18.2 电功率 同步练习 （含答案）2022－2023学年上学期湖南省各地九年级物理期末试题选编

18.2
一、单选题
1．（2022秋·湖南娄底·九年级统考期末）智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　）
A．降低了电池的输出电压 B．减小了电池的输出电流
C．减小了电子线路的电阻 D．增大了电池的输出功率
2．（2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末）下列数据最符合实际的是（　　）
A．家用台灯工作1h耗电约为1kW h
B．家用空调的功率约为5W
C．一节5号干电池的电压为1.5V
D．教室日光灯正常工作的电流约为10A
3．（2022秋·湖南常德·九年级统考期末）把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下，则下列分析正确的是（　　）
A．两盏灯的总功率等于55W
B．两盏灯的总功率大于15W
C．甲灯消耗的电能大于乙灯消耗的电能
D．乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
4．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左移动时（　　）
A．整个电路消耗的总功率变小
B．电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变
C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值不变
D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大
5．（2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末）白炽灯泡的灯丝断开后，可把断头搭接起来继续使用，这时（　　）
A．灯丝电阻变大，电功率减小
B．灯丝电阻变大，电功率增大
C．灯丝电阻减小，电功率增大
D．灯丝电阻减小，电功率减小
6．（2022秋·湖南常德·九年级统考期末）分别标有“220V，100W”和“110V，100W”的甲、乙两灯都正常发光，相同时间内消耗的电能关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．无法判断
7．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“12V 12W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于左端，电流表示数为1A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法错误的是（　　）
A．a为电压表
B．电源电压为12V
C．只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
D．将a与R0互换，开关均闭合，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2W
二、多选题
8．（2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0；若将R1和R2如图乙连接后接到同一电源上，R1消耗的电功率为P1′，则下列分析正确的是（　　）

A．R2=3R1 B．R2=4R1 C．P1′=4P0 D．P1′=16P0
9．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯两端的电压相等
B．只闭合S1时，通过甲灯的电流比通过乙灯的电流大
C．只闭合S1、S2时，电路的总功率为6W
D．只闭合S2、S3时，电路的总功率为9W
10．（2022秋·湖南怀化·九年级统考期末）两个工作原理相同的电暖器甲和乙，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W。在它们正常工作的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．电流通过电暖器甲做功比乙少
B．电暖器乙将电能转化为内能比甲多
C．电暖器甲消耗电能比乙慢
D．电暖器乙将电能转化成内能比甲快
三、填空题
11．（2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末）如图是小兆家的电能表，上面显示的示数为 kW h。电能表的指示灯闪烁得越快，说明电路总功率越 。将电热水器单独接入电路，正常工作3min电能表的指示灯闪烁80次，电热水器的实际功率为 W。

12．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）如图所示。是某研究性学习小组利用“220V 60W”的灯泡L1和“220V 15W”的灯泡L2所设计的四个电路图。当把它们分别接入同一家庭电路中时，其中有一个电路消耗的功率最小，消耗功率最小是 W。有一个电路消耗的功率最大，它消耗的最大功率为 W。（灯丝电阻不受温度影响）
13．（2022秋·湖南长沙·九年级期末）如图所示，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为20W；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且I1∶I2＝1∶2，则U1：U2＝ ，R1∶R2＝ ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且I∶I3＝2∶1，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则P3＝ W。
14．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 h。
15．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）如图甲，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2.5V。通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，L1正常发光。此时电源电压为 V，电路的总功率为 W。
16．（2022春·湖南永州·九年级统考期末）一太阳能热水器装有水60kg，一段时间后水温从25℃上升到75℃，则水吸收的热量是 J；若这些热量由功率3000W的电热水器来提供，则需要加热 s。[不计热量损失，]
17．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）如图所示，电源电压保持18V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，小灯泡上标有“6V，3W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器的规格为“100Ω，1A”。当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P使灯泡两端的电压不超过额定电压，当小灯泡正常发光，此时电路中的电流为 A；在确保电路中各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 Ω，整个电路的最小电功率为 W。
18．（2022秋·湖南永州·九年级统考期末）某灯泡上标有“PZ220V 40W”的字样，当它正常工作时，电压是 V，现将灯泡接在110V的电源两端，则此灯泡的实际功率 （选填“＞”、“＝”或“＜”）40W。
19．（2022秋·湖南娄底·九年级统考期末）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大阻值为 Ω，电路的最大总功率为 W。
20．（2022秋·湖南长沙·九年级期末）小华家新买了一个电热水壶如图甲，他发现电热水壶有加热和保温功能。图乙是其内部电路的简图，R1、R2均为定值电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热、保温和停止工作（断路）的状态切换。电热水壶加热功率为1100W，保温功率为44W[c水=4.2×103J/（kg ℃）]，则：
（1）旋钮开关旋转到3挡位时，电热水壶处于 状态；
（2）保温状态工作时，电路中的电流是多少？
（3）不计热量损失，使用电水壶的加热挡，把1kg水从50℃加热到100℃,需要多长时间？（结果保留整数）
（4）定值电阻R1的阻值是多少？
四、计算题
21．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）如图是一款家庭常用的电热水壶，该电水壶的额定电压为220V，额定功率为1500W，现用此电热水壶将500g初温为20℃的水加热到100℃，所用时间为3min。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热过程中电热水壶消耗的电能；
（3）电热水壶的效率。
22．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）某品牌饮水机的加热水槽部分工作原理电路图如图所示，其中S是温控开关，R1为电加热丝（阻值不随温度而变化），R2为限流电阻（不参与加热饮用水）。饮水机的部分参数如表所示。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。某次饮水机装满初温为20℃的水正常加热7min，S自动切换到保温状态。求：[ρ水=4.2×103J/(kg·℃)]
（1）水吸收的热量；
（2）饮水机正常加热7min消耗的电能；
（3）限流电阻R2的阻值。
额定电压 220V
保温挡功率 48.4W
加热挡功率 1000W
预定温度 100℃
最大储水质量 1kg
23．（2022秋·湖南永州·九年级统考期末）随着我国经济社会发展，人们生活更加美好。家庭广泛使用了多档位电热水器，如图甲为某一款多档位电热水器，内部简化电路如图乙所示，调节开关S1、S2时电热水器分为低温档、中温档和高温档。已知电热水器的额定电压220V，低温档额定电功率为880W，中温档额定电功率为1000W，R1（1）求电热水器正常工作时低温档的电流；
（2）在用电高峰期，发现实际电压约为198V，如图乙，求此电热水器的高温档电功率；
（3）在用电高峰期，调节开关S1、S2，此电热水器将50kg水从15℃加热到55℃，求加热所用的最短时间。（结果保留一位小数）
24．（2022秋·湖南衡阳·九年级期末）如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：
（1）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5min内转了22圈，则该电饭煲的保温功率为多少？
（2）电阻R1、R2的阻值分别为多少？
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率），范围为，他用学过的知识对电饭煲进行测试，在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知，请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。

25．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其简化电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝，已知R1的阻值为110Ω。求：
（1）将锅内1kg的水从25℃加热到85℃，水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）电热丝R2的阻值；
（3）若不计热量损失，将2.2kg的粥用高温挡加热5min，粥升高的温度。[c粥＝4.0×103J/（kg ℃）]
额定电压 220V
电功率 高温挡 1320W
中温挡 880W
低温挡 440W
26．（2022秋·湖南怀化·九年级统考期末）电热饮水机是生活中常用电器，它有加热和保温两种功能，如表是该饮水机的铭牌，简化电路如图所示，S0为温控开关，求：
智能牌电热饮水机
额定电压 220V
额定功率 加热 1100W
保温 121W
频率 50Hz
（1）饮水机正常加热10min所消耗的电能；
（2）当饮水机加热时R1的功率；
（3）电路中R2的阻值。
27．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1，R2的电流之比为3∶2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9∶1。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）当S闭合，S1和S2断开时，通过灯泡L的电流；
（3）R2消耗的最大功率。
28．（2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值和电源电压；
（3）R0的最大功率和该电路的最小电功率。
29．（2022秋·湖南娄底·九年级统考期末）图甲是一种两挡位电热水壶，图乙为其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，且R1=4R2，S为总开关，S2为温控开关；丙图为其30min内功率随时间变化的图像；首先热水壶在加热挡下工作，4min内将1.2kg水从20℃加热到100℃，之后停止加热，第25min时，热水壶进入保温挡。求：
（1）1.2kg水从20℃加热至100℃所吸收的热量；[水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)]
（2）前4min加热过程中电热水壶的热效率；
（3）在此30min内，电热水壶所消耗的电能。
五、综合题
30．（2022秋·湖南株洲·九年级统考期末）如图，在图甲所示并联电路中，R2为定值电阻，电阻R1的阻值可调可读，保持通过干路的电流I＝1A不变。
（1）当R1增大时，R2两端的电压 ，通过R1的电流I1 （两空均选填“增大”、“减小”或”不变”）；
（2）若R2标有“0.6A 10Ω”，为保证电路安全，并联电路消耗的总功率不大于多少？( )可变电阻R1的阻值应不大于多少？( )（请写出必要的计算过程）
31．（2022秋·湖南娄底·九年级统考期末）2021年11月30日，娄底市城市生活垃圾焚烧发电项目点火仪式举行。据了解，该项目列入了国家“十三五”生物质发电规划布局，是娄底市重点公益项目，预计日处理生活垃圾800t，能大力缓解娄底市垃圾填埋占地压力，有效解决垃圾围城难题，为促进地区经济发展、改善环境、建设美丽新娄底作贡献。若每天800t生活垃圾都完全燃烧[生活垃圾的热值q=3×106J/kg]。求：
（1）每天生活垃圾燃烧放出的热量；( )
（2）若上述热量的33%用来发电，则每天可转化的电能为多少J；( )
（3）图甲为市面上流行的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，能自动控制温度变化，其简化电路如图乙所示。当该电饭锅两端电压为220V时，在其煮饭的30min内，通过电饭锅的电流随时间变化的图像如图丙所示，则：
①该电饭锅在高温挡正常工作时开关的闭合情况是 ；
②问题（2）中每天垃圾燃烧转化的电能可使该电饭锅完成多少次煮饭工作？（不考虑电饭锅的使用寿命）( )
32．（2022秋·湖南株洲·九年级统考期末）教材中讲述了一个这样的故事：一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW·h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是1500W的，也就是1.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”
（1）这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和 ；
A．电流 B．电阻 C．电功率 D．电功
（2）这位记者应该这样说：这个厂节省的电能可使 。
33．（2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末）恋恋牌家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，开关S接不同位置使电饭锅分别处于加热和保温两种状态。某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图象如图乙。求：
（1）该电饭锅的开关接1时，处于 状态（填“加热”或“保温”），其中R1的阻值是 Ω，R2的阻值是 Ω；
（2）该电饭锅处于保温状态的电功率是多少？( )
（3）该电饭锅此次工作30min共消耗了多少电能？( )
参考答案：
1．B
【详解】A．手机工作电压是一定的，如果降低了电池的输出电压，手机将不能正常工作，故A不符合题意；
B．手机电池储存的电能是一定的，由公式W=Pt可知，要延长手机工作时间，需要减小输出功率，而手机工作电压是不变的，由P=UI可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故B符合题意；
C．如果电子线路电阻变小，输出电压不变的情况下，由可知，输出功率变大，反而耗电，故C不符合题意；
D．由公式W=Pt可知，增大电池的输出功率，手机的工作时间会缩短，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．家用台灯的功率约20W，由
知工作1h耗电约为0.02kW h，故A不符合题意；
B．家用空调的功率约为1500W，故B不符合题意；
C．我国家庭电路电压是220V，一节5号干电池的电压为1.5V，故C符合题意；
D．教室里一盏日光灯的电功率约为40W，家庭电路电压为220V，通过一盏日光灯的电流为
故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】A．根据串联分压，两灯的电压都小于额定电压，故实际功率不等于额定功率，两灯功率不是额定功率，所以总功率不是两灯额定功率之和，故A错误；
B．“220V，40W”的甲灯电阻
“220V，15W”的乙灯电阻
电路总功率
故B错误；
C．因为串联电流相等，甲灯电阻小，根据公式P＝I2R可知，甲灯的实际功率小；利用W＝Pt可知甲灯的消耗的电能小，故C错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，由P=UI可知，电路消耗的总功率变小，故A符合题意；
B．因为电路中的电流变小，所以电流表的A的示数变小，由U=IR可知，R1两端的电压变小，电压表V2的示数变小，故B不符合题意；
C．由可知，电压表V1的示数与电流表A的示数的比值为R2的阻值，由于滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大，故C不符合题意；
D．由可知，电压表V2的示数与电流表A的示数的比值为R1的阻值，由于R1的阻值保持不变，所以电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变， 故D不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】把断头搭接起来继续使用，灯丝的材料、横截面积和温度不变，长度变短，所以灯丝的电阻减小；家庭电路的电压220V不变，根据可得，灯泡的实际功率变大。
故选C。
6．C
【详解】甲、乙两灯都正常发光，则两灯的实际功率等于它们的额定功率，由题知两灯的额定功率相等，工作时间相同，由可知，甲、乙消耗的电能相同，故ABD错误，C正确。
故选C。
7．C
【详解】A．只闭合开关S1，滑片P置于左端，电路为灯泡L的简单电路；开关都闭合，移动滑片P，电流表示数始终为1A，说明b为电流表，把滑动变阻器短路了，导致滑动变阻器失去调节作用，则a为电压表，故A正确，不符合题意；
B．灯泡额定电流为
只闭合开关S1，滑片P置于左端，则电路中只接灯泡，而电流表示数为1A，则灯泡电压为电源电压，即12V，故B正确，不符合题意；
C．只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则灯泡温度不为额定电流时的温度，电阻也不为额定电流时的电阻，为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值，故C错误，符合题意；
D．将a与R0互换，开关均闭台，则电路为滑动变阻器和灯泡并联，互不影响，根据公式
可知，移动滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，功率最小。为
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．AD
【详解】AB．由图甲得，两电阻串联，电流相等，由得
故A正确，B错误；
CD．由串联电路特点与得
由图乙得，两电阻并联，电压等于电源电压，则
则
故C错误，D正确。
故选D。
9．AD
【详解】AD．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，则两灯两端的实际电压为
U甲＝U乙＝U＝6V
所以两灯均正常发光。此时甲、乙两灯的实际功率和各自的额定功率相等，所以，电路的总功率
P总＝P甲+P乙＝6W+3W＝9W
故A、D正确；
B．只闭合S1时，甲、乙两灯串联，因串联电路中各处的电流相等，所以通过甲灯的电流等于通过乙灯的电流，故B错误；
C．只闭合S1、S2时，甲灯被短路，电路为乙灯的简单电路，此时
U乙＝U＝6V
乙灯正常发光，电路的总功率
P总′＝P乙＝3W
故C错误。
故选AD。
10．CD
【详解】AB．不知道两只电暖器的工作时间，所以，无法比较它们做功的多少和将电能转化为内能的多少，故AB错误；
CD．电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W，甲的额定电功率小于乙的额定功率，说明电暖器甲消耗电能比乙慢，同时也说明电暖器乙将电能转化成内能比甲快，故CD均正确。
故选CD。
11． 619.5 大 1000
【详解】[1]电能表最后的一位读成小数，如图所示，电能表的读数为619.5kW·h。
[2]电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表，转盘转得越快，表示用电器消耗电能越快，则电路总功率越大。
[3]1600imp/（kW·h）表示电路中用电器每消耗kW·h电能，电能表的指示灯闪烁1600次，则电能表的指示灯闪烁80次，电热水器消耗的电能
电热水器的电功率
12． 12 75
【详解】[1][2]根据并联后的总电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻可知，两灯并联时，电路中的总电阻最小，两灯串联时，电路中的总电阻最大。丙图中两灯串联，由可知，丙图中电路消耗的功率最小，丁图中两灯并联，电路消耗的功率最大；根据知，两个灯泡的电阻分别为
在丙图中，电路的最小电功率为
在丁图中，根据并联电路电压的规律可知，两灯两端的电压均等于额定电压，两个灯都正常发光，故丁图中电路消耗的最大功率为
P大＝60W+15W＝75W
13． 1∶2 1∶1 160
【详解】[1]当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电阻R1和R2串联接入电路，电压表测电阻R1的电压，电流表测通过电路的电流，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻为R1+R2，由欧姆定律知道，电流表A的示数
则
当闭合开关S、S2时，电路为R1的简单电路，电压表测电阻R1的电压，电流表测通过电路的电流，电压表的示数为U2即为电源电压U，电流表A的示数
已知I1∶I2＝1∶2，则
整理得
R1∶R2＝1∶1
则
[2]由R1∶R2＝1∶1知道
R1＝R2
R1和R2串联时的总电阻
R串＝R1+R2＝R2+R2＝2R2
则电阻R1和R2串联时的功率之比
两电阻串联时电阻R1的电功率P1为20W，所以电阻R2的电功率
P2＝P1＝20W
则两电阻串联时的总功率
P串＝P1+P2＝20W+20W＝40W
由知道，电源电压
U2＝P串R串＝40W×2R2＝80W×R2
R1和R2并联时的总电阻
则两电阻并联时的总功率
当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电阻R1、R2、R3并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测R1和R2的总电流，通过滑动变阻器的电流为I0，则干路电流为
I＝I1′+I2′+I0
电流表A1的示数
I3＝I1′+I2′
由I∶I3＝2∶1知道
化简整理得
[3]R3消耗的电功率P3与两电阻并联时的总功率P并之比
则R3消耗的电功率
P3＝P并＝160W
14．0.5
【详解】手机充满电储存的电能
W=UIt=5V×4000×10-3A×1h=20W h
需要充的电能
W-30%W=W充-W用=P1t-P2t
充满需要的时间
15． 6 0.9
【详解】[1][2]由图甲可知，该电路为L1、L2和滑动变阻器的串联电路；当滑动变阻器的滑片滑至中点时，L1正常发光；已知L1的额定电压U1＝3V，由图乙可知此时通过L1的电流为I1＝0.15A，即电路中的电流为
此时L2两端的电压为U2＝1.5V；由可知此时滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电压特点可知电源电压为
电路的总功率为
16． 1.26×107 4.2×103
【详解】[1]由可知，水吸收的热量
[2]由可知，加热水需要的时间
17． 0.5 24 4.5
【详解】[1]由题意可知，小灯泡正常工作时的电流
串联电路电流处处相等，故当小灯泡正常发光，此时电路中的电流也为0.5A。
[2]由上可知，灯泡正常工作时的电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“100Ω，1A”，为了保证串联电路中各电路元件安全，则电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小。由可知，电路中的总电阻
由题意可知，灯丝电阻不变，根据可知，灯丝的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故滑动变阻器接入电路的最小阻值
[3]电压表的量程0~15V，所以电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小，为
故整个电路的最小电功率
18． 220 ＜
【详解】[1]由灯泡上标有“PZ220V 40W”可知，灯泡的额定电压U额=220V，灯泡的额定功率P额=40W，则当它正常工作时，电压是220V。
[2]灯泡的电阻为
灯两端的电压U实=110V时，灯丝电阻变化可忽略不计，灯泡的实际功率为
19． 20 3.6
【详解】[1]由电路图知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙知，电路中的最小电流为0.2A，电压表的示数为4V，此时变阻器接入电路的阻值最大为
[2]由图乙知，电路中的电流最大为0.6A，此时电压表示数为0，说明变阻器接入电路的阻值为0。据串联电路的特点有
U=0.6A×R1，U=0.2A×R1+4V
解得，电源电压
U=6V
则电路的最大总功率
P=UImax=6V×0.6A=3.6W
20． 停止工作（断路） 0.2A 191s 1056Ω
【详解】（1）[1]由图知，旋钮开关旋转到3挡位时，电路为断路，为停止工作（断路）的状态。
（2）[2]已知保温功率P保温=44W，由P=UI可得，保温状态工作时，电路中的电流
（3）[3]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣50℃)=2.1×105J
由于不计热量损失，则消耗的电能
W=Q吸=2.1×105J
由可得，加热过程需要的时间
（4）[4]在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态，根据可得电阻R2的阻值
当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态，由可得，电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,R1的阻值
R1=R总﹣R2=1100Ω﹣44Ω=1056Ω
21．（1）1.68×105J；（2）2.7×105J；（3）62.2%
【详解】解：（1）水吸收的热量
（2）由可知，电热水壶消耗的电能
（3）电热水壶的效率
答：（1）水吸收的热量为1.68×105J；
（2）加热过程中电热水壶消耗的电能为2.7×105J；
（3）电热水壶的效率为62.2%。
22．（1）1.68×106J；（2）4.2×105J；（3）171.6Ω
【详解】解：（1）1标准大气压下水的沸点为100℃，1kg水从初温20℃加热到100℃吸收的热量
（2）加热挡功率为1000W，饮水机正常加热7min消耗的电能
（3）由上图可知，S切换到左侧时，电路中只有加热丝R1，加热丝R1的电压等于电源电压；S切换到右侧时，加热丝与限流电阻串联，根据串联电路电压的规律，加热丝的电压小于电源电压，根据可知，S切换到左侧时，此时功率较大，为加热状态；S切换到右侧时，为保温状态；根据可知加热丝R1的大小为
设保温时电热丝的电压为U1，根据可知
两电阻串联时，根据串联电路电压的规律，限流电阻的电压为
限流电阻的电压是电热丝的电压的
根据分压原理，限流电阻为
答：（1）水吸收的热量为1.68×106J；
（2）饮水机正常加热7min消耗的电能为4.2×105J；
（3）限流电阻R2的阻值为171.6Ω。
23．（1）4A；（2）1522.8W；（3）1.9h
【详解】解：（1） 电热水器的额定电压220V，低温档额定电功率为880W，则正常工作时低温档的电流
（2） 由于R1实际电压约为198V时，中温档的实际功率
低温档时，R2的阻值
实际电压约为198V时，低温档的实际功率
则实际电压约为198V时，高温档的实际功率
P高实= P中实 +P低实=810W+712.8W=1522.8W
（3）50kg水从15℃加热到55℃吸收的热量
电热水器的加热效率为80%，则电热水器放出的热量
则加热所用的最短时间
答：（1）电热水器正常工作时低温档的电流为4A；
（2）实际电压为198V时，电热水器的高温档电功率为1522.8W；
（3）将50kg水从15℃加热到55℃，加热所用的最短时间为1.9h。
24．（1）88W；（2）40Ω，510Ω；（3）该电饭锅的热效率值达到三级能效，计算过程见解析
【详解】解：（1）“”表示每消耗电能，电能表转盘转3000圈，转盘在5min内转了22转，可得
电饭锅处于“保温”状态时的功率为
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，功率较小，当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，为加热状态，由可得R1的电阻为
由可得R3、R2的总电阻为
R2的电阻为
R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω
（3）根据题意可知，水吸收的热量为
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
答：（1）该电饭锅的保温功率为88W；
（2）电阻R3、R2的阻值分别为40Ω、510Ω；
（3）该电饭锅的热效率值达到三级能效。
25．（1）2.52×105J；（2）55Ω；（3）45℃
【详解】解：（1）将锅内1kg的水从25℃加热到85℃，水吸收的热量
（2）由知，当总电阻最小时，电功率最大，为高温挡；由图乙可知当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联，电路总电阻最小，则高温挡电功率为
解得
（3）不计热量损失，粥吸收的热量等于高温挡加热5min消耗的电能
由可知，粥升高的温度
答：（1）水吸收的热量2.52×105J；
（2）电热丝R2的阻值55Ω；
（3）粥升高的温度为45℃。
26．（1）；（2）979W；（3）400Ω
【详解】解：（1）饮水机正常加热10min所消耗的电能为
（2）当开关S0断开，S闭合时，电路中只有R2，总电阻较大，电源电压不变，根据可知，总功率较小，饮水机处于保温状态，且
当开关S0与S闭合时，电路中R1与R2并联，总电阻较小，电源电压不变，根据可知，饮水机处于加热状态，且
故当饮水机加热时R1的功率为
（3）当开关S0断开，S闭合时，电路中只有R2，饮水机处于保温状态，且
根据可知
答：（1）饮水机正常加热10min所消耗的电能为；
（2）当饮水机加热时R1的功率为979W；
（3）电路中R2的阻值为400Ω。
27．（1）10Ω；（2）0.27A；（3）4.8W
【详解】解：（1）灯泡L的电阻
（2）（3）当S1断开，S和S2闭合时，R1、R2被短路，电路为灯泡L的简单电路，因为此时灯泡L正常发光，所以电源电压
U=UL=U额=6V
当S、S1、S2都闭合时，L、R1、R2并联，由可知，此时R2的功率最大
由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，定值电阻R1、R2的阻值之比
当S闭合，S1和S2断开时，L、R1、R2串联，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中电流最小，由P=I2R可知，R2的功率最小
则R2消耗的最大功率和最小功率之比
解得
由串联电路的分压原理可知，此时R1、R2两端的电压之比
解得
由串联电路的电压特点可知，此时灯泡两端的电压
由串联电路的电流特点可知，电路中的电流
由欧姆定律可知，R2的阻值
因此R2的最大功率
答：（1）灯泡L的电阻为10Ω；
（2）通过灯泡L的电流为0.27A；
（3）R2消耗的最大功率为4.8W。
28．（1）35Ω；（2）5Ω， 8V；（3）12.8W， 1.6W
【详解】解：由图可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中电流。
（1）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，R两端的电压UR=7V，则根据可得滑动变阻器的最大阻值：
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为只有R0接入电路的简单电路，由乙图可知，电路中的最大电流I大=1.6A，由可得，电源电压
U=I大R0=1.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，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=I最小R0+UR=0.2A×R0+7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变，解①②可得：R0=5Ω，U=8V。
（3）R0的最大功率
P最大=I最大2R0=（1.6A）2×5Ω=12.8W
电路最小的电功率
P最小=UI最小=8V×0.2A=1.6W
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为35Ω；
（2）R0的阻值为5Ω，电源电压为8V；
（3）R0的最大功率为12.8W，该电路的最小电功率为1.6W。
29．（1）4.032×105J；（2）84%；（3）6×105J
【详解】解：（1）水吸收的热量
（2）由图丙可知，加热功率为2000W，故前4min加热过程中消耗的电能为
W=P加热t=2000W×4×60s=4.8×105J
则电热水壶的热效率为
（3）根据图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联；只闭合S1时，电路为R1的简单电路；因并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以由可得，两电阻并联时的功率较大，只有R1时功率较小，因此只闭合S1时，为保温挡；因R1=4R2，所以由可得
又因为
P加热=P1+P2
即
P1+P2=2000W
解得
P1=400W，P2=1600W
则25min~30min内消耗的电能
在此30min内，电热水壶所消耗的电能为
答：（1）1.2kg水从20℃加热至100℃所吸收的热量为4.032×105J；
（2）前4min加热过程中电热水壶的热效率为84%；
（3）在此30min内，电热水壶所消耗的电能为6×105J。
30． 变大 变小 6W 15Ω
【详解】（1）[1][2]当R1增大时，由并联电路电阻规律可知电路的总电阻变大，由于干路电流为1A不变，由
得，并联电路两端电压变大；由得，通过定值电阻R2的电流变大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且干路电流不变，所以通过R1的电流变小。
（2）[3]由可知，R2两端允许的最大电压
并联电路中各支路两端电压相等，所以并联电路两端允许的最大电压为6V，并联电路消耗的最大总功率
[4]通过R1的最小电流
由得，R1接入电路的最大值
31． 2.4×1012J 7.92×1011J S、S1都闭合 8×105次
【详解】（1）[1]每天生活垃圾完全燃烧放出的热量
Q放=mq=800×103kg×3×106J/kg=2.4×1012J
（2）[2]放出热量转化的电能
W=Q放η=2.4×1012J×33%=7.92×1011J
（3）①[3]由图乙知，开关S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，此时电路消耗的电功率较大，为高温挡；开关S闭合、S1断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，处于低温挡。
②[4]由图丙知，电饭锅煮一次饭过程中，高温档电流I1=3A，工作时间
t1=10min+5min=15min
低温档电流I2=2A，工作时间
t2=5min+10min=15min
所以煮一次饭消耗的电能
W1=UI1t1+UI2t2=220V×3A×15×60s+220V×2A×15×60s=9.9×105J
则每天燃烧垃圾放出的热量转化成的电能可使电饭锅完成煮饭的次数
32． C 10000个这样的电吹风工作1小时
【详解】（1）[1]某工厂上半年共节电15000kW·h，即节省的电能是15000kW·h；这只电吹风是1500W，也就是1.5kW，1.5kW是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了。
（2）[2]这个厂节省的电能可以使这只0.5kW的电吹风工作
或者说这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作
33． 加热 55 165 220W 0.22kW·h/7.92×105J
【详解】（1）[1]由图甲知，开关接1时，R1单独工作，电路中的电阻较小，开关接2时，R1、R2串联在电路中，电路中的总电阻较大，据知，电阻较小时，电路中的电功率较大，所以开关接1时，电饭锅处于加热状态。
[2]由图乙知，电饭锅处于加热状态时，电路中的电流为4A，保温状态时，电路中的电流为1A。则R1的阻值为
[3]电饭锅处于保温状态时，电路的总电阻
所以，R2的阻值为
R2=R总-R1=220Ω-55Ω=165Ω
（2）[4]电饭锅处于保温状态的电功率
P保温=UI2=220V×1A=220W
（3）[5]电饭锅处于加热状态的电功率
P加热=UI1=220V×4A=880W
由图乙知，电饭锅工作30min时，加热用时10min，保温用时20min，则消耗的电能
W=P1t1+P2t2=880W×10×60s+220W×20×60s=7.92×105J