黑夜看不见开关位置，为此小明设计了如图所示的电路．当单刀双掷-优题课

黑夜看不见开关位置，为此小明设计了如图所示的电路．当单刀双掷开关S合向b时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示灯费电；S合向a时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置（S只能处于这两种状态）．他在如图所示方框中完成指示灯和电阻丝的连接电路，指示灯规格为“10V，1W”．

（1）照明灯正常工作时的电阻是多少？
（2）若照明灯正常工作6h，这段时间内照明灯需消耗多少电能？
（3）为使指示灯正常发光，需接上多大电阻的电阻丝？

科目物理题型计算题难度中等

知识点：电功与电能的计算串联电路的电压规律电功率的计算欧姆定律的应用

如图所示电路，电源电压为 $5 V$ 不变，定值电阻 $R_{0}$ 阻值为 $5 Ω$ ，滑动变阻器 $R$ 上标有“ $20 Ω 1 A$ ”字样，灯 $L$ 标有“ $3 V 1.2 W$ ”，电压表量程为 $0 ~ 3 V$ ．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：

（1）当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $b$ ，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？

（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $a$ 时， $R_{0}$ 的电功率是多少？

（3）当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $a$ 时， $R_{0}$ 的最小电功率是多少？

图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为阻值不变的电热丝， $S_{1}$ 为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是 $4 L$ ，额定加热功率是 $800 W$ ，额定保温功率是 $100 W$ ． $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C))$ 求：

（1）电热丝 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（2）该电饭煲将 $2 kg$ 水从 $20^{°} C$ 加热到 $100^{°} C$ 时，水吸收的热量是多少？

（3）关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作 $4 \min$ ，观察到标有“ $1200 r / (kW \cdot h)$ ”字样的电能表转盘转了60转，则电饭煲的实际功率是多少？

我国05两栖主战坦克是世界上水上速度最快、最先进的两栖突击车，该坦克质量达 $3 \times 10^{4} kg$ ，发动机的最大功率是 $7.2 \times 10^{5} W$ ．（柴油的热值取 $4.0 \times 10^{7} J / kg$ ， $g = 10 N / kg)$ 求：

（1）若该坦克静止在水平地面上时对地面的压强是 $6 \times 10^{4} Pa$ ，则履带与地面的接触面积是多少？

（2）某次执行任务时，该坦克在平直公路上以最大功率匀速行驶 $3000 m$ 用时 $300 s$ ，则行驶过程中发动机的牵引力是多少？

（3）在上述行驶过程中共消耗 $15 kg$ 柴油，则发动机的效率是多少？

小李家新买的电热水瓶，有保温和加热两种功能，其简化电路图如图所示， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为电热丝，通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换。加热功率为 $1100 W$ ，保温功率是 $200 W$ ．求： $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C)]$

（1） $R_{2}$ 的阻值是多少？

（2）该电热水瓶给水加热时，瓶中 $1 kg$ 的水从 $23^{°} C$ 升高到 $100^{°} C$ ，需要吸收多少热量？

（3）不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作多长时间？

如图所示是百度在全球的首款无人驾驶巴士“阿波龙”，其空车质量为 $3000 kg$ ，静止时轮胎与地面接触的总面积为 $0.2 m^{2}$ ．车满载时以 $36 km / h$ 的速度匀速直线行驶时，所受到的阻力是 $1380 N$ ，求： $(q_{汽油} = 4.6 \times 10^{7} J / kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$

（1）“阿波龙”空车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？

（2）该车满载时以 $36 km / h$ 的速度做匀速直线运动，牵引力的功率是多少？

（3）若该车用效率为 $30 %$ 的汽油机提供动力工作，且以 $36 km / h$ 的速度满载匀速直线行驶了 $1 km$ ，则需消耗多少千克汽油？