人教版九年級(jí)全一冊(cè)物理《壓軸挑戰(zhàn)》培優(yōu)專題訓(xùn)練專題17 電學(xué)計(jì)算壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（原卷版+解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

（1）小燈泡的電阻。
（2）S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，求電源電壓。
（3）S1、S2都閉合時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)?.6A，求R2的阻值。

2．如圖所示電路，電源電壓保持不變，電阻R1＝10Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω，燈泡電阻不隨溫度變化。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.4A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A，求：
（1）電源電壓為多少？
（2）小燈泡的電阻是多少？
3．有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤，其測(cè)體重部分的原理如圖中的虛線框所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是電流表）．其中AO：BO＝5：1，壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示。
設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V．請(qǐng)回答：
（1）踏板空載時(shí)，電流表讀數(shù)是多少mA？
（2）若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2×10﹣4m2，則該秤的最大稱量值是多少？
（3）為了把電流表A的表盤(pán)改裝成電子秤表盤(pán)，我們需要確定踏板上人的體重G與電流表的示數(shù)I的關(guān)系。請(qǐng)你寫(xiě)出這個(gè)關(guān)系式。
4．如圖所示的電路，R2的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器R1上標(biāo)有“2A”字樣，兩電流表量程均為0～3A。閉合開(kāi)關(guān)S，電流表A1、A的示數(shù)分別為0.8A、1.2A。
（1）求R2兩端電壓U2。
（2）更換電源，用10Ω和30Ω的定值電阻先后替換R2，閉合開(kāi)關(guān)S，在電路安全工作的情況下，移動(dòng)滑片P，某個(gè)電流表示數(shù)的最大變化量分別為0.8A和1.6A，其中一次變阻器的電流達(dá)不到2A。
①試分析變阻器的電流達(dá)不到2A的原因。
②求變阻器的最大阻值R1max。

5．朝天門(mén)廣場(chǎng)視野開(kāi)闊，市民經(jīng)常在此放風(fēng)箏。為了測(cè)量風(fēng)速，翼駿同學(xué)設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易風(fēng)速儀，其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊與輕質(zhì)彈簧套在滑桿MN上，彈簧左端固定，右端與滑塊相連。擋風(fēng)板的擋風(fēng)面積為0.2m2，均勻電阻絲AB長(zhǎng)為24cm，阻值為12Ω，電源電壓U0恒為6V，保護(hù)電阻R0為8Ω，電壓表量程0～3V。彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。無(wú)風(fēng)時(shí)，滑片P在A處，有風(fēng)時(shí)，滑塊移動(dòng)，穩(wěn)定后讀出電壓表示數(shù)，計(jì)算并查閱下表數(shù)據(jù)可知風(fēng)速及風(fēng)級(jí)。
（1）滑片P位于A點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)R0的電流；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U為1.5V時(shí)，風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為幾級(jí)？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（3）在探究問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)找出物理量之間的函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)而研究函數(shù)而得到結(jié)果。翼駿想在風(fēng)速儀的電壓表上直接標(biāo)出風(fēng)速，查閱資料后獲知該擋風(fēng)板所受的風(fēng)壓與風(fēng)速的平方成正比，即p＝kv2（k為常數(shù)）。結(jié)合題目，請(qǐng)寫(xiě)出風(fēng)速（v）與電壓表示數(shù)（UAP）的關(guān)系式。（寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程，用v、k等表示）。
6．如圖甲所示，重3N、底面積為150cm2的圓柱形容器置于水平升降臺(tái)中央，容器中原來(lái)裝有16cm深的水。一圓柱體A懸掛在輕質(zhì)細(xì)桿下保持靜止。已知圓柱體A與容器高度相同。質(zhì)量為1.6kg。輕桿與圓柱體銜接處為力傳感器，電源電壓為18V，原理如圖甲所示，可通過(guò)電流表示數(shù)測(cè)得輕桿對(duì)物體的彈力大小，如表格所示。在向上調(diào)節(jié)升降臺(tái)直至圓柱體A與容器底部剛好接觸的過(guò)程中，記錄下電流表示數(shù)I與升降臺(tái)移動(dòng)的距離h的關(guān)系，如圖乙所示。求：
（1）未調(diào)節(jié)升降臺(tái)時(shí)，甲圖中力傳感器R的阻值大??；
（2）圓柱體A的密度；
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為2A時(shí)，緩慢撤走細(xì)桿和力傳感器后，待物體A靜止，容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為多大？
7．如圖甲所示的電路中，電源電壓為12V，滑動(dòng)變阻器R2的銘牌上標(biāo)有“100Ω 0.5A”字樣，圖乙為定值電阻R1的I﹣U圖象。求：
（1）電阻R1的阻值；
（2）當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值；
（3）為了不損壞滑動(dòng)變阻器，R2接入電路中的最小阻值。
8．為鍛煉身體，小陽(yáng)利用所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)（通過(guò)儀表讀數(shù)顯示拉力的大小），甲圖是原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起（彈簧的電阻不計(jì)，P與R1間的摩擦不計(jì)）．定值電阻R0＝15Ω，ab是一根長(zhǎng)為6cm的均勻電阻絲，阻值R1＝45Ω，電源電壓U＝9V，電流表的量程為0～0.6A．

（1）小明在電路中連入R0的目的是。當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于a端，閉合開(kāi)關(guān)后電流表的示數(shù)為多少？
（2）已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示。開(kāi)關(guān)S閉合后，當(dāng)電流表指針指在0.3A處，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多少N？
9．如圖所示是一個(gè)調(diào)光臺(tái)燈實(shí)驗(yàn)電路，現(xiàn)將兩種規(guī)格的小燈泡L1“3.8V 1A”、L2“2.5V 0.5A”分別接入電路圖中的a、b兩點(diǎn)間，電流表量程為“0﹣0.6A”，電壓表量程為“0﹣3V”。電源電壓恒為4.5V，燈絲電阻不變，在保障電路安全的情況下。求：
（1）小燈泡L1的額定功率：
（2）小燈泡L2接入電路中的最小功率：
（3）為了使兩燈泡均能安全發(fā)光，滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值范圍。

10．在如圖甲所示的電路中，電源電壓U＝6V保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 0.5A”字樣，燈泡的電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，斷開(kāi)S3，將R2的滑片置于距左端處。移動(dòng)R1的滑片，當(dāng)R1的滑片在最右端時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為2V；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3，斷開(kāi)S1、S2，在電路安全的前提下移動(dòng)R2的滑片，當(dāng)R2的滑片在距左端處時(shí)，電壓表V2的示數(shù)為3V。電流表的量程為0～3A，電壓表V1的量程為0～15V，電壓表V2的量程為0～3V。
（1）求小燈泡正常工作時(shí)的電阻；
（2）只閉合S3，為保證安全求滑動(dòng)變阻器的取值范圍；
（3）所有開(kāi)關(guān)可以任意閉合或斷開(kāi)，在保證電路安全且電路中有電流的情況下，求電路消耗的總功率的最大值和最小值。
11．如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變，小燈泡L標(biāo)有“4V 1.6W”字樣，R1＝20Ω，滑動(dòng)變阻器R2允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，則：
（1）小燈泡的阻值為多大？
（2）R1消耗的電功率是多少？
（3）在不損壞各電路元件的情況下，若閉合所有開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為3：1，若只閉合開(kāi)關(guān)S3，小燈泡L消耗的電功率變化范圍是多少？
12．如圖甲是電阻R1和燈泡L的電流隨電壓變化圖象，燈泡上標(biāo)有“12V9.6W”的字樣。將它們按圖乙所示的電路連接，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1.5A”，電流表使用的量程是0～3A，電源電壓不變。
（1）求燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL
（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，滑片P位于a端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W，求電源電壓
（3）開(kāi)關(guān)和滑片分別置于什么位置時(shí)，電路消耗的電功率最大？最大功率是多少？
13．如圖甲。柱體A與B經(jīng)細(xì)線繞過(guò)定滑輪（不計(jì)繩重及摩擦）相連，A置于力敏電阻Rx上，力敏電阻其電阻值Rx隨壓力F的變化關(guān)系如表，電源電壓恒為6V．逐漸向容器中注水至滿，得到了電流表的示數(shù)與注水體積之間的關(guān)系，如圖乙。已知GA＝30N，GB＝10N，柱形容器底面積為500cm2，高10cm。求：
（1）水深5cm時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；
（2）定值電阻R0的阻值；
（3）若電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，在注水過(guò)程中，為確保電路安全，求電路消耗的功率范圍。
14．如圖1所示，L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為100Ω．只閉合S1，滑片置于a點(diǎn)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數(shù)為Ia．只閉合S2，移動(dòng)滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖2所示；當(dāng)滑片置于b點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)Ub＝8V，電流表示數(shù)為Ib．已知Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（燈絲電阻不隨溫度變化）
求：
（1）小燈泡的電阻；
（2）定值電阻R0和電源電壓；
（3）在電表的示數(shù)不超過(guò)量程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值的情況下，只閉合S1時(shí)，計(jì)算電路消耗的總功率范圍？
15．如圖甲所示電路，小燈泡上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣，變阻器R1上標(biāo)有“10Ω 1A”字樣，移動(dòng)滑片調(diào)到燈正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為2V，求：

（1）此時(shí)電路的總功率。
（2）若電流表采用0～0.6A量程，電壓表采用0～3V量程，為保證燈兩端電壓不超過(guò)額定電壓以及電路各元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器在此電路中允許的調(diào)節(jié)范圍（假定燈絲電阻保持不變）。
（3）用另一個(gè)定值電阻R2替換小燈泡，并更換電源，移動(dòng)滑片到某一個(gè)位置，電流表和電壓表指針位置如圖乙所示（可能與之前相比更換了量程但在后續(xù)操作中量程不變），當(dāng)向某個(gè)方向移動(dòng)變阻器的滑片到某位置時(shí)，其中一個(gè)表指針達(dá)到滿偏，另一個(gè)表指針在刻度盤(pán)處。求定值電阻R2的可能值是多少。
16．如圖甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡(jiǎn)化電路圖。R1、R2是定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)b接通，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率P1＝1100W，通過(guò)R1的電流為I1，當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，S2自動(dòng)與觸點(diǎn)b斷開(kāi)并與觸電a接通，S1仍閉合。電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率為P2，通過(guò)R2的電流為I2．圖丙是表示做好某次飯的過(guò)程中，電壓力鍋從加熱到保壓消耗的電功率與時(shí)間的關(guān)系。已知I1＝5I2．求：
（1）電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流。
（2）電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時(shí)的功率P2。
（3）做好這次飯總共消耗的電能。
（4）用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為198V，電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物?，處于加熱過(guò)程實(shí)際需要的時(shí)間。（不考慮能量損失，結(jié)果保留整數(shù)）
17．為方便學(xué)生飲水，某學(xué)校在各個(gè)教室安裝了飲水機(jī)。如圖是飲水機(jī)的電路圖，S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān)，R1為電加熱管。當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱；達(dá)到100℃后，S自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)，A、B是兩種不同顏色的指示燈。
（1）若紅色表示加熱，綠色表示保溫，則燈B應(yīng)為色。
（2）若飲水機(jī)正常工作，加熱時(shí)電加熱管的功率為1100W，保溫時(shí)電加熱管的功率為44W，則電阻R2的阻值為多少？（不考慮溫度對(duì)阻值的影響，且不計(jì)指示燈的阻值）
（3）飲水機(jī)的最大容量為1L，裝滿初溫為23℃的水后，發(fā)現(xiàn)過(guò)了7min后綠燈亮，則這臺(tái)飲水機(jī)的熱效率為多少？[c水＝4.2×103J/（kg：℃）]

18．如圖所示，是某種電熱飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路示意圖。它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開(kāi)關(guān)S0自動(dòng)控制），閱讀該飲水機(jī)說(shuō)明書(shū)可知：熱水箱容積2L，額定電壓220V，加熱時(shí)的功率400W，保溫時(shí)的功率40W．求：
（1）飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)溫控開(kāi)關(guān)S0應(yīng)處于什么狀態(tài)？
（2）R1和R2的電阻值各是多大？
（3）加熱效率為80%，若將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？（C水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，）
19．如圖是家用電熱壺及銘牌，假設(shè)電熱壺電阻絲電阻不變，水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3．求：
（1）電熱壺電阻絲的電阻。
（2）不考慮熱損失，電熱壺正常工作時(shí)，把1L水從20℃加熱到100℃所需要的時(shí)間。
（3）當(dāng)電壓為198V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率。
20．人造太陽(yáng)是指像太陽(yáng)一樣通過(guò)核聚變，源源不斷地產(chǎn)生巨大的能量。2017年7月4日晚中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子物理研究所宣布，如圖1，我國(guó)的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（俗稱“人造太陽(yáng)”）在全球首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，為人類開(kāi)發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。若人造太陽(yáng)成為現(xiàn)實(shí)，某城市構(gòu)想將來(lái)在高空設(shè)置一個(gè)人造太陽(yáng)（近似認(rèn)為是一個(gè)點(diǎn)，其能量以該點(diǎn)為中心向四周傳播），在夜晚利用人造太陽(yáng)為城市提供能量。在地面距人造太陽(yáng)500m處一用戶利用一面積為2m2的接收裝置垂直獲取能量，為家中某加熱器供電，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖2所示、其正常工作時(shí)的功率如表所示。
（1）求R2的阻值；
（2）在實(shí)際使用中，該用戶接收裝置獲得能量并轉(zhuǎn)化為電能，在使用高溫?fù)鯐r(shí)給某材料加熱，材料溫度升高4℃加熱時(shí)間為40s。[設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被材料吸收，材料的質(zhì)量m＝500g，材料的比熱容c＝0.66×103J/（kg?℃），已知半徑為r的球其表面積為4πr2．不計(jì)傳播過(guò)程中能量損耗，該接收裝置能量轉(zhuǎn)換為電能的效率為15%]
①該加熱器的實(shí)際功率為多大？
②該人造太陽(yáng)的功率至少為多少？
（3）利用相同面積的接收裝置，為了能從人造太陽(yáng)中獲得更多的能量，在安裝人造太陽(yáng)時(shí)應(yīng)該適當(dāng)?shù)目拷€是遠(yuǎn)離地球一些？
21．小明研究了家里的智能電熱馬桶蓋（如圖甲），設(shè)計(jì)出如圖乙所示的便座加熱電路，R1和R2是兩個(gè)定值電阻（表示兩個(gè)電熱絲），單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b，該電路通過(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2的不同接法組合，實(shí)現(xiàn)“高溫?fù)?、中溫?fù)酢⒌蜏負(fù)酢比N加熱功能（見(jiàn)表），求
（1）R1和R2的阻值；
（2）求出表中的“P3”；
（3）老年人在冬天坐上冰冷的馬桶是很難受的，假設(shè)小洋想讓馬桶圈的溫度升5℃，則用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰嚅L(zhǎng)時(shí)間？（設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收，馬桶圈的質(zhì)量m＝300g，馬桶圈材料的比熱容c＝0.44×103J/（kg?℃）
22．如圖所示是某型號(hào)電壓力鍋工作電路簡(jiǎn)圖，下表是其部分參數(shù)。接通電路后，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，1擋加熱器開(kāi)始加熱。當(dāng)鍋內(nèi)混合物質(zhì)溫度達(dá)到102℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開(kāi)，并與觸點(diǎn)c接通，2擋加熱器工作，此時(shí)鍋內(nèi)混合物質(zhì)溫度不變，保持鍋內(nèi)壓強(qiáng)不變，進(jìn)入保壓狀態(tài)?，F(xiàn)將質(zhì)量為2.0kg，初溫為36℃的混合物質(zhì)放入壓力鍋中，接通電路使其正常工作18min。假設(shè)加熱器產(chǎn)生的熱量全部被混合物質(zhì)吸收，混合物質(zhì)的比熱容為c＝4.0×103J/（kg?℃）。求：
（1）R1、R2的阻值；
（2）電壓力鍋加熱多長(zhǎng)時(shí)間后開(kāi)始保壓；
（3）電壓力鍋?zhàn)詈?min內(nèi)消耗的電能。
23．浴室中的平面鏡往往凝結(jié)大量的小水滴，導(dǎo)致成像模糊，而浴室防霧鏡的背面粘貼有等大的電熱膜，通電后鏡面受熱，水蒸氣無(wú)法凝結(jié)其上，成像清晰。如圖所示是某型號(hào)的浴室防霧鏡，其相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

（1）在某次洗浴中，浴室溫度為30℃，正常工作2min使平面鏡的平均溫度升高到40℃，求電熱膜對(duì)平面鏡的加熱效率。[玻璃的比熱容為0.8×103J/（kg?℃）]
（2）如圖乙所示，小夏給防霧鏡電路連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，能使電熱膜的功率在原功率的25%～100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用的需要。求滑動(dòng)變阻器R的最大阻值。
24．小明給爺爺網(wǎng)購(gòu)了一臺(tái)電熱足浴器，其銘牌的部分參數(shù)如圖甲，足浴器某次正常工作時(shí)，加熱功率為控制面板上發(fā)光指示燈所對(duì)應(yīng)的功率，控制面板顯示如圖乙，求：
（1）足浴器裝入最大容量初溫為25℃的水，將其加熱到控制面板上顯示的溫度時(shí)，水所吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（2）上述加熱過(guò)程用時(shí)15min，該足浴器的熱效率是多少？
（3）整個(gè)加熱過(guò)程中，水溫降至40℃時(shí)，足浴器自動(dòng)加熱至45℃，水溫隨時(shí)間變化的圖像如圖丙，當(dāng)水溫第一次加熱至45℃時(shí)，小芳開(kāi)始給爺爺足浴30min，求這次足浴給水加熱消耗的電能是多少？
（4）小明想了解家里電路的實(shí)際電壓，于是將家里其他用電器都關(guān)閉，他觀察到該足浴器在高擋工作時(shí)，家里標(biāo)有“2000r/（kW?h）”的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了216r，則他家電路的實(shí)際電壓是多少？
壓力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
電阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
風(fēng)級(jí)
一級(jí)
二級(jí)
三級(jí)
四級(jí)
五級(jí)
六級(jí)
風(fēng)速v（m/s）
0.3～1.5
1.6～3.3
3.4～5.4
5.5～7.9
8.0～10.7
10.8～13.8
風(fēng)壓p（帕）
0.055～1.4
1.6～6.8
7.2～18
18.9～39
40～72
72.9～119
電流表示數(shù)I與力傳感器所受彈力F關(guān)系
I/A
9
6
3
2
1
F/N
16
10
4
2
0
F/N
15
20
22
25
28
30
35
Rx/Ω
20
14
13
11
10
9
8
S1
斷開(kāi)
閉合
S2
閉合
閉合
功率
P1＝22W
P2＝44W
S1
斷開(kāi)
斷開(kāi)
閉合
閉合
S2
接b
接a
接a
接b
功率
Pb＝0
P1＝22W
P2＝44W
P3
額定電壓/V
220
1擋加熱器額定功率/W
550
2擋加熱器額定功率/W
110
保壓溫度/℃
102
最大容積/dm3
3
面積大小
100dm2
鏡子質(zhì)量
1.2kg
額定電壓
220V
額定功率
1W/dm2
專題17 電學(xué)計(jì)算壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（解析版）
1．如圖所示，R1＝25Ω，小燈泡L的規(guī)格為“”，電源電壓保持不變。（小燈泡的電阻不變）求：
（1）小燈泡的電阻。
（2）S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，求電源電壓。
（3）S1、S2都閉合時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)?.6A，求R2的阻值。

【解答】解：（1）由I＝可得，小燈泡的電阻：
RL＝＝＝Ω≈8.3Ω；
（2）S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，R1與L串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓：
U＝I（R1+RL）＝IL（R1+RL）＝0.3A×（25Ω+Ω）＝10V；
（3）S1、S2都閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
則電路中的總電阻：
R＝＝＝，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，＝+，即＝+，
解得：R2＝50Ω。
答：（1）小燈泡的電阻為8.3Ω；
（2）電源的電壓為10V；
（3）R2的阻值為50Ω。
2．如圖所示電路，電源電壓保持不變，電阻R1＝10Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω，燈泡電阻不隨溫度變化。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.4A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A，求：
（1）電源電壓為多少？
（2）小燈泡的電阻是多少？
【解答】解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，R1與R2阻值的一半串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I＝可得，電源的電壓：
U＝I（R1+）＝0.4A×（10Ω+）＝8V；
（2）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，燈泡L與R2的最大阻值并聯(lián)，電表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過(guò)R2的電流：
I2＝＝＝0.4A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過(guò)燈泡L的電流：
IL＝I′﹣I2＝0.9A﹣0.4A＝0.5A，
則燈泡的電阻：
RL＝＝＝16Ω。
答：（1）電源電壓為8V；
（2）小燈泡的電阻是16Ω。
3．有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤，其測(cè)體重部分的原理如圖中的虛線框所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是電流表）．其中AO：BO＝5：1，壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示。
設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V．請(qǐng)回答：
（1）踏板空載時(shí)，電流表讀數(shù)是多少mA？
（2）若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2×10﹣4m2，則該秤的最大稱量值是多少？
（3）為了把電流表A的表盤(pán)改裝成電子秤表盤(pán)，我們需要確定踏板上人的體重G與電流表的示數(shù)I的關(guān)系。請(qǐng)你寫(xiě)出這個(gè)關(guān)系式。
【解答】解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，踏板空載時(shí)R＝300Ω，
則電流表讀數(shù)：
I＝＝＝0.016A＝16mA；
（2）由p＝可得，壓力傳感器R表面能承受的最大壓力：
F＝pS＝2×106Pa×2×10﹣4m2＝400N，
由F×AO＝F′×BO得，該秤的最大稱量值：
F′＝F×＝400N×＝2000N；
（3）由F×AO＝F′×BO得，人的體重G作用在壓力傳感器R表面上的壓力：
F＝G×＝，
由表格數(shù)據(jù)可得，壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系：
R＝300﹣F，
故此時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻為300﹣，
所以此時(shí)電流表的示數(shù)：
I＝×1000（mA）＝（mA）。
答：（1）踏板空載時(shí)電流表讀數(shù)為16mA；
（2）該秤的最大稱量值為2000N；
（3）踏板上人的體重G與電流表的示數(shù)I的關(guān)系為（mA）。
4．如圖所示的電路，R2的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器R1上標(biāo)有“2A”字樣，兩電流表量程均為0～3A。閉合開(kāi)關(guān)S，電流表A1、A的示數(shù)分別為0.8A、1.2A。
（1）求R2兩端電壓U2。
（2）更換電源，用10Ω和30Ω的定值電阻先后替換R2，閉合開(kāi)關(guān)S，在電路安全工作的情況下，移動(dòng)滑片P，某個(gè)電流表示數(shù)的最大變化量分別為0.8A和1.6A，其中一次變阻器的電流達(dá)不到2A。
①試分析變阻器的電流達(dá)不到2A的原因。
②求變阻器的最大阻值R1max。

【解答】解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S，兩電阻并聯(lián)接入電路，電流表A1測(cè)通過(guò)R1的電流，電流表A測(cè)干路電流，兩表的示數(shù)分別為0.8A、1.2A，
由于并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以通過(guò)R2的電流為：I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.8A＝0.4A，
由歐姆定律可得R2兩端電壓：U2＝I2R2＝0.4A×20Ω＝8V；
（2）①因I2＝I﹣I1，所以當(dāng)I2不變時(shí)，兩個(gè)電流表示數(shù)的最大變化量應(yīng)該是相同的，在電流表示數(shù)最大時(shí)，I2越小，電流表示數(shù)的最大變化量越大，
用10Ω的電阻替換R2，該支路的電流為：I2′＝＝，
用30Ω的電阻替換R2，該支路的電流為：I2″＝＝，＞，
因通過(guò)R2的電流越大，總電流越大，所以用10Ω的電阻替換R2，會(huì)使得在R1支路電流達(dá)到2A之前，總電流已達(dá)到3A，也就是說(shuō)用10Ω的電阻替換R2，變阻器的電流達(dá)不到2A；
②閉合開(kāi)關(guān)S，兩電阻并聯(lián)接入電路，電流表A1測(cè)通過(guò)R1的電流，電流表A測(cè)干路電流，并聯(lián)電路各并聯(lián)支路兩端電壓相等，
電流表示數(shù)的最大變化量分別為0.8A和1.6A，
當(dāng)R2＝30Ω時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流I1max＝2A，則通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最小電流為：I1min＝I1max﹣ΔI1max＝2A﹣1.6A＝0.4A，
當(dāng)R2′＝10Ω時(shí)，通過(guò)電路的最大電流為Imax′＝3A，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最小電流為I1min′＝0.4A，
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流：I1max′＝I1max′+ΔI1max′＝0.4A+0.8A＝1.2A，
所以此時(shí)通過(guò)R2的電流為：I2′＝Imax′﹣I1max′＝3A﹣1.2A＝1.8A，
由歐姆定律可得電源電壓為：U＝U2′＝I2′R2′＝1.8A×10Ω＝18V，
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：R1max＝＝＝45Ω。
答：（1）求R2兩端電壓U2為8V；
（2）①因通過(guò)R2的電流越大，總電流越大，所以用10Ω的電阻替換R2，會(huì)使得在R1支路電流達(dá)到2A之前，總電流已達(dá)到3A，也就是說(shuō)用10Ω的電阻替換R2，變阻器的電流達(dá)不到2A；
②求變阻器的最大阻值R1max為45Ω。
5．朝天門(mén)廣場(chǎng)視野開(kāi)闊，市民經(jīng)常在此放風(fēng)箏。為了測(cè)量風(fēng)速，翼駿同學(xué)設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易風(fēng)速儀，其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊與輕質(zhì)彈簧套在滑桿MN上，彈簧左端固定，右端與滑塊相連。擋風(fēng)板的擋風(fēng)面積為0.2m2，均勻電阻絲AB長(zhǎng)為24cm，阻值為12Ω，電源電壓U0恒為6V，保護(hù)電阻R0為8Ω，電壓表量程0～3V。彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。無(wú)風(fēng)時(shí)，滑片P在A處，有風(fēng)時(shí)，滑塊移動(dòng)，穩(wěn)定后讀出電壓表示數(shù)，計(jì)算并查閱下表數(shù)據(jù)可知風(fēng)速及風(fēng)級(jí)。
（1）滑片P位于A點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)R0的電流；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U為1.5V時(shí)，風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為幾級(jí)？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（3）在探究問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)找出物理量之間的函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)而研究函數(shù)而得到結(jié)果。翼駿想在風(fēng)速儀的電壓表上直接標(biāo)出風(fēng)速，查閱資料后獲知該擋風(fēng)板所受的風(fēng)壓與風(fēng)速的平方成正比，即p＝kv2（k為常數(shù)）。結(jié)合題目，請(qǐng)寫(xiě)出風(fēng)速（v）與電壓表示數(shù)（UAP）的關(guān)系式。（寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程，用v、k等表示）。
【解答】解：（1）滑動(dòng)變阻器和R0串聯(lián)接入電路，滑片P位于A點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，
串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以電路總電阻為：R＝RP+R0＝12Ω+8Ω＝20Ω，
串聯(lián)電路各處電流相等，則通過(guò)R0的電流為：I＝＝＝0.3A；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U為1.5V時(shí)，與電壓表并聯(lián)部分的電阻為：RP1＝＝＝5Ω，
均勻電阻絲AB長(zhǎng)為24cm，阻值為12Ω，則2cm電阻絲的阻值為1Ω，
所以與電壓表并聯(lián)部分的電阻絲的長(zhǎng)度為10cm，即彈簧縮短10cm，由乙圖可知擋風(fēng)板受到的力為5N，
擋風(fēng)板受到的壓強(qiáng)為：p＝＝＝25pa，
由表格可知風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為四級(jí)；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為UAP時(shí)，與電壓表并聯(lián)部分的電阻為：RP0＝＝，
均勻電阻絲AB長(zhǎng)為24cm，阻值為12Ω，則2cm電阻絲的阻值為1Ω，
所以與電壓表并聯(lián)部分的電阻絲的長(zhǎng)度為，
由乙圖可知擋風(fēng)板受到的力與彈簧長(zhǎng)度變化量的關(guān)系為：F＝N/cm?X，所以F＝N/cm×＝，
擋風(fēng)板受到的壓強(qiáng)為：p＝＝＝，
該擋風(fēng)板所受的風(fēng)壓與風(fēng)速的平方成正比，即P＝kv2（k為常數(shù)），即＝kv2，
所以v＝。
答：（1）滑片P位于A點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)R0的電流為0.3A；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U為1.5V時(shí)，風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為四級(jí)；
（3）風(fēng)速（v）與電壓表示數(shù)（UAP）的關(guān)系式為v＝。
6．如圖甲所示，重3N、底面積為150cm2的圓柱形容器置于水平升降臺(tái)中央，容器中原來(lái)裝有16cm深的水。一圓柱體A懸掛在輕質(zhì)細(xì)桿下保持靜止。已知圓柱體A與容器高度相同。質(zhì)量為1.6kg。輕桿與圓柱體銜接處為力傳感器，電源電壓為18V，原理如圖甲所示，可通過(guò)電流表示數(shù)測(cè)得輕桿對(duì)物體的彈力大小，如表格所示。在向上調(diào)節(jié)升降臺(tái)直至圓柱體A與容器底部剛好接觸的過(guò)程中，記錄下電流表示數(shù)I與升降臺(tái)移動(dòng)的距離h的關(guān)系，如圖乙所示。求：
（1）未調(diào)節(jié)升降臺(tái)時(shí)，甲圖中力傳感器R的阻值大?。?br>（2）圓柱體A的密度；
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為2A時(shí)，緩慢撤走細(xì)桿和力傳感器后，待物體A靜止，容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為多大？
【解答】解：（1）未調(diào)節(jié)升降臺(tái)時(shí)h0＝0，I1＝9A，U＝18 V，甲圖中力傳感器R的阻值：R＝＝＝2Ω；
（2）由圖乙可知，當(dāng)h01＝12cm時(shí)，通過(guò)電路電流為1A，由表格可知此時(shí)力傳感器所受彈力為0N，
也就是說(shuō)此時(shí)圓柱體A所受浮力等于自身重力，圓柱體A的重力：G＝mg＝1.6kg×10N/kg＝16N，隨著h的增大，物體所受浮力會(huì)變大，
當(dāng)A完全浸沒(méi)時(shí)，h02＝16 cm，通過(guò)電路電流I2＝3A，由表格可知力傳感器所受彈力為4N，此時(shí)桿對(duì)物體有豎直向下的壓力：F桿＝4 N，
圓柱體A所受浮力：F?。紾+F桿＝16N+4 N＝20N，
此時(shí)排開(kāi)水的體積為：V＝＝＝2×10﹣3m3，
因物體完全浸沒(méi)，所以物體排開(kāi)水的體積即物體體積，則圓柱體A的密度：ρ＝＝＝0.8×103kg/m3；
（3）由圖可知，當(dāng)h03＝2cm，I′＝6A時(shí)，水剛好溢出，此時(shí)F桿′＝10N，G＝16N，所以A受到的浮力F浮′＝G﹣F桿′＝16N﹣10N＝6N，
V排′＝＝＝6×10﹣4m3＝600cm3，
水面升高的距離：△h水＝＝＝4cm，
所以此時(shí)容器內(nèi)水面的高度：h容＝h1+△h水＝16cm+4cm＝20cm，
由表格可知當(dāng)通過(guò)電路的電流I3＝2A時(shí)，力傳感器所受彈力為F＝2N，方向可能向下也可能向上，
桿對(duì)物體的作用力方向向上時(shí)，A受到的浮力：F浮1＝G﹣F桿1′＝16N﹣2N＝14N，
當(dāng)拿走輕桿后，A向下沉，水向外溢出，水深始終為容器高度20cm，當(dāng)A完全浸沒(méi)時(shí)A受到的浮力為20N，而A的重力為16N，所以A不會(huì)觸底。
所以容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)：P＝+P水＝+ρ水gh容＝+1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2200Pa，
桿對(duì)物體的作用力方向向下時(shí)，A受到的浮力：F浮2＝G+F桿1′＝16N+2N＝18N，
此時(shí)水面與容器口齊平，當(dāng)拿走輕桿后，A上浮最終漂浮，A受到的浮力：F浮3＝G＝16N，
水面下降，水對(duì)容器底減少的壓強(qiáng)：△P＝＝≈133Pa，
此時(shí)容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)：P′＝P﹣△P＝2200Pa﹣133Pa＝2067Pa。
答：（1）未調(diào)節(jié)升降臺(tái)時(shí)，甲圖中力傳感器R的阻值為2Ω；
（2）圓柱體A的密度為0.8×103kg/m3；
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為2A時(shí)，緩慢撤走細(xì)桿和力傳感器后，待物體A靜止，容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為2200Pa或2067Pa。
7．如圖甲所示的電路中，電源電壓為12V，滑動(dòng)變阻器R2的銘牌上標(biāo)有“100Ω 0.5A”字樣，圖乙為定值電阻R1的I﹣U圖象。求：
（1）電阻R1的阻值；
（2）當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值；
（3）為了不損壞滑動(dòng)變阻器，R2接入電路中的最小阻值。
【解答】解：（1）由乙圖象可知，當(dāng)U1＝6V時(shí)，I1＝0.3A，
由I＝可得，電阻R1的阻值：
R1＝＝＝20Ω；
（2）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，由圖象可知當(dāng)電路中的電流I＝0.2A時(shí)，U1′＝4V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U2＝U﹣U1′＝12V﹣4V＝8V，
則滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值：
R2＝＝＝40Ω；
（3）由滑動(dòng)變阻器的銘牌可知，電路中的最大電流I大＝0.5A，
則電路中的最小總電阻：
R?。剑剑?4Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值：
R2?。絉小﹣R1＝24Ω﹣20Ω＝4Ω。
答：（1）電阻R1的阻值為20Ω；
（2）當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值為40Ω；
（3）為了不損壞滑動(dòng)變阻器，R2接入電路中的最小阻值為4Ω。
8．為鍛煉身體，小陽(yáng)利用所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)（通過(guò)儀表讀數(shù)顯示拉力的大?。?，甲圖是原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起（彈簧的電阻不計(jì)，P與R1間的摩擦不計(jì)）．定值電阻R0＝15Ω，ab是一根長(zhǎng)為6cm的均勻電阻絲，阻值R1＝45Ω，電源電壓U＝9V，電流表的量程為0～0.6A．

（1）小明在電路中連入R0的目的是防止電流過(guò)大而燒壞電流表。當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于a端，閉合開(kāi)關(guān)后電流表的示數(shù)為多少？
（2）已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示。開(kāi)關(guān)S閉合后，當(dāng)電流表指針指在0.3A處，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多少N？
【解答】解：（1）由圖可知，定值電阻R0與可變電阻R1組成串聯(lián)電路，電流表測(cè)電路中的電流；
小明在電路中連入R0的目的是防止電流過(guò)大而燒壞電流表；
當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于a端，R0與R1串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中電流表的示數(shù)：
I＝＝＝0.15A；
（3）當(dāng)電流表指針指在0.3A處時(shí)，電路中的總電阻：
R＝＝＝30Ω，
則電阻絲接入電路中的電阻：
R1′＝R﹣R0＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，
因ab是一根長(zhǎng)為6cm的均勻電阻絲，最大阻值R1＝45Ω，
所以，電阻絲連入電路中的長(zhǎng)度：
L′＝×6cm＝2cm，
則彈簧的伸長(zhǎng)量：
△L＝L﹣L′＝6cm﹣2cm＝4cm，
由圖像可知此時(shí)的拉力：F＝400N。
答：（1）防止電流過(guò)大而燒壞電流表；當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于a端，閉合開(kāi)關(guān)后電流表的示數(shù)為0.15A；
（2）當(dāng)電流表指針指在0.3A處，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為400N。
9．如圖所示是一個(gè)調(diào)光臺(tái)燈實(shí)驗(yàn)電路，現(xiàn)將兩種規(guī)格的小燈泡L1“3.8V 1A”、L2“2.5V 0.5A”分別接入電路圖中的a、b兩點(diǎn)間，電流表量程為“0﹣0.6A”，電壓表量程為“0﹣3V”。電源電壓恒為4.5V，燈絲電阻不變，在保障電路安全的情況下。求：
（1）小燈泡L1的額定功率：
（2）小燈泡L2接入電路中的最小功率：
（3）為了使兩燈泡均能安全發(fā)光，滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值范圍。

【解答】解：（1）P額1＝U額1I額1＝3.8V×1A＝3.8W；
（2）小燈泡L2的電阻R2＝＝＝5Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為3V時(shí)，燈泡L2的電功率最小，燈泡L2的電壓為U2＝U﹣UV＝4.5V﹣3V＝1.5V；
P2＝＝＝0.45W；
（3）當(dāng)L1接入電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值R最大；
小燈泡L1的電阻R1＝＝＝3.8Ω；
由＝，＝，解得Rp＝7.6Ω；
因?yàn)殡娏鞅砹砍虨?.6A，當(dāng)通過(guò)L1的電流為0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器R的阻值最小；
R總＝＝＝7.5Ω；滑動(dòng)變阻器最小阻值R′＝R總﹣R1＝7.5Ω﹣3.8Ω＝3.7Ω；
當(dāng)接入電路的燈泡為L(zhǎng)2時(shí)，通過(guò)L2的電流為0.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器R的阻值最??；
R總′＝＝＝9Ω；滑動(dòng)變阻器最小阻值R''＝R總﹣R2＝9Ω﹣5Ω＝4Ω；
所以滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值范圍4Ω～7.6Ω；
答：（1）小燈泡L1的額定功率3.8V：
（2）小燈泡L2接入電路中的最小功率0.45W：
（3）為了使兩燈泡均能安全發(fā)光，滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值范圍4Ω～7.6Ω。
10．在如圖甲所示的電路中，電源電壓U＝6V保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 0.5A”字樣，燈泡的電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，斷開(kāi)S3，將R2的滑片置于距左端處。移動(dòng)R1的滑片，當(dāng)R1的滑片在最右端時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為2V；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3，斷開(kāi)S1、S2，在電路安全的前提下移動(dòng)R2的滑片，當(dāng)R2的滑片在距左端處時(shí)，電壓表V2的示數(shù)為3V。電流表的量程為0～3A，電壓表V1的量程為0～15V，電壓表V2的量程為0～3V。
（1）求小燈泡正常工作時(shí)的電阻；
（2）只閉合S3，為保證安全求滑動(dòng)變阻器的取值范圍；
（3）所有開(kāi)關(guān)可以任意閉合或斷開(kāi)，在保證電路安全且電路中有電流的情況下，求電路消耗的總功率的最大值和最小值。
【解答】解：（1）小燈泡正常工作時(shí)的電阻RL＝＝＝12Ω；
（2）只閉合S3，燈泡和變阻器R2串聯(lián)，電壓表V2測(cè)量R2兩端的電壓，電壓表V2的量程為0﹣3V，當(dāng)R2的滑片在距左端處時(shí)，電壓表V2的示數(shù)為3V，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，此時(shí)R2的阻值較大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，燈泡兩端的電壓Ul＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V。
由圖乙可知，燈泡的電壓是3V時(shí)，通過(guò)它的電流是0.4A，燈泡的電阻Rl＝＝＝7.5Ω。燈泡和R2兩端的電壓相等，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，燈泡和R2的阻值相等，所以此時(shí)R2接入電路的最大阻值R2′＝7.5Ω。
因?yàn)殡娏鞅淼牧砍虨?﹣3A，當(dāng)R2的滑片移動(dòng)到最左端，R2連入電路的電阻為零，電路中只有燈泡，電源電壓是6V，燈泡兩端的電壓是6V，此時(shí)燈泡的電流是0.5A，沒(méi)有超過(guò)量程，所以滑動(dòng)變阻器的取值范圍是0～7.5Ω。
（3）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3，斷開(kāi)S1、S2，在當(dāng)R2的滑片在距左端處時(shí)，電壓表V2的示數(shù)為3V，由（2）可知，當(dāng)R2的滑片在距左端處時(shí)阻值7.5Ω，則R2的最大阻值R2大＝4R2′＝4×7.5Ω＝30Ω；
當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3，斷開(kāi)S1、S2，L和R2串聯(lián)，將R2的滑片置于距左端處。移動(dòng)R1的滑片，當(dāng)R1的滑片在最右端時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為2V，電壓表V1測(cè)量R2兩端的電壓，示數(shù)為2V，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律得到：
＝，即：＝，
解得：R1＝15Ω
當(dāng)開(kāi)關(guān)S2，S3都閉合，R2的滑片在最左端，R1和L并聯(lián)，由串并聯(lián)電路電阻的規(guī)律可知電路的總電阻最小，由P＝可知，電路的總功率最大，電路消耗的總功率的最大值：P最大＝+U額I額＝+6V×0.5A＝5.4W。
由（1）可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是12Ω，由圖乙可知，RL＝12Ω是它的最大阻值，燈泡的電阻小于R1的阻值，所以閉合S2，R1和R2串聯(lián)，電壓表為3V時(shí)，R2接入電路的電阻最大，此時(shí)電路的總電阻最大，由P＝可知，電路的總功率最小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律得到通過(guò)電路的電流：I′＝＝＝0.2A
最小功率：P最?。経I′＝6V×0.2A＝1.2W
答：（1）小燈泡正常工作時(shí)的電阻是12Ω；
（2）只閉合S3，為保證安全，滑動(dòng)變阻器的取值范圍是0～7.5Ω；
（3）所有開(kāi)關(guān)可以任意閉合或斷開(kāi)，在保證電路安全且電路中有電流的情況下，電路消耗的總功率的最大值是5.4W，最小值是1.2W。
11．如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變，小燈泡L標(biāo)有“4V 1.6W”字樣，R1＝20Ω，滑動(dòng)變阻器R2允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，則：
（1）小燈泡的阻值為多大？
（2）R1消耗的電功率是多少？
（3）在不損壞各電路元件的情況下，若閉合所有開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為3：1，若只閉合開(kāi)關(guān)S3，小燈泡L消耗的電功率變化范圍是多少？
【解答】解：（1）由P＝可得，小燈泡的阻值：
RL＝＝＝10Ω；
（2）由圖知，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，R1與L串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，即UL＝2V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的電流：
I＝I1＝IL＝＝＝0.2A，
R1消耗的電功率：
P1＝I2R1＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；
（3）由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源的電壓：
U＝I（R1+RL）＝0.2A×（20Ω+10Ω）＝6V；
由圖知，閉合所有開(kāi)關(guān)時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)滑動(dòng)變阻器R2的電流，
因并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等（等于電源電壓），則由P＝可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的電阻最大時(shí)，其消耗的電功率最小，
則滑動(dòng)變阻器R2消耗的最小功率為：P2?。?，
由題知，滑動(dòng)變阻器R2允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，
所以通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流I2大＝0.6A，
則滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率：P2大＝UI2大，
由題知，滑動(dòng)變阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比為3：1，
所以，＝＝，
則R2＝＝＝30Ω；
由圖知，只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，L與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，
當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為UL′＝3V時(shí)，電路中的電流：
IL′＝＝＝0.3A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
所以電路中的最大電流為0.3A，
則小燈泡消耗的最大電功率：
PL大＝IL′2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)，電路中電流最小，R1消耗的電功率最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以電路中的最小電流：
I′＝＝＝0.15A，
小燈泡L消耗的最小電功率：
PL小＝I′2RL＝（0.15A）2×10Ω＝0.225W，
所以小燈泡L消耗的電功率變化范圍是0.225W～0.9W。
答：（1）小燈泡的阻值是10Ω；
（2）R1消耗的電功率是0.8W；
（3）若只閉合開(kāi)關(guān)S3，小燈泡L消耗的電功率變化范圍是0.225W～0.9W。
12．如圖甲是電阻R1和燈泡L的電流隨電壓變化圖象，燈泡上標(biāo)有“12V9.6W”的字樣。將它們按圖乙所示的電路連接，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1.5A”，電流表使用的量程是0～3A，電源電壓不變。
（1）求燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL
（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，滑片P位于a端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W，求電源電壓
（3）開(kāi)關(guān)和滑片分別置于什么位置時(shí)，電路消耗的電功率最大？最大功率是多少？
【解答】解：（1）根據(jù)P＝可知燈泡的電阻為RL＝＝＝15Ω；
（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，滑片P位于a端時(shí)，RL與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，
由圖象可知，當(dāng)UL1＝2V，通過(guò)燈泡的電流IL1＝0.5A時(shí)，
RL的實(shí)際功率PL1＝UL1IL1＝2V×0.5A＝1W；
所以，燈泡L的實(shí)際功率為1W時(shí)，燈泡兩端的電壓UL1＝2V，電路中電流IL1＝0.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
UR＝IL1R＝0.5A×20Ω＝10V，
所以，電源的電壓：
U＝UR+UL1＝10V+2V＝12V；
（3）根據(jù)P＝可知當(dāng)電路中的電阻最小時(shí)電路消耗的功率最大；
由于滑片P移到b端時(shí)，同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2，燈泡與R1并聯(lián)時(shí)總電阻最小，所以此時(shí)電路消耗的電功率最大；
由于電源電壓U＝12V，則燈泡正常工作，PL＝P額＝9.6W，
由圖象可知，當(dāng)U1＝2V，通過(guò)電阻R1的電流I1＝0.2A，
由I＝得：R1＝＝＝10Ω；
R1的實(shí)際功率P1＝＝＝14.4W；
所以P＝P1+PL＝14.4W+9.6W＝24W。
答：（1）燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL為15Ω；
（2）電源電壓為12V；
（3）三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合，滑片置于b端時(shí)，電路消耗功率最大；最大功率是24W。
13．如圖甲。柱體A與B經(jīng)細(xì)線繞過(guò)定滑輪（不計(jì)繩重及摩擦）相連，A置于力敏電阻Rx上，力敏電阻其電阻值Rx隨壓力F的變化關(guān)系如表，電源電壓恒為6V．逐漸向容器中注水至滿，得到了電流表的示數(shù)與注水體積之間的關(guān)系，如圖乙。已知GA＝30N，GB＝10N，柱形容器底面積為500cm2，高10cm。求：
（1）水深5cm時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；
（2）定值電阻R0的阻值；
（3）若電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，在注水過(guò)程中，為確保電路安全，求電路消耗的功率范圍。
【解答】解：
（1）水深5cm時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa；
（2）由圖乙可知，注水的體積為2500cm3前，電路中的電流I＝0.3A不變，此前水沒(méi)有達(dá)到B的底面，
因不計(jì)繩重及摩擦，且定滑輪只改變力的方向，不改變力的大小，
所以，力敏電阻受到的壓力：
F＝GA﹣GB＝30N﹣10N＝20N，
由表格數(shù)據(jù)可知，此時(shí)力敏電阻的阻值Rx＝14Ω，
由I＝可得，電路中的總電阻：
R＝＝＝20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，定值電阻R0的阻值：
R0＝R﹣Rx＝20Ω﹣14Ω＝6Ω；
（3）水沒(méi)有達(dá)到B的底面前，力敏電阻的受到的壓力最小，其阻值最大，電路中的電流最小，電路的功率最小，
則P小＝UI＝6V×0.3A＝1.8W；
由圖乙可知，當(dāng)容器注滿水時(shí)注水的體積V水＝4000cm3，
此時(shí)物體B排開(kāi)水的體積：
V排＝V容﹣V水＝S容h′﹣V水＝500cm2×10cm﹣4000cm3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
此時(shí)物體B受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N，
因F浮＝GB，
所以，力敏電阻受到的最大壓力F′＝GA＝30N，
由表格數(shù)據(jù)可知，力敏電阻的阻值Rx′＝9Ω，
此時(shí)電路中的電流：
I′＝＝＝0.4A＜0.6A，
此時(shí)電壓表的示數(shù)：
U＝I′R0＝0.4A×6Ω＝2.4V＜3V，
則電路消耗的最大功率：
P大＝UI′＝6V×0.4A＝2.4W，
所以，電路消耗的功率范圍為1.8W～2.4W。
答：（1）水深5cm時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為500Pa；
（2）定值電阻R0的阻值為6Ω；
（3）電路消耗的功率范圍為1.8W～2.4W。
14．如圖1所示，L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為100Ω．只閉合S1，滑片置于a點(diǎn)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數(shù)為Ia．只閉合S2，移動(dòng)滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖2所示；當(dāng)滑片置于b點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)Ub＝8V，電流表示數(shù)為Ib．已知Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（燈絲電阻不隨溫度變化）
求：
（1）小燈泡的電阻；
（2）定值電阻R0和電源電壓；
（3）在電表的示數(shù)不超過(guò)量程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值的情況下，只閉合S1時(shí)，計(jì)算電路消耗的總功率范圍？
【解答】解：
（1）由P＝可得小燈泡的電阻：
RL＝＝＝12Ω；
（2）由圖可知，只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑片置于a點(diǎn)時(shí)，L與變阻器R串聯(lián)，變阻器連入電路中的電阻為Ra，
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可得電路中的電流：
Ia＝＝，
由圖可知，只閉合開(kāi)關(guān)S2，滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，R0與變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端電壓，電壓表示數(shù)Ub＝8V，由圖2可知此時(shí)變阻器連入電路中的電阻為R＝16Ω，
由歐姆定律可得：Ib＝IR＝＝＝0.5A，
由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得電路中的電流：
Ib＝＝＝0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由題可知Ia：Ib＝3：5，所以Ia＝0.3A，
即：＝0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
又因?yàn)镽a：R0＝12：5﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
聯(lián)立①②③解得：U＝18V，R0＝20Ω；
（3）只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，L與變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端電壓，電流表測(cè)電流中的電流，
由P＝UI可得燈泡的額定電流：I額＝＝＝0.5A，
電流表量程0～0.6A，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等，
所以電路中最大電流為：I最大＝I額＝0.5A，
則電路消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.5A＝9W，
電壓表量程0～15V，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為15V時(shí)，此時(shí)燈泡兩端電壓最小，由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可得電路中的最小電流：
I最?。剑剑剑?.25A，
則電路消耗的最小功率：P最?。経I最?。?8V×0.25A＝4.5W，
所以電路消耗的功率范圍為：4.5W～9W。
答：（1）小燈泡的電阻為12Ω；
（2）定值電阻R0和電源電壓U分別為20Ω和18V；
（3）在電表的示數(shù)不超過(guò)量程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定電壓的情況下，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路消耗的功率范圍為4.5W～9W。
15．如圖甲所示電路，小燈泡上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣，變阻器R1上標(biāo)有“10Ω 1A”字樣，移動(dòng)滑片調(diào)到燈正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為2V，求：
（1）此時(shí)電路的總功率。
（2）若電流表采用0～0.6A量程，電壓表采用0～3V量程，為保證燈兩端電壓不超過(guò)額定電壓以及電路各元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器在此電路中允許的調(diào)節(jié)范圍（假定燈絲電阻保持不變）。
（3）用另一個(gè)定值電阻R2替換小燈泡，并更換電源，移動(dòng)滑片到某一個(gè)位置，電流表和電壓表指針位置如圖乙所示（可能與之前相比更換了量程但在后續(xù)操作中量程不變），當(dāng)向某個(gè)方向移動(dòng)變阻器的滑片到某位置時(shí)，其中一個(gè)表指針達(dá)到滿偏，另一個(gè)表指針在刻度盤(pán)處。求定值電阻R2的可能值是多少。
【解答】解：（1）由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈正常發(fā)光，
所以，電源的電壓：
U＝UL+U1＝2.5V+2V＝4.5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P＝UI可得，電路中的電流：
I＝＝＝0.5A，
則此時(shí)電路的總功率：
P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W；
（2）燈泡的電阻：
RL＝＝＝5Ω，
由題意可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的最大電流I大＝0.5A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
此時(shí)電路中的總電阻：
R總＝＝＝9Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，變阻器接入電路中的最小阻值：
R1?。絉總﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，
當(dāng)電壓表的示數(shù)U1大＝3V時(shí)，電路中的電流最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，
此時(shí)燈泡兩端的電壓：
UL?。経﹣U1大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
此時(shí)電路中的電流：
I?。剑?，即＝，
解得：R1大＝10Ω，
所以，滑動(dòng)變阻器在此電路中允許的調(diào)節(jié)范圍為4Ω～10Ω；
（3）因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，
所以，由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，此時(shí)電路中的電流I1＝0.5A，
若電壓表的量程為0～15V其示數(shù)為12V，電壓表的量程為0～3V其示數(shù)為2.4V，
則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R1′＝＝＝24Ω＞10Ω，R1′＝＝＝4.8Ω＜10Ω，
所以，電壓表的量程為0～3V，示數(shù)為2.4V；
①設(shè)電流表達(dá)到滿量程，則電流表示數(shù)增大了△I＝0.6A﹣0.5A＝0.1A，
電壓表示數(shù)減小了△U＝2.4V﹣×3V＝0.4V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R2兩端電壓表示數(shù)的變化量和電壓表示數(shù)的變化量相等，
則定值電阻的阻值R2＝＝＝4Ω；
②設(shè)電壓表達(dá)到滿量程，則電壓表示數(shù)增大了△U＝3V﹣2.4V＝0.6V，
電流表示數(shù)減小了△I＝0.5A﹣×0.6A＝0.1A，
則定值電阻的阻值R2＝＝＝6Ω。
答：（1）此時(shí)電路的總功率為2.25W；
（2）滑動(dòng)變阻器在此電路中允許的調(diào)節(jié)范圍為4Ω～10Ω；
（3）定值電阻R2的可能值是4Ω或6Ω。
16．如圖甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡(jiǎn)化電路圖。R1、R2是定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)b接通，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率P1＝1100W，通過(guò)R1的電流為I1，當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，S2自動(dòng)與觸點(diǎn)b斷開(kāi)并與觸電a接通，S1仍閉合。電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率為P2，通過(guò)R2的電流為I2．圖丙是表示做好某次飯的過(guò)程中，電壓力鍋從加熱到保壓消耗的電功率與時(shí)間的關(guān)系。已知I1＝5I2．求：
（1）電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流。
（2）電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時(shí)的功率P2。
（3）做好這次飯總共消耗的電能。
（4）用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為198V，電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物?，處于加熱過(guò)程實(shí)際需要的時(shí)間。（不考慮能量損失，結(jié)果保留整數(shù)）
【解答】解：
（1）閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)b接通時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，
由P＝UI可得，通過(guò)電阻R1的電流：
I1＝＝＝5A；
（2）當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，S2自動(dòng)與觸點(diǎn)b斷開(kāi)并與觸電a接通，此時(shí)電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，
由I1＝5I2可得，此時(shí)電路中的電流：
I2＝I1＝×5A＝1A，
則保壓狀態(tài)時(shí)的功率：
P2＝UI2＝220V×1A＝220W；
（3）由圖丙可知，加熱時(shí)間t1＝10min＝600s，保壓時(shí)間t2＝20min﹣10min＝10min＝600s，
由P＝可得，做好這次飯總共消耗的電能：
W＝W1+W2＝P1t1+P2t2＝1100W×600s+220W×600s＝7.92×105J；
（4）不考慮能量損失，做好同樣一次飯?jiān)诩訜釥顟B(tài)下消耗的電能相等，即W1＝W1實(shí)，
所以，根據(jù)W＝t可得：t1＝t1實(shí)，
解得：t1實(shí)＝t1＝×600s≈741s。
答：（1）電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流為5A；
（2）電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時(shí)的功率為220W；
（3）做好這次飯總共消耗的電能為7.92×105J；
（4）用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為198V，電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物垼幱诩訜徇^(guò)程實(shí)際需要的時(shí)間為741s。
17．為方便學(xué)生飲水，某學(xué)校在各個(gè)教室安裝了飲水機(jī)。如圖是飲水機(jī)的電路圖，S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān)，R1為電加熱管。當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱；達(dá)到100℃后，S自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)，A、B是兩種不同顏色的指示燈。
（1）若紅色表示加熱，綠色表示保溫，則燈B應(yīng)為綠色。
（2）若飲水機(jī)正常工作，加熱時(shí)電加熱管的功率為1100W，保溫時(shí)電加熱管的功率為44W，則電阻R2的阻值為多少？（不考慮溫度對(duì)阻值的影響，且不計(jì)指示燈的阻值）
（3）飲水機(jī)的最大容量為1L，裝滿初溫為23℃的水后，發(fā)現(xiàn)過(guò)了7min后綠燈亮，則這臺(tái)飲水機(jī)的熱效率為多少？[c水＝4.2×103J/（kg：℃）]

【解答】解：
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接左面時(shí)，電路中電阻R1和A燈串聯(lián)，且指示燈的阻值不計(jì)，此時(shí)總電阻最小，電流路中電流最大，發(fā)熱管的功率最大，處于加熱狀態(tài)，因此A燈為紅色燈；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S接右面時(shí)，電路中電阻R1、R2和B燈串聯(lián)，指示燈的阻值不計(jì)，此時(shí)總電阻大，電流路中電流小，發(fā)熱管的功率最小，處于保溫狀態(tài)，因此B燈為綠色燈。
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S與左側(cè)接觸時(shí)，電路為只有R1的簡(jiǎn)單電路（指示燈的阻值不計(jì)），飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，
已知加熱時(shí)電加熱管的功率為P加熱＝1100W；
由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S與右側(cè)接觸時(shí)，電路中R1與R2串聯(lián)（指示燈的阻值不計(jì)），飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，
由題知，保溫時(shí)電加熱管的功率為44W，
由P＝可得，此時(shí)電加熱管兩端的電壓：U1＝＝＝44V，
由歐姆定律可得，保溫狀態(tài)下電加熱管中的電流：I＝＝＝1A，
保溫狀態(tài)下，R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝220V﹣44V＝176V，
由I＝可得，R2的電阻值：R2＝＝＝176Ω；
（3）水的質(zhì)量為：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水吸收熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣23℃）＝3.234×105J；
這臺(tái)飲水機(jī)加熱時(shí)消耗的電能：W＝P加熱t(yī)＝1100W×7×60s＝4.62×105J；
這臺(tái)飲水機(jī)的熱效率：η＝×100%＝×100%＝70%。
故答案為：（1）綠；
（2）則電阻R2的阻值為176Ω；
（3）飲水機(jī)的最大容量為1L，裝滿初溫為23℃的水后，發(fā)現(xiàn)過(guò)了7min后綠燈亮，則這臺(tái)飲水機(jī)的熱效率為70%。
18．如圖所示，是某種電熱飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路示意圖。它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開(kāi)關(guān)S0自動(dòng)控制），閱讀該飲水機(jī)說(shuō)明書(shū)可知：熱水箱容積2L，額定電壓220V，加熱時(shí)的功率400W，保溫時(shí)的功率40W．求：
（1）飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)溫控開(kāi)關(guān)S0應(yīng)處于什么狀態(tài)？
（2）R1和R2的電阻值各是多大？
（3）加熱效率為80%，若將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？（C水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，）
【解答】解：（1）由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí)兩電阻串聯(lián)，開(kāi)關(guān)S0閉合時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，開(kāi)關(guān)S0斷開(kāi)時(shí)，電路中的總電阻最大，
電源電壓U一定，由P＝可知，此時(shí)電路的總功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；
同理可知，開(kāi)關(guān)S0閉合時(shí)，電路中的總電阻最小，電路的總功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；
（2）飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，
由P＝可得，R1的電阻值：
R1＝＝＝121Ω，
飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則電路中的總電阻：
R總＝＝＝1210Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R2的電阻值：
R2＝R總﹣R1＝1210Ω﹣121Ω＝1089Ω；
（3）裝滿水箱時(shí)水的體積：
V＝2L＝2dm3＝2×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水箱中水的質(zhì)量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
則水吸收的熱量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
由η＝可得，消耗的電能：
W＝＝＝8.4×105J，
由P＝可得，需要的加熱時(shí)間：
t′＝＝＝2100s。
答：（1）飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)溫控開(kāi)關(guān)S0應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
（2）R1和R2的電阻值依次為121Ω、1089Ω；
（3）將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，需要2100s。
19．如圖是家用電熱壺及銘牌，假設(shè)電熱壺電阻絲電阻不變，水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3．求：
（1）電熱壺電阻絲的電阻。
（2）不考慮熱損失，電熱壺正常工作時(shí)，把1L水從20℃加熱到100℃所需要的時(shí)間。
（3）當(dāng)電壓為198V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率。
【解答】解：（1）由電熱壺的銘牌可知，額定功率P額＝1000W，額定電壓U額＝220V，
由P＝可得，電熱壺電阻絲的電阻：
R＝＝＝48.4Ω；
（2）水的體積V＝1L＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水的質(zhì)量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水吸收的熱量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
因不考慮熱損失，所以，電熱壺消耗的電能：W＝Q吸＝3.36×105J，
電熱壺正常工作時(shí)的功率為1000W，由P＝可得，加熱時(shí)間：
t＝＝＝336s；
（3）當(dāng)電壓為198V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率：
P實(shí)＝＝＝810W。
答：（1）電熱壺電阻絲的電阻為48.4Ω；
（2）不考慮熱損失，電熱壺正常工作時(shí)，把1L水從20℃加熱到100℃需要336s；
（3）當(dāng)電壓為198V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率為810W。
20．人造太陽(yáng)是指像太陽(yáng)一樣通過(guò)核聚變，源源不斷地產(chǎn)生巨大的能量。2017年7月4日晚中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子物理研究所宣布，如圖1，我國(guó)的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（俗稱“人造太陽(yáng)”）在全球首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，為人類開(kāi)發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。若人造太陽(yáng)成為現(xiàn)實(shí)，某城市構(gòu)想將來(lái)在高空設(shè)置一個(gè)人造太陽(yáng)（近似認(rèn)為是一個(gè)點(diǎn)，其能量以該點(diǎn)為中心向四周傳播），在夜晚利用人造太陽(yáng)為城市提供能量。在地面距人造太陽(yáng)500m處一用戶利用一面積為2m2的接收裝置垂直獲取能量，為家中某加熱器供電，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖2所示、其正常工作時(shí)的功率如表所示。
（1）求R2的阻值；
（2）在實(shí)際使用中，該用戶接收裝置獲得能量并轉(zhuǎn)化為電能，在使用高溫?fù)鯐r(shí)給某材料加熱，材料溫度升高4℃加熱時(shí)間為40s。[設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被材料吸收，材料的質(zhì)量m＝500g，材料的比熱容c＝0.66×103J/（kg?℃），已知半徑為r的球其表面積為4πr2．不計(jì)傳播過(guò)程中能量損耗，該接收裝置能量轉(zhuǎn)換為電能的效率為15%]
①該加熱器的實(shí)際功率為多大？
②該人造太陽(yáng)的功率至少為多少？
（3）利用相同面積的接收裝置，為了能從人造太陽(yáng)中獲得更多的能量，在安裝人造太陽(yáng)時(shí)應(yīng)該適當(dāng)?shù)目拷€是遠(yuǎn)離地球一些？
【解答】解：（1）由圖可知，S2、S1都閉合時(shí)，電路中只有電阻R1；
只有S2閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電阻大于其中任一電阻，
由P＝可知，S2、S1都閉合時(shí)，功率較大，由表中數(shù)據(jù)可知，此時(shí)功率P2＝44W，
則R1＝＝＝1100Ω；
只有S2閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，R1、R2串聯(lián)，由P＝可得：R總＝＝＝2200Ω，
R2＝R總﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω；
（2）①該用戶接收裝置獲得能量并轉(zhuǎn)化為電能，即W＝Pt＝Q，
即P實(shí)t＝cm△t，
P實(shí)＝＝＝＝33W，
②該人造太陽(yáng)的功率至少為P，工作時(shí)間為t，則人造太陽(yáng)的能量至少為Pt，其能量以該點(diǎn)為中心向四周傳播，半徑為r的球其表面積為4πr2，故每平方米獲能的能量：
，面積為S獲得的能量為：
W總＝×S﹣﹣﹣①，
故2m2獲得的能量：
W總＝×2m2。
不計(jì)傳播過(guò)程中能量損耗，該接收裝置能量轉(zhuǎn)換為電能的效率為15%，
η＝＝×100%﹣﹣﹣﹣﹣②
將①代入②有：
η＝，
該人造太陽(yáng)的功率至少為：
P＝＝＝1.1×108πW＝3.454×108W；
（3）由①式知，W總＝×S，
利用相同面積的接收裝置，為了能從人造太陽(yáng)中獲得更多的能量，r要小一些，即在安裝人造太陽(yáng)時(shí)應(yīng)該適當(dāng)?shù)目拷厍蛞恍┛拷?br>答：（1）R2的阻值為1100Ω；
（2）①該加熱器的實(shí)際功率為33W；
②該人造太陽(yáng)的功率至少為3.454×108W；
（3）利用相同面積的接收裝置，為了能從人造太陽(yáng)中獲得更多的能量，在安裝人造太陽(yáng)時(shí)應(yīng)該適當(dāng)?shù)目拷厍蛞恍?br>21．小明研究了家里的智能電熱馬桶蓋（如圖甲），設(shè)計(jì)出如圖乙所示的便座加熱電路，R1和R2是兩個(gè)定值電阻（表示兩個(gè)電熱絲），單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b，該電路通過(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2的不同接法組合，實(shí)現(xiàn)“高溫?fù)酢⒅袦負(fù)?、低溫?fù)酢比N加熱功能（見(jiàn)表），求
（1）R1和R2的阻值；
（2）求出表中的“P3”；
（3）老年人在冬天坐上冰冷的馬桶是很難受的，假設(shè)小洋想讓馬桶圈的溫度升5℃，則用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰嚅L(zhǎng)時(shí)間？（設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收，馬桶圈的質(zhì)量m＝300g，馬桶圈材料的比熱容c＝0.44×103J/（kg?℃）
【解答】解：
（1）由表格可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，
由P＝UI＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝1100Ω，
當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接a時(shí)，R1和R2串聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻：
R＝＝＝2200Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R2的阻值：
R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，R1與R2并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，此時(shí)電路中的總電阻：
R′＝＝＝550Ω，
則P3的大小：
P3＝＝＝88W；
（3）馬桶圈吸收的熱量：
Q吸＝cm△t＝0.44×103J/（kg?℃）×0.3kg×5℃＝660J，
中溫?fù)跫訜峁β蔖中溫＝P2＝44W，
電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收，由P＝可得用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰臅r(shí)間：
t＝＝＝＝15s。
答：（1）R1和R2的阻值都為1100Ω；
（2）表中的P3＝88W；
（3）想讓馬桶圈的溫度升高5℃，用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰?5s。
22．如圖所示是某型號(hào)電壓力鍋工作電路簡(jiǎn)圖，下表是其部分參數(shù)。接通電路后，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，1擋加熱器開(kāi)始加熱。當(dāng)鍋內(nèi)混合物質(zhì)溫度達(dá)到102℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開(kāi)，并與觸點(diǎn)c接通，2擋加熱器工作，此時(shí)鍋內(nèi)混合物質(zhì)溫度不變，保持鍋內(nèi)壓強(qiáng)不變，進(jìn)入保壓狀態(tài)?，F(xiàn)將質(zhì)量為2.0kg，初溫為36℃的混合物質(zhì)放入壓力鍋中，接通電路使其正常工作18min。假設(shè)加熱器產(chǎn)生的熱量全部被混合物質(zhì)吸收，混合物質(zhì)的比熱容為c＝4.0×103J/（kg?℃）。求：
（1）R1、R2的阻值；
（2）電壓力鍋加熱多長(zhǎng)時(shí)間后開(kāi)始保壓；
（3）電壓力鍋?zhàn)詈?min內(nèi)消耗的電能。
【解答】解：（1）由題意可知，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開(kāi)，并與觸點(diǎn)c接通時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，2擋加熱器工作，
開(kāi)關(guān)S與觸點(diǎn)a、b接通時(shí)，R1與R2并聯(lián)，1擋加熱器開(kāi)始加熱，
因電路中各用電器功率之和等于各用電器功率之和，
所以，R1的電功率P1＝P加熱2﹣P加熱1＝550W﹣110W＝440W，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由P＝UI＝可知，兩電阻的阻值分別為：
R2＝＝＝440Ω，R1＝＝＝110Ω；
（2）當(dāng)鍋內(nèi)混合物質(zhì)溫度達(dá)到102℃時(shí)，開(kāi)始保壓，
則混合物質(zhì)溫度升高到102℃時(shí)所吸收的熱量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg?℃）×2kg×（102℃﹣36℃）＝5.28×105J，
因加熱器產(chǎn)生的熱量全部被混合物質(zhì)吸收，
所以，由W＝Q吸＝Pt可得，從加熱到保壓的時(shí)間：
t′＝＝＝960s＝16min；
（3）由于電壓力鍋正常工作時(shí)間為18min，所以電壓力鍋?zhàn)詈?min處于保壓狀態(tài)，
則消耗的電能：W＝P加熱2t″＝110W×2×60s＝1.32×104J。
答：（1）R1、R2的阻值依次為110Ω、440Ω；
（2）電壓力鍋加熱16min后開(kāi)始保壓；
（3）電壓力鍋?zhàn)詈?min內(nèi)消耗的電能為1.32×104J。
23．浴室中的平面鏡往往凝結(jié)大量的小水滴，導(dǎo)致成像模糊，而浴室防霧鏡的背面粘貼有等大的電熱膜，通電后鏡面受熱，水蒸氣無(wú)法凝結(jié)其上，成像清晰。如圖所示是某型號(hào)的浴室防霧鏡，其相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

（1）在某次洗浴中，浴室溫度為30℃，正常工作2min使平面鏡的平均溫度升高到40℃，求電熱膜對(duì)平面鏡的加熱效率。[玻璃的比熱容為0.8×103J/（kg?℃）]
（2）如圖乙所示，小夏給防霧鏡電路連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，能使電熱膜的功率在原功率的25%～100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用的需要。求滑動(dòng)變阻器R的最大阻值。
【解答】解：（1）正常工作2min，平面鏡吸收的熱量：
Q吸＝cm△t升＝0.8×103J/（kg?℃）×1.2kg×（40℃﹣30℃）＝9.6×103J，
求電熱膜的加熱功率P＝P額＝1W/dm2×100dm2＝100W，
則正常工作2min，電流產(chǎn)生的熱量：
Q＝W＝Pt＝100W×2×60s＝1.2×104J，
加熱效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí)，P實(shí)＝25%P額＝25%×100W＝25W，
根據(jù)P＝可得電熱膜的電阻R0＝＝＝484Ω，
由P＝I2R可得，I＝＝＝A，
由歐姆定律可得：R總＝＝＝968Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知：R＝R總﹣R0＝968Ω﹣484Ω＝484Ω。
答：（1）求電熱膜對(duì)平面鏡的加熱效率為80%。
（3）滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為484Ω。
24．小明給爺爺網(wǎng)購(gòu)了一臺(tái)電熱足浴器，其銘牌的部分參數(shù)如圖甲，足浴器某次正常工作時(shí)，加熱功率為控制面板上發(fā)光指示燈所對(duì)應(yīng)的功率，控制面板顯示如圖乙，求：
（1）足浴器裝入最大容量初溫為25℃的水，將其加熱到控制面板上顯示的溫度時(shí)，水所吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（2）上述加熱過(guò)程用時(shí)15min，該足浴器的熱效率是多少？
（3）整個(gè)加熱過(guò)程中，水溫降至40℃時(shí)，足浴器自動(dòng)加熱至45℃，水溫隨時(shí)間變化的圖像如圖丙，當(dāng)水溫第一次加熱至45℃時(shí)，小芳開(kāi)始給爺爺足浴30min，求這次足浴給水加熱消耗的電能是多少？
（4）小明想了解家里電路的實(shí)際電壓，于是將家里其他用電器都關(guān)閉，他觀察到該足浴器在高擋工作時(shí)，家里標(biāo)有“2000r/（kW?h）”的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了216r，則他家電路的實(shí)際電壓是多少？
【解答】解：（1）足浴器裝入最大容量時(shí)水的體積：
V＝5L＝5dm3＝5×10﹣3m3，
由ρ＝得，水的質(zhì)量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg，
由圖乙可知，控制面板上顯示的溫度45℃，
則水所吸收的熱量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（45℃﹣25℃）＝4.2×105J；
（2）由圖乙可知，加熱功率為800W，加熱時(shí)間t′＝15min＝900s，
由P＝得，電熱足浴器消耗的電能：
W＝Pt′＝800W×900s＝7.2×105J，
則該足浴器的熱效率：
η＝×100%＝×100%≈58.3%；
（3）由（2）的計(jì)算可知，水溫從25℃加熱到45℃時(shí)，溫度的變化量△t＝20℃，需要加熱時(shí)間為15min，
則水溫從40℃加熱到45℃時(shí)，溫度的變化量△t′＝5℃，需要加熱時(shí)間為t1＝×15min＝3.75min，
由圖丙可知，足浴時(shí)一個(gè)加熱循環(huán)的時(shí)間為10min+3.75min＝13.75min，
足浴30min內(nèi)加熱循環(huán)的個(gè)數(shù)n＝≈2.2個(gè)，
即30min內(nèi)2個(gè)循環(huán)后剩余2.5min，剩余的2.5min不需要加熱，需要的加熱時(shí)間t2＝2×3.75min＝7.5min，
所以，這次足浴給水加熱的總時(shí)間t總＝t′+t2＝15min+7.5min＝22.5min＝1350s，
這次足浴給水加熱消耗的電能：
W′＝Pt總＝800W×1350s＝1.08×106J；
（4）由P＝可得，足浴器的電阻：R＝＝＝60.5Ω，
足浴器在高擋工作時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了216r，則足浴器消耗的電能：
W實(shí)＝＝0.108kW?h＝0.108×3.6×106J＝3.888×105J，
實(shí)際功率：P實(shí)＝＝＝648W，
由P＝可得，電路的實(shí)際電壓：
U實(shí)＝＝＝198V。
答：（1）水所吸收的熱量是4.2×105J；
（2）上述加熱過(guò)程用時(shí)15min，該足浴器的熱效率是58.3%；
（3）這次足浴給水加熱消耗的電能是1.08×106J；
（4）他家電路的實(shí)際電壓是198V。壓力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
電阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
風(fēng)級(jí)
一級(jí)
二級(jí)
三級(jí)
四級(jí)
五級(jí)
六級(jí)
風(fēng)速v（m/s）
0.3～1.5
1.6～3.3
3.4～5.4
5.5～7.9
8.0～10.7
10.8～13.8
風(fēng)壓p（帕）
0.055～1.4
1.6～6.8
7.2～18
18.9～39
40～72
72.9～119
電流表示數(shù)I與力傳感器所受彈力F關(guān)系
I/A
9
6
3
2
1
F/N
16
10
4
2
0
F/N
15
20
22
25
28
30
35
Rx/Ω
20
14
13
11
10
9
8
S1
斷開(kāi)
閉合
S2
閉合
閉合
功率
P1＝22W
P2＝44W
S1
斷開(kāi)
斷開(kāi)
閉合
閉合
S2
接b
接a
接a
接b
功率
Pb＝0
P1＝22W
P2＝44W
P3
額定電壓/V
220
1擋加熱器額定功率/W
550
2擋加熱器額定功率/W
110
保壓溫度/℃
102
最大容積/dm3
3
面積大小
100dm2
鏡子質(zhì)量
1.2kg
額定電壓
220V
額定功率
1W/dm2

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