初三物理培优,电功率之图像及挡位问题.docx

电功率之图像和挡位问题1挡位问题判断电热器挡位的方法：根据P可知，在电源电压一定时，电功率与电阻成反比所以，电阻最小时，电功率最大，为高温(或加热)挡；电阻最大时，电功率最小，为低温(或保温)挡2图像问题解答图像问题的关键是明确横坐标、纵坐标表示的物理意义及物理量的变化趋势；再利用串、并联电路规律、欧姆定律、电功率知识解答有关公式列表如下：纯电阻电路(电能全部转化为内能)非纯电阻电路(电能部分转化为内能)电功WPtUItI2RttWPtUIt电功率PUII2RPUI电热QWPtUItI2RttQI2Rt发热功率P热I2RUIP热I2R类型1挡位问题1(多选)某型号的电饭锅有加热和保温两挡，其原理如图所示，以下说法正确的是( )A开关S断开时，电阻R1与R2串联B开关S断开时，电阻R1与R2并联C开关S闭合时为加热状态D开关S闭合时为保温状态2严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处)，电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点这只电热靴的低温挡为6 W，则其中温挡和高温挡分别为( )A8 W，12 W B8 W，24 WC12 W，18 W D12 W，24 W3 某品牌的电加热器工作电路如图所示，其额定电压为220 V，加热功率为1 100 W，保温功率为44 W单刀双掷开关S接b时，电加热器处于_(填“保温”或“加热”)状态，电路中定值电阻R1的阻值为_. 4如图是某款电热水龙头的电路原理图R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是_(填“冷”“温”或“热”)水若R22R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W，则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为_J.5容量为5.0 L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为2 kW，保温功率为121 W简化电路图如图乙所示，S是保温和加热的自动转换开关，在1个标准大气压下，让该壶正常工作，将一满壶初温为20 的水烧开求：水的比热容为4.2103 J/(kg)(1)水吸收的热量(2)加热时间(不计热量损失)(3)电阻R2的阻值牌电烤箱额定电压220 V额定功率高温挡1 100 W低温挡440 W频率50 Hz6如表所示为某电烤箱的铭牌，如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图R1和R2均为电热丝，电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡求： (1)电路中R1和R2的阻值(2)如果实际电压只有200 V，则电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能是多少(最后结果保留整数)类型2图像问题7灯泡L标有“2.5 V”字样，它的电阻随电压变化的关系图像如图甲所示将该灯泡L和电阻R0接入电源电压恒为3 V的电路中(如图乙)，闭合开关S，灯泡L恰好正常发光下列说法正确的是( )A闭合开关S，灯泡L的电阻为8 B闭合开关S，1 s内电阻R0产生的热量为0.325 JC断开开关S，灯泡L的电阻为0 D灯泡L的额定功率为0.625 W8电阻R1、R2串联如图甲，流过电阻的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关后电流表的示数为0.2 A，则R1、R2两电阻的电功率之比为( )A11 B12 C21 D329如图所示的电路中，在滑动变阻器R1的滑片从A向B滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是( )AR2的阻值为10 B电源电压为16 VC当电流表示数为0.2 A时，R1接入电路的阻值为20 D该电路的最大功率为4.05 W10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从最大变化到最小，两个电阻的UI关系图像如图乙所示则下列判断正确的是( ) A电源电压为10 VB定值电阻R1的阻值为20 C滑动变阻器R2的阻值变化范围为010 D变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8 W11如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示图乙中的a、b两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应则电源电压为_V.12有两只灯泡，A灯“6 V6 W”、B灯“6 V3 W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示(1)将A、B并联后接在6 V电源两端，求干路上的电流；(2)将A、B串联后接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；(3)将A与一个滑动变阻器R(20 2 A)串联后接在6 V电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时，求滑动变阻器的功率13、小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220 V，低温挡、中温挡的额定功率分别为22 W和44 W.利用所学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b.当它接入家庭电路中正常工作时：（1）低温挡加热的电流多大？（2）中温挡加热5 h，消耗多少度电？（3）高温挡加热的额定功率是多少瓦？14、小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中请问：(1)这只电动机线圈的电阻为多少？(2)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？电动机的电压/V电动机工作状态通过电动机的电流/A0.2不转动0.42.0正常转动1.015、一台电风扇接在220 V的电路中正常工作，通过风扇电动机的电流为0.5 A，测得风扇电动机线圈电阻为5 ，求：(1)电风扇的输入功率是多少？(2)电风扇每分钟消耗的电能是多少？(3)电风扇的电动机每分钟产生的电热是多少？产生的机械能是多少？参考答案电功率之图像和挡位问题1AC2.A3.加热444.温1.81055.(1)一满壶水的体积：V5.0 L5.0 dm35103 m3，由可得，水的质量：mV1.0103 kg/m35103 m35 kg在1个标准大气压下水的沸点是100 ，则水吸收的热量：Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)5 kg(100 20 )1.68106 J(2)不计热损失时，消耗的电能：WQ吸1.68106 J由P可得，加热时间：t840 s(3)由电路图可知，开关S闭合时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于加热状态，由P可得，电阻R2的阻值：R224.2 6.(1)开关接2时，电路为R1的简单电路，电烤箱处于高温挡，由P可得，电路中R1的阻值：R144 开关接1时，R1与R2串联，电烤箱处于低温挡，此时电路中的总电阻：R110 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2RR1110 44 66 (2)实际电压只有200 V，电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能：Wt1060 s545 455 J7.D8.C9.D10.D11.1212.(1)将A、B并联接在6 V电源两端，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为6 V由图甲可知，通过两灯泡的电流分别为IA1.0 A，IB0.5 A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路上的电流：IIAIB1.0 A0.5 A1.5 A(2)将A、B串联接在某电源两端，因串联电路中各处的电流相等，且使B灯恰好正常发光，所以，由图像可知，电路中的电流IIB0.5 A此时A灯泡两端的电压UA2 V由I可得，此时A灯电阻：RA4 (3)将A与一个滑动变阻器串联接在6 V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍，所以，由PUI可知，U滑2UA因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UU滑UA2UAUA3UA6 V解得：UA2 V，U滑2UA22 V4 V由图像可知，此时电路中的电流I0.5 A则滑动变阻器的功率：P滑U滑I4 V0.5 A2 W13.(1)低温挡工作电流I低0.1 A(2)中温挡加热5 h，消耗的电能WP中t0.044 kW5 h0.22 kWh0.22度(3)低温挡时，S1断开、S2接b，R1和R2串联，R低R1R22 200 中温挡时，S1闭合、S2接b，R1接入电路，R2被短路，R中R11 100 则R2R低R12 200 1 100 1 100 高温挡时，S1闭合、S2接a，R1和R2并联，R高550 高温挡加热的额定功率P高88 W14、解：(1)根据线圈不转动时是纯电阻电路可求出线圈电阻：RU1/I10.2 V/0.4 A0.5 (2)电动机正常工作时消耗的总的电功率：P总U2I22 V1 A2 W正常工作时发热的功率：P热I2R(1.0 A