶寶準備的暖奶器及其內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)示意圖和銘牌，暖奶器具有加熱、保溫雙重功能，當(dāng)雙觸點開關(guān)連接觸點1和2時為關(guān)閉狀態(tài)，連接觸點2和3時為保溫狀態(tài)，連接觸點3和4時為加熱狀態(tài)(溫馨提示：最適合寶寶飲用的牛奶溫度為40)(1)求電阻R2的阻值；(2)把400g牛奶從20加熱到40，求牛奶所吸收的熱量【c牛奶=4.0103J/(kg)】(3)如圖所示，是暖奶器正常加熱和保溫過程中溫度隨時間變化的圖象，求暖奶器在加過程中的熱效率.(結(jié)果保留到小數(shù)點后一位)解：（1）由題意可知，當(dāng)S接“2、3”時，電路為R1的簡單電路，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)；當(dāng)接“3、4”時，電路為R1、R2并聯(lián)，奶器處于加熱狀態(tài)，因電路中總功率等于各用電器功率之和，所以，R2的電功率：P2=P加熱-P保溫=220W-20W=200W，由P=可得，電阻R2的阻值：R2=242；（2）牛奶從20加熱到40吸收的熱量：Q=cm(tt0)= 4.0103J/(kg)0.4kg(4020)= 3.2104J;（3）由圖像可知，加熱時間為t=200s，加熱過程消耗的電能：W=Pt=220W200s=44000J,則暖奶器在加過程中的熱效率：=100