2020年初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析

2020年初三物理电学综合题(较难)及答案解析一、电磁学综合题1．（2019·天津中考模拟）电饭煲的原理图如图所示，它有高温、保温两档，通过单刀双掷开关S 进行调节，0R 为电热丝。

当开关S 接高温档时，电路的总功率为1100W ，当开关S 接保温档时，电路的总功率为22W 。

（1）电饭煲在高温档时，开关S 应与触点___________（选填“1”或“2”接触）。

（2）电阻R 的阻值___________（3）当电饭煲在高温档正常工作10min ，电饭煲产生的热量为___________【答案】2 2156Ω 56.610J ⨯ 【解析】 【详解】（1）由2U P R=可知，在电压U 一定时，电阻R 越小，电功率越大，由电路图可知，S 应接2触点时，电阻R 被短路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温档。

（2）等效电路图如图。

高温档（S 与触点2接触）保温档（S 与触点1接触）根据,U P UI I R ==，可得2U P R=220A 220V 441100WU R P ∴===Ω（）220220V 44215622WU R R P =-=-=Ω低（）Ω（3）WP t=电饭煲产生的热量为51100W 1060s 6.610J Q W Pt ∴===⨯⨯=⨯2．（3）电能3200imp/kW•h ，表示电能表指示灯闪烁3200次，消耗的电能为1kW•h ，当1min 内闪了64次时，则微波炉消耗的电能是：6164 3.610J 3200E =⨯⨯⨯ =72000J ，微波炉消耗的电能的功率是：720000sJ 6E P t == =1200W.（2019·曲靖一中卓立学校中考模拟）图为某三档位(慢加热、快加热、保温)电热水器的简化电路图，R 1、R 2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计 )；铭牌上的部分参数如下表所示，其中快加热功率模糊不清，该热水器能将水加热到的最高温度为75℃，求：(1)若电热器中已装满初温为25℃的水40kg ，将这些水加热到最高温度，水吸收的热量_______(c 水=4.2×103J/kg ·℃)；(2)当开关S 1闭合，S 2接b 时，电热水器处于________状态，求R 1的阻值_________； (3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用快加热比用慢加热节约多少时间____？ 【答案】8.4×106J 慢加热 40Ω 4132s【解析】 【详解】（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量：Q 吸=c 水m (t -t 0)= 4.2×103J/kg·℃)×40kg×(75℃-25℃)=8.4×106J ；（2）开关S 1闭合，S 2接b ，电热水器处于慢加热工作状态，R 1的阻值：221220V =40Ω1210ΩU R P ==慢（）；（3）电热水器消耗的电能：678.410==1084%J J Q W η⨯=吸， 开关S 1断开，S 2接b ，R 1、R 2串联，电路中的阻值R 串= R 1+R 2，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水器处于保温工作状态，此时电路中的阻值：22(220V)==80Ω605WU R P =串保，则R 2 = R 串-R 1=80Ω-40Ω=40Ω ，开关S 1闭合，S 2接a ，R 1、R 2并联，电路中的阻值：121240Ω40Ω==20Ω40Ω+40ΩR R R R R ⨯=+并， 此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于快加热工作状态，则快加热功率：22(220V)==2420W 20ΩU P R =快并 ，用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间：7110=4132s 2420WJ W t P =≈快，用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间：7'10==8264s 1J 210WW t P =慢，3．（3）水吸收的热量：Q 吸=c 水m （t -t 0）=4.2×103J/（kg·℃）×4kg×（80℃-20℃）=1.008×106J ，则至少需要的时间：t =61.00810J1800WQ P ⨯=吸最大=560s 。

2020年初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析一、电磁学综合题1．（3）R 2连续工作10min 产生的热量为Q =222I R t =20.4A 201060s ´W´´（）=1920J （2019·安徽中考模拟）如图为某家用电热水器的电路图，R 1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；达到预定温度后，S 自动切换到另一挡，处于保温状态。

已知R 1＝100Ω，饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍，电热水器正常工作时：（1）用公式分析，当S 分别接a 和b 时，哪种情况为加热状态？哪种情况为保温状态？ （2）求R 2的阻值。

（3）当S 接b 时，求电阻R 2在6min 内消耗的电能。

【答案】（1）保温状态；（2）100Ω；（3）43560J 。

【解析】【详解】（1）由电路图可知，开关S 接a 时电路为R 1的简单电路，开关接b 时电路为R 1、R 2串联，因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，开关S 接a 时电路的总电阻最小，电路中的电流最大，由P ＝UI ＝I 2R 可知，R 1的电功率最大，电热水器处于加热状态；同理可知，开关接b 时电路的总电阻最大，电路的电流最小，R 1的电功率最小，电热水器处于保温状态；（2）开关S 接a 时，电路为R 1的简单电路，热水器处于加热状态，则电热水器的加热功率：221(220V)484W 100U P R ===W加热； 因饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍，所以保温时R 1的功率：11484W=121W 44P P==´1加热，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P ＝UI ＝I 2R 可得，保温时电路中的电流：11121W 1.1A 100P I R ===W ，由U I R=可得，此时电路的总电阻：220V2001.1AU R I ===W 总，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 2的阻值：R 2＝R 总﹣R 1＝200Ω﹣100Ω＝100Ω；（3）当S接b时，电热水器处于保温状态，则电阻R2在6min内消耗的电能：W2＝I2R2t＝（1.1A）2×100Ω×6×60s＝43560J。

2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案解析一、电磁学综合题1．由P＝Wt=Fst＝Fv，可得，机器人运动的速度：v＝20.4Pf=0.43020WN＝0.6m/s.（2019·陕西中考模拟）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。

图乙是某品牌养生壶简化电路图。

（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g ＝10N/kg）（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；（2）求R1的阻值；（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

【答案】（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；（2）88Ω；（3）1.25A；（4）420s【解析】【详解】（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝2UR可知，总功率最大，所以此状态为高温档；答：当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大。

（2）由图知，当开关S 1断开，S 2接A 时，电阻R 1、R 2串联，电路中的总电阻最大，由P ＝2U R可知，总功率最小，此时为低温档；当S 2接A ，S 1闭合时，R 2被短路，只有电阻R 1接入电路，养生壶处于中温档。

由P ＝UI 得，正常工作时通过R 1的电流为：I 1＝P U中＝550220W V ＝2.5A ，由I ＝U R 得，R 1的阻值：R 1＝1U I ＝2202.5V A＝88Ω； 答：电阻R 1的阻值是88Ω（3）由P ＝UI 得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：I 低＝P U 低＝275220W V ＝1.25A ； 答：养生壶处于低温档工作时电流为1.25A（4）由ρ＝m V可得，水的质量：m ＝ρV ＝1×103kg/m 3×1×10﹣3m 3＝1kg ，水吸收的热量：Q 吸＝cm （t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105J ，由η＝Q w吸和W ＝Pt 得，烧开一壶水需要的时间为：t ＝W P 高＝Q P η吸高＝53.69610110080%J W ⨯⨯＝420s 。

2020年初三物理电学综合题(较难)及答案解析一、电磁学综合题1．（5）由P 损=I 2R 知，P 损和I 、R 有关，为保证用户的电器正常工作，I 不能改变，只能减小R ，两地输电线的电阻R 和输电线的长度、粗细、材料有关，因两地的距离不变，只有通过改变输电线的材料，即用电阻率更小的导体材料，或者换用较粗导线来减小R 达到减小输电线的损失。

（2019·江苏省锡山高级中学实验学校中考模拟）药壶主要用于煎煮药草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需。

如图为一款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为220V ，高火加热功率为500W ，文火萃取功率为100W ，若壶中药液的总质量为1kg ，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。

（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率____________。

上述高火加热过程中，1kg 药液所吸收的热量是多少_______？（()3c 4.210J /kg =⨯药℃）（2）分析电路可知：当a S 接2，同时b S 断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在保温状态时a S 应接____________，同时b S ____________（填“闭合”或“断开”），此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦_________？ 【答案】高 3.36510⨯J 1 断开 80W 【解析】 【详解】（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由W=Pt 可知消耗的电能相同；由图3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药液的质量不变、比热容不变，由Q =cmt,可知前半段药液吸收的热量少，由ηQ W=吸可知，后前半段的加热效率比前半段的加热效率高； 1kg 药液所吸收的热量：Q=c 药液mt =4.2310⨯J/（kg ℃）⨯1kg ⨯(9818-℃℃)=3.36510⨯J.当接1，同时断开时，电路中、串联，电路中电阻最大，由可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；（2）当a S 接1，同时b S 断开时，电路中R 1、R 2串联，电路中电阻最大，由P=2U R可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；2．答：（1）红色指示灯L 的电阻比发热体R 的电阻要大得多；（2）电热水袋的加热效率是70%；（2019·江门市第二中学中考模拟）现代生活中，人类对于能源的需求越来越大。

1．由题知。

R1的电功率：P1=P加热-P文火=500W-100W=400W，R1的阻值：R1===121Ω，文火萃取阶段时，只有R2连入电路，功率为100W，即2P2=可得R2=22==0.2A，此时R两端电压：U＝IR＝0.2A×5Ω2最大5Ω+15Ω2020年初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析一、电磁学综合题则U2（220V）P400WU2U2（220V）==484Ω，额定保温功率：PR P100W22保温U2（220）===80W。

（2019·吉林长春市实验中学中考模拟）小强运用所学R+R121Ω+484Ω12电学知识，设计了一个电子身高测量仪，用来测量同学们的身高，如图所示，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4V，R2的长度为100cm、规格为“15Ω0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.5A。

（1）当被测同学的身高越高时，电压表的示数_____，电流表的示数_____。

（选填“越大”、“越小”或“不变”）（2）若被测量同学的身高为2m时，滑动变阻器的滑片刚好位于最上端，则此时电压表时示数为_____V；当电压表的示数为1.5V时，被测同学的身高应_____1m（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）若被测量同学的身高越高时，测量仪消耗电能越_____（选填“快”或“慢”）。

【答案】变大变小3大于慢【解析】【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）由图知，当人体身高增高时，滑片上移，R2接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，由I＝UR可知，电路中的电流变小，由U＝IR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表的示数变大；（2）滑片在最上端时，R2连入阻值为它的最大值，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流，I=U4VR+R1111＝1V，所以电压表的示数：UV＝U2＝U﹣U1＝4V﹣1V＝3V；当电压表的示数为1.5V时，R1R 5Ω I '两端电压：U 1′＝U ﹣U V ′＝4V ﹣1.5V ＝2.5V ，电路中电流：I ′＝I 2′＝I 1′＝U ' 2.5V U ' 1 = = 0.5A ，此时 R 连入阻值：R ＝ 2 = 3Ω，R 连入长度：L ＝2 2 2 1 23Ω15Ω =20cm ，所以未连入长度为：100cm ﹣20cm ＝80cm ，当身高为 2m 时，滑动变阻100cm器的滑片刚好位于最上端，所以此时被测人身高为：2m ﹣0.8m ＝1.2m 。

2020年初中物理电学中考综合测试题 及答案解析一、电磁学综合题1．所以变阻器的总电阻：5541101411U U U U R R R I I I I =-=-=-串。

（2019·山东中考模拟）家庭电路示意图及原理图如图所示，用电压表测得进入某用户的电压为U 2＝220V ，如果该用户在某日18：00～19：00这个时间段有三个用电器同时工作，其中白炽灯标有“220V100W ”、电烙铁标有“220V800W ”，家中的电能表记录了这1h 的用电情况（见图）。

请解答以下问题：（1）该用户在这1h 内消耗的电能有多少？该电能表能否正常工作？（友情提示：要读出小数部分）（2）空调器消耗的电功率有多大？（3）通过用户保险丝的电流有多大？（4）如果输电线路的总电阻（配电室到进户处）约为1.5Ω，假设配电室仅向该用户供电，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，配电室向线路输出的电压U 1约为多少伏？（5）若要求减少输电线损失的功率，用学过的知识分析说明可以采取的方法。

【答案】（1）4.4kW •h （2）能（3）3.5kW （4）20A （5）250V （6）见解析【解析】【详解】（1）由如图18：00时，电能表示数为132.1kW•h ，19：00电能表示数为136.5kW•h ， 所以该用户在这1h 内消耗的电能：W=136.5kW•h ﹣132.1kW•h=4.4kW•h ； 三个用电器的总功率为：44kW h 4400W 1hW P t ===； 该电能表允许接的用电器的总功率是 P=UI=220V×20A=4400W因为4400W=4400W ，所以电能表能正常工作；（2）由题电源电压220V ，家庭电路各用电器并联，所以三种用电器都正常工作， 所以空调的电功率：P 空调=4.4kW -0.1kW-0.8kW=3.5kW ；（3）此时用电器的总功率：P=4400W ，由P=UI 可得通过保险丝的电流：4400W 20A 220VP I U ===；（4）输电导线与用电器是串联的，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，则用电器两端电压为220V ；根据U IR =得，导线电压：U 线=IR 线=20A×1.5Ω=30V ，根据串联电路的电压特点，所以配电室向线路输出的电压：U 1=U 额+U 线=220V+30V=250V ；2．答：（1）电饭煲在高温档时，开关S 应与触点2接触；（2）电阻R 的阻值为2156Ω；（3）电饭煲产生的热量为6.6×105J ；（2019·天津中考模拟）如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的电路结构示意图，其性能指标如下表所示。

2020年中考物理电学综合习题含答案解析一、电磁学综合题1．储油过少，滑片向上移动，接入电阻变大，电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁向上，接A 触点，红灯亮。

储油过多，滑片向下移动，接入电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，接B 触点，绿灯亮。

（2019·山东中考模拟）物理学中，磁场的强弱用磁感应强度表示，符号是B ，单位是T 。

磁感应强度的大小和方向都相同的磁场叫做匀强磁场。

（1）如图甲，相距为L 的两光滑水平放置的平行导轨，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B 。

当通过金属棒ab 的电流为I 时，金属棒受到水平向右的磁场力F 磁，F 磁的大小与磁感应强度B 、导轨间距L 、电流I 的乘积成正比，且比例系数为1。

则F 磁=_____。

（2）根据磁场对电流产生力的作用人们研制出一种武器——电磁炮，它的基本原理是：把待发射的炮弹放置在图乙中的金属棒ab 上，如图乙所示。

若炮弹的质量为M （金属棒的质量忽略不计），在磁场力的作用下炮弹沿轨道向前运动。

试证明当炮弹在磁场中滑行的距离为s 时炮弹的速度v =_____。

（物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系为：s =22mv F） 【答案】BIL 详见解析【解析】【详解】（1）由F 磁的大小与磁感应强度B 、导轨间距L 、电流I 的乘积成正比，且比例系数为1得到，F 磁= BIL ；2．（2）由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到：s =222mv Mv F F =磁，F磁= BIL ，得到s =22Mv BIL，v 2019·山西中考模拟）阅读短文，回答问题： 开天辟地薪火相传180万年前，黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火；180万年后的今天，我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址，采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火，正式开启了二青会火炬传递征程!圣火采集：2019年3月28日上午，一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞，照射在凹面镜上，会聚到采火器中，火苗渐起引燃采火棒，如图甲，其原理图如图乙。

2020年初三物理电学综合题(较难)含答案解析一、电磁学综合题1．（4）若要使恒温箱的设定温度低于80℃，由图乙知道，热敏电阻的阻值R 1将增大，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A ，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R 0的阻值必须调小。

（2019·江苏中考模拟）某同学设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U ＝6V ，R t 为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。

电磁铁线圈电阻不计，当线中的电流I ＞＝10mA 时，铁吸下与下触点A 接触；当I ＜10mA 时，衔铁松开与B 触点接触，U 2＝220V ，R 1＝48.4Ω（1）衔铁刚被吸下时，求R t 的阻值；（2）仅需在线框内加一根导线，即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线（3）求该电加热器处于加热挡时的电功率（4）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R 2的阻值【答案】（1）600Ω（2）（3）1000W （4）435.6Ω【解析】 【详解】(1) 当线中的电流I >=10mA 时, 衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时，R t 的阻值为： R t =1U I =36V1010A-⨯=600Ω; (2) 在线框内加一根导线，如图所示，衔铁吸下与下触点A 接触，电路中只有R 1，加热器处于加热状态，衔铁上触点B 接触，电路中R 1和R 2串联，加热器处于保温状态。

(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:P 加热=221U R =()222048.4ΩV =1000W(4) 若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%, 则电加热器的保温时功率为： P 保温= P 加热⨯10%=1000W ⨯10%=100W,由P =2U R得，电加热器的保温时电路的总电阻为：R 总=2U P 保温=()2220100WV =484Ω,则R 2的阻值为：2．（5）因为入水即亮，用布擦干后停止工作，所以用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于开路状态。

2020年中考物理精选真题试卷电学综合专题练习及答案解析一、电磁学综合题1．（2）已知电流表a测量L1的电流，则通过灯L1的电流I1=0.3A，并联电路的干路电流等于各支路电流之和。

则L2的电流I2=I−I1=1.2A−0.3A=0.9A。

（2019·江苏南通田家炳中学中考模拟）阅读短文，回答问题2018年5月21日，在嫦娥四号升空前，中继星“鹊桥”号成功发射，为即将发射的嫦娥四号的着陆器和月球车提供地月中继通信支持．（如图甲）2018年12月8日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了中国月球探测的新旅程．2018年12月12日，嫦娥四号探测器到达月球附近，成功实施近月制动，被月球捕获，进入了环月轨道．2018年12月30日，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道．2019年1月3日，嫦娥四号探测器在月球背面实现人类首次软着陆．2019年1月11日，嫦娥四号携带的玉兔二号月球车离开探测器，踏上月球土壤．（1）已知月球上无大气、无磁场、弱重力。

爱动脑筋的小强对这次的嫦娥四号探月提出了以下有关设想，你认为合理的是_____．A．探测器在月球表面着陆时因摩擦生热，所以必须有隔热材料保护，否则可能烧毁B．月球土壤非常松软，所以月球车的车轮应比较宽C．因为月球上引力比地球上要小，玉兔号登月后质量会减小D．在卫星定位导航失效的情况下，可以采用指南针来给玉兔辨别方向（2）如图丙所示，由A到B是探测器在地月转移阶段完成近月制动的过程，探测器在飞行过程中通过喷气发动机进行制动减速，此时发动机应向_____喷气．（选填“前”或“后”）（3）①探测器在与地球控制室互传信息是利用______．（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）②在“嫦娥4号”之前要先发射“鹊桥”中继星的原因是_____．A ．月球背面光线太暗B ．月球背面距离地球太远C ．月背着陆，通讯不便D ．为“嫦娥4号”提供能源（4）由于月球上的一天约相当于地球上的28天，其中约14天会被太阳连续暴晒；接下来的约14天又是连续月夜．如果地球上正发生日食，我们的玉兔号正在经历____．（选填字母A 或者B ）（A 烈日暴晒、B 寒冷月夜）（5）月球车采用电动机驱动，若电动机线圈电阻是0.5Ω，电动机两端电压是110V ，当电动机正常工作时，通过线圈的电流是10A ，5min 内电动机所做的机械功是______J.【答案】B 前 电磁波 C A 315000【解析】【详解】（1）A ．月球上无空气，因此在月球表面着陆时不会因摩擦而生热，当然也就不必有隔热材料保护，故A 错误；B ．月球土壤非常松软，月球车的车轮应比较宽，这样在压力一定的情况下，会减小压强，故B 正确；C ．质量不会随位置的变化而变化故C 错误；D ．因为月球上无磁场，所以不可以采用指南针来给玉兔辨别方向，故D 错误；（2）根据物体间里的作用是相互的可知，探测器在飞行过程中通过喷气发动机进行制动减速，此时发动机应向前喷气．（3）①探测器在与地球控制室互传信息是利用电磁波来传递信息的。

2020年初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析一、电磁学综合题1．（3）R 2连续工作10min 产生的热量为Q =222I R t =20.4A 201060s ⨯Ω⨯⨯（）=1920J （2019·安徽中考模拟）如图为某家用电热水器的电路图，R 1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；达到预定温度后，S 自动切换到另一挡，处于保温状态。

已知R 1＝100Ω，饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍，电热水器正常工作时：（1）用公式分析，当S 分别接a 和b 时，哪种情况为加热状态？哪种情况为保温状态？ （2）求R 2的阻值。

（3）当S 接b 时，求电阻R 2在6min 内消耗的电能。

【答案】（1）保温状态；（2）100Ω；（3）43560J 。

【解析】 【详解】（1）由电路图可知，开关S 接a 时电路为R 1的简单电路，开关接b 时电路为R 1、R 2串联，因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，开关S 接a 时电路的总电阻最小，电路中的电流最大，由P ＝UI ＝I 2R 可知，R 1的电功率最大，电热水器处于加热状态；同理可知，开关接b 时电路的总电阻最大，电路的电流最小，R 1的电功率最小，电热水器处于保温状态；（2）开关S 接a 时，电路为R 1的简单电路，热水器处于加热状态，则电热水器的加热功率：221(220V)484W 100U P R ===Ω加热； 因饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍，所以保温时R 1的功率：11484W=121W 44P P ==⨯1加热，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P ＝UI ＝I 2R 可得，保温时电路中的电流： 1.1A I ===，由U I R=可得，此时电路的总电阻：220V2001.1AU R I ===Ω总，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 2的阻值：R 2＝R 总﹣R 1＝200Ω﹣100Ω＝100Ω；（3）当S接b时，电热水器处于保温状态，则电阻R2在6min内消耗的电能：W2＝I2R2t＝（1.1A）2×100Ω×6×60s＝43560J。