初中物理电功率的计算试题

冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用。如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示。求：

榨汁杯部分参数表
额定电压	$220V$
加热功率	$300W$
保温功率	$80W$
榨汁功率	$66W$
容量	$300\mathit{mL}$

（1）仅榨汁时的正常工作电流；

（2） $R_2$的阻值；

（3）已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为 $90\%$，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高 ${30}^{°}\text{C}$，需要加热多长时间。 $[c_{\mathit{果汁}}=4\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， ${\rho }_{\mathit{果汁}}=1.2\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$

如图所示，小灯泡 $L$上标有“ $10V10W$”字样，闭合开关 $S$后，电流表的示数为 $0.5A$，若不考虑小灯泡电阻随温度的变化，则此时小灯泡的电功率是　　 $W$，小灯泡在 $1\mathit{min}$内消耗的电能是　　 $J$。

如图1所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌。暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态。（温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为 ${40}^{°}\text{C})$

（1）求电阻 $R_2$的阻值；

（2）把 $400g$牛奶从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${40}^{°}\text{C}$，求牛奶所吸收的热量。 $\left[c_{\mathit{牛奶}}=4.0\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（3）如图2所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加热过程中的热效率。（结果保留到小数点后一位）

如图所示的电路，电源电压恒为 $12V$ ，灯泡 $L_1$ 标有" $6V3W$ "字样。闭合开关 $S$ ，滑动变阻器的滑片 $P$ 位于某一位置时， $L_1$ 正常发光；将 $L_1$ 换成" $4V2W$ "的灯泡 $L_2$ ，滑片 $P$ 位于另一位置时， $L_2$ 也正常发光。先后两种情况下 $($ 　　 $)$

A．	$L_1$ 、 $L_2$ 电阻之比为 $3:2$	B．	电流表示数之比为 $1:1$
C．	电压表示数之比为 $4:3$	D．	变阻器功率之比为 $3:4$

如图所示，电源电压可调，小灯泡 $L_1$标有“ $6V6W$”的字样，小灯泡 $L_2$、 $L_3$标有“ $6V12W$”的字样，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）

（1）闭合开关 $S_1$、 $S_2$、 $S_3$，调节电源电压为 $6V$时，求电流表 $A_1$的示数；

（2）闭合开关 $S_2$，断开开关 $S_1$、 $S_3$，调节电源电压为 $12V$时，求电路消耗的总功率；

（3）闭合开关 $S_2$、 $S_3$，断开开关 $S_1$，调节电源电压为 $10V$时，求小灯泡 $L_3$的实际发光功率。

如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 $S$，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“ $U-I$”关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．电源电压为 $10V$

B．定值电阻 $R_1$的阻值为 $20\Omega$

C．滑动变阻器 $R_2$的阻值变化范围为 $0~10\Omega$

D．变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为 $1.8W$

某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通 $220V$家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图象如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是　　 $\mathit{kW}·h$．已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示， $S$是接通家庭电路的开关， $S_1$是自动开关， $R_1$和 $R_2$为电阻不变的电热丝，则 $R_2=$　　 $\Omega$。

李芳用家中的电能表表盘如图，她家新购置了一台用电器，她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致，于是她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作， $1\mathit{min}$内电能表的转盘转了30转，则测得该用电器的电功率是 　　 $W$，已知她家原有用电器的总功率是 $3000W$，从电能表使用的角度考虑，她家的电路 　　（选填“能”或“不能” $)$允许接入该用电器。

如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝 $R_1$ 、 $R_2$ 构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中 $R_0=22\Omega$ ， $M$ 、 $N$ 为接线柱。

（1）用导线把 $M$ 和 $N$ 连接，只闭合开关 $S_1$ ，电流表示数为 $1A$ ，求电源电压；

（2）把 $M$ 接 $A$ ， $N$ 接 $B$ ，只闭合开关 $S_1$ ，电流表示数为 $0.5A$ ，求 $R_1$ 的阻值；

（3）用导线把 $B$ 和 $C$ 连接，然后将 $M$ 接 $A$ ， $N$ 接 $B$ ，闭合开关 $S_1$ 和 $S_2$ ，电流表示数为 $1.5A$ ；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入 $220V$ 电路中能达到的最大电功率。

小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“ $220V100W$”和“ $220V40W$”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“ $220V100W$”的灯丝较 　　（选填“粗”或“细” $)$，二者串联使用时，该灯泡的亮度较 　　（选填“亮”、“暗” $)$。

王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是 $\mathit{LED}$ 灯（发光二极管，电路元件符号为 $)$ ，在实验室他找来了一只标有" $5V$ "字样的 $\mathit{LED}$ 灯，电压为 $9V$ 的电源，并设计了如图甲所示的电路。

（1）如图甲所示，闭合开关 $S$ 前，要将滑动变阻器的滑片置于 　　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端，闭合开关 $S$ 后移动滑片 $P$ ， $\mathit{LED}$ 灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该 $\mathit{LED}$ 灯正常工作时， $\mathit{LED}$ 灯的额定功率为 　　 $W$ ，此时变阻器 $R_P$ 接入电路的阻值是 　　 $\Omega$ 。再调节滑动变阻器，当 $\mathit{LED}$ 灯两端电压达到 $6V$ 时，该 $\mathit{LED}$ 灯并未烧毁，则 $\mathit{LED}$ 灯在 $6V$ 电压下工作 $10s$ 消耗的电能为 　　 $J$ 。

（2）在图甲中断开 $S$ ，只改变电源的正负极后再闭合 $S$ ， $\mathit{LED}$ 灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时 $\mathit{LED}$ 灯所在的电路相当于 　　（选填"通路""开路"或"短路" $)$ 。王力同学又把该 $\mathit{LED}$ 灯接某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是 　　（选填"交流电"或"直流电" $)$ 。

如图所示的电路，灯L标有"6V 3.6W"字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（　　）

①灯L正常发光时的电阻为12Ω

②电源电压为6V

③滑动变阻器的最大阻值为20Ω

④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W

A．

①②

B．

②④

C．

②③

D．

③④

如表所示为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。 $R_1$和 $R_2$均为电热丝， $R_2=72.6\Omega$．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：

（1）电烤箱在低温挡正常工作 $10\mathit{min}$电流做的功；

（2） $R_1$的阻值；

（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“ $3000\mathit{imp}/\mathit{kW}·h$”的电能表的指示灯闪烁81次共用时 $2\mathit{min}$，求此时家庭电路两端的实际电压。

$\times \times$牌电烤箱
额定电压		$220V$
额定功率	高温挡	$\times \times \times W$
	低温挡	$400W$

如图所示，电源电压保持不变，灯泡 $L$标有“ $10V5W$”字样（不考虑温度对灯丝电

阻的影响），当 $S$、 $S_1$都闭合且滑动变阻器的滑片 $P$在 $A$端时，电流表 $A$的示数为 $1A$，此时灯泡正常发光，则滑动变阻器的最大阻值为　　 $\Omega$．当 $S$闭合、 $S_1$断开且滑动变阻器的滑片 $P$在 $B$端时，电压表的示数为　　 $V$，灯泡 $L$的实际功率为　　 $W$。

新型 $\mathit{PTC}$发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是 $\mathit{PTC}$调试工作电路， $R_0$是保护电阻，阻值恒定； $R_1$是 $\mathit{PTC}$电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关 $S$，当温度从 ${20}^{°}\text{C}$升高到 ${120}^{°}\text{C}$的过程中 $($　　 $)$

A．电流表示数先变小后变大

B．电压表示数先变大后变小

C．电压表与电流表示数的比值先变小后变大

D．保护电阻 $R_0$消耗的功率先变小后变大