人教版九年级物理全一册 第十八章电功率专题训练电功率综合计算（有答案）

第十八章 专题训练 电功率综合计算
1．如图所示，电源电压为18V，小灯泡标有“6V 3.6W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），R1=30Ω，滑动变阻器R2的规格为“60Ω 1A”，电压表的量程为“0~15V”，电流表的量程为“0~0.6A”。求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）只闭合S1时，求小灯泡的实际功率；
（3）闭合S2、S3时，在保证各个电路元件安全的情况下，整个电路消耗电功率的变化范围。
2．如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡上标有“12V，6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0.2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）R1的阻值；
（3）只闭合开关S1，电路总功率的变化范围。
3．如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温 中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg 初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。
4．阿甘京多年前购入了一款家用电暖器，如图甲，该电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个挡位，其牌上的电路如图乙所示，电路图中扇形阴影部分表示一块金属片开关，电路中的1、2、3、4、5是触点，金属片通过旋转可以和相邻两触点良好接触。铭牌上的档位信息如表格丙所示，因长年使用，表格上有处数据已被磨掉，已知电暖器R1、R2、R3为加热电阻，且R1=2R3。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是多少？
（3）阿甘想了解凌晨点时家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他利用频闪记录仪记录到该电暖器在高温挡工作时，家里标有“”的电能表频闪灯在10min闪烁了1331次，则他家此时的实际电压是多少？
5．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。
6．如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻R0=10Ω，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样。开关S2为单刀双掷开关，电源和电流表的内阻不计，电流表的量程为“0-3A”。
（1）只闭合开关S1时，电流表示数I1=1A，求电源电压；
（2）在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数I2=1.5A，求滑动变阻器的最大阻值；
（3）当开关S1断开，开关S2接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率。
（4）在确保电路安全的情况下，求此电路的最大功率和最小功率。
7．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。
8．如图甲为新型电饭锅，它采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示，其中和均为电热丝，是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入电路中，在电饭锅工作的内，电路中总电流随时间变化的图象如图丙所示。求：
（1）和都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝的阻值；
（3）这内电饭锅产生的热量。
9．如图甲所示是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙所示。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。[已知：水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容 ]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电20s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时，3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际电功率是多少？
10．小红同学自制了一个卡通福娃，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“6V 3W”的红灯和“6V 6W”的绿灯及“18Ω 1.5A”的滑动变阻器等元件设计了如下电路。已知电源电压为6V，两灯电阻不随温度变化而变化。问：
（1）绿灯电阻为多少？
（2）S、S2闭合、S1断开，电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的电阻为多少？
（3）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？
11．南开中学物理科技小组设计了一个如图甲所示的电子身高测量仪，用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器，将电压表改装成身高显示仪，电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每1cm的阻值大小为0.1Ω，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~3A”，身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V，电流表示数为1A。求：
（1）该测量仪可测量的身高最小值h0；
（2）电源电压U和定值电阻R0的大小；
（3）科技小组成员在调试身高测量仪的过程中发现，被测者身高改变时电流表和电压表的示数均会发生改变，但两电表示数的乘积却可能不变；若身高不同的小南和小开站上该测量仪后，均能使两电表示数乘积为9，求小南和小开的身高差。
12．被部分外国留学生评为中国新四大发明之一的共享单车为人们的出行带来了便利。近几年，许多公司又陆续推出了如图所示的电动共享单车。使用前要先对车上的蓄电池充电；骑行时蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。
下表是某电动自行车的一些主要技术参数：
整车 整车质量M 40kg 最大噪声 ≤62dB
最高车速vm ≤36km/h 轮胎承受最大压强pm 2×105Pa
蓄电池 电压U 50V 容量Q 10A·h
电动机 额定电压U0 50V 电动机效率η 80%
额定功率P0 250W
上表中电池容量C是指放电电流与放电时间的乘积。若小明的质量m=60kg，骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶，受到的阻力为总重的k=0.02倍，g取10N/kg。求：
（1）电动自行车蓄电池充电一次最多可储存的电能E；
（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流I0；
（3）小明骑着充满电后的电动自行车以最高车速行驶的时间t。
参考答案
1．（1）10Ω；（2）2.025W；（3）5.4W～10.8W
2．（1）0.5A；（2）10Ω；（3）4.8W~14.4W
3．（1）0.73A；（2）1000W；（3）176V
4．（1）；（2）；（3）
5．（1）0.15A；（2）0.15W；（3）45Ω
6．（1）10V；（2）；（3）2.4W；（4）30W，2W
7．（1）12Ω；（2）0~7.5Ω；（3）5.4W，1.2W
8．（1）；（2）220Ω；（3）
9．（1）48.4Ω；（2）10000J；（3）5.25×105J；（4）800W
10．（1）6Ω；（2）18Ω；（3）9W，1.2W
11．（1）80cm；（2）15V，；（3）50cm
12．（1）1.8×106J；（2）5A；（3）7200s