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浙教版九年级上册科学期末题型复习-电功率计算
题型一：多档位开关型
1.图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。
（1）自动取水时，将1.1kg水抽高0.5m灌入电热水壶中需要5s，电动机的机械效率为80%，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？（g取10N/kg）
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1=R2=100Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。求：
①开关S1断开、S2接b时，电热水壶处于　 　（填“高温”“中温”或“低温”）挡。
②电热水壶处于高温挡时的电功率　 　。
2．取暖器是人们常用的一种家电，如图所示为某取暖器的等效电路图，它是利用电流热效应工作的。已知该取暖器有高温挡和低温挡，R1、R2是完全相同的两个电阻。只闭合S，通过R2的电流是2A。
（1）R2电阻是多少？
（2）只闭合S，电路的功率是多少？
（3）高温挡正常工作100秒，整个电路消耗的电能是多少？
3．如图所示的电锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关(当锅体温度达到设定温度时，当锅体温度低于一定值时自动闭合)，R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0挡为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，温控开关S2的状态是　 　(选填”断开”或”闭合”)。
（2）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是　 。
（3）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ挡工作5分钟，求发热管消耗的电能。
4．为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图，已知电热丝的电阻为800Ω。
（1）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到　 　作用；
（2）已知该真空包装机在家庭电路中正常使用，已知电热丝的加热功率为32w，求滑动变阻器的阻值。
（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向　 　移动。
5．如图甲所示某种智能型电饭锅，有加热、保温、断电的功能。内部简化的电路如图乙所示，开关S可根据设定在“1”、“2”、“3”挡之间自动转换，某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。
（1）据图乙可知，温控开关S与触点　 　（选填“1”、“2”或“3”）接触时，电饭锅处于保温状态。
（2）电阻R2＝　 　Ω。
（3）此次煮饭产生的总热量如果用来烧水，其中80%热量被水吸收，则能将初温是20℃的多少质量的水烧开？（在一个标准大气压下，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），计算结果保留1位小数。）
6．一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压. 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合S2，咖啡机的工作状态处于　 　阶段。
（2）R1的阻值是多少欧？
（3）小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
7．如图甲是一款智能护眼仪产品，对眼部的按摩、热敷能缓解眼疲劳﹔拥有手机APP智控、42℃恒温热敷、新型的气囊按摩、USB充电、大容量电池等功能。图乙是护眼仪简化的工作原理图，机内电源电压恒为5V，S1为智能温控开关，在闭合开关S后即可自动接通，S2为多模式程序开关。其相关参数如图丙。
（1）手机APP智控功能相当于电路中的　 　。(元件名称）。
（2）电阻丝R的电阻是多少
（3）小科在使用时，通过手机APP程序选择一种按摩模式，护眼仪对眼部穴位进行气囊按摩。电机的工作规律如图丁所示，则10分钟内按摩电机消耗的电能为多少焦耳
8．电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能，某型号电压力锅的额定电压为220V，如图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R2是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触电a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。
（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值。
（2）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kW h，求R2的阻值。
（3）解：用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度？已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃)。
9．某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，图二为小明使用该电热器在正常工作30分内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）开关转至ac位置时，该电热器可实现　 　功能。
（2）分析计算加热时电路的电流及定值电阻R1的阻值为多少？
（3）使用该电热器30分钟内总共消耗多少电能？
10．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内电流的变化情况。完成下列问题：
（1）加热状态下，开关S1　 　(选填闭合"或“断开”)
（2）毛巾架加热10分钟共消耗多少电能
（3）图乙电路中定值电阻R1的阻值为多少欧
11．冬奥会颁奖广场上，鲜艳的五星红旗在解放军三军仪仗队的手中冉冉升起。因现场温度较低，仪仗队队员手戴特殊手套(如图甲)。经查阅资料得知，这是一种手戴式加热手套，需要与充电宝配套方能使用。该手套有高温、低温两个挡位，其简化电路图和部分参数如图乙、丙所示。求：
额定电压 5V 甲 乙
低温功率 10W
R2阻值 5Ω
（1）开关S1，S2均闭合，该手套处于　 　挡；
（2）求R1的阻值；
（3）高温档时手套的功率时多少
（4）若配套充电宝额定容量为30W·h(指在30W功率下能工作1h)。充电宝充满一次电，能配合手套在低温状态下使用多少小时 (不计能量损失)
12．小明从废弃的电热器上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22Ω，M、N为接线柱。
（1）电阻丝加热时，电能转化为　 　能；
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，则电源电压为　 　V；
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A，求R1的阻值。　 　
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5A；检测结束后，小明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。　
　
13．如图甲所示为某品牌智能炒菜机，其发热元件为两个电阻，R1=44Ω，R2=121Ω，额定电压为220V，该炒菜机工作时有高、中、低三个档位，其内部电热部分电路可以简化为如图乙所示。
（1）“智能炒菜机“在烹制食物时，主要利用了电流的　 　；
（2）若开关S1断开，开关S接a时，则“智能炒菜机“处于　 　（选填“高温档”、
“中温档”或“低温档”），求此时通过R1、R2的电流（保留两位小数）　 　 ；
（3）高温挡正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。
14．2023年的冬天特别寒冷，小舟同学家从网上购买了如图甲的一款踢角线取暖器，该类型的取暖器具有不占地，易收纳可调节等特点。以下是某品牌踢脚线地暖的相关信息。
（1）开关、均闭合时，取暖器为　 　（选填“高”或“低”）功率模式。
（2）取暖器中的阻值为多少？
（3）小舟同学家开了一整晚（10小时）的低功率模式，要花费多少度的电？
15．中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻丝，煮茶器技术参数如表所示。
型 号 DGD1506BQ
额定电压 220V
额定功率 保温时：20W
加热时：1100W
（1）闭合开关S1、S2，煮茶器处于　 　档（选填“加热”或“保温”）。
（2）电阻丝R1和R2的阻值的大小。
（3）当该煮茶器处于保温状态时，求正常工作20min产生的热量。
16．小明家有一台加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现关、低挡、高档之间的转换（低挡为小功率加热，高档为大功率加热）；
额定电压 220V
水箱容积 3L
低挡功率 110W
（1）若水箱加满水，用低挡功率加热，则当水吸收6.3×104J的热量时，水温从10℃可升高到多少℃？[水的比热容为：4.2×103J/（kg ℃）]
（2）求加湿器处于高档时的电功率是多少？
（3）如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？
17．某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图所示，电阻R1和R2是阻值但定的电热丝，单刀双掷开关S2，可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，其中低温挡的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。
（1）要使电路处于高温挡，S1应 　 　（闭合/断开），S2与 　 　连接。（a/b）
（2）1千瓦时的电能可供该座圈高温挡工作多少小时？
（3）该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少？
18．如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示。它在工作时，有三个阶段，
阶段1：高火加热煮沸药液，
阶段2：文火萃取使药液保持沸腾状态(用水从中药中浸取有效成分) ，
阶段3：小功率保温。
已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W ，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图3所示。
（1）分析电路可知：当Sa接1，同时Sb　 　。(选填“闭合”或“断开”)时，电路处于保温阶段。
（2）请从能量的角度解释文火萃取时温度保持在98℃的原因　 　。
（3）求R2的阻值。
（4）请计算电煎药壶正常工作时，经历一次高火加热和文火萃取电流做的功。
19．如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，R1，R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为220W-1100W。[果汁比热容取4.0×103J/(kg ℃)]求：
（1）加热电阻R2的阻值；
（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66欧时，加热器的功率；
（3）若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30℃，求加热器的效率。
20．图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡 　
频率 50Hz
（1）“低温”挡正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
题型二：极值计算
1．创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置，图甲为该监测装置的简化电路图，它是通过传感器R来进行检测的，R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源压为4V，定值电阻R0的阻值为15Ω，电压表的量程为0~3V。下列分析正确的是（　　）
A．电压表示数随粉尘浓度增大而减小
B．电路可测的最大粉尘度为25mg/m3
C．定值电阻R0的最大功率为0.6W
D．整个电路的最小总功率为0.8W
2．如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0-0.6A，电压表量程0-3V，滑动变阻器规格“50Ω1A”，小灯泡规格为“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，在电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　）
A．滑片向右滑动时，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电路的最大电功率是1.8W
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14-50Ω
D．电流表的示数变化范围是0.1-0.3A
（1题图） （2题图）
3．小科用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为”20Ω1A”，灯泡标有”2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　）
A．该电路的最大功率是2.7W
B．灯泡的最小功率是0.162W
C．电流表示数的变化范围是0~0.5A
D．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
4．如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压是16V
B．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30Ω
C．R1的阻值是20Ω
D．该电路的最大电功率为7.2W
（3题图） （4题图）
5．如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V“量程，灯泡上标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大
B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V
C．滑动变阻器允许调节的范围是24～60Ω
D．该电路的最大功率是10.8W
6．如图所示，一个标有“6伏3.6瓦”字样的小灯泡L和最大阻值为50欧的滑动变阻器Ｒ串联后接在电源电压U恒为6伏的电路中，设灯泡电阻不变，下列判断不正确的是（ ）
A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2瓦
B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6瓦
C．当滑片P滑至某个位置时，L和Ｒ的电功率相等
D．当滑片P由A滑向B的过程中，灯泡L的电功率一直是减小的
（5题图） （6题图）
7．如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P随电阻变化关系如图乙，根据图像信息，下列判断正确的是（　　）
A．电路中最小电流是0.3A
B．定值电阻R0的阻值是10Ω
C．R0消耗的最大电功率是0.4W
D．整个电路最大功率为12.5W
8．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．图线A是电阻R1的I-U关系图象
B．电源电压为14V
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．R1消耗的最大功率是16.2W
（7题图） （8题图）
9．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P由最右端移到最左端，得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是（　　）
A．电源电压为4V B．R1的阻值30Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值10Ω D．电路总功率最小值1.2W
10．如图所示，电源电压为10V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）。闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为0.5W；当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数为4V。下列说法正确的是（　　）
A．滑片P在a点时，R1消耗的电功率为1W
B．清片P在b点时，R1消耗的电功率为4W
C．滑片P在c点时，R2消耗的电功率为0.48W
D．滑片P在c点时，R1和R2消耗的功率之比为2：3
（9题图） （10题图）
11．如图所示的电路，电源电压为4.5V，小灯泡L上标有“3V1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R规格为“30Ω1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”。闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，电路的最大功率为　 　，滑动变阻器阻值变化范围为　 　。
12．如图所示的电路总电压不变。只闭合开关S3，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电路消耗总功率为10W，电流表的示数为I1；只断开开关S1，滑片P移至最右端时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U1；只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电压表示数为U2。若I1：I2=5：3，U1：U2=2：3。则上述三个状态中，电路消耗总功率的最小值是　 　W。
（11题图） （12题图）
13．如图甲电路，滑动变阻器铭牌上标有“？ 1 A”，电流表所用的量程为0~3 A，两个电压表的量程均为0~15 V。当只闭合开关S时，滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器的功率为P1，向左端逐渐调节滑片直至灯泡正常发光，此时滑动变阳器接人阻值为最大阻值的0.2倍，滑动变阻器的功率为P2，P1：P2=64：45，电流表与两电压表示数变化如图乙，则灯泡的额定功率为　 　W。闭合三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，电流表示数为0.9A。若任意闭合开关，保证电路中有电流且电路安全，则整个电路最大功率与最小功率的比为　 　。
14．如图甲所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端，他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U－I图像如图乙所示，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压为4.5 V，可求得小灯泡正常发光时的阻值为　 　Ω，额定功率为　 　W，变阻器最大阻值为　 　Ω，为使小灯泡两端电压不超过3 V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为　 　Ω。
15．如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0～3V，电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器R2的铭牌标有“20Ω 1A”字样。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡、R1的I－U图像如图乙，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。则：
（1）电源电压为　 　V，灯泡的额定功率为　 　W。
（2）只闭合S、S2，调节R1、R2的滑片，在保证电路安全的情况下，R2消耗的最大功率为　　W.
题型三：电功率综合计算
1．冬季，汽车后风窗玻璃(如图甲)上常会形成一层薄霜，导致驾驶员无法准确观察后方情况，为保障行车安全，后风窗玻璃可以安装加热除霜电路。图乙是小科设计的加热除霜电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接”手动”时，电磁铁A通电吸引衔铁，使触点D、E接触，受控电路中电热丝R2工作，对玻璃均匀加热。当S接”自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至45℃时，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。已知电路中U1=6V，U2=12V，R0=150Ω，R2=0.8Ω，R1为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大。电热丝R2所产生的热量能完全被玻璃吸收(R1产生的热量不计)，玻璃质量为9kg，玻璃比热容为0.8×103J/(kg·℃)。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。
（1）开关S接”手动”。
①电磁铁A通电时具有磁性，A的上端是 ▲ 极。
②将玻璃从-5℃加热至45℃，玻璃吸收的热量和需要加热的时间分别为多少？
（2）开关S接”自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了0.03W，则15℃时热敏电阻R1的阻值为多少？
（3）汽车后风窗玻璃上的电热丝R2是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成的，如图丙所示。在电压U2不变的情况下，为增大电热丝R2的加热功率，请从银浆线的粗细、条数等方面，提出一种改进措施：　 　。
2．下表是小冬家所在小区新建充电桩铭牌上的部分参数，充电桩把交流电转换为直流电给汽车充电。
xxx落地式充电桩
额定输入电压：220V交流 额定输出电压：500V直流
额定输入电流：100A交流 额定输出电流：40A直流
防护等级：IP54 使用环境：室外
（1）求充电桩的额定输出功率以及充电桩进行交流、直流转换的效率(效率的计算结果保留至0.01%)。
（2）小冬家汽车的电池能量为80kW·h，从完全没电到充电至70%的电量，在额定状态下需要多长时间？
（3）①为了安全，充电插头和插座间压力(压敏电阻R，所受压力)大于等于F0时，充电电路才能接通。其原理如图甲所示：电磁继电器线圈中电流I≥50mA时，衔铁被吸下，充电电路接通。电阻箱接入电路的电阻R=90Ω，图乙是压敏电阻阻值随压力变化的关系图像，若控制电路的电池电压为5V，则F0为多大？
②控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低。为保持压力为F0时充电电路能接通，应该怎样调节电阻箱接入电路的电阻？
3．恒温水壶（如图甲）具有煮沸和保持恒温（温度维持在一个稳定值）两个功能，其恒温功能给有需求的人群带来了便利。某项目小组对照评价量表设计了如图乙电路，计划获得一款恒温温度可调范围为35℃-90℃之间的恒温水壶电路模型。
【评价量表】（部分)
指标 优秀 合格 待改进
功能 同时具有煮沸和恒温功
能，能自动开启恒温 同时具有煮沸和恒温功
能，不能自动开启恒温 只有煮沸或者恒温功能
的一种
温度保持 能调节恒温的设定温度，
且范围符合要求 能调节恒温的设定温度，
范围不完全符合 能恒温，但设定温度不可
调节，或不能恒温
【电路简介】
S1、S2是底座开关（当水壶放在底座上，开关始终处于闭合状态)；S3是一个自动开关，设置煮沸模式时自动闭合，当水的温度达到沸点温度时会自动断开，且不再闭合；R3、R4是两根电热丝，R3=44欧，R4=2420欧，U2=220V；R1、R2是两个不同类型的热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图丙；La和Lb是两个完全相同的电磁铁。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)
【评价与改进】
（1）该电路对应的恒温保温功率=　 　瓦。
（2）从“功能”指标看，该设计是否达到优秀等级，请分析说明。　 　。
（3）“温度保持”指标目前为“待改进”水平，能否将其调整为优秀等级，若能，请写出改进方法；若不能，请说明理由。　 　。
4．冬天气温较低，汽车后挡风玻珌上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示。它由控制电路和受控电路组成，R0为定值电阻，R1、R2设置在后挡风玻璃内，其中R1为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，R2为加热电阻，阻值为0.8欧，电源电压U1=12V，U2=16V。开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40℃工作电路会自动断开。
（1）根据电路判断，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而　 　。用久后，电源电压减小，当受控电路自动断开时玻璃温度比设定值　 　(选填“高”或“低”)。
（2）将玻璃从0℃加热至40℃，所需的时间是多少 (玻璃质量10kg，玻璃比热容为0.8×103J/ (kg℃)，不计热量损耗)
（3）不计电磁铁线圈电阻，当线圈中的电流减小到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250欧，闭合开关，玻璃的温度为10℃和40℃时，控制电路的电功率相差0.02W，则10℃时热敏电阻R1的阻值为多少
5．音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
（1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流。
（2）请计算0~30s内红灯和绿灯消耗的总电能。
（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB，定值电阻R=2欧，D为特殊电子元件。当UAB<6 V时，D两端的电压UD=UAB；当UAB≥6 V时，Up恒为6 V不变；当通过R的电流满足I≥2A时，电路启动喷水，此时UAB至少为多少伏 该电路工作10min，其中喷水时间有多少秒
6．小温参加学校项目化学习挑战赛——设计制作 “恒温热水壶”。
项目要求：①防干烧，即壶内无水，不能加热；
②壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温；
③恒温的温度可以手动调节。
项目设计：如图所示为小温设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量：热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，开关S会自动断开，且不会自动闭合，水温下降至设定温度，电路进入恒温状态。衔铁下方的弹簧质量不计，开关S闭合时，无弹力：当开关S断开后，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。
项目疑难：
（1）无水时，图中R1　 　R2+R3(填“>”、“<"或“=")．
（2）开关S应接在图中的　 　 处(填“A"、“B”、“C"或“D")
（3）若R2=48.4Ω，900s内电热丝工作P-t图如下所示。(后300s电流通断时间比为1：5)，则这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。
（4）若要把恒温的温度从60℃降到45℃，应如何调节：　 　(写出一点即可)
7．在献爱心活动中，小明为敬老院老人设计了一款智能电热坐垫，能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图甲，是安装在坐垫内的热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示。
热敏电阻的阻值与温度的关系
温度/ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65
阻值/欧 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85
闭合开关，电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁和同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁和、恢复原位，又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换，使其温度维持在一定范围。
（1）分析表中数据，当温度升高时，热敏电阻R，的阻值 　。（选填“变大”或“变小”）
（2）图甲中和的阻值均为1210欧。在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟，则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少焦？
（3）小明想在控制电路中增加一个力敏电阻，以实现两个功能：
①1000牛压力以下，坐垫最高温度不超过；
②人离开后，坐垫始终低功率工作。
现有三种力敏电阻，其阻值随压力变化如图乙所示。写出你选择的力敏电阻以及在控制电路中的连接方式，并写出500牛压力下坐垫的最高温度值：　 　。（线圈阻值忽略不计）
8．一些大型商场内常会安装观光电梯，其简图及部分数据如图甲所示。电梯满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢。已知商场营业时间为10：00-22：00，该时间段内电梯一直处于通电状态。为了安全，电梯设置了超载报警装置，其简图如图乙。控制电路电压12V，
当电流大于0.2A时，衔铁吸合，电铃响电梯自动报警。压力传感器的电阻与所受压力F的关系如图丙，忽略电磁继电器、导线等的电阻。
（1）自动报警装置中的电磁铁右端为　 　极。
（2）某次达到最大载重时，电梯自动报警，求此时R0的阻值。
（3）营业期间该电梯平均有五分之三的时间处于待机状态，其他时间以额定功率运行，求一天中的耗电量。
9．综合实践活动中，同学们设计了-款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab 为长10 cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端。电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虛线框内接线柱“1”应与　 　(选填 “2”或“3”)连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？
（4）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R0的阻值应不小于　 　Ω。
10．小宁为了设计了一个电子量角器（如图甲所示），把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为能够绕圆心转动的金属滑片（OP的阻值忽略不计），P与AB接触良好，OA与OP的夹角为θ，电阻丝AB的阻值为25Ω。将制作好的电子量角器接入电路，如图乙所示，电源电压U＝6V不变，R0＝25Ω，电压表量程为0﹣3V。转动滑片OP，电压表的示数随之改变，将角度标在电压表的刻度盘的对应刻度线上。
（1）当转动OP使角θ为180°时，电压表的示数为 　 　V；
（2）能否去掉电路中的R0，请判断并说明理由 　 　；
（3）求当θ为36°时R0的电功率；
（4）小宁发现改造后的刻度盘不均匀，请你在图丙的基础上帮他重新设计电路，使得角度在电压表的刻度盘上能分布均匀。
11．如图是一个给冷水加热后向外供应热水的实验装置图．为了在同时开放进水管和出水管时，保证水箱内的贮水量及出水管流出的水温度恒定，在箱内安装了两根阻值分别为R 1 、R 2 的电热丝来进行加热．当滑动变阻器的滑片P位于中点处，且3与1相连时，装置能正常供应某一恒定温度的热水，此时电压表的示数为U 1 ，电热丝发热的总功率为P；当滑动变阻器的滑片P位于距右端1/3处，且3与4相连时，装置能正常供应另一恒定温度的热水，此时电压表的示数为U 2 ，电热丝发热的总功率为P'，滑动变阻器的功率为20W．已知U1：U 2=2：1，P：P'=16：15。
求：
（1）电热丝的阻值R 1 ：R 2 ；
（2）若将1与3相连，同时4与2相连，滑动变阻器的滑片P位于最右端来完成供热，电热丝产生2.88×10 6J的热量，则需要加热多长时间？（忽略热量损失）
12．小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图甲所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成，在低水位时，铜片E位于固定支架上；当水位上升到距池底的高度为H时，铜片E刚好与C、D接触，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强度随着其两端电压的增大而增大。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）请结合图甲说明当E与C、D接触时，蜂鸣器R发出忽强忽弱报警音的工作原理 　 　；
（2）在衔铁被释放和吸下过程中，蜂鸣器R两端电压随时间变化如图乙所示；在未解除报警的情况下，求开始报警后10s内电路所消耗的电能？（写出计算过程）
（3）要使刚开始报警时水面距池底的高度H增大，提出一条改进措施 　 　。
13．某科技小组设计了一台能快速测量液体密度的仪器，其电路设计如图甲。电源电压为6伏，R为压敏电阻，R’为与M筒等高、长度16厘米的均匀电阻丝，阻值为15欧；压敏电阻放置于M筒下，其阻值随压力变化如图乙。测量时，将待测液体倒入底面积为5厘米2的M筒内，液面上薄板通过支架带动R’滑片P，使其移至与液面相平处，处理电流表和电压表示数，可得到液体密度大小。（筒、薄板、支架质量均忽略不计，水密度=1克/厘米3)
（1）装置的能耗是考查装置优劣性的标准之一。若往M筒中倒入40厘米3的水，
①此时电流表示数为　 　。
②计算此时电路消耗的总功率　 　。
（2）为了方便根据电流表示数Ⅰ和电压表示数U直接得出液体密度，请根据上述信息，用Ⅰ和U表示液体密度=　 　千克/米3。
14．如图为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝片的阻值可设定所需水温。取水时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中（如表）。7秒后，电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100℃，此时，K1、K2打开，即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃，电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为16.8欧。
设定水温/℃ 40 55 70 85 100
煮水箱中水的体积/毫升 10 20 30 40 50
冷水箱中水的体积/毫升 40 30 20 10 0
（1）即热饮水机是利用什么原理使水温升高的。
（2）若加热过程中的能量转化效率为90%，设定取水温度为40℃，则需调节电热丝R1的阻值为多少欧？（c水＝4.2×103J/（kg ℃））
（3）为了方便取水，小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度，结果如图所示。若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请在图乙中用箭头重新标定取水温度为85℃的大致位置并简要说明理由？
15．空气能热水器具有高效节能的特点，图甲为其工作流程：氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量；压缩机消耗电能转化为氟介质的内能，转化率为90%，最终氟介质在冷凝器中给冷水释放热量。某种型号“空气能热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数如表，其中，“热水产出率”是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数。
额定电压（V） 220
出水温度（℃） 50
额定功率（kW） 1
热水产出率（L/h） 100
环境温度范围（℃） ﹣10～50
求：
（1）该空气能热水器正常工作1h可产出多少质量的热水？这段时间内水吸收的热量为多少？其能效比为多少？（已知：c水＝4.2×103J/（kg ℃），“能效比”是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比。）
（2）图乙是某兴趣小组设计的热水温度监测模拟电路，其中D为温度传感器，通过温度计t（实质是一个量程为0～0.6A的电流表）读出温度的大小，若电源电压为9V，定值电阻R0的阻值为10Ω，温度传感器D的电阻的倒数 与温度t的关系如图丙所示。当温度计的示数为20℃时，电路中的电流为多大？该温度计能测量的最高温度为多少？
答案解析部分
题型一：
1．（1）W=Gh=mgh=1.1kg×10N/kg×0.5m=5.5J
W 电能=W/η=5.5J/80%=6.875J
P电=W电能/t=6.875J/5s=1.375W ；
（2）低温；968W
2．（1）解：只闭合S时，R2连入电路
R2==110Ω
（2）解：只闭合S，电路的功率
Ρ=UI=220V×2A=440W
（3）解：由Ρ=可知，电路总电阻较小，即S、S1都闭合时，取暖器处于高温挡
高温挡正常工作100秒，整个电路消耗的电能
W=2W2=2×t=2××100s=8.8×104J
3．（1）闭合
（2）bc
（3）1.5×105J
4．（1）大气压
（2）根据乙图可知，变阻器与电热丝串联。
根据P=I2R得到：32W=I2×800Ω，解得：I=0.2A；
那么总电阻为：；
则变阻器接入的阻值为：R变=R总-R=1100Ω-800Ω=300Ω；
（3）左
5．（1）2
（2）423.5
（3）解：加热Q1＝P加热t＝800W×10×60s＝4.8×105J；
保温Q2＝P保温t＝100W×10×60s＝6×104J；
总热量：Q总＝4.8×105J+6×104J＝5.4×105J，
由η＝ 得Q吸＝ηQ总＝80%×5.4×105J＝4.32×105J
由Q吸＝cmΔt可得，水的质量：
m＝
6．（1）保温
（2）R1= =40Ω
（3）W总=P磨t磨+P热t热=110W×0.5×60s+ 1210W×3×60s=2.211×105J
7．（1）开关
（2）R= =5Ω
（3）W=Pt =4.0w× (9× +1)×60s=1680J
8．（1）由题可知L发绿光时通过它的电流是40mA，它两端的电压为2V，
根据电路图可得：L与R0串联在220V的电路中，
U0=U总-UL=220V-2V=218V.
R0=U0/I0=218V/0.04A=5450 Ω
（2）解：保压时，S与a、b断开，与c接通，此时电路R2所在支路与R0所在支路有电流通过。
此时加热器只有R2工作。
所以P=W/t=0.2kW·h/1h=0.2KW=200W
R2=U2/P=(220V)2/200W=242 Ω
（3）解：电压力锅工作时，电能转化成了内能。加热过程中R1R2都在工作
W=P1t1+p2t2=800W×35×60S+200W×35×60S=2.1×106J
m=1.0×103Kg/m3×5×10-3m3=5Kg
△ t=Q/Cm=2.1×106J×90%/ 4.2×103J/（kg ℃) ×5kg=90 ℃
t末=90 ℃ +20 ℃ =110 ℃ >105 ℃
所以最终的水温为105 ℃
9．（1）保温
（2）解：根据P=UI得：
加热时的电流：
加热时总电阻R总的阻值
电阻R2的阻值： R1=R总-R2=605欧-55欧=550欧
（3）解：加热时消耗的电能：
W1=P1t1=880瓦×600秒=5.28× 105焦
保温时消耗的电能：
W2=P2t2=80瓦×1200秒=9.6×104焦
消耗的总电能： W= W1+ W2=5.28×105焦+9.6×104焦=6.24×105焦
答：暖风机消耗的电能是1.2×105焦。
10．（1）闭合
（2）W=UIt=220V×2A×(10×60)S=2.64×105J
（3）从丙中可知，加热的功率是440W，保温的功率是80W；
加热时只有R0工作，所以R0===110Ω；
保温时，Ro和R1都工作，所以（R1+R0）===550Ω；
所以R1=550Ω-110Ω=440Ω；
11．（1）高
（2）当其处于高温档时，R1和R2同时工作；当其处于低温当时，只有R1工作，
（3）两开关均闭合时，
（4）
12．（1）内
（2）22
（3）22Ω
（4）3300W
13．（1）热效应
（2）低温档；
（3）
P=P1+P2=1500w
14．（1）高
（2）开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，此时功率为2200W；
则R1的阻值：；
开关S1闭合，S2断开，两电阻串联接入电路，此时功率为1000W，
此时的总电阻：，
那么R2的阻值：R2=R总-R1=48.4Ω-22Ω=26.4Ω；
（3）一整晚（10小时）的低功率模式消耗的电能：W=Pt=1000×10-3kW×10h=10kW h。
15．（1）加热
（2）电阻丝R1的阻值为44Ω，电阻丝R2的阻值为2376Ω
（3）该煮茶器处于保温状态时，正常工作20min产生的热量：W=Pt=20W×20×60s=24000J。
16．（1）水箱加满水时水的体积：
V＝3L＝3dm3＝3×10﹣3m3，
由ρ＝ 可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg，
当水吸收6.3×104J的热量时，由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水的末温：
（2）由电路图可知，旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，
由 可得，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加湿器处于低挡，
此时电路的总电阻：
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R2＝3R1，
所以，R＝R1+R2＝R1+3R1＝440Ω，
解得：R1＝110Ω，R2＝3R1＝330Ω；
当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，功率最小，加湿器处于高挡，
则加湿器处于高挡时的电功率：
（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，
由P＝ 可得，加湿器工作30分钟消耗的电能：
W＝P高t高+P低t低＝440W×10×60s+110W×20×60s＝3.96×105J
17．（1）闭合；a
（2）根据P＝可知，该座圈处于低温挡时，电路的总电阻：
R串＝＝2420Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：
R2＝R串﹣R1＝2420Ω﹣1210Ω＝1210Ω，
高温挡的功率P高=＝80W，
1千瓦时的电能可供该座圈高温挡工作的时间t＝＝12.5h
（3）该座圈处于中温挡工作时的电功率：
P中＝＝40W
18．（1）断开
（2）药液吸收的热量等于释放的热量
（3）当Sa接2，同时Sb断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，此时处于文火萃取状态；
由可得：R2===484Ω；
（4）由图3读出电煎药壶正常工作时，经历一次高火加热和文火萃取所用的时间分别为：t1=14min=840s，t2=36min-14min=22min=1320s；
则经历一次高火加热和文火萃取电流做的功为：W=W1+W2=Pt1+Pt2=500W×840s+100W×1320s=5.52×105J。
19．（1）由于果汁加热器的最大功率是1100W，加热器最大功率时，滑片在最右端，只有加热电阻R2接入电路，根据知加热电阻R2的阻值为︰
R2=
（2）当滑动变阻器R的阻值调到66Ω时，加热器的功率为：
（3）加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，消耗的电能为：
W最大=P最大t=1100wx2×60s=1.32×103J，
果汁的温度升高30℃吸收的热量为：
Q吸=cm△t=4.0×103J / ( kg·℃ ) ×1kg×30℃=1.2×105J，
加热器的效率为：
20．（1）解：闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，由 可求“低温”挡正常工作时的电阻是：
R1＝ ＝ ＝88Ω；
答：“低温”挡正常工作时的电阻是88Ω；
（2）解：闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”挡，高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，
P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W，
根据P＝UI可得高温挡时正常工作的电流：
I＝ ＝ ＝7.5A，
答：“高温”挡正常工作时的总电流是7.5A；
（3）解：电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量：
W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J；
空气吸收的热量：
Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J；
由Q吸＝cmΔt可得，房间的空气温度升高：
Δt＝ ＝ ＝15℃。
答：可使此房间的空气温度升高15℃。
题型二：
1．C 2．C 3．B 4．C 5．C
6．A 7．B 8．D 9．D 10．C
11．2.25W；3-30Ω
12．3.6
13．3；6：1
14．12.5；0.5；40；6.8
15．（1）4.5；0.75
（2）1.8
题型三：
1．（1）解：①N；
②玻璃吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=0.8×103J/(kg·℃)×9kg×[45℃-(-5℃)]=3.6×105J
W=Q吸=3.6×105J
由W=得，加热时间t==2000s
（2）解：温度为45℃时，控制电路功率P1=U1I1=6V×0.02A=0.12W
15℃时，控制电路功率P2=P1+△P=0.12W+0.03W=0.15W
15℃时R总==240Ω
R1=R总-R0=240Ω-150Ω=90Ω
（3）其他条件不变时增加银浆线的条数
2．（1）解：充电桩的额定输入功率P'=U'I'=220V×100A=22000W
充电桩的额定输出功率P=UI=500V×40A=20000W
充电桩进行交流、直流转换的效率η==90.91%.
（2）解：电池达到70%的电量为W=80kW·h×70%=56kW·h
充电桩的额定输出功率P=20000W=20kW
额定状态下需要时间t1==2.8h
（3）解：①控制电路的电池电压为5V，电磁继电器线圈中电流I控=50mA时
电路的电阻R总==100Ω
压敏电阻的阻值R0=R总-R=100Ω-90Ω=10Ω
由于I控≥50mA时充电电路才接通，由欧姆定律及图乙可知，当压敏电阻所受压力大于等于6N时，充电电路接通，故F0为6N
②应减小电阻箱接入电路的电阻。
3．（1）20
（2）当水壶与底座接触，S1、S2闭合；设置煮沸模式时，S3闭合，且此时水温低于90℃，R2小于R1，流过Lb的电流大于La，衔铁动触点与静触点连接，R3、R4并联工作，实现煮沸功能；待水温达到90℃后，动触点与静触点断开，水温到达沸点温度后，S3断开，且不会再闭合，加热结束；随着水温下降，当水温低于90℃时，Lb磁性强于La，动触点与静触点又闭合，R4工作使水温升高，依此往复，水温稳定在90℃
（3）能改进，在R2旁串联一个阻值大小合适的滑动变阻器R5，调节变阻器接入的电阻使R5+R2=R1的范围在保持35℃-90℃之间。 能改进，在R1旁并联一个阻值大小合适的滑动变阻器R5，调节变阻器接入的电阻使R5与R1并联的阻值=R2的范围在保持35℃-90℃之间。
4．（1）增大；低
（2）Q吸=cm△t=0.8×103J/(kg·℃)×10kg×40℃=3.2×105J，W=Q吸=3.2×105J，P= = =320W，t= =1000s
答：将玻璃从0℃加热至40℃，所需的时间是1000s
（3）当玻璃温度为40℃时，P1=U1×I=12V×0.025A=0.3W，当玻璃温度为10℃时，P2=P1+0.02W=0.32W，R总= = =450Ω，R1=450Ω-250Ω=200Ω
答：10℃时热敏电阻R1的阻值为200Ω
5．（1）解：由图甲可知，第28s时红灯的功率是200W，红灯两端的电压为100V，则此时通过红灯的电流为
I红= =2 A
答：此时通过红灯的电流为2 A
（2）解：如图甲所示，根据W=Pt可知，要计算0~30 s内红灯和绿灯消耗的总电能，即总电能大小为Pt图像与横坐标轴围成的面积大小。则0~30s内红灯消耗的电能为
W红=P红't红 = ×20 s×200 W+200 W×(30 s-25 s)=3 000 J
则0~30s内绿灯消耗的电能为
W绿=P t绿= ×20 s×200 W+200 W×(30s-25 s)=3 000J
则0~30s内红灯和绿灯消耗的总电能为
W=W红 +W绿=3000 J+3 000 J=6 000 J
答：0~30s内红灯和绿灯消耗的总电能为6000J
（3）解：当Uμ≥6 V时，U0恒为6 V不变，当通过R的电流满足I≥2 A时，电路启动喷水，根据I= 可知，喷水时R两端的电压至少为
UR=IR=2 A×2 Ω=4 V
这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压为
UAB=U0+UR=6 V+4 V=10 V
由图丙可知，0~3 s内AB两端的电压均匀增加，3s时到达15 V，则2 s时对应的电压为10V，即这个周期内的2~4 s内，Um≥10 V，则在一个周期(6 s)内有三分之一的时间在喷水，即一个周期内喷水的时间为2s，
10 min=600s，相当于100个周期，则喷水时间为100×2s=200s。
答：电路启动喷水时，U至少为10V，该电路工作10min．其中喷水时间有200s
6．（1）>
（2）B
（3）P= = =1000W
W=Pt=1000w×300s=3×105J
（4）变阻器R1阻值变小，U1变大
7．（1）减小
（2）解：工作电路处于低功率状态时， 和 串联
欧
焦
工作电路处于高功率状态时， 和 并联
焦
消耗的总电能为 焦
答：测试中电热丝消耗的总电能为 焦。
（3）选用 与 并联，500牛压力下坐垫的最高温度值为
8．（1）S
（2）根据铭牌可知，当最大载重时电梯受到的压力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N；
根据图像可知，压力传感器此时的电阻为40Ω；
此时的总电阻为：；
则R0的阻值：R0=R总-R=60Ω-40Ω=20Ω。
（3）根据题意可知，电梯的待机时间为：t=，则工作时间t'=12h-7.2h=4.8h；
那么待机消耗的电能：W=Pt=1kW×7.2h=7.2kW·h；
工作消耗的电能：W'=P't'=25kW×2.8h=120kW·h；
则一天消耗的电能：W总=W+W'=7.2kW·h+120kW·h=127.2kW·h。
9．（1）3
（2）弹簧处于原长状态时，滑动变阻器最大阻值连入电路，
电路中的电流
消耗的功率为
（3）电路中的电流最大是0.6A，
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时滑动变阻器未接入电路的长度为
由图乙可知此时的拉力为400N
（4）9
10．（1）3
（2）不能，R0串联接入电路，起保护电路的作用
（3）当被测量角度为36°时，电子量角器的电阻为：RAP＝ ×25Ω＝5Ω，
此时通过电路的电流： ，
R0的电功率：P＝I′2R0＝（0.2A）2×25Ω＝1W
（4）
11．（1）当滑动变阻器的滑片P位于中点处，且3与1相连时，如图1所示；
当滑动变阻器的滑片P位于右端，且3与4相连时，如图2所示；
将1与3相连，同时4与2相连，滑动变阻器的滑片P位于最右端时，如图3所示；
由图可得：；
解得：，
；
解得：即R2=1.5R1；
R1：R2=2：3
（2）由图1，图2可得：
R=1.5R1=R2
由图2可知R1：R2：R=2：3：1
PR1：PR2：PR=2：3：1
PR=20W
P总2=PR1+PR2+PR=40W+60W+20W=120W
由图3可知：
R=1.5R1
=3R1+1.5R1+ R1=3R1
由图2、3可得，
∴P总3=600W
由图可知
12．（1）当E与C、D接触时，电路接通，蜂鸣器R报警，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来，衔铁与B点接触，电磁铁和R0被短路，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，蜂鸣器R报警声音变强，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉起，衔铁与A点接触，蜂鸣器R报警声音变弱
（2）衔铁与B点接触时，电路为蜂鸣器的简单电路，此时通过电路的电流：，
电路的电功率：P=UI=6V×A=4W，
衔铁与A点接触时，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
此时通过电路的电流：，
此时电路的电功率：P′=UI′=6V×0.5A=3W，
由图可知一个周期为2s，一个周期内tA=0.5s，tB=1.5s，
那么完成一个周期消耗的电能：W=PtB+P′tA=3W×0.5s+4W×1.5s=7.5J，
开始报警后10s内电路所消耗的电能：W′=×W=5×7.5J=37.5J；
（3）增大木块的重力
13．（1）1A；8.4W
（2）
14．（1）即热饮水机是根据电流的热效应工作的
（2）设定取水温度为40℃，进入煮水箱中水的质量为：m1＝ρ水V1＝1g/cm3×10cm3＝10g＝0.01kg，
水吸收的热量为：Q吸＝c水m1Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.01kg×（100℃﹣25℃）＝3150J，
由η＝ 可知，消耗的电能为：W1＝ ＝3500J，
由W＝ 可知，此时电路中的总电阻为：R总1＝ ＝96.8Ω，
此时需调节电热丝R1的阻值为：R1＝R总1﹣R2＝96.8Ω﹣16.8Ω＝80Ω
（3）取水25mL，温度为85℃时，进入煮箱中水的体积为：V2＝ ×40mL＝20mL；
由表格中数据可知，取水温度为55℃，进入煮水箱中水的体积为20mL，故供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中取水温度为85℃的大致位置标记应在55℃，如图所示（箭头处）：
15．（1）热水产出率100L/h表示1h能产出100L的热水，水的体积：V＝100L＝100dm3＝0.1m3，
由ρ＝ 可知，所产出热水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.1m3＝100kg；
该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃，
这段时间水吸收的热量：Q＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×107J；
由P＝ 可知1h空气能热水器消耗电能：
W＝Pt＝1kW×1h＝1kW h＝3.6×106J，
能效比为：
＝3.5
（2）当温度计的示数为20℃时，由图像知，温度传感器D电阻的倒数 ＝0.05Ω﹣1，所以温度传感器D的电阻：R＝ ＝20Ω，
温度传感器和定值电阻R0是串联的，电路总电阻为：R总＝R+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω，
电路电流为：
I＝ ＝0.3A；
电流表量程为0～0.6A，电路最大电流是0.6A，电路最小电阻是：
R'总＝ ＝15Ω，
温度传感器和定值电阻R0是串联的，
所以，温度传感器的最小电阻为：R'＝R'总﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
温度传感器D电阻的倒数的最大值为：
＝0.2Ω﹣1，
由图像知， ，
解得，温度计所能测量的最高温度为：t＝80℃
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