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- 2021-11-06 发布
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专题检测十五 电功率与生活用电
(时间 45 分钟 满分 100 分)
一、选择题(每题 4 分,共 40 分)
1.小明家记录 5 月初电能表示数为 1 432.7 度,电能表的部分示数及 6 月初的示数如图所示,下
列说法正确的是 (C)
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.此电能表适用于电流方向一秒钟改变 50 次的交流电路
C.小明家 5 月初至 6 月初消耗的电能是 105 kW·h
D.若电能表转盘在 10 min 内转过 250 转,则用电器的总功率为 1 kW
2.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V 40 W”的字样。下列说法中正确的是(D)
A.该灯泡只能在 220 V 电压下工作
B.该灯泡的实际功率是 40 W 不变
C.该灯泡每秒消耗的电能是 40 W
D.该灯泡正常发光时的功率是 40 W
3.将两盏分别标有“6 V 3 W”和“6 V 9 W”字样的小灯泡 L1 和 L2,串联后接入电压为 8 V 的
电路中,设灯泡电阻不变。下列说法中正确的是(D)
A.两灯均能正常发光
B.两灯额定电流相同
C.L1 的实际功率比 L2 小
D.L1 的亮度比 L2 大
4.(2017 湖南长沙自主招生)有两个电路元件 A 和 B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图
甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关 S,这时电流表的示数为 0.4 A,则电源电
压和元件 B 的电功率分别是(C)
甲
乙
A.2.0 V 0.8 W B.2.5 V 1.0 W
C.4.5 V 1.0 W D.4.5 V 1.8 W
5.(2017·南山区二模)一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380 V,线圈的电阻为 2 Ω,线
圈中通过的电流为 10 A。这台电动机工作 1 s 消耗的电能为 W,产生的热量为 Q,则(A)
A.W=3 800 J,Q=200 J
B.W=3 800 J,Q=3 800 J
C.W=7 200 J,Q=200 J
D.W=7 200 J,Q=3 800 J
6.某家庭电路的部分情况如图所示,下列说法正确的是 (B)
A.图中的两根进户线分别为火线和地线
B.零线在入户之前已经和大地相连
C.该电能表的标定电流为 20 A
D.当电路中发生漏电时空气开关会起到保护作用
7.(2017 湖北黄石)关于安全常识,下列说法中不正确的是(A)
A.遇到或发现有人触电时,我们应该立即用手将触电者拉离电线
B.车辆快速行驶时司乘人员须系好安全带,可以大大减少因惯性引起的意外伤害
C.在火车站或地铁站,乘客必须站在安全警戒线之外文明候车
D.在山区旅游遇到雷雨时,躲入车厢最安全,但进入车厢时不要接触车厢金属部分
8.“安全用电,珍爱生命”是同学们应有的意识,小华同学家的配电系统如图所示,关于空气开关、
电能表和漏电保护器的安装位置,下列说法不正确的是(C)
A.在①位置安装电能表
B.在②位置安装空气开关
C.在③位置安装漏电保护器
D.在④位置安装漏电保护器
9.
(多选)电源两端电压保持不变,L 是标有“6 V 3.6 W”的小灯泡,它两端的电压和通过的电流关
系如图所示。则下列说法中正确的是(CD)
A.灯泡两端的电压为 4 V 时,通过它的电流为 0.6 A
B.灯泡灯丝电阻的阻值是固定不变的
C.灯泡的额定电压为 6 V,额定功率为 3.6 W
D.灯泡两端的电压小于 6 V 时,它的实际功率小于 3.6 W
10.(多选)如图甲所示电路,电源电压不变,R1 是定值电阻,R2 是滑动变阻器。闭合开关,将滑动
变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,
则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中(AD)
甲
乙
A.电路总功率的最小值为 1.8 W
B.电路总功率的最大值为 5.4 W
C.定值电阻电功率的最小值为 1.35 W
D.定值电阻电功率的变化为 6.75 W
二、填空题(每空 2 分,共 16 分)
11.为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯。图 1 是某型号太阳
能路灯,图 2 是它的结构示意图,图 3 是该太阳能路灯的技术参数。
图 1
图 2
××太阳能路灯
太阳能电池:输出功率 40 W
铅酸蓄电池:12 V
电灯:“12 V 10 W”高效节能灯 1 盏
照明时间:10 h/天,最多连续阴天 4 晚上
备注:配有太阳能路灯专用控制器(过充及过放保护,
光控、声控均可)
图 3
太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关(如图 2 中的 S)。
晚上要让电灯发光,控制器将控制开关 S 与 c(选填“a”“b”或“c”)触点接触。此高效节能灯 1 盏
正常工作照明 10 h,消耗电能 3.6×105 J。 〚导学号 86244286〛
12.如图所示是某电能表表盘的部分数据(imp 表示电能表指示灯闪烁的次数)。当电路中某用
电器单独工作 6 min 时,电能表指示灯闪烁了 320 次,则该用电器消耗的电能是 0.1 kW·h,它的
功率是 1000 W。
13.把一个电阻为 44 Ω 的电炉接入电压为 220 V 的电路中,通电 10 min 产生的热量为 6.6×105
J。连接家庭电路时,要注意检查线路连接处接触情况。若接触不良,电流通过时产生的热量会
更多,容易引起火灾。因为相比接触良好时连接处的电阻更大(选填“更大”或“更小”)。
14.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为 6 V,闭合开关 S 后,当滑片 P 从 R 的
一端滑到另一端的过程中,小灯泡的 I-U 关系图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 6 W,滑
动变阻器的最大阻值为 9Ω。
甲
乙
〚导学号 86244287〛
三、实验探究题(本题共 18 分)
15.(6 分)请写出下列实验器材的示数。
(1)图(1)所示,木块的长度是 3.42 cm;
(2)图(2)所示的电阻箱的示数为 50Ω;
(3)图(3)所示,电能表的示数为 1285.6 kW·h。
图(1)
图(2)
图(3)
〚导学号 86244288〛
16.(6 分)某同学要测量一根额定电压为 2.5 V,阻值约为 10 Ω 的小灯泡的额定功率,电路图如
图甲所示。使用的电源电压约为 6 V,滑动变阻器规格是“10 Ω 2 A”和“20 Ω 1 A”各一个。
甲
乙
丙
(1)为了实验能够顺利完成,该同学应该选用规格是 20Ω 1A 的滑动变阻器;
(2)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图;
答案电路连接如图所示
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应移至 b(选填“a”或“b”)端;
(4)闭合开关后,该同学将滑动变阻器的滑片移到某一位置后,观察到电压表的示数如图丙所
示,为了测量小灯泡的额定功率,接下来应该将滑动变阻器的滑片 P 向 a(选填“a”或“b”)端移动,
直到电压表的示数为 2.5 V,若此时电流表示数为 0.24 A,则该灯泡的额定功率为 0.6 W。〚导
学号 86244289〛
17.(6 分)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中
密封着等量的空气。
甲
乙
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的 U 形管中液面的高度差。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系,通电一段时间后,右(选填“左”或“右”)侧容器
中 U 形管中液面的高度差大。
(3)乙装置中的电阻 R3 的作用主要是使通过 R1 和 R2 的电流不相等。
(4)如果乙装置中 R3 发生了断路,保证通电时间相同,与步骤(3)相比较,则左侧 U 形管中液面的
高度差将变小(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置
做如下改动:将接在 B 接线柱上的导线改接在 A 处,再取一根导线在 B、D 两个接线柱之间即
可。 〚导学号 86244290〛
四、计算题(本题共 26 分)
18.(8 分)如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图。S 为单刀双掷开关,电源电压为 12 V,
且保持不变。小灯泡的额定功率是 6 W,电阻 R 的阻值为 6 Ω。当开关 S 接“2”时,小灯泡恰好
正常发光。若灯丝电阻不变,试求:
(1)灯丝的电阻是多少?
(2)小灯泡正常发光 10 min,电流通过小灯泡所做的功是多少?
(3)开关 S 接“1”时,电阻 R 的功率是多少?
答案(1)24Ω (2)3600J (3)0.96W
解析(1)电源电压 U=12V,当开关 S 接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发
光,UL=U=12V,PL=6W,由 P=푈2
푅 得灯丝电阻 RL=
푈L
2
푃L
= (12V)2
6W =24Ω
(2)小灯泡正常发光,PL=6W,10min 电流通过小灯泡做的功 WL=PLt=6W×10×60s=3600J
(3)开关 S 接“1”时,灯和电阻 R 串联,电路中电流
I'= 푈
푅L + 푅 = 12V
24Ω + 6Ω=0.4A
电阻 R 的功率:PR=I'2R=(0.4A)2×6Ω=0.96W
〚导学号 86244291〛
19.(8 分)(2017 湖北鄂州)已知 A 灯标着“6 V 3 W”,B 灯标着“6 V 6 W”,滑动变阻器 R 规格“50
Ω 2 A”。A 灯和 B 灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则:
甲
乙
(1)将 A、B 两灯并联接在 6 V 电源两端,求 30 min 内电路消耗的电能;
(2)将 A、B 两灯串联接在某电源两端,使 A 灯恰好正常发光,求此时 B 灯电阻;
(3)将 A 灯与滑动变阻器 R 串联接在 12 V 电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变
阻器的功率是 A 灯功率的 2 倍时,求滑动变阻器的功率。
答案(1)1.62×104J (2)4Ω (3)3.2W
解析(1)将 A、B 并联接在 6V 电源两端时,两灯泡两端的电压均为额定电压 6V,实际功率和额
定功率相等,即 PA=3W,PB=6W,电路的总功率:
P 总=PA+PB=3W+6W=9W
由 P=푊
푡 可得,30min 内电路消耗的电能:
W 总=P 总 t=9W×30×60s=1.62×104J
(2)将 A、B 两灯串联接在某电源两端时,A 灯恰好正常发光,由图象可知,电路中的电流
I=IA=0.5A,由图甲可知,B 灯泡两端的电压 UB=2V,由 I=푈
푅可知,此时 B 灯电阻 RB=
푈퐵
퐼 = 2V
0.5A
=4Ω
(3)将 A 灯与滑动变阻器 R 串联接在 12V 电源两端时,滑动变阻器的功率是 A 灯功率的 2
倍,由 P=UI 可知,U 滑=2UA',则电源的电压:U=U 滑+UA'=2UA'+UA'=3UA'=12V
解得:
UA'=4V,
U 滑=2UA'=2×4V=8V
由图象可知,此时电路中的电流 I=0.4A,则滑动变阻器的功率 P 滑=U 滑 I=8V×0.4A=3.2W
〚导学号 86244292〛
20.(10 分)如图是电饭锅工作原理的简化电路图,电饭锅有两挡,分别是高温烧煮和低温焖
饭,S1 为挡位自动控制开关,R0 和 R 均为电热丝,R0 的阻值为 1 210 Ω,该电饭锅铭牌技术参数
如表所示(低温焖饭挡额定功率模糊不清)。求:
某型号电饭锅
额定电压 220V
高温烧
煮 840W
额定功
率 低温焖
饭
电源频率 50Hz
(1)电饭锅高温烧煮 0.5 h 消耗的电能;
(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率;
(3)电热丝 R 的阻值。
答案(1)1.512×106J (2)40W (3)60.5Ω
解析(1)电饭锅高温烧煮的功率 P 高=840W,烧煮时间 t=0.5h=1800s,由 P=푊
푡 得,电饭锅高温烧
煮消耗的电能
W=P 高 t=840W×1800s=1.512×106J
(2)当开关 S 闭合、S1 断开时,仅有 R0 接入电路,电路电阻较大,根据 P=푈2
푅 可知,电压一定
时,电路电阻越大,电功率越小,此时电饭锅处于低温焖饭状态;电饭锅低温焖饭时的额定功率
P 低=푈2
푅0
= (220V)2
1210Ω =40W
(3)当开关 S、S1 都闭合时,电热丝 R、R0 并联接入电路,电路电阻较小,根据 P=푈2
푅 可知,电
压一定时,电路电阻越小,电功率越大,此时电饭锅处于高温烧煮状态;则电热丝 R 消耗的电功
率 P=P 高-P 低=840W-40W=800W
由 P=푈2
푅 得,电热丝 R 的阻值 R=푈2
푃 = (220V)2
800W =60.5Ω
〚导学号 86244293〛
##
专题检测十五 电功率与生活用电
1.C 电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故 A 错误;频率为 50Hz 的交变电流,
周期 T=0.02s,一个周期内电流方向改变 2 次,所以在 1s 时间内电流方向改变 100 次,故 B
错误;6 月初的示数 1537.7kW·h,5 月初,小明家中的电能表示数 1432.7kW·h,故小明家 5 月
初至 6 月初消耗的电能是 W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h,故 C 正确;电能表的转
盘转 250 转消耗的电能为 W= 250
2500kW·h=0.1kW·h,该电能表上用电器的功率:P= 푊
푡 =
0.1kW·h
1
6h
=0.6kW,故 D 错误。
2.D “220V”为灯泡正常工作时的电压,说明其工作时工作电压不能超过 220V,可以
小于等于 220V,故 A 错误;灯的实际功率随实际电压的变化而变化,故 B 错误;若灯正常工
作,则由 W=Pt 可得每秒钟消耗的电能为 W=40W×1s=40J,故 C 错误;灯在 220V 电压下正
常工作,则此时发光功率为 40W,故 D 正确。
3.D 两盏灯串联后接在电压为 8V 的电源上时,由于两灯都不是在额定电压下工作,
所以两灯均不能正常发光,故 A 错误;由 P=UI 可得,两灯泡的额定电流分别为 I1=
푃1
푈1
= 3W
6V
=0.5A,I2=
푃2
푈2
= 9W
6V =1.5A,由此可知,两灯额定电流不同,故 B 错误;由 I=푈
푅可得,两灯泡的电
阻分别为 R1=
푈1
퐼1
= 6V
0.5A=12Ω,R2=
푈2
퐼2
= 6V
1.5A=4Ω,两盏灯串联后接在电压为 8V 的电源上时,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=I 2R可知,
灯泡 L1 的电阻大,实际功率较大,灯泡较亮,即 L1 的亮度比 L2 大,故 C 错误,D 正确。
4.C 由题图甲可知,电路元件 A 和 B 串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数为
0.4A 时,IA=IB=I=0.4A,由图乙可知,A 和 B 两端的电压分别为 UA=2V,UB=2.5V,电源的电
压:U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V,故 A、B 错误;元件 B 的电功率:PB=UBIB=2.5V×0.4A=1W,
故 C 正确、D 错误。
5.A 电动机消耗的电能:W=UIt=380V×10A×1s=3800J;产生的热量
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J。
6.B 进户线分为火线和零线,故 A 错误;零线在入户之前已经和大地相连,故 B 正确;
电能表的标定电流为 10A,额定最大电流为 20A,故 C 错误;如果站在地上的人不小心接触
了火线,电流经过人体流入大地,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用,故 D
错误。
7.A 有人触电时,用干燥的竹竿或木棍将人与火线挑开,或先切断电源,再实行施救
措施,故 A 错误;任何物体都有惯性,惯性就是物体保持原来的运动状态的性质,汽车高速
行驶时,里面的人和车一样速度都很大,一旦出现危险情况,紧急刹车时,车在摩擦力的作
用下减速停住,而人由于惯性继续向前运动,人很可能离开座位撞在车窗玻璃上,造成严重
的伤害,所以把人绑在车座上,可以减小对人的伤害,故 B 正确;列车开来,人和列车间的空
气流速增大,压强减小,外侧的空气流速不变,压强不变,所以人受到的外侧压强大于人和
列车间的压强,容易把人推向列车,发生事故,故 C 正确;在山区旅游遇到雷雨时,躲入车厢
最安全,金属制作的车厢能避雷,由于车厢是导体,故进入车厢时不要接触车厢金属部分,
故 D 正确。
8.C 根据电路的组成可知,家庭电路的连接要按照进户线—电能表—总空气开关及
漏电保护开关—用电器的安装顺序,即在①位置安装电能表,在②位置安装空气开关,在④
位置安装漏电保护器,故 A、B、D 正确,只有 C 项不正确。
9.CD 由题图可知,当灯泡两端电压为 4V 时,通过它的电流为 0.5A,故 A 错误;灯泡
两端电压变化大于通过灯泡电流的变化,由 R=푈
퐼 可知,灯泡电阻随电压增大而增大,故 B 错
误;小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样,即灯泡的额定电压为 6V,额定功率为 3.6W,故 C 正
确;灯泡两端的电压小于其额定电压 6V 时,它的实际功率也小于其额定功率 3.6W,故 D 正
确。
10.AD 由图乙可知,滑片在左端时,电压表被短路,示数为 0,电流为 I 左=1.2A,滑片在
右端时,电压表测量滑动变阻器两端的电压 U 滑=4.5V,电流为 I 右=0.3A,根据欧姆定律可
得
U=I 左 R1
U=I 右 R1+U 滑
两式联立 I 左 R1=I 右 R1+U 滑
解得 R1=5Ω,U=6V
电路总功率的最小值 P 小=UI 右=6V×0.3A=1.8W,故 A 正确;电路总功率的最大值 P
大=UI 左=6V×1.2A=7.2W,故 B 错误;定值电阻电功率的最小值 P1 小=퐼右2
R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W,故 C 错误;定值电阻电功率的最大值 P1 大=퐼左2
R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W,定值电阻电功率的变化 ΔP=P1 大-P1 小=7.2W-0.45W=6.75W,故 D
正确。
11.c 3.6×105
解析晚上要让电灯发光,开关 S 必须与 c 点接触,电路闭合,铅酸蓄电池工作;由 P=푊
푡
可得,节能灯1盏正常工作照明10h,消耗电能:W=Pt=10×10 -3kW×10h=0.1kW·h=3.6×105J。
12.0.1 1 000
解析因为电路中每消耗 1kW·h 的电能,指示灯闪烁 3200 次。所以当指示灯闪烁 320
次时,消耗的电能为 W= 320imp
3200imp/(kW·h)=0.1kW·h,t=6min=0.1h,用电器的额定功率 P=푊
푡 =
0.1kW·h
0.1h =1kW=1000W。
13.6.6×105 更大
解析电炉通电 10min 产生的热量:Q=W=푈2
푅 t=(220V)2
44Ω ×10×60s=6.6×105J;连接处接触不
良时,会使该处的电阻增大,由焦耳定律的公式 Q=I2Rt 知,在电流、通电时间相同的情况下,
电阻越大,产生的热量越多,温度越高,所以,电流经过线路连接处时产生的热量增多,容易
引起火灾。
14.6 9
解析滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时灯泡两端的电压
即为电源的电压,由图乙可知,电路中的最大电流 I 大=1.0A,灯泡两端的电压 UL=6V,则电
源的电压 U=UL=6V,灯泡的额定功率:PL=ULI 大=6V×1.0A=6W;当滑动变阻器接入电路中
的电阻最大时,电路中的电流最小,通过灯泡的电流最小,由图乙可知,电路中的电流
I=IL=0.5A,灯泡两端的电压 UL'=1.5V,滑动变阻器两端的电压:UR=U-UL'=6V-1.5V=4.5V,
由 I=푈
푅可得,滑到变阻器的最大阻值:R=
푈푅
퐼 = 4.5V
0.5A=9Ω。
15.(1)3.42 (2)50 (3)1 285.6
解析(1)刻度尺的分度值是 1mm,物体的长度是 4.40cm-0.98cm=3.42cm;(2)由图可知,
变阻箱接入电路的电阻为 R=0×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=50Ω;(3)从电能表上
可以看出电能表的示数为 12856,最后一位是小数,单位是 kW·h,故电能表的读数为
1285.6kW·h。
16.(1)20 Ω 1 A (2)电路连接如图所示 (3)b (4)a 2.5 0.6
解析(1)灯泡正常发光时,通过的电流约是 I=푈
푅 = 2.5V
10Ω=0.25A,此时滑动变阻器两端的
电压:U 滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器接入电路的电阻 R=
푈滑
퐼 = 3.5V
0.25A=14Ω>10Ω,
所以应选择“20Ω 1A”的滑动变阻器;(2)小灯泡的额定电压为 2.5V,故电压表的量程为
0~3V,电流表的量程为 0~0.6A,滑动变阻器“一上一下”的接;(3)为了保护电路,滑动变阻器
滑片应放在阻值最大处即 b 处;(4)电压表使用 0~3V 量程,分度值为 0.1V,电压为 2.2V;要
使灯泡正常工作,灯泡两端电压从 2.2V 增大到 2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动
变阻器的电阻要减小,滑片向 a 端移动,使电压表的示数为 2.5V 为止。根据
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
17.(2)电阻 右 (3)使通过 R1 和 R2 的电流不相等 (4)变小 (5)B、D
解析(2)在甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流 I 与
通电时间 t 相同,探究导体产生的热量与电阻的关系;甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝
的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律 Q=I2Rt 可知,右侧电阻丝产生热量
多;则右侧容器内空气吸收的热量多,右侧容器中 U 形管中液面的高度差大;(3)图乙的装置
在实验中,右侧容器的外部,将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电
路,使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同,可以探究电流产生
的热量与通过导体的电流大小的关系;(4)当乙装置中 R3 发生了断路时,电路中只有 R1 和
R2 串联,此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律 Q=I2Rt,在相同时间内,
电阻丝 R1 产生热量变小,与步骤(3)相比较,则左侧 U 形管中液面的高度差将变小;(5)利用
甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,应将两电阻丝并
联,所以将接在 B 接线柱上的导线改接在 A 处,再取一根导线在 B、D 两个接线柱之间即
可。
18.(1)24 Ω (2)3 600 J (3)0.96 W
解析(1)电源电压 U=12V,当开关 S 接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常
发光,UL=U=12V,PL=6W,由 P=푈2
푅 得灯丝电阻 RL=
푈L
2
푃L
= (12V)2
6W =24Ω
(2)小灯泡正常发光,PL=6W,10min 电流通过小灯泡做的功
WL=PLt=6W×10×60s=3600J
(3)开关 S 接“1”时,灯和电阻 R 串联,电路中电流
I'= 푈
푅L + 푅 = 12V
24Ω + 6Ω=0.4A
电阻 R 的功率:PR=I'2R=(0.4A)2×6Ω=0.96W
19.(1)1.62×104 J (2)4 Ω (3)3.2 W
解析(1)将 A、B 并联接在 6V 电源两端时,两灯泡两端的电压均为额定电压 6V,实际
功率和额定功率相等,即 PA=3W,PB=6W,电路的总功率:
P 总=PA+PB=3W+6W=9W
由 P=푊
푡 可得,30min 内电路消耗的电能:
W 总=P 总 t=9W×30×60s=1.62×104J
(2)将 A、B 两灯串联接在某电源两端时,A 灯恰好正常发光,由图象可知,电路中的电
流 I=IA=0.5A,由图甲可知,B 灯泡两端的电压 UB=2V,由 I=푈
푅可知,此时 B 灯电阻 RB=
푈퐵
퐼 =
2V
0.5A=4Ω
(3)将 A 灯与滑动变阻器 R 串联接在 12V 电源两端时,滑动变阻器的功率是 A 灯功率
的 2 倍,由 P=UI 可知,U 滑=2UA',则电源的电压:U=U 滑+UA'=2UA'+UA'=3UA'=12V
解得:
UA'=4V,
U 滑=2UA'=2×4V=8V
由图象可知,此时电路中的电流 I=0.4A,则滑动变阻器的功率 P 滑=U 滑
I=8V×0.4A=3.2W
20.(1)1.512×106 J (2)40 W (3)60.5 Ω
解析(1)电饭锅高温烧煮的功率 P 高=840W,烧煮时间 t=0.5h=1800s,由 P=푊
푡 得,电饭锅
高温烧煮消耗的电能
W=P 高 t=840W×1800s=1.512×106J
(2)当开关 S 闭合、S1 断开时,仅有 R0 接入电路,电路电阻较大,根据 P=푈2
푅 可知,电压一
定时,电路电阻越大,电功率越小,此时电饭锅处于低温焖饭状态;电饭锅低温焖饭时的额
定功率 P 低=푈2
푅0
= (220V)2
1210Ω =40W
(3)当开关 S、S1 都闭合时,电热丝 R、R0 并联接入电路,电路电阻较小,根据 P=푈2
푅 可知,
电压一定时,电路电阻越小,电功率越大,此时电饭锅处于高温烧煮状态;则电热丝 R 消耗
的电功率 P=P 高-P 低=840W-40W=800W
由 P=푈2
푅 得,电热丝 R 的阻值 R=푈2
푃 = (220V)2
800W =60.5Ω