2024年1月20日发(作者:银冬卉)
人教版九年级全一册 18.2 电功率 同步练习
一、单选题
1.下列几种常见的家用电器中,额定功率最接近1000W的是( )
A.电饭锅 B.笔记本电脑
C.电风扇 D.电视机
2.某灯泡直接连在电压不变的电源两端,灯泡的电功率为16瓦,现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上,灯泡的电功率为9瓦,若灯泡的电阻不变,则长导线消耗的电功率为(
)
A.7瓦
C.3瓦
B.5瓦
D.1瓦
3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时( )
A.电流表示数变大,灯L变亮
B.电压表示数变大,灯L的实际功率变小
C.电流表示数变小,灯L仍然正常发光
D.电压表示数不变,电路的总功率变大
4.如图甲所示的电路中,R为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列试卷第1页,共9页
判断错误的是( )
A.电源的电压为6V
B.图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
C.R2消耗的电功率先变大后变小
D.电路的最大总功率为3.6W
5.灯泡L1和L2上分别标有“6V
6W”和“6V
9W”字样,把他们先后接在图中电路ab的两端(电源电压不变)、L1消耗的功率刚好为6W,则L2消耗的功率为:(不考虑灯丝电阻变化)(
)
A.可能等于9W
确定
6.将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2,串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2一样亮
B.灯泡L1比灯泡L2亮
C.两灯泡的总功率小于40W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
试卷第2页,共9页
B.一定小于9W C.一定大于9W D.条件不足,不能
7.两灯泡L1、L2(R1=3R2)。若将其串联在某电源上,两灯的总功率为P串,若将其并联在同一电源上,两灯的总功率为P并,则P串:P并为(
)
A.3:16 B.3:4 C.4:3 D.1:3
8.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,电流表A1、A2的示数之比是1:5.则定值电阻R1:R2的值、以及R1、R2功率P1:P2的值分别是
A.4:1
1:4 B.1:4
4:1 C.1:5
5:1 D.5:1
1:5
9.如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则
(
)
A.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
B.开关S接触3、4触点时,电热丝R1,R2串联
C.水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
10.如图所示电路,闭合开关后两灯均正常发光,下列判断正确的是( )
试卷第3页,共9页
A.电流表A1测通过灯L1的电流
B.两电流表的示数一定不相同
C.两灯的额定功率一定不相同
D.仅断开S2,电流表A2的示数不变
11.如图甲所示电路中,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端,图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图象;第二次只闭合开关S、S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P,图丙是在安全的前提下通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图象。则下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为20Ω
B.电源电压为10V
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器的最大功率为0.9W
D.只闭合开关S、S2,为保证电路安全,滑动变阻器移动的阻值范围为10~50Ω
12.为了测量某电热暖手器提示灯L的额定功率,小梦设计了如图甲所示的电路图,变阻器的规格为20Ω 1A,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图象;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U-I图象,如图乙所示,则下列结论错误的是(
)
试卷第4页,共9页
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.将R0与灯L串联在6V的电源两端时,灯丝的实际电阻为5Ω
C.R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R0消耗的功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,灯L的实际功率为5W
D.当S接a且电源电压为8V时,滑动变阻器的最大功率为1.6W
二、填空题
13.小亮家使用的是单相费控智能电能表,该电能表的参数如图所示,某一天放学后,小亮发现自己家的电能表的指示灯每闪烁80次用时为3min,则这段时间内家里用电器消耗的电能是_______kWh,用电器的实际总功率为_______kW。
14.实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,小华想知道哪只灯泡额定功率大,于是将它们串联接入电路,如图所示。闭合开关,两只灯泡均发光,电压表V1示数比V2小,此时实际功率大的小灯泡是______。据此小华可以判断,额定功率大的小灯泡是______。
试卷第5页,共9页
15.小伟利用家里的电能表(如图)和手表测量电饭锅的电功率。他只让电饭锅工作,测出电能表的转盘1min转了15转,则电饭锅在这段时间内消耗的电能为______J,电饭锅的实际功率为______W。电饭锅和家中其它用电器的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)的。
16.已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V,甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是________V,两灯并联使用,电路最大电流是________A。
三、综合题
17.小明家有个电热足浴桶如下图,小明查看了说明书,,发现该电热足浴桶的额定电压为220V,“加热”时额定功率为968W,简化电路如图2,S1为温控开关,发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,电阻R2在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶16,求:
试卷第6页,共9页
(1)当开关S,S1均闭合时足浴桶处于___________状态
(2)正常“加热”状态,通过电热足浴桶的电流为多少安?( )
(3)电阻R1的阻值为多少欧?( )
18.新冠病毒变异株“奥密克戎”在多国肆虐,“无接触”式的生活方式悄然走进我们的生活。图甲为某款无接触式的热风干手器,手伸入舱内时可吹出温度为35℃45℃
的热风,其电路由控制电路和工作电路两部分构成,可简化为图乙所示,其中控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器工作电路的额定功率为1100W,加热电阻丝阻值为88Ω,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的______效应;手伸入舱内时电阻R的阻值______(选填“增大”“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作;
(2)某家庭电路电能表如图丙所示,电能表的示数为______kWh,不使用其它用电器情况下,2台该款干手器______(选填“能”或“不能”)同时工作;
(3)该款无接触式的热风干手器正常工作时加热电阻丝的电功率为多少______W?
(4)正常工作时电动机的额定功率为多少______W?
19.请阅读《智能晾衣机》并回答问题。
智能晾衣机
科学技术的广泛应用为我们的生活带来越来越多的便利。如图所示,是一款智能晾衣机,它采用无线射频遥控,集LED智能照明、定时风干和智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体,并且它还支持相应的APP和声控操作,通过手机就能轻松实现晾衣架的升、降、暂停、照明等操作,除此之外,它还支持远程控制。
该款智能晾衣机使用额定功率为22W的LED照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜试卷第7页,共9页
间,当有人走近晾衣机时,它会自动开灯,当人离开后,照明灯会自动关闭。
该款智能晾衣机的风干(冷风)和烘干(热风)功能使用也很方便,风干的额定功率为20W,烘干的额定功率为220W。即便在寒冷的冬天,刚洗过的衣服也能很快晾干。这真是一款高端、智能、方便的阳台家居产品。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“人体接近传感器”在电路中相当于___________(选填“电源”或“开关”),它与LED照明灯应是___________(选填“串联”或“并联”)连接的;
(2)如图所示,是该款晾衣机的部分工作电路图,其中R是发热电阻。当开关S接通3、4触点时,晾衣机开启___________功能(选填“风干”或“烘干”),该功能连续使用2h,电阻R消耗___________度电。
20.如图所示是一款电热桌垫的简化电路图,该电热桌垫有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0-1”、“1-2”、“2-3”、“3-4”接线柱, R1、R2、R3为三个加热电阻。已知R1=1936,R2=880,电热桌垫正常工作时,高温档电功率为低温档电功率的2倍。
(1)当旋钮开关在_______位置时电热桌垫处于高温档;
(2)R3的阻值是多少?______
(3)该电热桌垫在中温档正常工作5min,消耗多少电能?______
21.阅读下列短文,回答问题。
试卷第8页,共9页
在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。
(1)打印笔工作时,利用电流的 ___________(选填“磁效应”或“热效应”)使PTC电阻发热;
(2)打印笔工作有快、慢两挡,快档打印时,图中开关S1应处于 ___________状态,若此时温度为250∶,打印笔的电功率是 ___________W;
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250∶左右,请结合图丙信息,说明当温度升高,电阻 ___________功率 ___________(填“增大”,“减小”或“不变”);
(4)家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件,如丁图为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为 ___________∶。
试卷第9页,共9页
参考答案:
1.A
【详解】
A.电饭煲正常工作时的电流约4.5A,则电功率约
PUI220V4.5A=990W
所以电饭煲的功率约为1000W,故A符合题意;
B.笔记本电脑的功率在100W左右,故B不合题意;
C.电风扇的额定功率在60W左右,故C不合题意;
D.电视机的电功率在150W左右,故D不合题意。
故选A。
2.C
【详解】
设灯泡直接连接在电源两极上时电路中的电流为I,
此时灯泡的功率为
P=I2R=16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣∶
当它通过两根长导线连接到原来的电源上时电路中的电流为I′,
此时灯泡的实际功率为
P′=I′2R=9W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣∶
由∶∶可得:
I′=此时电路的总功率
3I,
433P总=UI′=U×I=×16W=12W,
44长导线消耗的电功率为
12W﹣9W=3W.
3.C
答案第1页,共14页
【详解】
B.由电路图知道,闭合开关S1和S2时,定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,当断开开关S2时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L的电流,由于电源电压保持不变,所以,电压表的示数不变,故B错误;
A.由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡L的电流不变,灯L仍然正常发光,故A错误;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总电流变小,即电流表的示数变小,故C正确;
D.由P=UI知道,电路的总功率最小,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】
由电路图可知,闭合开关S后,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑片位于a端时,变阻器接入电路的电阻为0Ω,电路的总电阻最小,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流Ia=0.6A,电源电压
U=IaR1=0.6A×R1∶
当滑片位于b端时,变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙可知,电路中的最小电流Ib=0.2A,电压表的示数Ub=4V,滑动变阻器的最大阻值
R2Ub4V=20Ω
Ib0.2A因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V∶
由∶∶可得
R1=10Ω,U=6V
故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,C点表示电压表的示数Uc=2V,电路中的电流Ic=0.4A,则滑动变阻器接入电路中的阻值
答案第2页,共14页
R2cUc2V=5Ω
Ic0.4A变阻器的最大阻值是20Ω,C点不表示滑片位于中点时的状态,故B错误,符合题意;
C.R2消耗的电功率
U6V(6V)2(6V)22P2IR2()R2()R2
(10R2)2(10R2)2R1R210R2410R2R22当R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=10Ω时,R2的功率最大,最大功率
P2maxU2(6V)2=0.9W
41040Ω当R2=20Ω时,R2的功率
Pb(U6V)2R2()2200.8W
R1R21020滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,故C正确,不符合题意;
D.电路的最大总功率
P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W
故D正确,不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】
电路ab接L1时,此时L1消耗的功率刚好为6W,此时L1的电压为6V,通过灯泡L1的电流为
I1灯泡L1的电阻为
P6W1==1A
U16VR1U16V==6Ω
I11A当电路ab接L2时,L2的电阻为
U226VR2==4Ω
P29W2把两灯泡先后接在图中电路ab的两端(电源电压不变),灯泡电阻变小,根据串联分压规律可知,灯泡两端电压变小,则此时灯泡两端的电压小于6V,故灯泡L2的实际功率小于9W,故B答案第3页,共14页
符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】
U2AB.由P得,L1的电阻为
RU2(220V)2R1806.7Ω
P60W1L2的电阻为
U2(220V)2R2=2420Ω
P220W则两灯串联时,电流相等,由P=I2R可得,灯泡L1的功率小于L2的功率,故灯泡L2要比L1亮,故AB错误;
CD.串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时通过电路的电流为
IU220V0.07A
R1R2806.7Ω+2420Ω两灯实际消耗的功率为
2P=0.07A806.7Ω3.85W<30W
1'=IR12P2'=I2R2=0.07A2420Ω11.86W<20W
2即两灯泡的实际功率都小于其额定功率的一半,两灯泡的总功率为
P=P1P2=3.85W+11.86W=15.71W<40W
故C正确,D错误。
故选C。
7.A
【详解】
两电阻串联时的总功率为
答案第4页,共14页
U2U2U2P=
串R1R23R2R24R2两电阻并联时的总功率为
U2U2U2U24U2P=
并R1R23R2R23R2
故
U24R24U23R2P串P并3
16故A符合题意。
故选A。
8.A
【详解】
闭合开关R1、R2并联,A1测R1的电流,A2测干路电流;A1、A2的示数之比是1:5,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得:
I11=,
I24由于两电阻两端的电压相等,根据电压一定时,电流与电阻成反比可得:
R14=,
R21故BCD错误;
根据P=UI可得:
PUII11=1=1=,
P2UI2I24故A正确,故选A。
9.D
【详解】
答案第5页,共14页
U2A.当开关S接触2、3触点时,只有电阻R2接入电路,电路的电阻最大,由P知道,电源R的电压一定时,电路的电功率最小,水龙头放出的是温水,故A错误;
BD.由图知道,当开关S接触3、4触点时,电阻R1和R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,水龙头处于热水挡,由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻
RR1R222Ω44Ω44=Ω
R1+R222Ω+44Ω3U2由P知道,热水挡正常工作时的功率
RU2220VP==3300W
热44RΩ3故B错误,D正确。
C.温水挡时,电路的总电阻
R总=R1 +R2 =22Ω+44Ω=66Ω
由IU知道,电路的电流
R2IU220V=3.3A
R总66Ω故C错误。
故选D。
10.B
【详解】
AB.从图中可以看出,两灯泡并联,电流表A1测通过灯L2的电流,电流表A2测通过总电路的电流,电流表A1示数小于电流表A2示数。故A错误,B正确;
C.两灯泡并联,电压相等,当灯泡的电阻相同时,灯泡的功率相等。故C错误;
D.仅断开S2,电路中只有灯泡L1工作,电流表A2测量L1电流,示数比原来小。故D错误。
故选B。
11.C
答案第6页,共14页
【详解】
AB.只闭合开关S、S1,R0和滑动变阻器串联,由图乙结合串联分压规律得
0.8WR02VU2V
0.5WR05VU5V解方程得
R010Ω
U6V故AB错误;
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器的功率
UU2U2U22PIR滑RRR滑RR2RR24RRRR20滑0滑0滑04R
滑滑00R滑R滑R滑即当滑动变阻器阻值等于R0的阻值时其功率最大,滑动变阻器的最大功率为
26V0.9W
U2P4R0410Ω故C正确;
D.只闭合开关S、S2,灯L和滑动变阻器串联,由图丙知灯L正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小值为
R小UUL6V4V5Ω
IL0.4A2因为电压表量程是0~15V,滑动变阻器滑片可滑至阻值最大处,即a端,由图乙可知,滑动变阻器的最大阻值是
Ua25VR大50Ω
Pa0.5W2在电路安全的情况下,滑动变阻器移动的阻值范围为5~50Ω,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】
A.由图象可知:R0的电压和电流成正比,当U0=2V时
答案第7页,共14页
I0=0.2A
由欧姆定律IU可得定值电阻R0的阻值
RU2VR00=10Ω
I00.2A故A正确,不符合题意;
B.将R0与灯L串联在6V的电源两端时,电流相同。观察图可知,当电流为0.4A时,电阻与灯泡的电压和正好为6V,分析图象可知:此时灯泡两端电压、通过电流分别为
UL2V,IL0.4A
由IU可得灯丝的实际电阻值
RRLUL2V=5Ω
0.4AIL故B正确,不符合题意;
C.将R0与灯L并联接入电路,当R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,
U2由P可得,灯泡的额定电压
RUL额U0=P0R04.9W10Ω7V
由图象可知,通过灯泡的电流
IL额0.75A
则灯泡的实际功率即额定功率
PL额UL额IL额7V0.75A5.25W
故C错误,符合题意;
D.当S接a,R0与变阻器器串联,根据电阻的串联和欧姆定律,电路中的电流
IU
R0R滑滑动变阻器的功率
UU2U22P滑IR滑R滑22RR滑R0R滑R0R滑4R0R滑
0R滑R滑由上式知当
2答案第8页,共14页
R0R滑10
变阻器的功率最大,其最大功率
P滑大8V1.6W
U24R0410Ω2故D正确,不符合题意。
故选C。
13. 0.1 2
【详解】
[1][2]闪烁80次消耗的电能为
W80次=0.1kWh
800次/kWh用电器的实际总功率为
PW0.1kWh=2kW3
th6014. L2 L1
【详解】
[1][2]两个灯泡串联在电路中,电压表V1测灯L1的电压、V2测灯L2的电压,V1的示数小于V2的示数,据串联电路的特点知,通过两灯的电流相同,据P=UI知,两灯的实际功率
P1 所以实际功率大的小灯泡是L2。 据RU知,两个小灯泡的电阻 IR1 U2而两个小灯泡的额定电压相同,据P知 RP额1>P额2 所以额定功率大的小灯泡是L1。 15. 3.6104 600 并联 答案第9页,共14页 【详解】 [1]1500r/kWh表示每消耗1kWh的电能,电能表的表盘转动1500转,电能表的转盘转动15转消耗的电能是 W[2]电饭锅的实际电功率是 n15r=0.01kWh=3.6104J N1500r/kWhW3.6104JP=600W t60s[3]电饭锅和家中其它用电器在使用时互不影响,其连接方式是并联。 16. 8 0.9 【详解】 [1]根据图像可知,甲灯两端电压为额定电压6V时,甲的额定电流为0.5A;乙灯两端电压为额定电压3V时,乙的额定电流为0.6A;因为串联电路中电流处处相等,所以两灯串联时,电路中的最大电流 I=I甲=0.5A 此时甲灯正常发光(其电压为6V),由图像可知,当通过乙灯泡的电流为0.5A时,乙灯泡两端电压为2V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电路两端允许加的最大电压 U串=U甲+U乙′=6V+2V=8V [2]因为并联电路两端电压相等,所以并联电路两端的最大电压为3V,由图像可知,甲乙两端电压为3V时 I甲′=0.3A,I乙′=0.6A 因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,所以干路允许通过的最大电流 I并=I甲′+I乙′=0.3A+0.6A=0.9A 17. 加热 4.4A 150Ω 【详解】 答案第10页,共14页 U2(1)[1]当开关S,S1均闭合时,只有R2的简单电路,电路的总电阻较小,由P可知电路R的总功率较大,处于加热状态。 (2)[2]正常加热状态下的电流 IP加热968W=4.4A U220VU2(3)[3]开关S闭合时,两个电阻串联,电路的总电阻较大,由P可知电路的总功率较小,R处于保温状态。R2的电阻为 R2U220V=50Ω I4.4A在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶16。即 I保2R2∶I加热2R2=1∶16 I保∶I加热=1∶4 UU:1:4 R1R2R2R1=3R2=3×50Ω=150Ω 18. 磁 减小 139.6 能 550W 550W 【详解】 解:(1)[1]控制电路中的电磁继电器,属于电磁铁的应用,主要是利用了电流的磁效应。 [2]手伸入舱内,衔铁被吸下,工作电路开始工作,说明电路中的电流增大、导致电磁铁的磁性增强,由IUU的变形式R 可知,控制电路的总电阻减小,则电阻R的阻值减小。 RI(2)[3]由于电能表读数的最后一位是小数,单位是kWh,图示电能表的示数为139.6kWh。 [4]根据电能表的参数可知电能表的工作电压为220V、平时工作允许通过的最大电流 I最大=20A 这只电能表允许的用电器同时工作的最大总功率 P最大UI最大=220V20A4400W 2台该款干手器的电功率 1100W22200W<P最大 答案第11页,共14页 所以在不使用其它用电器情况下,2台该款干手器能同时工作。 (3)[5]热风干手器正常工作时电压U=220V,加热电阻丝的电功率 U2(220V)2PR550W R88(4)[6]因为加热电阻与电动机并联,电动机正常工作的电功率,即额定功率为 PMPPR1100W550W550W 答:(1)控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应,手伸入舱内时电阻R的阻值减小。 (2)电能表的示数为139.6kWh;2台该款干手器能同时工作; (3)该款无接触式的热风干手器正常工作时加热电阻丝的电功率为550W; (4)正常工作时电动机的额定功率为550W。 19. 开关 串联 烘干 0.4 【详解】 (1)[1][2]当人靠近时,LED灯会照明,当人远离后,LED灯会熄灭,因此“人体接近传感器”对LED灯的工作起控制作用,它在电路中相当于开关,与LED照明灯串联。 (2)[3]当开关S接通3、4触点时,电动机和加热电阻同时接入电路并正常工作,所以晾衣机开启烘干功能。 [4]从电路特征可知,电动机和加热电阻并联,当开启风干功能时,电路的功率为电动机额定功率,即 P1=P电动机=20W 当开启烘干功能时,电路功率为电动机功率与加热电阻功率之和,即 P2=P电动机+P=220W 因此,加热电阻的功率为 P=P2-P1=220W-20W=200W=0.2kW 当电阻R的工作时间为t=2h,消耗的电能为 W=Pt=0.2kW×2h=0.4kW·h 故消耗电能为0.4度电。 20. 3和4 330Ω 16500J 答案第12页,共14页 【详解】 U2(1)[1]当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据P可知,电R功率最小,处于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,U2电路电阻较大,根据P可知,电功率较大,处于中温挡;当旋钮开关置于“3和4”接线柱RU2时,R1、R2并联,电路电阻最小,根据P可知,电功率最大,处于高温挡。 R(2)[2]高温挡时的电功率 U2U2(220V)2(220V)2PP+=80W 1P2高R1R21936Ω880Ω由题意知,高温档电功率为低温档电功率的2倍,低温档的功率 P低11P80W=40W 2高2低温挡时电路总电阻 U2(220V)2R1210 P低40W因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以R3的阻值 R3=R-R2=1210Ω-880Ω=330Ω (3)该电热桌垫在中温档正常工作5min,消耗电能 U2(220V)2Wt560s=16500J R288021. 热效应 闭合 80 增大 减小 100 【详解】 (1)[1]根据题意知道,打印笔工作时,PTC电阻发热,所以,利用电流的热效应。 U2(2)[2]由电路图知道,当开关S1断开时,电路只有R1工作,电阻较大,由P知道,此时电RU2路消耗的功率较小,为慢档;当开关S1闭合时,两电阻并联,总电阻最小,由P知道,此时R答案第13页,共14页 总功率较大,为快档。 [3]由图丙知道,温度为250∶时,一个电阻为1210Ω,则一个发热体的功率 U2220VP=40W R1210Ω因为R1、R2是相同的PTC发热电阻,打印笔工作有快、慢两挡,所以打印笔的电功率 P总=2P=2×40W=80W (3)[4][5]由图知道,当温度超过250∶时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于250∶时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升;由此可知,当温度升高时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度会开始下降。 (4)[6]PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,由图丁知道,该PTC材料的居里点温度为 100∶。 2答案第14页,共14页
2024年1月20日发(作者:银冬卉)
人教版九年级全一册 18.2 电功率 同步练习
一、单选题
1.下列几种常见的家用电器中,额定功率最接近1000W的是( )
A.电饭锅 B.笔记本电脑
C.电风扇 D.电视机
2.某灯泡直接连在电压不变的电源两端,灯泡的电功率为16瓦,现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上,灯泡的电功率为9瓦,若灯泡的电阻不变,则长导线消耗的电功率为(
)
A.7瓦
C.3瓦
B.5瓦
D.1瓦
3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时( )
A.电流表示数变大,灯L变亮
B.电压表示数变大,灯L的实际功率变小
C.电流表示数变小,灯L仍然正常发光
D.电压表示数不变,电路的总功率变大
4.如图甲所示的电路中,R为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列试卷第1页,共9页
判断错误的是( )
A.电源的电压为6V
B.图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
C.R2消耗的电功率先变大后变小
D.电路的最大总功率为3.6W
5.灯泡L1和L2上分别标有“6V
6W”和“6V
9W”字样,把他们先后接在图中电路ab的两端(电源电压不变)、L1消耗的功率刚好为6W,则L2消耗的功率为:(不考虑灯丝电阻变化)(
)
A.可能等于9W
确定
6.将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2,串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2一样亮
B.灯泡L1比灯泡L2亮
C.两灯泡的总功率小于40W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
试卷第2页,共9页
B.一定小于9W C.一定大于9W D.条件不足,不能
7.两灯泡L1、L2(R1=3R2)。若将其串联在某电源上,两灯的总功率为P串,若将其并联在同一电源上,两灯的总功率为P并,则P串:P并为(
)
A.3:16 B.3:4 C.4:3 D.1:3
8.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,电流表A1、A2的示数之比是1:5.则定值电阻R1:R2的值、以及R1、R2功率P1:P2的值分别是
A.4:1
1:4 B.1:4
4:1 C.1:5
5:1 D.5:1
1:5
9.如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则
(
)
A.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
B.开关S接触3、4触点时,电热丝R1,R2串联
C.水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
10.如图所示电路,闭合开关后两灯均正常发光,下列判断正确的是( )
试卷第3页,共9页
A.电流表A1测通过灯L1的电流
B.两电流表的示数一定不相同
C.两灯的额定功率一定不相同
D.仅断开S2,电流表A2的示数不变
11.如图甲所示电路中,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端,图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图象;第二次只闭合开关S、S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P,图丙是在安全的前提下通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图象。则下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为20Ω
B.电源电压为10V
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器的最大功率为0.9W
D.只闭合开关S、S2,为保证电路安全,滑动变阻器移动的阻值范围为10~50Ω
12.为了测量某电热暖手器提示灯L的额定功率,小梦设计了如图甲所示的电路图,变阻器的规格为20Ω 1A,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图象;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U-I图象,如图乙所示,则下列结论错误的是(
)
试卷第4页,共9页
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.将R0与灯L串联在6V的电源两端时,灯丝的实际电阻为5Ω
C.R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R0消耗的功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,灯L的实际功率为5W
D.当S接a且电源电压为8V时,滑动变阻器的最大功率为1.6W
二、填空题
13.小亮家使用的是单相费控智能电能表,该电能表的参数如图所示,某一天放学后,小亮发现自己家的电能表的指示灯每闪烁80次用时为3min,则这段时间内家里用电器消耗的电能是_______kWh,用电器的实际总功率为_______kW。
14.实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,小华想知道哪只灯泡额定功率大,于是将它们串联接入电路,如图所示。闭合开关,两只灯泡均发光,电压表V1示数比V2小,此时实际功率大的小灯泡是______。据此小华可以判断,额定功率大的小灯泡是______。
试卷第5页,共9页
15.小伟利用家里的电能表(如图)和手表测量电饭锅的电功率。他只让电饭锅工作,测出电能表的转盘1min转了15转,则电饭锅在这段时间内消耗的电能为______J,电饭锅的实际功率为______W。电饭锅和家中其它用电器的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)的。
16.已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V,甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是________V,两灯并联使用,电路最大电流是________A。
三、综合题
17.小明家有个电热足浴桶如下图,小明查看了说明书,,发现该电热足浴桶的额定电压为220V,“加热”时额定功率为968W,简化电路如图2,S1为温控开关,发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,电阻R2在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶16,求:
试卷第6页,共9页
(1)当开关S,S1均闭合时足浴桶处于___________状态
(2)正常“加热”状态,通过电热足浴桶的电流为多少安?( )
(3)电阻R1的阻值为多少欧?( )
18.新冠病毒变异株“奥密克戎”在多国肆虐,“无接触”式的生活方式悄然走进我们的生活。图甲为某款无接触式的热风干手器,手伸入舱内时可吹出温度为35℃45℃
的热风,其电路由控制电路和工作电路两部分构成,可简化为图乙所示,其中控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器工作电路的额定功率为1100W,加热电阻丝阻值为88Ω,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的______效应;手伸入舱内时电阻R的阻值______(选填“增大”“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作;
(2)某家庭电路电能表如图丙所示,电能表的示数为______kWh,不使用其它用电器情况下,2台该款干手器______(选填“能”或“不能”)同时工作;
(3)该款无接触式的热风干手器正常工作时加热电阻丝的电功率为多少______W?
(4)正常工作时电动机的额定功率为多少______W?
19.请阅读《智能晾衣机》并回答问题。
智能晾衣机
科学技术的广泛应用为我们的生活带来越来越多的便利。如图所示,是一款智能晾衣机,它采用无线射频遥控,集LED智能照明、定时风干和智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体,并且它还支持相应的APP和声控操作,通过手机就能轻松实现晾衣架的升、降、暂停、照明等操作,除此之外,它还支持远程控制。
该款智能晾衣机使用额定功率为22W的LED照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜试卷第7页,共9页
间,当有人走近晾衣机时,它会自动开灯,当人离开后,照明灯会自动关闭。
该款智能晾衣机的风干(冷风)和烘干(热风)功能使用也很方便,风干的额定功率为20W,烘干的额定功率为220W。即便在寒冷的冬天,刚洗过的衣服也能很快晾干。这真是一款高端、智能、方便的阳台家居产品。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“人体接近传感器”在电路中相当于___________(选填“电源”或“开关”),它与LED照明灯应是___________(选填“串联”或“并联”)连接的;
(2)如图所示,是该款晾衣机的部分工作电路图,其中R是发热电阻。当开关S接通3、4触点时,晾衣机开启___________功能(选填“风干”或“烘干”),该功能连续使用2h,电阻R消耗___________度电。
20.如图所示是一款电热桌垫的简化电路图,该电热桌垫有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0-1”、“1-2”、“2-3”、“3-4”接线柱, R1、R2、R3为三个加热电阻。已知R1=1936,R2=880,电热桌垫正常工作时,高温档电功率为低温档电功率的2倍。
(1)当旋钮开关在_______位置时电热桌垫处于高温档;
(2)R3的阻值是多少?______
(3)该电热桌垫在中温档正常工作5min,消耗多少电能?______
21.阅读下列短文,回答问题。
试卷第8页,共9页
在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。
(1)打印笔工作时,利用电流的 ___________(选填“磁效应”或“热效应”)使PTC电阻发热;
(2)打印笔工作有快、慢两挡,快档打印时,图中开关S1应处于 ___________状态,若此时温度为250∶,打印笔的电功率是 ___________W;
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250∶左右,请结合图丙信息,说明当温度升高,电阻 ___________功率 ___________(填“增大”,“减小”或“不变”);
(4)家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件,如丁图为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为 ___________∶。
试卷第9页,共9页
参考答案:
1.A
【详解】
A.电饭煲正常工作时的电流约4.5A,则电功率约
PUI220V4.5A=990W
所以电饭煲的功率约为1000W,故A符合题意;
B.笔记本电脑的功率在100W左右,故B不合题意;
C.电风扇的额定功率在60W左右,故C不合题意;
D.电视机的电功率在150W左右,故D不合题意。
故选A。
2.C
【详解】
设灯泡直接连接在电源两极上时电路中的电流为I,
此时灯泡的功率为
P=I2R=16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣∶
当它通过两根长导线连接到原来的电源上时电路中的电流为I′,
此时灯泡的实际功率为
P′=I′2R=9W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣∶
由∶∶可得:
I′=此时电路的总功率
3I,
433P总=UI′=U×I=×16W=12W,
44长导线消耗的电功率为
12W﹣9W=3W.
3.C
答案第1页,共14页
【详解】
B.由电路图知道,闭合开关S1和S2时,定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,当断开开关S2时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L的电流,由于电源电压保持不变,所以,电压表的示数不变,故B错误;
A.由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡L的电流不变,灯L仍然正常发光,故A错误;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总电流变小,即电流表的示数变小,故C正确;
D.由P=UI知道,电路的总功率最小,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】
由电路图可知,闭合开关S后,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑片位于a端时,变阻器接入电路的电阻为0Ω,电路的总电阻最小,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流Ia=0.6A,电源电压
U=IaR1=0.6A×R1∶
当滑片位于b端时,变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙可知,电路中的最小电流Ib=0.2A,电压表的示数Ub=4V,滑动变阻器的最大阻值
R2Ub4V=20Ω
Ib0.2A因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V∶
由∶∶可得
R1=10Ω,U=6V
故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,C点表示电压表的示数Uc=2V,电路中的电流Ic=0.4A,则滑动变阻器接入电路中的阻值
答案第2页,共14页
R2cUc2V=5Ω
Ic0.4A变阻器的最大阻值是20Ω,C点不表示滑片位于中点时的状态,故B错误,符合题意;
C.R2消耗的电功率
U6V(6V)2(6V)22P2IR2()R2()R2
(10R2)2(10R2)2R1R210R2410R2R22当R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=10Ω时,R2的功率最大,最大功率
P2maxU2(6V)2=0.9W
41040Ω当R2=20Ω时,R2的功率
Pb(U6V)2R2()2200.8W
R1R21020滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,故C正确,不符合题意;
D.电路的最大总功率
P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W
故D正确,不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】
电路ab接L1时,此时L1消耗的功率刚好为6W,此时L1的电压为6V,通过灯泡L1的电流为
I1灯泡L1的电阻为
P6W1==1A
U16VR1U16V==6Ω
I11A当电路ab接L2时,L2的电阻为
U226VR2==4Ω
P29W2把两灯泡先后接在图中电路ab的两端(电源电压不变),灯泡电阻变小,根据串联分压规律可知,灯泡两端电压变小,则此时灯泡两端的电压小于6V,故灯泡L2的实际功率小于9W,故B答案第3页,共14页
符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】
U2AB.由P得,L1的电阻为
RU2(220V)2R1806.7Ω
P60W1L2的电阻为
U2(220V)2R2=2420Ω
P220W则两灯串联时,电流相等,由P=I2R可得,灯泡L1的功率小于L2的功率,故灯泡L2要比L1亮,故AB错误;
CD.串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时通过电路的电流为
IU220V0.07A
R1R2806.7Ω+2420Ω两灯实际消耗的功率为
2P=0.07A806.7Ω3.85W<30W
1'=IR12P2'=I2R2=0.07A2420Ω11.86W<20W
2即两灯泡的实际功率都小于其额定功率的一半,两灯泡的总功率为
P=P1P2=3.85W+11.86W=15.71W<40W
故C正确,D错误。
故选C。
7.A
【详解】
两电阻串联时的总功率为
答案第4页,共14页
U2U2U2P=
串R1R23R2R24R2两电阻并联时的总功率为
U2U2U2U24U2P=
并R1R23R2R23R2
故
U24R24U23R2P串P并3
16故A符合题意。
故选A。
8.A
【详解】
闭合开关R1、R2并联,A1测R1的电流,A2测干路电流;A1、A2的示数之比是1:5,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得:
I11=,
I24由于两电阻两端的电压相等,根据电压一定时,电流与电阻成反比可得:
R14=,
R21故BCD错误;
根据P=UI可得:
PUII11=1=1=,
P2UI2I24故A正确,故选A。
9.D
【详解】
答案第5页,共14页
U2A.当开关S接触2、3触点时,只有电阻R2接入电路,电路的电阻最大,由P知道,电源R的电压一定时,电路的电功率最小,水龙头放出的是温水,故A错误;
BD.由图知道,当开关S接触3、4触点时,电阻R1和R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,水龙头处于热水挡,由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻
RR1R222Ω44Ω44=Ω
R1+R222Ω+44Ω3U2由P知道,热水挡正常工作时的功率
RU2220VP==3300W
热44RΩ3故B错误,D正确。
C.温水挡时,电路的总电阻
R总=R1 +R2 =22Ω+44Ω=66Ω
由IU知道,电路的电流
R2IU220V=3.3A
R总66Ω故C错误。
故选D。
10.B
【详解】
AB.从图中可以看出,两灯泡并联,电流表A1测通过灯L2的电流,电流表A2测通过总电路的电流,电流表A1示数小于电流表A2示数。故A错误,B正确;
C.两灯泡并联,电压相等,当灯泡的电阻相同时,灯泡的功率相等。故C错误;
D.仅断开S2,电路中只有灯泡L1工作,电流表A2测量L1电流,示数比原来小。故D错误。
故选B。
11.C
答案第6页,共14页
【详解】
AB.只闭合开关S、S1,R0和滑动变阻器串联,由图乙结合串联分压规律得
0.8WR02VU2V
0.5WR05VU5V解方程得
R010Ω
U6V故AB错误;
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器的功率
UU2U2U22PIR滑RRR滑RR2RR24RRRR20滑0滑0滑04R
滑滑00R滑R滑R滑即当滑动变阻器阻值等于R0的阻值时其功率最大,滑动变阻器的最大功率为
26V0.9W
U2P4R0410Ω故C正确;
D.只闭合开关S、S2,灯L和滑动变阻器串联,由图丙知灯L正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小值为
R小UUL6V4V5Ω
IL0.4A2因为电压表量程是0~15V,滑动变阻器滑片可滑至阻值最大处,即a端,由图乙可知,滑动变阻器的最大阻值是
Ua25VR大50Ω
Pa0.5W2在电路安全的情况下,滑动变阻器移动的阻值范围为5~50Ω,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】
A.由图象可知:R0的电压和电流成正比,当U0=2V时
答案第7页,共14页
I0=0.2A
由欧姆定律IU可得定值电阻R0的阻值
RU2VR00=10Ω
I00.2A故A正确,不符合题意;
B.将R0与灯L串联在6V的电源两端时,电流相同。观察图可知,当电流为0.4A时,电阻与灯泡的电压和正好为6V,分析图象可知:此时灯泡两端电压、通过电流分别为
UL2V,IL0.4A
由IU可得灯丝的实际电阻值
RRLUL2V=5Ω
0.4AIL故B正确,不符合题意;
C.将R0与灯L并联接入电路,当R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,
U2由P可得,灯泡的额定电压
RUL额U0=P0R04.9W10Ω7V
由图象可知,通过灯泡的电流
IL额0.75A
则灯泡的实际功率即额定功率
PL额UL额IL额7V0.75A5.25W
故C错误,符合题意;
D.当S接a,R0与变阻器器串联,根据电阻的串联和欧姆定律,电路中的电流
IU
R0R滑滑动变阻器的功率
UU2U22P滑IR滑R滑22RR滑R0R滑R0R滑4R0R滑
0R滑R滑由上式知当
2答案第8页,共14页
R0R滑10
变阻器的功率最大,其最大功率
P滑大8V1.6W
U24R0410Ω2故D正确,不符合题意。
故选C。
13. 0.1 2
【详解】
[1][2]闪烁80次消耗的电能为
W80次=0.1kWh
800次/kWh用电器的实际总功率为
PW0.1kWh=2kW3
th6014. L2 L1
【详解】
[1][2]两个灯泡串联在电路中,电压表V1测灯L1的电压、V2测灯L2的电压,V1的示数小于V2的示数,据串联电路的特点知,通过两灯的电流相同,据P=UI知,两灯的实际功率
P1 所以实际功率大的小灯泡是L2。 据RU知,两个小灯泡的电阻 IR1 U2而两个小灯泡的额定电压相同,据P知 RP额1>P额2 所以额定功率大的小灯泡是L1。 15. 3.6104 600 并联 答案第9页,共14页 【详解】 [1]1500r/kWh表示每消耗1kWh的电能,电能表的表盘转动1500转,电能表的转盘转动15转消耗的电能是 W[2]电饭锅的实际电功率是 n15r=0.01kWh=3.6104J N1500r/kWhW3.6104JP=600W t60s[3]电饭锅和家中其它用电器在使用时互不影响,其连接方式是并联。 16. 8 0.9 【详解】 [1]根据图像可知,甲灯两端电压为额定电压6V时,甲的额定电流为0.5A;乙灯两端电压为额定电压3V时,乙的额定电流为0.6A;因为串联电路中电流处处相等,所以两灯串联时,电路中的最大电流 I=I甲=0.5A 此时甲灯正常发光(其电压为6V),由图像可知,当通过乙灯泡的电流为0.5A时,乙灯泡两端电压为2V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电路两端允许加的最大电压 U串=U甲+U乙′=6V+2V=8V [2]因为并联电路两端电压相等,所以并联电路两端的最大电压为3V,由图像可知,甲乙两端电压为3V时 I甲′=0.3A,I乙′=0.6A 因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,所以干路允许通过的最大电流 I并=I甲′+I乙′=0.3A+0.6A=0.9A 17. 加热 4.4A 150Ω 【详解】 答案第10页,共14页 U2(1)[1]当开关S,S1均闭合时,只有R2的简单电路,电路的总电阻较小,由P可知电路R的总功率较大,处于加热状态。 (2)[2]正常加热状态下的电流 IP加热968W=4.4A U220VU2(3)[3]开关S闭合时,两个电阻串联,电路的总电阻较大,由P可知电路的总功率较小,R处于保温状态。R2的电阻为 R2U220V=50Ω I4.4A在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶16。即 I保2R2∶I加热2R2=1∶16 I保∶I加热=1∶4 UU:1:4 R1R2R2R1=3R2=3×50Ω=150Ω 18. 磁 减小 139.6 能 550W 550W 【详解】 解:(1)[1]控制电路中的电磁继电器,属于电磁铁的应用,主要是利用了电流的磁效应。 [2]手伸入舱内,衔铁被吸下,工作电路开始工作,说明电路中的电流增大、导致电磁铁的磁性增强,由IUU的变形式R 可知,控制电路的总电阻减小,则电阻R的阻值减小。 RI(2)[3]由于电能表读数的最后一位是小数,单位是kWh,图示电能表的示数为139.6kWh。 [4]根据电能表的参数可知电能表的工作电压为220V、平时工作允许通过的最大电流 I最大=20A 这只电能表允许的用电器同时工作的最大总功率 P最大UI最大=220V20A4400W 2台该款干手器的电功率 1100W22200W<P最大 答案第11页,共14页 所以在不使用其它用电器情况下,2台该款干手器能同时工作。 (3)[5]热风干手器正常工作时电压U=220V,加热电阻丝的电功率 U2(220V)2PR550W R88(4)[6]因为加热电阻与电动机并联,电动机正常工作的电功率,即额定功率为 PMPPR1100W550W550W 答:(1)控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应,手伸入舱内时电阻R的阻值减小。 (2)电能表的示数为139.6kWh;2台该款干手器能同时工作; (3)该款无接触式的热风干手器正常工作时加热电阻丝的电功率为550W; (4)正常工作时电动机的额定功率为550W。 19. 开关 串联 烘干 0.4 【详解】 (1)[1][2]当人靠近时,LED灯会照明,当人远离后,LED灯会熄灭,因此“人体接近传感器”对LED灯的工作起控制作用,它在电路中相当于开关,与LED照明灯串联。 (2)[3]当开关S接通3、4触点时,电动机和加热电阻同时接入电路并正常工作,所以晾衣机开启烘干功能。 [4]从电路特征可知,电动机和加热电阻并联,当开启风干功能时,电路的功率为电动机额定功率,即 P1=P电动机=20W 当开启烘干功能时,电路功率为电动机功率与加热电阻功率之和,即 P2=P电动机+P=220W 因此,加热电阻的功率为 P=P2-P1=220W-20W=200W=0.2kW 当电阻R的工作时间为t=2h,消耗的电能为 W=Pt=0.2kW×2h=0.4kW·h 故消耗电能为0.4度电。 20. 3和4 330Ω 16500J 答案第12页,共14页 【详解】 U2(1)[1]当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据P可知,电R功率最小,处于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,U2电路电阻较大,根据P可知,电功率较大,处于中温挡;当旋钮开关置于“3和4”接线柱RU2时,R1、R2并联,电路电阻最小,根据P可知,电功率最大,处于高温挡。 R(2)[2]高温挡时的电功率 U2U2(220V)2(220V)2PP+=80W 1P2高R1R21936Ω880Ω由题意知,高温档电功率为低温档电功率的2倍,低温档的功率 P低11P80W=40W 2高2低温挡时电路总电阻 U2(220V)2R1210 P低40W因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以R3的阻值 R3=R-R2=1210Ω-880Ω=330Ω (3)该电热桌垫在中温档正常工作5min,消耗电能 U2(220V)2Wt560s=16500J R288021. 热效应 闭合 80 增大 减小 100 【详解】 (1)[1]根据题意知道,打印笔工作时,PTC电阻发热,所以,利用电流的热效应。 U2(2)[2]由电路图知道,当开关S1断开时,电路只有R1工作,电阻较大,由P知道,此时电RU2路消耗的功率较小,为慢档;当开关S1闭合时,两电阻并联,总电阻最小,由P知道,此时R答案第13页,共14页 总功率较大,为快档。 [3]由图丙知道,温度为250∶时,一个电阻为1210Ω,则一个发热体的功率 U2220VP=40W R1210Ω因为R1、R2是相同的PTC发热电阻,打印笔工作有快、慢两挡,所以打印笔的电功率 P总=2P=2×40W=80W (3)[4][5]由图知道,当温度超过250∶时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于250∶时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升;由此可知,当温度升高时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度会开始下降。 (4)[6]PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,由图丁知道,该PTC材料的居里点温度为 100∶。 2答案第14页,共14页