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专题 17 电功和电功率
题型一:电功和电功率的计算
1.甲灯标有“36V 7.2W”,乙灯标有“12V 1.2W”,将它们串联后接在电源上,其中一个灯泡能正常发光。能
正常发光的灯泡是________,亮一点的灯是________。(不考虑灯丝电阻随温度的变化)
【答案】 乙 甲
【详解】[1]由题意知甲灯的额定电压是U =36V,额定功率是P =7.2W,则甲灯的额定电流为
甲 甲
由题意知乙灯的额定电压是U =12V,额定功率是P =1.2W,则乙灯的额定电流为
乙 乙
即两灯串联后电路中允许通过的最大电流为0.1A,当电路中的电流大于0.1A时,乙灯会被烧坏,所以能正
常发光的是乙灯。
[2]根据功率计算公式 可得,甲灯的电阻为
当乙灯正常发光时,此时乙的实际功率与额定功率相等,P =1.2W,此时电路中的电流为I=0.1A,则此
乙实
时甲灯的实际功率为
综上可知P >P ,则亮一点的灯是甲灯。
甲实 乙实
2.甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。甲灯正常工作时的电阻是
________Ω;当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是________V;当把甲、乙两灯串联接在7V
的电源上时,电路中的电流是________A。【答案】 20 4 0.3
【详解】[1]由图像可知,当甲的电压为6V时,其电流为0.3A,根据欧姆定律,甲灯正常工作时的电阻是
[2]由图像可知,当乙的电压为4V时,其电流为0.6A,此时的电功率为
P=UI=4V×0.6A=2.4W
故当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V。
[3]当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,因串联电路电流处处都相等,由图像知,当电流为0.3A时,
甲的电压为6V,乙的电压为1V,根据串联电路的电压特点可知,两灯的总电压为
U =U +U =6V+1V=7V
总 甲 乙
等于电源电压,故当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路中的电流是0.3A。
3.如图甲是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压的关系,则R的电阻为______Ω,现将它们并联后接在电
压为2V的电源两端,如图乙,则干路中的电流是______A;若将它们串联接在电源电压为5V的电路中,
如图丙,则小灯泡的实际功率是______W,2min内电源对外做功______J。
【答案】 10 0.8 0.4 240
【详解】[1]由图甲可知,当定值电阻两端的电压为4V时,通过电阻的电流为0.4A,由 可知,R的阻
值[2]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以
U =U ′=U=2V
L R
由图甲可知,对应的电流分别为
I =0.6A,I ′=0.2A
L R
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中的总电流
I=I +I ′=0.6A+0.2A=0.8A
L R
[3][4]小灯泡L和定值电阻R串联后接在5V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于
各分电压之和,所以,由图甲可知,电路中的电流为0.4A、灯泡两端的电压为1V、电阻R两端的电压为
4V时符合要求,则此时小灯泡的实际功率
P =U ′I ′=1V×0.4A=0.4W
L L L
2min内电源对外所做的功
W=U′I′t=5V×0.4A×2×60s=240J
4.小明用两只灯泡做实验,灯甲标有“6V 6W”,灯乙标有“3V 6W”,把它们串联在同一电路中保证其中
一个灯泡正常工作,则电路两端允许的最高电压是_________V;两灯消耗的总功率为_________W:把它们
并联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作,则电路干路中允许经过的最大的电流是_________A。(不
考虑温度对灯丝电阻的影响)。
【答案】 7.5 7.5 2.5
【详解】[1][2]两个灯泡的电阻
两个灯泡正常发光通过的电流
因串联电路中各处的电流相等,所以两只电阻串联时,电路中的最大电流
I=I =1A
甲
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以根据欧姆定律可得,两端允许加的最大电压U=I(R +R )=1A×(6Ω+1.5Ω)=7.5V
甲 乙
两灯消耗的总功率为
P=UI=7.5V×1A=7.5W
[3]若把它们并联起来,并联电路中各个支路的电压相等,为保护电路,电源电压最大为
U =U =3V
并 乙
电路干路中允许经过的最大的电流
5.小帆将标有“3V 3W”的灯泡L 和标有“6V 3W”的灯泡L 串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯
1 2
泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则该电路的电源电压为___________V,电路中的电流为___________A。
【答案】 7.5 0.5
【详解】[1][2]L 、 L 的额定电流分别为
1 2
,
L 、 L 的电阻分别是
1 2
,
由于串联电路电流处处相等,且I>I,所以当只有一只灯泡正常发光时,电路中的电流为
1 2
I=I=0.5A
2
所以电路两端的电压为
U=I(R+R)=0.5A×(3Ω+12Ω)=7.5V
1 2
6.如图所示的电路中,灯泡的电阻RL=12Ω,正常发光时的电压为12V,R=12Ω,当开关S 、S 都闭合时,
2 1 2
电流表的示数为1.2A,这时灯泡正常发光。R 的阻值为___________Ω,当开关都断开时,灯泡两端的电压
1
为___________V。【答案】 60 6
【详解】[1]S 、S 均闭合时,L与R 并联,此时L正常发光,因此电源电压
1 2 1
由欧姆定律和并联电路电流特点得
代入数据得
解得
[2]S 、S 均断开时,L与R 串联,总电阻
1 2 2
电路电流
灯两端的电压
7.如图所示,电源电压保持不变,R、R 为阻值未知的定值电阻。在闭合开关S的情况下,断开S 时,电
1 2 1
压表的读数U=4V,电流表读数I=0.1A;闭合S 时,电压表的读数U=6V。电源电压U=___________V,定
1 1 1 1
值电阻R 的阻值为___________Ω,R 的阻值为___________Ω。
1 2
【答案】 6 40 20【详解】[1]在闭合开关S的情况下,闭合S 时,R 被短路,电路为R 的简单电路,电压表测电源的电压,
1 2 1
则电源的电压
[2][3]在闭合开关S的情况下,断开S 时,两电阻串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,
1 1
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 两端的电压
2
根据欧姆定律 可知
8.如图甲,电源电压保持不变,R=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数
1
变化用图乙中线段AB表示,变阻器最大阻值为_____Ω,电源电压为_____V,当滑片向a端移动时,电压
表与电流表的比值_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),此电路的最大功率为______W。
【答案】 20 6 变大 3.6
【详解】[1]分析电路图可知,电阻R 与滑动变阻器R 串联,电压表测量R 两端电压,电流表测量电路中
1 2 2
的电流。两电表示数变化用图乙中线段AB表示,根据电路特点和分压规律可知,当滑片在a端时,电压
表示数最大,电流表示数最小;当滑片在b端时,电压表示数为0,电流表示数最大。所以当滑片在a端
时,R 的阻值最大,由图乙可知,电压的为4V,电流为0.2A,根据 可知,变阻器最大阻值为
2
[2]当滑片在b端时,电路中只有R 工作,此时电流为0.6A,则电源电压为
1[3]当滑片向a端移动时,R 的阻值越来越大,根据分压规律和电路特点可知,电压表的示数变大,电流表
2
的示数变小,电压表与电流表的比值变大。
[4]因为电源电压不变,根据 可知,电流最大时,电路的电功率最大,所以只有R 工作时电路功率最
1
大
9.如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器规格“10Ω,
1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”,闭合开关,不考虑灯丝电阻的变化,调节滑动变阻器过程中,保证电路安
全,则电压表的示数变化范围是______,电路总功率变化范围是______。
【答案】 1.5~2.5V 1.35~2.25W
【详解】[1][2]由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据P=UI可知,灯泡的额定电流
该电路为串联电路,串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0∼0.6A,所以电路中的最大电流为
I =0.5A,电路的最大功率
max
P =UI =4.5V×0.5A=2.25W
max max
此时电压表示数最大,等于灯泡的额定电压,即
U =U =2.5V
max 额
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,不考虑灯丝电阻的变化,此时电路中的电流
电压表的最小示数
U =U =I R=0.3A×5Ω=1.5V
min Lmin min L
电路的最小电功率P =UI =4.5V×0.3A=1.35W
min min
所以电压表的示数变化范围为1.5~2.5V,电路总功率变化范围是1.35~2.25W。
10.如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”。闭合S后,当滑片P移至某一位置时,小灯
泡恰好正常发光,此时流过小灯泡的电流为___________A,滑动变阻器消耗的功率为P;当滑片P移至某
1
一端点时,电压表示数变化了2V,电流表示数变化了0.1A,此时滑动变阻器的功率为P,且P∶P =5∶6,
2 1 2
在保证电路安全的情况下,小灯泡的最小功率和最大功率之比为___________。(小灯泡的灯丝电阻随小
灯泡两端电压而改变)
【答案】 0.5 8∶15
【详解】[1][2]开关闭合后,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,当滑动变阻器滑片
P位于某一位置时,小灯泡正常发光,小灯泡此时两端的电压等于额定电压,大小为6V,此时通过的电流
设电源电压为U,此时,滑动变阻器消耗的功率为
当滑片P移至某一端点时,电压表示数变化了2V,电流表示数变化了0.1A,此时滑动变阻器的功率为P₂,
且P∶P =5∶6,若滑片移至最左端,此时滑动变阻器没有接入电路,功率为0,与题意不符,由此可知,滑
1 2
动变阻器滑片移动至阻值最大处,此时总电阻最大,根据 可知,此时电流最小,故电流减小0.1A,
根据 可知,此时灯的电压变小,总电压不变,故滑动变阻器的电压减小2V,故此时电流为
此时滑动变阻器电压为
此时滑动变阻器功率为且
由①②③得
滑动变阻器滑片移动至阻值最大处时,小灯泡的电压为
此时小灯泡功率最小,为
小灯泡正常发光时功率最大,为
故小灯泡的最小功率和最大功率之比为
11.如图甲所示电路图,定值电阻R 的阻值为6Ω,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,两个电压表的量程都
2
为0~3V,灯泡L标有“3V ,0.6W”,则灯泡的额定电流为 ___________A。在保证电路安全的前提下,当
闭合开关S、S 时,移动滑片P,得到R 两端电压的倒数U′与R 的阻值变化图像如图乙所示;当闭合开关
1 2 1
S、S 时,电路的最小总电功率为 ___________W(不计灯泡电阻的变化)。
2
【答案】 0.2 0.67
【详解】[1]灯泡L标有“3V,0.6W”的字样,由 可得,灯泡的额定电流[2]闭合开关S、S 时,两电阻串联接入电路电压表V 测滑动变阻器两端的电压,电压表V 测定值电阻两端
1 1 2
的电压,电流表测通过电路的电流,两个电压表的量程都为0~3V,根据欧姆定律可得通过定值电阻的最大
电流
滑动变阻器规格为“20Ω,8A”,根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为0.5A,由图乙可知此时
滑动变阻器接入电路的电阻为2R,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得,电源电压
0
﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙可知,当R 两端电压的倒数
2
时,即
时,滑动变阻器接入电路中电阻为3R,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
0
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得,电源电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①②联立可得
,
当闭合开关S、S 时,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表V 测量滑动变阻器电压,当电压表示数为
2 1
3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时灯泡的电压为
由欧姆定律得,灯泡的电阻
此时通过电路的电流电路的最小总功率
12.电能表是测量 _____的仪表;如图所示为小明家的电能表,此时电能表示数是 _____kW·h,单独接入
某用电器工作一段时间消耗0.01kW·h的电能,电能表转盘转过 _____转;他家同时工作的用电器总功率不
能超过 _____W。
【答案】 消耗电能 262.7 30 4400
【详解】[1]生活中,电能表用于测量消耗电能。
[2]电能表的最后一位数是小数,由图知,电能表的示数为262.7kW·h。
[3]单独接入某用电器工作一段时间消耗的电能为0.01kW·h,因3000r/(kW·h)表示的是电路中每消耗
1kW·h的电能,电能表的转盘转3000r,则电能表转盘的转数
[4]由电能表的参数可知,该电能表工作电压为220V,允许通过的最大电流为20A,则电能表允许接入用电
器的最大总功率
13.如图所示电路中,R =R =10Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.6A,电源电压为______ V;若把电
1 2
流表换成电压表,电压表示数为______ V;这两种情况下R 消耗的功率之比为______。
2
【答案】 6 3 4∶1
【详解】[1]由图可知,开关S闭合,电阻R 接入电路中,R 被短路,电流表的示数为0.6A,则电源电压
2 1U=IR =0.6A×10Ω=6V
2
此时R 消耗的功率
2
P =UI=6V×0.6A=3.6W
1
[2]若把电流表换成电压表,开关S闭合,电阻R 、R 串联,电压表测量R 两端电压,电源电压为6V,电路
1 2 1
中的总电阻
R =R +R =10Ω+10Ω=20Ω
总 1 2
则电路中的电流
则R 两端的电压
1
U =I'R =0.3A×10Ω=3V
1 1
[3]此时R 消耗的电功率
2
P =I'2R =(0.3A)2×10Ω=0.9W
2 2
这两种情况下R 消耗的功率之比
2
14.如图所示电路,电源电压恒为15V,R=6Ω,R=3Ω,R 是规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关
1 3 2
S,在保证电路安全的情况下,滑片P在a、b间滑动(a、b都不是端点),滑动变阻器消耗的功率为P,
2
电阻R 消耗的功率为P,则P﹣P 最大值为 _____W。
1 1 2 1
【答案】3.75
【详解】由图可知,三个电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,串联电路总电阻等于各部分电阻之
和,滑动变阻器消耗的功率等于电路总功率与定值电阻消耗的功率之差,即
电阻R 消耗的功率为
1则
根据抛物线的性质可知当
则电流小于1A,电流安全,此时,P-P 有最大值,最大值为
2 1
15.某品牌电热水杯如图甲所示,水杯容量为330mL,有高、中、低三个加热挡位,乙图为其工作电路简
图,其中U恒为220V,R=200Ω,R=550Ω,则中温挡功率为______W;若该电热水杯加热效率为90%,
1 2
则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃,需要______s。(ρ =1.0×103kg/m3,c =4.2×103J/(kg•℃)
水 水
【答案】 242 364
【详解】[1]只闭合S 时,电路中的电阻为R=200Ω工作,根据 知,此时电路消耗的功率
1 1
只闭合S 时,电路中的电阻为R=550Ω工作,根据 知,此时电路消耗的功率
2 2
同时闭合S 和S 时,R=200Ω与R=550Ω并联,根据 和并联电路特点得,此时电路消耗的功率
1 2 1 2综上分析得
所以,中温挡功率为242W。
[2]由题意知,满杯水的质量
满杯水吸收的热量
高温挡产生的热量
高温挡将满杯水从20℃加热到98℃,需要的时间
题型二:加热保温问题
1.如图是某品牌养生壶的简化电路图,R=44Ω,R=440Ω,电源电压220V,开关S、S 同时闭合时,养生
1 2 1
壶处于_______(选填“加热”或“保温”)状态,此时电路总功率是______W。
【答案】 加热 1210
【详解】[1]由电路图知,当开关S闭合,S 断开时,只有电阻R 工作,电阻较大,当开关S、S 同时闭合
1 2 1
时,电阻R 、R 并联,电路中的总电阻最小,由 可知,总功率最大,所以此时养生壶为加热挡。
1 2
[2]此时电路总功率是2.如图是某品牌家用电吹风电路图,R、R 为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处
1 2
于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,从
出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,
则R∶R=______。
1 2
(2)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会______(选填“变大”、“变小”或“不
变”)。
【答案】 1:2 变小
【详解】(1)要使电吹风处于“冷风”状态,则内部加热电阻不能接入电路,即只闭合开关S。要使电吹
风处于“加热”状态,需要将加热电阻接入电路,当S、S 闭合后仅电阻丝R 工作,此时是暖风状态;当
2 1
S、S 、S 闭合后电阻丝R 与R 并联工作,此时是热风状态。设电阻丝R 的功率为P,电阻丝R 的功率为
1 2 1 2 1 1 2
P,热风挡电阻丝R 与R 总功率为
2 1 2
P =P+P
总 1 2
暖风挡电阻丝总功率为P,加热t时间后暖风挡消耗电能
1
W=Pt
1 1
暖风时空气吸收热量
Q=cm t
1 1
热风挡消耗电能 ∆
W=(P+P)t
2 1 2
热风时空气吸收热量
Q=cm t
2 2
若加热效率相同,则 ∆暖风和热风消耗电能的比值为
整理可得
整理可得P=2P,由电功率公式可知
1 2
将其代入P=2P 可得
1 2
(2)由于电阻丝的升华,会导致电阻丝变细,由影响电阻大小因素可知电阻横截面积越小,电阻越大,
结合电功率公式 可知此时电功率减小。
3.某型号电烤箱有“高温”和“低温”两挡.电路如图,开关S接______时,是“高温挡”,当开关分别
接“1”和“2”时,电流表示数为5A和1A,则电阻R=______Ω.若电烤箱处于“高温”挡工作10min产生的
热量为______J,若电烤箱处于“低温”挡工作时,R 的电功率为______ W。
0
【答案】 1 176 6.6×105 44
【详解】[1]开关接1,电路中只有R,此时电路的电功率为
0
开关接2,电路中R 与R串联,此时电路的电功率为
0电源电压U不变,可知P>P,即开关接1时为高温档。
1 2
[2]开关接1时,电流为5A,此时电功率
由
知,电阻R的阻值
开关接2时,电流为1A,此时电功率
由
可知
电阻R
[3]高温档工作时间
产生热量
[4]低温档工作时,R 的电功率
0
4.图是某电饭锅内部电加热器电路,它有烧煮和保温两挡,当开关S____________时,电饭锅处于保温档。
a、b两端____________端应该接火线,已知烧煮时的功率是保温时的11倍,则R:R=____________。
1 2【答案】 断开 b 10:1
【详解】[1]根据 ,电源电压一定,故总电阻最小时,电功率最大,为加热档,而当总电阻最
大时,电功率最小,为保温档,而当开关断开时,只有一个电阻R 接入,而当开关闭合时,两个电阻并联,
1
总电阻最小,此时为加热档,故开关断开时,为保温档。
[2]为了防止触电事故,开关必须接在火线上,故与b端相连的接火线。
[3] 已知烧煮时的功率是保温时的11倍,则保温时的功率为
烧煮时的功率
经整理即可得出
故R:R 比值为10:1。
1 2
5.如图是某电热水器电路的简化图,S为挡位开关,其部分参数如下表所示。该热水器挡位开关S接
______(选填“1”“2”或“3”)时为高温挡,电路中电阻 的电阻为______ ,当开关S接3时工作 ,
消耗电能为______J。
型号 额定电压/V 水箱容积/L 频率/ 额定功率/ 低/中/高220 50 50 0.5/1.0/2.2
【答案】 1 26.4 3×105
【详解】[1]根据电功率公式
可知,电路中总电阻越小,总电功率越大。开关S接1时,电路中只有R 工作;S接2时,电路中R 与R
1 1 2
串联;S接3时,电路中R 与R、R 串联,故挡位开关S接1时为高温档。
1 2 3
[2]由题意可知,挡位开关S接1时为高温档,高温档功率为2.2kW,则电阻R 为
1
挡位开关S接2时为中温档,中温档功率为1.0kW,此时电路中R 与R 串联,则电阻R 为
1 2 2
[3]当开关S接3时,电路中R 与R、R 串联,电路为低功率工作,工作 ,消耗电能为
1 2 3
6.如图甲是具有加热和保温双功率的养生壶,图乙是其电路原理图R =44Ω,R =440Ω,根据图回答下列问
1 2
题。
(1)当开关S 断开,S闭合,养生壶处于______状态,该养生壶的加热功率是______W;
1
(2)小明认为养生壶烧开同样多的水时,因为保温功率小于加热功率,所以用保温功率烧水更省电,小
明的观点正确吗______?请从能量的角度阐述原因______。
【答案】 保温 1100 不正确 因为烧开同一壶中的水,水吸收的热量相同。根据 ,保温功率较小,电流做功时间较长,散失的热量较多,消耗的电能较多,所以用
保温功率烧水更费电
【分析】(1)[1][2]当开关 、 均闭合时,电路为 的简单电路;当只闭合开关S时, 与 串联;根据
电阻的串联比较两种情况下总电阻关系,根据 可知,电源的电压一定时,电路的总电阻最大
时,电路的总功率最小,养生壶处于保温状态,反之处于加热状态;根据 求出该养生壶加热
状态时的功率。
(2)[3][4]利用养生壶烧水时,消耗了电能,水得到了内能,同时还有一部分能量散失掉了,据此分析该过程
中的能量转化。
【详解】(1)[1][2]开关 断开,S闭合, 与 串联;当只闭合开关 时,电路为 的简单电路;因串联电
路中总电阻大于任何一个分电阻,所以,当开关 断开,S闭合,电路的总电阻最大,由 可知,
电源的电压一定时,电路的总功率最小,养生壶处于保温状态,根据题意可知,开关S、 闭合时,电路中
的电阻为 ,电压为220V,养生壶处于加热状态,此时养生壶的加热功率
(2)[3][4]不正确;因为烧开同一壶中的水,水吸收的热量相同。根据 ,保温功率较小,电
流做功时间较长,散失的热量较多,消耗的电能较多,所以用保温功率烧水更费电。
【点睛】本题考查了电功率公式和电功公式的应用,分清电水壶处于不同状态时电路的连接方式是关键。
7.如图是电饭锅内部简化电路图,已知R =55 ,R =1045 ,当S接“1”时,电饭锅正常工作电路中电流
0 1
是 _________ A;当S接“2”时,电饭锅处于 _________ (选填保温或加热)状态。【答案】 0.2 加热
【分析】本题考查欧姆定律与电功率的综合应用,在电压一定的情况下,根据 判断实际功率的大
小。
【详解】[1]由电路图可知,当S接“1”时,R 与R 串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,总电阻较
0 1
大,此时电饭锅正常工作电路中电流
[2]当S接“2”时,电路为R 的简单电路,总电阻较小,电源电压一定,由 可知,当S接“2”时,
0
电阻较小,功率较大,电饭锅处于加热状态。
8.某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路,如图所示,光控开关S因光照改变会自动通断,该
电路具有白天保温、晚上加热的特点;R 、R 为电热丝,a、b间电压U=24 V,R =72 Ω,晚上电路的发热功
1 2 1
率为12 W,则:保温时S应处于________(填“闭合”或“断开”)状态;该电路白天工作5 min产生的
热量是____________J。
【答案】 断开 1440
【详解】[1]由 可知在电源电压不变时,电路中的阻值越小,功率越大,则当闭合开关S将R 短路
1时,只有R 连入,电路中的功率最大,此时处于加热状态;当开关S断开时,两电阻串联,电路中的功率
2
最小,此时处于保温状态。
[2]晚上电路的发热功率为12 W,由于白天保温、晚上加热则晚上电路中只有R 连入;所以由 得
2
保温时两电阻串联,则总电阻
则白天工作5 min所产生的热量为
9.某款迷你电饭煲有加热和保温两挡.其电路如图所示,已知R =88 Ω,R =2 112 Ω.开关S置于
1 2
________(填“1”或“2”)时是保温挡,保温10 min产生的热量是________J.
【答案】 2 1.32×104
【详解】试题分析:由P=U2/R可知:当电压U=220V不变时,电阻越大,电功率越小,在相同时间内产生
的热量越小,故开关 S 置于2时是保温档,则t=10min=600s,产生的热量是
.
【考点定位】电热器热量的计算.
10.某电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有加热和保温
两个工作状态.当开关S 接b,S 断开时,它是处于状态,此时电路功率为P ;当开关S 接a,S 闭合时,
1 2 1 1 2
它是处于状态,此时电路功率为P ,则P :P = .
2 1 2【答案】 保温 加热 1:4
【详解】试题分析:根据P= 可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,电功率较大的是加热状态;
电源电压是一定的,根据两种状态下电阻的比求出电功率的比.
解:当开关S 接b,S 断开时,两个电阻丝是串联的,总电阻等于两个电阻的阻值之和;
1 2
当开关S 接a,S 闭合时,两个电阻丝是并联的,总电阻等于每个电阻阻值的一半;
1 2
不论是并联还是串联,总电压即电源电压都是不变的,而第二次电阻更小,根据P= ,第二次的电功率
比较大,是加热状态,第一次的电功率比较小,是保温状态;
设每个电阻丝的阻值为R,第一次电路的总电阻为2R,第二次电路的总电阻为 ,电阻之比为2R:
=4:1;
电压一定,电功率和电阻成反比,电功率之比为1:4.
故答案为保温;加热;1:4.
【点评】电热水器是我们生活中比较常见的,由我们生活中的用电器来出题,是中考经常考查的一种方式;
电功率的计算也是中考的一个重点,需要掌握.