1.将电水壶和白炽灯分别接在装有相同电能表的家庭电路中做实验,当它们正常工作时,发现与灯连接的电能表表盘转动得比较慢。说明在相同的时间内,白炽灯消耗的电能
少
;消耗相同的电能,电水壶所用时间比白炽灯所用时间短
,说明电流做功有快慢,电流做功的快慢用电功率
表示。答案
1.少 短 电功率
解析
【分析】
首先明确电能表表盘转动快慢的物理意义:电能表转盘转动的快慢反映用电器消耗电能的快慢,转动越慢,说明相同时间内消耗的电能越少;再结合电功率的定义,电流做功的快慢用电功率表示,消耗相同电能时,做功越快的用电器所用时间越短,据此分析每个空的答案。
【解析】
家庭电路中,电能表表盘转动的快慢表示用电器消耗电能的快慢。与白炽灯连接的电能表表盘转动慢,说明相同时间内,白炽灯消耗的电能更少;根据电功率的意义,消耗相同电能时,电流做功快的用电器所用时间短,电水壶正常工作时比白炽灯做功快,所以消耗相同电能时电水壶所用时间更短;电流做功的快慢用电功率表示。
【答案】
少 短 电功率
【知识点】
电功率的概念、电能表的作用
【点评】
本题结合电能表的实际现象考查电功率的基础概念,属于对核心概念的直接应用,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
首先明确电能表表盘转动快慢的物理意义:电能表转盘转动的快慢反映用电器消耗电能的快慢,转动越慢,说明相同时间内消耗的电能越少;再结合电功率的定义,电流做功的快慢用电功率表示,消耗相同电能时,做功越快的用电器所用时间越短,据此分析每个空的答案。
【解析】
家庭电路中,电能表表盘转动的快慢表示用电器消耗电能的快慢。与白炽灯连接的电能表表盘转动慢,说明相同时间内,白炽灯消耗的电能更少;根据电功率的意义,消耗相同电能时,电流做功快的用电器所用时间短,电水壶正常工作时比白炽灯做功快,所以消耗相同电能时电水壶所用时间更短;电流做功的快慢用电功率表示。
【答案】
少 短 电功率
【知识点】
电功率的概念、电能表的作用
【点评】
本题结合电能表的实际现象考查电功率的基础概念,属于对核心概念的直接应用,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
2.关于电功和电功率,下列说法中正确的是(
A.电流通过导体时做功越多,则电功率越大
B.用电器的电功率越大,它消耗的电能越多
C.在相同时间里,电流通过导体时做功越多,则电功率越大
D.电功的大小说明做功的快慢
C
)A.电流通过导体时做功越多,则电功率越大
B.用电器的电功率越大,它消耗的电能越多
C.在相同时间里,电流通过导体时做功越多,则电功率越大
D.电功的大小说明做功的快慢
答案
2.C
解析
【分析】
本题考查电功和电功率的概念,需明确:电功(W)是电流做功的多少,电功率(P)是电流做功的快慢,公式为$P=\frac{W}{t}$,电功率大小由电功和时间共同决定,判断时需结合公式分析选项是否满足条件。
【解析】
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$分析各选项:
A选项:电功率与电功和时间都有关,仅做功多,未说明时间是否相同,无法确定电功率大,错误;
B选项:消耗电能$W=Pt$,仅电功率大,未说明时间是否相同,无法确定消耗电能多,错误;
C选项:相同时间($t$相同),做功越多($W$越大),由$P=\frac{W}{t}$可知电功率越大,正确;
D选项:电功表示做功的多少,电功率才表示做功的快慢,错误。
【答案】
C
【知识点】
电功、电功率
【点评】
本题为基础概念题,核心是区分电功(做功多少)和电功率(做功快慢),牢记电功率公式并结合控制变量法分析选项即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查电功和电功率的概念,需明确:电功(W)是电流做功的多少,电功率(P)是电流做功的快慢,公式为$P=\frac{W}{t}$,电功率大小由电功和时间共同决定,判断时需结合公式分析选项是否满足条件。
【解析】
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$分析各选项:
A选项:电功率与电功和时间都有关,仅做功多,未说明时间是否相同,无法确定电功率大,错误;
B选项:消耗电能$W=Pt$,仅电功率大,未说明时间是否相同,无法确定消耗电能多,错误;
C选项:相同时间($t$相同),做功越多($W$越大),由$P=\frac{W}{t}$可知电功率越大,正确;
D选项:电功表示做功的多少,电功率才表示做功的快慢,错误。
【答案】
C
【知识点】
电功、电功率
【点评】
本题为基础概念题,核心是区分电功(做功多少)和电功率(做功快慢),牢记电功率公式并结合控制变量法分析选项即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
3.[跨学科·物理学与日常生活]小明利用电能表测量某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得10 min内,消耗电能0.2 kW·h,则这个用电器可能是(
A.空调
B.电冰箱
C.日光灯
D.收音机
A
)A.空调
B.电冰箱
C.日光灯
D.收音机
答案
3.A
解析
【分析】
要解决这道题,需先根据电能和时间计算用电器的电功率,再结合生活中常见家用电器的额定功率对比选项。具体步骤:1. 统一时间单位,将分钟转换为小时;2. 利用电功率公式$P=\frac{W}{t}$计算该用电器的功率;3. 回忆各选项用电器的功率范围,匹配计算结果得出答案。
【解析】
已知用电器工作时间$t=10\ \mathrm{min}=\frac{10}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{6}\ \mathrm{h}$,消耗电能$W=0.2\ \mathrm{kW·h}$。根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,代入数据得:$P=\frac{0.2\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{6}\ \mathrm{h}}=1.2\ \mathrm{kW}=1200\ \mathrm{W}$。
结合生活常识:空调的额定功率约为1000 W~2000 W,电冰箱约为100 W~200 W,日光灯约为40 W,收音机功率仅几瓦。因此该用电器是空调,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电功率的计算,常见家用电器的功率
【点评】
本题结合物理学电功率计算与日常生活常识,考查学生对电功率公式的应用能力及常见用电器功率的认知,属于基础跨学科题目,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需先根据电能和时间计算用电器的电功率,再结合生活中常见家用电器的额定功率对比选项。具体步骤:1. 统一时间单位,将分钟转换为小时;2. 利用电功率公式$P=\frac{W}{t}$计算该用电器的功率;3. 回忆各选项用电器的功率范围,匹配计算结果得出答案。
【解析】
已知用电器工作时间$t=10\ \mathrm{min}=\frac{10}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{6}\ \mathrm{h}$,消耗电能$W=0.2\ \mathrm{kW·h}$。根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,代入数据得:$P=\frac{0.2\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{6}\ \mathrm{h}}=1.2\ \mathrm{kW}=1200\ \mathrm{W}$。
结合生活常识:空调的额定功率约为1000 W~2000 W,电冰箱约为100 W~200 W,日光灯约为40 W,收音机功率仅几瓦。因此该用电器是空调,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电功率的计算,常见家用电器的功率
【点评】
本题结合物理学电功率计算与日常生活常识,考查学生对电功率公式的应用能力及常见用电器功率的认知,属于基础跨学科题目,难度适中。
【难度系数】
0.7
4.将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为12 V,通过的电流为3 A,则该电阻丝电阻为
4
Ω;若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V,则电功率变化了27
W。答案
4.4 27
解析
【分析】本题需运用欧姆定律和电功率公式解题。第一步,根据欧姆定律计算电阻,电阻是导体本身的性质,不随两端电压变化;第二步,分别计算电阻在12V和6V电压下的电功率,再求两者的差值,即为电功率的变化量。
【解析】1. 计算电阻:根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,代入已知电压 $ U=12\ \mathrm{V} $、电流 $ I=3\ \mathrm{A} $,得 $ R = \frac{12\ \mathrm{V}}{3\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega $。2. 计算电功率变化:电阻不变,根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,电压为12V时的功率 $ P_1 = \frac{(12\ \mathrm{V})^2}{4\ \Omega} = 36\ \mathrm{W} $;电压为6V时的功率 $ P_2 = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{4\ \Omega} = 9\ \mathrm{W} $;电功率变化量 $ \Delta P = P_1 - P_2 = 36\ \mathrm{W} - 9\ \mathrm{W} = 27\ \mathrm{W} $。
【答案】4 27
【知识点】欧姆定律、电功率计算
【点评】本题考查欧姆定律与电功率的基础应用,核心是明确电阻不随电压变化,熟练运用相关公式即可求解,属于常规基础题。
【难度系数】0.7
【解析】1. 计算电阻:根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,代入已知电压 $ U=12\ \mathrm{V} $、电流 $ I=3\ \mathrm{A} $,得 $ R = \frac{12\ \mathrm{V}}{3\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega $。2. 计算电功率变化:电阻不变,根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,电压为12V时的功率 $ P_1 = \frac{(12\ \mathrm{V})^2}{4\ \Omega} = 36\ \mathrm{W} $;电压为6V时的功率 $ P_2 = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{4\ \Omega} = 9\ \mathrm{W} $;电功率变化量 $ \Delta P = P_1 - P_2 = 36\ \mathrm{W} - 9\ \mathrm{W} = 27\ \mathrm{W} $。
【答案】4 27
【知识点】欧姆定律、电功率计算
【点评】本题考查欧姆定律与电功率的基础应用,核心是明确电阻不随电压变化,熟练运用相关公式即可求解,属于常规基础题。
【难度系数】0.7
5.烤肉串时,为让肉串受热均匀,味道更好,部分店家使用了一种新型电烧烤炉,这种烧烤炉可在电热丝烤肉串的同时,由电动机带动肉串缓慢转动,简化电路如图所示,其中电热丝R的阻值为55 Ω,电动机的功率为22 W,该烧烤炉正常工作时,通过电热丝R的电流为

4
A;电动机10 min消耗的电能为$1.32×10^4$
J。答案
5.4 $1.32×10^4$
解析
【分析】
首先明确电路结构:电热丝R与电动机M并联,并联电路各支路两端电压等于电源电压,即U=220V。求通过电热丝R的电流时,利用纯电阻的欧姆定律I=U/R;求电动机消耗的电能时,电动机的电能计算用公式W=Pt,需注意将时间单位换算为秒。
【解析】
1. 计算通过电热丝R的电流:
电热丝R为纯电阻,并联在220V电源两端,因此R两端电压U_R=220V。根据欧姆定律I=U/R,代入数据得:
I_R = U_R / R = 220V / 55Ω = 4A。
2. 计算电动机10min消耗的电能:
电动机的功率P_M=22W,工作时间t=10min=10×60s=600s。电动机消耗的电能W=P_M t,代入数据得:
$W = 22W × 600s = 13200J = 1.32×10^4 J$。
【答案】
4;$1.32×10^4$
【知识点】
欧姆定律;电功计算;并联电路电压特点
【点评】
本题结合实际应用考查并联电路特点、欧姆定律及电功的计算,属于基础题型,需掌握纯电阻与非纯电阻的电能计算方法,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先明确电路结构:电热丝R与电动机M并联,并联电路各支路两端电压等于电源电压,即U=220V。求通过电热丝R的电流时,利用纯电阻的欧姆定律I=U/R;求电动机消耗的电能时,电动机的电能计算用公式W=Pt,需注意将时间单位换算为秒。
【解析】
1. 计算通过电热丝R的电流:
电热丝R为纯电阻,并联在220V电源两端,因此R两端电压U_R=220V。根据欧姆定律I=U/R,代入数据得:
I_R = U_R / R = 220V / 55Ω = 4A。
2. 计算电动机10min消耗的电能:
电动机的功率P_M=22W,工作时间t=10min=10×60s=600s。电动机消耗的电能W=P_M t,代入数据得:
$W = 22W × 600s = 13200J = 1.32×10^4 J$。
【答案】
4;$1.32×10^4$
【知识点】
欧姆定律;电功计算;并联电路电压特点
【点评】
本题结合实际应用考查并联电路特点、欧姆定律及电功的计算,属于基础题型,需掌握纯电阻与非纯电阻的电能计算方法,难度较低。
【难度系数】
0.8
6.[跨学科·数学]用电器$R_1$和$R_2$的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是(

A.$R_1$和$R_2$的阻值不随温度的变化而变化
B.$R_1:R_2=2:1$
C.$R_1$和$R_2$并联在4 V电源上,通过的电流$I_1:I_2=2:1$
D.$R_1$和$R_2$并联在4 V电源上,消耗的总功率为1.2 W
C
)A.$R_1$和$R_2$的阻值不随温度的变化而变化
B.$R_1:R_2=2:1$
C.$R_1$和$R_2$并联在4 V电源上,通过的电流$I_1:I_2=2:1$
D.$R_1$和$R_2$并联在4 V电源上,消耗的总功率为1.2 W
答案
6.C
解析
【分析】
要解决本题,需结合欧姆定律和U-I图像分析定值电阻的特性,再通过图像提取电压、电流值计算电阻,进而判断各选项正误。定值电阻的U-I图像为直线,说明阻值不随温度变化,利用R=U/I可计算电阻,再结合串并联电路特点分析电流、功率关系。
【解析】
1. 判断电阻特性:由图像可知,R₁和R₂的U-I图像均为直线,说明二者是定值电阻,阻值不随温度变化,故选项A正确。
2. 计算电阻比值:取图像中U=4V的对应点,R₁对应的电流I₁=0.1A,根据欧姆定律R=U/I,得R₁=4V/0.1A=40Ω;R₂对应的电流I₂=0.2A,得R₂=4V/0.2A=20Ω,因此R₁:R₂=40Ω:20Ω=2:1,选项B正确。
3. 分析并联情况:R₁和R₂并联在4V电源上时,两端电压均为4V。
选项C:通过R₁的电流I₁'=U/R₁=4V/40Ω=0.1A,通过R₂的电流I₂'=U/R₂=4V/20Ω=0.2A,故I₁':I₂'=0.1A:0.2A=1:2≠2:1,选项C错误。
选项D:总电流I总=I₁'+I₂'=0.1A+0.2A=0.3A,总功率P=UI总=4V×0.3A=1.2W,选项D正确。
综上,不正确的选项是C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、U-I图像、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学基础知识点,关键是从图像中提取对应数据计算电阻,再结合并联电路特点分析,属于常规电学综合题,需掌握欧姆定律和电功率的基本应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合欧姆定律和U-I图像分析定值电阻的特性,再通过图像提取电压、电流值计算电阻,进而判断各选项正误。定值电阻的U-I图像为直线,说明阻值不随温度变化,利用R=U/I可计算电阻,再结合串并联电路特点分析电流、功率关系。
【解析】
1. 判断电阻特性:由图像可知,R₁和R₂的U-I图像均为直线,说明二者是定值电阻,阻值不随温度变化,故选项A正确。
2. 计算电阻比值:取图像中U=4V的对应点,R₁对应的电流I₁=0.1A,根据欧姆定律R=U/I,得R₁=4V/0.1A=40Ω;R₂对应的电流I₂=0.2A,得R₂=4V/0.2A=20Ω,因此R₁:R₂=40Ω:20Ω=2:1,选项B正确。
3. 分析并联情况:R₁和R₂并联在4V电源上时,两端电压均为4V。
选项C:通过R₁的电流I₁'=U/R₁=4V/40Ω=0.1A,通过R₂的电流I₂'=U/R₂=4V/20Ω=0.2A,故I₁':I₂'=0.1A:0.2A=1:2≠2:1,选项C错误。
选项D:总电流I总=I₁'+I₂'=0.1A+0.2A=0.3A,总功率P=UI总=4V×0.3A=1.2W,选项D正确。
综上,不正确的选项是C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、U-I图像、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学基础知识点,关键是从图像中提取对应数据计算电阻,再结合并联电路特点分析,属于常规电学综合题,需掌握欧姆定律和电功率的基本应用。
【难度系数】
0.5
7.[易错题]如图所示的电路,电源电压为8 V保持不变,闭合开关S,当滑片P在a端时,电流表示数为0.1 A,$R_2$消耗的电功率为0.6 W;当滑片P在b端时,$R_1$消耗的电功率为

3.2
W。答案
7.3.2 [解析]由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P在a端时,电流表示数为0.1 A,由串联电路的电流特点可知,通过$R_1$、$R_2$的电流$I_1=I_2=0.1\ \mathrm{A}$,由$P=UI$可知,此时$R_2$两端电压$U_2=\frac{P_2}{I_2}=\frac{0.6\ \mathrm{W}}{0.1\ \mathrm{A}}=6\ \mathrm{V}$,由串联电路的电压特点可知,$R_1$两端的电压$U_1=U-U_2=8\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,由欧姆定律可知,$R_1$的电阻$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,滑片P在b端时,即滑动变阻器连入电路中的电阻为0,电路中只有$R_1$,此时$R_1$消耗的电功率$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(8\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}=3.2\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先明确电路连接:R₁与R₂串联,电流表测电路电流,电压表测R₂两端电压。解题时,先利用滑片在a端的已知条件,结合串联电路规律、电功率公式求出R₁的阻值;再分析滑片在b端时滑动变阻器接入电阻为0,电路仅含R₁,进而计算R₁的功率。
【解析】
由电路图可知,R₁与R₂串联,电压表测R₂两端的电压,电流表测电路中的电流。
1. 当滑片P在a端时,电流I=0.1A,R₂的功率P₂=0.6W,根据P=UI,可得R₂两端电压:$U_2=\frac{P_2}{I}=\frac{0.6\ \mathrm{W}}{0.1\ \mathrm{A}}=6\ \mathrm{V}$;
2. 电源电压U=8V,根据串联电路电压规律,R₁两端电压:$U_1=U-U_2=8\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$;
3. 由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,得R₁的阻值:$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$;
4. 当滑片P在b端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,R₁两端电压等于电源电压,此时R₁消耗的电功率:$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(8\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}=3.2\ \mathrm{W}$。
【答案】
3.2
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题为易错题,需注意滑动变阻器滑片在不同端点时接入电阻的变化,结合串联电路规律和相关公式逐步推导,避免因电路分析错误导致计算失误。
【难度系数】
0.4
首先明确电路连接:R₁与R₂串联,电流表测电路电流,电压表测R₂两端电压。解题时,先利用滑片在a端的已知条件,结合串联电路规律、电功率公式求出R₁的阻值;再分析滑片在b端时滑动变阻器接入电阻为0,电路仅含R₁,进而计算R₁的功率。
【解析】
由电路图可知,R₁与R₂串联,电压表测R₂两端的电压,电流表测电路中的电流。
1. 当滑片P在a端时,电流I=0.1A,R₂的功率P₂=0.6W,根据P=UI,可得R₂两端电压:$U_2=\frac{P_2}{I}=\frac{0.6\ \mathrm{W}}{0.1\ \mathrm{A}}=6\ \mathrm{V}$;
2. 电源电压U=8V,根据串联电路电压规律,R₁两端电压:$U_1=U-U_2=8\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$;
3. 由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,得R₁的阻值:$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$;
4. 当滑片P在b端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,R₁两端电压等于电源电压,此时R₁消耗的电功率:$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(8\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}=3.2\ \mathrm{W}$。
【答案】
3.2
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题为易错题,需注意滑动变阻器滑片在不同端点时接入电阻的变化,结合串联电路规律和相关公式逐步推导,避免因电路分析错误导致计算失误。
【难度系数】
0.4
8.利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组叶片在风的作用下旋转,发电机转子高速旋转发电。其发电功率为$5× 10^{4}\ \mathrm{W}$,该风力发电机发电1 h相当于完全燃烧天然气
5
$\mathrm{m}^3$。(天然气热值为$3.6× 10^{7}\ \mathrm{J/m}^3$)答案
8.5
9.某型号电饭煲有加热和保温功能,图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像。当开关S接触点1时,电饭煲处于

加热
(选填“加热”或“保温”)状态,其中$R_1$的阻值为60.5
Ω,$R_1$与$R_2$阻值之比为1∶3
。答案
9.加热 60.5 1∶3 [解析]当开关S接触点1时,只有$R_1$工作,电路中的电阻最小,根据$P=\frac{U^2}{R}$可知,此时的电功率最大,电饭煲处于加热状态;当开关S接触点2时,$R_1$、$R_2$串联,电路中的电阻最大,电功率最小,电饭煲处于保温状态。由题图乙可知,电饭煲的加热功率$P_{加热}=800\ \mathrm{W}$,电饭煲的保温功率$P_{保温}=200\ \mathrm{W}$,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U^2}{P_{加热}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{800\ \mathrm{W}}=60.5\ \Omega$;$R_1$、$R_2$的串联总电阻$R=\frac{U^2}{P_{保温}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{200\ \mathrm{W}}=242\ \Omega$,根据串联电路的电阻特点可知,$R_2$的阻值$R_2=R-R_1=242\ \Omega-60.5\ \Omega=181.5\ \Omega$,$R_1$与$R_2$阻值之比为$R_1:R_2=60.5\ \Omega:181.5\ \Omega=1:3$。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$分析电路状态,再利用公式计算电阻和阻值比。首先,电源电压不变,根据$P=\frac{U^2}{R}$,电阻越小电功率越大,对应加热状态;电阻越大电功率越小,对应保温状态。开关S接触点1时,仅$R_1$接入电路,电阻小、功率大,为加热状态;接触点2时,$R_1$与$R_2$串联,电阻大、功率小,为保温状态。接下来结合图乙的功率数据,通过电功率公式计算$R_1$和串联总电阻,进而求出$R_2$,得到阻值比。
【解析】
1. 判断电路状态:电源电压$U=220V$恒定,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电阻越小,电功率越大。开关S接触点1时,电路中只有$R_1$工作,电阻最小,电功率最大,因此电饭煲处于加热状态。
2. 计算$R_1$的阻值:由图乙知,加热功率$P_{加热}=800W$,根据$R=\frac{U^2}{P}$,可得$R_1=\frac{U^2}{P_{加热}}=\frac{(220V)^2}{800W}=60.5\Omega$。
3. 计算$R_2$的阻值:保温功率$P_{保温}=200W$,此时$R_1$与$R_2$串联,总电阻$R_{总}=\frac{U^2}{P_{保温}}=\frac{(220V)^2}{200W}=242\Omega$。根据串联电路电阻特点,$R_2=R_{总}-R_1=242\Omega -60.5\Omega=181.5\Omega$。
4. 求阻值比:$R_1:R_2=60.5\Omega:181.5\Omega=1:3$。
【答案】
加热;60.5;1∶3
【知识点】
电功率计算;串联电路电阻;电路状态判断
【点评】
本题结合电饭煲的实际电路,考查电功率公式的应用和串联电阻的计算,核心是理解功率与电阻的关系,属于基础应用题型,需熟练掌握相关公式。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$分析电路状态,再利用公式计算电阻和阻值比。首先,电源电压不变,根据$P=\frac{U^2}{R}$,电阻越小电功率越大,对应加热状态;电阻越大电功率越小,对应保温状态。开关S接触点1时,仅$R_1$接入电路,电阻小、功率大,为加热状态;接触点2时,$R_1$与$R_2$串联,电阻大、功率小,为保温状态。接下来结合图乙的功率数据,通过电功率公式计算$R_1$和串联总电阻,进而求出$R_2$,得到阻值比。
【解析】
1. 判断电路状态:电源电压$U=220V$恒定,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电阻越小,电功率越大。开关S接触点1时,电路中只有$R_1$工作,电阻最小,电功率最大,因此电饭煲处于加热状态。
2. 计算$R_1$的阻值:由图乙知,加热功率$P_{加热}=800W$,根据$R=\frac{U^2}{P}$,可得$R_1=\frac{U^2}{P_{加热}}=\frac{(220V)^2}{800W}=60.5\Omega$。
3. 计算$R_2$的阻值:保温功率$P_{保温}=200W$,此时$R_1$与$R_2$串联,总电阻$R_{总}=\frac{U^2}{P_{保温}}=\frac{(220V)^2}{200W}=242\Omega$。根据串联电路电阻特点,$R_2=R_{总}-R_1=242\Omega -60.5\Omega=181.5\Omega$。
4. 求阻值比:$R_1:R_2=60.5\Omega:181.5\Omega=1:3$。
【答案】
加热;60.5;1∶3
【知识点】
电功率计算;串联电路电阻;电路状态判断
【点评】
本题结合电饭煲的实际电路,考查电功率公式的应用和串联电阻的计算,核心是理解功率与电阻的关系,属于基础应用题型,需熟练掌握相关公式。
【难度系数】
0.6
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