人教版九年级全一册 18.2 电功率 同步练习
一、单选题
1.小红在做“探究影响串联电路各用电器功率大小因素”的实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关后发现小灯泡L1发光比较亮,但L2发光比较暗,对于这一现象产生原因的分析,下列说法中合理的是( )
A.通过小灯泡L1的电流大于通过小灯泡L2的电流
B.小灯泡L1两端的电压等于小灯泡L2两端的电压
C.小灯泡L1的实际功率小于小灯泡L2的实际功率
D.小灯泡L1的实际功率大于小灯泡L2的实际功率
2.如图所示的电路中,电源由两节新的电池组成,两个灯泡的额定电压相同,灯L1的电阻比灯L2的电阻小很多。闭合开关S后,可能观察到的现象是( )
A.L1比L2亮
B.电压表示数很小
C.若导线ab断路,电压表示数为0V
D.若导线ab断路,电流表指针正常向右偏转
3.如图所示的电路中电源电压恒定,闭合开关S,电流表A示数为I,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为U2;将滑动变阻器R的滑片向右移动少许,电流表A示数为I′,电压表V1示数为U1′,电压表V2示数为U2′,则( )
A.I′>I B.(U2′-U1′)与(I-I′)的比值变大
C. D.电阻R消耗的功率变小
4.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
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时( )
A.电流表示数变大,灯L变亮
B.电压表示数变大,灯L的实际功率变小
C.电流表示数变小,灯L仍然正常发光
D.电压表示数不变,电路的总功率变大
6.某灯泡直接连在电压不变的电源两端,灯泡的电功率为16瓦,现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上,灯泡的电功率为9瓦,若灯泡的电阻不变,则长导线消耗的电功率为( )
A.7瓦 B.5瓦
C.3瓦 D.1瓦
7.灯泡和上分别标有“6V 6W”和“6V 9W”字样,把他们先后接在图中电路ab的两端(电源电压不变)、消耗的功率刚好为6W,则消耗的功率为:(不考虑灯丝电阻变化)( )
A.可能等于9W B.一定小于9W C.一定大于9W D.条件不足,不能确定
8.如图所示为电加热眼罩,可以缓解眼疲劳,它有两个发热电阻,当开关S2闭合时,为低温状态;再闭合S1,为高温状态;若只断开S2,眼罩停止发热。以下简化模拟电路设计正确的是( )
A. B.
C. D.
9.“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟,用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V,6W”的红灯、“12V,12W”的绿灯及“24Ω,2A”的滑动变阻器等元件,设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S,且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时,两灯都正常发光。电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是( )
A.电源电压为24V
B.该电路最大工作电流是2A
C.该电路最小电功率是3W
D.该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2
10.在如图甲所示的电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的最大阻值R1=8Ω,R2为定值电阻,但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中,滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示,其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同,则以下说法正确的有( )
①定值电阻R2=5Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A.②③ B.③④ C.②④ D.①④
11.如图甲所示的电路中,R为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A.电源的电压为6V
B.图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
C.R2消耗的电功率先变大后变小
D.电路的最大总功率为3.6W
12.如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 4W”字样,其电阻不随温度变化。闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的a端时,灯泡正常发光;当滑片P置于滑动变阻器的b端时,L两增的电压变化了2V。则下列结论错误的是( )
A.电源电压为6V B.L正常工作的电阻为9Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω D.先后两次电路的电流之比为3∶2
二、填空题
13.灯L1、L2分别标有“3V 0.75W“和“3V 1.5W“字样,通过L1、L2电流随其两端电压变化的图像如图所示。若将L1、L2并联接在3V电源两端,则电路消耗的总功率为 _____W;若将L1、L2串联,要使L1正常发光,则电源电压应为 _____V;若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端,调节滑片,当滑动变阻器连入电阻为 _____Ω时,L1正常发光。
14.LED灯在现代生活中得到普遍应用,具有节能、环保的特点。若一个“220V 5W”的LED灯每天正常工作10小时,则30天消耗的电能是______kW·h,这些电能可供“220V 40W”日光灯正常工作______h。
15.如图所示,电源电压不变,开关S闭合,S1由闭合到断开时,电压表的示数由12V变为8V,此时电路的总功率___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),定值电阻R1与R2的电功率之比为___________。
16.某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高档、中档和低档。如图为电烤箱在不同档位工作时的电路图,R1、R2 为发热电阻丝,且阻值 R1=1210Ω,R2=605Ω,则高档对应的电路图是________图,(选填“甲”、“乙”或“丙”)且高温档正常工作时功率为_____W
三、综合题
17.实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变,灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3V,R1的功率为P1;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P1:P2=1:4,则滑动变阻器的最大阻值为______Ω;在有电流通过灯泡L的情况下,灯泡L的最大功率与最小功率之比为______。
18.图甲为某品牌电压力锅,其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U=220V的电压转换为直流低电压U',R是热敏电阻,温度与锅内温度保持一致,当温度为100°C时,R的阻值为1700Ω,温度每升高1°C,阻值减小80Ω。R'是可调电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时,衔铁P被吸起(开关断开),此时锅内温度为115°C;当电流减小到0.012A时,衔铁P被释放(开关重新接通),此时锅内温度为110°C。S为电源开关;S1为定时器开关,闭合后自动开始计时,计时结束会自动断开,无外力不再闭合,S2为保温开关,开始时处于闭合状态,当锅内温度达到80°C时断开,当锅内温度低于60°C时自动闭合,保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ,R3为加热盘,额定电压为220V,电阻为48.4Ω。
某次煮饭时,电压力锅内加入适量米和水,盖好盖子,闭合S、S1,电压力锅进入“加热”工作状态,6min后灯L1亮起,电压力锅进入“保压”工作状态,保压期间,观察到灯L1间歇发光;再过一段时间,S1断开,灯L2亮起,电压力锅进入“保温”工作状态。
(1)电压力锅在“加热”工作状态时,加热盘R3消耗的电能为多少?( )
(2)电压力锅进入“保温”工作状态后,下列说法中错误的是______;
A.灯L1、L2间歇发光
B.灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C.当锅内温度低于60°C时,R3正常工作
D.当锅内温度达到80°C时,通过R3的电流小于0.002A
(3)为控制电压力锅在“保压”工作状态时,锅内温度在110~115°C,可调电阻R'接入电路的阻值为多少?( )
19.如图所示是一个可接入家庭电路中使用的且具有“加热”和“保温”两个档位的电加热器,R1和R2为加热用的电热丝,已知加热时的功率P1=2000W,保温时的功率P2=200W。
(1)通过推理说明,当开关S闭合时,该电热器处于加热还是保温状态;
(2)求出R1和R2的阻值。
20.某品牌节能电火锅,有加热挡和保温挡两种工作状态,当电火锅里的水加热到100℃自动转为保温挡,部分技术参数如表所示,其电路原理如图所示,R1和R2为电阻不变的电热丝[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]求:
额定电压U/V 220
额定加热功率P加/W 2000
额定保温功率P保/W 440
锅体容量V/L 2
(1)电火锅工作时,将电能转换为_______能;
(2)求电火锅正常保温挡工作时通过的电流_______;
(3)求电火锅每次将满锅水温为20℃的水加热到刚好转为保温挡时水吸收的热量_______;
(4)电火锅正常工作时,将满锅水温为20℃的水加热到刚好转为保温挡的时间为10min,求电火锅的加热效率_______。
21.如图甲所示,小明家购买了一台某品牌的落地电风扇。它的控制装置中除了开关、定时器和调速器外,在其内部还安装了保护装置,保护装置的结构如图乙所示,其原理是当风扇发生倾斜或倾倒时,小球会滚向一侧。使电路断开,对电风扇起到保护作用。
(1)如图乙所示的保护装置相当于电路中的______(选填“开关”、“电源”、“用电器”),保护装置中的小球不可以选用下面的哪些材料制作______()选填以下对应的字母)。
A.铜 B.铝 C.铁 D.陶瓷 E.塑料 F.玻璃
(2)如图丙所示,为该电风扇在某一挡位时的电路元件简图,请你用笔画线代替导线把它们连接完整_______。
要求:①电风扇开关能控制风扇的工作与不工作。定时器可以在设定时间之后控制风扇停转、风扇在测速器设定的某一挡位转速下转动、当风扇工作时,一旦发生倾斜。风扇会停止工作;
②导线不能交叉。提示:黑点表示接线柱。
(3)关于电风扇的下列说法中错误的是______。
A.夏天使用电风扇时感觉到凉爽,是由于电风扇工作时降低了室内的温度
B.电风扇使用一段时间后扇叶会吸附灰尘,这主要是由于摩擦起电导致的
C.电风扇和室内同时工作的电视机是并联的
D.电风扇外壳有金属部分,因此使用时应选用三孔插座
(4)小明查了以下电风扇的说明书,查到电动机的电阻为,额定电压为220V,额定功率为66W。将它接到220V的家庭电路后,发现电风扇的扇叶被东西卡住不能转动了,小明由此思考。此时可以看做纯电阻电路,则电风扇消耗的电能______转化为内能(选填“全部”或“部分”);小明触摸电风扇的外壳时发现温度很高,此时它的发热功率为______W。若长时间维持此状态,电风扇的电动机很容易被烧坏,小明经过维修后,电风扇正常工作。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.由实物图知,两灯串联在电路中,那么通过两灯的电流相等,故A不符合题意;
BCD.闭合开关后,小灯泡L1发光较亮,L2发光较暗,即两灯的实际功率的大小关系是
P1>P2
据P=UI得,两灯两端的电压关系是
U1>U2
故BC不符合题意、D符合题意。
故选D。
2.B
【详解】
AB.由图可知,两个灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,电流表测量电路中的电流,串联电路中各处的电流相等,灯L1的电阻比灯L2的电阻小很多,由P=I2R可知,灯L1的实际功率较小,L1比L2暗,由U=IR可知,灯L1的电压较小,电压表的示数较小,故A不符合题意,B符合题意;
CD.若导线ab断路,电压表串联在电路中,由于电压表内阻很大,电压表的示数接近电源电压,通过电路的电流很小,电流表的示数为零,故CD不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】
A.由图知定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量定值电阻R0两端的电压,电流表测量电路的电流;当滑动变阻器R的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,根据知电路中的电流变小,因此I′
B.由于电压表V1测量电源电压,所以滑动变阻器R的滑片向右移动时,电压表V1示数不变;根据U=IR知定值电阻两端的电压减小,所以电压表V2示数减小,即U2′C.串联电路总电压等于各部分电压之和,所以U1-U2和U1′-U2′分别是滑动变阻器移动前后两端的电压,由于滑动变阻器的电阻增大,所以
故C符合题意;
D.滑动变阻器R的滑片向右移动,所以滑动变阻器的电阻由零逐渐增大,在此过程中,滑动变阻器消耗的功率也增大,当R= R0时,滑动变阻器的功率达到最大,再继续增大滑动变阻器阻值,其功率又会逐渐减小,故D不符合题意。
故选C。
4.D
【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。
5.C
【详解】
B.由电路图知道,闭合开关S1和S2时,定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,当断开开关S2时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L的电流,由于电源电压保持不变,所以,电压表的示数不变,故B错误;
A.由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡L的电流不变,灯L仍然正常发光,故A错误;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总电流变小,即电流表的示数变小,故C正确;
D.由P=UI知道,电路的总功率最小,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】
设灯泡直接连接在电源两极上时电路中的电流为I,
此时灯泡的功率为
P=I2R=16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当它通过两根长导线连接到原来的电源上时电路中的电流为I′,
此时灯泡的实际功率为
P′=I′2R=9W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:
I′=I,
此时电路的总功率
P总=UI′=U×I=×16W=12W,
长导线消耗的电功率为
12W﹣9W=3W.
7.B
【详解】
电路ab接L1时,此时消耗的功率刚好为6W,此时的电压为6V,通过灯泡的电流为
灯泡的电阻为
当电路ab接时,的电阻为
把两灯泡先后接在图中电路ab的两端(电源电压不变),灯泡电阻变小,根据串联分压规律可知,灯泡两端电压变小,则此时灯泡两端的电压小于6V,故灯泡L2的实际功率小于9W,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】
A.若只闭合S2,断开S1,电路断路不工作,故A错误;
B.两个灯泡和S1、S2组成串联电路,S2闭合,S1断开,电路处于断路状态,故B错误;
C.闭合S2时,R2工作,电路的电功率为,再闭合S1,R1、R2并联,电路的电功率为
PD.若只断开S2,闭合S1,电阻R1还在工作,此时眼罩仍然发热,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】
A.当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时,两灯都正常发光。此时两灯是并联关系,电源电压等于两灯的电压,故电源电压为12V。故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时,总电阻最小,干路电流最大。此时的电流为两灯泡额定电流之和,由两灯的铭牌可知
故干路电流为
故B错误;
C.根据
可知当电路的总电阻最大时,总功率最小。红灯电阻为
绿灯电阻为
可知当滑动变阻器的滑片P移至R的最左端,S、S1闭合,S2断开时,电路的总功率最小。最小总功率为
故C正确;
D.当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端,S、S1、S2都闭合时,电路的总功率最大,最大电功率为
故电路最大电功率与最小电功率之比为6:1。故D错误。
故选C。
10.C
【详解】
①②.由图甲所示,滑动变阻器R1和电阻R2串联,滑动变阻器阻值取R1=2Ω和R1′=8Ω时电功率相同,则
联立上二式可解得
,
故①错误,②正确;
③.电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联分压,滑动变阻器取最大值时,电压表示数有最大值,此时滑动变阻器阻值为8Ω,则功率为2W,根据功率公式
电压表示数为
故③错误;
④.滑动变阻器的电功率为
当时,即P滑有最大值,即
此时
故④正确。
故选C。
11.B
【详解】
由电路图可知,闭合开关S后,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑片位于a端时,变阻器接入电路的电阻为0Ω,电路的总电阻最小,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流Ia=0.6A,电源电压
U=IaR1=0.6A×R1①
当滑片位于b端时,变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙可知,电路中的最小电流Ib=0.2A,电压表的示数Ub=4V,滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V②
由①②可得
R1=10Ω,U=6V
故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,C点表示电压表的示数Uc=2V,电路中的电流Ic=0.4A,则滑动变阻器接入电路中的阻值
变阻器的最大阻值是20Ω,C点不表示滑片位于中点时的状态,故B错误,符合题意;
C.R2消耗的电功率
当R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=10Ω时,R2的功率最大,最大功率
当R2=20Ω时,R2的功率
滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,故C正确,不符合题意;
D.电路的最大总功率
P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W
故D正确,不符合题意。
故选B。
12.C
【详解】
闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的a端时接入阻值为0,电压表示数为零,灯泡正常发光,说明电源电压为6V,L正常工作的电阻为
此时电路中的电流为
当滑片P置于滑动变阻器的b端时接入阻值最大,根据串联分压可知,灯泡两端电压减小2V,即为变阻器两端分压,此时电路中电流为
滑动变阻器R的最大阻值为
先后两次电路的电流之比为
故ABD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
13. 2.25 4 12
【详解】
[1]将L1、L2并联接在3V电源两端,两灯均在工作在额定状态下,则电路消耗的总功率为
[2]L1、L2正常发光时的电流分别为
若将L1、L2串联,由于串联电路中电流处处相等,要使L1正常发光,则电路中的电流应为0.25A,则电源电压应为两灯两端电压之和,即
[3]若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端,L1正常发光,则电路中的电流应为0.25A,此时滑动变阻器连入电阻为
14. 1.5 37.5
【详解】
[1]30天消耗的电能
W=Pt=5×10-3kW×10h×30=1.5kW·h
[2]这些电能可供“220V 40W”日光灯正常工作的时间
15. 变小 1∶2
【详解】
[1]根据电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测量电源电压,因此电源电压为12V;开关S闭合,S1断开时,R1、R2串联,电压表测量R2两端电压;因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,电路的总电阻增大,由可知,开关S闭合,S1由闭合到断开时,电路的总功率变小。
[2]因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以S1断开时,R1两端电压
U1=U-U2=12V-8V=4V
串联电路各处电流相等,定值电阻R1与R2的电功率之比为
P1∶P2=U1I∶U2I=U1∶U2=4V∶8V=1∶2
16. 丙 120
【详解】
[1]由图甲可知,开关S1闭合、S2断开,电路为R1的简单电路,电路电阻最大,根据 可知,电烤箱的功率最小,处于低档;
由图乙可知,开关S2闭合、S1断开,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,根据可知,电烤箱的功率较大,处于中档;
由图丙可知,开关S1、S2闭合,R1、R2并联,电路电阻最小,根据可知,电烤箱的功率最大,处于高档;
[2]由得,R1的电功率为:
,
R2的电功率为:
,
所以高温档正常工作时功率为:
P=P1+P2=40W+80W=120W。
17. 20 1∶20
【详解】
[1]将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3V,R1的功率为P1,如图甲;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2,如图乙;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A,如图丙
因为
所以甲乙两图中电流之比
又因为 ,所以,所以滑动变阻器最大阻值
[2]在丙电路中,滑动变阻器接入电路的电阻
所以电源电压
由于乙电路电流为0.3A,所以灯泡正常发光,电压为2.5V,所以电源电压
由①②两式可得
U=4V,R1=5Ω
在只闭合S1时,灯泡才有电流通过,即甲乙两个电路中,甲电路滑动变阻器电阻最大,电路电流最小,灯泡的功率最小,此时滑动变阻器的电压 ,R1两端电压
所以灯泡两端电压
灯泡的最小功率
乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零,电路电流最大,最大电流是0.3A,灯泡正常发光,灯泡的功率最大
所以,灯泡的最小功率与最大功率之比
18. A 100Ω
【详解】
解:(1)[1]由题意可知,当P被释放,闭合S、S1时,电压力锅进入“加热”工作状态,此时加热盘R3消耗的电能
(2)[2]AB.电压力锅进入“保温”工作状态后,S1断开,灯L2亮起,由题干可知此时锅内温度达到80°C,而当温度低于60°C时,S2又自动闭合,但衔铁P始终是释放状态,故灯L1始终短路,不会亮;而灯L2由于S2的断开、闭合会间隙发光,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.当锅内温度低于60°C时,衔铁P处于释放状态,S2自动闭合,则加热盘R3两端的电压等于额定电压,所以R3可以正常工作,故C正确,不符合题意;
D.当锅内温度达到80°C时,S2自动断开,此时R2、R3串联在一条支路上,根据串联电路电阻关系和可得通过R3的电流
即当锅内温度达到80°C时,通过R3的电流是小于0.002A的,故D正确,不符合题意。
故选A。
(3)[3]为控制电压力锅在“保压”工作状态时,锅内温度在110~115°C。因为R是热敏电阻,温度与锅内温度保持一致,当电磁铁线圈中的电流达到
I1=0.02A
温度为100°C时,R的阻值为1700Ω,温度每升高1°C,阻值减小80Ω。由题可知,当锅内温度为115°C时,R的电阻
当电磁铁线圈中的电流达到
I2=0.012A
锅内温度为110°C时,R的电阻
电磁铁、灯泡阻值忽略不计,因为处于保压状态,电压不变,根据有
即
解得
答:(1)电压力锅在“加热”工作状态时,加热盘R3消耗的电能为;
(2)A;
(3)为控制电压力锅在“保压”工作状态时,锅内温度在110~115°C,可调电阻R'接入电路的阻值为100Ω。
19.(1)加热状态;(2)24.2Ω,217.8Ω
【详解】
解:(1)当开关S断开时,R1、R2串联;当开关S闭合时,R2被短路,电路中只有R1工作,根据串联电阻的规律可知,串联电阻大于其中任一电阻,根据P=UI有
故可知,当开关S闭合,电路的功率大,为加热状态。
(2)由功率的变形公式可知
当开关S断开时,为保温状态,由串联电阻的规律
答:(1)通过推理可知,当开关S闭合时,该电热器处于加热状态;
(2)R1和R2的阻值分别为24.2Ω和217.8Ω。
20. 内 2A 6.72×105J 56%
【详解】
(1)[1]电火锅工作时,消耗电能,产生内能,将电能转换为内能。
(2)[2]电火锅正常保温挡工作时通过的电流
I保===2A
(3)[3]一满锅水的体积
V=2L=2dm3=2×10-3m3
水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
水吸收的热量
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J
(4)[4]电火锅正常工作加热10min消耗的电能
W=P加t加=2000W×10×60s=1.2×106J
电火锅的加热效率
η=×100%=×100%=56%
21. 开关 DEF 见解析 A 全部 2420
【详解】
(1)[1]由“当风扇发生倾斜或倾倒时,小球会滚向一侧,使电路断开,起到保护风扇的作用”可知,保护装置相当于一个开关。
[2]该装置中小球起到断开或闭合电路的作用,应该选用导体材料来制作;铜、铝、铁都是导体,而陶瓷、塑料、玻璃都是绝缘体,故小球不可以使用D、E、F的材料制作。
(2)[3]由题意可知,将保护装置、开关、调速器、定时器、风扇首尾顺次连接即可,如图所示:
;
(3)[4]A.电风扇吹出的风加快了人体汗水表面的空气流动速度,使汗水的蒸发加快,蒸发过程要吸热,有致冷作用,所以使用电风扇人会感觉凉快,但室内温度不变,故A错误,符合题意;
B.风扇的扇叶转动时与空气摩擦带电,而带电体具有吸引轻小物质的性质,所以容易吸附灰尘,故B正确,不符合题意;
C电风扇、电视机等用电器都应能独立工作,故它们应采用并联的连接方式,故C正确,不符合题意;
D.为了安全使用,电风扇的金属外壳应接地,需要使用三孔插座,这样即使外壳带电,电流也能通过地线流入大地,不会对人造成伤害,故D正确,不符合题意。
故选A。
(4)[5]扇片被卡住时,此时可以看做是纯电阻,总功率即为发热功率,电风扇消耗的电能全部转化为内能。
[6]它的发热功率
答案第1页,共2页
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