期末基础训练(第15章电能与电功率计算题) 2021-2022学年度沪粤版九年级物理上册（有简单答案）

期末基础训练(15章电能与电功率计算题)
1．一电水壶在某次使用过程中，300 s内把1.2 kg的水从25 ℃加热到100 ℃，消耗了电能4.2×105 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求：
（1）水吸收的热量；
（2）电水壶的电功率；
（3）电水壶效率。
2．如图所示电路中，电阻R1的阻值为2 Ω，当开关闭合后，电压表V1的示数为1 V，V2的示数为2 V。求：
（1）电源两端的电压；
（2）通过R1的电流和R2的阻值；
（3）R1在1 min内产生的热量。
3．如图，电源电压恒定，灯泡L1上标有“3 V　3 W”字样，灯泡L2上标有“6 V　3 W”字样，灯丝电阻均保持不变。只闭合开关S，L1正常发光。
（1）求L1正常发光时的电流；
（2）求L2的电阻；
（3）再闭合S1，求此时电流表的示数。
4．在综合实践活动课上，小刚设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样， 当滑动变阻器R2的滑片P移至某一位置时，闭合开关，小灯泡正常发光，电压表示数为2V ；当滑动变阻器R2的滑片P移至b端时，闭合开关，电流表示数为0.4A，电压表示数为4.8V（假设灯丝电阻不受温度影响）。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）滑动变阻器R2的滑片P在b端时，闭合开关，灯泡L的实际功率；
（4）电源电压。
5．如图所示电路，已知电源电压为3V，R1的阻值为1Ω，R2的阻值为2Ω，R3的阻值为3Ω。求：
（1）S1、S2都闭合时电流表的示数；
（2）S1、S2都断开时电路的总功率。
6．如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清．从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为110Ω（设电阻丝阻值恒定不变），中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路．把电饭煲接在正常的家庭电路中使用．求：
定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 高档 900W
中档
低档
（1）当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？
（2）若使用高档，如图所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用电饭煲，电能表转盘旋转90圈，则工作多长时间？
（3）晚上，由于是用电高峰期，加热效率为80%，如果利用高档功率把2kg的水从20℃加热到80℃需要847秒，则电路两端实际电压为多少？
7．学习电学知识后，爱动手的小明同学用小灯泡（螺旋套上标有“2.5V 0.25A”的字样）和滑动变阻器等器材自制了一盏可调节亮度的微型台灯，电路图如图所示。通过计算回答（不考虑灯泡发光时温度对灯丝电阻的影响）：
（1）小灯泡灯丝的电阻是多少？
（2）小灯泡正常发光1min消耗多少电能？
（3）当通过该灯电流为0.2 A时，10 s内电流通过灯丝产生多少热量？
8．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
（1）电源两端电压；
（2）通电1min电阻丝R1产生的热量。
9．某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变），某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能；
（2）R2的阻值。
10．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=48.4Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103°C时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220 V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10 min，S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1 min内转过5转。求：
(1)加热状态时，此时电饭锅的功率？电饭锅工作10min所消耗的电能；
(2)保温时的功率是多大？R2的阻值；
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率。
11．如图甲是一种新型电辅式太阳能热水器，可以在天气差、吸热功率小的情况下，启动电热管对水加热补偿，如表是其铭牌上的一组主要技术参数（吸热功率是指在阳光照射下，集热管每秒钟吸收的太阳辐射的能量）。图乙是热水器储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/kW 额定电压/V 电热管额定功率/kW
160 2 1～2 220 2
(1)若只采用电加热的方式，将储水箱中25kg的水由20oC加热到40oC，正常需通电多长时间？
(2)若冬季集热管平均吸热功率1250W，热水器的效率为56%，白天阳光照射8h，那么有多少焦耳太阳能转化为水的内能？
(3)为了保证电流表的安全，水箱中的水深最多为多少米？此时R0的功率是多少？
12．如图所示的电路中，电源电压为，小灯泡标有“”字样，为定值电阻，闭合开关后，小灯泡恰好正常发光，通过计算回答：
(1)小灯泡的额定电流是多少？
(2)定值电阻的阻值是多少？
(3)在内定值电阻产生的热量是多少？
13．如图甲，当开关S1和S2都闭合时，额定电压为2V的小灯泡刚好正常发光，图乙为灯泡和定值电阻的伏安图象，求：
(1)此时电流表的示数；
(2)定值电阻工作1min所消耗的电能；
(3)电路的总功率。
14．冬季，小明利用电能表（规格如图甲所示）和秒表，测量家中标有“220V 1210W”的电暖器的实际功率，他的做法是：断开家中其它用电器的控制开关，单独闭合电暖器的控制开关，测得电能表的转盘在1min内转过30转。电暖器的电阻不变，问：
(1)电暖器的实际功率为多少？
(2)电暖器两端的实际电压是多少？
(3)图乙所示是小明家的供电线路图，供电站输出的电压是220V，已知输电导线每千米的电阻为0.5Ω，则供电站与小明家的距离是多少千米？
15．如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V 6W”的字样，其电流随电压变化的曲线如图乙。当只闭开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，小灯泡L的实际功率为3.2W，求：
(1)小灯泡L正常发光时的电阻；
(2)电源电压；
(3)只闭合开关S、S2，100s内电流通过产生的最少热量。
16．电饭锅是家庭常用的电器，它既有加热功能，又有保温功能。图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图。是一个磁钢式开关，可以实现通断电自动控制，和均为加热电阻。把电饭锅接入220V的家庭电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
(1)电阻的阻值；
(2)电饭锅在20~30min内产生的热量。
17．图示电路中，电源电压，内阻不计，小灯泡L标有“2V 0.4W”字样，R为定值电阻。只闭合开关，小灯泡L正常发光；只闭合开关，电动机不转动，电流表示数；只闭合开关、，电动机正常工作，电流表示数。已知电动机工作时消耗的电能转化为线圈电阻产生的电热和输出的机械能，求：
(1)定值电阻R的阻值；
(2)电动机线圈电阻；
(3)电动机正常工作时对外输出的机械功率。
18．小华家买了一个家用电吹风如图甲，其简化电路如图乙所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
(1)当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？
(2)电热丝工作时的电阻是多大？
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？
19．学了电学知识之后，学校实验创新小组自制了一款电烘箱，等效电路如图所示，当接入家庭电路正常工作时，通过电阻丝的电流为5.5A，每分钟可产生7.26×104J的热量。小明想用标着“3000revs/（kW.h）”的电能表（测量精确度不受电压高低影响）来测量电烘箱的实际功率：只把电烘箱接入电路正常工作，36s内电能表的转盘转了30转。（电烘箱电阻保持不变）
(1)电烘箱电阻丝的电阻是多少？
(2)用电能表测得电烘箱的实际功率是多少W？
(3)经检测电烘箱的实际功率低是因为此时实际电压低于额定电压，请帮小明求出此时电路中的实际电压是多少V？
20．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“2.5V 0.75W”的字样，R1、R2为定值电阻，其中R1=25Ω，R2=35Ω，当S1、S2都断开时，小灯泡正常发光。(忽略温度对电阻的影响)求：
(1)电源电压
(2)当S1闭合，S2断开时，求电流表示数的大小 （结果保留小数点后两位）
(3)当S1、S2都闭合时，求整个电路通电210s产生的热量。
答案
1．（1）3.78×105 J；（2）1400 W；（3）90% 2．（1）3 V；（2）0.5 A；4 Ω；（3）60 J
3．（1）1 A；（2）12 Ω；（3）1.25 A 4．（1）12Ω；（2）12Ω；（3）1.92W；（4）16V
5．（1）；（2） 6．（1）220W；（2）600s；（3）200V
7．（1）10Ω；（2）37.5J；（3）4J 8．(1)6V；(2)48J 9．（1）174240J；（2）110Ω
10．(1)1000W，6×105J；(2)100W，435.6Ω；(3)810W
11．(1)1050s；(2)2.016×107J；(3)0.8m，3.6W 12．(1)；(2)；(3)
13．(1)0.7A；(2)24J；(3)1.4W 14．(1)1000W；(2)200V；(3)4km
15．(1)6；(2)12V；(3)320J 16．(1)220Ω；(2)1.32×105J 17．(1)；(2)
18．(1) AB，4.5A；(2) 55Ω；(3) 450J 19．(1)40Ω；(2)1000W；(3)200V
20．(1)13V；(2)0.37A；(3)2433.6J