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6. 小科发现家中电压力锅的铭牌上标有“1 100 W”字样，他在学习了电能表的相关知识后，想利用家中的电能表来测量电压力锅的实际电功率，看看测出的实际电功率和铭牌上的功率是否相符。
(1)上图是小科家上月初和上月末的电能表的表盘，他家上月消耗的电能为
(2)要测量电压力锅的实际电功率，除了家中的电能表，还需要的测量工具是
(3)测量时，他断开家里其他用电器，只让电压力锅单独工作3 min，观察到电能表指示灯闪烁了80次，则该电压力锅的实际电功率是
(1)上图是小科家上月初和上月末的电能表的表盘，他家上月消耗的电能为
68.1
度。(2)要测量电压力锅的实际电功率，除了家中的电能表，还需要的测量工具是
秒表
。(3)测量时，他断开家里其他用电器，只让电压力锅单独工作3 min，观察到电能表指示灯闪烁了80次，则该电压力锅的实际电功率是
1 000
W。答案
(1)68.1
(2)秒表
(3)1 000
(2)秒表
(3)1 000
解析
【分析】
第(1)问，电能表读数时，当月消耗的电能等于月末示数减去月初示数，单位为kW·h（即度）；第(2)问，测量用电器实际电功率的原理是$P=\frac{W}{t}$，需要测量消耗的电能和对应时间，电能表可测电能，因此还需测时间的工具；第(3)问，根据电能表参数“1600 imp/(kW·h)”，计算指示灯闪烁对应消耗的电能，结合工作时间，利用电功率公式求实际功率。
【解析】
(1) 上月消耗的电能为月末电能表示数减去月初示数：$ W = 496.8\ \mathrm{kW·h} - 428.7\ \mathrm{kW·h} = 68.1\ \mathrm{kW·h} = 68.1 $度；
(2) 测量电压力锅的实际电功率，根据公式$ P = \frac{W}{t} $，电能表可测量消耗的电能$ W $，还需要测量工作时间$ t $，因此需要的测量工具是秒表；
(3) 电能表参数“1600 imp/(kW·h)”表示每消耗$ 1\ \mathrm{kW·h} $的电能，指示灯闪烁1600次，闪烁80次消耗的电能：$ W' = \frac{80}{1600}\ \mathrm{kW·h} = 0.05\ \mathrm{kW·h} $；工作时间$ t = 3\ \mathrm{min} = \frac{3}{60}\ \mathrm{h} = 0.05\ \mathrm{h} $；实际电功率：$ P = \frac{W'}{t} = \frac{0.05\ \mathrm{kW·h}}{0.05\ \mathrm{h}} = 1\ \mathrm{kW} = 1000\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1)68.1；(2)秒表；(3)1000
【知识点】
电能表读数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合电能表考查电能计算和电功率测量，核心是理解电能表参数的物理意义，掌握电功率公式的应用，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
第(1)问，电能表读数时，当月消耗的电能等于月末示数减去月初示数，单位为kW·h（即度）；第(2)问，测量用电器实际电功率的原理是$P=\frac{W}{t}$，需要测量消耗的电能和对应时间，电能表可测电能，因此还需测时间的工具；第(3)问，根据电能表参数“1600 imp/(kW·h)”，计算指示灯闪烁对应消耗的电能，结合工作时间，利用电功率公式求实际功率。
【解析】
(1) 上月消耗的电能为月末电能表示数减去月初示数：$ W = 496.8\ \mathrm{kW·h} - 428.7\ \mathrm{kW·h} = 68.1\ \mathrm{kW·h} = 68.1 $度；
(2) 测量电压力锅的实际电功率，根据公式$ P = \frac{W}{t} $，电能表可测量消耗的电能$ W $，还需要测量工作时间$ t $，因此需要的测量工具是秒表；
(3) 电能表参数“1600 imp/(kW·h)”表示每消耗$ 1\ \mathrm{kW·h} $的电能，指示灯闪烁1600次，闪烁80次消耗的电能：$ W' = \frac{80}{1600}\ \mathrm{kW·h} = 0.05\ \mathrm{kW·h} $；工作时间$ t = 3\ \mathrm{min} = \frac{3}{60}\ \mathrm{h} = 0.05\ \mathrm{h} $；实际电功率：$ P = \frac{W'}{t} = \frac{0.05\ \mathrm{kW·h}}{0.05\ \mathrm{h}} = 1\ \mathrm{kW} = 1000\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1)68.1；(2)秒表；(3)1000
【知识点】
电能表读数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合电能表考查电能计算和电功率测量，核心是理解电能表参数的物理意义，掌握电功率公式的应用，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
7. 
，太阳能充电宝上表面贴有太阳能板，可利用太阳能为内部锂电池充电。某款太阳能充电宝内锂电池容量为0.1 kW·h，合
，太阳能充电宝上表面贴有太阳能板，可利用太阳能为内部锂电池充电。某款太阳能充电宝内锂电池容量为0.1 kW·h，合$3.6×10^5$
J；在充足阳光下，太阳能板产生5 V电压、0.25 A电流为锂电池充电，充电效率为80%，将锂电池从无电状态到充满，若每天充足太阳光照10 h，则需要10
天才能将锂电池充满。答案
$3.6×10^5$ 10
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问是电能单位kW·h与J的换算，需牢记单位换算关系；第二问是结合电功率、充电效率计算充满锂电池所需天数，需先算出太阳能板实际充电功率，再结合锂电池容量和每天光照时间求解。
【解析】
1. 单位换算：已知$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$，则$0.1\ \mathrm{kW·h}$换算为焦耳：
$0.1×3.6×10^6\ \mathrm{J}=3.6×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算充电功率：太阳能板的输出功率$P=UI=5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=1.25\ \mathrm{W}$，充电效率为80%，则实际转化为锂电池的功率：
$P_{\mathrm{实}}=1.25\ \mathrm{W}×80\%=1\ \mathrm{W}$。
3. 锂电池容量换算：$0.1\ \mathrm{kW·h}=0.1×1000\ \mathrm{Wh}=100\ \mathrm{Wh}$。
4. 计算充电天数：每天光照10h，每天充电获得的能量为$1\ \mathrm{W}×10\ \mathrm{h}=10\ \mathrm{Wh}$，则充满锂电池需要的天数：
$n=\frac{100\ \mathrm{Wh}}{10\ \mathrm{Wh/天}}=10\ \mathrm{天}$。
【答案】
$3.6×10^5$；10
【知识点】
电能单位换算、电功率计算、效率应用
【点评】
本题结合生活实例考查电能相关计算，需掌握单位换算、电功率公式及效率的应用，属于基础综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题分为两小问，第一问是电能单位kW·h与J的换算，需牢记单位换算关系；第二问是结合电功率、充电效率计算充满锂电池所需天数，需先算出太阳能板实际充电功率，再结合锂电池容量和每天光照时间求解。
【解析】
1. 单位换算：已知$1\ \mathrm{kW·h}=3.6×10^6\ \mathrm{J}$，则$0.1\ \mathrm{kW·h}$换算为焦耳：
$0.1×3.6×10^6\ \mathrm{J}=3.6×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算充电功率：太阳能板的输出功率$P=UI=5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=1.25\ \mathrm{W}$，充电效率为80%，则实际转化为锂电池的功率：
$P_{\mathrm{实}}=1.25\ \mathrm{W}×80\%=1\ \mathrm{W}$。
3. 锂电池容量换算：$0.1\ \mathrm{kW·h}=0.1×1000\ \mathrm{Wh}=100\ \mathrm{Wh}$。
4. 计算充电天数：每天光照10h，每天充电获得的能量为$1\ \mathrm{W}×10\ \mathrm{h}=10\ \mathrm{Wh}$，则充满锂电池需要的天数：
$n=\frac{100\ \mathrm{Wh}}{10\ \mathrm{Wh/天}}=10\ \mathrm{天}$。
【答案】
$3.6×10^5$；10
【知识点】
电能单位换算、电功率计算、效率应用
【点评】
本题结合生活实例考查电能相关计算，需掌握单位换算、电功率公式及效率的应用，属于基础综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5
8. 某创新小组设计的汽车油量显示仪的电路如图所示，其中电源电压恒定为6 V，定值电阻$R_0$为5 Ω，油量表实质上是量程为0～3 V的电压表。R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如表所示。请回答下列问题。
| 油量V/L | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 压敏电阻阻值$R/Ω$ | 25 |
| 15 | 10 | 5 | 2.5 |
(1)当油箱中油量增加时，电压表的示数将
(2)当油箱中油量为20 L时，$R_0$两端的电压为多少？
(3)当汽油耗尽时，电路消耗电能的总电功率是多大？
(4)此油箱最多能储存多少升汽油？
| 油量V/L | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 压敏电阻阻值$R/Ω$ | 25 |
| 15 | 10 | 5 | 2.5 |(1)当油箱中油量增加时，电压表的示数将
变大
（填“变大”“变小”或“不变”）。(2)当油箱中油量为20 L时，$R_0$两端的电压为多少？
(3)当汽油耗尽时，电路消耗电能的总电功率是多大？
(4)此油箱最多能储存多少升汽油？
答案
(1)变大
解:(2)当油箱中油量为20 L时,从表中可知,压敏电阻阻值$R=15\ \Omega$,由于R和$R_0$串联,通过R和$R_0$的电流
$I_0=I=\frac{U}{R_\mathrm{总}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$,
$R_0$两端电压$U_0=R_0I_0=5\ \Omega×0.3\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{V}$。
(3)当汽油耗尽时,从表中可知,压敏电阻阻值$R=25\ \Omega$,
电路消耗电能的总电功率 $P_\mathrm{总}=\frac{U^2}{R+R_0}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{25\ \Omega+5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{W}$。
(4)油箱储存汽油最多时,$R_0$两端的电压最大,为3 V,根据串联电路分压特点可知$\frac{U_R}{R}=\frac{U_0}{R_0}$,
故 $R=\frac{U_RR_0}{U_0}=(6-3)\ \mathrm{V}×\frac{5\ \Omega}{3\ \mathrm{V}}=5\ \Omega$,
查表可知油箱最多能储存汽油40 L。
解:(2)当油箱中油量为20 L时,从表中可知,压敏电阻阻值$R=15\ \Omega$,由于R和$R_0$串联,通过R和$R_0$的电流
$I_0=I=\frac{U}{R_\mathrm{总}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$,
$R_0$两端电压$U_0=R_0I_0=5\ \Omega×0.3\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{V}$。
(3)当汽油耗尽时,从表中可知,压敏电阻阻值$R=25\ \Omega$,
电路消耗电能的总电功率 $P_\mathrm{总}=\frac{U^2}{R+R_0}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{25\ \Omega+5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{W}$。
(4)油箱储存汽油最多时,$R_0$两端的电压最大,为3 V,根据串联电路分压特点可知$\frac{U_R}{R}=\frac{U_0}{R_0}$,
故 $R=\frac{U_RR_0}{U_0}=(6-3)\ \mathrm{V}×\frac{5\ \Omega}{3\ \mathrm{V}}=5\ \Omega$,
查表可知油箱最多能储存汽油40 L。
解析
【分析】
首先明确电路结构：压敏电阻R与定值电阻$R_0$串联，油量表（电压表）测定值电阻$R_0$两端的电压。解题思路：(1)根据表格判断油量增加时R的阻值变化，结合串联电路的电阻、电流规律，分析$R_0$两端电压的变化；(2)找到油量20L时R的阻值，利用串联电路总电阻计算电流，再由欧姆定律求$R_0$两端电压；(3)汽油耗尽时油量为0，对应R的阻值，利用总功率公式计算电路总电功率；(4)油量表量程为0~3V，即$R_0$两端最大电压为3V，结合串联电路规律求出此时R的阻值，再对应表格找到最大油量。
【解析】
(1) 由表格可知，油量增加时，压敏电阻R的阻值减小。R与$R_0$串联，总电阻$R_{总}=R+R_0$，电源电压U恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，总电流I增大；定值电阻$R_0$的阻值不变，由$U_0=IR_0$可知，$R_0$两端电压（电压表示数）变大。故答案为变大。
(2) 当油箱油量为20L时，查表得压敏电阻阻值$R=15\ \Omega$。
串联电路总电阻：$R_{总}=R+R_0=15\ \Omega+5\ \Omega=20\ \Omega$
电路电流：$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$
$R_0$两端电压：$U_0=IR_0=0.3\ \mathrm{A}×5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$
(3) 汽油耗尽时，油量为0，查表得压敏电阻阻值$R=25\ \Omega$。
电路总电功率：$P_{总}=\frac{U^2}{R_{总}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{25\ \Omega+5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{W}$
(4) 油量表最大量程为3V，即$R_0$两端最大电压$U_{0大}=3\ \mathrm{V}$。
此时电路电流：$I_{大}=\frac{U_{0大}}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
电路总电阻：$R_{总大}=\frac{U}{I_{大}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
此时压敏电阻阻值：$R_{小}=R_{总大}-R_0=10\ \Omega-5\ \Omega=5\ \Omega$
查表可知，当$R=5\ \Omega$时，对应油量为40L，即油箱最多能储存40L汽油。
【答案】
(1)变大；(2)1.5V；(3)1.2W；(4)40L
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题结合压敏电阻特性，考查串联电路规律、欧姆定律及电功率计算，需准确提取表格数据，灵活运用电路规律分析，属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：压敏电阻R与定值电阻$R_0$串联，油量表（电压表）测定值电阻$R_0$两端的电压。解题思路：(1)根据表格判断油量增加时R的阻值变化，结合串联电路的电阻、电流规律，分析$R_0$两端电压的变化；(2)找到油量20L时R的阻值，利用串联电路总电阻计算电流，再由欧姆定律求$R_0$两端电压；(3)汽油耗尽时油量为0，对应R的阻值，利用总功率公式计算电路总电功率；(4)油量表量程为0~3V，即$R_0$两端最大电压为3V，结合串联电路规律求出此时R的阻值，再对应表格找到最大油量。
【解析】
(1) 由表格可知，油量增加时，压敏电阻R的阻值减小。R与$R_0$串联，总电阻$R_{总}=R+R_0$，电源电压U恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，总电流I增大；定值电阻$R_0$的阻值不变，由$U_0=IR_0$可知，$R_0$两端电压（电压表示数）变大。故答案为变大。
(2) 当油箱油量为20L时，查表得压敏电阻阻值$R=15\ \Omega$。
串联电路总电阻：$R_{总}=R+R_0=15\ \Omega+5\ \Omega=20\ \Omega$
电路电流：$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$
$R_0$两端电压：$U_0=IR_0=0.3\ \mathrm{A}×5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$
(3) 汽油耗尽时，油量为0，查表得压敏电阻阻值$R=25\ \Omega$。
电路总电功率：$P_{总}=\frac{U^2}{R_{总}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{25\ \Omega+5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{W}$
(4) 油量表最大量程为3V，即$R_0$两端最大电压$U_{0大}=3\ \mathrm{V}$。
此时电路电流：$I_{大}=\frac{U_{0大}}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
电路总电阻：$R_{总大}=\frac{U}{I_{大}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
此时压敏电阻阻值：$R_{小}=R_{总大}-R_0=10\ \Omega-5\ \Omega=5\ \Omega$
查表可知，当$R=5\ \Omega$时，对应油量为40L，即油箱最多能储存40L汽油。
【答案】
(1)变大；(2)1.5V；(3)1.2W；(4)40L
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题结合压敏电阻特性，考查串联电路规律、欧姆定律及电功率计算，需准确提取表格数据，灵活运用电路规律分析，属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
