第十五章电功和电热专题训练电功和电热综合计算2021—2022学年苏科版九年级物理下册（Word版含答案）

第十五章 专题训练 电功和电热综合计算
1．如图所示，是一个简化的电冰箱电路图，其中M是压缩机用的电动机，L是电冰箱内的照明灯泡。当打开冰箱门时门控开关S1闭合，照明灯“220V·22W”正常发光；当温度达到一定值时温控开关S2自动闭合，此时通过电动机的电流为1A。通过计算回答：
（1）此照明灯正常发光时的电流多大？
（2）此照明灯正常发光时的电阻多大？
（3）此电冰箱的电动机和照明灯同时正常工作1min，共消耗多少电能？
2．将一只“220V　484W”的浴霸灯泡L接在家庭电路中，可正常发光，如图甲所示。若用输电线把该灯泡由家引到较远的地方，由于导线电阻r的影响，灯泡亮度变暗，将其单独接在电路中，如图乙所示，发现电能表铝盘60s内转了11转，已知电能表规格为“220V；1500r/kW h”，不考虑灯丝电阻受温度影响，求：
（1）该浴霸灯泡L的电阻；
（2）图乙中电能表铝盘转11转消耗的电能；
（3）图乙中浴霸灯泡L的实际功率。
3．图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，R1、R2为发热体。该电熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制。
（1）求R1和R2的阻值；
（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能1.32×105J，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间。
4．如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，其中R1=30Ω，R2=20Ω。小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，电源电压U=60V。
（1）把M接A，N接B，闭合开关S，求电流表的示数；
（2）把M接B，N接C，闭合开关S，求电流表的示数；
（3）先用导线把B、C连接，然后将M接A、N接B，闭合开关S，求电路的总功率。
5．如图小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10 V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1＝20 Ω、R2＝30 Ω。请计算：
（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的总电阻；
（2）S2断开，S1、S3闭合时，电路中的总电流；（保留两位小数）
（3）S3断开，S1、S2闭合时，通电5 min电路消耗的电能。
6．王瑞同学学习了电功率知识后，回家观察家用电器的功率，完成实践性作业。该同学发现家里的电炖锅能通过手机软件远程设定预约加热模式，自动实现预热、加热和保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现保温功率为250W，低挡预热功率和高挡加热功率信息因污渍看不清楚。该同学利用所学知识测高挡加热功率，断开家中其它所有用电器，只接电炖锅在电路中煲汤，记下在高挡加热过程中标有2400revs/（kW h）字样的电能表的转盘在5min内转了250圈。图乙所示是本次使用电炖锅煲汤工作3.5h的P﹣t图象。图甲为智能电炖锅电路原理图，R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）电炖锅的高挡加热功率。
（2）R1、R2的阻值。
（3）本次使用电炖锅工作3.5h煲汤消耗的电能。
　　
7．如图所示，定值电阻R1与滑动变阻器R并联接入电路，电源电压恒为12V，R1的阻值为12Ω，R的最大阻值为40Ω。闭合开关，移动R的滑片，使电流表示数为1.5A。求：
（1）电路总电阻；
（2）流过R的电流大小；
（3）再次移动滑片，使电路总电功率最小，工作10s，消耗的总电能。
8．某品牌电加热座椅垫内部电路如图所示，S接触“2”或“3”触点时，可实现低温挡或高温挡位调节，已知低温挡时R1的功率为4W，R2的功率为8W，R1、R2均为加热电阻。求：
（1）在低温挡工作时，电路中的电流；
（2）在低温挡工作时，5min电路消耗的总电能；
（3）高温挡的功率。
9．如图是某家用两挡位的电火锅的简化电路图，R1和R2均是发热电阻，R1的阻值为400Ω，R2的阻值为40Ω，开关接“a”时为高温挡，开关接“b”时为低温挡。试求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温挡的电功率是多少？
（3）高温挡工作5min，消耗的电能是多少？
10．如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，电源电压恒定不变，若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3A，求：
（1）电源电压多大？
（2）当S1和S2都断开时，R1两端的电压是多少？
（3）当S1和S2都闭合时，电路在10s内产生的热量是多少？
11．如图甲所示，电源电压为4V，当闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片移至a端（最左端）时，电流表的示数为0.2A，断开开关S1，电流表的示数变化了0.05A，小灯泡的I—U图像如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大值；
（2）当只闭合开关S时，小灯泡消耗的功率；
（3）当闭合开关S，断开开关S1时，为了保护电路的安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围？
12．如图甲所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为160Ω，只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为0.3A，只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于b点时变阻器R的阻值为16Ω，电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib，已知Ra∶R0 =12∶5。（灯丝电阻不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压；（提示：分别对两种状态列方程，解方程组求解）
（3）只闭合S2时，电路消耗的最小功率。
参考答案：
1．（1）0.1A；（2）2200Ω；（3）1.452×104J
2．（1）；（2）；（3）400W
3．（1）96.8Ω，387.2Ω；（2）电熨斗在P1=100W下工作了420s，在P2=500W下工作了180s
4．（1）2A；（2）1.2A；（3）300W
5．（1）50 Ω；（2）0.83A；（3）1000 J
6．（1）；（2）193.6Ω，48.4Ω；（3）
7．（1）8Ω；（2）0.5A；（3）156J
8．（1）1A；（2）3600J；（3）36W
9．（1）0.5A；（2）1210W；（3）3.63105J
10．（1）9V；（2）2.25V；（3）67.5J
11．（1）20；（2）0.15W；（3）6~20
12．（1）12Ω；（2）20Ω；18V；（3）2.7W