人教版九年级物理 专项综合全练（八） 电功、电功率综合计算

人教版九年级物理 专项综合全练（八） 电功、电功率综合计算1. 在如图所示的电路中，电源电压恒为 3V，滑动变阻器 R1，标有“202A”字样。只闭合开关 S，电流表示数为 0.3A。(1) 求电流在 10s 内通过电阻 R2 所做的功。(2) 再闭合开关 S1，移动滑动变阻器滑片 P，使 R1 和 R2 消耗的总功率最小，求此最小总功率 P最小。2. 如图所示，电源电压为 6V，两个定值电阻 R1=100，R2=300，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。3. 小李想测一电炉的功率，他找来了图所示的电能表和一钟表，将电炉单独跟电能表连接后接入家庭电路，观察到电炉工作时每 1 分钟电能表的转盘转 12r。则：(1) 该电能表工作时，电路接入的总功率不能超过多少？(2) 电炉工作时每 1 分钟消耗多少电能？(3) 测得电炉的电功率是多少？4. 小明家中新买了一个足浴盆，图甲为足浴盆的工作电路，其部分铭牌信息如表所示，R1 、 R2 为加热电阻，当开关 S 分别接 a 、 b 触点时，足浴盆的挡位不同。求： 型号MLJY01额定电压220V额定加热功率880W额定保温功率100W (1) 该足浴盆额定加热电流多大？(2) 加热电阻 R1 的阻值为多少？(3) 一次小明关闭家中其他用电器，只让足浴盆通电使其处于加热状态，2min 电能表（如图乙所示）的转盘转了 12 转，则足浴盆加热的实际电功率为多少？5. 某智能电饭锅具有加热和保温两挡，额定电压为 220V，其内部简化电路如图甲所示，开关 S0 为温控自动开关，R1 、 R2 为阻值不变的电热丝，已知 R2=220。某次电饭锅在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示，求：(1) 电饭锅处于加热挡时的工作电流。(2) 当 R1 、 R2 均正常工作时，R1 的电功率。6. 某电熨斗的简化电路如图所示，R1 、 R2 为电热丝且阻值保持不变。R1 的阻值是 55，电源电压是 220V。只闭合 S1 为低温挡；只闭合 S2 为中温挡；S1 、 S2 都闭合为高温挡，高温挡的电功率是 1980W。(1) 在高温挡工作时，电路中的总电流是多少？(2) 在低温挡工作时，R1 的功率是多少？(3) 在中温挡工作时，R2 的阻值是多少？7. 某电热水壶在电源电压为 220V 的电路中，功率为 1000W c水=4.2103J/(kgC) 。求：(1) 流过电热水壶的电流。(2) 加热时电热水壶的电阻。(3) 将质量是 2kg 的水从 20C 加热到 100C，所用时间为 15min，壶内水所吸收的热量是多少？此过程消耗的电能是多少？答案1. 【答案】(1) 9J (2) 1.35W 【解析】(1) 只闭合开关 S，只有电阻 R2 接入电路，电流表测量电路中的电流，此时电流在 10s 内通过电阻 R2 所做的功：W=UI2t=3V0.3A10s=9J。(2) 同时闭合开关 S 、 S1，此时 R1 和 R2 并联，当滑动变阻器接入电路的电阻为最大值时，总电阻最大，总功率最小。由 I=UR 可得，通过 R1 的最小电流 I1=UR1=3V20=0.15A，因并联电路各支路互不影响，且干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流 I=I1+I2=0.15A+0.3A=0.45A，电路最小功率 P最小=UI=3V0.45A=1.35W。2. 【答案】(1) 0.015A (2) 108J (3) 0.48W 【解析】(1) 只闭合 S2 时，R1 与 R2 串联，串联电路总电阻等于各分电阻之和，电路总电阻 R=R1+R2=100+300=400，由欧姆定律可得 I=UR=6V400=0.015A。(2) S1 断开，S2 、 S3 闭合时，电路中只有 R1，通电 5min 电路消耗的电能 W=U2R1t=(6V)2100560s=108J。(3) S2 断开，S1 、 S3 闭合时，两个定值电阻 R1 和 R2 并联在电路中，通过电阻 R1 的电流 I1=UR1=6V100=0.06A 通过电阻 R2 的电流 I2=UR2=6V300=0.02A 电路总电流为 I总=I1+I2=0.06A+0.02A=0.08A 该电路的总功率 P=UI总=6V0.08A=0.48W。3. 【答案】(1) 4400W (2) 7.2104J (3) 1200W 【解析】(1) 电能表允许接的用电器的最大电功率为：P最大=UI最大=220V20A=4400W。(2) 电炉工作时每 1 分钟消耗电能：W=12r600r/(kWh)=0.02kWh=7.2104J。(3) 电炉的电功率 P=Wt=0.02kWh160h=1.2kW=1200W。4. 【答案】(1) 4A (2) 55 (3) 600W 【解析】(1) 由表中数据知，足浴盆的额定加热功率 P=880W，由 P=UI 可得，额定加热电流 I=PU=880W220V=4A。(2) 由电路图知，S 接 b 时只有 R1 接入电路中，电路中电阻较小，电源电压一定，由 P=U2R 可知，此时电路的功率较大，为加热状态；S 接 a 时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。由 I=UR，可得：R1=UI=220V4A=55。(3) 由图乙可知，电能表上标有 600r/(kWh)，600r/(kWh) 表示每消耗 1kWh 的电能，电能表的转盘就转过 600r，则转盘转过 12 转时，足浴盆消耗的电能：W=12r600r/(kWh)=0.02kWh，此时足浴盆加热的实际电功率：P=Wt=0.02kWh260h=0.6kW=600W。5. 【答案】(1) 5A (2) 880W 【解析】(1) 由图乙知，加热挡的功率为 P加热=1.1kW=1100W，根据 P=UI 知，电饭锅处于加热挡时的工作电流为：I加热=P加热U=1100W220V=5A。(2) 当开关 S 、 S0 闭合时，R1 与 R2 并联，电路中的总电阻最小，根据 P=U2R 可知，电饭锅的总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关 S 时，电路为 R2 的简单电路，电饭锅处于保温状态；当 R1 、 R2 均正常工作时，为加热状态，R2 的电功率为 P2=U2R2=(220V)2220=220W，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时 R1 的电功率：P1=P加热P2=1100W220W=880W。6. 【答案】(1) 9A (2) 880W (3) 44 【解析】(1) 高温挡时，R1 、 R2 并联，根据 P=UI 可知，电路中的总电流：I高温=P高温U=1980W220V=9A。(2) 低温挡时，只有 R1 工作，则 R1 的功率：P1=U2R1=(220V)255=880W。(3) 中温挡时，只有 R2 工作；因 R1 的阻值不变，在低温挡和高温挡时两端电压不变，则 R1 功率相同，且高温挡时的总功率等于各电阻消耗功率之和，则中温挡的功率（R2 的功率）P2=P高温P1=1980W880W=1100W，则 R2 的阻值 R2=U2P2=(220V)21100W=44。7. 【答案】(1) 4.5A (2) 48.4 (3) 6.72105J；9105J 【解析】(1) 因为 P=UI，所以通过电热水壶的电流为 I=PU=1000W220V4.5A。(2) 因为 P=U2R，所以加热时电热水壶的电阻为 R=U2P=(220V)21000W=48.4。(3) 水吸收的热量为 Q吸=c水mt=4.2103J/(kgC)2kg(100C20C)=6.72105J；因为 P=Wt，所以消耗的电能为 W=Pt=1000W1560s=9105J。