第十八章电功率专题训练电功率综合计算2021—2022学年人教版九年级物理全一册（有答案）

第十八章 专题训练 电功率综合计算
1．如图所示是某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R2＝R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）加湿器处于低档位置时的发热功率；
（3）水箱装满3kg水时，加湿器处于高档位置且正常工作，使水温从20℃升高到70℃，若热效率为90%，则水吸收的热量是多少？需要加热多长时间？[水的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃）]
额定电压 220V
高档发热功率 400W
最大注水量 3kg
适用面积 20～40m2
2．如图甲所示，这是某品牌电饭锅简化电路图，和均为电热丝（阻值不随温度发生变化），为温控自动开关，使电饭锅处于加热或保温状态，电饭锅的额定电压为220V。某次煮饭时，该电饭锅正常工作，总功率P随时间t变化的图像如图乙所示。求：
（1）电饭锅处在加热状态时的电流；
（2）本次煮饭中电饭锅在内消耗的电能；
（3）电热丝的阻值。
3．在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器标有“201A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
（1）定值电阻的阻值。
（2）滑动变阻器的电功率。
（3）将和按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求图甲电路的最小电流与图乙电路干路中的最大电流的比值（需确保各电路元件安全）。
4．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω。当开关S闭合时电流表示数为0.6A，当开关S断开时电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值。
（3）电阻R1在开关断开、开关闭合的两种情况下消耗的电功率。
5．（1）如图所示为国庆70周年阅兵中首次亮相的ZTQ-15式轻型坦克，它能适应水网地带、山地、高原等环境恶劣地区作战。据网络消息，该型坦克重，每条履带与地面的接触面积约。求该轻型坦克对水平地面的压强。
（2）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个档位，“高温”档功率为，“低温”档功率为。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为，S为档位切换开关，和为电热丝。
当座椅垫处于“高温”档加热时，通过计算回答：
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝的阻值是多少欧？
③座椅垫工作产生的热量是多少焦？
　　
6．如图是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R2的阻值为44Ω；单独闭合开关S1时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W。求：
（1）R1阻值是多少？
（2）同时闭合开关S1、S2，R2的功率是多少？
（3）同时闭合开关S1、S2，电饭锅工作1min消耗多少电能？
7．如图所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜；使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下列表格是该防雾镜的相关数据；经测试获知，在﹣10℃环境下，使平面镜的平均温度升高40℃，需使电热膜正常工作400s，求在此过程中：
（1）镜面玻璃吸收的热量Q1；
（2）电热膜正常工作产生的热量Q2；
（3）电热膜给平面镜的加热效率η。
镜子面积S 110dm2
镜子质量m 1.1kg
额定电压U 220V
额定功率P0 1W/dm2
镜面玻璃比热容c 0.75×103J/（kg ℃）
8．如图所示，甲为电路的连接情况，R1＝15Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I﹣U图象，电源电压保持不变。当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P在b端，则电压表示数为6V。求：
（1）电源电压。
（2）滑动变阻器R2的最大阻值。
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电路的总功率。
9．如图甲所示的电路中，电源电压为18V恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，其I﹣U图像如图乙所示；电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A；求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）开关S、S2闭合，S1断开，当电压表示数为10V时，电阻R1的电功率；
（3）开关S、S1闭合，S2断开，为保护电路安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围。
10．在如图甲所示的电路中，电源电压U＝6V保持不变，R1=20Ω，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，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的最大值为30Ω。
（1）求小灯泡正常工作时的电阻；
（2）只闭合S3，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10s内电源消耗的最大电能和最小电能。
参考答案
1．（1）121Ω；（2）200W；（3）6.3×105J；1750s
2．（1）3A；（2）；（3）
3．（1）；（2）；（3）
4．（1）；（2）；（3）0.4W，3.6W
5．（1） ；（2）①；② ；③
6．（1）1210Ω；（2）1100W；（3）6.84×104J
7．（1）3.3×104J；（2）4.4×104J；（3）75%
8．（1）9V；（2）30Ω；（3）9.45W
9．（1）12Ω；（2）3.2W；（3）24Ω～37.5Ω
10．（1）；（2）；（3）10s内电源消耗的最大电能，最小电能