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    16．如图甲是某品牌电压力锅，图乙所示是它的简化电路图．R1、R2是定值电阻，闭合开关S1，开关S2与触点b接通，电压力锅处于加热状态，此时电压力锅的功率P1=1100W，通过R1的电流为I1，当锅内的气压达到设定值时，S2自动与触点b断开并与触电a接通，S1仍闭合．电压力锅处于保压状态，此时电压力锅的功率为P2，通过R2的电流为I2．图丙是表示做好某次饭的过程中，电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系．已知I1=5I2．求：

    （1）电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流．
    （2）电压力锅处于保压状态时的功率P2．
    （3）做好这次饭总共消耗的电能．
    （4）用电高峰期，电路的实际电压为198V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要的时间．（不考虑能量损失，结果保留整数）

    分析 （1）闭合开关S1，开关S2与触点b接通时，电路为R1的简单电路，电压力锅处于加热状态，根据P=UI求出通过电阻R1的电流；
    （2）当锅内的气压达到设定值时，S2自动与触点b断开并与触电a接通，此时电路为R2的简单电路，根据I1=5I2求出电路中的电流，根据P=UI求出保压状态时的功率；
    （3）由图丙可知加热和保压时的通电时间，根据W=Pt求出两种状态下消耗的电能，两者之和即为做好这次饭总共消耗的电能；
    （4）不考虑能量损失，做好同样一次饭需要消耗的电能相等，根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得出等式即可求出处于加热过程实际需要的时间．

    解答 解：
    （1）闭合开关S1，开关S2与触点b接通时，电路为R1的简单电路，电压力锅处于加热状态，
    由P=UI可得，通过电阻R1的电流：
    I1=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
    （2）当锅内的气压达到设定值时，S2自动与触点b断开并与触电a接通，此时电路为R2的简单电路，电压力锅处于保压状态，
    由I1=5I2可得，此时电路中的电流：
    I2=$\frac{1}{5}$I1=$\frac{1}{5}$×5A=1A，
    则保压状态时的功率：
    P2=UI2=220V×1A=220W；
    （3）由图丙可知，加热时间t1=10min=600s，保压时间t2=20min-10min=10min=600s，
    由P=$\frac{W}{t}$可得，做好这次饭总共消耗的电能：
    W=W1+W2=P1t1+P2t2=1100W×600s+220W×600s=7.92×105J；
    （4）不考虑能量损失，做好同样一次饭在加热状态下消耗的电能相等，即W1=W1实，
    所以，根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得：$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t1=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{{R}_{1}}$t1实，
    解得：t1实=$\frac{{U}^{2}}{{{U}_{实}}^{2}}$t1=$\frac{（220V）^{2}}{（198V）^{2}}$×600s≈741s．
    答：（1）电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流为5A；
    （2）电压力锅处于保压状态时的功率为220W；
    （3）做好这次饭总共消耗的电能为7.92×105J；
    （4）用电高峰期，电路的实际电压为198V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要的时间为741s．

    点评 本题考查了电功率公式、电功公式的灵活运用，根据题意分清电路的连接方式和图丙中获取有用的信息是关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    6．用如图所示装置测量动滑轮的机械效率．
    （1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升．
    实验数据如下表．
    序

    号    		动滑轮重力G动/N钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳的拉力
    F/N    		绳端移动
    距离s/m    		机械效率
    η
    ①0.110.20.60.483.3%
    ②0.120.21.10.4
    ③0.220.21.20.483.3%
    （2）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为90.9%．
    （3）分析表中①②组数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大．
    （4）分析表中的数据可知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将减小．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．如图1是某同学探究“电流与电阻的关系”的实验电路．已知电源电压为4.5V不变，所用定值电阻分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω．
    第一次第二次第三次第四次第五次
    R（Ω）510203040
    I（A）0.40.20.10.080.05

    （1）在连接电路的过程中，开关应该是断开．开关闭合前，变阻器的滑片应处于b（选填“a”或“b”）．
    （2）实验中应该控制定值电阻两端的电压不变不变．
    （3）小明分别利用五个定值电阻做了实验，上表是小明的实验记录．
    a．小明在实验中电压表所用的量程为0-3V．
    b．小明有一次实验是错误的．试分析数据，错误的是第四次，错误的原因是没有控制电阻两端的电压不变．
    （4）该同学利用五个定值电阻要完成此实验，变阻器的最大阻值至少50Ω．
    （5）实验中变阻器的功率变化范围是1W～0.125W．
    （6）图2是小明根据正确的实验数据画出的I-R或I-1/R图象，正确的是丙．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    4．小明要把重l00N的沙子运到6m高的三楼上，手拉绳子的功率为80W，拉动时间为10s（忽略口袋的重力，绳重和绳与轮间的摩擦）．此过程中小明对沙子做的有用功是600J，滑轮组的机械效率75%．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    11．下列有关学习、生活中的物理知识，其中正确的是（　　）
    A．学校足球课上，踢出去的足球，继续向前运动，是因为受到惯性力的作用
    B．包饺子时捏出漂亮的花边，是力改变了物体的形状
    C．哈尔滨地铁台上设置有安全线，主要目的是为了给旅客排队上车用的
    D．书本静止在课桌上，是因为书本受到的重力与书本对桌面的压力相互平衡

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    1．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“50Ω  1A”字样．（1）请你用笔画线代替导线，将图示电路连接完整；
    （2）连接好电路后，闭合开关试触，发现小灯泡不亮，且电压表的指针迅速偏到最右边，电流表的指针几乎不动，则故障的原因可能是灯泡断路．
    （3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图甲所示，为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向A移动使电压表的示数为2.5V；
    （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是0.6W；
    （5）要完成此实验，如果他其器材和电路连接均不变，只可以换电源，则电源电压的选择范围是2.5V--14.5V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．下列关于信息和能源的说法，正确的是（　　）
    A．太阳能和可燃冰都属于可再生能源
    B．电磁波不能在真空中传播
    C．核电站是利用核聚变释放的能量发电的
    D．手机是利用电磁波来传递信号的

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．空调扇因同时具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器．如图为某品牌空调扇结构示意图，其内部电路中有送风电动机和加湿电动机．该空调扇工作时，若只闭合送风开关，送风电动机工作；若同时闭合送风开关和加湿开关，两个电动机都工作；若只闭合加湿开关，加湿电动机不工作．下列电路设计符合上述要求的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    6．小明利用如图所给的实验器材“测量小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为6V，小灯泡正常工作时的电压为3.8V，电阻约为12Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”．

    （1）请用笔画线代替导线，完成图1实物电路的连接．
    （2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是滑动变阻器断路．（电路只有一处故障）
    （3）排除故障后，继续实验，闭合开关，移动滑片，当电压表的指针在某电压值时，（请在图2中标出相应的电压值），小灯泡正常发光，电流表的示数如图3所示，小灯泡的额定功率是1.14W．
    （4）测量完灯泡的额定功率后，小明有测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是灯丝电阻随温度升高而增大．
    【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量，实验电路图如图4所示，实验结束后，两人对实验进行了交流与评估．
    ①小红的实验结果误差较大，理由是电压表应选择0-15V量程，量程过大，所以电压的测量不够精确．
    ②小明的实验更不容易操作，理由是电源电压6V，操作中电压表先使用0-15V量程，调节变阻器后再使用0-3V量程，操作比较麻烦．

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