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7. 老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”字样,手机正常使用时功率为 2W. 如果他在电池电量剩余 30%时,立刻插上 30W 的充电器,并持续正常使用,直到电量充满. 他这次给手机充电的时间是(
A.0.2h
B.0.47h
C.0.5h
D.0.67h
C
)A.0.2h
B.0.47h
C.0.5h
D.0.67h
答案:
7. C 点拨:手机充满电储存的电能 $ W = UIt = 5V × 4000 × 10^{-3}A × 1h = 20W · h $,需要充的电能 $ W = W_{总} - W_{剩} = P_1t - P_2t $,这次给手机充电的时间 $ t = \frac{W_{总} - W_{剩}}{P_1 - P_2} = \frac{20W · h - 20W · h × 30\%}{30W - 2W} = 0.5h $。
8. 某款家用电热取暖器有两个挡位,它正常工作时,下列说法正确的是(
A.取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成的
B.“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C.“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D.连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
D
)A.取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成的
B.“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C.“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D.连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
答案:
8. D
9. 小明发现近来家里的白炽灯发光变暗了些,小明用下面的四句话解释了造成这个现象的一个可能原因:
①通过灯丝的电流减小.
②灯丝在高温下升华变细,电阻变大.
③灯泡发光变暗.
④灯泡的实际功率变小.
这四句话的正确排列顺序是(
A.②④①③
B.①②④③
C.②③④①
D.②①④③
①通过灯丝的电流减小.
②灯丝在高温下升华变细,电阻变大.
③灯泡发光变暗.
④灯泡的实际功率变小.
这四句话的正确排列顺序是(
D
)A.②④①③
B.①②④③
C.②③④①
D.②①④③
答案:
9. D 点拨:灯泡发光变暗的原因:灯丝在高温下升华变细,电阻变大;由于灯泡两端的电压不变,灯丝的电阻变大,由欧姆定律可知,通过灯丝的电流变小;灯丝两端的电压不变,电流变小,由 $ P = UI $ 可知,灯泡的实际功率变小,灯泡发光变暗。故合理的顺序是②①④③。
10. 孝顺的小梅同学给爷爷购买了一台额定电压为 220V 的双挡位电热足浴器,其控制面板可以显示设定温度和实际加热功率,足浴器内部简化电路及某次加热工作时控制面板的显示情况如图甲、乙所示,其中 $ R_1 = R_2 = 96.8\Omega $. 求:
(1)足浴器在额定电压下的保温功率和加热功率各是多少?
(2)额定电压下将足浴器中质量为 4kg、初温为 20℃的水,加热到控制面板上显示的温度时,需要多长时间?[不计热量损失,水的比热容 $ c_{水} = 4.2×10^3J/(kg·℃) $]
(3)根据控制面板上显示的实际功率,计算此时家庭电路的实际电压是多少?

(1)足浴器在额定电压下的保温功率和加热功率各是多少?
(2)额定电压下将足浴器中质量为 4kg、初温为 20℃的水,加热到控制面板上显示的温度时,需要多长时间?[不计热量损失,水的比热容 $ c_{水} = 4.2×10^3J/(kg·℃) $]
(3)根据控制面板上显示的实际功率,计算此时家庭电路的实际电压是多少?
答案:
10. 解:
(1) 只闭合开关 $ S $ 时,电路为 $ R_1 $ 的简单电路,两开关都闭合时,两电阻并联,由并联电阻小于其中任一电阻,根据 $ P = \frac{U^2}{R} $ 可知,两开关闭合时电路的功率大,为加热挡,只闭合开关 $ S $ 时为保温挡,故足浴器在额定电压下的保温功率 $ P_{保} = \frac{U^2}{R_1} = \frac{(220V)^2}{96.8\Omega} = 500W $;根据并联电路各支路可独立工作、互不影响可知,足浴器处于加热状态时,$ R_1 $ 的功率保持不变,因为 $ R_1 = R_2 = 96.8\Omega $,所以足浴器处于加热状态时,$ R_2 $ 的功率等于 $ R_1 $ 的功率,加热功率等于两电阻的功率之和,故足浴器在额定电压下的加热功率 $ P_{加热} = 500W + 500W = 1000W $。
(2) 由题图知,足浴器将水加热到 $ 45^{\circ}C $,水吸收的热量 $ Q_{吸} = c_{水}m(t - t_0) = 4.2 × 10^3J/(kg · ^{\circ}C) × 4kg × (45^{\circ}C - 20^{\circ}C) = 4.2 × 10^5J $,不计热量损失,则 $ Q_{吸} = W = Pt $,加热所用的时间 $ t_{加热} = \frac{W}{P_{加热}} = \frac{Q_{吸}}{P_{加热}} = \frac{4.2 × 10^5J}{1000W} = 420s $。
(3) 实际加热功率为 $ 810W $,根据 $ P = \frac{U^2}{R} $ 可知,在电阻不变的条件下,电功率与电压的平方成正比,故此时家庭电路的实际电压 $ U_{实} = \sqrt{\frac{P_{实}}{P_{加热}}} × U = \sqrt{\frac{810W}{1000W}} × 220V = 198V $。
(1) 只闭合开关 $ S $ 时,电路为 $ R_1 $ 的简单电路,两开关都闭合时,两电阻并联,由并联电阻小于其中任一电阻,根据 $ P = \frac{U^2}{R} $ 可知,两开关闭合时电路的功率大,为加热挡,只闭合开关 $ S $ 时为保温挡,故足浴器在额定电压下的保温功率 $ P_{保} = \frac{U^2}{R_1} = \frac{(220V)^2}{96.8\Omega} = 500W $;根据并联电路各支路可独立工作、互不影响可知,足浴器处于加热状态时,$ R_1 $ 的功率保持不变,因为 $ R_1 = R_2 = 96.8\Omega $,所以足浴器处于加热状态时,$ R_2 $ 的功率等于 $ R_1 $ 的功率,加热功率等于两电阻的功率之和,故足浴器在额定电压下的加热功率 $ P_{加热} = 500W + 500W = 1000W $。
(2) 由题图知,足浴器将水加热到 $ 45^{\circ}C $,水吸收的热量 $ Q_{吸} = c_{水}m(t - t_0) = 4.2 × 10^3J/(kg · ^{\circ}C) × 4kg × (45^{\circ}C - 20^{\circ}C) = 4.2 × 10^5J $,不计热量损失,则 $ Q_{吸} = W = Pt $,加热所用的时间 $ t_{加热} = \frac{W}{P_{加热}} = \frac{Q_{吸}}{P_{加热}} = \frac{4.2 × 10^5J}{1000W} = 420s $。
(3) 实际加热功率为 $ 810W $,根据 $ P = \frac{U^2}{R} $ 可知,在电阻不变的条件下,电功率与电压的平方成正比,故此时家庭电路的实际电压 $ U_{实} = \sqrt{\frac{P_{实}}{P_{加热}}} × U = \sqrt{\frac{810W}{1000W}} × 220V = 198V $。
11. 小明家中空调和电视机的部分铭牌信息如表所示,在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让空调工作 3min,测得电能表脉冲指示灯闪烁 120 次. 若只让电视机工作 12min,则电能表脉冲指示灯闪烁的次数最可能是(

A.48 次
B.32 次
C.16 次
D.8 次
A
)A.48 次
B.32 次
C.16 次
D.8 次
答案:
11. A 点拨:空调的功率 $ P_1 = 1200W = 1.2kW $,电视机的功率 $ P_2 = 120W = 0.12kW $,空调工作 $ 3min $ 消耗的电能 $ W_1 = P_1t_1 = 1.2kW × \frac{3}{60}h = 0.06kW · h $。电视机工作 $ 12min $ 消耗的电能 $ W_2 = P_2t_2 = 0.12kW × \frac{12}{60}h = 0.024kW · h $,设此段时间电能表脉冲指示灯闪烁的次数为 $ n $,则 $ \frac{n}{120} = \frac{0.024kW · h}{0.06kW · h} $,解得 $ n = 48 $。
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