電功率復(fù)習(xí)題及解析

8.1.2電功率

一、單選題

1.下列電器接在家庭電路中正常工作時，功率約為1200W的家用電器可能是（）

A.白熾燈B.空調(diào)C.電視機D.洗衣機

【答案】B

【解析】A.白熾燈的額定功率一般小于100W,故A不符合題意;

B.空調(diào)機的功率一般較大，在1000W左右，故B符合題意；

C.電視機的功率約在IOOW左右，故C不符合題意；

D.洗衣機的功率一般在300W左右，故D不符合題意。

故選Bo

2.節(jié)能燈銘牌上的“9W”表示（）

A.節(jié)能燈的額定電壓B.節(jié)能燈的實際電壓

C.節(jié)能燈的額定功率D.節(jié)能燈的實際功率

【答案】C

【解析】節(jié)能燈銘牌上的“9W”表示正常工作狀態(tài)下，節(jié)能燈的功率，即為額定功率。

故選C。

3.清華大學(xué)的虞昊教授致力于第三代照明技術(shù)--LED燈的普及工作。LED燈的能耗小，造價低廉，使用

壽命長。虞昊自制的LED臺燈，用電壓為6V的電源供電，正常工作電流為300mA。那么，此LED臺燈正

常工作時的功率為（）

A.1.8WB.18WC.I80WD.1800W

【答案】A

【解析】由題知，LED臺燈工作時電壓為6V,電流為

/=3OOmA=O.3A

所以正常工作時的功率

P=U/=6V?0.3A=l.8W

故A符合題意，BCD不符合題意。

故選A。

4.兩個燈泡串聯(lián)在電路中，其中一盞燈正常發(fā)光，另一盞燈發(fā)光較暗，則下列說法正確的是（）

A.發(fā)光較暗的燈泡電阻大，兩端電壓大，電功率小

B.發(fā)光較暗的燈泡電阻小，兩端電壓小，電功率小

C.正常發(fā)光的燈泡兩端電壓大，通過的電流大，電功率大

D.正常發(fā)光的燈泡燈絲的電阻小，通過的電流大，電功率大

【答案】B

【解析】AB.兩燈串聯(lián)，電流相同，根據(jù)串聯(lián)分壓，電阻大的電壓大，實際功率大，電阻小的，電阻兩端

的電壓小，實際電功率小，故A錯誤，B正確；

CD.兩燈串聯(lián)，電流相同，故CD錯誤。

故選B。

5.把標(biāo)有“4V2W”和“4V1W”燈泡并聯(lián)接在4V的電路中，通過這兩盞燈的電流分別為/八b則//：〃

等于（）

A.1：2B.1：1C.2：ID.1：4

【答案】C

【解析】兩燈泡并聯(lián)接在4V的電路中后均為正常工作狀態(tài)，根據(jù)/=標(biāo)可知，通過這兩盞燈的電流之比為

額定功率之比，即為2：I。故ABD不符合題意，C符合題意。

故選C。

6.要使電熱器的電功率增大為原來的2倍，可以通過改變電熱器的電壓U及改變電熱器的電阻R來實現(xiàn)，

那么可以采用的辦法有（）

D

A.U不變，使電阻變?yōu)椤?/p>

2

B.使電壓和電阻分別變?yōu)椤辍

c.使電壓和電阻分別變?yōu)闉酢?

24

D.U不變，使電阻變?yōu)?R

【答案】A

〃2

【解析】設(shè)電熱器原來兩端的電壓為U，電阻為R,其功率戶=—o

R

n

A.U不變，使電阻變?yōu)?,電熱器的功率

2

P=yl=2—=2P

1RR

2

故A符合題意；

B.使電壓和電阻分別變?yōu)椤?、y,電熱器的功率

必2

尸

R2R2

2

故B不符合題意；

C.使電壓和電阻分別變%、g電熱器的功率

以2

（萬）U2

4

故C不符合題意;

D.U不變，使電阻變?yōu)?R,電熱器的功率

42R2R2

故D不符合題意。

故選Ao

7.關(guān)于燈L「25VLOW”和燈L/3.8V3.6W"，下列說法中正確的是（）

A.兩燈電阻R/>/?2B.正常工作時，兩燈電流〃>/2

C.兩燈串聯(lián)時，實際功率尸/<22D.兩燈并聯(lián)時，實際功率B>P2

【答案】A

【解析】A.燈Li的電阻

[7,2(2.5V)2乙

作方=k=6.25Q

燈L2的電阻

U；(3.8V)2

R2=—=---------=4Q<6.25Q

P23.6W

故A正確;

B.燈Li的正常工作電流

P.\W

F寸04A

燈L2的正常工作電流

P3.6W

/2=vr='-0.9A>0.4A

U2Q.ov

故B錯誤；

c.兩燈串聯(lián)時，電流相同，根據(jù)公式P=/2R可知，電阻越大，電功率越大，已知

RI>R2

所以

P1>P2

故C錯誤；

D.兩燈并聯(lián)時，兩端的電壓相同，根據(jù)公式尸=土可知，電阻越大，電功率越小，已知

R

R/>R2

所以

P1<P2

故D錯誤。

故選Ao

8.圖示為加熱器的電路圖設(shè)電源電壓保持不變，Ri、色均為發(fā)熱電阻，R/：R2=1：2,通過開關(guān)SI和S2

的通斷組合，可得到不同加熱擋位。若該加熱器的最大電功率是12W,則下列判斷正確的是（）

A.只閉合開關(guān)，，該加熱器電功率為12W

B.只閉合開關(guān)S2,該加熱器電功率為12W

C.同時閉合開關(guān)Si、S2,R/上消耗的電功率為4W

D.同時閉合開關(guān)Si、S2,&上消耗的電功率為4W

【答案】D

【解析】AB.根據(jù)公式

P=￡

~R

電源電壓為定值，接入R越小，功率越大，且

旦=一1

&2

由電路圖可知，只閉合開關(guān)與時，只有以接入的功率與只閉合開關(guān)S2時只有&接入的功率之比為

U2

同時閉合開關(guān)S|、S2時Q、&并聯(lián)，此時總電阻最小，總功率最大為12W,則

4+鳥=12W②

由①②可得出，只閉合開關(guān)S”只有R/接入時該加熱器電功率為

片=8W

只閉合開關(guān)S2,只有R2接入時該加熱器電功率為

P2=4W

故AB錯誤；

CD.并聯(lián)電路各支路可獨立工作、互不影響，故同時閉合開關(guān)Si、S2,必上消耗的電功率為8W；同時閉

合開關(guān)吊、S2./?2上消耗的電功率為4W,故C錯誤，D正確。

故選D。

9.如圖所示的電路中，定值電阻R。和電源電壓保持不變，滑片P位于滑動變阻器的中點時，定值電阻的電

功率為16W,當(dāng)滑片從中點向6端移動距離s后，定值電阻的電功率為9W；滑片從中點向。端移動距離s,

【答案】A

【解析】第1次操作中，定值電阻與變阻器串聯(lián)，定值電阻R。，滑片P位于滑動變阻器的中點時，A的電

功率為16W,根據(jù)尸=—可得，定值電阻的電壓

R

缶=網(wǎng);=J16Wx&=4版

第2次操作中，當(dāng)滑片從中點向方端移動距離s后，放的電功率為9W,同理定值電阻的電壓

S=V^=j9WxK)=3版

由/=與，在R不變時，電流與電壓成正比，兩種情況下，對定值電阻來說，電流之比

?=.=4腐=4

，2U23^^3

設(shè)變阻器的最大電阻為R,滑片從中點向匕端移動距離s后增大電阻為P,由電阻的串聯(lián)規(guī)律可知，兩種

情況下的滑動變阻器連入電路的電阻之比

&+Q.5R

凡+0.5R+R'

由歐姆定律可知，電壓不變時，電流與電阻成反比，第1、2次操作中，對應(yīng)的電流之比

4_&+0.5R+R'

%+0.5R

故

飛+0.5R

1\一

3

第3次操作中，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，滑片從中點向a端移動距離s后，此時電路的總電阻

R總3=飛+06R①

第2次操作中，滑片從中點向b端移動距離s后變阻器的電阻

=0.5R+R'=0.5R+

根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律可得，此時電路的總電阻

R_R,n_NSR?&+0.5R?_2R+4%勺、

R總2-R滑2+5-U.5R4-卜5--②

②除以①得

空=2

R總31

由歐姆定律可知，電壓不變時，電流與電阻成反比，故根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律可得，滑片從中點向b端移動

距離s后的電流與滑片從中點向a端移動距離s后的電流之比為

12=R總3=1

’3R總22

根據(jù)P=/2R可知，在電阻不變時，電功率與電流的平方成正比，故在第2、3次操作中

滑片從中點向a端移動距離s后，&的電功率

/>=4/>=4x9W=36W

故A符合題意，BCD不符合題意。

故選A?

10.如圖所示，電源電壓為6V、且保持不變，電流表的量程為0?0.6A,電壓表的量程為0?3V,定值電

阻扁的規(guī)格為“10。、0.5A”，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Q1A”。閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器

滑片P移動過程中，下列說法正確的是（）

A.電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A?0.5A

B.變阻器R接入電路的阻值允許變化范圍為0-20。

C.電阻&消耗功率允許的變化范圍為0.4W?0.9W

D.電路消耗總功率允許的變化范圍為1.8W?3W

【答案】C

【解析】A.電源兩端電壓為6V保持不變，定值電阻為10。，由題意知，當(dāng)電壓表的最大測量值為3V時,

此時定值電阻以兩端的電壓U/=3V,電路中的電流達(dá)到最大值

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，因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，

所以電路最小電流

/-U_U_6V_02A

小R&R+&20Q+10Q

因此電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A?0.3A,故A錯誤；

B.當(dāng)電壓表的最大測量值為3V時，此時定值電阻以兩端的電壓U/=3V,滑動變阻器兩端電壓達(dá)到最小值,

此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，此時電路中的電流為0.3A,則滑動變阻器接入電路的最小電阻

R-3V

=10W

大0.3A

因此，變阻器R接入電路的阻值允許變化范圍為10C?20C,故B錯誤；

C.由以上分析可知，電阻色中通過的最大電流和最小電流分別是0.3A和0.2A,根據(jù)P=/2/?可知，心消耗

的功率最大值和最小值分別是

P天員A-2/?O=(O.3A)2X10Q=0.9W

產(chǎn)22

P，Iy,/?o=(0.2A)xlOQ=0.4W

因此，電阻&消耗功率允許的變化范圍為0.4W?0.9W,故C正確；

D.由公式P=U/可得，電路消耗的總功率的最大值和最小值分別為

P總x=6VxO.3A=1.8W

P總，諄UI/、=6VxO.2A=1.2W

因此，電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W?L8W,故D錯誤。

故選C。

二、填空題

11.一只標(biāo)有“220V25W”的燈泡，其中“220V”表示該燈.“25W”表示該燈有.

【答案】額定電壓額定功率

【解析】［口燈泡的銘牌上標(biāo)有“220V,25W“，220V是燈泡的額定電壓，即正常發(fā)光所需的電壓；

⑵25W是燈泡的額定功率，即正常發(fā)光時的功率.

12.電功率是表示的物理量，用字母表示，定義為,公式.電功率的國際單位

是，常用單位還有.

W

【答案】電流做功快慢p電流所做的功與所用時間之比P=—wkW

t

【解析】口］［2］電功率是表示電流做功快慢的物理量，符號P,

w

⑶⑷電流所做的功與所用時間之比叫做電功率，因此電功率的定義式為p=*；

t

15J［6J電功率的國際單位為W,常用的單位還有kW.

13.“220V,100W”的燈正常發(fā)光時的電流是A,電阻是。，正常發(fā)光2h消耗電能

kWh；把它接在110V電路中，燈的亮度,此時燈消耗的電功率為W。

【答案】0.454840,2變暗25

【解析】⑴燈泡正常發(fā)光時的電壓U=220V,功率P=100W=0.1kW,由P=W可得，正常發(fā)光時的電流為

⑵由/5>?可得，燈泡的電阻為

R

U2_（220V）2

R==484C

~P~100W

［3］由產(chǎn)=/可得，燈泡每天工作2小時，消耗的電能為

W=百=0.1kWx2h=0.2kW-h

1〃2

⑷⑸燈泡接在110V電路中，燈泡實際電壓是額定電壓的J,由電功率公式P=一可知，燈泡實際功率是

2R

其額定功率的%燈泡實際功率為

舄x100W=25W

燈泡的亮度取決于實際功率，因此把它接在110V電路中，燈的亮度變暗。

14.甲燈標(biāo)有“6V3W”的字樣，乙燈標(biāo)有“6V6W”的字樣（燈絲電阻不變），若將它們串聯(lián)接入電路中,

電源電壓的最大值是V；若將它們并聯(lián)接入電路中，兩燈中較亮的是.燈。

【答案】9乙

【解析】［1］根據(jù)尸=u/可得，兩燈泡的額定電流分別為

乙/=型=0風(fēng)/2=A=6W=1A

q6V-U26V

根據(jù)歐姆定律可得，兩燈泡的電阻分別為

6V=12fl,R、=4"=處^=6Q

N十0.5A一I1A

2

串聯(lián)電路中各處的電流相等，兩燈泡串聯(lián)時，電路中允許的最大電流為

/，7F=//=0.5A

串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路兩端允許加的最大電壓為

U串二1串(R/+&)=0.5Ax(12Q+6Q)=9V

⑵將甲、乙兩燈并聯(lián)接入電路中，兩燈兩燈兩端電壓相等且對＞/?2,由?=一可知，乙燈的實際功率大于

R

甲燈泡的實際功率，所以乙燈亮。

15.在家庭電路調(diào)查活動中，小明觀察到電能表的月初的示數(shù)為1814.3kW.h,本月底讀數(shù)如圖，小明本月

消耗的電能為kW-h,小明家能同時使用的用電器的總功率不得超過W：目前他家已有40W

的燈泡5盞，70W的電視機一臺，200W的洗衣機一臺，2000W的電磁爐一臺，他家的所有用電器

同時使用（選填“能”或“不能”）。

【答案】2054400能

【解析】⑴由于電能表最后一位是小數(shù)、單位kW-h,月底示數(shù)為2019.3kW-h,本月消耗電能為

W=2019.3kW-h-1814.3kW-h=205kW-h

⑵由圖可知，電能表平時工作允許的最大電流為20A,小明家能同時使用的用電器的最大總功率

P=W=220Vx20A=4400W

［3］他家已有用電器的總功率為

P'=40Wx5+70W+200W+2000W=2470W

他家已有用電器的總功率小于能同時使用的用電器的最大總功率，所以，他家的所有用電器能同時使用。

16.如圖1所示，電壓U=12V,燈泡L的額定電壓為9V,額定電流為1.5A,其電流與電壓的關(guān)系如圖2

所示，滑動變阻器R的最大阻值為10。，則燈泡L正常發(fā)光時的功率為W,阻值為C,在調(diào)節(jié)

滑動變阻器的過程中，燈泡L消耗電功率的最小值是Wo

圖1圖2

【答案】13.562

【解析】［1］燈泡L正常發(fā)光時的功率

PL=t7L/L=9Vx1.5A=13.5W

［2］由/=g可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻

R

3=%短=6。

⑶由電路圖可知，R與L串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器連入電路的電阻最大時，電流最小，燈泡L消耗電功率的最

小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，旦電路中各處的電流相等，則有電源電壓

U=U1.+/R

即

12V=t/L+/xlOQ

由圖像可知，當(dāng)電路中的電流為1A,此時燈泡兩端電壓為2V,滿足上述等式，則燈泡的最小功率

《小=Uj=2VxlA=2W

17.在如圖甲的電路中，電源電壓保持不變，R為滑動變阻器，其規(guī)格為“50C1.5A”，閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片

P從一個端點滑到另一個端點的過程中測得R的電功率與通過它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示，則電源電壓為

V,定值電阻&的阻值為Qo

【答案】3025

【解析】由電路圖可知，&與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

由串聯(lián)電路規(guī)律和歐姆定律，得

U=I-(R+Ro)

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，由圖象可知，當(dāng)R=5()。時電路中的電流/=

0.4A,代入，得

U=(50C+R.)X0.4A

當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最小時，電路中的電流最大，由圖象可知，當(dāng)R=0時電路中的電流/=1.2A,

代入，得

U=1.2A-R()

解得電源電壓U=30V,定值電阻8=25C。

18.將標(biāo)有“4V,0.25A”的小燈泡和“20C,1A”的滑動變阻器連接在如圖所示的電路中，電源電壓為6V,

電流表量程為“0?0.6A”，電壓表量程為“0?3V”。不考慮溫度對電阻的影響，小燈泡的電阻為Qo為

確保電路安全，滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍應(yīng)控制在_____Q。

L

【解析】由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡L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]不考慮溫度對電阻的影響，根據(jù)歐姆定律可得燈泡的電阻為

⑵因燈泡的額定電流為0.25A,電流式的量程為0~0.6A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,所以,

電路中的最大電流為

K

人=0.25A

此時電路中的總電阻為

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中的最小阻值為

%小=相-RL=24。-16。=80

已知電壓表量程為“0~3V”，則當(dāng)電壓表的示數(shù)。滔大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，因串聯(lián)

電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡兩端的電壓為

U；=U-?；?6V-3V=3V

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流為

支二型=」A

416Q16

根據(jù)歐姆定律可得滑動變阻器接入電路中的最大阻值為

所以，滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍應(yīng)控制在8016Q

三、計算題

19.李芳家的電能表上標(biāo)著“3000revs/(kWh)她用這個電能表來測量某用電器的功率：她把家中的其

他用電器都與電源斷開,僅讓這個用電器工作，Imin內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了15r。該用電器的額定功率是多少？

【答案】300W

【解析】解：電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動15r用電器消耗電能

W=--------------------=0.005kW-h=1.8xl04J

3000r/(W'h)

則該用電器的功率

「」=四吧=3。加

t60s

答：該用電器的功率是300W。

20.如圖所示，電源電壓為6V不變，燈泡L上標(biāo)有“3V0.9W”的字樣，滑動變阻器的規(guī)格是“20C1A”，電

壓表的量程為“0?15V“(不考慮燈絲電阻的變化)，求：

(1)燈泡的電阻；

(2)滑動變阻器的滑片移到最右端時，滑動變阻器消耗的電功率；

(3)在保障電路安全的情況下，電路消耗的最大功率。

【答案】(1)10Q；(2)0.8W；(3)1.8W

【解析】解：(1)燈泡的電阻

U/_(3V)2

夫一百―麗二10。

(2)當(dāng)滑動變阻器的滑片移到最右端時，滑動變阻器連入電阻的電阻R=20Q,此時電路的總電阻

/?總=&+/?=10Q+2()Q=30Q

電路中的電流

U他=0.2A

30Q

滑動變阻器消耗的電功率

PR=FR=(0.2A)2X20Q=0.8W

(3)由題可知燈泡允許通過的最大電流為

3A

電路消耗的最大功率

P*U/“3=6VXO.3A=1.8W

答：(1)燈泡的電阻為10Q；

(2)滑動變阻器的滑片移到最右端時，滑動變阻器消耗的電功率為0.8W；

(3)在保障電路安全的情況下，電路消耗的最大功率為1.8W。

21.如圖所示，R為定值電阻，L為標(biāo)有“6V3W”的小燈泡，燈絲阻值不變，電源電壓恒定。閉合開關(guān)，小

燈泡正常工作時，電流表讀數(shù)為0.9A。求定值電阻R阻值，以及它的電功率。

【解析】解：由電路圖可知，K與L并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，燈泡正常發(fā)光時，燈兩端的實際電壓

等于其額定電壓，即

UFU后6V

實際功率等于其額定功率，即

用產(chǎn)產(chǎn)3W

燈泡的電流為

.5A

根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過/?的電流為

/,=/-4=0.9A-0.5A=0.4A

根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，/?兩端的電壓為

UR=14=6V

R的阻值為

R的功率為

9=U"=6VxO.4A=2.4W

答：定值電阻R阻值為15C,它的電功率為2.4W。

22.如圖，標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡與最大阻值為30。的變阻器串聯(lián)在電路中。當(dāng)變阻器連入電路中的

電阻為12。時，燈正常發(fā)光。(不考慮燈絲電阻的變化)求:

(1)燈的電阻;

(2)電源電壓;

(3)燈泡的最小功率。

【答案】(1)12C；(2)12V；(3)0.98W

【解析】解：(1)燈泡的額定電流

人丁6V=0.5A

燈泡的電阻

(2)因為燈泡正常發(fā)光，且小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，所以電路中的電流

/=/滑=4=0.5A

燈泡兩端的電壓

UL=6V

滑動變阻器兩端的電壓

?；?/卅%=0.5Ax12Q=6V

電源的電壓

U=%+4=6V+6V=12V

(3)當(dāng)滑動變阻器滑片移到最右端時％'=30。，此時電路中電阻最大

R&=30Q+12Q=42O

此時電路中電流最小

更二A

R總42c7

燈泡兩端的電壓

224

0[=/1%=-Axl2V=yV

此時燈泡的電功率最小

E，=U「//=2AX絲V=0.98W

LLL7q

答：（1）燈的電阻為12C；

（2）電源電壓為12V；

（3）燈泡的最小功率為0.98W。

23.某飲水機的電路原理圖如圖所示，飲水機的銘牌上的部分內(nèi)容如表：

（1）飲水機加熱時，開關(guān)S應(yīng)該斷開還是閉合？

（2）Q的阻值為多大？

（3）該飲水機正常工作時，加熱效率為84%,則1kg的水從10℃加熱到98℃需要多少秒？[C^-=4.2x103J/

（kg「C）]

額定電壓220V

加熱功率1100W

保溫功率44W

最大容積2L

ix—220V—

【答案】（1）飲水機加熱時，開關(guān)S應(yīng)該是閉合的;(2)44C；(3)400s?

【解析】解：（1）由圖可知，當(dāng)開關(guān)S閉合時，只有此工作，當(dāng)開關(guān)斷開時，Q、七串聯(lián)；根據(jù)串聯(lián)電路

的電阻特點可知，串聯(lián)的總電阻大于任一分電阻，所以當(dāng)開關(guān)S閉合時，只有Q工作，電路中的總電阻最

小，根據(jù)尸=C可知，電功率最大，飲水機處于加熱狀態(tài);

R

〃2

（2）由銘牌數(shù)據(jù)可知，飲水機的加熱功率是4熱=1100W,由p-可知，e的阻值

R

u2(220V)

R=—=------^-=44C

'P1100W

(3)水吸收的熱量

35

Q=cm(t-ro)=4.2xlOJ/(kg"Qxlkgx(98℃-10℃)=3.696xlOJ

由？=g可知，飲水機消耗的電能

w

wz=e=1696xl0\L=44x]05j

〃84%

由戶=7可知，飲水機正常工作時的加熱時間

W4.4X1()5J

t=—=---------=400s

P1100W

答：(1)飲水機加熱時，開關(guān)S應(yīng)該是閉合的；

(2)Q的阻值為44Q；

(3)該飲水機正常工作時，加熱效率為84%,則1kg的水從10"C加熱到98"C需要400s。

24.小劉同學(xué)在南開中學(xué)校運會羽毛球比賽中獲得冠軍，學(xué)校獎勵了一臺超人牌空氣炸鍋，如圖甲，因其

烹制食物脂肪含量低，無油煙味，激發(fā)了小劉同學(xué)對其內(nèi)部電路構(gòu)造的好奇心。拆開后發(fā)現(xiàn)簡化電路原理

如圖乙所示，定值電阻&的額定電功率為1210W。則：

(1)空氣炸鍋加熱食物非常迅速，用它加工薯條，很快就將O」kg的薯條從20℃加熱至80℃,求這一過程

中薯條吸收的熱量；(不考慮薯條質(zhì)量的變化，7條=30x1()」/(kg「C))

(2)若用此空氣炸鍋加工雞翅，電阻用的實際電功率為1000W,則實際電壓為多少；

(3)為了適應(yīng)不同食物的制作需求，小劉對電路進(jìn)行重新設(shè)計(如圖丙)，移動&滑片可以連續(xù)調(diào)節(jié)用的

電功率，最低可調(diào)至額定功率的」，滑動變阻器與的最大阻值應(yīng)為多少？

【答案】(1)I.8X104J;(2)200V；(3)120Q

【解析】解：(1)這一過程中薯條吸收的熱量

g,=c^mAt=3.0x1o3J/(kg-°C)X0.1kgx(80℃-20°C)=1.8x10“

(2)定值電阻R1的額定電功率為1210W,定值電阻的電阻

U2

電阻Ri的實際電功率為1000W,根據(jù)尸=/可知，實際電壓

U=4PR=A/1000WX40Q=200V

(3)當(dāng)用的實際功率為額定功率的《時，電路中的電流最小，滑動變阻器&的阻值最大；由于定值電阻

16

的阻值不變，根據(jù)P=LH可知

此時電路中的電流為

調(diào)—4額

電源電壓一定，根據(jù)電路中電壓一定時，電流與電阻成反比可知，電路的總電阻

R總=44=4X40Q=160Q

滑動變阻器的最大阻值應(yīng)為

R2=R&-R,=1600-400=120。

答：(1)這過程中薯條吸收的熱量為1.8xlO，J；

(2)若用此空氣炸鍋加工雞翅，電阻凡的實際電功率為1000W,則實際電壓為200V；

(3)滑動變阻器&的最大阻值應(yīng)為120C。

25.在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻明的阻值為60歐，開關(guān)S打開時，電流表A示數(shù)為0.2

安；開關(guān)S閉合時，電流表A示數(shù)為0.6安。

(1)求電源電壓U；

(2)求電阻&的阻值；

(3)請你在阻值分別為20歐、90歐、120歐的三個電阻中，挑選一個作為電阻Rj,替換圖電路中的一個

電阻(或?qū)⑺釉趫D電路中)，使得電路的總功率廣慫是原來的一半，要求：畫出你所設(shè)計的電路圖，并計

算出該功率的大小P飛。

(3)見解析

【解析】解：(1)由圖可知：開關(guān)S打開時，只有電阻R/連入電路，電流表測通過Q的電流。所以電源

電壓

U=U/=///?/=0.2Ax60。=12V

(2)開關(guān)S打開時，電阻R/和處并聯(lián)，電流表測量總電流//。因此，通過&的電流

h=l-//=0.6A-0.2A=0.4A

電阻色的阻值

%=%懸=3℃

(3)圖電路中的總功率為

P點=U/*=12VXO.6A=7.2W

新電路的總功率戶總是原來的一半，即

%=5總.=3.6亞

若用阻值為120歐的電阻凡替換圖中的電阻&,電路圖如圖所示:

&=篇=黑嚏5

則新電路的總功率為

,U2(12V)/

P玲——^-=3.6W

總R總40c

所以用阻值為120歐的電阻&替換圖中的電阻尼符合題意。

答：（1）電源電壓U為12V；

（2）電阻&的阻值為30。；

（3）用阻值為120歐的電阻以替換圖中的電阻&，該功率的大小產(chǎn)總為3.6W。

26.在圖所示的電路中，電源電壓為12伏且不變，電阻R/的阻值為10歐，滑動變阻器&上標(biāo)有“20C1A”

字樣。閉合開關(guān)S,電壓表示數(shù)為5伏。求：

（1）通過電阻R/的電流力。

（2）通電10秒，電流通過電阻&所做的功卬2。

（3）移動滑動變阻器的滑片P,在電路安全工作的情況下，求電路消耗的最大電功率尸展大。

RlR2PP

~1l~T~~l1

【答案】①0.5安；②35焦；③12瓦

【解析】解：（1）由圖可知，電阻RI,R2串聯(lián)，電壓表測量R1兩端的電壓，通過電阻Q的電流

/2=I,=^-=—=0.5A

21/?,10Q

（2）R2兩端的電壓為

U2=U-U/=12V-5V=7V

通電10秒，電流通過電阻凡所做的功卬2

W2=U2l2t=7VxO.5AxlOs=35J

（3）若滑片P移至最左端

12V…,

------=1.2A>1AA

10Q

所以最大電流為1A,故最大功率為

P^X=W^x=12VxlA=12W

答：（1）通過電阻R/的電流//為0.5A；

（2）通電10秒，電流通過電阻后所做的功卬2為35J；

（3）移動滑動變阻器的滑片P,在電路安全工作的情況下，求電路消耗的最大電功率尸感大為12W。

27.如圖（a）所示，電源電壓為16V且保持不變，電阻R/的阻值為10C,滑動變阻器R2上標(biāo)有“30C2A”

字樣，所用電壓表的表盤如圖（b）所示。閉合開關(guān)S后，電路中的電流為0.4A。求：

①電壓表VI的示數(shù)5。

②通電10s,電流通過電阻R/所做的功W/o

③在各電路元件均安全工作的條件下，移動變阻器的滑片，使電路中通過的電流的變化量為最大時，旦消

耗的實際電功率的最大變化量最大。

R\、，P

q

(a)(b)

【答案】(I)4V；(2)16J；(3)20.9W

【解析】解：①如圖，兩電阻串聯(lián)，電壓表Vi測幻兩端的電壓，由/可知，電壓表Vi的示數(shù)

R

q=火=0.4Axl0Q=4V

②通電10s,電流通過電阻R/所做的功

叱=t/1/r=4Vx0.4Axl0s=16J

③由圖示電壓表可知，最大量程為。?15V,則Q兩端最大電壓為15V,電路最大電流

=—=1-5A

mdX&10Q

當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入電路時，電路電流最小

U16V…

/f?=-------------------------0.4A

m,nN+E10Q+30Q

電路中的最大功率

41rax=Gm117mo、=15Vxl.5A=22.5W

電路中的最小功率

22

^min=(4i?)^=(0.4A)xl()Q=1.6W

力消耗的實際電功率的最大變化量最大

△P\=6皿-/]?.?=22.5W-1.6W=20.9W

答：①電壓表匕的示數(shù)S為4V；

②通電10s,電流通過電阻Q