題型專題04電學(xué)計(jì)算題 力學(xué)計(jì)算題—人教版九年級(jí)中考物理專題檢測(cè)

題型專題（四）電學(xué)計(jì)算題類型一純電路類計(jì)算1.在如圖T4-1所示的電路中，電源電壓為6 V，電阻R1的阻值為5 ，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20 1 A”字樣。閉合開關(guān)S后，電路中的電流為0.3 A。（1）求此時(shí)電阻R1兩端的電壓U1。（2）在電路元件不被損壞的情況下，求滑動(dòng)變阻器R2接入電路的最小阻值。圖T4-12如圖T4-2所示的電路中，電源電壓為6 V且保持不變，電壓表的量程為03 V，電流表的量程為00.6 A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 1 A”，燈泡標(biāo)有“5 V2.5 W”字樣。閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的位置，這時(shí)通過燈泡的電流為多少?若要求兩電表的示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過其額定值，則該電路消耗的最大功率為多少?（不考慮燈絲電阻的變化）圖T4-23.L1、L2是規(guī)格分別為“6 V6 W”“3 V2.7 W”的小燈泡，將它們連在如圖T4-3所示的電路中，電源電壓恒定不變，當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí)，L2正常發(fā)光。求：（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響）（1）電源電壓。（2）燈泡L1的電阻R1。（3）當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，10 s內(nèi)電流做的總功。圖T4-34.在圖T4-4甲所示的電路中，電源電壓不變，電阻R1的阻值為5 ，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50 2 A”字樣，閉合開關(guān)S后，電流表A1的示數(shù)如圖乙所示，電流表A的規(guī)格與電流表A1相同。（1）求電源電壓U。（2）在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2滑片P且不損壞電路元件的情況下，請(qǐng)計(jì)算滑動(dòng)變阻器R2連入電路的最小阻值。圖T4-4類型二家用電器類計(jì)算5如圖T4-5所示是一款家庭常用的電熱水壺，經(jīng)測(cè)量該電熱水壺的質(zhì)量為0.6 kg，它與桌面的接觸面積為0.02 m2。該電熱水壺的額定電壓為220 V，額定功率為1000 W。g取10 N/kg，c水=4.2103 J/（kg·）（1）求電熱水壺的額定電流。（結(jié)果保留一位小數(shù)）（2）求電熱水壺靜止放在水平桌面上對(duì)桌面的壓強(qiáng)。（3）用此電熱水壺將質(zhì)量為1 kg、初溫為20 的水加熱到100 ，水至少需要吸收多少熱量。（4）當(dāng)電熱水壺正常工作時(shí)，若不考慮熱量損失，將壺中質(zhì)量為1 kg、初溫為20 的水加熱到100 需要多少時(shí)間。圖T4-56.如下表所示為某型號(hào)電動(dòng)機(jī)的銘牌，求：（1）此電動(dòng)機(jī)的額定電流。（2）此電動(dòng)機(jī)正常工作10 min所消耗的電能和由此轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能。型號(hào)JT-44額定電壓220 V額定功率44 W線圈電阻100 7某新型電飯鍋在煮飯時(shí)采用“高溫”和“低溫”兩種方式交替加熱，其內(nèi)部電路如圖T4-6所示，R1和R2均為電熱絲，S1是溫度自動(dòng)控制開關(guān)，高、低溫?fù)醯念~定功率如下表所示。煮飯時(shí)，閉合開關(guān)S，電飯鍋正常工作30 min消耗的電能為0.44 kW·h，求：（1）煮飯時(shí)通過R1的電流。（2）電熱絲R2的電阻。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（3）30 min內(nèi)R2消耗的電能。圖T4-6額定電壓220 V額定功率低溫?fù)?40 W高溫?fù)?100 W8.小蕊同學(xué)在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，觀察到生活中的許多電熱器都有多個(gè)擋位，于是他利用電壓恒為10 V的電源和兩個(gè)阻值不同的定值電阻，設(shè)計(jì)了如圖T4-7所示的電路來探究電熱器的多擋位問題。已知R1=20 、R2=30 ，請(qǐng)計(jì)算：（1）當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時(shí)，電路中的電流。（2）當(dāng)S3斷開，S1、S2閉合時(shí)，通電5 min電路消耗的電能。（3）該電路的最大功率和最小功率之比。圖T4-79.下表為某品牌飲水機(jī)的銘牌，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖T4-8所示，R1和R2均為電熱絲且阻值不變。（1）該飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，正常工作3 min，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下能否把0.5 kg的水從20 加熱至沸騰?c水=4.2×103 J/（kg·）（2）保溫功率是指S斷開時(shí)電路消耗的總功率。該飲水機(jī)處于正常保溫工作時(shí)，R1實(shí)際消耗的電功率是多少額定電壓220 V額定功率加熱1000 W保溫22 W加熱效率80%圖T4-810.如圖T4-9所示是一種自動(dòng)測(cè)定油面高度的裝置。電源電壓為6 V，R1是最大電阻為30 的滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片P連在杠桿一端，R2是定值電阻，油量表是用量程為00.6 A的電流表改裝而成的。（A、B、C、D四點(diǎn)分別表示四個(gè)接線柱，電磁繼電器線圈電阻忽略不計(jì)）圖T4-9（1）當(dāng)油面上升時(shí)，電流表示數(shù)變大，則導(dǎo)線M應(yīng)與接線柱相連；當(dāng)油量下降到預(yù)設(shè)位置時(shí)，警示燈亮，滑片P剛好在B處，則導(dǎo)線N應(yīng)與接線柱相連。 （2）當(dāng)油箱加滿油時(shí)，滑片P剛好在A處，電流表的示數(shù)達(dá)到最大值，求電阻R2的阻值。（3）在滑片滑動(dòng)的過程中，求滑動(dòng)變阻器R1的最大功率。11我國(guó)“華為”公司是當(dāng)今世界通信領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，在手機(jī)及其他通信設(shè)備的設(shè)計(jì)制造方面掌握了諸多高新科技成果。以手機(jī)為例，華為“Mate 20 Pro”不僅采用4200 mA·h超大容量電池，并且采用“超級(jí)快充”技術(shù)，不到半小時(shí)就可把電池充達(dá)一半以上，極大地方便了人們的使用。已知該電池的部分參數(shù)如下表所示。（1）表格中的電池“容量”，是哪幾個(gè)物理量進(jìn)行了怎樣運(yùn)算的結(jié)果?（2）如圖T4-10所示的兩個(gè)充電器，一個(gè)標(biāo)注“輸出5 V600 mA”，另一個(gè)標(biāo)注“輸出5 V4 A”，其中有一個(gè)是快速充電器。假設(shè)充電效率為90%，選用快速充電器將電池從零充滿需要多長(zhǎng)時(shí)間?（3）有人發(fā)現(xiàn)，超級(jí)快充的充電線比普通手機(jī)充電線要粗一些，請(qǐng)你從線路安全的角度來分析為什么有這樣的區(qū)別。電池名稱鋰離子電池電壓3.7 V容量4200 mA·h圖T4-1012.空調(diào)扇具有“送風(fēng)、加濕和降溫”等功能，其內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)為風(fēng)扇、水箱和空氣過濾網(wǎng)等。使用時(shí)，通常向水箱中加水，使吹出的風(fēng)比無水時(shí)涼爽。如圖T4-11是某品牌空調(diào)扇，其部分參數(shù)如下表所示。（g取10 N/kg）項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)額定電壓220 V額定功率50 W空機(jī)質(zhì)量7.5 kg單個(gè)輪子接觸地面面積2 cm2水箱容量0.5 L輪子數(shù)量4個(gè)蒸發(fā)量1 L/h電源線長(zhǎng)度1.2 m（1）向水箱的水中再加入一些碎冰，可降低水溫，使吹出的風(fēng)比只有水時(shí)更涼爽。加冰可降低水溫的原因有  。 （2）人在運(yùn)動(dòng)后大量出汗，對(duì)著空調(diào)扇吹，很容易感冒。此時(shí)，在腦干調(diào)節(jié)下，皮膚血管收縮，血流量減少，皮膚溫度下降，散熱量，從而維持人體體溫恒定。 （3）小科閱讀參數(shù)表發(fā)現(xiàn)，該空調(diào)扇比較省電。請(qǐng)計(jì)算該空調(diào)扇正常工作10 h消耗的電能。（4）計(jì)算水箱加滿水時(shí)該空調(diào)扇對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。（5）該空調(diào)扇底座安裝了萬向輪，方便移動(dòng)。但在其他設(shè)計(jì)上仍存在缺陷，為更方便用戶使用，請(qǐng)結(jié)合表中參數(shù)提出一條改進(jìn)建議：。 圖T4-1113.如圖T4-12所示是一款用鋰電池供電的平衡臺(tái)燈，懸掛在中間的兩個(gè)木質(zhì)小球是它的“開關(guān)”。使用時(shí)只需要將上下兩個(gè)小球靠近，兩小球就相互吸引，臺(tái)燈發(fā)光。圖丙為平衡臺(tái)燈參數(shù)：（1）若A球的內(nèi)置磁體下端為 N極，則B球內(nèi)置磁體上端為極。 （2）求平衡臺(tái)燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流。（3）給該臺(tái)燈充電時(shí)，充電器的輸出電壓為5 V、電流為2 A，充電效率為80%，則為用完電的臺(tái)燈充滿電至少需要多長(zhǎng)時(shí)間?額定功率：5 W額定電壓：5 V 光源類型：LED鋰電池輸出電壓：5 V鋰電池容量：4800 mA·h（注：以4800 mA的電流放電能工作1 h） 丙圖T4-1214.在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)由壓敏電阻控制的報(bào)警電路。如圖T4-13所示，電源電壓恒為18 V，電阻箱最大阻值為999.9 。報(bào)警器（電阻不計(jì)）通過的電流達(dá)到或超過10 mA會(huì)報(bào)警，超過20 mA會(huì)損壞。壓敏電阻Rx在壓力不超過800 N的前提下，其阻值隨壓力F的變化規(guī)律如下表所示。壓力F/N050100150200250300電阻Rx/580560540520500480460（1）為不損壞元件，報(bào)警電路允許消耗的最大功率是多少?（2）在壓敏電阻Rx所受壓力不超過800 N的前提下，報(bào)警電路所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得小于多少?（3）現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過200 N時(shí)，電路報(bào)警。按照下列步驟調(diào)試此報(bào)警電路：電路接通前，滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端；根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)將電阻箱調(diào)到一定的阻值，這一阻值為； 將開關(guān)向（填數(shù)字）端閉合，調(diào)節(jié)，直至； 保持，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警電路即可正常使用。 （4）對(duì)（3）中已調(diào)試好的報(bào)警電路，現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過700 N時(shí)，電路報(bào)警，若電源電壓可調(diào)，其他條件不變，則將電源電壓調(diào)為V即可。 圖T4-13類型三電路圖結(jié)合圖像類計(jì)算15.在如圖T4-14甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，R1、R2為定值電阻，燈L的伏安特性曲線（即電流隨兩端電壓的變化圖像）如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.26 A；當(dāng)開關(guān)S2、S3閉合，S1斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為1.25 A；當(dāng)開關(guān)S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2 A。（1）當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，5 min內(nèi)電路消耗的電能是多少?（2）當(dāng)開關(guān)S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，R2消耗的電功率是多大?圖T4-1416.“道路千萬條，安全第一條；行車不規(guī)范，親人兩行淚。”酒后不開車是每個(gè)司機(jī)必須遵守的交通法規(guī)。圖T4-15甲是酒精測(cè)試儀工作電路原理圖，電源電壓U=6 V；R1為氣敏電阻，它的阻值隨氣體中酒精含量的變化而變化，如圖乙所示。氣體中酒精含量大于0且小于80 mg/100 mL為酒駕，達(dá)到或者超過80 mg/100 mL為醉駕。使用前通過調(diào)零旋鈕（即滑動(dòng)變阻器R2的滑片）對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零，此時(shí)電壓表示數(shù)為U1=5 V，調(diào)零后R2的滑片位置保持不變。（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為U1=5 V時(shí)，求R1消耗的電功率。（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為U1=5 V時(shí)，求R2接入電路中的阻值。（3）某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)I1'=0.2 A，請(qǐng)通過計(jì)算，判斷此駕駛員屬于酒駕還是醉駕。圖T4-1517.洞庭湖區(qū)域盛產(chǎn)水稻，早稻收獲期恰逢長(zhǎng)江中下游梅雨季節(jié)。為解決早稻收獲后稻谷霉變問題，某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)稻谷烘干機(jī)。它的電路圖如圖T4-16甲所示，M為電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，R為濕敏電阻，其阻值能根據(jù)相對(duì)濕度（水蒸氣含量）的變化而改變，且能滿足實(shí)際需要。R0為10 的定值發(fā)熱電阻。（1）若鼓風(fēng)機(jī)的額定電壓為220 V，額定功率為440 W，鼓風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為多大?（2）當(dāng)相對(duì)濕度在40%80%范圍內(nèi)時(shí)，R的阻值隨相對(duì)濕度變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)相對(duì)濕度為70%時(shí)，試求發(fā)熱電阻R0的電功率為多大?圖T4-1618.如圖T4-17甲所示是某科技小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的恒溫箱電路圖，它包括工作電路和控制電路兩部分，用于獲得高于室溫、控制在一定范圍內(nèi)的“恒溫”。工作電路中的加熱器正常工作時(shí)的電功率為1.0 kW；控制電路中的電阻R'為滑動(dòng)變阻器，R為置于恒溫箱內(nèi)的熱敏電阻，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，電磁繼電器的電阻R0為10 。當(dāng)控制電路的電流達(dá)到0.04 A時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸合；當(dāng)控制電路中的電流減小到0.024 A時(shí)，銜鐵被釋放。則：（1）正常工作時(shí)，加熱器的電阻值是多少?（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R'為390 時(shí)，恒溫箱內(nèi)可獲得的最高溫度為150 。如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50 ，那么R'的阻值為多大?圖T4-1719.現(xiàn)有規(guī)格分別為“6 V3 W”和“6 V6 W”兩個(gè)小燈泡L1、L2，已知它們的U-I圖像如圖T4-18所示。（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而（選填“增大”“減小”或“不變”）。 （2）若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源兩端，電源電壓調(diào)節(jié)為6 V，通電5 min，則兩燈泡消耗的總電能為多少?（3）若將L1、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源兩端，調(diào)節(jié)電源電壓，在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值是多少?圖T4-1820.如圖T4-19（a）所示電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4 V0.5 A”字樣，電流表量程為00.6 A，電壓表量程為03 V，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20 。只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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。（1）求小燈泡的額定功率。（2）求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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，通過小燈泡L的電流與其兩端電壓的關(guān)系圖像如圖（c）所示，在保證各元件安全工作的情況下，求滑動(dòng)變阻器R1允許接入電路的取值范圍。圖T4-1921.某科技小組探究如圖T4-20甲所示電路中的滑動(dòng)變阻器R的電功率P與電流表A的示數(shù)I之間的變化關(guān)系，得到P與I之間的關(guān)系如圖乙所示。圖甲中R0為定值電阻，電源電壓不變。求：（1）滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率。（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大。（3）滑動(dòng)變阻器兩端電壓UR與電流表示數(shù)I的關(guān)系式。圖T4-2022.一新款節(jié)能電燉鍋如圖T4-21甲所示，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如圖乙所示（設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變）。（1）求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（2）在用電高峰期，關(guān)掉家中的其他電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有“1800 r/（kW·h）”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤在121 s內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓。（3）電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到50 時(shí)開始計(jì)時(shí)，繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示。結(jié)合所給信息，通過計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。圖T4-21【參考答案】1.解：（1）由電路圖可知，電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，則由歐姆定律可知，此時(shí)電阻R1兩端的電壓U1=IR1=0.3 A×5 =1.5 V。（2）由題意可知，不損壞電路元件時(shí)的最大電流I大=1 A，根據(jù)歐姆定律可知，電路最小總電阻R總=UI大=6V1 A=6 ，則由串聯(lián)電路電阻關(guān)系可知，滑動(dòng)變阻器R2接入電路的最小阻值R2min=R總-R1=6 -5 =1 。2.解：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。由P=UI=U2R可得，燈泡的電阻RL=UL2PL=（5 V）22.5 W=10 ，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的位置時(shí)，其接入電路的電阻最大，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電阻等于各分電阻之和，則此時(shí)通過燈泡的電流I=URL+R滑=6V10 +20 =0.2 A；當(dāng)電壓表的示數(shù)UL'=3 V時(shí)，通過燈泡的電流I'=UL'RL=3 V10 =0.3 A，因電流表的量程為00.6 A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1 A，所以，電路中的最大電流I大=I'=0.3 A，此時(shí)電路消耗的電功率最大，則最大電功率P大=UI大=6 V×0.3 A=1.8 W。3.解：（1）由圖知，當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí)，電路為L(zhǎng)2的簡(jiǎn)單電路，因?yàn)長(zhǎng)2正常發(fā)光，所以電源電壓U=U額2=3 V。（2）由P=U2R可得燈泡L1的電阻R1=U額12P額1=（6V）26 W=6 。（3）由圖知，當(dāng)S、S1都閉合時(shí)，L1、L2并聯(lián)，通過L1的電流I1=UR1=3V6 =0.5 A，此時(shí)L2仍然正常發(fā)光，通過L2的電流I2=P額2U額2=2.7W3 V=0.9 A，干路電流I=I1+I2=0.5 A+0.9 A=1.4 A，10 s內(nèi)電流做的總功W=UIt=3 V×1.4 A×10 s=42 J。4.解：（1）由圖甲知，電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)，電流表A1測(cè)通過電阻R1的電流，電流表A測(cè)量電路的總電流，圖乙中，電流表A1的量程為03 A，示數(shù)為2 A，則電阻R1兩端的電壓U1=I1R1=2 A×5 =10 V，并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，均等于電源電壓，則電源電壓U=U1=10 V。（2）因?yàn)閮呻娏鞅淼囊?guī)格相同，則電流表A的量程也為03 A，所以總電流最大為3 A，通過R1的電流為2 A，由于并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以，通過滑動(dòng)變阻器R2的最大電流為I2大=I總大-I1=3 A-2 A=1 A，則滑動(dòng)變阻器R2連入電路的最小阻值為R2小=U2I2大=UI2大=10 V1 A=10 。5.解：（1）電熱水壺的額定電流I=PU=1000W220V4.5 A。（2）電熱水壺靜止放在水平桌面上對(duì)桌面的壓強(qiáng)p=FS=GS=mgS=0.6kg×10N/kg0.02m2=300 Pa。（3）水至少吸收熱量Q=c水mt=4.2×103 J/（kg·）×1 kg×（100 -20 ）=3.36×105 J。（4）需要的時(shí)間t=WP=QP=3.36×105 J1000W=336 s。6.解：（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，此電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U額=220 V，額定功率為P額=44 W，根據(jù)P=UI可知額定電流I額=P額U額=44W220V=0.2 A。（2）根據(jù)W=UIt可知此電動(dòng)機(jī)正常工作10 min所消耗的電能為W=U額I額t=220 V×0.2 A×10×60 s=26400 J；根據(jù)焦耳定律可知線圈電阻消耗的能量為Q=I額2Rt=（0.2 A）2×100 ×10×60 s=2400 J，由電能轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能W機(jī)=W-Q=26400 J-2400 J=24000 J。7.解：（1）當(dāng)閉合開關(guān)S、S1，電熱絲R1和R2并聯(lián)，此時(shí)為高溫?fù)?；?dāng)斷開S1只有R1單獨(dú)工作時(shí)，為低溫?fù)?，則煮飯時(shí)通過R1的電流I1=P低U=440W220V=2 A。（2）R2的電功率P2=P高-P低=1100 W-440 W=660 W，則由P=U2R可知，電熱絲R2阻值R2=U2P2=（220V）2660W73.3 。（3）30 min內(nèi)R1一直工作，R1消耗的電能W1=P低t=0.44 kW×0.5 h=0.22 kW·h。R2消耗的電能W2=W總-W1=0.44 kW·h-0.22 kW·h=0.22 kW·h。8.解：（1）當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1、S3斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則總電阻R串=R1+R2=20 +30 =50 ，此時(shí)電路中的電流I=UR串=10V50 =0.2 A。（2）當(dāng)S3斷開，S1、S2閉合時(shí)，電阻R1短路，只有R2連入電路，則通電5 min電路消耗的電能W2=U2R2t=（10 V）230 ×5×60 s=1000 J。（3）當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最大，根據(jù)P=U2R可知此時(shí)總功率最小，最小總功率為P最小=U2R串=（10 V）250 =2 W；當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻最小，根據(jù)P=U2R可知此時(shí)總功率最大，此時(shí)的總電阻R并=R1R2R1+R2=20 ×30 20 +30 =12 ，則電路最大總功率P最大=U2R并=（10 V）212 =253 W，所以P最大P最小=253 W2 W=256。9.解：（1）該飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，正常工作3 min，飲水機(jī)消耗的電能為W=P加t時(shí)=1000 W×3×60 s=1.8×105 J，根據(jù)=Q吸W，水能夠吸收的熱量為Q吸=W=80%×1.8×105 J=1.44×105 J；若將0.5 kg的水從20 加熱至沸騰（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），實(shí)際需要吸收的熱量為Q1吸=c水m（t-t0）=4.2×103 J/（kg·）×0.5 kg×（100 -20 ）=1.68×105 J；因Q1吸>Q吸，所以該飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，正常工作3 min，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下不能把0.5 kg的水從20 加熱至沸騰。（2）當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，只有R1連入電路，所以R1的阻值為R1=U2P加=（220V）21000W=48.4 ，當(dāng)飲水機(jī)保溫時(shí)，電路中的電流為I保=P保U=22W220V=0.1 A，則飲水機(jī)處于正常保溫工作時(shí)，R1實(shí)際消耗的電功率為P1=I保2R1=（0.1 A）2×48.4 =0.484 W。10.解：（1）AD（2）當(dāng)油箱加滿油時(shí)，滑片剛好在A處，則此時(shí)相當(dāng)于R2的簡(jiǎn)單電路，電路中電流達(dá)到最大，為0.6 A，則電阻R2的阻值R2=UImax=6V0.6A=10 。（3）由圖可知，滑動(dòng)變阻器R1與電阻R2串聯(lián)，在滑片滑動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率P1=I2R1=UR1+R22R1=U2R1（R1+R2）2=U2R1（R1-R2）2+4R1R2=U2（R1-R2）2R1+4R2，可知，當(dāng)R1=R2=10 時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率P1有最大值，則最大值P1大=U24R2=（6V）24×10=0.9 W。11.解：（1）電流和時(shí)間的乘積。（2）由W=UIt結(jié)合題意可得：U1I1t1=U2I2t2·，代入數(shù)值可得3.7 V×4.2 A×3600 s=5 V×4 A×t2×90%，解得t2=3108 s。（3）用超級(jí)快充充電時(shí)電流較大，線做得粗一些可以減小導(dǎo)線的電阻，在相同時(shí)間里讓導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的發(fā)熱量不致太大，從而更安全。12.解：（1）水箱中的冰熔化吸收水的熱量，使水的溫度降低；冰熔化后，冰水混合物的溫度低于原來水的溫度，兩者之間存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，水的溫度進(jìn)一步下降（2）減少（3）由P=Wt可得，該空調(diào)扇正常工作10 h消耗的電能W=Pt=50×10-3 kW×10 h=0.5 kW·h。（4）根據(jù)=mV知，加滿水時(shí)水箱中水的質(zhì)量m水=水V=1.0×103 kg/m3×0.5×10-3m3=0.5 kg，空調(diào)扇對(duì)水平地面的壓力等于水和空調(diào)扇的總重力，即F=G總=m總g=（m水+m機(jī)）g=（0.5 kg+7.5 kg）×10 N/kg=80 N，空調(diào)扇對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p=FS=80N2×10-4 m2×4=1×105 Pa。（5）可以加大水箱的容積，避免頻繁加水（或需要加長(zhǎng)電源線，方便距離遠(yuǎn)些使用）13.解：（1）S（2）由圖丙中參數(shù)及P=UI可知，平衡臺(tái)燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流I=PU=5W5 V=1 A。（3）由圖丙中參數(shù)及W=UIt可知，該臺(tái)燈充滿電時(shí)儲(chǔ)存的電能為W=UIt=UQ=5 V×4.8 A×3600 s=86400 J，由=WW輸出可得，充電器輸出的電能W輸出=W=86400 J80%=108000 J，為用完電的臺(tái)燈充滿電至少需要的時(shí)間t=W輸出U'I'=10800 J5 V×2 A=10800 s=3 h。14.解：（1）由題知，電源電壓為18 V，電路中最大電流為20 mA=0.02 A，則報(bào)警電路允許消耗的最大功率P最大=UI最大=18 V×0.02 A=0.36 W。（2）報(bào)警時(shí)電路中的最小電流是10 mA=0.01 A，由歐姆定律可得，此時(shí)報(bào)警電路的總電阻為R總=UI=18V0.01A=1800 ，由表格數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻受到的壓力每增加50 N，其電阻會(huì)減小20 ，則壓敏電阻受到的壓力為800 N時(shí)，其阻值為Rx=580 -800N50N×20 =260 ，所以，滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為R滑=R總-Rx=1800 -260 =1540 。（3）5002滑動(dòng)變阻器的滑片P報(bào)警器報(bào)警滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變（4）16解析 （3）由表格數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻受到的壓力達(dá)到200 N時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電阻值Rx'=500 ，則電阻箱應(yīng)調(diào)至500 。為使報(bào)警電路可正常使用，應(yīng)先讓電阻箱調(diào)到壓敏電阻達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)的電阻值500 ，再將開關(guān)向2端閉合（電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流為報(bào)警電流0.01 A，報(bào)警器報(bào)警。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑'=R總-Rx'=1800 -500 =1300 。保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變，將開關(guān)向1端閉合，壓敏電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電路即可正常報(bào)警。（4）對(duì)（3）中已調(diào)試好的報(bào)警電路，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻不變，即R滑'=1300 ，因壓敏電阻受到的壓力每增加50 N，其電阻會(huì)減小20 ，則壓敏電阻受到的壓力為700 N時(shí)，其阻值為Rx=580 -700N50 N×20 =300 ，此時(shí)電路的總電阻R總'=R滑'+Rx=1300 +300 =1600 ，此時(shí)電源電壓應(yīng)為U'=IR總'=0.01 A×1600 =16 V。15.解：（1）由題意知，當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，定值電阻R1和R2被短路，只有燈L和電流表接入電路，此時(shí)電流表示數(shù)即電路中電流I1=0.26 A，由圖乙可知此時(shí)燈L兩端電壓為5 V，即電源電壓U=5 V。則5 min內(nèi)電路消耗的電能W=UI1t=5 V×0.26 A×300 s=390 J。（2）當(dāng)開關(guān)S2、S3閉合，S1斷開時(shí)，只有R1和電流表接入電路，此時(shí)電流表示數(shù)即電路中電流I2=1.25 A，由歐姆定律得電阻R1的阻值R1=UI2=5V1.25A=4 ；當(dāng)開關(guān)S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，R1、R2和燈L串聯(lián)，此時(shí)電路中電流為I3=0.2 A，由圖乙可知，此時(shí)電燈L兩端電壓UL=3 V，R1兩端電壓U1=I3R1=0.2 A×4 =0.8 V，則R2兩端電壓U2=U-UL-U1=5 V-3 V-0.8 V=1.2 V，R2消耗的電功率P2=U2I3=1.2 V×0.2 A=0.24 W。16.解：（1）由圖甲可知，氣敏電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端電壓。由圖乙可知，當(dāng)氣體中酒精含量為0時(shí)，R1的阻值為50 ，當(dāng)電壓表示數(shù)為5 V時(shí)，R1消耗的電功率P=U12R1=（5V）250=0.5 W。（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為5 V時(shí)，通過R1的電流I1=U1R1=5V50=0.1 A，因?yàn)镽2與R1串聯(lián)，所以通過R2的電流為I2=I1=0.1 A，R2兩端的電壓為U2=U總-U1=6 V-5 V=1 V，R2接入電路中的阻值R2=U2I2=1V0.1A=10 。（3）當(dāng)電流表示數(shù)I1'=0.2 A時(shí)，由U=I1'（R1'+R2）得，此時(shí)氣敏電阻阻值R1'=UI1'-R2=6V0.2A-10 =20 ，由圖乙可知，R1的阻值隨氣體中酒精含量減小而增加，當(dāng)R1=10 時(shí)，氣體中酒精含量為80 mg/100 mL，則當(dāng)R1'=20 時(shí)，氣體中酒精含量大于0且小于80 mg/100 mL，故此駕駛員為酒駕。17.解：（1）由P=UI可得，鼓風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)的電流I=PU=440W220V=2 A。（2）由圖甲可知，鼓風(fēng)機(jī)與兩電阻R與R0并聯(lián)，電阻R與R0串聯(lián)在同一條支路中。如圖乙所示，當(dāng)相對(duì)濕度為70%時(shí)，濕敏電阻R的阻值為R=1 ，電阻R與R0支路中的電流I'=UR+R0=220V1+10=20 A，發(fā)熱電阻R0的電功率為P0=I'2R0=（20 A）2×10 =4000 W。18.解：（1）由P=U2R得，加熱器正常工作時(shí)的電阻值R=U2P=（220V）21000W=48.4 。（2）由圖乙可知，最高溫度為150 時(shí)，熱敏電阻阻值R1=200 ，控制電路電流I1=0.04 A，由歐姆定律得，控制電路電源電壓U=I1（R0+R'+R1）=0.04 A×（10 +390 +200 ）=24 V。將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50 時(shí)，熱敏電阻阻值R2=900 ，控制電路電流I2=0.024 A，控制電路總電阻R總=UI2=24V0.024A=1000 ，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路電阻R=R總-R0-R2=1000 -10 -900 =90 。19.解：（1）增大（2）若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源兩端，電源電壓調(diào)節(jié)為6 V，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，兩燈兩端的電壓均為6 V，由題圖知，此時(shí)通過兩燈泡的電流分別為0.5 A和1 A，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，干路電流為I=I1+I2=0.5 A+1 A=1.5 A，通電5 min，則兩燈泡消耗的總電能為W=UIt=6 V×1.5 A×5×60 s=2700 J。（3）燈L1的額定電流為IL1=P1U1=3W6V=0.5 A；燈L2的額定電流為IL2=P2U2=6W6V=1 A。根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中的最大電流為I大=IL1=0.5 A，燈L1正常發(fā)光，其實(shí)際功率為P1=P額1=3 W；由圖知，此時(shí)燈L2兩端的電壓為U2'=2 V，故其實(shí)際功率為P2=U2'I大=2 V×0.5 A=1 W，燈L1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值P大=P1+P2=3 W+1 W=4 W。20.解：（1）由題中數(shù)據(jù)知，小燈泡的額定功率P額=U額I額=4 V×0.5 A=2 W。（2）只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，定值電阻R2和滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓U=U1+IR2，在圖（b）中取兩組數(shù)據(jù)代入公式，可得：U=3.0 V+0.2 A×R2，U=1.0 V+0.4 A×R2，聯(lián)立解得，電源電壓U=5 V，定值電阻R2=10 。（3）只閉合開關(guān)S和S2，燈泡L和滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓，電流表測(cè)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3 V時(shí)，R1接入電路的電阻最大，此時(shí)小燈泡兩端電壓為UL=U-U1大=5 V-3 V=2 V，由圖（c）可知此時(shí)電路中電流最小，為I最小=0.4 A，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(shí)的電流I額=0.5 A<0.6 A（電流表安全），則此時(shí)電路中電流最大，燈泡兩端的電壓為4 V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U1小=U-U額=5 V-4 V=1 V，則R1接入電路的最小電阻R1小=U1小I額=1V0.5A=2 ，所以R1允許接入電路的取值范圍是27.5 。21.解：（1）由圖乙可知，滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為4 W。（2）由圖甲知，電阻R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，由圖乙知，當(dāng)電流表示數(shù)為I1=1 A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，P最大=4 W，由P=I2R得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R=P最大I2=4W（1 A）2=4 。（3）由圖乙知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí)，電路中的電流最大I2=2 A，電源電壓U=I2R0=2 A×R0；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4 時(shí)，電路中的電流為I1=1 A，電源電壓U=I1（R0+R）=1 A×（R0+4 ）；電源電壓不變，則有2 A×R0=1 A×（R0+4 ），解得：R0=4 。將R0=4 代入式可解得，電源電壓U=8 V。由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器兩端電壓與電流表示數(shù)I的關(guān)系式為UR=U-IR0=8 V-4 ×I。22.解：（1）由P=UI可得，電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流I=P高U=600W220V2.7 A。（2）由題意知，該電燉鍋在此段時(shí)間內(nèi)消耗的電能W=20r1800r/（kW·h）=190 kW·h=4×104 J，則電燉鍋實(shí)際功率P實(shí)=Wt=4×104 J121s=40000121 W，由P=U2R及圖乙信息可知，中溫?fù)鯐r(shí)，電燉鍋的電阻R=U2P中=（220V）2400W=121 ，則由P=U2R可得此時(shí)實(shí)際電壓U實(shí)=P實(shí)R=40000121 W×121=200 V。（3）由圖丙可知，當(dāng)都將水從50 加熱到相同的溫度58 時(shí)，高溫?fù)跛脮r(shí)間t高=6min×（58-50）70-50=2.4 min=144 s，低溫?fù)跛脮r(shí)間t低=9 min=540 s。則消耗的電能分別為W高=P高t高=600 W×144 s=8.64×104 J，W低=P低t低=200 W×540 s=1.08×105 J。W高<W低，則高溫?fù)醺?jié)能。（其他解法合理即可）30 / 30