人教版九年级全一册物理 18.2电功率同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 18.2 电功率 同步练习
一、单选题
1．下列用电器工作时的数据最符合实际的是（　　）
A．家用电热水壶工作时的功率约为25W
B．节能灯的正常工作电流约为0.05A
C．遥控器干电池的电压约为220V
D．人体安全的电压为36V
2．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑动，下列判断正确的是（　　）
A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大
C．电路中的总电阻变大 D．电路消耗的总功率变大
3．下列物理量，最接近实际的是（　　）
A．适宜人泡澡的水温约为60℃ B．成年人正常的步行速度约为4km/h
C．家用电冰箱功率大约1200W D．一名中学生重力约为50N
4．如图所示电路，闭合开关后两灯均正常发光，下列判断正确的是（　　）
A．电流表A1测通过灯L1的电流
B．两电流表的示数一定不相同
C．两灯的额定功率一定不相同
D．仅断开S2，电流表A2的示数不变
5．疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　　）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
6．如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中R为滑动变阳器的电阻片，与之接触的滑片P可以绕O点转到，当油量减少时，以下说法中正确的是（　　）
A．电流表示数增大
B．电路的总电阻减小
C．电路消耗的总功率增大
D．定值电阻R0两端的电压减小
7．如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合，①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光，灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　）
A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
8．中考体检时用到了身高测量仪。小明为其设计了如图所示的电路，其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接。滑片P的位置随人身高改变而改变，从而引起显示仪的示数发生改变。下列说法中正确的是（　　）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测身高越高，通过电阻R的电流越小
C．被测身高越高，电阻R0两端的电压越小
D．被测身高越高，电路的总功率越大
9．小明制作了一个利用电路测量物体重力的小仪器，如图所示，电源电压恒定，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点，则下列说法正确的是（　　）
A． R1短路将使测量结果偏小
B．可将电流表的表盘改装用来显示重力大小
C．当秤盘内物体重力变大时，电压表示数变大
D．当秤盘内物体重力变大时，电路消耗的功率将变小
10．如图甲所示，电源电压保持不变， R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P从右端滑动到左端的过程中，电压表的示数U和电流表的示数I的关系图象如图乙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．滑动变阻器R2的最大阻值为25Ω
B．电源电压为12V
C．定值电阻R1的阻值为5Ω
D．P向左滑动的过程中，R2的电功率变小
11．为了测量某电热暖手器提示灯L的额定功率，小梦设计了如图甲所示的电路图，变阻器的规格为20Ω 1A，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U-I图象；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U-I图象，如图乙所示，则下列结论错误的是（ ）
A．定值电阻R0的阻值是10Ω
B．将R0与灯L串联在6V的电源两端时，灯丝的实际电阻为5Ω
C．R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，灯L的实际功率为5W
D．当S接a且电源电压为8V时，滑动变阻器的最大功率为1.6W
12．如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程0~15V，丁丁进行了下面操作：先闭合开关S和S1，断开开关S2，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，灯泡L恰好正常发光，再断开开关S1闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像，则下列说法正确的是（　　）
①电源电压为6V
②灯泡L的额定功率为1.5W
③再断开开关S1闭合开关S2时，滑片是从a点向左移动的
④若丁丁重新调节开关和滑片，该电路的最小功率为1.2W
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
二、填空题
13．如图所示，电压U=12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。则灯泡L正常发光时的电流为 ________A，阻值为 ________Ω。在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是 _________（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
14．如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则电源电压为 ___________V，定值电阻R1的阻值为 ___________Ω，变阻器的最大功率为 ___________W。
15．标有“6V，3W”字样的甲灯和“6V，6W”字样的乙灯串联接入电源电压可调的电路中，（不考虑温度对电阻的影响）为了电路安全，电源电压可调的最大值为______V，电路消耗的最大总功率为______W。
16．现有两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L1和L2（灯丝电阻不变）在保证电路安全的前提下；将它们并联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，干路允许通过的最大电流是______A。将它们串联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，则电源电压是______V，此时L1与L2的功率之比是_______。
三、综合题
17．随着生活水平的提高，现代家庭中的电器越来越多，出现了更多的电器待机状态。（待机电器，顾名思义，就是只关闭了电器电源而没有拔下电器插头，处于待机工作状态下的电器。）如图是常见家用电器的待机功率。
（1）图中家电待机耗电功率最高的是 ___________；
（2）如果一个家庭中的待机电器有如图所示的电视机、机顶盒，那么一天待机24个小时共消耗多少电能？( )
18．如图是一款全动力太阳能汽车，太阳能电池板通过光电转化储能在动力蓄电池中，用来推动汽车的电动机，是真正的零排放。已知：太阳能电池板输出参数为“200V ？A”，有效面积为6m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2）。问：
（1）动力蓄电池给该汽车供电时将______能转化为电能；
（2）若太阳能电池板的光电转换效率为25%，则太阳能电池板输出电流是多少？( )
（3）若某一次行驶中太阳能汽车消耗电能4.6kW·h，全部转化为前进需要的机械能，则若用效率为25%的燃油汽车需要消耗多少质量的汽油？（汽油热值为4.6×107J/kg）( )
19．阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人，能自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进自身的垃圾收纳盒（如图所示），机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体：前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，红外线传输距离远，但遇上浅色或是深色的家居物品它很难反射回来；超声波技术类似蝙蝠采用声波来侦测判断物品及空间方位。现有一款扫地机器人，额定电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mA h，当剩余电量减为电池容量的20%时，它会主动寻找充电器充电。（电池容量指放电电流与放电总时间的乘积）。
扫地机器人吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表所示。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。请回答以下问题：
真空度（Pa） 400 450 500 550
风量（m3/s） 0.025 0.020 0.017 0.015
吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 ……
（1）当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用 ______（选填“超声波”或“红外线”）感应器效果较好。
（2）机器人正常工作时的电流为 ______A；充满电后至下一次自动充电前能够连续工作的最长时间为 ______min。
（3）根据表格数据，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机的吸入功率为 ______，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 ______；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 ______kg。（取ρ空气=1.3kg/m3）
20．如图所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，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（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。求：
额定电压 220V
高档发热功率 4000W
水箱容积 3L
适用面积 20~40m2
（1）加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点______位置（选填“1、2”、“2、3”或“3、4”）；
（2）电阻R1的阻值；( )
（3）若是某次使用加湿器工作30 min中，前10分钟是高档发热功率，剩下时间为低档发热功率，请计算加湿器消耗的总电能。( )
21．3D打印机是一种可快速成型的机器，原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体。热融技术是添加打印丝材到打印头，加热到190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，液体在铜头管道中流动会受到较大的阻力。
某家用级别3D打印机所使用的丝材主要是ABS和PLA塑料，当在给ABS塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，而PLA塑料直接从固体演变成液体的。图甲所示是某型号3D打印机，下表为其部分技术参数。
型号 XXX 成形技术 热融
额定电压 220V 额定输入功率 250W
最大打印速度 工作噪音
净重 25kg 喷嘴最高工作温度 250℃
（1）3D打印丝材PLA塑料是______ （选填“晶体”或者“非晶体”）。
（2）3D打印喷头主要是利用了电流的______效应。
（3）3D打印机正常工作时的电流大约是______ A（计算结果保留1位小数）。
（4）打印丝材最终从喷头出来，靠的是挤出机的工作，挤出电机的铜齿轮将耗材紧紧的夹住，铜齿轮通过______力带动耗材前进。如果出现喷头不出丝的现象，原因可能是______。
（5）不同的打印丝材温度要求是有差异的，利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。图乙中，，电磁铁的线圈电阻为，当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，衔铁被吸下来。图丙是温度传感器阻值随温度变化的图像。当滑动变阻器接入电路中的电阻为时，喷头的温度最高可达到______℃。要使打印丝料能熔化，滑动变阻器的滑片可以______ （选填“不”、“向左”或“向右”）移动。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．家用电热水壶工作时的功率约为1000W，故A不符合题意；
B．节能灯的正常工作的电功率约10W，正常工作电流
故B符合题意；
C．遥控器的干电池电压约为3V，故C不符合题意；
D．人体安全的电压为不高于36V，故D不符合题意。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
ABC．由图可知，电阻R2和变阻器R1串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P向左滑动，变阻器连入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，即电流表示数变大，由串联分压可知，变阻器的电阻变小，则电压表的示数变小，故ABC错误；
D．电路中的电流变大，电源电压不变，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．适宜人泡澡的水温约为50℃，故A不符合题意；
B．成年人正常的步行速度约为1m/s，合3.6km/h，B符合题意；
C．家用电冰箱功率大约200W，故C不符合题意；
D．一名中学生重力约为500N，故D不符合题意。
故选B。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．从图中可以看出，两灯泡并联，电流表A1测通过灯L2的电流，电流表A2测通过总电路的电流，电流表A1示数小于电流表A2示数。故A错误，B正确；
C．两灯泡并联，电压相等，当灯泡的电阻相同时，灯泡的功率相等。故C错误；
D．仅断开S2，电路中只有灯泡L1工作，电流表A2测量L1电流，示数比原来小。故D错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A．两电阻串联，因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B．被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P=UI可知，电路消耗的功率也越大，故B正确；
C．被测温者温度越高，电压表示数变大，即R0两端电压变大，由串联电路电压的规律，R两端电压越小，由分压原理可知，热敏电阻的阻值变小，故热敏电阻阻值随温度的升高而减小，故C错误；
D．温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上运动，由图可知，此时滑动变阻器的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压和定值电阻R0的电阻不变，根据公式得电路中的电流变小，电流表示数变小，故AB错误；
C．电源电压一定，电流减小，根据公式得电路的总功率变小，故C错误；
D．定值电阻R0的电阻不变，电路中的电流变小，根据公式得R0两端的电压减小，故D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，它们的电阻分别为
R1阻值大于R2阻值，只闭合S1，灯泡L1、L串联，只闭合S2，灯泡L2、L串联，两种接法对比，L2、L串联时，总电阻小，电流大，L功率较大，更亮，故A符合题意。
故选A。
8．D
【解析】
【详解】
A．因为显示仪与R并联，所以显示仪是电压表改装的，故A错误；
BCD．被测身高越高，滑动变阻器连入电路的电阻越小，根据欧姆定律
可知，电路中的电流越大，定值电阻R0两端的电压越大，又根据
可知，电路消耗的功率也越大，故D正确，BC错误。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路的电流，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；由于电压表接在滑片上，且电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以，不论滑片如何滑动，电流要经过变阻器的全部电阻丝，即R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变，故不能将电流表的表盘改装用来显示重力大小；当R1短路时，电路的电阻减小，电流增大，根据欧姆定律有
U=IR
相同长度的电阻丝分得的电压增大，电压表示数偏大，即测量结果偏大，故AB错误；
CD．当秤盘内物体重力增大，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，电压表示数变大；因电源电压和电路的电流不变，根据P＝UI知，电路消耗的功率将不变，故C正确，B错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律和电功率公式的应用，关键是明确电路的电流不变，有一定难度。
10．D
【解析】
【详解】
A．滑片P在右端时，电压表示数最大，电流表示数最小Umax=10V，Imin=0.4A，由欧姆定律可知，R2的值为
故A正确，不符合题意；
BC．设电源电压为U，当滑片在最右端时，由欧姆定律可知
当滑片在最左端时，电流最大Imax=2.4A，由欧姆定律可知
联立代入数据解得：R1=5Ω，U=12V。故BC正确，不符合题意；
D．串联电路的电流为
R2的功率为
联立代入可得
因为分母大于等于20当R2=5Ω时，分母最小，功率最大，即滑片从右端向左端滑动过程中，R2功率先增大后减小。故D错误，不符合题意。（这里用到高中的知识，也可以用排除法，因为ABC正确，所以D错误）
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
A．由图象可知：R0的电压和电流成正比，当U0=2V时
I0=0.2A
由欧姆定律可得定值电阻R0的阻值
故A正确，不符合题意；
B．将R0与灯L串联在6V的电源两端时，电流相同。观察图可知，当电流为0.4A时，电阻与灯泡的电压和正好为6V，分析图象可知：此时灯泡两端电压、通过电流分别为
由可得灯丝的实际电阻值
故B正确，不符合题意；
C．将R0与灯L并联接入电路，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，
由可得，灯泡的额定电压
由图象可知，通过灯泡的电流
则灯泡的实际功率即额定功率
故C错误，符合题意；
D．当S接a，R0与变阻器器串联，根据电阻的串联和欧姆定律，电路中的电流
滑动变阻器的功率
由上式知当
变阻器的功率最大，其最大功率
故D正确，不符合题意。
故选C。
12．B
【解析】
【详解】
①闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，由于灯泡电阻随温度变化，故可知此过程中电流表与电压表示数变化关系为图乙中的曲线，则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中总电阻最大，根据欧姆定律 可知，电路中电流最小，从图中可知是0.25A，灯泡两端电压为1V，变阻器两端电压为
UR′=IR′=0.25A×20Ω=5V
根据串联电路的电压特点可知电源电压
U= UL实+ UR′=1V+5V=6V
②③再断开开关S1闭合开关S2，电阻R和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压，由图乙可知，两条图像中电压相等时（等于灯泡额定电压）电路中的电流为I′=0.3A；变阻器滑片在a点时，电路中的电流为0.375A，电阻R两端的电压为3.75V，
此时变阻器接入电路中的电阻
R的阻值
可知电路中的电流从0.375A变为0.3A，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大，变阻器接入电路的电阻值变大，故滑片是从a点向右移动的。
当电路中的电流为0.3A时，灯泡的额定电压等于R两端的电压，即
U额=I′R=0.3A×10Ω=3V
在闭合开关S和S1，断开开关S2，且滑片在a点时，可知灯泡的额定电流
灯泡的额定功率
P额=U额I额=3V×0.5A=1.5W
④闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，此时电路的最小功率为
当闭合开关S和S2，断开开关S1，且变阻器接入电路中阻值最大时，此时电路的最小功率为
所以，电路的最小功率为1.2W。
故ACD错误，B正确。
故选B。
13． 1.5 6 向左、向右均可
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]灯泡正常发光时的电压为9V，由图像可知，灯泡正常发光时的电流
IL=1.5A
由I=可得，此时灯丝的电阻
RL==6Ω
[3]滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，设原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯的电流），因变阻器的电阻变小，根据分压原理可知：变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律可知，灯泡分得的电压增大，通过灯的电流也增大，所以
I1＜I2
由于电源电压不变，则根据I=可知
R总1>R总2
即滑片向左移动后电路的总电阻变小；滑片向左移动后电流变大，根据P=UI可知灯的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，因总电阻减小，由电阻的串联规律可知：变阻器R的阻值减小量大于灯泡L的阻值增大量。滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，灯泡的电阻减小，所以变阻器R的阻值增大量大于灯泡L的阻值减小量；综上可知，滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
14． 6 10 0.9
【解析】
【详解】
由电路图可知，R1和R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，其两端的电压为0，根据欧姆定律可知电路中的电流最大，所以由图像可知，甲代表的是滑动变阻器R2的“U﹣I”关系图像，乙代表的是R1的“U﹣I”关系图像：
[1]当电路中的电流0.4A时，由图像可知，对应的R1两端的电压为U1=4V，对应的R2两端的电压为U2=2V，根据串联电路的电压特点可知电源电压为
U=U1+U2=4V+2V=6V
[2]由图像乙可知，当电流为0.2A时，对应的R1两端的电压为2V，则R1的阻值为
[3]设滑片P在任意位置，根据欧姆定律可知电路中的电流为
则滑动变阻器的功率为
可见，当RP=R1=10Ω时，滑动变阻器的总功率最大为
15．
【解析】
【详解】
[1]甲灯正常工作时所需电流
甲灯的电阻为
乙灯正常工作时所需电流
乙灯的电阻为
两灯泡串联，则通过的电流相等，因为要保证两灯的电压均不高于其额定电压，则电路电流最大值为
则电源电压最大值为
[2]当电源电压最大时，此时电路消耗的总功率最大，最大功率为
16． 2.5 7.5 4∶1
【解析】
【详解】
[1]两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L1和L2并联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，则根据并联电路的电压特点可知灯泡L2正常发光，电源电压为3V。此时通过灯泡L2的电流为
灯泡L1的电阻为
由欧姆定律知，此时通过灯泡L1的电流为
干路允许通过的最大电流是
I干=I2+I1实=2A+0.5A=2.5A
[2][3]灯泡L2的电阻为
由串联电路分压原理可知，将灯泡L1和L2串联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，这个灯泡为L1，又因为串联电路电流处处都相等，此时电路中的电流为
灯泡L2两端的实际电压为
U2实=IR2=1A×1.5Ω=1.5V
此时的电源电压为
U电=U1+U2实=6V+1.5V=7.5V
灯泡L2的实际功率为
P2实=IU2实=1A×1.5V=1.5W
因灯泡L1正常发光，所以功率为6W，则此时L1与L2的功率之比是
17． 机顶盒 1.3×106J
【解析】
【详解】
（1）[1]从图中可知，家电待机耗电功率最高的是机顶盒。
（2）[2]电视机和机顶盒的待机功率分别为0.21W和15.2W，那么一天待机24个小时共消耗的电能
18． 化学 9A 1.44kg
【解析】
【详解】
解：（1）动力蓄电池给该汽车供电时，其内部发生化学变化产生电能，因此是将化学能转化为电能。
（2）由太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J知
P总=1.2×103J/m2×6m2=7.2×103W
由得
由P=UI得
（3）消耗电能
W1=4.6kW·h=4.6×3.6×106J=1.656×107J
由得
则消耗汽油的质量
答：（1）动力蓄电池给该汽车供电时将化学能转化为电能；
（2）太阳能电池板输出电流是9A；
（3）若用效率为25%的燃油汽车需要消耗1.44kg的汽油。
19． 超声波 2.5 48 8.25W 33% 11.7
【解析】
【详解】
（1）[1]当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，红外线将直接穿过而没有回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好。
（2）[2]由P=UI得，机器人正常工作时的电流为
[3]充满电后的电池容量为Q1=2500mA h，下一次自动充电前的电池容量为
Q2=ηQ1=20%×2500mA h=500mA h
消耗的电池容量为
Q=Q1﹣Q2=2500mA h﹣500mA h=2000mA h
正常工作时的电流
I=2.5A=2500mA
由 得，连续正常工作的最长时间为
（3）[4]由表格中二数据可知
400Pa×0.025m3/s=10W
500Pa×0.017m3/s=8.50W
故吸入功率等于真空度与风量的乘积，当风量为0.015m3/s时，真空度为550Pa，吸尘电机吸入功率为
P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W
[5]此时其效率为
[6]当风量为0.015m3/s时
t=10min=600s
通过吸尘电机排出的空气体积
V=0.015m3/s×600s=9m3
由 得，通过吸尘电机提出的空气质量
m=ρ空气V=1.3kg/m3×9m3=11.7kg
20． 3、4 12.1Ω 3.6×106J
【解析】
【详解】
解：（1）不管是高档还是低档，工作电压都是220V，当开关S旋转至触点1、2时，电路断开，加湿器停止工作。当开关S旋转至触点3、4时，R2被短路，只有R1接入电路，电路功率为。当开关S旋转至触点2、3时，R2和R1串联接入电路，电路功率为。所以开关S旋转至触点3、4时，加湿器处于高档，开关S旋转至触点2、3时，加湿器处于低档。
（2）由加湿器铭牌可知，高温功率为P1=4000W，由可得R1的阻值为
（3）由题意知，R2=3R1，低挡发热功率为
工作30 min时，其中高挡10 min，低挡20 min，所以加湿器消耗的总电能为
W=W1+W2=P1t1+P2t2=4000 W×10×60 s+1000W×20×60 s=3.6×106J
答：（1）加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点“3、4”位置；
（2）电阻R1的阻值为12.1Ω；
（3）高档加热10min，低档加热20min，则加湿器消耗的总电能为3.6×106J。
21． 晶体 热 1.1 摩擦 耗材对铜齿轮的压力变小了 170 向右
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由于对ABS和PLA塑料进行加热的时候，ABS塑料会慢慢转换成一种液体，符合非晶体熔化的状态变化特征，打印丝材ABS塑料是非晶体，而PLA塑料直接从固体演变成液体，符合晶体熔化的状态变化特征，故PLA塑料是晶体。
（2）[2]热融技术是添加打印丝材到打印头，加热到190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，故打印喷头主要利用电流的热效应工作的。
（4）[3]该3D打印机正常工作时的电流大约为
（5）[4][5]打印丝材最终从喷头出来，靠的是挤出机的工作，挤出机的铜齿轮将耗材紧紧的夹住，铜齿轮通过摩擦力带动耗材前进；若出现喷头不出丝的现象，即摩擦力变小了，原因可能是耗材对铜齿轮的压力变小了。
（4）[6][7]图乙控制电路中，，两电阻与电磁铁的线圈串联，由欧姆定律和电阻的串联
根据图丙温度传感器阻值随温度变化的图像知喷头的温度最高可达到170℃；要使打印丝料能熔化，则图乙中的加热电阻R要工作，即衔铁被释放，同时喷头的温度会升高，根据图丙可知的阻值减小；此时衔铁被释放，说明控制电路中的电流减小，由欧姆定律可知应增大变阻器连入电路的电阻，故滑动变阻器的滑片可以向右移动。
答案第1页，共2页
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