题型专题04电学计算题 力学计算题—人教版九年级中考物理专题检测

题型专题（四）电学计算题类型一纯电路类计算1.在如图T4-1所示的电路中，电源电压为6 V，电阻R1的阻值为5 ，滑动变阻器R2上标有“20 1 A”字样。闭合开关S后，电路中的电流为0.3 A。（1）求此时电阻R1两端的电压U1。（2）在电路元件不被损坏的情况下，求滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。图T4-12如图T4-2所示的电路中，电源电压为6 V且保持不变，电压表的量程为03 V，电流表的量程为00.6 A，滑动变阻器的规格为“20 1 A”，灯泡标有“5 V2.5 W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少?若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过其额定值，则该电路消耗的最大功率为多少?（不考虑灯丝电阻的变化）图T4-23.L1、L2是规格分别为“6 V6 W”“3 V2.7 W”的小灯泡，将它们连在如图T4-3所示的电路中，电源电压恒定不变，当只闭合开关S时，L2正常发光。求：（不计温度对灯丝电阻的影响）（1）电源电压。（2）灯泡L1的电阻R1。（3）当开关S、S1都闭合时，10 s内电流做的总功。图T4-34.在图T4-4甲所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为5 ，滑动变阻器R2上标有“50 2 A”字样，闭合开关S后，电流表A1的示数如图乙所示，电流表A的规格与电流表A1相同。（1）求电源电压U。（2）在移动滑动变阻器R2滑片P且不损坏电路元件的情况下，请计算滑动变阻器R2连入电路的最小阻值。图T4-4类型二家用电器类计算5如图T4-5所示是一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6 kg，它与桌面的接触面积为0.02 m2。该电热水壶的额定电压为220 V，额定功率为1000 W。g取10 N/kg，c水=4.2103 J/（kg）（1）求电热水壶的额定电流。（结果保留一位小数）（2）求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强。（3）用此电热水壶将质量为1 kg、初温为20 的水加热到100 ，水至少需要吸收多少热量。（4）当电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中质量为1 kg、初温为20 的水加热到100 需要多少时间。图T4-56.如下表所示为某型号电动机的铭牌，求：（1）此电动机的额定电流。（2）此电动机正常工作10 min所消耗的电能和由此转化为的机械能。型号JT-44额定电压220 V额定功率44 W线圈电阻100 7某新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图T4-6所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关，高、低温挡的额定功率如下表所示。煮饭时，闭合开关S，电饭锅正常工作30 min消耗的电能为0.44 kWh，求：（1）煮饭时通过R1的电流。（2）电热丝R2的电阻。（计算结果保留一位小数）（3）30 min内R2消耗的电能。图T4-6额定电压220 V额定功率低温挡440 W高温挡1100 W8.小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10 V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图T4-7所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=20 、R2=30 ，请计算：（1）当S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流。（2）当S3断开，S1、S2闭合时，通电5 min电路消耗的电能。（3）该电路的最大功率和最小功率之比。图T4-79.下表为某品牌饮水机的铭牌，其内部简化电路如图T4-8所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变。（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3 min，在标准大气压下能否把0.5 kg的水从20 加热至沸腾?c水=4.2103 J/（kg）（2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机处于正常保温工作时，R1实际消耗的电功率是多少额定电压220 V额定功率加热1000 W保温22 W加热效率80%图T4-810.如图T4-9所示是一种自动测定油面高度的装置。电源电压为6 V，R1是最大电阻为30 的滑动变阻器，它的金属滑片P连在杠杆一端，R2是定值电阻，油量表是用量程为00.6 A的电流表改装而成的。（A、B、C、D四点分别表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计）图T4-9（1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线M应与接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示灯亮，滑片P刚好在B处，则导线N应与接线柱相连。（2）当油箱加满油时，滑片P刚好在A处，电流表的示数达到最大值，求电阻R2的阻值。（3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器R1的最大功率。11我国“华为”公司是当今世界通信领域的龙头企业，在手机及其他通信设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate 20 Pro”不仅采用4200 mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时就可把电池充达一半以上，极大地方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如下表所示。（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果?（2）如图T4-10所示的两个充电器，一个标注“输出5 V600 mA”，另一个标注“输出5 V4 A”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多长时间?（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。电池名称锂离子电池电压3.7 V容量4200 mAh图T4-1012.空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。如图T4-11是某品牌空调扇，其部分参数如下表所示。（g取10 N/kg）项目参数项目参数额定电压220 V额定功率50 W空机质量7.5 kg单个轮子接触地面面积2 cm2水箱容量0.5 L轮子数量4个蒸发量1 L/h电源线长度1.2 m（1）向水箱的水中再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有 。（2）人在运动后大量出汗，对着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量，从而维持人体体温恒定。（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。请计算该空调扇正常工作10 h消耗的电能。（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。（5）该空调扇底座安装了万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：。图T4-1113.如图T4-12所示是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的两个木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近，两小球就相互吸引，台灯发光。图丙为平衡台灯参数：（1）若A球的内置磁体下端为 N极，则B球内置磁体上端为极。（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流。（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5 V、电流为2 A，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间?额定功率：5 W额定电压：5 V 光源类型：LED锂电池输出电压：5 V锂电池容量：4800 mAh（注：以4800 mA的电流放电能工作1 h） 丙图T4-1214.在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路。如图T4-13所示，电源电压恒为18 V，电阻箱最大阻值为999.9 。报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10 mA会报警，超过20 mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800 N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。压力F/N050100150200250300电阻Rx/580560540520500480460（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少?（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800 N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少?（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200 N时，电路报警。按照下列步骤调试此报警电路：电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为；将开关向（填数字）端闭合，调节，直至；保持，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700 N时，电路报警，若电源电压可调，其他条件不变，则将电源电压调为V即可。图T4-13类型三电路图结合图像类计算15.在如图T4-14甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，灯L的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图像）如图乙所示。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为0.26 A；当开关S2、S3闭合，S1断开时，电流表的示数为1.25 A；当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.2 A。（1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，5 min内电路消耗的电能是多少?（2）当开关S3闭合，S1、S2断开时，R2消耗的电功率是多大?图T4-1416.“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图T4-15甲是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6 V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如图乙所示。气体中酒精含量大于0且小于80 mg/100 mL为酒驾，达到或者超过80 mg/100 mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5 V，调零后R2的滑片位置保持不变。（1）当电压表示数为U1=5 V时，求R1消耗的电功率。（2）当电压表示数为U1=5 V时，求R2接入电路中的阻值。（3）某次检测中，电流表示数I1=0.2 A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。图T4-1517.洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图T4-16甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。R0为10 的定值发热电阻。（1）若鼓风机的额定电压为220 V，额定功率为440 W，鼓风机正常工作时的电流为多大?（2）当相对湿度在40%80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大?图T4-1618.如图T4-17甲所示是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图，它包括工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为1.0 kW；控制电路中的电阻R为滑动变阻器，R为置于恒温箱内的热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁继电器的电阻R0为10 。当控制电路的电流达到0.04 A时，电磁继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024 A时，衔铁被释放。则：（1）正常工作时，加热器的电阻值是多少?（2）当滑动变阻器R为390 时，恒温箱内可获得的最高温度为150 。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50 ，那么R的阻值为多大?图T4-1719.现有规格分别为“6 V3 W”和“6 V6 W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的U-I图像如图T4-18所示。（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）若将L1、L2并联接在学生电源两端，电源电压调节为6 V，通电5 min，则两灯泡消耗的总电能为多少?（3）若将L1、L2串联接在学生电源两端，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少?图T4-1820.如图T4-19（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4 V0.5 A”字样，电流表量程为00.6 A，电压表量程为03 V，滑动变阻器R1的最大阻值为20 。只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。（1）求小灯泡的额定功率。（2）求电源电压及定值电阻R2的阻值。（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许接入电路的取值范围。图T4-1921.某科技小组探究如图T4-20甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图甲中R0为定值电阻，电源电压不变。求：（1）滑动变阻器消耗的最大功率。（2）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大。（3）滑动变阻器两端电压UR与电流表示数I的关系式。图T4-2022.一新款节能电炖锅如图T4-21甲所示，有关技术参数如图乙所示（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）。（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流。（计算结果保留一位小数）（2）在用电高峰期，关掉家中的其他电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800 r/（kWh）”字样的电能表转盘在121 s内转了20圈，求此时的实际电压。（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50 时开始计时，绘制的水温随时间变化的图像如图丙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。图T4-21【参考答案】1.解：（1）由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，则由欧姆定律可知，此时电阻R1两端的电压U1=IR1=0.3 A5 =1.5 V。（2）由题意可知，不损坏电路元件时的最大电流I大=1 A，根据欧姆定律可知，电路最小总电阻R总=UI大=6V1 A=6 ，则由串联电路电阻关系可知，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值R2min=R总-R1=6 -5 =1 。2.解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。由P=UI=U2R可得，灯泡的电阻RL=UL2PL=（5 V）22.5 W=10 ，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置时，其接入电路的电阻最大，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，则此时通过灯泡的电流I=URL+R滑=6V10 +20 =0.2 A；当电压表的示数UL=3 V时，通过灯泡的电流I=ULRL=3 V10 =0.3 A，因电流表的量程为00.6 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，所以，电路中的最大电流I大=I=0.3 A，此时电路消耗的电功率最大，则最大电功率P大=UI大=6 V0.3 A=1.8 W。3.解：（1）由图知，当只闭合开关S时，电路为L2的简单电路，因为L2正常发光，所以电源电压U=U额2=3 V。（2）由P=U2R可得灯泡L1的电阻R1=U额12P额1=（6V）26 W=6 。（3）由图知，当S、S1都闭合时，L1、L2并联，通过L1的电流I1=UR1=3V6 =0.5 A，此时L2仍然正常发光，通过L2的电流I2=P额2U额2=2.7W3 V=0.9 A，干路电流I=I1+I2=0.5 A+0.9 A=1.4 A，10 s内电流做的总功W=UIt=3 V1.4 A10 s=42 J。4.解：（1）由图甲知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A测量电路的总电流，图乙中，电流表A1的量程为03 A，示数为2 A，则电阻R1两端的电压U1=I1R1=2 A5 =10 V，并联电路中各支路两端电压相等，均等于电源电压，则电源电压U=U1=10 V。（2）因为两电流表的规格相同，则电流表A的量程也为03 A，所以总电流最大为3 A，通过R1的电流为2 A，由于并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以，通过滑动变阻器R2的最大电流为I2大=I总大-I1=3 A-2 A=1 A，则滑动变阻器R2连入电路的最小阻值为R2小=U2I2大=UI2大=10 V1 A=10 。5.解：（1）电热水壶的额定电流I=PU=1000W220V4.5 A。（2）电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强p=FS=GS=mgS=0.6kg10N/kg0.02m2=300 Pa。（3）水至少吸收热量Q=c水mt=4.2103 J/（kg）1 kg（100 -20 ）=3.36105 J。（4）需要的时间t=WP=QP=3.36105 J1000W=336 s。6.解：（1）根据表格数据可知，此电动机的额定电压为U额=220 V，额定功率为P额=44 W，根据P=UI可知额定电流I额=P额U额=44W220V=0.2 A。（2）根据W=UIt可知此电动机正常工作10 min所消耗的电能为W=U额I额t=220 V0.2 A1060 s=26400 J；根据焦耳定律可知线圈电阻消耗的能量为Q=I额2Rt=（0.2 A）2100 1060 s=2400 J，由电能转化为的机械能W机=W-Q=26400 J-2400 J=24000 J。7.解：（1）当闭合开关S、S1，电热丝R1和R2并联，此时为高温挡；当断开S1只有R1单独工作时，为低温挡，则煮饭时通过R1的电流I1=P低U=440W220V=2 A。（2）R2的电功率P2=P高-P低=1100 W-440 W=660 W，则由P=U2R可知，电热丝R2阻值R2=U2P2=（220V）2660W73.3 。（3）30 min内R1一直工作，R1消耗的电能W1=P低t=0.44 kW0.5 h=0.22 kWh。R2消耗的电能W2=W总-W1=0.44 kWh-0.22 kWh=0.22 kWh。8.解：（1）当开关S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，则总电阻R串=R1+R2=20 +30 =50 ，此时电路中的电流I=UR串=10V50 =0.2 A。（2）当S3断开，S1、S2闭合时，电阻R1短路，只有R2连入电路，则通电5 min电路消耗的电能W2=U2R2t=（10 V）230 560 s=1000 J。（3）当S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，根据P=U2R可知此时总功率最小，最小总功率为P最小=U2R串=（10 V）250 =2 W；当S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，根据P=U2R可知此时总功率最大，此时的总电阻R并=R1R2R1+R2=20 30 20 +30 =12 ，则电路最大总功率P最大=U2R并=（10 V）212 =253 W，所以P最大P最小=253 W2 W=256。9.解：（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3 min，饮水机消耗的电能为W=P加t时=1000 W360 s=1.8105 J，根据=Q吸W，水能够吸收的热量为Q吸=W=80%1.8105 J=1.44105 J；若将0.5 kg的水从20 加热至沸腾（标准大气压下），实际需要吸收的热量为Q1吸=c水m（t-t0）=4.2103 J/（kg）0.5 kg（100 -20 ）=1.68105 J；因Q1吸Q吸，所以该饮水机处于加热状态时，正常工作3 min，在标准大气压下不能把0.5 kg的水从20 加热至沸腾。（2）当饮水机处于加热状态时，只有R1连入电路，所以R1的阻值为R1=U2P加=（220V）21000W=48.4 ，当饮水机保温时，电路中的电流为I保=P保U=22W220V=0.1 A，则饮水机处于正常保温工作时，R1实际消耗的电功率为P1=I保2R1=（0.1 A）248.4 =0.484 W。10.解：（1）AD（2）当油箱加满油时，滑片刚好在A处，则此时相当于R2的简单电路，电路中电流达到最大，为0.6 A，则电阻R2的阻值R2=UImax=6V0.6A=10 。（3）由图可知，滑动变阻器R1与电阻R2串联，在滑片滑动过程中，滑动变阻器R1消耗的电功率P1=I2R1=UR1+R22R1=U2R1（R1+R2）2=U2R1（R1-R2）2+4R1R2=U2（R1-R2）2R1+4R2，可知，当R1=R2=10 时，滑动变阻器R1消耗的电功率P1有最大值，则最大值P1大=U24R2=（6V）2410=0.9 W。11.解：（1）电流和时间的乘积。（2）由W=UIt结合题意可得：U1I1t1=U2I2t2，代入数值可得3.7 V4.2 A3600 s=5 V4 At290%，解得t2=3108 s。（3）用超级快充充电时电流较大，线做得粗一些可以减小导线的电阻，在相同时间里让导线单位长度的发热量不致太大，从而更安全。12.解：（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，水的温度进一步下降（2）减少（3）由P=Wt可得，该空调扇正常工作10 h消耗的电能W=Pt=5010-3 kW10 h=0.5 kWh。（4）根据=mV知，加满水时水箱中水的质量m水=水V=1.0103 kg/m30.510-3m3=0.5 kg，空调扇对水平地面的压力等于水和空调扇的总重力，即F=G总=m总g=（m水+m机）g=（0.5 kg+7.5 kg）10 N/kg=80 N，空调扇对水平地面的压强为p=FS=80N210-4 m24=1105 Pa。（5）可以加大水箱的容积，避免频繁加水（或需要加长电源线，方便距离远些使用）13.解：（1）S（2）由图丙中参数及P=UI可知，平衡台灯正常发光时电路中的电流I=PU=5W5 V=1 A。（3）由图丙中参数及W=UIt可知，该台灯充满电时储存的电能为W=UIt=UQ=5 V4.8 A3600 s=86400 J，由=WW输出可得，充电器输出的电能W输出=W=86400 J80%=108000 J，为用完电的台灯充满电至少需要的时间t=W输出UI=10800 J5 V2 A=10800 s=3 h。14.解：（1）由题知，电源电压为18 V，电路中最大电流为20 mA=0.02 A，则报警电路允许消耗的最大功率P最大=UI最大=18 V0.02 A=0.36 W。（2）报警时电路中的最小电流是10 mA=0.01 A，由欧姆定律可得，此时报警电路的总电阻为R总=UI=18V0.01A=1800 ，由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50 N，其电阻会减小20 ，则压敏电阻受到的压力为800 N时，其阻值为Rx=580 -800N50N20 =260 ，所以，滑动变阻器的最大阻值至少为R滑=R总-Rx=1800 -260 =1540 。（3）5002滑动变阻器的滑片P报警器报警滑动变阻器的滑片P位置不变（4）16解析 （3）由表格数据可知，压敏电阻受到的压力达到200 N时，其对应的电阻值Rx=500 ，则电阻箱应调至500 。为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的电阻值500 ，再将开关向2端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流0.01 A，报警器报警。此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R总-Rx=1800 -500 =1300 。保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向1端闭合，压敏电阻和滑动变阻器串联，电路即可正常报警。（4）对（3）中已调试好的报警电路，滑动变阻器接入电路的电阻不变，即R滑=1300 ，因压敏电阻受到的压力每增加50 N，其电阻会减小20 ，则压敏电阻受到的压力为700 N时，其阻值为Rx=580 -700N50 N20 =300 ，此时电路的总电阻R总=R滑+Rx=1300 +300 =1600 ，此时电源电压应为U=IR总=0.01 A1600 =16 V。15.解：（1）由题意知，当开关S1、S3闭合，S2断开时，定值电阻R1和R2被短路，只有灯L和电流表接入电路，此时电流表示数即电路中电流I1=0.26 A，由图乙可知此时灯L两端电压为5 V，即电源电压U=5 V。则5 min内电路消耗的电能W=UI1t=5 V0.26 A300 s=390 J。（2）当开关S2、S3闭合，S1断开时，只有R1和电流表接入电路，此时电流表示数即电路中电流I2=1.25 A，由欧姆定律得电阻R1的阻值R1=UI2=5V1.25A=4 ；当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和灯L串联，此时电路中电流为I3=0.2 A，由图乙可知，此时电灯L两端电压UL=3 V，R1两端电压U1=I3R1=0.2 A4 =0.8 V，则R2两端电压U2=U-UL-U1=5 V-3 V-0.8 V=1.2 V，R2消耗的电功率P2=U2I3=1.2 V0.2 A=0.24 W。16.解：（1）由图甲可知，气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。由图乙可知，当气体中酒精含量为0时，R1的阻值为50 ，当电压表示数为5 V时，R1消耗的电功率P=U12R1=（5V）250=0.5 W。（2）当电压表示数为5 V时，通过R1的电流I1=U1R1=5V50=0.1 A，因为R2与R1串联，所以通过R2的电流为I2=I1=0.1 A，R2两端的电压为U2=U总-U1=6 V-5 V=1 V，R2接入电路中的阻值R2=U2I2=1V0.1A=10 。（3）当电流表示数I1=0.2 A时，由U=I1（R1+R2）得，此时气敏电阻阻值R1=UI1-R2=6V0.2A-10 =20 ，由图乙可知，R1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当R1=10 时，气体中酒精含量为80 mg/100 mL，则当R1=20 时，气体中酒精含量大于0且小于80 mg/100 mL，故此驾驶员为酒驾。17.解：（1）由P=UI可得，鼓风机正常工作时的电流I=PU=440W220V=2 A。（2）由图甲可知，鼓风机与两电阻R与R0并联，电阻R与R0串联在同一条支路中。如图乙所示，当相对湿度为70%时，湿敏电阻R的阻值为R=1 ，电阻R与R0支路中的电流I=UR+R0=220V1+10=20 A，发热电阻R0的电功率为P0=I2R0=（20 A）210 =4000 W。18.解：（1）由P=U2R得，加热器正常工作时的电阻值R=U2P=（220V）21000W=48.4 。（2）由图乙可知，最高温度为150 时，热敏电阻阻值R1=200 ，控制电路电流I1=0.04 A，由欧姆定律得，控制电路电源电压U=I1（R0+R+R1）=0.04 A（10 +390 +200 ）=24 V。将恒温箱内的温度控制在最低温度为50 时，热敏电阻阻值R2=900 ，控制电路电流I2=0.024 A，控制电路总电阻R总=UI2=24V0.024A=1000 ，此时滑动变阻器连入电路电阻R=R总-R0-R2=1000 -10 -900 =90 。19.解：（1）增大（2）若将L1、L2并联接在学生电源两端，电源电压调节为6 V，根据并联电路电压的规律，两灯两端的电压均为6 V，由题图知，此时通过两灯泡的电流分别为0.5 A和1 A，根据并联电路电流的规律，干路电流为I=I1+I2=0.5 A+1 A=1.5 A，通电5 min，则两灯泡消耗的总电能为W=UIt=6 V1.5 A560 s=2700 J。（3）灯L1的额定电流为IL1=P1U1=3W6V=0.5 A；灯L2的额定电流为IL2=P2U2=6W6V=1 A。根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为I大=IL1=0.5 A，灯L1正常发光，其实际功率为P1=P额1=3 W；由图知，此时灯L2两端的电压为U2=2 V，故其实际功率为P2=U2I大=2 V0.5 A=1 W，灯L1、L2消耗的实际总功率最大值P大=P1+P2=3 W+1 W=4 W。20.解：（1）由题中数据知，小灯泡的额定功率P额=U额I额=4 V0.5 A=2 W。（2）只闭合开关S、S1时，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U=U1+IR2，在图（b）中取两组数据代入公式，可得：U=3.0 V+0.2 AR2，U=1.0 V+0.4 AR2，联立解得，电源电压U=5 V，定值电阻R2=10 。（3）只闭合开关S和S2，灯泡L和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大，为3 V时，R1接入电路的电阻最大，此时小灯泡两端电压为UL=U-U1大=5 V-3 V=2 V，由图（c）可知此时电路中电流最小，为I最小=0.4 A，则R1接入电路的最大电阻R1大=U1大I最小=3V0.4A=7.5 ；灯泡L正常工作时的电流I额=0.5 A0.6 A（电流表安全），则此时电路中电流最大，灯泡两端的电压为4 V，此时滑动变阻器两端的电压U1小=U-U额=5 V-4 V=1 V，则R1接入电路的最小电阻R1小=U1小I额=1V0.5A=2 ，所以R1允许接入电路的取值范围是27.5 。21.解：（1）由图乙可知，滑动变阻器R消耗的最大功率为4 W。（2）由图甲知，电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，由图乙知，当电流表示数为I1=1 A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，P最大=4 W，由P=I2R得，此时滑动变阻器接入电路的阻值R=P最大I2=4W（1 A）2=4 。（3）由图乙知，当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的电流最大I2=2 A，电源电压U=I2R0=2 AR0；当滑动变阻器接入电路的阻值为4 时，电路中的电流为I1=1 A，电源电压U=I1（R0+R）=1 A（R0+4 ）；电源电压不变，则有2 AR0=1 A（R0+4 ），解得：R0=4 。将R0=4 代入式可解得，电源电压U=8 V。由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器两端电压与电流表示数I的关系式为UR=U-IR0=8 V-4 I。22.解：（1）由P=UI可得，电炖锅在高温挡正常工作时的电流I=P高U=600W220V2.7 A。（2）由题意知，该电炖锅在此段时间内消耗的电能W=20r1800r/（kWh）=190 kWh=4104 J，则电炖锅实际功率P实=Wt=4104 J121s=40000121 W，由P=U2R及图乙信息可知，中温挡时，电炖锅的电阻R=U2P中=（220V）2400W=121 ，则由P=U2R可得此时实际电压U实=P实R=40000121 W121=200 V。（3）由图丙可知，当都将水从50 加热到相同的温度58 时，高温挡所用时间t高=6min（58-50）70-50=2.4 min=144 s，低温挡所用时间t低=9 min=540 s。则消耗的电能分别为W高=P高t高=600 W144 s=8.64104 J，W低=P低t低=200 W540 s=1.08105 J。W高W低，则高温挡更节能。（其他解法合理即可）30 / 30