第十五章专题训练电功率综合计算2021—2022学年苏科版九年级物理下册（含答案）

1088390011442700第十五章 专题训练 电功率综合计算
1．随着家庭生活水平的不断提升，很多家庭采用加湿器给空气加湿，如图甲所示是某型号电热式加湿器，简化电路图如图乙，部分技术参数如下表。加湿器的发热电阻（虚线框内的部分）浸没在水中，先把水箱中的水加热至沸腾后，即可喷出水蒸气，增加空气湿度，通过调节滑动变阻器R的阻值可以调节加湿器功率的大小。求：
（1）R0的电阻值；
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
额定电压
220V
最大功率
110W
最小功率
22W
水箱最大容积
1L
适用面积
20～40m2
（3）已知水箱内加满初温为12℃的纯净水，先把加湿器调到最大功率正常工作一段时间后，水刚好沸腾产生水蒸气，求此过程中加湿器的工作时间。（水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），环境为标准大气压，不计热量损失）
2．如图所示，电源电压保持不变，R1的阻值为6Ω，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器R2的最大阻值为38Ω，电流表的量程为0~3A。当开关S1、S2断开，S3闭合时，小灯泡恰能正常发光。忽略灯泡电阻随温度的变化，求：
（1）灯泡的电阻。
（2）电源的电压为多少？
（3）当开关S1、S2、S3，都闭合时，要保护电路各元件安全，R2的最小阻值是多少？
3．在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的调光灯电路。电源电压不变，灯泡L上标有“”字样，定值电阻的阻值为。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的图线如图乙所示。求
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电源电压；
（3）灯泡L的最小实际功率。
4．如图，电路中电源电压恒定，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1标有“200Ω 1A”，电压表量程为0～5V。只闭合开关S2，当R1的滑片P移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.5A；再闭合S1，电流表的示数变为0.8A。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）只闭合S1，当电路总功率最小时R1接入电路的阻值。
5．如图所示，电源电压保持不变，R1的阻值为6Ω，小灯泡标有“6V3W”，滑动变阻器R2的最大阻值为38Ω，电流表的量程为0-3A，当开关S1、S2断开，S3闭合时，小灯泡恰能正常发光，忽略泡电阻随温度的变化，求：
（1）电源的电压为多少？
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，要保护电路各元件安全，R2的最小阻值是多少？
（3）分析开关和滑动变阻器的各种变化情况，这个电路消耗的最小功率是多少？
6．如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。求：
（1）该滑动变阻器的最大阻值；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）电源电压。
7．如图甲所示的电路中，电源电压不变，灯泡L的额定电压为6 V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9 A。求：
（1）灯泡L的额定功率。
（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.5A，R2的最大阻值。
（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2 W，此时灯泡1 min内消耗的电能。
8．如图，电源电压恒定，R1是定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A字样。只闭合开关S1，电流表的示数为0.9A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A，灯泡L正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）灯泡的额定功率。
（3）只闭合开关S3，保证电路安全，移动变阻器滑片，R1的电功率变化范围。

9．某兴趣小组设计了一个简易的三挡位的暖风机，电路图如图所示，R1、R2都是发热电阻。将此电暖器接入家庭电路中，当S1断开，S2接b时为低温挡，功率为220W；当 S1闭合，S2接b时为中温挡，功率为440W。（不考虑温度对电阻的影响）
（1）中温挡时，电路通过的电流；
（2）低温挡时，R1的电功率；
（3）高温挡时，通过 10min 中整个电路消耗的电能。
10．如图甲，L是标有“6V，3W”的小灯泡，其I-U关系如图乙所示，R1是标有“0.5A”的定值电阻，R2是标有“30Ω 1A”的滑动变阻器，电压表量程0~3V。当开关S1、S2、S3都闭合，且将滑片P调至a位置时，灯泡正常发光，电流表示数为0.8A。
（1）求电阻R1的阻值；
（2）断开S1，闭合S2、S3，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V，求小灯泡1min消耗的电能；
（3）闭合S1、 S2，断开开关S3，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器的滑片移动的过程中，电阻R1的电功率变化范围。
11．如图所示，电源电压为6V，两个定值电阻R1=10Ω，R2=30Ω，请计算：
(1)只闭合S2时，电路中的电流；
(2)S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能；
(3)S2断开，S1、S3闭合时，该电路的总功率。
12．如图所示，电源电压恒为 4.5V，灯泡L 上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器 R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1的阻值为15Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求
(1)灯泡正常工作时的电阻为多少；
(2)当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，电路的最小总功率为多少；
(3)当开关 S、S3 闭合，S1、S2 断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2 的取值范围。
参考答案
1．（1）440Ω；（2）1760Ω；（3）3.36×103s
2．（1）12Ω；（2）9V；（3）6Ω
3．（1）20 Ω；（2）9V；（3）0.36W
4．（1）3W；（2）20Ω；（3）100Ω
5．（1）9V；（2）6Ω；（3）1.62W
6．（1）50Ω；（2）10Ω；（3）12V
7．（1）1.8W； （2）6； （3）
8．（1）9V；（2）5.4W；（3）0.9W～2.5W
9．（1）2A；（2）110W；（3）5.28×105J
10．(1)20Ω；(2)72J；(3)0.45W~1.8W
11．(1)0.15A；(2)1080J；(3)4.8W
12．(1)6；(2)2.7W；(3) 3~12