电功率计算.docx

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2017年5月8日初中物理试卷
一、计算题（共20题；共150分）
1、如图甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω，电源电压及灯L的电阻保持不变．当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时，电流表A1、A2的示数分别为如图乙、丙所示；当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A．

求：（1）电源的电压；
（2）R2的电阻；
（3）灯L的电阻；
（4）整个电路消耗的最小电功率．
2、（2015•佛山）把标有“2.5V 2W”的两个小灯泡并联到2.5V的电路中，两个小灯泡同时工作10min．求：
（1）通过每盏灯的电流是多少？
（2）两盏灯总功率是多少？它们10min消耗的总电能是多少？
3、图所示为某电热水壶的原理示意图，电源电压U=220V，发热体分别由R1和R2组成，通过通、断开关可以使电热水壶处于“加热”或“保温”状态。电热水壶的加热功率为1100 W。求：

（1）电热水壶处于加热状态时，通过电路的电流是多大？
（2）若R2=484， 则电热水壶的保温功率是多少？
4、某学校共有100盏“220V 60W”的白炽灯，若平均每天使用5h．
(1)一个月（30天）消耗多少电能？
(2)若推广使用“220V 11W”的节能灯，它与“220V  60W”的白炽灯发光效果相当．一个月可节约多少度电？若一度电是0.6元，每月少交多少元？（30天）
(3)从能量转化角度谈一谈为什么节能灯耗电少？
5、小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=2Ω，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0.5A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：
(1)求电路的总功率P．
(2)电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q．
(3)电动机转换成机械能的效率η（百分数后保留一位小数）．
产生的热量；
6、如表是小明家电热水壶的铭牌．求：
(1)电热水壶的电阻．
(2)将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量．
(3)要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间[不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
7、电磁炉是新一代智能灶具，它以安全、卫生、高效和节能著称，在一个标准大气压下，一只1500W的电磁炉正常工作时，将1kg 20℃的水加热到刚沸腾需要4min．c水=4.2×103J/（kg•℃）．
(1)此过程中水吸收多少热量？
(2)此过程中电流做功多少J？
(3)在上述给水加热的过程中电磁炉的效率约为多大？
8、如图所示，已知电源电压保持6V不变，定值电阻R1的阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V  3W”；当S1、S2都断开时，电流表示数为0.2A．求：
(1)小灯泡L和定值电阻R2的阻值分别是多大？
(2)S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少A？
(3)当开关S1、S2处于什么状态时该电路消耗的电功率最大？最大电功率是多少W？
9、深圳某公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图（a）所示，游人手戴拳击手套，击打可水平移动的A装置，A通过压杆与压力传感器接触，压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化．电压表的示数可反映出打击力的大小．已知电阻R0=120Ω，压力传感器表面能承受的最大压力为4000N．压杆与压力传感器的接触面积为4cm2 ． 压力传感器的电阻值随所受压力变化的图象如图（b）所示．若在某次游戏过程中，游人用2000N的力击中装置，此时电压表的示数为1.5V．设电源电压恒定不变．
（1）该压力传感器能承受的最大压强有多大？
（2）电源电压是多少？
（3）当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是多少？
（4）当用3000N的力持续按压10s，求电路消耗的电能和此时的功率．

10、小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示．R1是一个热敏电阻（置于热水器水中），其阻值随温度的变化关系如表I所示．表Ⅱ是这个电热水器的铭牌．已知继电器线圈电阻R2为10Ω，左边电源的电压U0为6V不变．当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开；当继电器线圈中的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被释放，电热水器电路闭合，开始工作．
表I
 温度t/℃
 10
 20
 30
 40
 50
 60
 70
 80
 90
 电阻R/Ω
 60
 42
 30
 20
 15
 10
 8
 6
 5
表II
 型号
 FED﹣H50
 额定电压
 交流220V
 最大水量
 50kg
 频率
 50Hz
 额定内压
 0.75MPa
 额定功率
 2000W
请解答：
（1）正常工作时，电热水器的电阻是多少？
（2）分析表I，热敏电阻的阻值随温度如何变化？
（3）若电热水器内的水温控制在30～60℃之间，求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是多少？
（4）电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间？（c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热损失）

11、（2015•兰州）某品牌电热水器的主要技术参数如表所示：
请根据表中信息计算
型号
额定容量
额定电压
额定频率
额定功率
温升1℃加热时间（min）
×××
50L
22OL
50Hz
2000W
         1.9
（1）电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量Q：[C水=4.2×103J（kg•℃）]
（2）电热水器的效率．（结果精确到百分位）
12、如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V  6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．求：
（1）小灯泡正常发光时电阻为多少欧？
（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少瓦？
（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少焦？

13、下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息．经分析得知，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态．为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水从20℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转．不考虑温度对阻值的影响[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．根据以上信息，求：
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热时额定功率
880W
（1）饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量；
（2）饮水机在加热过程中的热效率；
（3）饮水机加热时的实际电压．

14、（2016•泰安）如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，如表是其部分参数，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1档加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102℃时，开关S自动与a、b断开，与触点c接通，2挡加热器工作，保持锅内温度和压强不变，进入保压状态。现将质量为2.0kg，初温为36℃的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作20min，假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热c=4.0×103J/（kg•℃）。

额定电压/V
220
1挡加热器额定功率/W
550
2挡加热器额定功率/W
110
保压温度/℃
102
最大容积/dm3
3
求：
①R1、R2的阻值；
②电压力锅加热多少时间后开始保压？
③电压力锅最后2min内消耗的电能。
15、（2016•南充）有一个电热水壶，其铭牌数据如表所，在1个标准大气压下，它在额定电压下加热7min刚好把质量为1kg、初温为20℃的水烧开。（c水=4.2×103J/（kg•℃），电热丝的阻值保持不变）
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz
求：①水吸收的热量是多少？
      ②电热水壶在7min内所消耗的电能是多少？
      ③由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？（计算结果保留到整数）
16、电热加湿器靠电流的热效应工作．某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示．电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度．当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中.

工作电压
220V
工作频率
50Hz
最大运行功率
40W
储水箱容量
2.4L
尺寸
高315mm，底部直径168mm
满水工作时间
高气雾量10h，低气雾量24h
①当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1的电阻值．
②如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积．[c水=4.2×103J/（kg•℃）．ρ水=1×103kg/m3 ， 电热丝R1产生的热量全部被水吸收．环境为标准大气压]．
③当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为605Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R1的电功率是多少瓦？24小时R1消耗多少度电？（计算结果保留一位小数）
17、（2016•泉州）小强就爱买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表，小强装了1L的水，加热6min后把水烧开，水壶自动断电．已知大气压为1个标准大气压，家庭电路电压为220V，电热水壶的电阻不变，水的初温为20℃，c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3 ． 求：
自动电热水壶
型号
WL100F
电源
220V   50Hz
额定功率
1100W
容量
1L
①这壶水吸收的热量；
②电热水壶的热效率；
③在用电高峰期，电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率．
18、（2016•齐齐哈尔）如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率44W，R1、R2均为电热丝 （R1、R2的电阻不随温度变化）。请问：

①当S闭合时，饮水机处于什么（选填“加热”或“保温”）状态，此时电路中的电流是多大？
②电热丝R1的电阻是多大？
③饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要多长时间？（假设电能全部转化为水的内能）
19、（2016•怀化）爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机．如图：甲是饮水机的简化示意图，S是温控开关，当S、S1都闭合时为加热状态，S断开、S1闭合为保温状态．图乙是饮水机的铭牌参数．请你帮他求出：

①初温为20℃的一满箱水，用此饮水机将水加热到90℃需要吸收的热量是多少？[C水=4.2×103J/（kg•℃）]
②电阻丝R2的阻值多大？
③在正常加热状态工作下，加热5min需要消耗的电能是多少J？
20、图甲是家用电器中常用到一种电位器，通过机械式旋钮调节阻值的大小．小亮利用这种电位器自制了一个可调亮度的手电筒，其电路图如图乙所示．电源两端两端电压U为6V且保持不变，小灯泡电阻R1 为10Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．开关S闭合后，当电位器R2接入电路的电阻为20Ω时，R2两端电压为4V，求电阻R1消耗的电功率．

答案解析部分
一、计算题
1、【答案】解：（1）当S1、S2均闭合且滑片滑到b端（连入电阻最大，R1=40Ω）时，等效电路如图，
∵电流表A1测量的是干路电流，A2测量的是R2所在支路的电流，
∴A1用的是大量程，A2用的是小量程
∴I=0.9A，I2=0.6A，I1=I﹣I2=0.9A﹣0.6A=0.3A
U=U2=U1=I1R1=0.3A×40Ω=12V；
（2）
（3）当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点（连入电阻R1′=R1=20Ω）时，等效电路图如图，

∴RL=10Ω；
（4）如右下图，当S1、S2均断开，且滑片P置于b端（全连入R1=40Ω），此时电路中的电阻最大（R=R1+RL=40Ω+10Ω=50Ω），整个电路的最小电功率：

答：（1）电源的电压为12V；
 （2）R2的电阻20Ω；
（3）灯L的电阻10Ω；
（4）整个电路消耗的最小电功率2.88W．

【考点】电功率的计算
【解析】【分析】分别画出当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时和当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时的等效电路图，利用串并联电路的特点和欧姆定律求电源的电压、R2的电阻、灯L的电阻，再利用P=​计算整个电路消耗的最小电功率（电阻最大）；
2、【答案】答：（1）通过每盏灯的电流是0.8A；
（2）两盏灯总功率是4W；它们10min消耗的总电能是2400J．
【考点】电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】解：（1）由P=UI可得，通过每盏灯的电流：I===0.8A，
（2）两盏灯的总功率：P总=2×P额=2×2W=4W，
由P=可得，消耗的总电能：W=Pt=4W×10×60s=2400J．
答：（1）通过每盏灯的电流是0.8A；
（2）两盏灯总功率是4W；它们10min消耗的总电能是2400J．
【分析】（1）把标有“2.5V 2W”的两个小灯泡并联到2.5V的电路中，说明灯泡两端电压是2.5V，额定功率是2W，可直接计算出通过每盏灯的电流；
（2）已知每盏灯的功率可求得两盏灯总功率，再利用P=可求得它们10min消耗的总电能．
3、【答案】解：（1）当开关S1闭合时，此时电热水壶处于加热状态，加热电流是：
A
（2）S闭合、S1断开时，保温状态，R2工作
W
【考点】电功率的计算
【解析】【分析】此题是一道有关电热水壶的的电功率的计算题，关键是分析出电路处于加热和保温两种状态，属于中等难度。
4、【答案】（1）解：W=Pt=30×100×0.06kW×5h=90kW．h=90度；
答：一个月（30天）消耗90kW•h电能；
（2）解：W1=P1t=30×100×0.011kW×5h=33kW．h=33度；
节约的电能90度﹣33度=57度
57×0.6元=34.2元．
答：若推广使用“220V 11W”的节能灯，它与“220V  60W”的白炽灯发光效果相当．一个月可节约33度电；若一度电是0.6元，每月少交34.2元；
（3）答：节能灯主要把电能转化为光能，而白炽灯主要把电能转化为热能，所以白炽灯转化为光能的效率低．
【考点】电功计算公式的应用
【解析】【解答】根据W=pt求消耗的电能；对比两种灯的电功率求解节约的电能；由计算结果作比较分析节能灯的特点
5、【答案】（1）解：由题知，电源电压3V，电动机正常转动时电路中电流0.5A，
所以电路的总功率：P=UI=3V×0.5A=1.5W；
答：电路的总功率为1.5W．
（2）解：t=1min=60s，
由W=UIt得电机正常运转时消耗的电能：
W=3V×0.5A×60s=90J，
由Q=I2Rt得线圈产生的热量：
Q=（0.5A）2×1.5Ω×60s=22.5J，
答：电动机正常转动1min消耗的电能为90J，线圈产生的热量为22.5J．
（3）解：由电动机能量转化关系可得电动机输出的机械功：
W机械=W﹣Q=90J﹣22.5J=67.5J，
所以电动机转换成机械能的效率：
η= ×100%= ×100%=75.0%．
答：电动机转换成机械能的效率为75.0%．
【考点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）由P=UI计算电路的总功率；（2）利用W=UIt求出电功，由焦耳定律求（3）先计算电动机转化成的机械功，由η= ×100%计算其效率．
6、【答案】（1）解：据电热水壶的铭牌可知，电热水壶的额定功率为1000W，额定电压为220V；
∵
∴电热水壶的电阻：

答：电热水壶的电阻为48.4Ω；
（2）解：水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；
答：水吸收的热量为3.36×105J；
（3）解：∵Q吸=Q放 ，
∴电热水壶产生的热量：Q放=Q吸=3.36×105J，
∵W=Pt，W=Q放 ，
∴热水壶工作时间：

答：要放出这些热量，电热水壶正常工作336s．
【考点】电功率的计算，电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知电热水壶的额定功率和额定电压，根据公式 可求电热水壶的电阻；（2）知道水的质量、水的比热容和水温的变化，利用Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；（3）不计热量损失时，根据Q=W=Pt求出放出这些热量电热水壶工作的时间．
7、【答案】（1）解:因为在标准大气压下，水的沸点为100℃，
而c=4.2×103J/（kg•℃），m=1kg，△t=t﹣t0=100℃﹣20℃=80℃，
所以水吸收的热量为：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×80℃=3.36×105J．
答：此过程中水吸收的热量为3.36×105J．
（2）解:公式W=Pt

答：此过程中电流做功3.6×105J．
（3）
答：电磁炉的效率约为93.3%
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）在标准大气压下，水的沸点为100℃，知道水的比热容、质量和温度变化，可利用吸热公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量．（2）知道电磁炉的电功率和工作时间，可利用公式W=Pt计算电流做的功．（3）求出了水吸收的热量（有用能量）和消耗的总能量，利用效率公式求电磁炉的效率．
8、【答案】（1）解:由P= 可得，灯泡的电阻： RL= = =12Ω；
当S1、S2都断开时，L与R2串联，电流表测电路中的电流，
由I= 可得，电路中的总电阻：R= = =30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R2的阻值：
R2=R﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω；
答：小灯泡L的阻值为12Ω，定值电阻R2的阻值是18Ω；
（2）解:当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，
因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：
R′= = = Ω，
干路电流表的示数：
I′= = =1.1A；
答：S1、S2都闭合时，电流表的示数是1.1A；
（3）解:当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，
最大值P=UI′=6V×1.1A=6.6W．
答：当S1、S2都闭合时，电路消耗的电功率最大，最大为6.6W．
【考点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P= 求出灯泡的电阻；当S1、S2都断开时，L与R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R2的阻值；（2）当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出干路电流；（3）S1、S2都闭合时，L与R1并联，电路中的总电阻最小，根据P= 可知，电路消耗的总功率最大，根据P=UI求出最大值．
9、【答案】解：（1）能承受的最大压强P==1×107 Pa；
（2）电路中的电流I==0.0125A；
从图象上可以看出当压力为2000N时，对应的电阻为R=360Ω；
电阻R两端的电压UR=IR=0.0125A×360Ω=4.5V；
电源电压U=U0+UR=1.5V+4.5V=6V；
（3）不受打击力时电阻R′=600Ω；
不受打击力作用时的电流I1=A；
不受打击力作用时电压表的示数U0′=I1R0=A×120Ω=1V．
（4）当用3000N的力作用时，接入电路的电阻R=240Ω；电路电流I′=；
电路消耗的电能W=UIt=6V×A×10s=1J；功率P=UI=6V×​A=0.1W．
答：（1）该压力传感器能承受的最大压强有1×107 Pa；
（2）电源电压是6V；
（3）电压表的示数是1V；
（4）电路消耗的电能为1J，此时的功率为0.1W．
【考点】电功率的测量
【解析】【分析】（1）已知最大压力和接触面积，根据公式P=可求最大压强；
（2）电阻R与R0串联，电压表测量R0两端的电压；根据欧姆定律可求电路电流，再利用公式U=IR求出电阻R两端的电压；进一步求出电源电压；
（3）根据欧姆定律先求出不受打击力作用时电路电流；再利用公式U=IR求出R0两端的电压，也就是电压表的示数；
（4）根据欧姆定律先求出当用3000N的力作用时电路电流；再利用公式W=UIt求出电路消耗的电能，利用公式P=UI求出此时的功率．
10、【答案】解：（1）从电热水器的铭牌可知，电热水器的功率P=2000W，
电热水器的电阻R==24.2Ω．
答：电热水器的电阻为24.2Ω．
（2）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．
（3）由表I可知，温度为60℃时，热敏电阻的阻值R1=10Ω，此时串联电路总电阻R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω，
继电器线圈中的电流是I==0.3A．
答：继电器线圈中的电流是0.3A．
（4）将整箱水从30℃加热到60℃需要吸收热量Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃﹣30℃）=6.3×106J，
因不计热损失，故W=Q，
所以加热时间t=​=3150s．
答：将整箱水从30℃加热到60℃需要3150s．
【考点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）已知电热水器的额定电压和额定功率，根据公式R=可求电热水器的电阻．
（2）从表I中可以看出热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的规律．
（3）分析表I可以知道，当温度为60℃时热敏电阻的阻值，进而求出串联电路的总电阻，根据公式I=可求继电器线圈中的电流．
（4）根据公式Q=cm△t可求水升高到60℃时吸收的热量，不计热量损失，消耗的电能完全转化成内能，根据公式t=可求加热的时间．
11、【答案】【解答】解：
（1）因为ρ=，
所以水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣5m3=50kg，
水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×1℃=2.1×105J；
（2）因为P=，
所以热水器消耗的电能为W=Pt=2000W×1.9×60s=2.28×105J，
热水器的效率为η=×100%=×100%≈92.1%．
答：
（1）水温升高1℃吸收的热量为2.1×105J；
（2）热水器的效率为92.1%．
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：
（1）因为ρ=，
所以水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣5m3=50kg，
水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×1℃=2.1×105J；
（2）因为P=，
所以热水器消耗的电能为W=Pt=2000W×1.9×60s=2.28×105J，
热水器的效率为η=×100%=×100%≈92.1%．
答：
（1）水温升高1℃吸收的热量为2.1×105J；
（2）热水器的效率为92.1%．
【分析】（1）已知水的体积，可以得到质量；已知水的质量、比热容和升高的温度，利用公式Q=cm△t得到吸收的热量；
（2）已知热水器的额定功率和加热时间，可以得到消耗的电能；水吸收的热量与消耗的电能之比，就是热水器的效率．
12、【答案】解：由图甲可知：小灯泡与滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端．
（1）由P=得：R=
则小灯泡的电阻：RL==6Ω．
（2）由图乙可知，当电流为0.7A时，电压值为3V，
则小灯泡的实际功率：P实=U实I实=3V×0.7A=2.1W．
（3）当电压表示数为2V时，由图可知此时电路中的电流为0.5A，
则整个电路10s内消耗的电能：W=UIt=9V×0.5A×10s=45J．
答：（1）小灯泡正常发光时电阻为6Ω．
（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为2.1W．
（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是45J．
【考点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知小灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R=​即可求出小灯泡的电阻．
（2）从图乙中找出当电流为0.7A时对应的电压是多少，然后利用公式P=UI就可以算出小灯泡的电功率．
（3）从图乙中找出当电压为2V时对应的电流值，然后根据电功计算公式W=UIt就可以算出整个电路10s内消耗的电能．
13、【答案】解：（1）饮水机热水箱中水的体积：
V=1L=1dm3=10﹣3m3 ，
由ρ=可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×10﹣3m3=1kg，
水吸热的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）
=3.36×105J；
（2）因每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过1200r，
所以，电能表的转盘转过120r消耗的电能为：
W==0.1kW•h=3.6×105J，
则饮水机的热效率：
η=×100%=×100%≈93.3%；
（3）由P=可得，电阻R1的阻值：
R1==55Ω，
由W=t可得，饮水机加热时的实际电压：
U实=≈209.8V．
答（1）饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量为3.36×105J；
（2）饮水机在加热过程中的热效率为93.3%；
（3）饮水机加热时的实际电压为209.8C．
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）知道热水箱的容量，可利用公式m=ρV计算出水的质量，又知道水的比热容和温度变化，可利用热量公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）“1200r/kW•h”的意义为：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过1200r，从而可以计算出电能表的转盘转过120r消耗的电能，利用公式η=​×100%求出饮水机的热效率；
（3）知道饮水机的额定电压和加热时的额定功率，可利用公式R=求出电阻R1的阻值，再根据W=t求出饮水机加热时的实际电压．
14、【答案】解：①由题意可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电饭锅处于1档加热状态；开关S自动与a、b断开并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于2档加热状态，因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，1档加热时，R1消耗的电功率：P1=P加热1﹣P加热2=550W﹣110W=440W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P= 可得，R1、R2的阻值分别为：
R1= =110Ω，R2= =440Ω；
②当锅内混合物质温度达到102℃时，开始保压，
则混合物质温度升高到102℃时所吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.0×103J/（kg•℃）×2kg×（102℃﹣36℃）=5.28×105J，
因加热器产生的热量全部被混合物质吸收，
所以，由W=Q吸=Pt可得，从加热到保压的时间：
t′= = =960s=16min；
③由于电压力锅正常工作时间为20min，所以电压力锅最后2min处于保压状态，
则消耗的电能：W=P加热2t″=110W×2×60s=1.32×104J。
答：①R1、R2的阻值依次为110Ω、440Ω；②电压力锅加热16min后开始保压；③电压力锅最后2min内消耗的电能为1.32×104J。
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】①由题意可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电饭锅处于1档加热状态；开关S自动与a、b断开并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于2档加热；加热功率减去保压状态的功率即为R1消耗的电功率，根据并联电路的电压特点和P= 求出R1、R2的阻值；②当锅内混合物质温度达到102℃时开始保压，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出混合物质吸收的热量，加热器产生的热量全部被混合物质吸收，根据Q=W=Pt求出从加热到保压的时间；③先判断出电压力锅最后2min所处的加热状态，根据Q=Pt求出消耗的电能。
15、【答案】解：①在1个标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；
②由P= 可得，电热水壶在7min内所消耗的电能：
W=Pt′=1000W×7×60s=4.2×105J；
③要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，若电热水壶的热效率不变，则消耗的电能相同，
由P= 可得，电热水壶的电阻：
R= = =48.4Ω，
由W= t可得，实际电压为198V时需要的加热时间：
t″= = ≈519s。
答：①水吸收的热量是3.36×105J；②电热水壶在7min内所消耗的电能是4.2×105J；③由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热519s。
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】①知道水的质量、初温和末温（在1个标准大气压下水的沸点是100℃）以及比热容，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；②根据P= 求出电热水壶在7min内所消耗的电能；③要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，电热水壶的热效率不变时消耗的电能相同，根据P= 求出电热水壶的电阻，再根据W= t求出实际电压为198V时需要的加热时间。本题考查了吸热公式和电功公式、电功率公式的应用，要注意“要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，电热水壶的热效率不变时消耗的电能相同”。
16、【答案】①当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器被短路，只有电热丝工作，
由P= 得：
电热丝R1的电阻值：
R1= = =1210Ω；
②电热丝产生的热量：
Q放=W=Pt=40W×336s=13440J，
由题意得Q吸=Q放=13440J，
由Q吸=cm（t﹣t0）得：
水的质量m= = =0.04kg，
由ρ= 得：
水的体积：
V= = =4×10﹣5m3；
③当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，
电路中的电流：
I= = = A，
电热丝R1的电功率：
P1=I2R1=（ A）2×1210Ω≈17.8W；
24小时R1消耗的电能：
W=P1t=0.0178kW×24h≈0.4kW•h．
答：①电热丝R1的电阻值1210Ω；②加热仓中水的体积4×10﹣5m3；③电热丝R1的电功率是17.8W；24小时R1消耗的电能0.4kW•h．
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】①当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器被短路，只有电热丝工作，根据P= 求出其电阻值；②根据Q=W=Pt求出电热丝产生的热量，电热丝R1产生的热量全部被水吸收，在标准大气压下水的沸点为100℃，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水的质量，再根据ρ= 求出水的体积； ③当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，根据I= 求出电流，再根据P=I2R1求出电热丝R1的电功率；根据W=Pt求出消耗的电能．
此题主要考查的是学生对电功率、电能、热量、质量、欧姆定律计算公式的理解和掌握，注意公式的变形，综合性较强，有一定难度．
17、【答案】解：①由ρ= 得，水的质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg；
水升高到100℃吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；
②由P= 得，电热水壶在6min消耗的电能为：
W=Pt=1100W×6×60s=3.96×105J；
电热水壶的热效率为：
η= ×100%= ×100%≈84.8%．
③由P=UI= 得，电热水壶的电阻：
R= = =44Ω
当电压为198V时，实际功率为：
P′= = =891W．
答：①这壶水吸收的热量为3.36×105J；②电热水壶的热效率84.8%；③电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率为891W．
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】①由m=ρV计算出水的质量，根据Q=cm△t计算水吸收的热量；②根据W=Pt计算出电热水壶消耗的电能，由η= 计算出热效率；③根据R= 得出电热水壶的电阻，由P= 可计算得水壶的实际电功率．
本题是电热综合题目，主要考查了热量、电功及热效率的计算，解决此类题目，关键能够掌握相关的公式，搞清题目中的有用能量和总能量，正确计算出效率．
18、【答案】解：①根据P= 可知当U一定时，R最小，P最大，因此当S闭合时，R1短路，电路中电阻最小，此时功率最大，饮水机处于加热状态；
由P=可得I== =5A；
②因为当加热时只有R2工作，故R2= = =44Ω；
由P=可得，当饮水机处于保温状态时，R总= = =1100Ω
因为串联，故R1=R总﹣R2=1100Ω﹣44Ω=1056Ω；
③水吸收的热量为：
Q=
=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（97℃﹣