15．(2011山东威海，第23题)如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电压表的量程是0－15V，闭合开关后，移动滑动变阻器，使电压表的示数为6V，这时灯泡正常发光，求：（1）电源电压。（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是28Ω时，小灯泡消耗的实际功率。
【答案】（1）12V 2分 （2）1.08W 2分
16．（2011年山西省第42题）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图17所示的陶瓷电热水壶就是用了这种材料。它的工作电路图如图18所示，R0是定值电阻，其电阻值不受温度的影响。Rr是PTC电阻，Rr的电阻与温度的关系如图19所示。该电热水壶在Rr设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。
（1）R0的阻值为多少？（2）当Rr的温度为130℃时，电路中Rr的实际功率为多少？ 【答案】（1）当Rr在设定温度状态工作时，连入电路的电阻Rr=34Ω，R0、Rr串联，由P=UI得：I=P/U=1100W/220V=5A，电路中的总电阻R=U/I=220V/5A=44Ω，R0的阻值R0=R-Rr=44Ω-34Ω=10Ω。（2）当Rr的温度为130℃时，此时Rr的阻值为Rr′=100Ω，电路中的总电阻R′=R0+ Rr′=10Ω+100Ω=110Ω，电流I′=U/R′=220V/100Ω=2A，Rr′两端的电压为U′=2A×100Ω=200V，Rr′的实际功率P=UI=200V×2A=400W。
17．(2011江苏盐城，第23题)如图所示是小明制作的一只模拟调光灯．电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V．闭合开关，回形针在铅笔芯最右端时，灯泡两端的电压为0.6V，流过灯泡的电流为0.1A．向左移动回形针，小灯泡正常发光时，流过灯泡的电流为0.3A．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）回形针在最右端时，铅笔芯接入电路的电阻； （3）小灯泡正常发光时，铅笔芯5min内消耗的电能．
铅笔芯
左 回形针 右
U额2.5V??8.3? 【答案】解：（1）R?I额0.3A（2）U1?U?U灯?3V?0.6V?2.4V
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第23题图
R1?U1I1?2.4V?24? 0.1A??3V?2.5V?0.5V （3）U2?U?U灯W?U2I2t?0.5V?0.3A?300s?45J
18．(2011四川泸州，Ⅱ卷第11题)如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发
电方式。但风力发电的特点是随机性强，5m/s以上的风速才可以发电。泸州市属亚热带季风气候，春秋季风力大，持续时间长，可以考虑在泸州地区开发风力发电。下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率：
平均风速m/s 5 6 7 8 9 10 功率 KW 9 22 34 44 53 60 请根据你所学知识完成以下问题：
⑴在泸州某主峰平均风速为8m/s的位置，安装有上述风力发电机一台，该发电机工作1h获得的电能为多少KW·h？将该电能全部用于带动额定电压为220V的电热器正常工作可达40h，则电热器的额定电流为多少？
⑵将上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动机械效率为75%的电动抽水机工作，把水抽到
333
10m高的水池上，请通过计算说明能否把容积为1000m的水池盛满？（取g=10N/Kg，ρ水=1×10kg/m）
【答案】解：(1)当在泸州某主峰平均风速为8m/s时，风力发电机的功率为44KW 根据W=Pt=44kW×1h=44KW·h
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W=UIt 44×3.6×10J=220V×I×40×3600s I=5A
h?75⑵w1?w电?=44kW?100w2?Gh??vgh?1.0?103kg?4.4?3.6?106J?75100?1.18?108J
m3?1000m3?10Nkg?10m?108J
因为W1＞W2 故能把水池盛满。
19．（2011贵州省安顺市第17题）目前，许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯，白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上蓄电池又能给红绿灯共电，使红绿灯能连续工作，其主要参数见下表
3
（1）若每天有效受光时间为6h，每平方米的面积上太阳辐射的功率为10W，求这种太阳能电池板每天获得的电能。
（2）某十字路口的太阳能红绿灯，每天获得的电能可使它连续工作40h，求：该十字路口的太阳能红绿灯正常工作时的总功率。
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【答案】（1）辐射到电池板的太阳能W总 = Pt = 10×6×3600×0.5 = 1.08×10（J）（2分）
76
太阳能电池获得的电能W电 = W总×?= l.08×10×40％ = 4.32×10（J）??（2分）
W4.32?106??30（W） ?????（2分） （2）红绿灯的功率P?t40?360027
20．（2011上海市，第21题）在图9(a)所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变．电阻R的阻值为30欧．闭合电键S，电流表的示数如图9(b)所示。
①求通过电阻Rl的电流 ②求电阻R2的阻值
③若一段时间内电流对电阻Rl做的功为30焦，求这段时间内电流对电阻R2做的功W2。
U6V==0.2A I总=0.8A 30?R1U6V(2)I2=0.8A－0.2A=0.6A R2===10Ω
I20.6AWR(3) 1=2 所以W2=3W1=90J
W2R1【答案】(1)I1=
21．（2011上海市，第26题）小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有学生电源（电压为2伏的整数倍），待测小灯（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5瓦~0.8瓦之间）、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干；他正确串联实验器材，然后，将电压表并联在电路中。闭合电键后，继续移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐而增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡继续发光，并记下了此时电压表和电流表的示数。
①请画出小华同学连接的实验电路图 （13） （用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)
②如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65瓦。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。 （14） （需写出计算过程）
【答案】
1.65 UR1.654.1250.5≤PL=2.5×=≤0.8
URU总-2.5由题意URI=1.65 所以I=
解不等式得：7.66V≤U≤10.75V
又因为电源电压为2的整数倍，所以U取8V或10V 代入上式得PL=0.75W或PL=0.55W
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22．(2011年湖南衡阳，第30题）如图所示电路图，电源电压U＝3V且保持不变，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.1A，电流表A的示数为0.6A。
求：（1）电阻R1的阻值；（2）电阻R2的电功率。 【答案】（1）R1=U1/I1=3/0.1=30Ω （2）I2=0.6-0.1=0.5A, P2= U2I2=3×0.5=1.5W
23．(2011年河北省，第38题)图20所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连人电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图21所示。（电阻丝AB的阻值不随温度变化）
求：（1）小灯泡的额定功率； （2）电阻丝AB的阻值；
（3）当AB连人电路的阻值R1=2.5?时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。
【答案】解：（1）当滑片P在B端时，由图可知电源电压与小灯泡的额定电压相等为6V，对应的电流为1A，小灯泡的额定功率为： PL=ULIL=6V×1A=6w。
（2）当滑片在A端时，由图得小灯泡两端达到电压为1.5V，电流I小=0.5A，由于R与L串联，则电阻丝两端电压：U丝=6V-1.5V=4.5V；由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：
R?U丝4.5V==9V I小0.5A2（3）灯泡消耗的功率为P?IR灯=（U6V22）R灯 3.2w?（）R灯
R灯?R1R灯?2.5?R灯1?1.25? 或 R灯2?5?
24．（湖北省荆门市2011年第20题）如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0—0.6A，电压表的量程为0—3V。灯泡电阻不随温度变化，
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求：（1）闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，此时灯泡的实际功率为0.75W，求电源电压是多大?
（2）闭合S1、S2，要保证电路中各元件安全，求滑动变阻器R的取值范围。
222
【答案】（1）P额 =U额/R R= U额/P=12Ω P实=I实R I实=0.25A U=（R1+R2）I实=8V (2)
UUR?0.5A① ?3V ② 由①和②得：4Ω＜R＜7.2Ω。
R1?RR1?R
25．(2011江苏宿迁，第24题)如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路，选用的电源电压恒为6V，灯泡上标有“3.8V 0.4A”字样，变阻器上标有“20Ω 1A”字样．
（1）求灯泡正常发光时的电阻．
（2）求灯泡正常发光时变阻器消耗的电功率． （3）使用中小明发现这个电路存在缺陷，于是他在电路中串联了一个电阻R0，电路如图乙所示．你认为R0在电路中起到了什么作用？其阻值为多大比较合适？
S L 甲
第24题图 P L 乙
S R0 P
【答案】
（1）R=UL/I=3.8V/0.4A=9.5Ω?????????????????????2分 （2）P电阻器=(U-UL)·I=(6V-3.8V) ×0.4A=0.88W??????????????3分 （3）保护电路（或保护灯泡不变损坏等）????????????????1分 R= (U-UL)/I=(6V-3.8V) /0.4A=5.5Ω?????????????????3分 26．（2011北京，第37题）某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光照射下，该热水器
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中水的温度从25℃升高到45℃.求这些水吸收的热量。（水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)
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【答案】Q吸=cm?t=4.2×10J/(kg·℃×0.05kg×20℃=4.2×10J 【考点】考点27：比热容 热机
38. （2011北京，第38题）如图19所示。电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的功率为P1，电阻RA的功率为PA；当开关S1、S2都闭合。滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB；当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W。已知R1：R2=2:1，PA:PB=1:10 ,U1：U2=3:2.
求：（1）电源两端电压U (2)电阻R2的阻值
（3）电阻RA的电功率PA。
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【答案】（1）U=12V (2) R2=2Ω (3)PA=9W
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