2026年人教版九年级物理上册热点题型专练：第十八章 电功率计算题30道（原卷版+解析）

第十八章电功率(计算题30道)

1.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻&的阻值为10Q。闭合开关S后，电流表的示

数为0.45A,通过电阻&的电流为0.3A。求：

(1)电源电压；

(2)电阻R/的阻值；

(3)电阻Q在Imin内产生的热量。

2.如图甲是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图乙所示，仆和&均为发热电

阻，煮茶器正常工作的电压为220V,保温功率为100W,加热功率为1200Wo在1个标准大气压下，

煮茶器将初温20℃、质量1kg的水加热到沸腾。［c产4.2x18J(kg・久)］求:

甲乙

(1)水吸收的热量：

(2)电阻R/的阻值：

(3)若用加热挡煮沸这壶水需要6min,则煮茶器的加热效率。

3.为了解家中用电情况并提出安全用电、节约用电的建议，某同学对家庭电器用电情况调查如下,

家庭电路电压为220V。

家用电器用电情况调查表

班级九(3)班姓名时段1K:00-19：0。

房间家用电器功率/W数H使用时长/min

客厅空调2750160

客厅电水水100016

客厅吊灯80i60

客厅筒灯5100

国房电饭煲1000130

胡房灯40160

厨房抽油烟机100118

(1)求客厅空调正常工作时的电流。

(2)求电水壶正常工作时的电阻。

(3)表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW.h?

(4)该同学利用掌握的电学知识，枳极参与街道安全用电、节约用电宣传工作，请帮他完成宣传栏中

①或②的提示语。

/it\

「发现异常，及

、断息』时

使用家用电器

注意节能

人走断电,用

尊

毕断电

人量・KWI

公园街道办“处宣

4.室内空气干燥时，可用加湿器给空气加湿，如图甲所示是某型号电热加湿器，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，水箱中的水沸腾后，即

可喷出蒸气，增加空气湿度，移动R的滑片P可调节气雾量大小。求；

^4^

R。R

―220V-

甲乙

额定电压22V

最大气雾功率now

最小气雾功率22W

水箱容积3OL

适用面积20~40m2

(1)当加湿器以最大气雾功率正常工作时，电路中的电流：

(2)滑动变阻器R的最大阻值。

5.如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡上标有“9V0.9A”字样，小灯泡电阻不变。电阻箱处

于某一阻值，闭合开关，电路的总功率为7.2W；将电阻箱阻值调为原来的3倍，电路的总功率变为

4.8W。求：

L

---袅

(1)小灯泡的电阻;

(2)电源电压。

6.如图所示的电路中，电源两端电压U=3V并保持不变，电阻打的阻值为10Q。闭合开关S后,

(1)通过电阻"的电流。

(2)电阻品的阻值。

(3)10s内整个电路消耗的电能,

乙

⑴受控电路工作时，&的电功率。

(2)当电流等于0.15A,衔铁恰好被吸下时，(受到T形杆的压力。

(3)要让受控电路工作，浮体A浸入水中体积的范围。

10.物理兴趣小组为教室设计了一款湿度计，湿度计的表盘由甩压表改装而成，其原理如图甲所示。

电源电压恒为6V,R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度〃的变化关系如图乙所示，凡为定值电阻，把

甲乙

(1)求在湿度为60%的环境下，R两端的电压；

(2)求在湿度为60%的环境下，电路中的电功率;

(3)在不改变电压表量程(0〜3V)的情况下，若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值，请写出一

种简单可行的方法，并用文字说明。

11.如图甲为某款嵌入式蒸烤一体机，它集蒸汽、烘烤于一体，简化电路如图乙所示。Q和&为发

热电阻丝，只闭合Si时蒸汽挡工作，Si、S2都闭合时烘烤拦工作。已知烘烤档功率为1500W,R2

=44Q。求：

(1)蒸烤一体机处于烘烤档时电路的总电流；(保留一位小数)

(2)蒸烤一体机处于烘烤挡时，工作Imin产生的热量；

(3)蒸烤一体机处于蒸汽挡时的功率。

12.如图是一款利用电磁继电器设定不同出水温度的电热饮水机原理示意图。工作电路与控制电路

中，电源电压均恒定，R是加热电阻丝。电磁铁线圈电阻为R纹，凡是热敏电阻，其阻值与温度的关

系式为用=5+0.5/(其中凡的单位是Q,/的单位是。C),凡是用来设定不同出水温度的滑动变阻

器。当电磁铁线圈中的电流小于或等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，饮水器停止加热。相

关参数如下表所示：

火线

220V

零线

控制电电磁铁

工作电路加热电阻

路电源线圈电水的密度水的比热容

电源电压丝A

电压U阻

220V484c3V5QI.Ox1O3kg/m34.2xltfj/(kg℃)

(1)若将滑动变阻器凡的阻值调为235。时，在1标准大气压下该饮水机能将水加热到的最高温度是

多少？

(2)饮水机内装有1L,初潟为机℃的水,将其加热到100℃,用时7min则水吸收的热量是多少?

(3)在(2)加热过程中，该饮水机工作电路的加热效率是多少？

13.“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地露营。该车可对外供电。输出电压220V,最大

输出功率33OOW。家人将标有“220V1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20C

加热至100C用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知(。才

=4.2x103J/(kg-℃)),求:

平均速度(km/h)306090120

每100km平均能耗/(kWh)KX)120132150

(I)电动汽车对外供电时的最大输出电流；

(2)加热过程电热水壶消耗的电能；

(3)加热过程电热水壶的效率；

(4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。

14.家用电煮锅具有不同的烹饪模式，它有低温挡和高温挡，烹饪时可以根据不同的食材进行选择。

电煮锅内部由两根电阻丝Q、R2组成，R/=88Q,电煮锅低、高温挡的额定功率见下表。求解下列问

(1)根据题干与表格内的信息，请你在虚线框内画出电煮锅内部的电路图;

(2)某次电煮锅正常工作5min将1kg的水和食材从25c加热到95℃。在这个过程中，消耗的电能；

(3)电煮锅在低温挡正常工作时的电流。

15.如图所示是•种速热式恒温电热水器，使用时热水器直接对流动的水加热，即开即用，若该热

水器流量为4L/min,流入水的温度为IOC,流出水的温度为40C,淋浴的时间为5min,热水器加

热的效率为84%。［CQ4.2X1O%(kg-℃),〃戌=1.0xl()3kg/m3］求：

(1)淋浴时用水多少kg?水吸收热量为多少J?

⑵淋浴时需要消耗多少J的电能？

(3)若家庭电路中允许通过的最大电流为40A,请通过计算说明该热水器是否适合家庭使用？

16.小明家购买了一台额定电压是220V的电压力锅，它有加热和保温两个挡位，其简化电路图如

图甲所示。M、&都是加热电阻，加热挡时只有电阻&工作，加热功率为800W：保温挡时只有电

阻R2工作，电阻R2=1210C°S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：

(1)压力锅的保温功率：

(2)已知水的密度〃次=1.0xl03kg/m3,水的比热容。成=4.2x103/(kg.C)。将1.5kg水从20C加热到

60C,水吸收的热量是多少？若压力锅的效率为84%。额定电压下，加热这些水需要多长时间？

(3)用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独T.作lOmin,图乙中的电能表转盘转了300转,

请算出此时压力锅的实际加热功率。

17.小明同学设计了具有保温和速热两挡的车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V,

电热丝与、&的阻值恒定，4=30C。只闭合开关加时为保温挡；同时闭合开关和、S2时为速热

挡，此时干路中的电流为L2A。求:

(1)只闭合开关加时，通过电热丝"的电流:

(2)电热丝&的阻值;

(3)速热挡工作100s产生的热量。

18.如图所示，图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温

挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图，R/和R2都为发热电阻丝；图丙为该毛巾架在正常工作

30min内电流随时间变化的图象。求：

(1)高温挡的功率：

(2)发热电阻丝&的电阻；

(3)图丙中正常工作30min产生的热量。

19.某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，处、K、

尺，为加热电阻，其中R/、R2的阻值均为U00Q,通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接

入220V的家庭电路中。

(1)旋转开关转至A时，电热收腰带通电lOmin消耗的电能

(2)旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率；

(3)旋转开关转至de时，电热敷腰带的总功率为132W,求凡的阻值。

20.某品牌养生壶的简化电路如图所示，Ri、后为发热电阻，养生壶工作时，通过开关％和S2,实

现低温和高温的挡位控制，已知高温挡功率为1540W,R/=44C。求：

(1)当养生壶内水的质量为2kg,水温从20℃升高到70℃吸收的热量；5.=4.2xl(pJ/(kg・℃)］

(2)养生壶工作时通过R/的电流；

(3)养生壶处于低温挡时,工作2min产生的热量；

(4次2的阻值。

21.如图甲是一款可调温果汁加热器、图乙是其简化电路图，R/、&均为加热电阻。当开关接1时,

加热器处于保温挡，保温功率为22OW：当开关接2时，加热器处于可调温挡，当滑片在最右端时,

加热器最大功率为1600Wo［果汁比热容取3.9xl03j/(k*c)］求：

甲乙

(1)加热器处于保温挡时电路中的电流；

⑵加热电阻R2的阻值；

(3)若加热器用最大功率对2kg果汁加热3min,果汁的温度升高30C,求该加热器的效率。

22.实践小组为学校设计了智能花卉温室，图为温室智能补光系统电路。光敏电阻RE与照度E(描

述光照强度的物理量)成反比关系，部分数据如下表所示，lx是照度的单位。当室外自然光照强度

低于某数值时，磁性开关S，自动闭合，补光灯L发光，模拟自然光照为花卉补光。己知①=220V,

保持不变，补光灯L规格为“220V100W”，电磁铁线圈电阻忽略不计。

(1)若灯L在•段时间内正常发光消耗电能1.2kW・h,求该灯发光的时间为多少小时；

(2)当照度下降为E/二O/xlO3ix时，调节滑动变阻器滑片P至a点，磁性开关，♦闭合，补光灯L正常

发光，电流表示数为5()mA,求此时光敏电阻消耗的功率；

(3)保持滑片P在。点不动，提高照度至及时•，电流表示数变化了10mA,此时Ei：£2=5：8,求U

洲大小。

照度

£7x1030.150.30.61.223

lx

RE/Q3216842.41.6

23.小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W,低温挡额定功率模糊不清，图甲是

该电烛锅商化电路图，鸟和”是加热电阻丝，开关S2只能接触〃或力，不计温度对电阻的影响。

火线0-----V-----°\8-------

、、

零线o---------1=R|~1—4R-^—1

甲

(1)高温挡正常工作时的电流是多少安？

(2)小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW.h,电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温

挡正常工作2.8h,炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则％的阻值是多少欧？

kWh

1。|2|0|2|5|回

DXX858

电子式单相电能表

220V30(l00)A50Hz

1800imp/(kw«h)[>O

指示灯|

乙

(3)为满足炖煮不同食材和防T烧的需求，现增加个防T烧的温控开关S-利用原电路元件，导线

足够，请你在答图内的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。

：火线o—

:零线―i

丙

24.一根40。的电热丝接在电路中工作时的电流为5A,在10s内共产生热量？

25.某普通家用电热水器的测温电路可以简化为如图所示的电路图。R/为4Q定值电阻，R2为热敏电

阻，其阻值R随温度/的变化满足函数关系：&=(406C/C)/+8Q,

(1)若水箱内装有水的质量为50kg,水温升高40℃需要吸收的热量；

(2)关闭其他家用电器，让热水器在额定电压下单独工作Imin,观察到标有“3600r/(kW.h)”字样的

电能表转动了150转，则该电热水器的额定功率；

(3)当电压表示数为4V时•，水箱中水的温度。

26.图甲是兴趣小组设计的储水箱模型，空水箱内有一个柱形浮子，浮子与储水箱底面不密合，浮

子上端通过轻质弹簧与控制电路中力敏电阻R下方的绝缘片接触，此时力敏电阻受到的压力为零。

已知浮子的质量为0.5kg、高为20cm、底面积为100cm2，弹簧每压缩1cm,产生的弹力为0.5N,

且弹簧长度的变化均在弹性限度内。控制电路中，电源电压恒为12V,定值电阻凡为100Q,力敏

电阻火与所受压力户的关系如图乙，当力敏电阻受到的压力到最人值时，自动关闭进水口。g取

ION/kg,=1.0x10kg/m3o求:

1F

力敏电阻RU凡1200

溢水口900

600

300

出水口

36912151877N

乙

(1)浮子的重力;

(2)当电流表示数为50mA时，力敏电阻R消耗的电功率;

(3)当浮子静止在底部距储水箱底面20cm时，水对浮子的浮力；

(4)自动关闭进水口时，控制电路中电流表的示数。

27.在图(a)所示的电路中，电流表Ai、A的表盘均如图(b)所示，电源电压为12伏且保持不

变，电阻R/的阻值为5欧，滑动变阻器通上标有“50Q；1A”字样。

(1)求开关S闭合后电流表Ai的示数；

(2)在不损坏电路元件的情况下，调整滑片位置，求R2消耗的最大功率及此时R2连入电路的阻值。

28.如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R。为定值电阻。闭合开关后，滑动变阻器的滑片由最

右端向最左端移动的过程中，电压表的示数U随滑动变阻器接入电路的电阻R变化的关系图像如图

乙所示。求：

(1)电限Ro的阻值和电源电压:

(2)滑动变阻器接入电路的电住为15Q时，其消耗的电功率。

29.电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其它形式能的转化，如：电风扇消

耗的电能转化为内能和机械能。卜表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作lh,

品牌某品牌型号**-35X67BK7

额定电压220V额定功率55W

送风模式普通/睡眠/智能控制方式遥控/触摸按键

毛重6.40kg净重5.46kg

求：

(1)电风扇消耗的电能：

(2)电风扇的额定电流；

(3)电风扇线圈中电流产生的热量(已知该品牌电风扇线圈电阻为32Q)。

30.如图所示是一款用于物流搬转运的电动机器人，它能够代替人工进行货物装卸，自动亿程度高,

节省人力成本。该机器人在某次作业时叉起质量为900kg的货物，沿水平仓库地面匀速前进40m,

用时20s,然后在10s内将货物沿竖直方向匀速提升2m。货物底面积为InA与两个叉僧的总接触

面积为0.1m2,g取10N/kgo

(1)货物对叉臂的压强是多少？

(2)机器人沿水平地面匀速前进的速度为多大?匀速前进过程口又臂对货物的支持力做了多少功?

(3)机器人竖直提升货物的功率是多少？

(4)若竖直提升货物的过程中消耗/0.008kW.h的电能，则该过程中机器人做功的效率是多少？

第十八章电功率(计算题30道)

1.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻后的阻值为1()。。闭合开关s后，电流表的示

数为0.45A,通过电阻R2的电流为0.3A。求：

(1)电源电压；

(2)电阻R/的阻值：

(3)电限R在Imin内产生的热量。

【答案】(1)3V；

⑵20Q；

⑶27J

【详解】(1)由图可知，闭合开关S,电阻Q与&并联，电流表测干路电流

己知电阻上的阻值为10Q,通过电阻R2的电流为〃=0.3A

并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压

结合/=与可得，电源电压U=U尸U2=/2R2=0.3AX10Q=3V

R

(2)已知电流表的示数，即干路电流为/=0.45A

根据并联电路的电流可得，通过R/的电流//=/-/2=0.45A-0.3A=0.15A

根据/=与可得，电阻R/的阻值飞=牛=蒜-2(足

a|\z«1Ox*

(3)电阻R/在Imin内产生的热量Q=/；隼=(0.15A『x20Qxlx60s=27J

2.如图甲是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图乙所示，凡和&均为发热电

阻，煮茶器正常工作的电压为220V,保温功率为100W,加热功率为1200Wo在1个标准大气压下，

煮茶器将初温20℃、质量1kg的水加热到沸腾。［c4=4.2x103J/(kg-久)］求：

甲乙

(1)水吸收的热量；

(2)电阻Q的限值；

(3)若用加热挡煮沸这壶水需要6min,则煮茶器的加热效率。

【答案】(1)3.36x105J

0)484。

(3)77.8%

【详解】(1)标准大气压下水的沸点为1(X)C，加热过程水吸收的热量

。股=。水，=4.2xlO5J/(kg-'C)xlkgx(100℃-20℃)=3.36x1O5J

(2)由电路图可知，闭合开关加、S?时，电阻&与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时

//2

电路中的总电阻最小，电源电压一定，由户=J可知，电路中的总功率最大，煮茶器处二加热状

R

态:

只闭合开关加时，电路为此的简单电路，此时电路中的总电阻较大，总功率最小，煮茶器处于保温

U2(220V)2

状态；由尸二可知，凡的电阻：/?)=-=-^--=484Q

R/海IUUW

(3)消耗的电能W==1200Wx6x60s=4.32xlO5J

加热效率〃=4x100%=''Xi。J*I。。％。77.8%

W4.32x10,J

3.为了解家中用电情况并提出安全用电、节约用电的建议，某同学对家庭电器用电情况调查如下,

家庭电路电压为220V。

家用电器用电情况调查表

班级.九(3)班姓名时段IX:00-19:0()

房间家用电器功率/W数H使用时长/min

客厅空调2750160

客厅电水水100016

客厅吊灯80i60

客厅筒灯5100

国房电饭煲1000130

胡房灯40160

厨房抽油烟机100118

(1)求客厅空调正常工作时的电流。

(2)求电水壶正常工作时的电阻。

(3)表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW-h?

(4)该同学利用掌握的电学知识，积极参与街道安全用电、节约用电宣传工作，请帮他完成宣传栏中

①或②的提示语。

/it\

发现异常，及

.时断开电源

浸水时切

、断息』时

使用家用电器

注意节能

人走断电,用

尊

毕断电

人量・KWI

公园街道办“处宣

【答案】(D12.5A

⑵48.4C

(3)0.57kW・h

(4)①不同时使用多个大功率用电器：②不用湿手触摸开关和正在工作的用电器

【详解】⑴由2="可得空调正常工作时的电流/=P三=27号SO5W=12.5A

(2)由尸=仁可得R=£1=(22°V『=48.4Q

RP1000W

(3)电饭煲消耗的电能叱=隼|=IOOOWx30x60s=1.8x106J

灯消耗的电能卬2=p2f2=40WX60X60S=1.44XI05J

抽油烟机消耗的电能吗=%=100Wxl8x60s=1.08xi05J

厨房电器在调查时段内总共消耗的电能

65?

w(,=Wi+W2+W3=\,8xIOJ+1.44xIOJ+1.08x1OJ=O.57kW・h

（4）由图可知，①提示语旁为同时使用多个大功率用电器，容易造成电流过大，引发火灾，所以①

的提示语为不同时使用多个大功率用电器；②提示语旁为湿手触摸开关和正在工作的用电器，容易

触电，所以②的提示语为不用湿手触摸开关和正在工作的用电器。

4.室内空气干燥时，可用加湿器给空气加湿，如图甲所示是某型号电热加湿器，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，水箱中的水沸腾后，即

可喷出蒸气，增加空气湿度，移动R的滑片P可调节气雾量大小。求：

甲乙

额定电压22V

最大气雾功率now

最小气雾功率22W

水箱容积30L

适用面积20〜40m2

（1）当加湿器以最大气雾功率正常工作时，电路中的电流;

（2）滑动变阻器R的最大阻值。

【答案】（DO.5A

(2)1760Q

【详解】（1）由表格信息可知，最大气雾功率〃此（=11OW,根据尸=U/可得，电路中的电流

PHOW

):=0.5A

~~U~220V

（2）由图如，R的滑片P在最左端时，只有人接入电路中，加湿器以最大气雾功率正常工作，由

/=g可得,&的阻值国以Ml.

Kp大now

由图知，当R的滑片P在最右端时，R连入的阻值为最大值，Ro与R串联,加湿器以最小气雾功率

正常工作，由表格可知最小气雾功率P段行22W,根据尸二U/可得，此时电路中总电阻

上剪吐=220℃

4、22W

所以R的最大阻值R=/<£-吊尸22()0Q-440Q=176()Q

5.如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡上标有“9V0.9A”字样，小灯泡电阻不变。电阻箱处

于某一阻值，闭合开关，电路的总功率为7.2W；将电阻箱阻值调为原来的3倍，电路的总功率变为

4.8W。求:

L

(1)小灯泡的电阻;

(2)电源电压。

【答案】(1)

10Q

⑵

9.8V

【详解】(1)小灯泡上标有*V0.9A”字样，且灯丝电阻不变，可得小灯泡的电阻

(2)设小灯泡电阻为电阻箱在第一次调节时的阻值为&Q),第二次调节为3R,电源电压

为U(V)。由题意可得电路总功率分别为Pi=7.2W和22=4.8Wo则有:

U2U2U2U2

=---1---=----1---=7.2W

RRI0QR

心叁—+以4.8W

6R、3R10Q3R

联立解得U=6V。

6.如图所示的电路中，电源两端电压U=3V并保持不变，电阻飞的阻值为10C。闭合开关S后,

电流表示数是05A。求:

(1)通过电阻凡的电流。

(2)电阻&的阻值。

(3)10s内整个电路消耗的电能,

【答案】(DO.3A

(2)150

(3)15J

【详解】(1)由图可知，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压的特点和欧姆定律可

知人什卜盖"A

(2)因为两电阻并联，所以杈据并联电路电流的特点可得/2=/-/I=O.5A-O.3A=O.2A

U3V

电阻&的电阻与二广二二二二15Q

(3)根据电功公式可得10s内整个电路消耗的电能W=U〃=3VX05AX10S=15J

7.重庆新增的小悲公交车让市民出行更加便捷，如图所示是某线路的纯电动小巷公交车，若其电池

储存的最大电能为72kW.h,行驶过程整车的平均电功率为l2kW,公交车的平均速度为30km/h。

求；

(1)公交车以平均速度行驶0.5h的路程;

(2)充满电的情况下连续行驶多少时间耗尽电能。

【答案】(l)15km

⑵6h

【详解】(1)公交车的平均速度为30km/h,根据片£可得，公交车以平均速度行驶0.5h的路程为

/

.v=v/=30km/hx0.5h=15km

W

(2)最大电能为72kW-h,行驶过程整车的平均电功率为l2kW,根据P=7可得，充满甩的情况

11/79kW-h

下耗尽电能连续行驶的时间为可

P12kW

8.如图所示，R/=30Q,R2=10Q,闭合开关后，电流表的示数为0.2A。求：

R、

--»------1

修

'I-S

(1)电源电压；

(2)/?2的电流；

(3)通电10s,整个电路电流所做的功为多少焦。

【答案】(D6V

(2)0.6A

(3)48J

【详解】(I)由图可知，电流表与«串联，通过《的电流/=02A,根据欧姆定律/=§可得，"

A

两端电压^=/内=30Qx0.2A=6V

此电路为并联电路，飞和小并联，根据并联电路的电压规律可知，"两端电压和小两端电压与电源

电压相等，所以电源电压u=4=q=6v

(2)根据欧姆定律/=g可得，通过&的电流”=告=寨=0・6A

R/\21UW

(3)根据并联电路的电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，即干路电流

I=/,+12=0.2A+0.6A=0.8A

已知通电时间f=IOs,根据电功计算公式可得整个电路电流所做的功W=U〃=6VxO.8AxlOs=48J

9.如图甲所示，是某跨学科学习小组设计的装置结构图，它可以根据水量多少自动控制受控电路，

控制电路由电源G、电磁铁、保护开关S、敏感电阻与-、T形绝缘硬杆、圆柱形浮体A、保护电阻

凡等组成；受控电路由电源5、加热电阻号等组成。当通过电磁铁的电流达到0.15A,衔铁恰好被

吸下，动、静触点接触，受控电路接通；当电流达到0.3A,保护开关S自动断开，衔铁在弹簧弹力

作用下与电磁铁分离，动、静触点脱开，受控电路断开。心由特殊材料制成，其阻值与所受压力关

系如图乙所示；浮体A的密度比水小，在容器中注水至一定深度后浮体A就会竖直上浮，通过T形

杆对R,产生向上压力。已知浮体A质量为50g、T形杆质量不计，U、=3V,U2=220V,R1=10Q,

%=22C,其余部分电阻忽略不计，g取10N/kg,。水Txlifkg/n?。求：

(1)受控电路工作时，”的电功率。

(2)当电流等于0.15A,衔铁恰好被吸下时，“受到T形杆的压力。

(3)要让受控电路工作，浮体A浸入水中体积的范围。

【答案】⑴

2200W

(2)

1N

(3)

浸入水中体积应在,L5乂107%V2.5*1(T4♦范围内

【详解】（1）受控电路接通后，加热电阻应单独接在电压为&=220V的电源上，尺的电功

率p=£i=(220v£

=2200W

R222c

（2）当衔铁恰好被吸下时，控制电路中电流为0.15A,由欧姆定律可得a=/（6+%）,即

3V=.0.15Ax(I0C+()

解得（=10Q,由图乙知，此时所对应的压力为1No

（3）当受控电路接通时，控制电路电流，=0.15A,由第（2）问可知此时（受到的压力6=我。

浮体A的重力GA="=005kgx10N/依=0.5N

根据力的平衡，浮体A受到的浮力+片=0.5N+IN=1.5N

浮体A浸入水中的最小体枳^,=—==L5xlO-4m3

「水g1x10k^//"mJxION/依

（j3V

当受控电路断开时，控制电路电流，2=0.3A,此时电路总电阻氏.二管二工二限）。

所以RF2=Rs一飞=1on-10Q=oc

由图乙可知，此时（受到T形杆的压力6=2N0浮体A受到的浮力/2=G、+6=S5N+2N=2.5N

浮体A浸入水中的最大体积12=,=而西黑前获=2.5x1。F

因此要让受控电路工作，浸入水中体积应在♦1.5、10/1?七%V2.5xl07m3♦范围内。

10.物理兴趣小组为教室设计了一款湿度计，湿度计的表盘由电压表改装而成，其原理如图甲所示。

电源电压恒为6V,R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度〃的变化关系如图乙所示，4为定值电阻，把

甲乙

(1)求在湿度为60%的环境下，R两端的电压；

(2)求在湿度为60%的环境下，电路中的电功率;

(3)在不改变电压表量程(O~3V)的情况下，若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值，请写出一

种简单可行的方法，并用文字说明。

【答案】⑴3V

(2)1.2W

(3)见解析

【详解】(1)由图甲可知，湿敏电阻R和定值电阻片串联，电压表测量廊两端的电压，把该湿度

计放在湿度为60%的环境下，电压表示数为3V,R两端的电压UxU-U尸6V-3V=3V

(2)由图乙可知，在湿度为60%的环境下，R=15C,电路中的电路/=今=言=0.2人

R1

电路中的电功率P=f//=6VxO.2A=I.2W

(3)提高该装置所能测量的最大空气湿度值，湿敏电阻接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，

由/=?可知，电路中电流变大，由U二次可知，Ro两端的电压变大，电压表示数变大；为了不改变

电压表量程，需要使电压表示数减小，所以将定值电阻换为3且值较小的电阻，或减小电源电压。

II.如图甲为某款嵌入式蒸烤一体机，它集蒸汽、烘烤于一体，简化电路如图乙所示。Q和R2为发

热电阻丝，只闭合Si时蒸汽挡工作，Si、S?都闭合时烘烤拦工作。已知烘烤档功率为1500W,R2

=44。.求：

⑴蒸烤一体机处于烘烤档时电路的总电流；(保留一位小数)

(2)蒸烤一体机处于烘烤挡时：工作Imin产生的热量；

(3)蒸烤一体机处于蒸汽挡时的功率。

【答案】⑴6.8A

(2)900001

(3)1100W

【详解】(1)由P=u/得，/则=若=毁^6.8A

(2)烘烤挡工作Imin产生的热量。=E=1500Wx60s=90003

n2(?20V)2

(3)只闭合Si时蒸汽挡工作，此时电流只通过后,蒸汽挡时的功率/汽=上二1100W

12.如图是一款利用电磁继电器设定不同出水温度的电热饮水机原理示意图。工作电路与控制电路

中，电源甩压均恒定，R是加热电阻丝。电磁铁线圈电阻为此戈，凡是热敏电阻，其阻值与温度的关

系式为q=5+0.5/(其中队的单位是C,/的单位是。C),凡是用来设定不同出水温度的滑动变阻

器。当电磁铁线圈中的电流小于或等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，饮水器停止加热。相

关参数如下表所示：

控制电电磁铁

工作电路加热电阻

路电源线圈电水的密度水的比热容

电源电压丝R

电压U阻

220V48.4C3V5cl.0xl()3kg/m34.2xltfj/(kg℃)

(1)若将滑动变阻器凡的阻值调为235c时，在1标准大气压卜.该饮水机能将水加热到的最高温度是

多少？

(2)饮水机内装有1L,初温为20℃的水，将其加热到100℃,用时7min则水吸收的热量是多少？

(3)在(2)加热过程中，该饮水机工作电路的加热效率是多少？

【答案】(1)100。

⑵3.36x10"

(3)80%

【详解】(1)由题意可知，控制电路的电源电压U=3V,停止加热时控制电路的电流/=10mA=0.01A,

U[J3V

由/=?可得控制电路的总电阻R忠=彳==3(X)Q

/\IU・U1r\

则此时热敏电阻的阻值R、=R「W300c-235c-5Q=60c

己知凡=5+0.51,代入数据可得60Q=5+0.5/

解得电热饮水机所能加热的最高温度/=110℃,1标准大气压下水的沸点为I00C,故饮水机加热最

高温度为100℃。

(2)饮水机内水的体积V=lL=l(X)0cm3,由夕=，可得水的质量

m=p,YV=1.0g/cm'xlxl(XXkm,=1000g=1kg

水吸收热量Q^=c水岫=4.2x10-J/(kg-℃)xlkgx(100℃-20℃)=3.36x105J

(3)该饮水机正常工作的时间/=7min=7x60s=420s

消耗的电能W=七-1=(22°")%420s=4.2xlO'J

R48.4Q

该饮水机正常工作时加热效率〃=备X100%=X100%=80%

13.“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地露营。该车可对外供电。输出电压220V,最大

输出功率33OOW。家人将标有“220V1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃

加热至100c用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如卜表。己知(c#

=4.2x103J/(kg-r)),求：

平均速度(km/h)306090120

每100km平均能耗/(kWh)1(X)120132150

(I)电动汽车对外供电时的最大输出电流；

(2)加热过程电热水壶消耗的电能；

(3)加热过程电热水壶的效率；

(4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。

【答案】(1)15A

(2)0.1kWh

(3)93.3%

(4)0.1km

p33OOW

【详解】(1)已知输出电压220V,最大输出功率3300W,则最大输出电流/二二二彳黑一二匕人

U220v

(2)电热水壶功率P=1000W,时间r=6min=60sx6=360s

加热过程电热水壶消耗的电能W=/热水=1000Wx360s=3.6xl05J=0.lkWh

(3)水吸收的热量Q朽c^mu-to)=4.2x\03J/(kg-r)xIkgx(1()()℃-20℃)=3.36x1O^J

加热过程电热水壶的效率〃=等x100%=x100%%93.3%

(4)表格显示，车速30km/h时，每100km消耗电能100kW.h,即每公里能耗lkW.h。可行驶路程

14.家用电煮锅具有不同的烹饪模式，它有低温挡和高温挡，烹饪时可以根据不同的食材进行选择。

电煮锅内部由两根电阻丝Q、&组成，R/=88Q,电煮锅低、高温挡的额定功率见下表。求解下列问

(I)根据题干与表格内的信息，请你在虚线框内画出电煮锅内部的电路图；

(2)某次电煮锅正常工作5min将1kg的水和食材从25c加热到95C。在这个过程中，消耗的电能;

(3)电煮锅在低温挡正常工作时的电流。

(2)6.6xlO5J

(3)2A

【详解】(1)由P=匚得,高温挡时电路电阻为R=H=乜丝匚=22C

RP2200W

低温挡时电路电阻为*=HJ220V).=1]0。

P440W

则高温挡时电路电阻小于此电阻，低温挡时电路电阻大于心电阻，则低温档时，两电阻串联，高温

挡时，电路可能为为R2的简单电路，此时R?的阻值为22C,电路如图所示：

(2)由“=｝得，电煮锅正常工作5min消耗的电能为W=Q/=2200Wx5x60s=6.6xl()5j

p'440W

(3)由尸=U/得，电煮锅在低温挡正常工作时的电流为/=d二砺’=2A

15.如图所示是一种速热式恒温电热水器，使用时热水器直接对流动的水加热，即开即用，若该热

水器流量为4L/min,流入水的温度为10C,流出水的温度为40℃,淋浴的时间为5min,热水器加

热的效率为84%。[c产4.2x10%(kg-℃),"次=1.0xl03kg/m中求：

(1)淋浴时用水多少kg?水吸收热量为多少J?

(2)淋浴时需要消耗多少J的电能？

(3)若家庭电路中允许通过的最大电流为40A,请通过计算说明该热水器是否适合家庭使用？

【答案】⑴20：2.52X106

(2)3x106

(3)不适合

【详解】(1)一次淋浴所用水的体积V=4L/minx5min=20L=0.02m3

根据可得，一次淋浴所用水的质量m=pV=\x10?kg/m'x0.02m­=20kg

6

根据%=。必，可得，水吸收热量为Q,=c^t-/())=4.2x1O-P(kg.℃)x20kgx(40℃-10℃)=2.52xl0J

(2)由〃二泉可得，淋浴时需要消耗的电能卬=牛=2$葭6」=3xl()6j

(3)热水器的功率尸=上=上四I=lxlO』W

t60s

由。=U/可得，热水器工作时，通过热水器的电流/=£J'0=45.5A>40A

U220V

超过了家庭电路中允许通过的最大电流，所以该热水器不适合家庭使用。

16.小明家购买了一台额定电压是220V的电压力锅，它有加热和保温两个挡位，其简化电路图如

图甲所示。R、&都是加热电阻，加热挡时只有电阻尺工作，加热功率为800W；保温挡时只有电

阻此工作，电阻&=1210。。S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：

(1)压力锅的保温功率：

(2)己知水的密度/次=L0xl03kg/n?,水的比热容”=4.2x103/(kgP)。将1.5kg水从20(加热到

60C,水吸收的热量是多少？若压力锅的效率为84%。额定电压下，加热这些水需要多长时间？

⑶用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作lOmin,图乙中的电能表转盘转了300转,

请算出此时压力锅的实际加热功率。

【答案】(l)40W

⑵2.52x105，375s

(3)6(X)W

【详解】(1)压力锅的保温功率为/温=卷=(：；%=40W

(2)水吸收的热量是Q=cm(t-t^=4.2x103J/(kg℃)xl.5kgx(60℃-20℃)=2.52x105J

消耗的电能为卬=