1、第十八章 电功率单元提升检测卷（满分120分，时间90分钟）一、选择题（每题3分，共27分）1.灯泡L1和L2串联在电路中，L1的电阻比L2大，在相等的时间里，电流做的（ ）。A、L1灯做的功多；B、L2灯做的功多；C、两灯一样多；D、无法确定【解析】串联电路中各处电流都相等，又已知L1的电阻比L2大，可根据P=I2R判断出功率大小，再根据W=Pt，判断电流通过电灯泡做功的多少。因为灯泡L1和L2串联在电路中，通过两灯的电流大小相等，又因为L1的电阻比L2大，根据P=I2R可知，L1的功率比L2大，根据W=Pt可知，在相等的时间里，电流通过电灯泡L1做功多。故选A。2.标有“2400、40W”
2、和“2400、20W”的两个定值电阻，串联起来接在220V的电路上，则它们在相同的时间内产生的热量之比为( )。A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.1:4【解析】两定值电阻串联时通过它们的电流相等，根据Q=I2Rt求出它们在相同的时间内产生的热量之比。解答：因为串联电路中各处的电流相等，所以根据Q=I2Rt可得，它们在相同的时间内产生的热量之比：。故选C。3.日常生活中，下列估测不符合事实的是（ ）。A一只“220V、60W”的白炽灯工作10h消耗电能约0.6kWh；B手机待机的电流为0.15A；C家用电饭煲的电功率约为900W；D照明电路的电压是220V【解析】根据自己对生活中一些常见物
3、理量数据的了解和运用物理知识进行分析，即可解答本题。A：60W电灯10h耗能W=Pt=0.06kW10h=0.6kWh，故A符合事实。B：手机待机时的工作电流一般是0.01A，故B不符合事实。C：家用电饭煲功率约为P=1kW，因900W=0.9kW，故C符合事实。D：家庭照明电路电压是220V，故D符合事实。【答案】B。【考点】电功的计算、电流的大小、电压、电功率。4.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2，线圈中通过的电流为10A。这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ ）。AW=3800J、Q=200J；BW=3800J、Q=3800J；CW=7200
4、J、Q=200J；DW=7200J，Q=3800J【解析】已知电压、电流与通电时间，由W=UIt可以求出电动机消耗的电能，由焦耳定律可以求出其产生的热量。解：电动机消耗的电能：W=UIt=380V10A1s=3800J；产生的热量Q=I2Rt=（10A）221s=200J。【答案】A。【考点】焦耳定律、电功的计算。5.王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）。A此电能表转盘每小时转过2500转；B电能表是测量电路中用电器功率的仪器；C此电能表所在电路的最大电功率为220
5、0KW；D电风扇的实际功率是100W【解析】A2500r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能，转盘转2500圈，故A错误。B、电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器，故B错误。C、此电能表所在电路的最大电功率P=UI=220V20A=4400W，故C错误。D因2500r/kWh表示每转2500圈消耗1度电的电能，表盘每转1圈，电路中消耗kWh的电能，所以，电能表转盘转了5圈消耗的电能：，电风扇的实际功率：，故D正确。【答案】D。【考点】电能的计算、电能表的使用。6.对于右图中电能表的各种数据，下列说法不正确的是（ ）。A此电能表适用于电流方向1秒钟改变100次的交流电路；B同时使用的用电
6、器总功率不能超过2200W；C仅将一只灯泡单独接入家庭电路，10分钟后电能表的转盘转25转，此灯泡的功率为30W；D若将甲灯“PZ220-15”和乙灯“PZ220-40”串联接入家庭电路，则甲灯更亮一些【解析】（1）交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率；（2）已知电能表的额定电压和标定电流，根据公式P=UI可求电路的最大功率；（3）已知每消耗1kWh的电能，电能表转盘转动2500R，可求转25转消耗的电能，根据公式求出此灯泡的功率；（4）首先根据每个灯的额定电压和额定功率求出各自的电阻大小，因为两灯串联在电路中，电流相等，可以根据P=I2R比较出实际功
7、率的大小即可得出结论。A：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A正确。B：同时使用的用电器总功率P=UI=220V10A=2200W，故B正确。C：电表的转盘在10分钟内消耗的电能，该灯泡的电功率；故C错误。D：灯泡甲的电阻为：，灯泡L乙的电阻为：，所以R1R2；因为两灯串联中电路中，电流相等，根据P=I2R可知，实际功率与电阻成正比，所以P实甲P实乙，即L甲消耗的功率大。因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以甲灯最亮故D正确。【答案】C。【考点】电能表参数的理解与电能的求法、实际功率。7.如图所示，电源两端电压保
8、持12V不变，小灯泡L上标有“6V、3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）。AS闭合后，使电压表的示数减小1V，小灯泡L两端的电压就增加1V；BS闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W；C滑动变阻器接入电路的阻值是12时，小灯泡L正常发光；D滑片移到最右端时通电10秒，小灯泡消耗的电能是5J【解析】首先要分清电路的连接方式：灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡的两端；S闭合前，灯泡所在电路构不成通路，电压表所测电压接近电源电压；S闭合后，电压表测灯泡两端的电压，且灯泡的实际功率随滑动变阻器阻值的增大而减小；可先利用电功率的变形公式求得
9、灯泡阻值，再结合上面的分析来逐项求解。A：开关闭合后电压表测的是灯泡的电压，当电压表的示数减少1V，则小灯泡L两端的电压就减小1V，故A错误。B：灯泡的阻值，当滑动变阻器的电阻最大时，整个电路中的电流最小，则小灯泡L的实际电功率最小，即P=I2R=（0.17A）2120.35W，故B错误。C：开关闭合时，灯泡与滑动变阻器的左端串联分压，电压表测的是灯泡两端电压，滑动变阻器接入电路的阻值是12时，灯泡的电阻也是12，两者的电阻相等，分担的电压也相等，所以灯泡和滑动变阻器各分担6V电压，此时灯泡能够正常发光，故C正确。D：滑片移到最右端时，连入电路的电阻为60，电路中电流，小灯泡消耗的电能W=I2
10、RLt=（A）21210s3.3J，故D错误。【答案】C。【考点】欧姆定律的应用、电功的计算、电功率的计算。8.下列数据中，最接近实际情况的是（ ）。A普通家用照明灯的工作电流约为2A；B电饭锅加热煮饭时的功率约为100W；C一节新干电池的电压约为1.5V；D家用手电筒的额定功率约为200W【解析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。A：家用照明灯的功率在60W左右，工作电流约0.3A；故A错误。B：电饭锅加热煮饭时的功率约为1000W以上；故B错误。C：一节新干电池的电压约为1.
11、5V，符合实际；故C正确。D、家用手电筒的额定功率约10W，达不到200W；故B错误。【答案】C。【考点】电流、电压、电功率。9.如图所示电路中，R1的阻值为4，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3A；当只闭合S2时，电流表示数为2A，下列说法正确的是（ ）。A.电源电压为6V；B.S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18W；C.R2的阻值为1；D.只闭合S2时，电路消耗的总功率为24W【解析】（1）当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压。（2）S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，R2消耗的功率为零。（3）只闭合S2时，两电阻
12、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电阻R2阻值。（4）只闭合S2时，根据P=UI求出此时消耗的总功率。解答：A：当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，示数为3A；由可得，电源的电压：U=I1R1=3A4=12V；故A错误。B：只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，示数为2A；由可得，电路中的总电阻：；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2阻值：R2=RR1=64=2，故B错误。C：S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，R2消耗的功率为零；故C错误。D：只闭合S2时，电流为2A，电路消耗的总功率
13、：P=UI2=12V2A=24W，故D正确。【答案】D。【考点】欧姆定律的应用、电功率的计算。二、填空题（每空2分，共26分）10.电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间，再工作再停止，如此循环)。某电冰箱铭牌有关参数如下表所示。 在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作_h；若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min，每消耗1kWh电能，电能表转盘转1500转，则该电冰箱每天启动_次，每工作一次电能表转盘转_转。【解析】本题是一道图表题，在解题时首先应从图表中找出对解题有用的信息。如一天的耗电量为0.9kW?h，电表箱的电功率是150W=0.15kW，通过耗电
14、量和电功率的大小可计算出一天的工作时间。根据工作时间和启动间歇时间可计算每天的启动次数，然后依据电能表的转动参数可求出电能表每工作一次转盘转过的圈数。解答：由图表知，W=0.9kW?h，P=0.15kW，工作时间：t=；电冰箱每次从启动到停止工作的时间：t=12min=；电冰箱每天启动次数：n=30；电冰箱每次从启动到停止工作耗电量为：W=0.03kW?h，电表箱每工作一次电能表转盘转的圈数：0.03kW?h=45转。故答案为：6；30；45。11.李芳家的电能表上标着“600r/（kWh）”字样，她用这个电能表来测量电热水壶的功率：她断开了家中其它用电器，仅让电热水壶工作，2min内电能表转
15、了18r，则电热水壶消耗的电能是 kWh，电功率是 W。【解析】600r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转600r，或者表示电能表每转1r，电路中消耗kWh的电能，求出转盘转18r电路中消耗的电能，然后根据求出用电器的功率。解答：转盘转动18转消耗电能：；用电器的功率：。故答案为：0.03、900。【考点】电能表参数的理解与电能的求法、电功率的计算。12.有“3V、0.75W”的L1灯泡和“3V、1.5W”的L2灯泡，如题图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R=；如题图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U=V；此时L2消耗的实际功率P=
16、W(假设灯丝电阻不变)。甲 乙【解析】由图甲可以看出，灯泡L1、L2是并联关系，并联总电阻为：，因为两灯泡正常发光，所以：，所以总电阻为：。由图乙可知，L1正常发光，说明L1两端电压是3V，L1与L2串联，故L2两端电压，所以电源电压是：。此时，L2消耗的实际功率：。【答案】4、4.5、0.375。【考点】电阻串并联及其计算、功率计算。13.充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为J，输出功率为W。完全充电100mA/20V/5h输出电压5V 输出电流1000mA【解析】由充电宝的铭牌可知完全充电参数，根据W=UIt求出完全充满电时储
17、存的电能，又知道输出电压和输出电流，根据P=UI求出输出功率。该充电宝完全充满电时储存的电能：W=UIt=20V100103A53600s=3.6104J，输出功率：P=UI=5V1000103A=5W。故答案为：3.6104、5。【答案】3.6104、5。【考点】电功率、电功的计算。14.如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V、6W”的字样，滑动变阻器最大阻值为36。闭合开关S，当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A；当滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.2A。（不考虑灯丝电阻变化）（1）该电路是联电路，灯泡L的电阻是。（2）电源电压是多少？定值电阻R的阻值是多少？（3）
18、移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为W时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？【解析】（1）分析电路的连接，根据求灯的电阻；（2）分析滑片移动时，电路的连接，根据电阻的串联和电源电压不变，根据电源电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比，列方程求电源电压和电阻R；（3）设变阻器的电压为U时消耗的电功率为W时，根据串联电路的规律和欧姆定律，由P=UI列方程解出变阻器的电压，再由求变阻器接入电路中的电阻。解答：（1）由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测量电路中的电流，灯泡L标有“6V、6W”表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W，则灯泡L的电阻：（2）当滑片P移到最右端时，变阻器连入电路中的电阻为
19、0，灯L与电阻R串联，电流表的示数为I1=1A，根据电阻的串联可得总电阻：R总1=RL+R=6+R；当滑片P移到最左端时，变阻器、灯L和电阻R串联，此时电流表的示数为I2=0.2A，此时的总电阻：R总2=+RL+R=36+6+R=42+R，因电源电压不变，所以电路中的电流与总电阻成反比，则有：，解得R=3；则电源电压：U=I1R总1=1A（6+3）=9V；（3）移动滑片P，设当变阻器的电压为U时，滑动变阻器消耗的电功率为W，根据串联电路电压的规律，灯与R的电压ULR=UU，由欧姆定律和电阻的串联可得，通过灯与R的电流：，根据串联电路电流规律，通过变阻器的电流：，根据P=UI可得，变阻器消耗的电
20、功率为：，将代入解得：U=6.75V 或U=2.25V，根据可得，所以有： 或 ，分别解之R滑=27 或R滑=3。（因当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A，不超过灯的额定电流，故两个电阻均符合题意）【答案】（1）串、6；（2）电源电压是9V、定值电阻R的阻值是3；（3）滑动变阻器接入电路的阻值是27 或3。【考点】欧姆定律的应用、电功率的计算。三、实验探究题（26分）15.（12分）我市中考实验操作考试时，实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10）、规格为“12 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个，新干电池4节，导
21、线若干（1）图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打“”；（2）闭合开关前，应将滑片P移到最（填“左”或“右”）端；（3）经检查，电路连接无误，各元件完好，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是；（4）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是W；（5）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，请你帮助分析出这种现象的原因是。【解析】（1）分析电路连接错误之处改正；（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑片
22、P移到阻值最大处；（3）根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的阻值大小与题中变阻器规格比较；（4）根据电如图乙流表小量程读数，根据P=UI求小灯泡的额定功率；（5）根据灯的电阻随温度的降低而减小分析。【答案】（1）原电路中，灯短路了是错误的，改正电路 如图。（2）闭合开关前，应将滑片P移到阻值最大处即最右端。（3）根据串联电路电压的规律，当电压表示数为2.5V时，变阻器分得的电压U滑=6V2.5V=3.5V，变阻器的电压是电阻电压的倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻：R滑=1.410=1412。故闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的
23、原因是变阻器的最大阻值过小。（4）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡的额定功率是：P=UI=2.50.24A=0.6W。（5）当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，通过灯的电流也减小了，根据P=UI灯的功率减小，灯丝的温度降低，因灯的电阻随温度的降低而减小，根据，故发现测得的实际功率不等于其额定功率的。故答案为：（1）如图；（2）右；（3）变阻器的最大阻值过小；（4）0.6；（5）灯的电阻随温度的降低而减小。【考点】电功率的测量、影响电阻大小的因素。16.（14分）
24、小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率。（1）图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整。闭合开关前，应将滑动变阻器处在最（填写“左”或“右”）端。闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端触碰接线柱A、B、C，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材，导线均完好，则电路故障可能是。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。（2）小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电
25、表的电阻，为了在接好的图甲中较准确的测量出小灯泡的电功率，他们对电压表的负接线柱应该接在C处还是D处进行了探究，他们将开关闭合，移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光，不添加器材，请你说出接下来的操作及判断方法。操作；如何判断：。（3）小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如图丙所示，电源电压保持3.5V不变，R0为阻值为10的定值电阻，连接好电路后进行如下操作：1）断开开关S2，闭合开关S和、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V；2）保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；小灯泡的额电功率为W（计算结果保留两位小数）。【解析】
26、（1）根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联；闭合闭合开关前，应将滑动变阻器处在阻值最大处；发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；找来一根完好的导线一端连在电源负极，另一端触碰接线柱A、B、C，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，说明ABC处有断路；根据图乙电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率。（2）分析分别将电压表的负接线柱接在C处和D处时，电流表和电压表对测量灯的电流和电压的影响，确定通过比较和大小关系，确定是电压表还是电流表对测量的影响大；若，说明电流表的分压较电压表的分流作用大，为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响，要将电压表
27、的负接线柱应该接D处；若，说明电压表的分流较电流表的分压作用大，为避免电压表的分流对电流表测量的影响，要将电压表的负接线柱应该接C。（3）根据变阻器连入电路中电阻大小不变，由第2次操作，由串联电路的规律和欧姆定律可求变阻器连入电路 中的电阻大小，在第1次操作中，根据串联电路的规律和欧姆定律，求出通过变阻器的电流即灯的额定电流，根据P=UI求灯的额定功率。【答案】（1）因灯的电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：闭合开关前，应将滑动变阻器处在阻值最大处即最左端；闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；小明找来一根完好的导线，一
28、端连在电源负极，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，说明电源负极与C间发生断路，若电路中只有一处故障，则电路故障可能是变阻器断路；移动滑动变阻器，当电压表为2.5V时，电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V0.3A=0.75W。（2）在（1）图中，分别将电压表的负接线柱接在C处和D处，分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC，UD、ID滑片，接到C时，电流表测量的电流大小等于通过灯的电流，而电压表测灯与电流表串联的电压；接到D时，电压表测灯的电压是准确的，而电流表测通过电压表与灯的总电流；若，说明电流表的分压
29、较电压表的分流作用大，为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响，要将电压表的负接线柱应该接D处；若，说明电压表的分流较电流表的分压作用大，为避免电压表的分流对电流表测量的影响，要将电压表的负接线柱应该接C；（3）在上面的第2次操作中，保持持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；此时定值电阻与变阻器串联，根据串联电路的电压规律，变阻器的电压U滑=3.5V-2.6V=0.9V，根据分压原理：，即，；故在第1次操作中，由串联电路的规律和欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：；故灯的额定功率：PL=ULIL=2.5VA0.72W。故答案为：（1）如上所
30、示；左；变阻器断路；0.75。（2）分别将电压表的负接线柱接在C处和D处，分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC，UD、ID滑片，比较和的大小；若，说明电流表的分压较电压表的分流作用大，为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响，要将电压表的负接线柱应该接D处；若，说明电压表的分流较电流表的分压作用大，为避免电压表的分流对电流表测量的影响，要将电压表的负接线柱应该接C。（3）0.72。【考点】电功率的测量。三、计算题（共21分）17.（6分）某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低
31、于25时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25时，S2断开，此时电流表的示数为lA，电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求： (1)电阻丝R2的阻值是多少? (2)当气温低于25时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时?【解析】（1）由题意可知，S2断开时，电流表的示数为lA，电阻丝R1的电功率为20W，故R1为：。故，电阻R1、R2的总电阻为：，所以电阻R2为：；（2）当气温低于25时，电路功率：，电路工作1.5h消耗电能是：【答案】（1）电阻丝R2的阻值是20；（2）电路工作1.5h消耗电能是1.21kWh。【考点】电热计算、功率计算。18.（8分）某生态园设计了模拟日
32、光和自动调温系烧，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示，电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R2=30，L是标有“220V 160W”的照明灯泡，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h，此时R1与R2的电功率之比为1：3，晚上温度较低的时候，需开启加热和照明功能。灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作10h，q沼气=1.8107J/m3，请解答下列问题：（1）晚上工作时电路的总功率是多大？（2）若一天中工作的20h内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少m3的沼气？【解析】（1）由电路图分
33、析电路的工作状态，白天保温状态时，R1、R2串联，晚上加热时L与R1并联；由白天工作时两电阻功率计算出R1的阻值，再计算晚上时R1电功率，从而得到晚上工作时电路的总功率；（2）由计算白天保温的总功率，由Q=W=Pt计算一天内电热丝放出的热量，由沼气效率和Q=qV计算需要燃烧沼气的体积。（1）由题知，白天有日光时，系统处于保温状态，灯泡不工作，此时两开关应断开，两电阻R1、R2串联，总电阻最大，总功率最小；由串联电路的特点可知，通过两电阻的电流相等，且R1与R2的电功率之比为1：3，由P=I2R可得：，由题知R2=30，所以R1=10；晚上系统处于加热状态，且灯泡正常工作，由电路图可知，此时两开
34、关应都闭合，灯泡L与R1并联；由并联电路的特点可知，此时U=U1=220V，且灯泡正常工作，所以R1的功率：，所以晚上工作电路的总功率：P总=P额+P1=160W+4840W=5000W；（2）由串联电路的特点和可得，白天系统在保温状态时电热丝的总功率：；由题可知白天和晚上系统的工作时间相同，则一天内电热丝放出的热量：Q=W=P1t+P保温t=（P1+P保温）t=103600s=2.178108J，由沼气燃烧的热效率为50%可得：50%Q放=Q，由Q放=qV可得需要燃烧沼气的体积：。【答案】（1）晚上工作时电路的总功率是5000W；（2）每天需要完全燃烧24.2m3的沼气。【考点】电功率的计算
35、、燃料的热值、电功的计算。19.（7分）如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两档，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为档位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭档额定功率模糊不清）。求：某型号电饭锅额定电压220V额定功率高温烧煮840W低温焖饭电源频率50Hz（1）电饭锅高温烧煮0.5h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。【解析】（1）知道电饭锅高温烧煮的功率和烧煮时间，根据W=Pt求出电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能；（2）当开关S闭合、S1断开时，仅有R0接入电路，电路电阻较大，根据可知，此时电饭锅
36、处于低温焖饭状态，进而求出电饭锅低温焖饭时的额定功率；（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，根据可知，此时电饭锅处于高温烧煮状态，用电饭锅高温烧煮的功率减去低温焖饭时的额定功率即得电热丝R消耗的电功率，最后根据求出电热丝R的阻值。【答案】（1）电饭锅高温烧煮的功率P高=840W，烧煮时间t=0.5h=1800s，由得，电饭锅高温烧煮消耗的电能：W=P高t=840W1800s=1.512106J。（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：。（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=840W40W=800W，由得，电热丝R的阻值：。答：（1）电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能为1.512106J；（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率为40W；（3）电热丝R的阻值为60.5。【考点】电功、电功率的计算。
