資源簡介

2024年中考物理易錯點專題講義——電功和電功率的綜合計算
知識點總結
知識點1 電能
1.電能
（1）電能是一種能源，這種能源可以讓各種各樣的用電器工作。
（2）電能可以由太陽能、風能、水能等各種形式的能轉化而來，是“二次能源”。
2.電能符號：W
國際單位：焦耳，簡稱焦，符號J。
常用單位：千瓦時，俗稱度，用符號kW·h。
3. 換算關系：1kW=1度=3.6x106J。
知識點2 電能表
1. 電能表是測量電能的儀表。
2. 四個重要參數：用戶在某一段時間內消耗的電能，就是這段時間內電能表顯示器所顯示的始末兩次數字之差。顯示器所顯示的數字最后一位是小數部分，前面的是整數部分。
知識點3 電功
1. 定義：電流所做的功叫電功。電能轉化為其他形式的能的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能發生了轉化就說電流做了多少功，即電功是多少。
2. 單位：國際單位是焦耳，符號J；常用單位是千瓦時，符號是kW·h。
3. 與電流做功多少有關的因素：電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關系。電壓越高、電流越大、通電時間越長，電流做功越多。
4. 計算公式
（1）基本公式：W=UIt（普適公式）。
（2）導出公式
W=I2Rt，常用于純電阻的串聯電路。
W=U2t/R，常用于純電阻的并聯電路。
W=Pt，力學、電學通用。
提升練習
1．如圖所示，電源電壓為12V，電阻R2的阻值為20Ω，當開關S1閉合S2斷開時，電流表的示數為0.4A．問：
（1）R1的阻值是多少？
（2）當開關S1、S2都閉合時，電流表的示數是多少？10s內R2消耗的電能是多少？
2．很多家庭的衛生間里安裝著浴霸，小李家的浴霸如圖甲，由4個“大燈”、1個“小燈”和1個換氣扇組成。每個“大燈”都是“220V 250W”，“小燈”標有“220V 16W”，換氣扇的參數是“220V 50W”。該浴霸由4個開關控制（如圖乙、丙）。設浴霸一直都在220V電壓下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴時只閉合S1和S2（S3和S4未閉合），只有4個“大燈”工作。這種情況下小李家一天使用浴霸半小時，求這一天浴霸用了幾度電；
（2）夏天炎熱，小李洗浴時只閉合S3和S4（S1和S2未閉合），（1個）“小燈”照明，（1個）換氣扇改善室內空氣質量。求這種情況下干路電流是多少？
3．如圖甲所示，電源電壓18V不變，燈泡L規格為“15V45W”，且燈絲電阻不隨溫度變化，電流表量程為“0~0.6A”和“0~3A”，電壓表的量程為“0~3A”和“0~15V”，滑動變阻器 的規格為“10Ω3A”和“25Ω2A”。求：
（1）小燈泡正常發光時的電阻；
（2）只閉合開關S1，電流表選取合適量程，滑動變阻器擇合適的規格，可使燈泡L正常發光。當移動滑動變阻器滑片P，求流過電流表的最小電流及整個電路的最小功率；
（3）將電源調到15V，只閉合開關S2、S4，將滑片P置于中點O處（可能重新選擇了電流表量程和變阻器）電流表指針指到滿偏刻度的 位置，將滑片P從中點移到最左端 ，兩表示數的 關系如圖乙所示，通過討論說明滑動變阻器的規格及電流表選擇的量程。
4．在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1阻值為10歐，滑動變阻器R2標有“20Ω2A”字樣。現將兩個電流表A1、A2分別串接在電路中，當滑動變阻器R2的滑片P從一點向另一點移動過程中，電流表A1的示數始終為0.6安，電流表A2的示數從1.2安減小到1.0安。求：
①電源電壓U。
②10秒內電流通過電阻R1所做的電功W1。
③滑動變阻器連入阻值的變化量△R2。
5．如圖甲所示電路，R2為定值電阻，電源電壓不變，閉合開關S，將滑片P從b端移動到a端的過程中，電流表和電壓表示數變化關系如圖乙所示．求：
（1）電源電壓U；
（2）定值電阻R2的阻值．
6．如圖所示，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，將其滑片移到b端，閉合開關S，電流表的示數為0.3A，小燈泡的實際功率為0.9W，閉合開關S，將滑動變阻器滑片移到a端，小燈泡恰能正常發光。不考慮燈絲電阻的變化，電源電壓恒定，求：
（1）小燈泡的阻值和電源電壓；
（2）小燈泡的額定功率；
（3）滑動變阻器R的最大功率。
7．如圖所示的電路，電阻R2的阻值是30Ω．當開關S閉合時，電流表A1的示數是0.6A，電流表A的示數是1.0A．求：
（1） 電阻R1的阻值；
（2）通電30秒鐘，電流通過電阻R2所做的電功W2．
8．在如圖所示的電路中，電源電壓恒定為6V，R1阻值為10Ω，閉合開關S，電流表的示數為0.9A，問：
（1）通過R1的電流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）現用一個規格為“50Ω 2A”的滑動變阻器替換R1或R2，要求：替換后，電源的最大電功率不小于15W，則電源的最小電功率是多少？
9．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，當只閉合開關S、S1時，小燈泡正常發光；當所有開關都閉合，且滑動變阻器的滑片滑到最右端時，電流表A的示數是1.8A。求：
（1）定值電阻R1的阻值多大？
（2）滑動變阻器R2的最大阻值多大？
（3）通過不同開關的閉合、斷開的變化，小燈泡通電時消耗的最小電功率是多少？（不能為0）
10．多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。[ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，g＝10N/kg]
項目 參數
電源電壓（V） 220
低溫擋功率（W） 275
中擋功率（W） 550
高擋功率（W） 1100
容積（L） 1
（1）開關S1、S2處于什么狀態，養生壺為高溫擋，說明判斷依據；
（2）求R1的阻值；
（3）在標準大氣壓下，使用高溫擋將初溫是12℃的一壺水燒開，若養生壺高溫擋加熱效率為80%，求燒開一壺水需要的時間。
11．某食堂安裝了自動加熱餐臺，其簡化電路如圖所示。閉合開關S，餐臺開始加熱。當臺內食品溫度達到50℃時，控制開關S0自動轉到保溫位置為食品保溫；當臺內食品溫度降到20℃時，S0自動轉到加熱位置為食品加熱。定值電阻R1=24.2Ω，保溫功率為440W。求：
（1）定值電阻R2的阻值；
（2）餐臺的加熱功率；
（3）在加熱狀態時，餐臺工作5min產生的熱量可使5kg初溫20℃的湯升溫至50℃。若不計熱量損失，求湯的比熱容。
12．近來網上熱賣的空氣炸鍋，可以不用或少用油制作炸制食品。實際就是利用風扇將電熱管產生的熱量吹向食品進行加熱，形象一點就是在鍋里放了一臺吹風機，用熱風吹食物。其內部電路原理如圖，相關參數如表。試求：
額定電壓 220V
電源頻率 50HZ
熱風功率 1210W
冷風功率 110W
（1）熱風加熱時電路中的總電流；
（2）正常工作時電熱管的電阻；
（3）圖中電動機線圈的電阻為10Ω，1min內電流通過電動機線圈產生的熱量。
13．如圖所示，電源電壓為6V，R1為“40Ω，0.25A”滑動變阻器，R2為“10Ω，0.5A”電阻，電壓表量程為0～3V。圖中虛線框內接一只“20Ω，0.4A”電阻R（未畫出）。已知：①閉合S1和S3，斷開S2時，調節R1使其接入電路的阻值為10Ω，此時電路消耗的電功率為1.2W；②斷開S3，閉合S1、S2，調節R1使其接入電路的阻值為6Ω，此時電壓表的示數為1.0V。
⑴在情形①中，求電路的總阻值；
⑵根據情形①和②，在圖中虛線框內將R連入電路；
⑶當閉合所有開關時，為保證電路安全，求滑動變阻器R1接入電路的阻值范圍。
14．如圖所示，燈L標有“6 V 3 W”字樣，R1=12 Ω，R2=8 Ω，當開關S1閉合，S2、S3斷開，滑動變阻器滑片P從a端滑到b端時，電流表的示數變化了0.2 A，試求：
（1）燈L正常發光時的電流和電阻各是多少？
（2）電源電壓是多少？
（3）當S1、S2、S3都閉合且滑動變阻器滑片P滑到b端時，電流表的示數和此時電路消耗的功率各是多少？
15．隨著人們生活水平的提高，現在很多家庭都在衛生間裝有熱風干手器，如圖甲所示，將手放在熱風干手器下方，就有熱風吹到手上，從而加快手上的水分的蒸發，圖乙是某熱風干手器的電路簡圖，M是電風扇，通電后可以送風；R是電熱絲，通電后可以發熱。二者同時工作使得熱風干手器送出熱風。下表是它的銘牌。
品名 HG2010型熱風干手器 額定電壓 220V
頻率 50Hz 額定功率 電風扇 20W
外形尺寸 236mm×100mm×250mm 電熱絲 1100W
（1）若某次干手時間為10s，則消耗了多少焦的電能？
（2）熱風干手器正常工作時電熱絲的電阻是多少？
16．某電壓力鍋，額定電壓220V，有加熱和保溫兩個擋位，其簡化電路圖如圖甲所示。R1、R2都是加熱電阻，加熱擋時只有電阻R1工作，加熱功率為800W；保溫時只有電阻R2工作，電阻R2=1210Ω。S為溫控開關，可自動實現“加熱”和“保溫”狀態的轉換。求：
（1）R1的阻值和壓力鍋的保溫功率。
（2）將2L水從23℃加熱到63℃，水吸收的熱量是多少 若壓力鍋的加熱效率為84%，額定電壓下，加熱這些水，需要多少秒？【ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J（kg·℃）】
（3）用電高峰期電壓會降低。若電路中只讓壓力鍋單獨工作600s，圖乙中的電能表轉盤轉了330轉，請算出它的實際加熱功率。
17．近年冬天，越來越多的人們在使用電熱桌墊，如圖。好奇的小東同學很想知道它的發熱原理，查看說明書后發現：該電熱桌墊由12V電源供電，發熱部分由兩根電熱絲R1、R2組成，設計低溫、高溫兩擋，內部簡化電路圖如圖所示，旋鈕開關S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱，已知R1的阻值為6，R2的阻值為4。求：
（1）低溫擋加熱的電流；
（2）高溫擋加熱的功率。
18．如圖為電吹風的內部結構示意圖和電路原理圖。其中電熱絲通電后可以發熱，電動機通電后可以送風，當選擇開關O接在C、D位置時，電吹風處于關停狀態。已知電吹風冷風檔的額定功率為44W，電吹風熱風檔的額定功率為484W。額定電壓均為220V。當電吹風處于正常工作狀態時，求：
（1）電吹風吹冷風時，電路中的電流是多大？
（2）電吹風吹熱風時，電路中每小時耗電是多少度（1度＝ ）？
（3）電吹風電熱絲的電阻是多大？
19．某品牌電熱水瓶具有加熱、保溫、電動出水及干燒斷等電功能，其簡化電路如圖所示。S1是壺底溫控開關，通常閉合，當壺底發熱盤的溫度達到120℃自動斷開。S2是壺壁溫控開關，閉合時對水加熱，水燒開后自動斷開，電熱水瓶處于保溫狀態。S3是電動出水開關，閉合時電磁泵將水抽出。已知電熱水瓶保溫功率為88W，加熱功率為1000W；
（1）只有S1處于閉合狀態時，電路處于　 　（選填“保溫”或“加熱”）狀態，求電阻R2的阻值；（　 　）
（2）開關S3閉合，電磁泵兩端電壓為24V，R3阻值為196Ω。求電磁泵的電功率；（　 　）
（3）若水燒開后，S2沒有自動斷開，待瓶里的水燒干，再經過3s，S1是否會斷開？（　 　）
（已知發熱盤質量為0.5kg，比熱容為0.6×103J/(kg·℃）。設水燒干瞬間，發熱盤的溫度為112℃，不計熱損失。）
20．如圖所示，電源電壓恒定，R0是定值電阻，小燈泡L標有“12V 3W”，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω.三個開關均閉合時，小燈泡恰好正常發光，電流表示數為0.55A.求：
（1）小燈泡的額定電流和電源電壓；
（2）電阻R0的阻值；
（3）閉合S，斷開S1和S2時，當滑片P移到最左端時，10min內電路消耗的電能.
21．小橋所在班級的飲水機銘牌如下表所示。他們對飲水機的工作情況進行了研究，發現當加熱內膽里的水溫達到時，溫控開關就會自動斷開，停止加熱；當水溫降至時，溫控開關又會自動打開重新加熱，每次加熱的時間為。已知水的比熱容求：
額定電壓
加熱功率
制熱方式 電加熱
（1）飲水機加熱一次消耗的電能；
（2）飲水機設計熱內膽的好處是每次只加熱少量的水，既能使人們在較短的時間內喝上熱水，又能避免一次加熱過多的水而造成浪費。請你根據前面的數據，計算加熱內膽里的水的質量為多少。假設消耗的電能完全轉化為水的內能，計算結果保留兩位小數。
（3）某日放學時，值日生小虹忘關掉飲水機，直到第二天進教室后才發現，他為自己不小心浪費了電能而內疚。因為她知道，雖然飲水機是斷續工作的，但這一晚上約小時也會浪費不少電能。她經過一定的測量，就估算出了這一個晚上浪費的電能。請你簡述測量和估算的方法，不需具體的數據計算。
答案
1．（1）R1的阻值 R1= = =30Ω
答：R1的阻值是30Ω
（2）當開關S1、S2都閉合時，R1、R2并聯，并且通過R1的電流不變，
通過R2的電流：I2= = =0.6A，
電流表的示數：I=I1+I2=0.4 A+0.6 A=1A，
10s內R2消耗的電能：W2=UI2t=12V×0.6A×10s=72J
答：當開關S1、S2都閉合時，電流表的示數是1A；10s內R2消耗的電能是72J
2．（1）解：只閉合S1和S2（S3和S4未閉合），只有4個“大燈”工作，消耗的總功率為P總=4P大=4×250×10-3kW=1kW
由得W=Pt，四個大燈一天使用半小時，消耗的電能為W=P總t=1kW×0.5h=0.5kW·h
（2）解：洗浴時只閉合S3和S4，“小燈”和換氣扇并聯，它們同時工作的電功率為P總′=P小+P扇=16W+50W=66W
由P=UI得，（1個）“小燈”照明，（1個）換氣扇工作時，干路電流為
3．（1）解：小燈泡正常發光時的電阻
答：小燈泡的電阻是
（2）解：只閉合開關 時，等效電路圖如下圖所示
燈泡正常發光時，通過的電流
則滑動變阻器R的規格為“ ” ，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，流過電流表的示數最小，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，流過電流表的最小示數
電路的最小功率
答：只閉合開關 ，移動滑片P，可使燈泡L正常發光，流過電流表的最小電流是 ，電路的總功率為
（3）解：只閉合開關 ，將滑片P置于中點O處，等效電路圖如下圖所示
滑片P移到最左端A時， 兩端的電壓等于電源的電壓15V，由圖乙可知，橫坐標每個小格代表的電壓為
則P在中點O時的電壓
此時電流表指計指到滿偏刻度的 位置，其示數為2A或0.4A，電流表的示數為 時，變阻器的最大阻值
與題意不符，當電流表的示數為 時，變阻器的最大阻值
符合題意，所以，所用變阻器的規格為“ ”，電流表的量程為“0~0.6A”。
答：滑動變阻器選擇“ ”電流表選擇“0~0.6A”量程。
4．解：①由電路圖可知，R1與R2并聯，根據滑片移動，電流表A1的示數始終為0.6安知，電流表A1與電阻R1串聯，根據歐姆定律I＝ 知電源電壓為：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V；
②10秒內電流通過電阻R1所做的電功：W1＝U1I1t＝6V×0.6A×10s＝36J；
③若電流表A2測量通過電阻R2的電流I2，I2小＝1.0A，滑動變阻器R2的最大電阻：R2大＝ ＝ ＝6Ω，I2大＝1.2A，滑動變阻器R2的最小電阻：R2小＝ ＝ ＝5Ω，
滑動變阻器連入阻值的變化量：△R2＝R2大﹣R2小＝6Ω﹣5Ω＝1Ω；
若電流表A2測量干路的電流I，I2小′＝I﹣I1＝1.0A﹣0.6A＝0.4A，滑動變阻器R2的最大電阻：R2大′＝ ＝ ＝15Ω，I2大′＝I﹣I1＝1.2A﹣0.6A＝0.6A，滑動變阻器R2的最小電阻：R2小′＝ ＝ ＝10Ω，
滑動變阻器連入阻值的變化量：△R2′＝R2大′﹣R2小′＝15Ω﹣10Ω＝5Ω；
答：①電源電壓U為6V；
②10秒內電流通過電阻R1所做的電功W1為36J；
③滑動變阻器連入阻值的變化量△R2為1Ω或5Ω。
5．（1）解：閉合開關S，R1和R2串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，由圖象可知，當電流為I＝0.2 A時，滑動變阻器兩端電壓為3
V，此時滑動變阻器的阻值最大，根據串聯電路電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓：
U＝IR2＋U1＝0.2 A×R2＋3 V………………①
當電流最大為I′＝0.8 A時，滑動變阻器滑片在a端，電壓表示數為0，電路中只有R2連入，
則電源電壓：U＝I′R2 ＝0.8
A×R2………………②
電源電壓不變，所以0.2 A×R2＋3 V＝0.8 A×R2，
解得：R2＝5 Ω，U＝4 V.
答：電源電壓U＝4 V
（2）解：定值電阻R2的阻值為5 Ω.
6．（1）解：由圖知道，將滑動變阻器滑片移到b端，其阻值最大，閉合開關S，燈泡和滑動變阻器串聯，電流表測量電路中的電流，由P=UI知道，燈泡兩端的電壓
由 知道，燈泡的電阻
滑動變阻器R兩端的電壓UR =IR=0.3A×20Ω=6V
由串聯電路電壓的特點知道，電源電U=UL +UR =3V+6V=9V
答：小燈泡的阻值為10Ω，電源電壓為9V；
（2）解：閉合開關S，將滑動變阻器滑片移到a端時，只有燈泡連入電路，由于燈泡恰能正常發光，
所以，燈泡的額定功率
答：小燈泡的額定功率為8.1W；
（3）解：滑動變阻器消耗的功率
所以，當滑動變阻器的電阻與燈泡的電阻相等時，電功率最大，且
答：滑動變阻器R的最大功率為2.025W。
7．（1）由電路圖可知，R1與R2并聯，電流表A測干路電流，電流表A1測R1支路的電流．(1)因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R2的電流I2＝I I1＝1.0A 0.6A＝0.4A
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I＝UR可得，電壓的電壓U＝U2＝I2R2＝0.4A×30Ω＝12V
則電阻R1的阻值R1＝UI1＝12V×0.6A＝20Ω
（2）通電30秒鐘，電流通過電阻R2所做的電功W2＝UI2t＝12V×0.4A×30s＝144J
8．（1）解：如圖，兩個電阻并聯，電源電壓恒定為6V，電流表測干路電流，通過R1的電流
答：通過R1的電流為；
（2）解：R2的阻值是
答：R2的阻值是；
（3）解：現用一個規格為“50Ω 2A”的滑動變阻器替換R1或R2.，滑動變阻器的最大功率為
替換后，電源的最大電功率不小于15W，則要求剩余的電阻的功率大于3W，電源電壓不變，兩電阻在電路中的功率不變，R1的功率
R2的功率
因電阻R2的功率小于3W，因此只能被替換，電路中剩余R1與“50Ω 2A”的滑動變阻器并聯，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，變阻器的電功率最小，最小值
電源的最小電功率是
答：電源的最小電功率是。
9．（1）解：由圖可知，只閉合S、S1時，L與R1串聯，小燈泡正常發光；因串聯電路處處電流相等，所以由P=UI可得，電路中電流
因串聯電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和，所以R1兩端電壓U1=U-UL=12V-6V=6V由 可得，R1的阻值
答：定值電阻R1的阻值為10Ω；
（2）解：由圖可知，當所有開關都閉合時，R1和R2并聯，電流表測干路電流，且滑片在最右端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，通過R1的電流
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流I2=I-I1=1.8A-1.2A=0.6A
則R2的最大阻值
答：滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω；
（3）解：R1電路中的最小電流
所以燈泡消耗的最小功率P=I最小2RL=(0.4A)2×10Ω=1.6W
答：小燈泡通電時消耗的最小電功率是1.6W。
10．（1）解：由電路圖可知，當開關S1閉合，S2接B時，電阻R1、R2并聯，電路中的總電阻最小，根據 可知，此時總功率最大，所以此時養生壺為高溫擋。
答：當開關S1閉合，S2接B時，為高溫擋，因為此時電阻R1、R2并聯，電路中的總電阻最小，總功率最大；
（2）解：由電路圖可知，當開關S1斷開，S2接A時，電阻R1、R2串聯，電路中的總電阻最大，根據 可知，此時總功率最小，所以此時養生壺為低溫擋；當S2接A，S1閉合時，R2被短路，只有電阻R1接入電路，根據 可知，此時養生壺處于中溫擋；根據P＝UI可得，正常工作時通過R1的電流
R1的阻值
答：電阻R1的阻值是88Ω
（3）解：根據 可得，水的質量m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10-3m3＝1kg
所以當水燒開后，吸收的熱量Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣12℃)＝3.696×105J
由 可得消耗的電能
由 可得，燒開一壺水需要的時間為
答：燒開一壺水需要的時間為420s。
11．（1）解：S0轉到位置1時，只有R1接入電路，電路中電阻最小，根據 可知，電功率最大，處于加熱擋；S0轉到位置2時，兩電阻串聯，電路中電阻最大，根據 可知，電功率最小，處于保溫擋。保溫擋的功率為440W，所以保溫擋時電路中的電阻為
所以電阻R2的阻值為R2=R總-R1=110Ω-24.2Ω=85.8Ω
答：定值電阻R2的阻值為85.8Ω；
（2）解：加熱時，只有R1接入電路，加熱功率為
答：餐臺加熱狀態下工作5min消耗的電能為6×105J；
（3）解：在加熱狀態時，餐臺工作5min產生的熱量為Q=W=P加t=2000W×5×60s=6×105J
若不計熱量損失，湯吸收的熱量為Q吸=Q=W=6×105J
根據Q吸=cmΔt可知，湯的比熱容為
答：湯的比熱容為4×103J/（kg·℃）。
12．（1）解：由表格可知，熱風加熱時P=1210w。
I=
P/U=1210w/220V=5.5A
（2）解：由表格可知，冷風功率為P2=110w。
I2= P2/ U =110W/220V=0.5A
I1= I－I2=5.5A－0.5A=5A
R1= U/I1=220V/5A=44Ω
（3）解：Q放=I22 R2t=(0.5A) 2×10Ω×60s=150J
13．解：⑴根據P=可得，在情形①中電路的總阻值：R總== =30Ω；⑵情形②中，電路中的電流：I== = A，電路中的總電阻：R總′= = =36Ω，而R1+R2=6Ω+10Ω=16Ω，比較可知，R總′＞R1+R2，說明電阻R接在虛線框的右側，所以，此時電路應為R1與R2、滑動變阻器R串聯組成，虛線框內的電路如下圖所示：⑶閉合所有開關時，電阻R與滑動變阻器R1串聯，電壓表測R1兩端的電壓，當電路中的電流最大時滑動變阻器接入電路的電阻最小，因串聯電路中各處的電流相等，且滑動變阻器允許通過的最大電流為0.25A，所以，電路中的最大電流為0.25A，此時電路中的總電阻：R總″= = =24Ω，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：Rmin=R總″﹣R=24Ω﹣20Ω=4Ω；當電壓表的示數U滑=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R兩端的電壓：UR=U﹣U滑=6V﹣3V=3V，此時電路中的電流：Imin== =0.15A，滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R== =20Ω，故滑動變阻器接入電路的阻值范圍為4Ω～20Ω。答：⑴在情形①中電路的總阻值為30Ω；⑵虛線框內的電路如上圖所示；⑶當閉合所有開關時，為保證電路安全，滑動變阻器接入電路的阻值范圍為4Ω～20Ω。
14．（1）解：由P＝UI得燈泡的額定電流：IL＝ ＝0.5A；由I＝ 得：RL＝ ＝12Ω
（2）解：當開關S1閉合，S2、S3斷開，滑動變阻器滑片P在a端時，只有燈泡連入，Ia＝ ，滑片P在b端時，滑動變阻器與燈泡串聯，Ib＝ ，由于電流表的示數變化了0.2A，則Ia Ib＝0.2A，即： ＝0.2A，所以， ＝0.2A，解得：U＝6V.
（3）解：當開關S1、S2、S3都閉合，滑動變阻器R2的滑片P到b端時，R1與R2并聯，則I1＝ ＝0.5A，I2＝ ＝0.75A，根據并聯電路干路電流等于各支路電流之和可知：電流表示數為I＝I1+I2＝0.5A+0.75A＝1.25A；則功率為P＝UI＝6V×1.25A＝7.5W
15．（1）解：如圖甲所示，將手放在熱風干手器下方，就有熱風吹到手上，從而加快手上的水分的蒸發，由表中數據可知，電路的總功率P=20W+1100W=1120W
由 得，干手10s消耗的電能W=Pt=1120W×10s=1.12×104J
答：若某次干手時間為10s，則消耗了1.12×104J的電能；
（2）解：由 ，則熱風干手器工作時的電阻
答：熱風干手器工作時的電阻大約是44Ω。
16．（1）解：加熱擋時只有電阻R1工作，加熱功率為800W，則 的阻值
保溫時只有電阻R2工作，電阻R2=1210Ω，則保溫檔的功率
答：R1的阻值是60.5Ω，壓力鍋的保溫功率是40W
（2）解：水的體積
水的質量
水吸收的熱量
由得
由得加熱這些水需要的時間
答：將2L水從23℃加熱到63℃，水吸收的熱量是 ，若壓力鍋的加熱效率為84%，額定電壓下，加熱這些水，需要500s；
（3）解：實際消耗的電能
則實際電功率
答：它的實際加熱功率是660W。
17．（1）解：如圖所示，旋鈕開關S置于“1和2”、“2和3”和“3和4”接線柱，分別為斷開，R1單獨接入，R1與R2并聯，由 可知，旋鈕開關S置于“2和3”和“3和4”接線柱時分別為低溫擋與高溫擋。
低溫擋加熱的電流為
答：低溫擋加熱的電流為 ；
（2）解：高溫擋加熱的功率為
答：高溫擋加熱的功率為 。
18．（1）解：由題意知，冷風功率P冷＝44W，由公式P＝UI可知，此時電路中的電流為
答：電吹風吹冷風時，電路中的電流是0.2A；
（2）解：電吹風吹熱風時，其電功率為
則電路中每小時消耗的電能
答：電吹風吹熱風時，電路中每小時耗電是0.484度；
（3）解：當選擇開關與A、B接觸時，電動機與電熱絲并聯，電吹風處于熱風檔，熱風檔的功率等于電動機與電熱絲的功率之和，所以電熱絲消耗的功率為
由 可得，電吹風電熱絲的電阻為
答：電吹風電熱絲的電阻是110Ω。
19．（1）保溫；550Ω
（2）24W
（3）S1會斷開
20．（1）解：小燈泡的額定電流
三個開關均閉合時，燈泡和定值電阻并聯，電流表測干路中的電流，小燈泡恰好正常發光，根據并聯電路的電壓特點可知，電源電壓U=UL=12V
（2）解：三個開關均閉合時，通過定值電阻的電流I0=I－IL=0.55 A－0.25 A=0.3A.
R0的阻值
（3）解： 閉合S，斷開S1和S2時，定值電阻和滑動變阻器串聯，當滑片P移到最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大。此時電路中的電流.
10 min內電路消耗的電能W=UI′t =12 V×0.2 A×10 ×60 s=1 440 J
21．（1）解：飲水機加熱一次消耗的電能：；
答：飲水機加熱一次消耗的電能為；
（2）解：消耗的電能完全轉化為水的內能，即：
，
則水的質量：；
答：水的質量；
（3）解：測出兩次加熱的時間間隔，算出小時內加熱的次數，則浪費的電能：

展開更多......

收起↑