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2024年中考物理专题复习—电功率多档位问题类型1.电热器的多档位问题根据电功率的公式2UPR可知，当电压一定时，电阻越小，电功率越大；电阻越大，电功率越小。
阻小温高功率大，阻大温低功率小。
例1.如图所示，电阻R1>R2，电源电压均为U，在相同时间内，图甲电路中电阻产生的总热量为Q甲，图乙电路中电阻产生的总热量为Q乙，图丙电路中电阻产生的总热量为Q丙，图丁电路中电阻产生的总热量为Q丁，则（）A.Q甲>Q乙>Q丙>Q丁B.Q丁>Q丙>Q乙>Q甲C.Q丁>Q甲>Q乙>Q丙D.Q甲>Q丙>Q乙>Q丁答案：C。
例2.电源电压不变时，在相同的时间内，两电阻串联时总电阻最________，产生的总热量最________，发热功率最________；两电阻并联时总电阻最________产生的总热量最________,发热功率最________。
如果电热器处于两电阻串联的状态，则电热器一般处于________（选填“高”“中”或“低”）档位；如果电热器处于两电阻并联的状态，则电热器一般处于________（选填“高”“中”或“低”）档位。
答案：大；小；小；小；多；大；低；高。
例3.如图所示是电热水壶的工作电路图，闭合开关S，当电热水壶处于加热状态时，开关S2处于________状态。
若电热水壶在加热状态时的功率为1210W，则电阻R1=________Ω。
如果保温状态下电热水壶的总功率是加热状态时的10%，则保温状态下R2的电功率为________W。
答案：闭合；40；108.9。
例4.如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压U =220V 不变，两根电热丝的电阻关系为R 1=2R 2，通过旋转扇形开关S ，接触不同触点，实现高、低两个挡位的转换，低温挡时的发热功率为440W 。
求：（1）R 1和R 2的电阻值。
（2）电热器处于高温挡时的总功率。
中考物理电学专题复习中考分值：24分－－28分命题形式：填空、选择、实验、计算 一、填空题1．如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时 A ．电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗 B ．电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮 C ．电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗 D ．电压表示数变大，电流表示数变大，灯泡变亮2．实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 1.OA ”字样，乙标有“10V 0.5A ”字样。
现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)A ．25VB ．35VC ．17.5VD ．12.5V3．(2011重庆，第6题)某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是 A ．当导体两端的电压为0时，电阻为0 B ．该导体的电阻随电压的增大而减小 C ．当导体两端的电压为0时，电流为0D ．当导体两端的电压为2 V 时，电流为0.6A4．由公式I=U/R 变形得R=U/I ，对此，下列说法正确的是 A.加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大B.通过导体的电流越大，则导体的电阻越大C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关D.当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零5．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S ，缓慢移动滑动变阻器的滑片P ，电流表A 1的示数逐渐变小，这一过程中（ ）A.滑片P 是向左滑动的B.电压表V 的示数逐渐变小C.电流表A 的示数逐渐变小D.电流表A 与电流表A 1的示数差逐渐变小6．如图6所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R 0设计了四个测未知电阻Rx 的电路，其中不可行的是（ ）7．（2011湖南株洲，第14题）光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。
“光强”是表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E 表示，国际单位为坎德拉（cd ）。
专题十二 电学综合计算题题型一：电学基础计算1．（2021·广东中考真题）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S ，将滑动变阻器R 的滑片P 由a 移动到b 时，R 0的电功率和电流的P-I 关系图像如图乙所示，求： （1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值。
【答案】（1）9V ；（2）72欧 【详解】解：（1）当滑片P 在b 端时，只有R 0工作，电流最大为b 0.5A I =电源电压为b 4.5W =9V 0.5A P U I == （2）R 0的阻值为0b 9V 18Ω0.5AU R I === 当滑片P 在a 端时，电阻最大，电流最小，此时a 0.1A I =总电阻为a 9V 90Ω0.1AU R I ===总 滑动变阻器最大电阻为0=90Ω18 Ω72ΩR R R -=-=总滑答：（1）电源电压为9V ；（2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
2．（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V ，灯泡标有“2.5V0.5A”字样（灯阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω1A ”字样， （1）求灯泡正常发光时的电功率；（2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）该电路设计是否有缺陷?如有，请给出解决办法。
【答案】（1）1.25W ；（2）7Ω；（3）见解析 【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电功率P L =U L I L =2.5V×0.5A=1.25W（2）灯泡正常发光时通过电路的电流是0.5A ，滑动变阻器接入电路的阻值L 6V V=0.5AU U U R I I -==滑滑-2.5=7Ω （3）因为当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻不为零，所以不足是：再移动滑动变阻器的滑动片时，可能会使灯泡烧坏；改进的措施：串联一个保护电阻。
答：（1）灯泡正常发光时的电功率是1.25W ；（2）灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值是7Ω； （3）见解析。
中考物理一轮复习专题练习——家用电热器（多档位问题）电功率综合计算1．图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。
图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S是自动控制开关。
将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。
求（1）5～10min，电饭煲的功率。
（2）20～30min，电饭煲产生的总热量2．如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两档，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为档位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭档额定功率模糊不清）．求：（1）电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能；（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率；（3）电热丝R的阻值．3．我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床﹣﹣“韩式电热坑”．其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选档开关，可绕0点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个档位的转换（档位顺序未知，电功率越大档位越高）．小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率．他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转．已知R1和R2是发热电阻，R2的阻值是R1的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V．完成下列问题：(1)当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？(2)当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是多少？(3)当该电热炕处于低档，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25℃升高到多少摄氏度？[无热损失，c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]4．某型号的电饭煲有两档开关，如图所示，其中两个电阻分别为044R=Ω，2156R=Ω．档“2”是高温烧煮模式，档“1”是保温模式，电源电压为220V．（1）当电饭煲在档“2”模式下工作时，求电路消耗的总功率．（2）当电饭煲在档“1”模式下工和时，求通过R的电流．5．图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图,下表丙为其部分技术参数．R1、R2为发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3,4为触点,，通过旋转开关S可实现“关”“低档”高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）（1）求加湿器处于低档位置时的发热功率;（2）某次使用加温器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量．如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图象,请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能．如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×10３J/（kg·℃]（3）一天,芳芳断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低加热,发现家中如图丁所的电能表的转盘在5min内转了27圈,求此时电阻R１的实际加热功率是多少?26．下图是普通家用两档电取暖器内部简化电路图，R 1、R 2为电热丝，且电阻阻值相同，高温档位功率为1100W ，低温档位功率为440W ，家庭电路电压U =220V ，求：（1）电取暖器处于高温档位时电路中的电流强度；（2）电路中R 1的阻值；（3）如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元，试计算用该电取暖器的低温档位取暖4小时需要缴纳的电费。
2022物理中考部分省市电学综合计算题1.（河北）如图1所示，电源电压为18V，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器，电流表量程为“6.0~0A”，电压表量程为“15~0V”.闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V（1）求R 0的阻值；（2）求滑动变阻器的最大阻值；（3）在保证电路安全的情况下，电路的最大功率为1P ；将电压表改接在R 两端，电路的最小功率为2P .求21:P P 【分析解答】（1）Ω===10A36.0V6.300I U R （2）滑片移至滑动变阻器中点时，电路的总电阻Ω===50A36.0V18I U R 总滑动变阻器连入电路的阻值Ω=Ω-Ω=-=4010500R R R 总中则滑动变阻器的最大阻值Ω==802总R R （3）为保证电路安全，电路中的电流表示数和电压表示数均不能超过量程.电压表改接前，当滑动变阻器左滑时，电路中电阻变小，电流变大，滑片移到最左端时，电路电流A 8.110V 1801=Ω==R U I ，超过电流表量程，电路不安全，故电路中电流最大时应为A 6.0=大I 此时电压表示数为V 15V 6A 6.010<=⨯Ω，电路安全.则电路的最大功率W8.10A 6.0V 181=⨯==大UI P 将电压表改接在R 两端，当滑片滑到最右端时，滑动变阻器两端电压V 16808010V18=Ω⨯Ω+Ω=R U ，超过电压表量程，电路不安全，故电压表示数最大应为15V，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小A 3.01015V-V 18=Ω=小I 则电路的最小功率W4.5A 3.0V 182=⨯==小UI P 12W 4.5W 8.10:21：：==P P 图12.（安徽）图2甲为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图2乙所示，R 1、R 2为阻值一定的电热丝，且21R R <通过控制开关S 1、S 2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作.（1）电火锅在低温挡工作时，开关S 1、S 2分别处于什么状态?（2）求R 1：R 2的值；（3）若家庭电路的电压是220V，某插座的额定电流是5A，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个挡位？说明理由.【分析解答】（1）开关S 1闭合，S 2断开时，电功率121R U P =开关S 1断开，S 2闭合时，电功率222R U P =开关S 1、S 2均闭合时，电功率21P P P +=；由21R R <可知，P P P <<12故电火锅在低温挡工作时，开关S 1断开，S 2闭合.（2）由R U P 2=得P U R 2=，则两电阻的比值21W 1000W 5002221====中低低中P P P U P U R R（3）插座允许接入的用电器的最大功率max max UI P ==220V ×5A=1100W 由于W1500W 1000max <<P 所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡.3.（北京）如图3所示的电路中，电源两端电压为6V 并保持不变，电阻R 的阻值为10Ω.闭合开关S 后，电压表的示数为2V.求：（1）电阻R 2的阻值.（2）电阻R 1的电功率.图2图3（1）电阻R 1两端的电压V 4V 2V 621=-=-=U U U 通过R 1的电流A 4.010V 4111=Ω==R U I 通过电阻R 2的电流2I =1I =0.4A 电阻Ω===5A4.0V2222I U R （2）电阻R 1的电功率W6.1A 4.0V 4111=⨯==I U P 4.（福建）（6分）如图4是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为l2V，P R 是红外线探测电阻，R 是定值电阻，阻值为8Ω.当R 两端的电压达到8V 时，摄像机自主启动拍摄，求：（1）电路中的电流；（2）P R 的阻值.【分析解答】（1）根据R U I =得，电路中的电流A 18V 81=Ω==R U I （2）P R 两端的电压V4V 8V 1212=-=-=U U U P R 的阻值Ω===4A1V42I U R P 5.（福建）（7分）如图5是某晾衣机的工作电路图，电源电压U=220V，其中R 是发热电阻.当开关S 1闭合、S 2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P 1=44W；当开关S 1、S 2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R 的电流I 2=1A.求：（1）使用风干功能时通过电动机的电流；（2）使用烘干功能时电阻R 在1min 内产生的热量；（3）使用烘干功能1h 消耗的电能.图4图5（1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作.根据UI P =得，A2.0V220W4411===U P I （2）使用烘干功能时，电路中电动机和发热电阻R 并联，电动机和R 两端电压相同，均为UJ1032.1s 60A 1V 2204122⨯=⨯⨯===t UI W Q （3）电阻R 的功率W 220A 1V 22022=⨯==UI P 电路的总功率W264W 220W 4421=+=+=P P P 电路消耗的总电能h0.264kW 1h kW 1026432⋅=⨯⨯==-Pt W 6.（广东）某电热取暖器的简化电路如图6所示，R 1、R 2为发热电阻.取暖器工作时，通过开关S 1和S 2实现低温、高温的挡位控制.已知高温挡功率为1320W，R 1=55Ω.求：（1）取暖器工作时通过R 1的电流；（2）取暖器处于低温挡时，工作1min 产生的热量；（3）R 2的阻值【分析解答】（1）取暖器工作时通过R 1的电A 455V 22011=Ω==R U I （2）取暖器处于低温挡时，工作1min 产生的热量J 1028.5s 6055)A 4(42121⨯=⨯Ω⨯==t R I Q （3）开关S 1、S 2均闭合时，处于高温挡.电阻R 1的功率W 880A 4V 22011=⨯==UI P 电阻R 2的功率W440W 880W 132012=-=-=P P P 高电阻R 2的阻值Ω===110W440)V 220(2222P U R 图67.（江西）如图7所示，已知电源电压恒为8V，小灯泡上标有“6V 3W”.（1）求小灯泡正常发光时的电流和电阻；（2）闭合开关S，移动滑片P，使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路的总功率.【分析解答】（1）小灯泡正常发光时的电流A 5.0V6W3===额额额U P I （2）小灯泡正常发光时的电阻Ω===12A 5.0V 6额额灯I U R [或Ω===12W3)V 6(22额额灯P U R ]（2）小灯泡正常发光时，电路的总电阻Ω===16A5.0V8额总总I U R 滑动变阻器连入电路中的电阻Ω=Ω-Ω=-=41216灯总滑R R R 电路的总功率W4A 5.0V 8=⨯==额总总I U P 8.（山西）善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后，计划自制具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷，他在网上购买了电压为5V 的电源，两个阻值为2.5Ω的加热电阻片，若干导线和开关.（1）请你帮助小明设计电路，并画在虚线框内；（2）求自制加热坐垫的加热和保温功率.【分析解答】解法一：（1）如图8所示.（2分）（2）当开关S、S 1都闭合，电路中只有一个电阻R 工作，处于加热挡；由RUI =，UI P =得，加热坐垫的加热功率W105.2)V 5(22=Ω==R U P 加（2分）图7当开关S 闭合、S 1断开，电路中两个电阻R 串联工作，处于保温挡；加热坐垫的保温功率W55.25.2)V 5(222=Ω+Ω=+==R R U R U P 总保（1分）解法二：（1）如图9所示.（2分）（2）当开关S 闭合、S 1断开，电路中只有电阻R 工作，处于保温挡；由RUI =，UI P =得，加热坐垫的保温功率W 105.2)V 5(22=Ω==R U P 保（2分）当开关S、S 1都闭合，电路中两个电阻R 并联工作，处于加热挡；加热坐垫的加热功率W 20W 10222221=⨯==+=+=保加P RU R U P P P （1分）9.（陕西）（7分）如图10是某家用电扇的铭牌.（1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为能.（2）电扇底座与地面总接触面积为2.4×10-3m²，电扇静止时对水平地面的压强是多少？（g 取10N/kg）（3）电扇使用事项中明确规定“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈.已知线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是多少？【分析解答】（1）力机械（每空1分）（2）电扇对水平地面的压力N60kg /N 10kg 6=⨯===mg G F （1分）额定电压220V额定功率66W 质量6kg图10图8图9电扇对水平地面的压强Pa 105.2m104.2N 60423⨯=⨯==-S F P （1分）（3）正常工作的电扇叶片被卡住时，线圈中的电流A1022V 220=Ω==R U I （2分）1min 线圈中电流产生的热量J1032.1s 6022)A 10(522⨯=⨯Ω⨯==Rt I Q （1分）或J1032.1s 60A 10V 2205⨯=⨯⨯===UIt W Q （其他答案合理均可得分）10.（重庆A）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图11甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图11乙所示）烹制食物，如图11丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R 1和R 2为发热体，其中R 1=40Ω.开关S 1、S 2、S 3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S 1、S 2不会同时闭合），只闭合S 3时为中温挡，中温挡的额定功率为440W.求：（1）R 2的电阻；（2）高温挡正常工作100s，电流通过R 1产生的电热；（3）只有空气炸锅工作，表盘示数使用前后如图11甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅的电功率[已知商用电费单价为0.75元/（kW·h）]【分析解答】（1）只闭合S 3时，电路中只有R 2工作，为中温挡.R 2的电阻Ω===110W 440)V 220(222中温P U R （2分）（2）闭合S 1、S 3时，R 1与R 2并联，为高温挡.通过R 1的电流A 5.540V22011=Ω==R U I （1分）R 1产生的电热J1021.1s 10040)A 5.5(521211⨯=⨯Ω⨯==t R I Q （2分）甲乙丙丁图11（3）只有空气炸锅工作15min，产生的电费为0.06元.则消耗的电能hkW 08.0h kW 75.006.0⋅=⋅=W （1分）该空气炸锅的电功率W 320kW 32.0h 6015h kW 08.0==⋅==t W P （2分）11.（重庆B）如图12所示，是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、又可照明的电路，电源电压恒定.R 1为电热丝，灯泡L 标有“12V 18W”字样（R 1和L 电阻均恒定不变），滑动变阻器R 的最大阻值为40Ω.当只闭合开关S 和S 2，将滑片P 移到最右端时，灯泡正常发光，当所有开关都闭合，P 位于最右端时，电路中的总电流为2.1A.求：（1）电源电压；（2）当只闭合开关S 和S 2，滑片P 位于最左端时，通过灯泡的电流；（3）当只闭合开关S 和S 1，移动滑片P，电热丝R 1工作1min 产生的最大热量.【分析解答】（1）当只闭合开关S 和S 2，滑片P 移到最右端时，电路为只有灯泡L 的简单电路，灯泡L 两端的电压为电源电压，L 正常发光，所以电源电压V12==L U U （2分）（2）当只闭合开关S 和S 2，滑片P 位于最左端时，L 与R 串联，Ω=40R Ω===8W18)V 12(22L L L P U R 通过灯泡L 的电流A 25.0840V12=Ω+Ω=+=L R R U I （3分）（3）当所有开关都闭合，滑片P 在最右端时，灯泡L 与电热丝R 1并联，干路中的电流为2.1A此时灯泡L 中的电流A 5.1==LLL U P I 通过R 1的电流A6.0A 5.1A 1.21=-=I 图12Ω===20A6.0V 1211I U R 只闭合S 和S 1时，滑动变阻器R 与电热丝R 1串联，R 接入电路的阻值最小（为0）时，R 1的功率最大.R 1工作1min 产生的最大热量J 432s 6020)V 12(212=⨯Ω==t R U Q （3分）。
2022年九年级物理电功率计算题电热综合专题班级姓名1.（2021•威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。
S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。
R1和R2均为电热丝，阻值不受温度影响，R1＝88Ω。
电热扇部分参数如表所示。
额定电压220V高温挡加热功率1650W电动机功率44W电动机线圈电阻6Ω（1）请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求R2的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为多少？2.2021•锦州）如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝，通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如表。
当电热水龙头在额定电压下工作时，求：额定电压额定功率220V 温水热水1980W 4400W （1）闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流多大？（2）电热丝R2的电阻多大？（3）闭合开关S1、S2，通电20s，可以把1kg的水从15℃加热到34℃。
求电热水龙头的加热效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（结果保留到0.1%）3.（2021•阜新）如图，为某电水壶加热器的简化电路图。
若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。
水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？（2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？4.（2021•毕节市）某电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。
如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。
某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。
求：（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
1．(2019·通辽)有一台热水器，内部简化电路如图所示，R 1和R 2均为电热丝。
R 1＝88Ω，R 2＝22Ω。
（1）如何控制S 1和S 2，使热水器处于高温挡； （2）求低温挡正常工作5min 电热丝产生的热量； （3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
【答案】（1）当闭合开关S 1，并将S 2拨至位置a 时，热水器处于高温档；（2）1.32×105J ；（3）550W 。
【解析】（1）根据公式P ＝U 2R 可知，加热时电路的总电阻较小，再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系，从而可以判断出电热水器处于处于什么状态；（2）先根据P ＝U 2R 判断出电路处于低温档时电路的结构，然后根据Q ＝U 2R t 求出低温档正常工作5min 电热丝产生的热量；（3）先根据P ＝U 2R 判断出电路处于中温档时电路的结构，然后根据P ＝U 2R 求出中温档正常工作时热水器的功率。
解：（1）由图知，当闭合开关S 1，并将S 2拨至位置a 时，R 1和R 2并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，电源电压不变，由P ＝U 2R可知，此时总功率最大，热水器处于高温档；（2）当断开S 1，并将S 2拨至位置b 时，R 1和R 2串联接入电路，由P ＝U 2R 可知，此时总功率最小，热水器处于低温档；此时热水器正常工作5min 内电热丝产生的热量：Q ＝U 2 R 1 +R 2 t ＝(220V)288Ω+22Ω×5×60s ＝1.32×105J ；（3）只闭合开关S 1时，电路为R 1的基本电路，热水器处于中温档； 此时电路的功率：P 中＝U 2R 1 ＝(220V)2 88Ω＝550W 。
2．（2019·娄底）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R 1、R 2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R 2=3R 1；S 为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。
2019年中考物理真题集锦——专题二十三：热值、热效率综合计算(含解析)1.（2019兰州，32）已知天然气的热值为3.8×107J/m 2，水的比热容为4.2×103J/（kg ·℃）。
求：（1）完全燃烧1.4x10-2m 3天然气放出多少热量?（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg ，初温为25℃的水加热到多少℃?（当地的大气压强为1标准大气压）解：（1）天然气放出热量：Q 放气=V 气q 气=1.4x10-2m 3×3.8×107J/m=5.32×105J（2）水吸收热量：Q 吸水=Q 放气·η=5.32×105J ×60%=3.192x105J水升高温度：℃℃水水吸水水208.3)(J 102.410192.333=⨯⋅⨯⨯=∆kgkg J m c Q t t 水=t 0水+△t 水=25℃+20℃=45℃2.(2019绥化，32)小泽家有一新型的电热足浴器。
其铭牌上的部分信息如下。
（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；（2）用这个足浴器将5kg 的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量；（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s 才能将（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）（4）小泽家安装的电能表如图所示。
某次小泽断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，在1min 内电能表的转盘转过50r ，求此时该足浴器两端的实际电压。
解：（1）由P＝得，电热足浴器正常工作时的电阻：R＝＝＝40Ω；（2）水吸收的热量：Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×105J；（3）足浴器在额定电压下使用500s消耗的电能：W＝Pt＝1210W×500s＝6.05×105J，电热足浴器的加热效率：η＝×100%＝×100%≈69.4%；（4）由图知，电能表上标有3000r/（kW•h），让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，则足浴器1min消耗的电能：W′＝kW•h×50＝kW•h＝6×104J，由W＝t得，此时该足浴器两端的实际电压：U实＝＝＝200V。
中考物理二轮复习热点问题专题复习焦耳定律及其应用、电热的利用和防止选择题专练（26题，含答案）1．电炉工作时，电炉丝很快变热但连接的电线却不怎么热，这是因为（）A．电炉丝的电阻较大B．电炉丝与导线是并联的C．电炉丝的横截面大D．通过电炉丝的电流较大2．正常工作的电取暖器，它的发热管热的发红，而供电的电源线却不热，这主要是因为（）A．电源线散热比发热管快得多B．通过电源线的电流小于发热管的电流C．电源线的绝缘隔热性能好D．电源线的电阻远小于发热管的电阻3．小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化，对这一现象的解释，正确的是（）A．通过灯丝的电流大些B．电流在导线中不发生热效应C．制成灯丝的材料电阻较小D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大4．电烤箱工作时，其电热丝热得发红，而电烤箱连接电源的导线几乎不热，主要原因是（）A．通过电热丝的电流大，通过导线的电流小B．电热丝的电阻比导线的电阻大得多C．电热丝中有电流的热效应，而导线中没有D．以上三种原因都可能起作用5．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，其原因是（）A．通过电炉丝的电流大B．电炉丝与导线是并联的C．电炉丝的通电时间长D．导线的电阻远小于电炉丝的电阻6．某同学家的1000W电炉子突然灭了，检查发现电炉丝烧断了，他把烧坏的地方剪掉一小段再接入电路，则电炉子1s内产生的热量将（）A．大于1000J B．小于1000J C．等于1000J D．无法确定7．一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时消耗电能相同，产生的热量（）A．一样多B．电风扇较多C．电熨斗较多D．无法比较8．正常工作时的电取暖器，它的发热管发红发热，而供电的电源线却不怎么热，这主要是因为（）A．电源线的绝缘隔热性能好B．电源线的电阻远小于电热器的电阻C．电源线散热比电热器快得多D．通过电源线的电流小于电热器的电流9．电热毯内的电阻丝断了，重新将两个端头接上继续使用，使用中发现接头处的电热毯被烧焦了，这主要是因为（）A．接头处的电阻大B．接头处的电流大C．接头处的电阻小D．接头处散热慢10．小兰看到妈妈炒菜用的电炉在工作时，电炉丝发红，而与它相连的导线却不怎么烫，那么导线与电炉丝中的电流大小关系正确的是（）A．电炉丝中电流大B．导线中的电流大C．一样大D．不好比较11．王爷爷家的电热毯坏了，通过检查发现，是里面的电阻丝断了，为了省钱，王爷爷打算把电阻丝断头接上继续使用，孙子小明赶紧制止了他，说这样做虽然能勉强用一段时间，但很快又会在搭接处烧断，很不安全，原因是（）A．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热B．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热C．电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热D．电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热12．下列说法正确的是（）A．白炽灯烧断后，可以通过摇晃使灯丝暂时搭上，应急使用，但相比正常发光的亮度更亮了，是因为电阻变大了B．在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，是因为连接处电阻小C．家用电炉通电正常工作后，电炉丝热的发红，而与之相连的导线却不热，是因为电炉丝电阻大D．并联电路中并联的用电器越多，电路中总功率越大，干路中电流越大，通过每个用电器的电流也越大13．电热吹风机里的电热丝，通电时热的发红而与它相连的导线却不热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（）A．电热丝的电阻比导线的电阻大得多B．通过电热丝的电流比导线的电流小得多C．电热丝的电阻比导线的电阻小得多D．通过电热丝的电流比导线的电流大得多14．小明家购买一台电饭煲，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，发生这一现象的原因可能是（）A．电压太高B．导线太粗C．导线太短D．导线太细15．在家庭线路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处的温度高，而且更容易老化，甚至引起火灾，这是因为（）A．连接处的电阻大B．连接处的电流大C．连接处的电阻小D．连接处的发热功率小16．下列用电器正常工作时，要防止电热的是（）A．电饭锅B．电热水器C．电熨斗D．电视机17．电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，有时会给人们带来危害，下列情况中不属于防止电热危害的是（）A．电脑两侧有散热孔B．电动机外壳有散热片C．电饭煲内安装有电热盘D．电脑CPU上装有小风扇18．一个“220V 300W“的电热杯，一个“220V 300W”的煮蛋器，一台“220V 300W“的小型洗衣机，分别接在220V的电压下，则相同时间内它们产生的热量（）A．小型洗衣机最少B．电热杯最少C．煮蛋器最少D．一样多19．将标有“220V 100W”字样的电视机、电风扇、电热水袋都接入家庭电路中，正常工作相同时间，则（）A．电视机产生的热量最多B．电风扇产生的热量最多C．电热水袋产生的热量最多D．三者产生的热量一样多20．下列用电器正常工作时，在相同的时间内产生热量最多的是（）A．“220V 60W”的电风扇B．“220V 60W”日光灯C．“220V 60W”的电热器D．一样多21．关于电热的利用，下列说法中错误的是（）A．电热对我们来说总是有利的B．电视机、收音机上开小孔是为了散热C．电饭锅是利用电流热效应来工作的D．梅雨季节可用电热给电视机驱潮22．额定功率相同的电风扇、电视机、电饭锅、节能灯均正常工作相同时间，产生热量最多的是（）A．电风扇B．电视机C．电饭锅D．节能灯23．下面实例是防止电热带来危害的是（）A．电饭锅煮饭B．用电热壶烧水C．用电熨斗熨衣服D．电视机外壳有许多小孔24．下列各种方法和措施中，不是为了防止电热危害的是（）A．电脑机箱中安有电风扇B．炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿C．天气潮湿时，长期不用的电器隔一段时间要通一次电D．电视机的后盖上有许多散热孔25．关于电热的利用，下列说法中正确的是（）A．电热对我们来说总是有用的B．电热对我们来说总是没用的C．电饭煲是利用电流的热效应制成的D．电冰箱工作时没有产生电热26．2014年2月4日，英国《镜报》报道，美国一名14岁的少女把手机装在裤后口袋里，不慎将手机压坏，导致手机起火。
电学计算（电热）1．某品牌的电热水器铭牌如图所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从25℃加到50℃．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）不计热损失]．求：（1）水吸收的热量；（2）加热所需要的时间．2．有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V 1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容4.2×103J/（kg·℃），g取10N/kg．求：（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大？（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大？（3）当实际电压为200V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，需要加热多少分钟？3．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）.已知R1=44Ω, R2=2156Ω.（1）开关S置于＿＿挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮挡，它的功率是多大？（2）保温焖饭时电路中的电流是多大？10min产生的热量是多少？（3）若只要求将保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改型号xxxxx额定电压220V加热功率2000W频率50H Z水箱容量50L进措施.4．如图甲是某款电热水龙头。
即开即热、冷热兼用。
图乙是它的原理电路图R1、R2为电热丝。
通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。
有关参数如表。
不考虑温度对电阻丝值的影响，请回答下列问题：（1）开关与1、2接触时，水龙头放出的水是＿＿＿＿（填“温”、“热”）水，此时电路中的电流多大？（2）水龙头放热水时，正常工作50s，消耗的电能是多少？（3）R2的电阻值多大？产品名称即热式热水龙头应用场所厨房、卫生间额定功率温水2200W 热水3300W额定电压220V额定频率50Hz防触电类型℃类（最高等级）5．热熔胶是常用的粘合剂，它在常温下是固体．图甲是热熔胶枪（简称“胶枪”）的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪扳机松开时，开关S1断开，开关S2的触片与b 触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度．此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，固体胶条向前挤压，枪口冒出温度为150℃～180℃的胶液．在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同．问：（1）单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少？（2）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多少？（3）接通电源60s后，假设胶枪在恒温为150℃的条件下正常工作100s，它产生热量的60%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？6．图甲是一种新型家用电器－电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数。
专题22电热综合计算1.（2005天津，31）质量为2kg ，温度为15℃的水，当吸收了1.68×105J 的热量后，温度升高到多少摄氏度[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]？【答案】35℃【解析】由t cm Q ∆=，知℃℃202102.4J 1068.135=⨯⨯⨯==∆cm Q t ，即温度升高了20℃； 温度升高到℃℃℃3520150=+=∆+=t t t2.（2006天津，31）质量为500 g 的铁锅中放有3 kg 的水，把它们从15℃加热到85℃，吸收了多少热量?[c 铁=0.46×103J ／(kg·℃)，c 水=4.2×103J ／(kg·℃)]【答案】8.981×105J【解析】Q=c 铁m 铁(t 2-t 1)+c 水m 水(t 2-t 1)=0.46×103J ／(kg·℃)×0.5 kg×70 ℃+4.2×103J ／(kg·℃)×3 kg×70 ℃ =8.981×105J3.（2007天津，31）把质量为2kg ，温度为30℃的铝块加热到100℃，铝块吸收的热量是多少焦耳？[铝的比热容为0.88×103J ／(kg·℃)]【答案】1.232×105J【解析】Q=c 铝m 铝(t-t 0)=0.88×103J ／(kg·℃)×2kg×(100℃-30℃)=1.232×105J4.（2008天津，24）已知铝的比热容是0.88×103J/（kg·℃)．它表示质量是l kg 的铝块温度升高1℃时吸收吸收的热量为．依据上述比热容的物理意义．请计算：把质量为5 kg 、温度为20℃的铝块加热剑100℃．铝块吸收的热量是多少?【答案】0.88×103J ；3.52×105J【解析】比热容的物理意义为单位质量的某物体温度升高1℃时所吸收的热量； Q=c 铝m 铝(t-t 0)=0.88×103J ／(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=3.52×105J 。
中考物理总复习《热学多选题》专项测试题(附带答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、多选题1．（23-24九年级下·云南玉溪·阶段练习）下列说法正确的是（）A．甲图中船闸运用的是连通器原理B．乙图中的潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的C．丙图火箭在上升过程中重力势能增大，机械能增大D．丁图为热机的压缩冲程，机械能转化为内能2．（2024·云南红河·一模）下列说法正确的是（）A．原子核由质子和电子组成B．电磁波能在真空中传播C．目前，核电站利用核裂变发电D．超导体可以用作电热毯的电热丝3．（22-23九年级下·云南昆明·阶段练习）生活中的热现象随处可见。
下列说法中正确的是（）A．未煮过的食物由于温度较低所以没有内能B．“露从今夜白，月是故乡明”，露的形成是液化现象C．四冲程内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能D．做功改变物体内能是不同形式的能量在相互转化4．（23-24九年级上·云南昆明·阶段练习）如图甲所示是一辆在水平路面上高速行驶的轿车，驾驶员系好安全带全神贯注地驾驶着汽车，如图乙所示，他的座位上有一个头枕。
下列说法正确的是（）A．小轿车对地面的压力小于其重力B．安全带能在小轿车急刹车时保护驾驶员C．该轿车行驶时发动机的工作效率可达到100%D．头枕能在小轿车突然加速时保护驾驶员5．（23-24九年级上·云南昭通·阶段练习）如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住管口，加热后水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。
对这个实验下列说法中正确的是（）A．塞子被冲出去时，试管口附近会出现白色的水蒸气B．能量的转化情况是：化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能C．塞子被冲出前，塞子受到的水蒸气的压强和压力都在不断增大D．塞子被冲出时常伴随着一声“砰”响，此声响是气体振动产生的6．（23-24八年级上·云南昭通·阶段练习）使装水的试管B浸在烧杯A的水中，下面用酒精灯加热，不可能发生的是（）A．烧杯A中的水不能沸腾，试管B中水能沸腾B．烧杯A中的水能沸腾，试管B中水不能沸腾C．烧杯A与试管B中的水都不能沸腾D．烧杯A与试管B中的水一起沸腾7．（23-24八年级上·云南昭通·阶段练习）如图所示，在注射器中吸入少量液态乙醚，用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失。
《电与热综合计算》一、计算题1.某家用电热水器铭牌上的部分参数如表所示。
热水器注满水并加热，水温由升高到求：水的质量是多少？水水吸收的热量是多少？水的比热容水电热水器正常工作时，效率为，电热水器需要工作多少min才能使水温由升高到？2.如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度，还可以自动保温，特别适合夜间使用。
图乙是机器的参数表及电路简图、为电热丝，S为双触点自动开关。
求：调奶器处于保温状态时的工作电流结果保留两位小数？电阻的阻值？若把200g调好的奶粉从加热到所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少不计热损失？3.如图甲所示的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，图乙是其简化电路图，该养生壶的部分参数如表所示。
水水开关、处于什么状态时，养生壶为高温档，并说明判断依据；求的阻值；在标准大气压下，使用高温档将初温是的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
4.图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，、均为发热体，将开关S分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位。
已知两档空气炸锅的高温档功率为900W，阻值为求：发热体的阻值是多少？空气炸锅一次性可装入200克牛柳，若将这些牛柳从加热到，牛柳需要吸收多少热量？【牛柳】不计热量损失，用高温档牛柳从加热到，需要多长时间？5.如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示。
若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压。
则：电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？装满水后，壶中水的质量是多少千克？将一满壶的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？水不考虑热量损失，烧开这壶水，需要多长时间？6.如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。
图乙为其简化的电路原理图，已知电阻，铭牌见下表。
在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源保证安全。
电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：已知煤油，煤油煤油温度升高时，吸收了多少焦耳的热量？的阻值是多少？写出必要的文字说明某同学用两个阻值和、均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作11min，产生的热量是多少？7.如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V的电源和阻值的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁线圈电阻、开关、滑动变阻器取值范围～和热敏电阻组成；阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流时，衔铁被释放接通工作电路。
解：(2)养生壶消耗的电能为：W ＝ kW ·h ＝0.1 kW·h＝3.6×105 J由η ＝Q 吸4.2×103 J/（kg·℃）×（100 ℃－25 ℃） (3)根据 P ＝ 可得：P 额 1 210 W电(热)学综合题 23 个一、电器铭牌类1. 当今市场大部分加热产品的材质为铁、铝、不锈钢等，使用过程中会发生多种二次化 学反应，产生金属离子及有害物质，所以渐渐流行起玻璃电热水壶.玻璃电热水壶是指一种用 于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料， 通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极， 通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一只养生壶(图甲)，其铭牌如下表所示.小明关 闭了家中的其他所有用电器，并在壶中加入初温为 25 ℃的水，6 min 将水烧开(标准大气压 下)，求：型号额定电压频率额定功率HX ﹣201504220 V50 Hz1 210 W(1)烧水时是通过 方式改变了水的内能.(2)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了 300 转，此过程中养生壶消耗的电能为多 少；如果养生壶的热效率是 87.5%，此过程中壶中水的质量是多少[水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)]；(3)不考虑温度对电阻的影响，在此过程中，养生壶两端的实际电压是多少.第 1 题图【答案】(1)热传递300 r3 000 r W×100%可得：水吸收的热量为：Q 吸＝W η ＝3.6×105 J ×87.5%＝3.15×105 JQ 由 Q 吸＝cm Δ t可得：m ＝c Δ吸t ＝3.15×105 J＝1 kgU 2RU 2 （220 V ）2 R ＝ 额＝ ＝40 Ω 又 t ＝6 min ＝360 s实际电功率为：P实＝＝t360s由ρ＝可知，牛奶的质量为m＝ρmQ吸3.125×104JW 3.36×104J4W 3.6×105J＝1000W则实际电压为：U实＝P实R＝1000W×40Ω＝200V2.如图甲所示为新一代节能光波炉，其加热的能源利用率可高达90%以上，而靠电炉丝加热的电器只有60～70%.光波炉的部分技术参数如图乙所示.[c牛奶＝2.5×103 J/(kg·℃)，ρ牛奶＝1.0×103kg/m3](1)光波炉工作时使用的光波属于波.(2)光波炉在微波挡将一盒250mL的牛奶从10℃加热到60℃需要28s，则该光波炉在使用微波挡加热牛奶时的效率为多大？(计算结果保留整数)(3)若每天使用该光波炉(微波和光波同时使用)的时间平均为10min，则每个月(按30天计算)光波炉消耗的电能为多少千瓦时？第2题图【答案】(1)电磁解：(2)牛奶的体积V＝250mL＝250cm3＝2.5×10－4m3V牛奶V＝1.0×103kg/m3×2.5×10－4m3＝0.25kg 牛奶吸收的热量：Q吸＝c牛奶mΔt＝2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(60℃－10℃)＝3.125×10J 光波炉消耗的电能：W＝Pt＝1200W×28s＝3.36×104J光波炉在微波挡的效率为：η＝×100%＝×100%≈93%(3)P总＝P微波＋P光波＝1200W＋800W＝2000W＝2kW10一个月光波炉消耗的电能为：W总＝P总t＝30×2kW×60h＝10kW·h3.某新款双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.型号参数洗涤脱水额定电压220V220VXXX频率50Hz50Hz功率450W550W求：(1)为了便于洗涤，该洗衣机在洗涤之前会先进水30L，之后把水从20℃加热到60℃以便浸泡衣服，则这一过程水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停的过程记作一次周期性变化(如图所示)，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗的能量为多少焦耳？70 s W 总 3.24×105 JW 电 3.6×105 J解：(2)正常工作时的电流：I ＝ ＝ ＝2 AP 40 W第 3 题图(3)该洗衣机在 14 min 的洗涤过程中，若洗衣机实际消耗电能为 0.1 度，则该洗衣机洗 涤效率多大？【答案】解：(1)水的质量 m 水＝ρ 水 V 水＝1×103 kg/m 3×30×10－3 m 3＝30 kg水吸收的热量 Q 吸＝c 水 m 水Δt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×30 kg×(60 ℃－20 ℃)＝ 5.04×106 J(2) 由洗衣机的洗涤工作顺序可知，一次洗衣周期时间为 70 s ，洗涤工作时间为 60 s ， 只有洗涤工作时才消耗能量，所以一次周期性变化所消耗的能量 W ＝P 洗 t ＝450 W×60 s ＝2.7×104 J14×60 s(3)在 14 min 的洗涤时间里，洗衣机一共经历了 ＝12 个洗涤周期，则消耗的能量W 总 ＝12×2.7×104 J ＝3.24×105 J洗涤过程中实际消耗电能W 电＝0.1 度＝0.1 kW·h＝3.6×105 J 所以洗涤效率 η ＝ ×100%＝ ×100%＝90%4. 扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作.一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进 入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能.如图为某品牌扫地机器人，其铭牌参数如下 表所示.第4题图额定电压额定功率 电池类型充电时间工作时间 20 V40 W3 000 mAh4 h100～120 min(1)扫地机器人主要部件是 (选填“电动机”或“发电机”)，其工作原理是： _________________.(2)该扫地机器人正常工作时的电流是多少？(3)该扫地机器人充满电时电池储存电能为多少？这些电能能使机器人正常工作多长时 间？【答案】(1)电动机 通电导体在磁场中受力运动P 40 WU 20 V(3)储存总电能：W ＝UIt ＝20 V×3 A×3 600 s ＝2.16×105 JW 2.16×105 J正常工作时间：t ＝ ＝ ＝5 400 s5. 抽油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器.它能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生功率223WU220VN 3.6×106J电能表实际转动圈数：n＝×1800r＝33r的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室内，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用.下表是某品牌抽油烟机的铭牌.额定电压220V电机输入功率最大照明功率220W1.5W×2第5题图(1)该油烟机只有电机单独正常工作时，通过的电流是多少？(2)电机单独正常工作5min，消耗的电能是多少？(3)小明想检验该抽油烟机是否合格，他观察家里安装的电能表上标有1800r/(kW·h)，关闭家里所有用电器，只让抽油烟机的电机单独工作5min，请你帮他计算，电能表转盘应转多少转该抽油烟机才合格？P220W【答案】解：(1)通过电机的电流：I＝＝＝1A(2)W＝Pt＝220W×5×60s＝6.6×104Jn W(3)根据W＝×3.6×106J知n＝×N6.6×104J3.6×106J若5min内电能表转盘转过33r，则该油烟机合格.6.电蒸锅也叫电蒸笼，是一种在传统的木蒸笼、铝蒸笼、竹蒸笼等基础上开发出来的用电热蒸气原理来直接清蒸各种美食的厨房电器.小万家买了一台电蒸锅如图甲所示，电蒸锅的部分参数如表格所示.(忽略温度对加热电阻的影响)求.第6题图XX电蒸锅额定电压额定功率额定频率水箱容量蒸笼容量定时时间220V1100W50Hz2.5L7.5L60minU2额（220V）2P额1100WR44ΩP额1100W解：(2)由P＝可得，R1＝＝R P加热5000WR1＋R29.68Ω＋10Ω(1)电蒸锅应使用图乙中(选填“上”或“下”)面的插座，目的是使电蒸锅的与大地相连，防止因漏电而造成触电事故.(2)电蒸锅的加热电阻为多少？若某次电路中的实际电压为198V，在此电压下利用定时时间蒸熟食物消耗的电能为多少？(3)如果把满箱初始温度为25℃的水烧开(1标准大气压下)，电蒸锅的热效率为90%，所需要的时间是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]【答案】(1)下金属外壳解：(2)电蒸锅的加热电阻R＝＝＝44Ω由于电阻不变，所以当实际电压为198V时，加热电阻仍为44Ω，加热时间等于定时U2（198V）2时间时消耗的电能W＝t＝×60×60s≈3.2×106J(3)水箱装满水时，水的质量是m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2.5×10－3m3＝2.5kg此时水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t)＝4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃－25℃)＝7.875×105JQ此时消耗的电能W′＝吸＝η7.875×105J90%＝8.75×105JW′8.75×105J则加热时间t′＝＝≈795.5s二、挡位变化的电路图类7.如图甲所示是家庭常用的电热淋浴器，乙图是其简化电路(R1、R2都是加热电阻).已知电热淋浴器的额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5kW.求：(1)开关接“1”时，电热淋浴器处于状态.(2)R1的电阻；(开关跳转至2位置)若R2＝10Ω，电热淋浴器处于保温状态时消耗的电功率约为多少？(3)将水箱装满加热20min，则需要消耗多少电能？第7题图【答案】(1)加热U2U2（220V）2＝9.68Ω电热淋浴器处于保温状态时，电路中R1与R2串联，消耗的电功率U2（220V）2P＝＝≈2459W(3)加热20min，需要消耗的电能为W＝Pt＝5000W×20×60s＝6×106J8.如图是某款多功能多挡位电火锅的简化电路图，R1和R2为电热丝，R为调温电阻，通过开关S1、S2和温控开关S3的通断可使电火锅在不同挡位下工作，其挡位Ⅰ、Ⅱ功率较小，Q 吸 6.72×105 JW 9.6×105 J 可得 R 总＝＝ P 3 2 000 W I min ＝ ＝ ≈0.5 AS 该挡位Ⅲ功率最大且不可调节.下表是部分铭牌参数.额定电压额定频率挡位Ⅲ功率220 V50 Hz2 000 W第 8 题图(1)当电火锅以最大挡位Ⅲ工作时，开关 S 1、 2 均闭合，温控开关 S 3 应 (选填“闭合”或“断开”).(2)当电火锅以最大挡位Ⅲ正常工作时，将锅内 2 kg 水由 20 ℃加热到沸腾用时 8 min ，该电火锅的效率为多大？[在 1 个标准大气压下，c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)](3)当只闭合开关 S 1 时，电火锅在挡位Ⅰ正常工作. 若 R 2＝100 Ω ，调温电阻 R 0 的最大 阻值为 400 Ω ，计算电热丝 R 1 的电阻值和在挡位Ⅰ工作时的最小电流. (结果保留一位小 数)【答案】(1)闭合【解析】分析电路图可知，当开关 S 1、S 2 均闭合时，R 1 与 R 2 并联，要使电火锅在最U 2大挡位Ⅲ工作，由 P ＝ R 知电路中的电阻应最小，则 R 0 必须短路，即温控开关 S 3 闭合.解：(2)电火锅在最大挡位Ⅲ工作 8 min 消耗的电能 W ＝P 3t ＝2 000 W ×8×60 s ＝9.6×105 J水吸收的热量 Q 吸 ＝ c 水 m Δ t ＝ 4.2 × 103 J/ (kg·℃)×2 kg ×(100 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J η＝ ×100%＝ ×100%＝70%(3)当电火锅以最大挡位Ⅲ正常工作时，S 1、S 2、S 3 都闭合，R 0 被短路，R 1 与 R 2 并联，则U 2 （220 V ）2＝24.2 Ω根据并联电阻关系知 R 1≈31.9 Ω当电火锅在挡位Ⅰ正常工作时，R 0 与 R 1 串联，且 R 0 阻值最大时，电路中电流最小，则 U 220 V R 1＋R 0 31.9 Ω ＋400 Ω9. 如图甲为某款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机， 挂烫机的正常工作电压为 220 V ，水箱最多装水 1.5 L ，加热功率有高低两个挡位，它的工作电路原理如图乙所示，R 1、 R 2 为阻值相同的发热电阻，0、1、2 为触点，S 2 为旋转开关，实现关、低挡、高挡的转换， 其高挡时的额定功率为 1 210 W.使用时，水箱中一部分水通过进水阀门进入电热杯受热至沸 腾，产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出，从而熨烫衣服.由P＝得：R2＝＝R2P1210WR R1＋R240Ω＋40Ω由P＝得：R1＝＝R1P605WWW＝＝＝80000JP1210W第9题图(1)求该挂烫机发热电阻的阻值.(2)求该挂烫机低挡的功率.(3)若将工作电路改为图丙所示电路，且保证加热功率不变，则发热电阻的阻值应为多大？(4)若该挂烫机的加热效率为84%，则将电热杯内0.2kg、20℃的水加热到100℃需要的时间至少是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]【答案】解：(1)当处于高挡时，开关S2旋至1、2之间，电路中只有电阻R2工作U2U2（220V）2＝40Ω(2)当处于低挡时，开关S2旋至0、1之间，电路中R1、R2串联接入电路挂烫机低挡的功率为：U2U2（220V）2P＝＝＝＝605W(3)图丙电路处于低挡时，开关S2旋至0、1之间，电路中只有电阻R1工作U2U2（220V）2＝80Ω(4)水吸收的热量为：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃－20℃)＝67 200JQ由η＝×100%＝84%得：Q67200J84%84%W80000J由W＝Pt得：t＝＝≈66.1s10.如图甲所示为某电热炉，其工作原理如图乙所示，下表为其铭牌的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清)，R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化).求：R＝R1＋R2＝＝P低550W中温挡时，R1＝＝P中1100WR总22ΩP P2200W第10题图(1)开关S1断开，开关S2接到b，电热炉处于挡.(2)电热炉高温挡的功率是多少？(3)若电能全部转化为热能，用电热炉将2.2kg的初温为25℃的水加热至沸腾最少需要多长时间(在标准大气压下)？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]【答案】(1)低温【解析】①当开关S1闭合，S2接a时，R1与R2并联；②当开关S1闭合，S2接b时，R2被U2短路，电路中只有R1工作；③当开关S1断开，S2接b时，R1与R2串联.根据P＝R可知电压一定时，电阻越小，电路消耗的功率最大，则开关S1断开，开关S2接b时，电热炉处于低温挡.解：(2)低温挡时，U2（220V）2＝88ΩU2（220V）2＝44ΩR2＝88Ω－44Ω＝44Ω该电热炉处于高温挡时，R1、R2并联，总电阻R总＝22ΩU2（220V）2功率P高＝＝＝2200W(3)水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg×(100℃－25℃)＝6.93×105JW Q 6.93×105J需要时间t＝＝＝＝315s11.如图甲为一种新型热饮咖啡机，图乙是它工作电路的简化图，R1、R2为发热电阻，S为温控开关.其相关参数如表所示.求：第11题图(1)热饮咖啡机是利用原理来工作的，在加热过程中，主要通过方式使咖啡的内能增加.(2)电阻R2的阻值是多少？在加热状态时，通过电路的总电流是多少？(3)若把质量为0.8kg的咖啡从20℃加热到90℃需要6min，该咖啡机的热效率为多R2＝＝P保温40WQ吸2.24×105JW 3.168×105JU＝220V5根据P＝可知R1＝＝R P高温1100W根据P＝可知R总＝＝R P低温440WU220V少？[c咖啡＝4×103J/(kg·℃)]【答案】(1)电流热效应热传递解：(2)由题图可知，当S闭合、S断开时，电路为R2的简单电路，此时热饮咖啡机处于保温状态，由铭牌参数可知R2的阻值为U2（220V）2＝1210Ω热饮咖啡机处于加热状态时，通过电路的总电流为I加热＝P加热880W＝4A(3)咖啡吸收的热量Q吸＝c咖啡m(t－t)＝4×103J/(kg·℃)×0.8kg×(90℃－20℃)＝2.24×10J 咖啡机消耗的电能为W＝P加热t加热＝880W×6×60s＝3.168×105J该咖啡机的热效率η＝×100%＝×100%≈70.7%12.小芳家新买了一台电烤箱，其铭牌参数和内部简化电路如下图所示，R1、R2均为电热丝.第12题图(1)该电烤箱在高温挡烘烤1000s消耗的电能是多少？(2)电路中R1、R2的阻值分别为多少？(3)该电烤箱在低温挡正常工作时，R1消耗的功率是多少？【答案】解：(1)利用高温挡烘烤消耗的电能W＝P高温t＝1100W×1000s＝1.1×106J(2)由题图可知，当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，此时电烤箱处于高温挡U2U2（220V）2＝44Ω当开关S1闭合、S2断开时，R1和R2串联在电路中，此时电烤箱处于低温挡U2U2（220V）2＝110Ω根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可知R2＝R总－R1＝110Ω－44Ω＝66Ω(3)电烤箱在低温挡工作时，电路中的电流P440WI＝低温＝＝2A解：(2)根据P＝可知，当U一定时，R越小，P越大.所以高温挡工作时S接“2”，R1R1＝＝P11100WU220V此时R1消耗的电功率为P＝I2R1＝(2A)2×44Ω＝176W三、铭牌结合电路图类13.一台电烤箱的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，求：(1)电烤箱是利用原理工作的.(2)电路中R1的阻值；电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率；(3)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能.第13题图【答案】(1)电流的热效应U2RU2仅R1工作，此时功率P1＝1100W.由P1＝得：U2（220V）2＝44Ω低温挡工作时S接“1”，R1、R2串联，此时功率P2＝440W.电路中的电流P440WI＝2＝＝2AR1消耗的功率是P′＝I2R1＝(2A)2×44Ω＝176W(3)电烤箱在高温工作时，功率P1＝1100W，工作时间t＝10min＝600s.电烤箱在高温挡工作10min消耗的电能W＝P1t＝1100W×600s＝6.6×105J14.(8分)如图甲所示为家用电热饮水机及其铭牌，图乙是它的工作简化电路，R1和R2都是发热电阻，其中S是温度自动控制开关.当温度升高到一定值时，电热饮水机自动切换到保温状态.(不计温度对电阻的影响)(1)当开关S接1时，电热饮水机处于状态.(选填“加热”或“保温”)(2)电热饮水机加热时，电路中的电流是多少？电阻R1的阻值是多大？(3)电热饮水机保温11min，电阻R1所消耗的电能是多少？因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由 P ＝ 可知，开关 S 接 1 时，电路中的电阻最大，U 额 220 V 开关 S 接 2 时，电热饮水机处于加热挡，R 2 的电阻：R 2＝ U 额 220 VI 5 A R 总＝ 额 ＝ P 保温100 W 电热饮水机保温 11 min 时，电阻 R 1 所消耗的电能：W ＝Q ＝I ′2R 1t ＝( U 额R 总第 14 题图【答案】(1)保温【解析】由电路图可知，开关 S 接 1 时 R 1 与 R 2 串联，开关 S 接 2 时电路为 R 2 的简单电路，U 2R功率最小，电热饮水机处于保温挡.解：(2)已知 P 加热＝1 100 W ，U 额＝220 V由 P ＝UI 可得，电热饮水机加热时，电路中的电流为：P 1 100 W I ＝ 加热＝ ＝5 A＝ ＝44 Ω开关接 1 时，电路中的总电阻为：U 2 （220 V ）2＝484 Ω由 R 总＝R 1＋R 2 可得，R 1＝R 总－R 2＝484 Ω －44 Ω ＝440 Ω(3)电热饮水机保温时的电流为：I ′＝U 额R 总)2×440 Ω ×11×60 s ＝6×104 J15. 如图甲所示是新型智能电饭锅，它有两个挡位，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡， 其原理图如图乙所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)，图丙是智能电饭锅的部分参数.(1)当电饭锅处于高温烧煮状态时，开关 S 置于 (选填“1”或“2”). (2)保温焖饭时，电路中的电流是多少？R 2 的阻值是多大？(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升 10%，请通过计算具体说明改进措施.U 220 V 所以 R 1＝ ＝ P 高 1 100 W 所以 R 总＝R 1＋R 2＝ ＝P 保温 22 W R 总′＝ ＝P 1 24.2 W R第 15 题图【答案】(1)2【解析】由题图可知，开关 S 置于 2 挡时，只有电阻 R 1 接入电路中，总电阻最小，电流 最大，功率最大.解：(2)当开关接 1 时，处于保温状态，这时两个电阻是串联的，保温焖饭时电路中电流：P 22 W I ＝ 保温＝ ＝0.1 A当开关 S 置于 2 时，只有电阻 R 1 接入电路中，U 2 （220 V ）2＝44 Ω当处于保温状态时，两个电阻是串联的，U 2 （220 V ）2＝2 200 Ω所以 R 2＝R 总－R 1＝2 200 Ω －44 Ω ＝2 156 Ω (3)保温时的功率为：P 保温 ＝22 W当保温焖饭挡的功率提升 10%时，此时的功率应为： P 1＝P 保温(1＋10%)＝22 W×(1＋10%)＝24.2 W所需要的总电阻为：U 2 （220 V ）2 ＝2 000 Ω得出 R 2′＝R 总′－R 1 ＝ 2 000 Ω －44 Ω ＝1 956 Ω 因此，应将 R 2 换成阻值为 1 956 Ω 的电阻.16. 电热式加湿器是根据电流的热效应，将电能转换成热能的原理制成的，电加热管浸 没在电热槽的水中，电热管产生热量时，水沸腾变为水蒸气，从而产生一个适度的湿度环境， 如图甲是一款电热加湿器，其发热电路如图乙所示， 1、R 2 为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4 为触点，S 为旋转型开关，实现低、高挡的转换，设计参数如下表.求：R1＝＝P高400WP低＝R1＋R2121Ω＋121Ω第16题图额定电压额定最大发热功率水箱容积适用面积220V400W4L40～60m2(1)开关接触点3、4时，电热加湿器处于状态.(2)电阻R1的阻值；加湿器在低挡时的发热功率为多少；(3)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为1个标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3min，则电热槽中水的质量是多少[不计热损失，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，结果保留两位小数].【答案】(1)加热解：(2)电热加湿器在高挡时，开关旋至3、4触点，R2被短路，电路中只有R1连入，U2由P＝R可得，R1的阻值U2（220V）2＝121Ω由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得，R2＝R1＝121Ω当加湿器在低挡时，开关旋至2、3触点，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低挡时的发热功率：U2（220V）2＝＝200W(3)加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，由W＝Q吸可得：P高t＝c水m(t－t)，即400W×3×60s＝4.2×103J/(kg·℃)×m×(100℃－20℃)解得：m≈0.21kg17.家用电吹风简化电路及主要技术参数如图所示.根据题目的信息回答下列问题：第17题图电动机的电阻R＝UI′ 1.2A电动机正常工作时的效率：η＝P输出P 4.8W【答案】解：(1)由P＝得，电热丝的电阻PR605W(1)选择开关接(选填“AB”“BC”或“CD”)时，电吹风送冷风.(2)电热丝的电阻为多少？(3)若电动机的内阻为44Ω，则电动机的机械效率为多少？【答案】(1)BC解：(2)由图乙可知，电动机正常工作时的电流I＝0.4A，则P＝UI＝12V×0.4A＝4.8W(3)由图乙可知电动机未转动时的电流I′＝1.2A，由欧姆定律得：12V＝＝10Ω电动机正常工作时的发热功率P热＝I2R＝(0.4A)2×10Ω＝1.6WP输出＝P－P热＝4.8W－1.6W＝3.2W3.2W×100%＝×100%≈66.7%18.小明和妈妈一起去商场选购了一款全自动豆浆机，豆浆机的主要结构如图甲，电路原理图可等效成图乙，其铭牌如图丙.豆浆机正常工作做一次豆浆的过程：通电后0～1min 粉碎打浆，1～5min加热，5～6min再次粉碎打浆，6～10min加热.请你帮小明解决下列问题：第18题图(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)(4)豆浆机在制作豆浆过程中可以将0.8kg的豆浆温度升高40℃，豆浆比热容为4.2×103J/(kg·℃)，该豆浆机加热时的效率是多少？(结果保留两位小数)U2RU2（220V）2R＝＝＝80Ω豆浆机实际功率：P实＝W实9×104Jt3×60sQ吸1.344×105JW12.904×105Jh kW·h＝电热丝阻值为R1＝＝UI14A(2)由题意可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，电热丝的工作时间t1＝8min，电动机工作时间t2＝2min，电热丝产生的热量：Q＝W1＝Pt1＝605W×8×60s＝2.904×105J电流做功：W＝P电动机t2＋Q＝100W×2×60s＋2.904×105J＝3.024×105J111(3)豆浆机3min内消耗的电能W实＝2000×50kW·＝4040×3.6×106J＝9×104 J＝＝500W电路实际电压：U实＝P实R＝500W×80Ω＝200V(4)豆浆吸收的热量Q吸＝cm(t－t)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×40℃＝1.344×105 J由(1)可知，豆浆机加热时间t＝8min＝480s消耗电能W1＝2.904×105J加热时的效率η＝×100%＝×100%≈46%四、电路图结合坐标图像类19.电动豆浆机的实物图和简化电路图分别如图甲、乙所示，豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段，电机内阻为2Ω，豆浆机整个制作豆浆的时间为20min，丙图是豆浆机工作过程中电流与时间的关系图像.[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：(1)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成.制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆的是交替进行的.由此可知，豆浆机中的电动机和电热丝的连接方式是Ｗ.(2)电热丝R1的阻值；电机工作时消耗的电功率；(3)整个制作豆浆过程电流产生的热量能使多少千克的水温度从20℃升高到80℃.第19题图【答案】(1)并联解：(2)单独加热阶段只有R1接入电路，由丙图知此时电路电流为4A，由欧姆定律可知，220V＝55Ω电机只在单独研碎这个阶段工作，由图丙知，这时电路电流I2＝1A，则电机工作时电功率P＝UI2＝220V×1A＝220W(3)整个制作豆浆过程，由丙图知，加热总时间和研碎时间均为10min，即600s，则电Q 总c 水Δ t4.2×103 J/（kg·℃）×60 ℃ 12热丝产生的热量 Q 1＝I 2R 1t 1＝(4 A)2×55 Ω ×600 s ＝5.28×105 J电机产生的热量 Q 2＝I 2R 2t 2＝(1 A)2×2 Ω ×600 s ＝1.2×103 J总共产生的热量 Q 总＝Q 1＋Q 2＝5.28×105 J ＋1.2×103 J ＝5.292×105 J 由 Q 总＝Q 吸＝c 水 m Δ t 得，水的质量5.292×105 Jm ＝ ＝ ＝2.1 kg20. 紫砂锅是新一代保健用锅，现在市面上有紫砂电饭锅、紫砂炖锅等.紫砂锅可以革除 有害人体健康的金属材料和化学涂料，采用优质天然紫砂精工陶制内胆，对人体绝对安全无 害.紫砂锅用于熬、炖、焖、煮、煲等慢火烹调食物，是家庭滋补药膳及食物的最佳用品.紫 砂电饭煲简化电路图如图甲所示，R 1 和 R 2 均为电热丝，S 是自动控制开关，把紫砂电饭煲接 在 220 V 的电路中，用“煮粥”键来煮黑米粥，紫砂电饭煲熬好一次粥工作信息如图乙所示. 求：(1)家庭电路中的电视机、电饭煲等家用电器间的连接方式是 Ｗ.(2)紫砂电饭煲处于保温状态时，通过电阻 R 2 的电流；紫砂电饭煲熬好一次粥，电流做 功是多少焦耳？(3)小明想了解家庭电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到紫砂电 饭煲的电热丝正常工作时，家里标有“2 000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在 3 min 内转了 50 转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)第 20 题图【答案】(1)并联P 200 W 解：(2)紫砂电饭煲处于保温状态时，通过电阻 R 2 的电流为 I 2＝ U ＝220 V ≈0.9 A紫砂电饭煲熬好一次粥，需要的加热时间为 t 1＝10 min ＋5 min ＝15 min ＝900 s 保温时间为 t 2＝5 min ＋10 min ＝15 min ＝900 s由做功公式可知加热时电流做功为 W 1＝P 1t 1＝600 W×900 s ＝5.4×105 J 保温时电流做功为W 2＝P 2t 2＝200 W×900 s ＝1.8×105 J紫砂电饭煲熬好一次粥，电流做功为 W ＝W 1＋W 2＝5.4×105 J ＋1.8×105 J ＝7.2×105 J (3)紫砂电饭煲在 3 min 时间内消耗的电能n2000紫砂电饭煲的实际功率为P＝＝＝500WP1600W图通过发热电阻的电流I＝P热＝≈2.73At冷却＝冷却＝P冷却0.1kWn50W′＝0×3.6×106J＝×3.6×106J＝9×104JW′9×104Jt180sU2（220V）2紫砂电饭煲在加热状态时，电路中的总电阻R＝＝≈81Ω电路的实际电压为U实＝PR＝500W×81Ω≈201V21.干衣机是利用电加热和吹风来使洗好的衣物中的水分快速蒸发的家用电器.图甲为某型号干衣机工作电路的简化图.干衣机一次工作需要依次完成烘干和冷却两个模式，乙是干衣机工作一次功率随时间变化的关系图像.第21题图(1)烘干模式是通过的方式改变了衣服的内能，冷却模式是通过改变衣服周围，从而使洗好的衣物中的水分快速蒸发.(2)若该干衣机在烘干模式下连续正常工作10min，通过发热电阻的电流是多少？发热电阻产生的热量是多少？(计算结果保留两位小数)(3)若干衣机在一次工作中消耗电能0.72kW·h，干衣机此次工作了多长时间？【答案】(1)热传递空气流动的速度解：(2)热风功率是电热丝加热功率和电动机功率的和，因此电热丝加热时的功率P热＝P热风－P冷风＝700W－100W＝600WU220V发热电阻产生的热量Q＝P热t＝600W×10×60s＝3.6×105J(3)完整的烘干模式消耗的电能是：W烘干＝P烘干t烘干＝0.7kW×1h＝0.7kW·h干衣机消耗的电能W＝0.72kW·h>0.7kW·h干衣机冷却模式消耗的电能是：W冷却＝W－W烘干＝0.72kW·h－0.7kW·h＝0.02kW·h 冷却模式已经工作的时间W0.02kW·h＝0.2h＝12min干衣机工作的总时间是t＝t烘干＋t冷却＝60min＋12min＝72min22.如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图.图中电源电压为7.5V并保持不变；定值电阻R的规格是“400Ω15mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计)；R是一种新型电子元件，在压力不超过600N的前提下，图乙是阻值随压力大小的变化关系图像.R ＋R 0 200 Ω ＋400 Ω (3)当电路中的电流为 15mA 时，电路中的总电阻最小，R 总＝＝ I 0 15×10－3 A 0(1)R 0 上允许消耗的最大功率是多少？(2)当压力为 250 N 时，通电 1 min ，该压力测力计消耗的电能是多少？ (3)该测力计的量程是多少？(4)若要增大该测力计的量程，请说出两种改进方法.第 22 题图【答案】解：(1)电阻 R 0 中允许通过的最大电流：I 0＝15 mA ＝0.015 A ，则 R 0 上允许消耗的最大功率：P 0＝U 0I 0＝I 2R 0＝(0.015 A)2×400 Ω ＝0.09 W(2)由图乙可知，当压力为 250 N 时，R ＝200 Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流U 7.5 VI ＝ ＝ ＝0.012 5 A ，则通电 1 min 该压力测力计消耗的电能 W R ＝U R It＝I 2Rt ＝(0.012 5 A)2×200Ω ×60 s ＝1.875 JU 7.5 V＝500 Ω ，则此时电子元件的最小阻值 R 小＝R 总－R 0＝500 Ω －400 Ω ＝100 Ω ，由图乙可知，压力每增大 50 N ，电阻 R 的阻值减小 20 Ω ，即电阻 R 的阻值与压力 F 成反比，设为 R ＝kF ＋b ，将 F ＝0 N 、R ＝300 Ω 和 F ＝50 N 、R ＝280 Ω 代入可得，电子元件的阻值 R 随压力 F 变化的关系式为 R ＝300 Ω －0.4 Ω /N ×F ，则 F ＝750 N － 2.5 Ω /N ×R ，将 R 小＝100 Ω 代入上式，得电子元件所能承受的最大压力为 F 大＝500 N ，所以该测力 计的量程是 0～500 N.(4)要增大该测力计的量程，由 F ＝750 N －2.5 Ω /N×R 知，应增大 R 0 的阻值或减小电 源电压.23. 电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋 6 楼，放学后乘电梯回家. 小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲 所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点 K 与静 触点 A 接触，闭合开关 S ，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点 K 与静触点 B 接触，电 铃发出报警铃声，即使闭合开关 S ，电动机也不工作.在控制电路中，已知电源电压 U ＝6 V ， 保护电阻 R 1＝100 Ω ，电阻式压力传感器(压敏电阻)R 2 的阻值随压力 F 大小变化如图乙所示， 电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.。
