第十五讲 电功率 1.（2025天津）如图所示的电路，电源电压恒为3 V，a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关S1，电流表示数为1 A，此时电路通电1 min消耗的电能为 180 J；闭合开关S1和S2，电流表示数为 2 A。 2.（2024牡丹江）两个电阻串联在电路中，R1=10 Ω，R2=20 Ω。R1两端的电压为1 V，通过R1的电流为 0.1 A，R2两端的电压为 2 V，通电5 min，R1上产生的热量为 30 J。 【解析】通过R1的电流为I1＝＝＝0.1 A，两个电阻串联，通过两个电阻的电流相等，即I2＝I1＝0.1 A，所以R2两端的电压为U2＝I2R2＝0.1 A×20 Ω＝2 V，通电5 min，R1上产生的热量为Q＝R1t＝（0.1 A）2×10 Ω×300 s＝30 J。 3.（2024长春）1 kW h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（A） A.节能灯 B.电饭煲 C.电视机 D.电烤箱 4.（2025陕西A卷）用电烤箱烤面包时，烤箱上的电热管会发红发烫，下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是（A） A.电蒸锅 B.洗衣机 C.电风扇 D.电冰箱 5.（2025吉林） 庖厨雅趣，烹享人间美味。在学校开展的“走进烹饪”的劳动实践活动中，小明探索到厨房里蕴含着丰富的物理知识。 （1）吸盘挂钩在 大气压 的作用下，被压在平滑的墙壁上，可以用来悬挂铲子等厨具。 （2）电热水壶是利用电流的 热 效应工作的。电热水壶具有加热与保温两种功能，其内部简化电路如图所示。开关S1闭合、S2 闭合 时为加热挡。若电热水壶加热挡的额定功率为1 200 W，其正常工作3 min消耗的电能为 2.16×105 J。 6.（2025威海） 采摘机器人在智慧农业中广泛使用，兴趣小组设计的某采摘机器人部分工作原理如图所示，可以“前进”“后———“照明”；开关S1、S2用绝缘柄相连，可同时连接触点“1”或“2”，电动机均正常工作。部分元件参数：电动机（24 V 96 W），灯泡L（18 V 5.4 W），滑动变阻器R（50 Ω 1 A），电流表（0~0.6 A）。 （1）通过控制开关S1、S2，可实现前进、后退，原因是什么？ 解：（1）由图可知开关S1、S2同时接1，电动机中电流方向为从右到左；开关S1、S2同时接2，电动机中电流方向为从左到右；所以通过控制开关S1、S2，改变通过电动机中电流的方向可实现前进、后退。 （2）电动机（线圈电阻为2 Ω）正常工作5 min消耗的电能和产生的热量分别为多少？ 解：（2）电动机正常工作5 min消耗的电能 W=Pt=96 W×5×60 s=2.88×104 J 电动机正常工作时的电流为 I===4 A 产生的热量为Q=I2Rt=（4 A）2×2 Ω×5×60 s=9 600 J （3）闭合S3，调节灯泡亮度时，为保证各元件安全，R连入电路的最小阻值为多少？（灯丝电阻随温度变化忽略不计） 解：（3）灯泡正常工作的电流为 I1===0.3 A 则电路中最大电流为0.3 A，由题意可知电动机正常工作，则电源电压为24 V，根据欧姆定律和串联电路特点可知此时R连入电路的最小阻值为 R小===20 Ω 基础达标 1.（2025安阳模拟）为了抵御极寒，小胡同学购买了某种品牌的暖手宝，如图所示。暖手宝正常工作时，将电能转化为内能，发热后再通过 热传递 方式给人手供暖。该型号暖手宝额定功率为4 W，电池容量为5 000 mA h，充放电时的电压均为5 V，则正常工作一小时，该暖手宝消耗的电能为 14 400 J。 2.（2024眉山）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“20 Ω 2 A”，灯泡L标有“4 V 2 W”，灯泡电阻不变。S闭合，滑片P在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为 9 V。当P移到最右端时，电路的总功率为 2.9 W（结果保留一位小数）。 【解析】S闭合，灯泡与滑动变阻器串联，滑片P在R的中点时，连入电路的阻值为10 Ω，灯泡正常发光，通过灯泡的电流为I＝＝＝0.5 A，由于串联电路中电流处处相等，滑动变阻器两端的电压为U滑＝I ... ...
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