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（Word版含答案）

第十八章 专题训练 电功率综合计算
1．在如图甲所示的电路中，电源电压U=6V保持不变，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。当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处。移动R1的滑片，当R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为2V；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为3V。电流表的量程为0~3A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V。
（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，求电路消耗的总功率的最大值和最小值。
2．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
3．如图所示电路中电源电压保持不变，灯泡标有“20V 40W”字样，灯丝电阻不随温度改变，R1阻值为20Ω，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~24V。求：
（1）灯丝电阻RL；
（2）只闭合开关S、S1，电流表示数为1A，电源电压U是多少？
（3）只闭合开关S、S2，在电路安全的前提下，灯泡实际功率的取值范围是多少？
4．如图所示的电路，电源电压不变，R为滑动变阻器，L1的规格“10V W”（ 表示示数不清），L2的规格“12V 12W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）电流表用大量程，闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，灯泡L2正常发光，电流表的示数如图乙所示，则电源电压是多少？
（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？
（3）只闭合开关S，当滑动变阻器移动到某一个位置时，灯泡L1正常发光，电流表的示数如图丙所示，则L1的额定功率是多少？
5．如图所示，这是某品牌电饭锅简化电路图，其部分技术参数如表所示。R1、R2为发热电阻，且R1=R2，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”“保温挡”、“加热挡”之间的转换。（ρ水=1.0×103kg/m3）
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 ？
最大容积 1.5L
（1）电阻R1的阻值是多少？
（2）电饭锅处于保温挡时的发热功率是多少？
（3）某次使用装满水的电饭锅工作10min，在1标准大气压下将水从23℃加热至沸腾，求电饭锅的加热效率。
6．如图甲所示，灯泡的额定电压为6V，灯泡的I—U关系如图乙所示；电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A，变阻器R2的最大阻值为100Ω。只闭合开关S2，滑片滑到某处时，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.4A，定值电阻R1消耗的功率为2.8W。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）R1的阻值及电源电压；
7．下表为一台电烤箱铭牌，其内部简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。
XX牌电烤箱
正常工作电压 220V
正常工作电功率 高温挡 1100W
低温挡 440W
电源频率 50HZ
求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min产生的热量。
（2）R1、R2的电阻值。
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电阻R1的电功率。
8．学校教师办公室常用电热水壶烧水，如图为某品牌电热水壶及其铭牌，用电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，用时7min。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1000W
水壶容积 1.0L
加热方式 底盘加热
（1）该水壶正常工作7min消耗的电能是多少？
（2）电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
（3）该电热水壶正常工作时的加热效率是多少？
9．插电式电热饭盒（如图甲）其内部电路原理如乙图所示。R1、R2均为阻值不变的加热电阻，S2是能分别与a、b两触点相连的单刀双掷开关，通过改变开关S1、S2的状态可实现“高温档”“中温档”和“低温档”三个档位的自由切换。已知电热饭盒工作时的额定电压为220V，中温档功率为484W，低温档功率为242W，求：
（1）利用中温档加热时电流的大小；
（2）高温档的电功率大小；
（3）小开在午间用电高峰期时用电热饭盒的高温档对冷粥进行加热，将质量为0.5kg 的冷粥从10°C加热到60°C实际用时2分钟，已知粥的比热容c粥=3.84×103J/（kg·°C），不计热量损失，求午间用电高峰期电路中的实际电压大小。
10．图甲是一种新型家用电器﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数。其中R是主加热器，R0是保压加热器。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105。开关S自动与a、b断开，开始保压。现将5kg初温为的水加入电压力锅中，热量损耗不计，已知水的比热容为。求
额定电压（V） 220V
主加热器额定功率（W） 700W
保压加热器额定功率（W） 60W
保压温度（） 105
最大盛水量（kg） 6kg
（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻？
（2）电压力锅多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能？
11．如图甲所示，是小一同学设计的一款称重仪，电源电压为4.5V保持不变，，电压表量程为0~3V，滑片P只能在长为30cm的粗细均匀的电阻丝上自由滑动，不计摩擦；阻值不计的金属弹簧伸长量与挂钩受到的拉力大小的关系如图乙所示，当挂钩上未挂物体时滑片P在的最上端；小一在挂钩处挂上一个置于水平地面上的重力为20N的物块M，闭合开关S，经过测算把电压表盘改装为重力显示表盘。求：
（1）当挂钩上未挂物体时，求电路中的电流；
（2）当电压表示数为1.5V时，求电阻的功率；
（3）当M被吊离地面时，电压表的示数为3V，在电路安全情况下要使称重仪达到最大称量，若只能更换，求的最小阻值。
12．某同学设计如图甲具有高、低温两挡调节功能的电加热器，电路由电阻R1、R2和两个开关组成，R1=44Ω，只闭合S2时，电路中电流为2.5A，所用电源为家庭电路电源。求：
（1）电阻丝R2的阻值；
（2）高温档的功率与低温挡的功率之比；
（3）请利用上述器材按照要求对电路进行改装，在图乙虚线框中画出内部改装电路图，要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件（有计算过程）
①具备高、低温两挡调节功能；
②在家庭电路电压下工作，用高温挡给4kg的水加热14min，可使水温升高55℃。（电加热器消耗的电能全部转化为水的内能，c水=4.2×103J/(kg ℃)）
参考答案
1．（1）12Ω；（2）0~7.5Ω；（3）5.4W，1.2W
2．（1）2A；（2）40Ω；（3）200V
3．（1）10Ω；（2）30V；（3）3.6W~10W
4．（1）12V；（2）48Ω；（3）5W
5．（1）；（2）；（3）
6．（1）3W；（2）17.5Ω，17V
7．（1）6.6×105J；（2）44Ω，66Ω；（3）176W
8．（1）4.2×105J；（2）3.36×105J；（3）80％
9．（1）2.2A；（2）968W；（3）200V
10．（1）；（2）；（3）
11．（1）0.15A；（2）0.15W；（3）45Ω
12．（1）88Ω；（2）3∶1