【尖子生集训-电能压轴题精选】九上3.6电能的应用 高频考点培优

电能培优训练
1.某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0， 测量未知电阻Rx阻值，图中不能实现测量Rx阻值的电路图是（　B　）
A.??B.??C.??D.
2．如下图所示四个电路中，标明了每个小灯泡额定电压和额定功率，则其中两个灯泡都能正常发光是 ( A )

3.灯L1标有“6V 6W”字样，灯L2标有“12V 12W”字样，将L1、L2连成如图所示电路，闭合开关S，两灯都能发光，则（　D　）
A、灯L2比L1亮
B、灯L1、L2实际电压之比为1：2
C、若一电表示数突然减小，另两电表示数不变，则可能是灯L2灯丝断了
D、若将灯L1、L2串联后接入电路，两灯都能发光，则实际功率之比为1：2

4．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是( C )
A. 电流表和电压表的示数增大，电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数减小，电路总功率变小
C. 电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D. 电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变

5.某同学学习了滑动变阻器的知识后，决定将自己的台灯改为调光式，于是他买了“1W 2KΩ”的电位器一个，装在了台灯（灯泡为“PZ220 60”）上，一开灯，确实能调光，但电位器一会儿就冒起烟了，吓得他赶快扯下了插头。下列对他失败的原因分析和改进正确的是（　C　）
A.电位器额定功率偏大??????????B.电位器电阻偏小
C.应换用一个“1W15Ω”的电位器?????D.应换用一个“1W25Ω”的电位器
6．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5伏，电压表量程“0-3伏”，滑动变阻器规格“20欧 1安”， 灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（?D ）
A．电路中电流变化的范围是0.1A～0.5A B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.25W

7.如图所示，电源电压保持6 V不变，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（? C??）
A、变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2 Ω～20 Ω
B、电流表示数允许的变化范围为0.2 A～0.5 A
C、电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4 W～0.9 W
D、电路消耗总功率允许的变化范围为1.2 W～3 W

8.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（　D　）
A.电源的电压为6V???? B.电路的最大总功率为3.6W
C.R2消耗的电功率先变大后变小???D.图乙中C点表示滑片P位于中点时的状态

9.如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头．闭合开关S将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示．已知R1=10Ω，则（　C　）
A.EF导体每1cm的电阻为2Ω?
B.GH导体的电阻为5Ω
C.当电流表示数为0.5A时，x的值为31cm?
D.P位于x=0cm及x=23cm两处时，R2消耗的功率不相等

10.如图所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端。他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U－I图像如图所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5 V。可求得小灯泡正常发光时的阻值为________Ω，额定功率为________ W，变阻器最大阻值为________Ω。为使实验中小灯泡两端电压不超过3 V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为________Ω(保留一位小数)。

【答案】 12.5；0.5；40；6.8
11.小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，
b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率PU随电流I变化的关系”图线是________ ．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为________ V，定值电阻R0的阻值为 ________

【答案】a ；3 ；1
12.如图为某些型号玩具电动机的工作电路图，电动机名牌上标有“6V6W”线圈电阻2 字样。当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流。为了保护电动机，启动电流不得超过2A.则启动时，变阻箱R的阻值至少为________，当电动机启动后，再次调节变阻箱 R，使电动机进入正常工作状态，此时R消耗的电功率为________。

【答案】 4Ω；6W
13．小倩同学现有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路（不完整），电源电压恒为6V。

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（连线时导线不能交叉）
（2）图甲中，连接电路时，开关应处于　 　状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是　 　。（填字母）
A、更换小灯泡 B、检查电路是否有故障 C、移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）实验时，移动滑片P到某处，电压表示数为2.5V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。
（5）在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率。操作如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为　 ；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率P额＝　 　。（用U、U额和R0表示）
答案：（1）

（2）断开；B （3）C （4）A；1.14 （5）U额；U额×(U-U额)/R

14、在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A“，小灯泡的额定电压U额=2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。

（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为　 　W。

（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而　 　。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝　 　Ω的定值电阻。
（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为　 　；
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：P额＝　 　 。（用U额、U0、R0表示）
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值　 （选填“偏大”或“偏小”）。
答案：（1）

（2）1.05 （3）增大； 10 （4）①5.5V ③U额?U0/R0； 偏小

15、小晨以某种PTC电阻作为发热部件，制作了一个恒温孵化箱。图甲是恒温孵化箱的电路图，R1、R2是两个相同的PTC电阻，电源电压220伏。图乙为单个这种PTC电阻与温度变化关系图。
（1）当温度为40℃时，电路中的电流为多少安？
（2）恒温孵化箱的最大发热功率是多少瓦？
（3）当温度保持40℃不变时，恒温孵化箱的产热和散热达到了______关系。如果仅仅从产热方面分析，当温度超过40℃时，恒温孵化箱是怎样自动实现温度下降的？__________________。

答案：（1）由图乙可知，当温度为40℃时，相同PTC电阻R1=R2=500Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I=U/(R1+R2)=220/(500+500)=0.22A；
（2）由图乙可知，相同PTC电阻R1、R2的最小阻值均为100Ω，
则恒温孵化箱的最大发热功率：P大=U2/(R1’+R2’)=2202/(100+100)=242W；
（3）当温度保持40℃不变时，恒温孵化箱的产热和散热平衡，否则温度会发生变化，由图乙可知，温度超过40℃时，两电阻阻值变大，由P=U2/R可知，电路的总功率变小，产热减少，自动实现温度下降。

16．如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能．已知线圈电阻1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流2A，物体质量540g，以10m/s匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦．物体上升20s的过程中．(g取10N/Kg)，求：
（1）电压表读数；
（2）电流通过线圈产生的热量；
（3）提升物体的有用功；
（4）电动机工作效率．

【答案】（1）30伏（2）120焦耳（3）1080焦耳 （4）90%

17. 小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V，额定功率605W．问：
（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？消耗的电能是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率是多少？
（3）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？
【答案】（1）5.04×105J； 5.445×105J；（2）500W；（3）8W。

18.图甲是测量高于警戒水位装置的原理图。装置下端有一横截面积为S=2x10-3m2的长方体绝缘容器，其内部边缘正对竖直插有两块薄金属板(电阻不计)，并与外部电路连接。容器底部有一个小孔与湖水相通，且容器的底部与警戒水位相平。电源电压U=12V，小灯泡L标有“6V ?3.6W”的字样(假设小灯泡的电阻不变)，湖水的密度为p=1.0x103kg／m3，两金属板间的湖水电阻R与容器内水柱的高度h的倒数的变化关系如图乙所示。则：
（1）水位上升时，电流表读数将________?(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
（2）湖水水位比警戒水位高出2m时，小灯泡能否正常发光?
（3）当进入容器内的水达到m=5kg时，容器内的湖水消耗的电功率是多大?(保留一位小数)


【答案】 （1）变大
（2）小灯泡能正常发光
（3）当进入容器内的水达到m=5kg时,容器中水的体积 5×10-3m3
h=V/S=5×10-3m3/2×10-3m2=2.5m
h-1=0.4m-1R水=8欧
容器内的湖水消耗的电功率是3.6W。

19、如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0﹣0.6A，电压表V的量程为0﹣15V，当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V1 ，当开关S打到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0=4w，求：
（1）电源电压U
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小，最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？

【答案】?解：（1）当开关S打到2位置及滑片的位置且滑片P在中点时，电路连接如图：

滑动变阻器接入电路的电阻为R′=R0=×50Ω=25Ω，
因为P=I2R，所以电路电流为I′===0.4A，
串联电路总电阻为R串=R2+R′=20Ω+25Ω=45Ω，
因为I=，所以电源电压为U=I′R串=0.4A×45Ω=18V；
（2）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路连接如图：

滑动变阻器两端电压为U0=U﹣U1=18V﹣8V=10V，因为，所以，解得R1=40Ω；
（3）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路总电阻最大，为R最大=R1+R0=40Ω+50Ω=90Ω，
此时的电路总功率最小，为P最小===3.6W；
当电路电流达到滑动变阻器允许通过的最大电流I最大=0.5A时，
电路总功率最大，为P最大=UI最大=18V×0.5A=9W．
答：（1）电源电压为18V；（2）定值电阻R1的阻值为40Ω；（3）电路的总功率最小是3.6W；最大功率是9W．
20.如图所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡。再将铁球同时分别浸没到密度相等的稀硫酸和硫酸铜溶液中（忽略小球和溶液体积变化）。说出一段时间后灯泡亮度的变化（忽略灯丝电阻变化），并对此现象产生的原因进行分析说明。

【答案】一段时间后灯泡变亮。铁球与稀硫酸反应，质量变小，溶液的密度会增大。铁球与硫酸铜溶液反应，质量增加，溶液的密度会减小。左边铁球受到的浮力增大，右边铁球受到的浮力减小。根据杠杆平衡条件，左边铁球将上升，右端铁球将下沉，杠杆顺时针转动。滑动变阻器向右滑动后，接入电阻减小，电路中电流变大，根据P=I2R，灯丝电阻不变，灯泡实际功率变大，灯泡变亮。

21．在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池(电压为24伏)、电压表(量程为0～15伏)、校准电阻R0、滑动变阻器R(最大阻值为100欧)等器材，设计了一种测定油箱内油量的方案(如图甲所示)，选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)，油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零(即电压表示数为零)。
(1)校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？
(2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？
(3)另一个小组的小红设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点。

【解析】(1)由题可知，电源电压U＝24伏，电路中若没有校准电阻R0，则滑动变阻器两端的电压等于电源电压24伏，超过了电压表量程0～15伏，电压表会被烧坏，所以校准电阻R0串联在电路中，除了可以校准表盘，还起到分压的作用，能避免电压超过电压表量程而损坏。当油箱装满汽油，由图甲可知，滑片在下端，此时变阻器连入阻值最大，电压表示数达到最大值15伏，所以电路中电流I＝I0＝IR＝＝＝0.15安，所以R0的阻值R0＝＝＝＝60欧。
(2)当油箱装满汽油，变阻器连入阻值最大时，电路中电阻最大，电源电压一定，由P＝知整个电路功率最小，电路最小功率P最小＝＝＝3.6瓦。
当汽油用完时，滑片在另一端，即在上端，此时只有R0接入电路中，电路功率最大，P最大＝＝＝9.6瓦，所以整个电路消耗的电功率的变化范围是3.6～9.6瓦。
(3)由图乙可知，滑动变阻器始终以最大值串联入电路中，电压表示数UV＝IR滑，能反应测量的变化情况，且电路中电阻始终处于最大值，由P＝可知电路中功率最小，由W＝Pt可知，同样时间内电路消耗的电能最少，所以图乙的电路设计可以节能。

22.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式Ek=mv2)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示
（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施
（2）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。

【答案】（1）解：风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量m=pV=putS（S=ππ），单位时间内的最大风能Ek=mv2；故可采取的措施：如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等（答对一条即可）；
（2）解：设风能功率和输出功率之间的转化常数为k，则风力发电机在风速为功时能够输出的电功率P1=kPm= k·πρr2v13，风力发电机在风速v2时能够输出电功率P2=k·πρr2v13，故P1：P2=（k·πρr2v13）：（k·πρr2v23）= v13：v23=（9m/s）3：（6 m/s）3=27：8，则P2=8/27P1=160kW，故这台风力发电机在该地区的最小年发电量W=P2t=160kW×5000h=8×105kW·h。

23、最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答：

电池容量（kW·h） 22
车载充电器输入电压（V） 220
车载充电器输入电流（A） 16
电能转化为机械能的效率 70%

(1)如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是________。
(2)某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？
(3)根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？
【答案】（1）电磁感应
（2）P=UI=339伏×1安=339瓦
（3）P输入=UI=220伏×16安=3520瓦=3.52千瓦
W机=W电×70%=22千瓦?时×3.6×106焦/千瓦?时×70%=5.544×107焦

答：已经耗完电能的电池充满，理论上需要6.25小时。该车在水平地面上匀速行驶时，受到的阻力为396牛。

24.某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。

水位（米） 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻RF阻值（欧） 300 200 125 90 70 65 62 60 59

(1)当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为________瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
【答案】（1）0.6
（2）当水箱中水位为2米时，控制电路电流Ia=0.1安，RF1=60欧，此时 R1=120欧，则R0=R总1?RF1=60欧
当水箱中水位为1米时，RF2=90欧，R总2= RF2+ R0=90欧+60欧=150欧
Ib=U1/R2=0.08A 答：电流Ib为0.08安。
（3）注水系统从水位1米开始注水到2米，注水总体积V总=0.4米2×（2米?1米）=0.4米3 ，需要时间为t1 ，根据题意：t1=0.4/(0.005-0.001)=100?
水位从2米下降至1米，需要的时间t2=400秒
注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功W=U2I2t1=220伏×2安×100秒=4.4×104焦
喷淋系统单独工作时，工作电路做功W′=U2I1t2=220伏×1安×400秒=8.8×104焦
W总= W+ W′=4.4×104焦+8.8×104焦=1.32×105焦
答：工作电路消耗的电能是1.32×105焦。
25.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具．它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．
（1）电动机的工作原理是：______________________；
（2）某电动自行车蓄电池的供电电压为24V．若该电动自行车包括载人共重1000N，匀速行驶时所受阻力为总重的0.03倍，而这时供电电流为l0A，电能转化为机械能的效率为75%，自行车前进的速度为 _____m/s．
【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动 （2）6
【解析】（1）电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动．
（2）电动自行车蓄电池的供电电压U=24V，供电电流I=l0A，电池的输出功率P=UI=24V×10A=240W，
电能转化为机械能的效率η=75%，电动自行车的机械功率
，
电动自行车包括载人共重G=1000N，匀速行驶时所受阻力f=0.03×1000N=30N，
电动自行车的牵引力F=f=30N，
电动自行车的功率： ，自行车前进的速度： ．

26、小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像。

请解答下列问题：
①豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
②豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
③在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“2400r/kW·h”字样的电能表转盘在2min内转过了80转。此时电路的实际电压是多大？
【答案】解：①已知最大功率P1=1210W，所以正常工作时的最大电流： ．
答：正常工作时的最大电流为5.5A．
②由图象可知，豆浆机正常工作一次电热管工作时间t1=9min，
电动机工作时间t2=2min，豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：W=P1t1+P2t2=1210W×9×60s+120W×2×60s=667800J．
答：豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是667800J．
③豆浆机1min内消耗的电能 W=60000J，
豆浆机实际功率： P=1000W，电热管电阻： R=40Ω，电路实际电压：U=200V．
答：此时电路的实际电压是200V．

27.温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速v（米/秒） 0.3~1.5 1.6~3.33 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压p（帕) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119

表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。
（1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻________?。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程）
（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R。损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。

【答案】 （1）不变
（2）解：l=U0/（R+R0)=6伏/(10+14）欧=0.25安 RAP=U/I=2伏/0.25安=8欧
8欧/x=10欧/20厘米得：x=16厘米
查图乙得：F=14牛 p=F/S=14牛/0.2米2=70帕 据表可知，风级为五级。
答：当电压表示数为2伏时，风速仪所测的风为五级。
（3）解：如图


28.干电池本身有一定的电阻，因此，实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成。如图所示，电源由几个相同的干电池组成。合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系，图丙为干电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，不计电表、导线对电路的影响，求：
（1）串联的干电池个数。
（2）变阻器的总电阻。
（3）甲、乙、丙三个图上的a、b、c各点的坐标。

【答案】（1）4个电压为1.5V的干电池组成。
（2）R=8
（3）由丙图，c（8，0.8）
Ua=U－IR0=6V－0.6A×2 =4.8V，得：a（0.6，4.8）
在乙图，b的横坐标为： U=3V，得： b（3，4.5）

29．如图所示电路中，小灯泡L上标有“8V 3.2W”字样，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，R1阻值为18Ω。求：
（1）小灯泡L的电阻。
（2）S、S1、S2均闭合时，电压表的示数为9V，求电源电压及电阻R1上消耗的电功率。
（3）断开S1、S2，闭合S，若接入电路中的电压表的量程改为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，为了保证两表均不超过量程，且小灯泡两端的电压不超过其额定电压，滑动变阻器的阻值变化范围为多少？