歷屆全國初中物理競賽(電功率)

1、最近十年初中應(yīng)用物理知識競賽題分類解析專題18-電功率一選擇題1.（2010上海初中物理競賽題）如圖24-13所示，額定電壓為110伏的A、B兩盞電燈，額定功率分別為100瓦和25瓦。把它們接到220伏的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且電路消耗的電能最少，正確的電路是1.【答案】.C【解析】：利用串聯(lián)并聯(lián)電路知識分析可知，電路ABC都可以使額定電壓為110伏的A、B兩盞電燈正常發(fā)光，電路消耗的電能最少的是電路C。2.（2011上海第25界初中物理競賽）甲、乙兩燈為鎢絲白熾燈，將它們并聯(lián)在照明電路里都能正常發(fā)光，且甲燈比乙燈亮，那么 A甲燈的額定功率一定比乙燈大 B甲燈消耗的電能一定比乙燈多C甲燈

2、的電阻比乙燈大. D甲燈兩端的電壓比乙燈兩端的電壓大2.【答案】：.A【解析】：根據(jù)兩燈并聯(lián)在照明電路里都能正常發(fā)光，且甲燈比乙燈亮，說明甲燈的額定功率一定比乙燈大，兩燈電壓相同，甲燈的電阻比乙燈小，選項A正確CD錯誤。燈消耗的電能與時間相關(guān)，選項B錯誤。3.（2010上海初中物理競賽題）將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，燈泡的電功率為40瓦。如果將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電阻的電功率為3.6瓦，不考慮燈泡的電阻隨溫度而發(fā)生變化，且燈泡的電阻小于R，則此時燈泡的電功率為 ( )A14.4瓦。 B32.4瓦。 C0.4瓦。 D0.9瓦。3.【答案】C【解析】：設(shè)電源電壓為U，燈泡

3、電阻R0，將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，有=40W；將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電路電流I=；電阻的電功率I2R=3.6W；燈泡的電功率為P=I2R0.聯(lián)立解得P=0.4W，選項C正確。4. （2010上海初中物理競賽題）將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，燈泡的電功率為40瓦。如果將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電阻的電功率為3.6瓦，不考慮燈泡的電阻隨溫度而發(fā)生變化，且燈泡的電阻小于R，則此時燈泡的電功率為 ( )A14.4瓦。 B32.4瓦。 C0.4瓦。 D0.9瓦。4.答案：C解析：設(shè)電源電壓為U，燈泡電阻R0，將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，有=40W；將

4、燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電路電流I=；電阻的電功率I2R=3.6W；燈泡的電功率為P=I2R0.聯(lián)立解得P=0.4W，選項C正確。5. （2008上海初中物理競賽復(fù)賽）8.如圖所示，電源電壓U=8V保持不變，小燈泡上標有“6V，4W”字樣，電阻R2=30。閉合電鍵后，若滑動變阻器R1的滑動片P在離b端1/4處時，小燈泡的實際功率為1W。為了使電鍵閉合后，滑動片左右移動時，燈泡兩端電壓不超過額定電壓，變阻器R1的阻值（有電流部分）的變化范圍是（ ） A.040 B.3.440 C.7.530 D.10305.答案：B解析：燈泡電阻RD=U2/P=9，額定電流I=P/U=4/6=

5、2/3A.。要使燈泡兩端電壓不超過額定電壓6V，并聯(lián)部分電壓不小于2V，電阻不小于3。當滑動片左移動時電阻減小，由R2R1/(R2+R1)=3解得R1=3.4。當滑動片右移動時電阻增大，移動到b點時電阻最大。設(shè)滑動變阻器R1的總電阻為R，若滑動變阻器R1的滑動片P在離b端1/4處時，變阻器R1有電流部分的阻值為3R/4，小燈泡的實際功率為1W，說明小燈泡的實際電壓為3V，實際電流為1/3A，并聯(lián)部分電壓為5V，并聯(lián)部分電阻為5V÷1/3A=15。由)=15解得R=40。所以變阻器R1的阻值（有電流部分）的變化范圍是3.440。6. （2010上海初中物理競賽題）如圖24-13所示，額

6、定電壓為110伏的A、B兩盞電燈，額定功率分別為100瓦和25瓦。把它們接到220伏的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且電路消耗的電能最少，正確的電路是6.答案：C解析：利用串聯(lián)并聯(lián)電路知識分析可知，電路ABC都可以使額定電壓為110伏的A、B兩盞電燈正常發(fā)光，電路消耗的電能最少的是電路C。7.（2010上海初中物理競賽題）將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，燈泡的電功率為40瓦。如果將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電阻的電功率為3.6瓦，不考慮燈泡的電阻隨溫度而發(fā)生變化，且燈泡的電阻小于R，則此時燈泡的電功率為 ( )A14.4瓦。 B32.4瓦。 C0.4瓦。 D0.9瓦。7.答案：C

7、解析：設(shè)電源電壓為U，燈泡電阻R0，將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，有=40W；將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電路電流I=；電阻的電功率I2R=3.6W；燈泡的電功率為P=I2R0.聯(lián)立解得P=0.4W，選項C正確。8（2008河南初中物理競賽題）燈L1標有“8V、16W”的字樣，燈L2標有“12V、36W”的字樣，兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中，要保證兩燈不損壞，電壓U的最大值為( ) A8V B12V C1 6V D20V【解析】：“8V、16W”的燈L1額定電流I1=P/U=16/8A=2A，電阻R=U/I=4；“12V、36W”的燈L2額定電流I2=P/U =36/12A

8、=3A，電阻R=U/I=4；兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中，要保證兩燈不損壞，電流最大值為2A，允許加的電壓U的最大值為U=2A×(4+4)=16V, 選項 C正確。【答案】：C【名師點評】可由用電器的銘牌得到用電器額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI確定用電器額定電流，再由額定電壓和額定電流確定純電阻用電器的工作電阻。9（2011上海第25界初中物理競賽）在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，當滑片P置于滑動變阻器的中點時，電壓表的示數(shù)為4伏；當滑片置于滑動變阻器的b端時，電壓表的示數(shù)變化了2伏，此后15秒內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60焦。下列結(jié)果正確的是 （ ）A電源電壓

9、為10伏BR1的阻值為18歐C滑動變阻器R的最大阻值為9歐DR1先后兩次消耗的電功率之比4:3解析：設(shè)電源電壓為U，滑動變阻器R的最大阻值為R，閉合電鍵S，當滑片P置于滑動變阻器的中點時，電路總電阻為R1+R/2，電流I=U/( R1+R/2)，電壓表的示數(shù)為IR/2=4伏；當滑片置于滑動變阻器的b端時，電路總電阻為R1+R，電流I=U/(R1+R)，電壓表的示數(shù)增大2伏，為IR=6伏；此后15秒內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為I 2R1t=60焦。聯(lián)立解得R1=R，U=12V，定值電阻R1兩端電壓為12V-6V=6V，根據(jù)15秒內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60焦可得R1的阻值為9歐，滑動變阻器R的最

10、大阻值為9歐，選項AB錯誤C正確；I/I=4/3，R1先后兩次消耗的電功率之比16:9，選項D錯誤?！敬鸢浮緾【名師點評】此題需要根據(jù)題述過程列出多個方程聯(lián)立解得，難度較大。二填空題1. （2013全國初中應(yīng)用物理知識競賽預(yù)賽題）圖l8是測定小燈泡額定功率的實物連接圖，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈泡的額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為l0，滑動變阻器上標有“l(fā)0 lA”的字樣。(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路中未連接的部分連好，使它成為完整的實驗電路。 (2)小剛合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關(guān)后燈不亮，聰明的小剛猜想： A.可能是燈絲斷了B.可能是電流表斷路C.可能是小燈泡短

11、路D.可能是滑動變阻器斷路 猜想電流表示數(shù)/A電壓表示數(shù)/V如果A成立如果D成立請你借助圖中的電流表和電壓表驗證小剛的猜想，將電流表、電壓表的示數(shù)填人上表。 (3)假如電壓表015V量程已損壞，小剛?cè)韵霚y出小燈泡的額定功率，請你將小剛設(shè)計的電路圖畫在右邊的方框內(nèi)。（4)按小剛新設(shè)計的電路圖調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)達到 V時，小燈泡就正常發(fā)光.此時電流表示數(shù)如圖l9所示，則小燈泡的額定功率是 W。23.答案：（1）如圖所示。（2）A成立 0 4.5D成立 0 0（3）電路如圖所示。（4）0.7 1.14解析：按小剛新設(shè)計的電路圖調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)達到4.5V-3.8V=0.7V時，

12、小燈泡就正常發(fā)光.此時電流表示數(shù)如圖l9所示，為0.30A，則小燈泡的額定功率是P=UI=3.8V×0.30A=1.14W。2（2008河南初中物理競賽題）小昕準備參加玩具賽車比賽，他運用如圖所示的電路來挑選一只能量轉(zhuǎn)換效率較高的電動機。設(shè)電池的電壓恒定不變，他先用手捏住電動機的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動，閉合開關(guān)后讀出電流表的讀數(shù)為2A；然后放手，當電動機正常轉(zhuǎn)動時，又讀出電流表的讀數(shù)為0.6A。則該玩具電動機正常轉(zhuǎn)動時的效率為 。答案：70%解析：設(shè)電動機內(nèi)阻為R，電源電壓為U，用手捏住電動機的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動，閉合開關(guān)后U=I1R；電動機正常轉(zhuǎn)動時，UI2=P +I22R；由上述二式解得

13、P=0.84R.。該玩具電動機正常轉(zhuǎn)動時的效率為=P / (P + I22R)×100%=70%。1234PQ火線ADCBER1R2金屬板STM3. （首屆全國中學(xué)生數(shù)理化學(xué)科能力競賽）如圖所示是某電熱器的工作原理圖， R1、R2是發(fā)熱電阻，虛線框為電熱器的金屬外殼.它用一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱器多檔位工作的要求.其中旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的左邊緣依次有4個金屬觸點，右邊緣是一金屬板，可繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個觸點與右邊緣的金屬板同時連通.如旋到圖中位置S時，金屬滑片將1、2兩觸點同時與右邊緣金屬板接通.若電源電壓為22

14、0 V，則由圖可知：   （1）圖中P、Q兩個接頭中，_與零線相連；正常情況下，零線和地線之間的電壓為_V. （2）為安全起見，需在電路中安裝一總開關(guān)，該開關(guān)最好應(yīng)安裝在圖中A、B、C、D、E中的_點處. （3）如果 R1R248.4 ，則電熱器在旋鈕開關(guān)旋到位置T時的電功率為 _W；當旋鈕開關(guān)旋到位置M時，通電1 min產(chǎn)生的熱量是_J. 3答案：（1） P 0 （2）C （3）1000 3×104解析：正常情況下，供電線路的零線與大地接通，所以零線和地線之間的電壓為0V。電路中安裝的總開關(guān)必須能夠切斷火線，所以安裝在C點。. 如果 R1R248.4

15、，則電熱器在旋鈕開關(guān)旋到位置T時，電熱器電路中只有電阻R2，電功率為P=1000W。當旋鈕開關(guān)旋到位置M時，電熱器電路中電阻R1與R2串聯(lián)，電功率為P=500W。通電1 min產(chǎn)生的熱量是Q=Pt=500×60J=3×104J。4（2006全國初中應(yīng)用物理知識競賽河南預(yù)賽）自從愛迪生1879年發(fā)明電燈以來，在一百多年中經(jīng)過人們的不斷改進，如今白熾燈己成為我們生活中最常用的照明工具。根據(jù)你對白熾燈的了解，請?zhí)岢鲆粋€與電功率知識有關(guān)的實際問題，并根據(jù)你所學(xué)過的物理知識做出簡要回答。例如：斷絲的燈泡再“搭上”為什么會比以前更亮？簡答：“搭上”燈絲后，燈絲變短，電阻變小，在電壓一定

16、時，由P=U2/R可知電燈的實際功率增大，所以燈泡比原來更亮。問題：_。簡答：_。4. 答案：問題1：為什么燈絲較粗的燈泡額定功率較大？ 簡答：普通白熾燈泡的額定電壓相同，額定功率不同時，燈絲的電阻不同。根據(jù)決定電阻大小的因素可知，越粗的燈絲在長度相同的情況，電阻會越小，由P=U2/R可知功率就會越大。 問題2：燈泡用過較長一段時間后，為什么亮度會減弱？簡答：燈泡用的時間越久，燈絲會因升華現(xiàn)象而變細，根據(jù)決定電阻大小的因素可知，其電阻會變大，由P=U2/R可知功率就會越小，故亮度會變暗。三綜合運用題1.（2009全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽題）小蘭家的全自動家用豆?jié){機的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。

17、額定電壓220V電機功率180W額定頻率50Hz加熱功率800W加干豆量75g加 水 量1200mL制作豆?jié){的程序大致如下：(水溫為20)工作程序加熱打漿煮漿防溢延煮斷電報警工作時間與狀態(tài)電熱器開始加熱，8min后，水溫達到打漿設(shè)定溫度。電機帶動刀片高速打漿，打漿共4次，每次打15s，間隔15s。電熱器繼續(xù)加熱，直至豆?jié){第一次沸騰，耗時2min。電熱器間斷加熱，(每加熱l min，停20s)使豆?jié){反復(fù)煮沸，充分煮熟。共6min40s結(jié)束。機器發(fā)出聲光報警，提示豆?jié){已做好小蘭在用該豆?jié){機制作豆?jié){之前關(guān)閉了她家所有的用電器開關(guān)，然后在豆?jié){機開始制作豆?jié){的同時，開始記錄她家電能表(如圖3所示)的轉(zhuǎn)盤

18、轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，當豆?jié){機發(fā)出聲光報警時為止，數(shù)得電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了74圈。請回答：（1）煮好一鍋這樣的豆?jié){需要消耗多少電能?（2）根據(jù)第1問的計算結(jié)果，計算制作一鍋這樣豆?jié){的過程中她家電能表的轉(zhuǎn)盤應(yīng)轉(zhuǎn)過多少圈?（3）第（2）問中計算的結(jié)果與小蘭實際記錄的圈數(shù)相符嗎?如不相符，請說出你對產(chǎn)生這一偏差的猜想。1.解析：（1）煮好一鍋這樣的豆?jié){需要消耗電能：W=W1+W2=P1t1+P2t2 = 800×（8×602×60400×）J180×4×15 J =730800J 。（2）電能表應(yīng)當轉(zhuǎn)過的圈數(shù)：n=圈=73圈(3)不相符。猜想：某些電器

19、在關(guān)閉開關(guān)后，仍處于待機狀態(tài)，消耗電能；家庭電路電壓偏低，豆?jié){機實際功率偏?。辉谥谱鞫?jié){過程中，豆?jié){機向環(huán)境散熱；電能表存在誤差；小蘭記錄存在誤差；導(dǎo)線發(fā)熱消耗電能。2.（2011全國初中應(yīng)用物理知識競賽河南預(yù)賽）節(jié)能是這個時代的主旋律。小強要測量一盞節(jié)能燈的額定功率，他利用如圖甲所示的照明電路，將標有“220V60W”的白熾燈L1和標有“220V4W-40W”的節(jié)能燈L2正確接入電路中，當開關(guān)S1和S2都閉合時，兩盞燈都正常發(fā)光，且在2000s內(nèi)，標有1800r/kWh的電能表轉(zhuǎn)了71轉(zhuǎn)。試問：（1） 節(jié)能燈的發(fā)光功率是多少？（2） 當開關(guān)S1和S2都斷開時，小明將圖乙所示的電路插入照明電路

20、的插座內(nèi)。超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它的電阻R隨電流I變化關(guān)系如圖丙所示，L為用電器。為使用電器短路后電路仍能保持穩(wěn)定狀態(tài)，超導(dǎo)電阻R應(yīng)滿足什么條件？（3） 在R滿足一定條件時，有人把超導(dǎo)限流器稱為“不斷電保險絲”，請你說明理由。2. 解：（1）電能表轉(zhuǎn)了71轉(zhuǎn)消耗電能E=（71÷1800）kWh=（71÷1800）×3600×103J，兩盞燈的總發(fā)光功率為E/t=（71÷1800）×3600×103J÷2000s=71W。節(jié)能燈的發(fā)光功率是71W-60W=11W。（2）由圖丙可知，當電流小于20A時，

21、超導(dǎo)限流器電阻為零；當電流大等于20A時，超導(dǎo)限流器電阻R=U/I=11。即超導(dǎo)電阻R應(yīng)滿足用電器短路后電路中電流達到20A時超導(dǎo)電阻R突變?yōu)?1。（3）當電路電流小于某一電流值(20A)時,限流器電阻為0,電路正常工作；當電路短路時，限流器電阻為一定值，電路電流減小，處于穩(wěn)定狀態(tài)。電路中仍有電流，電路沒有被切斷。3.（2007第17屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽）表1中提供的是明湖中學(xué)使用的一臺數(shù)學(xué)投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)其中的數(shù)據(jù)，通過計算回答： 1、這臺投影儀的耗電總功率是多大？ 2、如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的話，所有電阻的阻值應(yīng)該多大？該電阻消耗的功率為多大？ 3、這臺投影儀的光源

22、采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎？為什么？ 4、如果上述方法不可行，請你提出一種可以使投影儀正常工作的方案。（要求定性說明即可） 表1 電源工作電壓 220V 電源頻率 50Hz 光源電壓 24V 光源電流 10.0A 鼓風機電壓 220V 鼓風機電流 0.1A 3、解：（1）因為光源消耗的功率為：P光源=U光源I光源=24V×10A=240W。鼓風機消耗的功率為：P風機=U風機I風機 =220V×0.1A=22W。所以這臺投影儀消耗的總功率為：P=P光源+P風機=240W+22W =262W。（2）若光源采用串聯(lián)電阻降壓，這時所選用的電陰R應(yīng)分擔的電壓為： UR=U電源-

23、 U光源=220V-24V=196V。 通過所選用的電阻R的電流為：IR= I光源=10A。 所選用電阻的阻值應(yīng)為：R= UR/IR=196V/10A=19.6。 所選用電阻消耗的功率為：PR=I2RR=（10A）2×19.6=1960W。 （3）因為所選用電阻消耗的功率為1960W，遠大于投影儀正常工作時所消耗的功率；同時電阻上消耗的1960W，將產(chǎn)生大量熱量，實際使用中很難有效的解決散熱問題，因此容易燒毀投影儀。所以，這臺投影儀的光源不宜采用串聯(lián)電阻降壓。 （4）可采用變壓器變壓的方法將電源工作電壓220V降低為24V供光源使用。圖4.（2008第18屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽）

24、如圖l 3是一個電熱器的工作原理圖，電熱器內(nèi)有兩個阻值分別為R1=60和R2=120的電熱絲；旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0，1，2， 9共10個金屬觸點；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時，金屬滑片將2、3觸點接通，同時另一端將7、8觸點接通。用這個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱器有多擋位工作的要求。請回答：（1）這個電熱器可有幾個不同加熱擋位?并指出每個加熱檔位旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向的位置；（2）將此電熱器接人家庭電路中，電熱器在正常工作時每個擋位的功率各是多大。4.解：（1）有五個檔位：A檔：當旋紐上的箭頭指

25、向圖中位置A或F時；B檔：當旋紐上的箭頭指向圖中位置B或G時；C檔：當旋紐上的箭頭指向圖中位置C或H時；D檔：當旋紐上的箭頭指向圖中位置D或I時；E檔：當旋紐上的箭頭指向圖中位置E或J時。（2）A檔：R1、R2并聯(lián)連入電路，電路的總電阻最小，為最大功率檔 P1=U2/R1+ U2/R2= 2202/60W+2202/120W =1210W。 B檔：只有R1接入電路，為較大功率檔P2=U2/R1=2202/60W=806.7W。 C檔：R1、R2串聯(lián)連入電路，電路的總電阻最大，為最小功率檔， R= R1+R2=60+120=180， P3=U2/R=2202/180W=268.9W。 D檔：只有

26、R2接入電路，為較小功率檔，P4=U2/R2= 2202/120W =403.3W。 E檔：空擋，接此檔時功率為零。5.（1998全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽）有兩種燈泡，分別標有（110伏 60瓦）和（110伏25瓦），把它們接入家庭照明電路中。（1）能不能各取一只串聯(lián)使用？請說明原因。（2）若把兩種燈泡在同一電路中混合使用，并使它們都能正常發(fā)光，最少應(yīng)各使用多少只，如何連接？（3）這時總電功率是多少？5.解：（1）不能各取一只串聯(lián)使用。 60瓦燈的電阻 R1=201.7歐。25瓦燈的電阻 R2=484歐 。 串聯(lián)后，設(shè)25瓦燈的電壓為U2，根據(jù)串聯(lián)分壓， U2= ，代入數(shù)據(jù)，解得：U2=1

27、55伏，超過了燈的額定電壓。所以不能各取一只串聯(lián)使用。 （2）設(shè)使用60瓦的燈m只，使用25瓦的燈n只，分別并聯(lián)后再串聯(lián)使用，各分壓110伏時，才能正常發(fā)光，此時有： 。 故使用5只60瓦的燈并聯(lián)后，再與12只并聯(lián)的25瓦的燈串聯(lián)即可。（3）此時總功率為W=W1+W2=560瓦+1225瓦=600瓦。6（2012全國初中應(yīng)用物理知識競賽）在學(xué)校創(chuàng)新比賽中，小亮同學(xué)設(shè)計了一個多檔位的電熱水器。圖10甲所示是他設(shè)計的電熱水器的工作電路圖，R1和R2是兩根電熱絲。他設(shè)計的旋轉(zhuǎn)開關(guān)如圖10乙所示，旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有共10個金屬觸點（在圖乙中用“”表示，“”中標有1、2、3、4

28、編號，編號相同的觸點用導(dǎo)線連接）?？梢岳@中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點連接。例如，圖10乙中，旋鈕上的箭頭指向圖中位置D，此時，金屬滑片將1、2兩觸點接通，同時另一端也將3、4兩觸點接通。當旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，可以實現(xiàn)四檔加熱功率。他設(shè)計的四檔加熱功率如下表所示：溫度檔位高溫中溫2中溫1低溫加熱功率/W11006604402641如果要實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)沿某個方向轉(zhuǎn)動時，加熱功率依次遞減或遞增，通過計算，分析說明電熱絲R1和R2的阻值應(yīng)該分別為多大?旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，分別對應(yīng)哪一檔加熱功率?2小亮根據(jù)計算結(jié)果，借助

29、電池組、電壓表和電流表分別截取了電阻大小符合要求的兩根電熱絲，并按電路圖連接好。經(jīng)檢查無誤后，小亮將電熱器接入家庭電路，同時借助電能表和手表測量電熱器在不同檔位工作時實際消耗的電功率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一檔的實際功率均小于按照電熱絲電阻值計算的結(jié)果，測量后發(fā)現(xiàn)電源電壓為220V。請簡單解釋產(chǎn)生這種偏差的原因。3使用中他發(fā)現(xiàn)水溫開始升高較快，后來水溫升高越來越慢，最后甚至?xí)３帜硞€溫度不再升高，此時水并沒有沸騰。并且選擇加熱檔位功率越小，水能夠達到的最高溫度越低，這是為什么?解析：1由圖可知：旋鈕上的箭頭指向D位置時，電熱絲R1和R2并聯(lián)，此時電路消耗功率最大P11100W（1分）旋鈕上的箭頭指向C位置

30、時，電熱絲R1單獨工作，此時電路消耗功率為：P2=660W（1分）所以：R173.3（1分）旋鈕上的箭頭指向B位置時，電熱絲R2單獨工作，此時電路消耗功率為：P1=440W（1分）所以：R2110（1分）當旋鈕上的箭頭指向A位置時，電熱絲R1和R2串聯(lián)，此時電路消耗功率為：P4264W（1分）2電熱絲的電阻會隨溫度而變化。在借助電池組、電壓表和電流表截取一定阻值的電熱絲時，電熱絲消耗的功率很小，一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量少，故溫度低，此時電阻?。划旊姛峤z接入家庭電路工作時，消耗的電功率較大，一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多，溫度升高顯著，電阻變大明顯：由公式P可知，此時消耗的電功率比測得的電阻計算的電功率要小

31、一些。（3分）3電熱器在給水加熱時。由于水在吸熱的同時還在散熱（向空氣傳遞熱量、蒸發(fā)吸熱），并且隨著水溫的升高，水溫與環(huán)境溫度差增大，熱傳遞的速度加快、水蒸發(fā)時吸熱的速度也加快，導(dǎo)致水的溫度升高減慢；當散失熱量與從電熱絲吸收到的熱量平衡時，水溫就不再升高了。（2分）加熱功率越小，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越少，達到上述平衡時與環(huán)境的溫差越小，所以水能達到的最高溫度越低。（1分）7（12分）（2012全國初中應(yīng)用物理知識競賽）如圖11甲所示為某型號汽車的自動測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖，其中電源兩端的電壓恒為24V，R0為定值電阻，A為油量指示表（一只量程為00.6A的電流表），Rx為壓敏電阻，它的上表

32、面受力面積為10cm2，其阻值與所受壓力的對應(yīng)關(guān)系如圖11乙所示。油箱的上下兩部分皆為長方體形狀，下半部分的橫截面積為、20dm2，高為2dm，上半部分的橫截面積為10dm2，油箱加滿油時油的總體積為60dm3。當油箱裝滿油時，油量指示表的示數(shù)如圖11丙所示。已知：汽油0.7×103kgm3，取g=10Nkg。1當油箱內(nèi)汽油用完時，油量指示表的指針指向某一位置，求此位置所對應(yīng)的電流值是多少；2若汽車在高速公路勻速行駛400km，油量表由滿刻度指向滿刻度的位置，求該汽車每行駛100km消耗汽油多少升；3在上面第（2）問所述的行駛過程中發(fā)現(xiàn)，油量表的示數(shù)在開始運動的一段時間內(nèi)變化較快，而

33、后來一段時間內(nèi)變化較慢，請解釋其中的原因。解析：1油箱裝滿油時，下半部分容積：V2=20×2×103mL4×102m3上半部分容積：V1=VV26×102m34×102m3=2×102m3上半部分高度：h1=m=2×10lm（1分）汽油的深度：hh1+h2=2×101m+2×101m=4×101m汽油對壓敏電阻的壓強：p汽油gh=0.7×103×10×4×101Pa=2.8×103Pa（1分）汽油對壓敏電阻的壓力：F=pS=2.8×10

34、3×10×104N2.8N（1分）由圖11乙可知：Rx=30（1分）由題意可得：R0=Rx=30=10（1分）汽油用完時，由圖11乙可知：Rx300（1分）通過油量表的電流：I2=0.08A（1分）2油量表指向滿刻度的位置，通過油量表的電流：I3=×0.6A=0.15A此時壓敏電阻阻值：RxR016010150（1分）由圖11乙可知，汽油對壓敏電阻的壓力：F0.7N汽油對壓敏電阻的壓強pPa7×102Pa汽油的深度：hm0.1m（1分）剩余汽油的體積：VS2h20×102×0.1m32×102m3汽車行駛100km，消耗汽油的體積：Vm310L（1分）3因油箱上部橫截面積較小，消耗相同體積的汽油，