小雷和小美一起设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两挡，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻，额定电压为220V，加热挡额定功率为605W。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温挡和加热挡工作时，发热电阻R1的电功率之比为1：121。不考虑温度对电阻的影响，求：

1. 小雷和小美一起设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两挡，其中R₁为发热电阻，R₂为定值电阻，额定电压为220V，加热挡额定功率为605W。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温挡和加热挡工作时，发热电阻R₁的电功率之比为1：121。不考虑温度对电阻的影响，求：

(1) 电阻R₁的阻值为多少Ω？

(2) 该饮水机保温状态时的额定功率为多少W？

(3) 在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热挡工作，发现电能表的转盘在6min内转了100转，则此时实验室电路的实际电压为多少V？

【考点】

欧姆定律及其应用; 电功的计算; 电功计算公式的应用; 电功率的计算;

【答案】

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计算题普通

1. 某工厂研发了一种新型抗压材料，现对该材料能承受的撞击力进行测试，如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方某一高度处由静止释放，撞击后重物和样品材料完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示，已知电源电压 $\text{[math]}$ ，重物质量 $\text{[math]}$ ，不受压力时压力传感器的电阻为110Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：

（1）定值电阻 $\text{[math]}$ 的阻值是多少Ω？

（2）样品受到的最大撞击力是多少N？

（3）撞击后重物静止在样品上时，整个电路5min消耗的电能为多少J？

计算题普通

2. 在图甲所示的电路中， $\text{[math]}$ 为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，将滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。

（1）当电路中电流最小时，求1min内电流通过电阻 $\text{[math]}$ 做的功；

（2）求电源电压和定值电阻 $\text{[math]}$ 的阻值；

（3）若电压表量程为0~15V，电流表量程为0~3A，为保证电表正常工作，定值电阻 $\text{[math]}$ 在1s内消耗的电能范围。

计算题普通

3. 如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R₂阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A₁的示数为0.5A，电流表A₂的示数为0.3A，求：

（1）电源电压；

（2）通电20s，电阻R₂消耗的电能；

（3）电阻R₁的阻值。

计算题普通