初中物理人教版九年級全冊第十八章電功率第2節(jié) 電功率優(yōu)秀復(fù)習(xí)練習(xí)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?2022-2023學(xué)年上學(xué)期第十八章單元檢測卷A卷（人教版）
九年級全一冊物理·全解全析
一、單項選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。
1．（2022·河南·中牟縣教育體育局教學(xué)研究室九年級期末）安裝在小亮家中的電能表如圖所示，下列說法正確的是（　　）

A．小亮家已經(jīng)消耗的電能為25086J
B．此電能表轉(zhuǎn)盤每小時最多能轉(zhuǎn)過3600轉(zhuǎn)
C．此電能表的額定最大電流是20A
D．此電能表可以在4節(jié)干電池串聯(lián)做電源的電路中使用
【答案】C
【解析】A．電能表示數(shù)的單位是kW·h，圖示電能表表示小亮家已經(jīng)消耗的電能為2508.6kW·h，故A錯誤；
B．3600r/(kW·h)表示此電路中用電器每消耗1kW·h電能，電能表的表盤轉(zhuǎn)動3600轉(zhuǎn)，故B錯誤；
C．20A表示電能表在平時工作時，允許通過的最大電流為20A，即電能表的額定最大電流為20A，故C正確；
D．4節(jié)干電池串聯(lián)后總電壓為
1.5V×4=6V
而電能表的工作電壓為220V，所以此電能表不能在4節(jié)干電池串聯(lián)做電源的電路中使用，故D錯誤。
故選C。
2．（2022·山東濟(jì)南·三模）夏天到了，相比于空調(diào)，使用電風(fēng)扇對身體更好些，也更節(jié)能環(huán)保。如圖所示，是一款電風(fēng)扇的“擋位”旋鈕，當(dāng)由2擋位調(diào)至3擋位時，能夠吹出更強(qiáng)勁的風(fēng)。則相較于2擋，下列關(guān)于3擋說法正確的是（　　）

A．消耗電能更多 B．消耗電能更快
C．消耗電能更少 D．消耗電能更慢
【答案】B
【解析】當(dāng)由2檔位調(diào)至3擋位時，能夠吹出更強(qiáng)勁的風(fēng)，表明由2檔位調(diào)至3擋位后電流增大。由于電壓不變，電流增大，那就意味著相同時間內(nèi)做功更多（描述做功多少時要有時間限定），同理相同時間內(nèi)做功更快。故ACD錯誤。B正確。
故選B。
3．（2022·陜西漢中·九年級期末）如圖所示，關(guān)于燈泡變亮的說法中正確的是（　　）

A．M連E接線柱，閉合開關(guān)，滑動變阻器滑片向右移
B．M連F接線柱，閉合開關(guān)，滑動變阻器滑片向右移
C．M連E接線柱，閉合開關(guān)，滑動變阻器滑片向左移
D．M連F接線柱，閉合開關(guān)，滑動變阻器滑片向左移
【答案】C
【解析】AC.如圖，小燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，M接E時，滑動變阻器的滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變長，電阻變大，電路中電流變小，燈泡的實際功率變小，燈泡變暗；滑動變阻器的滑片向左移動，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短，電阻變小，電路中電流變大，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮；故A錯誤，C正確；
BD.當(dāng)M連F接線柱時，滑動變阻器都接下面兩個接線柱，滑動變阻器相當(dāng)于定值電阻，移動滑片，不能改變電路中的電阻，不能改變電路中的電流，不能改變燈泡的實際功率，不能改變燈泡的亮度，故BD錯誤。
故選C。
4．（2022·湖南·長沙市雨花區(qū)南雅雙語實驗中學(xué)二模）下列實例中，為了防止電熱產(chǎn)生危害的是（　?。?br /> A．用電熨斗熨衣服
B．高空飛行員所穿衣服里有電熱保溫裝置
C．電視機(jī)的機(jī)殼上有許多小孔
D．孵化家禽的電熱孵卵機(jī)
【答案】C
【解析】ABD．電熨斗、高空飛行員所穿衣服里的電熱保溫裝置、孵化家禽的電熱孵卵機(jī)都是利用電熱來為人類服務(wù)，故ABD不符合題意；
C．電視機(jī)的機(jī)殼上有許多小孔是為了把各電器元件工作時產(chǎn)生的熱量及時散失掉，即是為了防止電熱危害，故C符合題意。
故選C。
5．（2021·全國·九年級專題練習(xí)）小明是一個愛動手并且善于思考的同學(xué)。一天他把自己的手機(jī)拆開，看到了一塊如圖所示的鋰電池。以下是他做出的判斷，其中不正確的是（　　）

A．這塊電池能提供的電能大約為23000J
B．圖中mAh和Wh都是能量的單位
C．將這塊電池充滿電需要的電費(fèi)將不會超過0.1元（每度電0.48元）
D．不考慮機(jī)械自重及摩擦等，這塊電池提供的電能若全部用來驅(qū)動電動機(jī)，能借助機(jī)械將一個中學(xué)生提升超過20m高
【答案】B
【解析】A．這塊電池能提供的電能大約為

23000J相差不大，A正確，故A不符合題意；
B．mA是電流的單位，h是時間的單位，所以mAh是電荷量的單位，不是能的單位，W是功率的單位，h是時間的單位，故Wh是能量的單位，B錯誤，故B符合題意；
C．由A知電池能提供的電能大約為

將這塊電池充滿電需要的電費(fèi)

，C正確，故C不符合題意；
D．中學(xué)生的重力約為500N，根據(jù)可知，將一個中學(xué)生提升的高度

D正確，故D不符合題意。
故選B。
6．（2022·浙江浙江·中考真題）導(dǎo)線中自由電子定向移動需要“動力”的推動，圖中用高度差形象地表示了由電池提供的這種推動作用，那么高度差表示的量是（　?。?br />
A．電流 B．電阻 C．電壓 D．電功
【答案】C
【解析】導(dǎo)線中自由電子的定向移動會形成電流，而自由電子的定向移動需要“動力”的推動，電壓是形成電流的原因，圖中用高度差形象地表示了由電池提供的這種推動作用，所以高度差表示的量是即為電壓，與電流做功的多少沒有關(guān)系。故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
7．（2022·四川成都·模擬預(yù)測）額定電壓為3.8V的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，分析判斷，下列說法正確的是（　?。?br />
A．小燈泡的電流與電壓成反比
B．小燈泡的電阻隨著電壓增大而減小
C．小燈泡的電流為0.5A時正常發(fā)光
D．小燈泡的額定功率大于1.9W
【答案】D
【解析】A．由圖可知，小燈泡兩端電壓增大一倍，小燈泡的電流并沒有增大一倍，所以小燈泡的電流與電壓不成反比，故A錯誤；
B．由圖可知，當(dāng)小燈泡的電壓U1=1V時，通過小燈泡的電流I1=0.3A，由歐姆定律可知，此時小燈泡的電阻為

當(dāng)小燈泡的電壓U2=3V時，通過小燈泡的電流I2=0.5A，由歐姆定律可知，此時小燈泡的電阻為

所以小燈泡的電阻隨著電壓增大而增大，故B錯誤；
C．由圖可知，當(dāng)通過小燈泡的電流為0.5A時，小燈泡兩端的電壓為3V，小于額定電壓3.8V，小燈泡不是正常發(fā)光，故C錯誤；
D．由圖可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為U額=3.8V時，通過小燈泡的電流大于0.5A，根據(jù)P=UI可知，小燈泡的額定功率大于1.9W，故D正確。
故選D。
8．（2022·山東濟(jì)寧·中考真題）如圖是額定電壓均為220V的燈泡L1和L2的U﹣I圖像。下列分析不正確的是（　?。?br />
A．當(dāng)L1兩端的電壓為100V時，其實際功率為20W
B．當(dāng)通過L2的電流為0.45A時，其1min消耗的電能為4320J
C．將L1、L2串聯(lián)，若L1兩端的電壓為40V，則L2的功率為8W
D．將L1、L2并聯(lián)，若通過L2的電流為0.5A，則L1的功率為66W
【答案】C
【解析】A．當(dāng)L1兩端的電壓為100V時，根據(jù)圖像可知，通過L1的電流為0.2A，其實際功率為
P1=U1I1=100V×0.2A=20W
故A正確，A不符合題意；
B．當(dāng)通過L2的電流為0.45A時，根據(jù)圖像可知，L2兩端的電壓為160V，其1min消耗的電能為
W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J
故B正確，B不符合題意；
C．將L1、L2串聯(lián)，若L1兩端的電壓為40V，由圖像可知，通過燈泡L1的電流為0.1A，串聯(lián)電路電流處處相等，通過燈泡L2的電流也為0.1A；由圖像可知，此時燈泡L2兩端的電壓為20V，則L2的功率為
P2=U'2I'2=20V×0.1A=2W
故C錯誤，C符合題意；
D．將L1、L2并聯(lián)，若通過L2的電流為0.5A，由圖像可知，L2兩端的電壓為220V，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，燈泡L1兩端的電壓也為220V；由圖像可知，通過L1的電流為0.3A，則L1的功率為
P'1=U'1I'1=220V×0.3A=66W
故D正確，D不符合題意。
故選C。
9．（2022·內(nèi)蒙古通遼·中考真題）在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某同學(xué)采用了如圖甲、乙所示的實驗裝置（兩個透明容器中封閉著等量的空氣）。下列說法正確的是（　?。?br />
①U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的
②圖甲裝置能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
③圖乙實驗過程中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于10Ω
④用圖甲中的實驗結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
【答案】C
【解析】①U形管中液面高度變化主要是由透明容器中空氣的熱脹冷縮引起的，故①錯誤；
②圖甲裝置中，兩電阻串聯(lián)，電流相等，電阻不相等，能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故②正確；
③圖乙實驗過程中右邊兩個電阻絲并聯(lián)，右邊容器中的電阻通過的電流與左邊電阻絲通過的電流不相等，探究的是電熱與電流的關(guān)系，需要保持電阻相同，故阻值應(yīng)該等于5Ω，故③錯誤；
④電爐絲熱與電爐絲相連的導(dǎo)線串聯(lián)，電流相等，電阻不相等；用圖甲中的實驗結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象，故④正確；故①③錯誤，②④正確。
故選C。
10．（2022·湖南婁底·九年級期末）標(biāo)有“220V24W”的甲燈和標(biāo)有“220V40W”的乙燈銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（　　）

A．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈的電阻小于乙燈的電阻
B．串聯(lián)后接在220V的電路中，因為通過它們的電流相等，所以一樣亮
C．串聯(lián)后接在220V的電路中，因為甲燈實際功率較大，所以甲燈較亮
D．串聯(lián)后接在220V的電路中，因為乙燈額定功率較大，所以乙燈較亮
【答案】C
【解析】A．根據(jù)燈泡的銘牌知道，兩燈泡正常發(fā)光時電壓相等，甲燈的額定功率小于乙燈的額定功率，由知道，甲燈的電阻大于乙燈的電阻，故A錯誤；
BCD．兩燈串聯(lián)在220V的電路中，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，由P=I2R知道，甲燈泡的電阻較大，實際功率較大，所以甲燈較亮，故BD錯誤，C正確。
故選C。
第Ⅱ卷
二、填空題。（每空2分，共34分）
11．（2022·浙江溫州·模擬預(yù)測）張薇的爸爸最近買了最新款華為極光閃蝶色手機(jī)，細(xì)心觀察的張薇發(fā)現(xiàn)手機(jī)電池上標(biāo)有“電壓，容量”的字樣，則它充滿電后存儲的電能為 __，經(jīng)查，該手機(jī)的待機(jī)電流為，則該手機(jī)最長待機(jī)時間為 __。
【答案】???? 46620???? 175
【解析】[1]電池充滿電后存儲的電能

[2]該手機(jī)最長待機(jī)時間

12．（2022·安徽蕪湖·模擬預(yù)測）將一盞標(biāo)有“220V 100W”的白熾燈、一只二極管和開關(guān)串聯(lián)在220V的家庭電路中，如圖所示，白熾燈通電5min消耗的電能為 ___________J。

【答案】3×104
【解析】由題意得

所以

由

可得，白熾燈通電5min消耗的電能為

13．（2022·遼寧錦州·一模）A、B兩燈的額定電壓均為6V，它們的U﹣I圖像如圖甲所示，可知A燈的額定功率為______W；把兩燈接入如圖乙所示的電路中，電源電壓恒定為7V，當(dāng)S、S1閉合，S2斷開時，B燈的實際功率為2.4W，則定值電阻R的阻值為______Ω；當(dāng)S、S2閉合，S1斷開時，該電路消耗的總功率是______W。

【答案】???? 1.8???? 5???? 2.1
【解析】[1]由圖甲中A可知，A燈在額定電壓6V下工作時的電流為0.3A，則A燈的額定功率是

[2]由圖乙可知，當(dāng)S、S1閉合，S2斷開時，B燈與定值電阻R串聯(lián)，電流表測電路的電流，由圖甲中B可知，當(dāng)B燈兩端的電壓為4V時，通過B燈的電流為0.6A，此時B燈的實際功率

符合題目條件，因此此時電路中的電流為0.6A，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，定值電阻R兩端的電壓

由歐姆定律可知，定值電阻R的阻值

[3]由圖乙可知，當(dāng)S、S2閉合，S1斷開時，A燈與B燈串聯(lián)，電流表測電路的電流，由圖甲可知，當(dāng)通過A、B兩燈的電流為0.3A時，A燈兩端的電壓為6V，B燈兩端的電壓為1V，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，此時兩燈兩端的總電壓

符合題目條件，因此此時電路中的電流為0.3A，該電路消耗的總功率

14．（2022·湖北恩施·中考真題）某飲水機(jī)上標(biāo)有“220V制熱550W”的字樣，發(fā)熱部件正常工作時的功率為________W。飲水機(jī)加熱一段時間，插座線會變熱，這是電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的________效應(yīng)。
【答案】???? 550???? 熱
【解析】[1]由飲水機(jī)上的標(biāo)志可知，飲水機(jī)的額定功率為550W，即正常時的功率為550W。
[2]飲水機(jī)工作的過程中，插座線中也有電流通過，電流通過導(dǎo)體時會產(chǎn)生熱量，使導(dǎo)體發(fā)熱，這就是電流的熱效應(yīng)。
15．（2022·上海崇明·二模）某導(dǎo)體兩端的電壓為10伏，10秒內(nèi)通過該導(dǎo)體橫截面的電荷量為5庫，通過該導(dǎo)體的電流為____安，這段時間內(nèi)電流做功為_____ 焦。若增大導(dǎo)體兩端的電壓，則該導(dǎo)體的電阻_____（選填“變大”或“變小”或“不變”）。
【答案】???? 0.5???? 50???? 不變
【解析】[1]電流為單位時間通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，則通過該導(dǎo)體的電流為

[2]這段時間內(nèi)電流做功為

[3]根據(jù)可知，導(dǎo)體的電阻為

因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓和電流無關(guān)，所以增大導(dǎo)體兩端的電壓，該導(dǎo)體的電阻不變。
16．（2022·廣東揭陽·九年級期中）如圖所示，將R1、R2并聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)S、S1時，電流表的示數(shù)為0.5A，接著斷開S1時，電流表示數(shù)減小了0.2A，由此可以推算出R1：R2＝_____；閉合開關(guān)S、S1時，電阻R1與R2消耗的功率之比P1：P2＝_____；同時閉合S、S1和閉合S、斷開S1的兩次電路中，在相同時間內(nèi)消耗的電能之比W1：W2＝_____。

【答案】???? 3：2???? 2：3???? 5：3
【解析】[1]當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電流表測通過R2的電流。因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，S1閉合或斷開時，通過R2的電流不變，因此，電流表示數(shù)的改變量即為通過R1的電流
I1＝0.2A
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電路之和，所以電阻R2的電流為
I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，R1與R2兩端的電壓之比為1：1，由可得，兩電阻的阻值之比

則R1：R2＝3∶2。
[2]閉合開關(guān)S、S1時，電阻R1與R2消耗的功率之比

電阻R1與R2消耗的功率之比為2∶3。
[3]同時閉合S、S1時，電路中的總電流I＝0.5A，閉合S、斷開S1時，電路中的電流為I2＝0.3A，同時閉合S、S1和閉合S、斷開S1的兩次電路中，在相同時間內(nèi)消耗的電能之比

相同時間內(nèi)消耗的電能之比W1：W2＝5∶3。
17．（2021·廣東·茂名市啟源中學(xué)九年級期末）有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈，燈泡L的額定電壓為24V，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖所示，則燈泡的額定功率為 __________，若該臺燈在額定電壓下正常工作10min，有 __________J電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和 _________能。

【答案】???? 9.6W???? 5760???? 光
【解析】[1]燈泡L的額定電壓為24V，由圖可知，它的額定電流為0.4A，則額定功率為

[2]該臺燈在額定電壓下正常工作10min=600s，消耗的電能為

[3]小燈泡在工作過程中，消耗電能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。
三、實驗探究題（每空2分，共18分）
18．（2022·安徽·模擬預(yù)測）在探究電流與電阻的關(guān)系的實驗中，小明根據(jù)實驗室的實驗器材，設(shè)計了電路圖如圖甲所示。
（1）實驗時，依次更換不同的電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器，保證______不變，并記錄每次電阻R和電流表示數(shù)I如下表：
實驗次數(shù)
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15
0.1

（2）小明根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，做出了如圖乙所示的圖像，其中反映電流與電阻規(guī)律的圖像是______（選填“a”或“b”）；
（3）由第1次實驗數(shù)據(jù)可知，R=10Ω時，電阻的電功率是______W。

【答案】???? 電阻R兩端的電壓不變???? b???? 0.9
【解析】（1）[1]根據(jù)控制變量法可知，在實驗探究過程中應(yīng)改變被探究因素，保持其余不被探究因素不變。影響電流的因素有電壓和電阻兩個，因此在探究電流與電阻的關(guān)系的實驗中，電阻是被探究的因素，電阻R兩端的電壓是不被探究的因素，故應(yīng)保持電阻R兩端的電壓不變。
（2）[2]根據(jù)小明記錄的數(shù)據(jù)可知，隨著定值電阻的增大，電流逐漸減小，每組電流與電阻的乘積都為3，是一個定值，因此，電流與電阻為反比例關(guān)系，對應(yīng)的函數(shù)圖像應(yīng)該與反比例函數(shù)圖像一致。乙圖中a畫的是正比例函數(shù)圖像，不符合題意，b畫的是反比例函數(shù)圖像，符合題意，故圖乙所示的圖像中能反映電流與電阻規(guī)律的是b。
（3）[3]由第1次實驗數(shù)據(jù)可知，R=10Ω時，I=0.3A，由電功率公式，可得出電阻的電功率為

19．（2022·湖南長沙·模擬預(yù)測）用如圖甲所示實驗電路測量小燈泡的額定功率。所用器材有：電壓恒定為3V的穩(wěn)壓電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、已調(diào)零的電流表和電壓表、開關(guān)和導(dǎo)線若干。

請按要求完成下列實驗內(nèi)容：
（1）連接電路時，要斷開開關(guān)，在閉合開關(guān)之前，變阻器的滑片P應(yīng)置于最_______端；
（2）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，將電壓表示數(shù)調(diào)至2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是_______W；
（3）若使電壓表示數(shù)由2.5V變?yōu)?.0V，應(yīng)向_______（“左”或“右”）端移動滑動變阻器的滑片。
【答案】???? 左???? 1???? 左
【解析】（1）[1]連接電路時，要斷開開關(guān)，在閉合開關(guān)之前，變阻器要處于最大阻值處，即變阻器的滑片P應(yīng)置于最左端。
（2）[2]電流表接入電路的量程為小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，此時燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V，則小燈泡的額定功率

（3）[3]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知使電壓表示數(shù)由2.5V變?yōu)?.0V，應(yīng)增大滑動變阻器接入電路的阻值，所以滑動變阻器的滑片需向左移動。
20．（2022·廣東·廣州市荔灣區(qū)四中聚賢中學(xué)三模）如圖所示電路，定值電阻阻值R1＜R2。
（1）根據(jù)所學(xué)的知識分析：電路工作一段時間，R1電阻產(chǎn)生的熱量______R2電阻產(chǎn)生的熱量（選填“＞”、“＜”或“＝”）；
（2）假設(shè)電阻產(chǎn)生的熱量全部用于自身的升溫，小明想設(shè)計實驗驗證（1）的結(jié)論。他設(shè)計的實驗方案如下：
a.按電路圖連接實物圖
b.閉合開關(guān)前，用規(guī)格相同的測溫工具分別測出R1、R2的溫度
c.閉合開關(guān)，用測溫工具測出同一時刻R1、R2的溫度
判斷方法：升高溫度多的電阻產(chǎn)生的熱量多；你認(rèn)為小明的設(shè)計方案______（選填“可行”或“不可行”），請你寫出判斷依據(jù)。______。

【答案】???? ＜???? 不行???? 見解析
【解析】（1）[1]分析圖中電路可知電阻R1和R2串聯(lián)，定值電阻阻值R1＜R2，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知通過R1的電流和通過R2的電流相等，通過Q＝I2Rt可知，在通電時間和電流都相同的情況下，電阻越大的產(chǎn)生熱量越多，故R1電阻產(chǎn)生的熱量小于R2電阻產(chǎn)生的熱量。
（2）[2][3]電阻放出的熱量全部用于自身的升溫，則
Q放＝Q吸＝cmΔt
已知兩電阻的溫度變化量，但兩電阻的質(zhì)量和比熱容均未知，則無法比較吸熱多少，所以也不能比較兩電阻放出熱量的多少。
四、計算題：本題共3小題，共18分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
21．(4分)（2022·重慶梁平·九年級期中）如圖所示，電阻R1的阻值為20Ω，電阻R2的阻值為40Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表示數(shù)為0.3A。求：
（1）電源電壓；
（2）10s內(nèi)電路產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）4V；（2）12J
【解析】解：（1）根據(jù)歐姆定律分析可知，電阻R1和R2并聯(lián)后電路的總電阻

由可知，電源電壓

（2）由可知，10s內(nèi)電路產(chǎn)生的熱量

答：（1）電源電壓為4V；
（2）10s內(nèi)電路產(chǎn)生的熱量為12J。
22．(6分)（2022·廣東惠州·一模）如圖所示，是一種可調(diào)溫式電熱水器的工作原理圖。電熱水器的工作電壓為220V，電熱管R的阻值為44Ω不變，可調(diào)電阻器R0阻值范圍是0～176Ω。求：
（1）電熱水器的最小加熱功率；
（2）電熱水器在最大加熱功率下工作21min產(chǎn)生的熱量；
（3）若電熱水器在最大加熱功率下工作21min產(chǎn)生的熱量完全被30kg的常溫水吸收，水升高的溫度。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]

【答案】（1）44W；（2）1.386×106J；（3）11℃
【解析】解：（1）R0的滑片移到最右端時，R0連入電路的阻值最大，由歐姆定律可知，此時電路中的電流最小，由P=I2R可知此時，電路中的總電阻為
R總=R+R0min=44Ω+176Ω=220Ω
電路中電流為

電熱管加熱最小功率為

（2）R0滑片移到最左端時，電路中只有電熱管R工作，電路中電阻最小，此時電熱管的加熱功率最大為

則電熱水器在最大加熱功率下工作21min產(chǎn)生的熱為
Q=W=Pmaxt=1100W×21×60s=1.386×106J
（3）若電熱水器在最大加熱功率下工作21min產(chǎn)生的熱量完全被30kg的常溫水吸收，則水吸收的熱量為1.386×106J，水升高的溫度為

答：（1）電熱水器的最小加熱功率為44W；
（2）電熱水器在最大加熱功率下工作21min產(chǎn)生的熱量為1.386×106J；
（3）若電熱水器在最大加熱功率下工作21min產(chǎn)生的熱量完全被30kg的常溫水吸收，水升高的溫度為11℃。
23．(8分)（2022·廣東汕頭·模擬預(yù)測）為保證師生就餐安全，學(xué)校食堂配備了為餐具消毒、烘干的保潔消毒柜（如圖甲），其內(nèi)部電路如圖乙所示，S1為溫控開關(guān)，S2為門控開關(guān)，R為石英加熱管。消毒柜的總功率P為1250W，其中臭氧發(fā)生器的功率P0為150W。求：
（1）關(guān)閉柜門，門控開關(guān)S2閉合，臭氧發(fā)生器工作10min所消耗的電能多大？
（2）正常工作時通過石英加熱管R的電流多大？
（3）若在貨架上放10kg的不銹鋼餐具，將其從20℃加熱到90℃，若加熱管產(chǎn)生的熱量70%被餐具吸收，消毒柜石英加熱管需要正常工作多長時間？[c鋼=0.44×103J/(kg?℃)]

【答案】（1）9×104J；（2）5A；（3）400s
【解析】解：（1）關(guān)閉柜門，門控開關(guān)S2閉合，只有臭氧發(fā)生器工作，由可得，臭氧發(fā)生器工作10min所消耗的電能
W=P發(fā)生器t=150W×10×60s=9×104J
（2）因電路中的總功率等于各用電器功率之和，所以石英加熱管R的功率
PR=P總-P發(fā)生器=1250W-150W=1100W
由P=UI可得，通過石英加熱管R的電流

（3）不銹鋼餐具吸收的熱量
Q吸=c鋼m(t′-t0)＝0.44×103J/(kg?℃)×10kg×(90℃-20℃)=3.08×105J
由可得加熱管消耗的電能

則正常工作需要的加熱時間

答：（1）關(guān)閉柜門，門控開關(guān)S2閉合，臭氧發(fā)生器工作10min所消耗的電能9×104J；
（2）正常工作時通過石英加熱管R的電流為5A；
（3）消毒柜石英加熱管需要正常工作的時間為400s。

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