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第十五章 电功和电热课时练第1课时 电能表与电功（1）课堂巩固1．电能表是用来测量 的仪表。
小明家的电能表上的一些技术参数如右表，由表可知：小明家的电能表的额定电压是 ；持续工作的最大电流是 ；允许在短时间内通过的最大电流是 ；电能表的转盘第转一圏，接其后面的用电器消耗的电能是J ．2．电能表上的计量单位称作 ，俗称 ，1KWh ＝ J 。
3．小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示。
则本月消耗的电能为 度，若每度电的价格是 0.52元，则小明家本月应交电费 元。
4．一只家用电能表上标有3000r/KWh 字样，表示每消耗1KWh 的电能，电能表的转盘转 r 。
若室内只 接了一只灯泡，测出转盘3min 内转了15r ，则灯泡在这 段时间内消耗的电能是 KWh ＝ J 。
5．关于家庭电路中的电能表，下列说法中正确的是 （ ） A ．电能表的作用是测量用电器中通过电流大小的 B ．电能表转盘转速越快，用电器消耗的电能越多 C ．电能表的作用是测量用电器消耗电能多少的 D ．电能表的测量值是以“KW ”为单位的 6．小明家电能表和电冰箱的铭牌如下表：根据表中的信息回答下列问题：（1）电冰箱每天消耗的电能是多少J ？（2）若电能表后只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？课后提升1．在日常生活中，供电部门是根据 和 来确定向用户收取电费的多少的。
2．一个家用电能表上标有如下几个重要参数：“220V 10A ”、“600r/KWh ”等。
其中“220V ”2 13 8 2 上月底示数 2 1 7 8 2 本月底示数表示 ，“10A ”表示 ，“600r/KWh ”是指接在这个电能表后的用电器，每消耗1KWh 的电能，电能表的转盘转动 r 。
3．某用户的电能表在3月底抄表时的示数为 ，到4月底抄表时的示数为 ，则该用户4月份用电为 （ ） A ．352.9KWh B ．268.7KWh C ．84.2KWh D ．84.2J 4．小明家中的电能表5月初的示数如图所示，5月份交 了48.4元的电费，若每度电的价格是0.8元，则小明家5月底电能表的示数应为 ，根据 电能表的铭牌，你还能读到哪些信息？请写出其中的两条： （1） ； （2） 。
电功率电热综合计算专项练习1.(1)铭牌中“50Hz”的含义是。
(2)小明和小华想测量电热水壶的实际功率。
当只有电热水壶工作时，小明发现在3min内脉冲式电能表的指示灯闪了90次(脉冲式电能表表盘上标有“2000imp/kW·h”字样，表示指示灯每闪2000次，电路中耗电1 kW·h)，电热水壶的实际功率是多少?(3)在进行上述测试时，小华在热水壶中装了2L温度为20℃的水，测得在3min内壶中的水温升高到了35℃。
试求这次测试时电热水壶的效率。
[c水＝4.2×l03J/(kg·℃)]答案：（1）电热水壶在频率为50HZ的交流电中使用（2）电热水壶的实际功率是900W（3）电热水壶的效率为77.8%.2.图甲是一种常见的用电器——电吹风，它既可以吹热风，又可以吹冷风。
(1)图乙是电吹风的电路示意图，图中开关所在的位置(阴影部分)表示触点D与触点1、2同时接通。
请你分别在方框a、b中填入合适的元件名称“电热丝”或“电动机”。
(2)电吹风的部分参数如下表所示，当电吹风正常吹热风时，通过电热丝的电流及其1min内产生的热量分别为多少?答案：（1）a：电动机；b：电热丝（2）1min电热丝产生的热量为5.28×104J.3某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。
有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如下。
坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω.闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”（不考虑温度的变化对电阻的影响）（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？答案：（1）该电热课椅消耗的最大功率是121W；（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在10秒内产生的热量是880J.4.甲图是一种即开即可以用的电热水龙头，乙图是它的电路原理图。
2023浙教版科学中考“高频考点”专题训练（六）电热器1.图示的陶瓷电热水壶的工作电路如图甲所示，R0恒为10Ω，R T是热敏电阻，它的电阻值与温度的关系如图乙所示。
（1）用此电热水壶将2kg的水从20℃加热到100℃，水需要吸收多少热量？[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]（2）当温度为100℃时，图甲电路消耗的总功率是多少？（3）该电热水壶在水烧干后，未切断电路的情况下，不会过热的原因是什么？2.小金是一位科学爱好者，非常喜欢看用电器设备的参数。
他绘制了电饭锅简化电路图并记录了电饭锅和电能表上标着如下数据：（1）当温控开关闭合后，电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档？此时电路工作时的电阻阻值是多少？（2）已知电饭锅在额定电压下正常工作720s，恰好能将1标准大气压下1.8kg、20℃的水烧开。
该电饭锅烧开这些水时的热效率是多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]（3）第（2）问中，电饭锅消耗的电能的过程中的电能表转了多少圈？3.某品牌电热水壶如图所示，铭牌如右表。
烧水时，当壶内的水温达到设定温度后会自动切换到保温状态。
若某次烧水，电热水壶正常工作，在1标准大气压下，经过15min将1.5L 初温为20℃的水烧至沸腾，然后持续保温。
水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该电热水壶：（1）处于保温状态时的电阻是多少？（2）将水烧至沸腾的过程中消耗的电能是多少？（3）将水烧至沸腾的过程中的平均效率是多大？4.小金在研究性学习活动中，通过查阅资料，查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻R热的阻值随温度变化的曲线（如图1），并设计了如图2所示的温度自动控制装置。
已知电磁继电器的线圈电阻R0为50欧，左侧控制电路电源电压为6伏，当继电器线圈中的电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸下，右侧发热电路就断开。
(1)求此温度自动控制装置能将温度控制在多少摄氏度以下？（写出具体计算过程）(2)若将控制电路的电源电压增大，则此装置控制的温度值将变________（填“高”或“低”）(3)发热电路中电热丝电阻为44欧，正常工作电流5安，则加热10分钟产生热量多少焦？5.常州出入境检验检疫局查获一批进口不合格电烤箱,电路存在安全隐患,检验人员在实验室按照规范重新连接烤箱电路,并将相关参数填入铭牌,请根据要求完成下列任务：（1）请以笔画线代替导线完成电路连接，设计电路图方法一：功能：如图所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关S转动至断开位置，电路不工作；开关S转动至抵档位置，电路处于低功率工作状态，两根电阻丝都发热；开关S转动至高档位置，电路处于高功率工作状态，仅有一根电阻丝发热。
电功率练习题含答案一、选择题1. 一个电阻为10欧姆的电阻器通过2安培的电流，其电功率是多少？A. 20瓦特B. 40瓦特C. 80瓦特D. 100瓦特答案：B2. 一个灯泡的额定功率为60瓦特，其额定电压为220伏特，求灯泡的电阻。
A. 37欧姆B. 44欧姆C. 55欧姆D. 66欧姆答案：A3. 如果一个电器在10分钟内消耗了0.1千瓦时的电能，其功率是多少？A. 6瓦特B. 60瓦特C. 600瓦特D. 6000瓦特答案：B二、填空题4. 电功率的单位是________，其符号为W。
答案：瓦特5. 电功率P与电压U和电流I的关系是P=__________。
答案：UI6. 一个电阻器的功率为100瓦特，电流为5安培，其电阻是_________欧姆。
答案：20三、计算题7. 一个电动机正常工作时的电压为220伏特，电流为5安培，求电动机的功率。
解：根据P=UI公式，电动机的功率P=220V×5A=1100瓦特。
8. 已知一个电热器的电阻为47欧姆，通过它的电流为10安培，求电热器的功率。
解：根据P=I²R公式，电热器的功率P=(10A)²×47Ω=4700瓦特。
9. 一个电冰箱的功率为200瓦特，如果它连续工作5小时，消耗的电能是多少千瓦时？解：根据电能W=Pt公式，消耗的电能W=200W×5h=1000瓦特时=1千瓦时。
四、简答题10. 为什么家用电器的功率不同？答：家用电器的功率不同是因为它们在设计时根据各自的用途和工作需求来确定功率大小。
例如，电冰箱需要持续工作以保持低温，所以功率较大；而台灯只需要提供照明，功率较小。
11. 如何理解电功率的物理意义？答：电功率是描述电流在单位时间内做的功的物理量，它反映了电器消耗电能的快慢。
电功率越大，表示电器在相同时间内消耗的电能越多。
12. 为什么说电功率是标量而不是矢量？答：电功率是标量，因为它只有大小，没有方向。
电能练习题一．选择题1．下列电器设备中，利用电流热效应的是 ( )Ａ．电动机 Ｂ．电饭锅Ｃ．电风扇 Ｄ．电视机2．通过某用电器的电流强度是0.2安，10分钟内电流做的功是240焦，则用电器两端电压是( )A ．120伏B ．60伏C ．10伏D ．2伏3．一段导体中电流强度为2安时，产生的热量是Q ，若通电时间不变，使通过导体的电流 强度增大到4安，则电流通过导体产生的热量是（ ）A ．4Q B ．2QC ．2QD ．4Q 4．让标有“220Ｖ800Ｗ”的电炉和标有“220Ｖ800Ｗ”的电动机都正常工作相同的时间，则它们产生的热量 ( )Ａ．电炉多 Ｂ．电动机多Ｃ．一样多 Ｄ．无法判断5．小明同学设计的家庭电路如图1所示，其中设计错误的是 ( )Ａ．插座ｄ Ｂ．开关ｃ Ｃ．电灯ｂ Ｄ．插座ａ图16．如图2所示，用来研究通电直导线在磁场中受到力的作用的实验装置是 ( ) 图2 图37．家庭经常用到的三孔插座和三脚插头，如图3所示，下面的哪种接法正确? ( )A ．1孔接地，1脚接用电器外壳B ．2孔接地，2脚接用电器外壳RRP4图 C ．3孔接地，3脚接用电器外壳 D ．不论哪孔接地，哪脚接用电器外壳都可以8．图4所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P 由中间向右滑动时，滑动变阻器上消耗的电功率将（ ）A ．变大B ．不变C ．变小D ．无法确定9．对于电功率的认识，以下说法正确的是（ ）A ．电功率越大的用电器做功一定多；B ．做相同的功，时间短的用电器功率大；C ．电功率是反映电流做功多少的物理量；D ．两个用电器工作时，通电时间短的电功率大。
10．实验室制作一个电铃电路，现有器材：1个12伏电源，1个“6Ｖ6Ｗ”电铃开关，导线若干．要使电铃电路正常工作，至少还需 ( ) Ａ．串联一只阻值为6欧的电阻 Ｂ．串联一只阻值为12欧的电阻Ｃ．并联一只阻值为6欧的电阻Ｄ．并联一只阻值为12欧的电阻11．如图5所示，电源电压都是220伏，灯泡L 1是“220V 、40W ”，灯泡L 2是“220V 、100W ”，在下列四个电路中，消耗总功率最大的是（ ）12．如图6中，L 1、L 2、L 3为三个完全相同的电灯，当开关S 1闭合，S 2断开时，L 1、 L 2均正常发光，若开关S 1、S 2都闭合，电源电压不变，则（ ） A ．L 1、L 2同时变暗 B ．L 1、L 2同时变亮 C ．L 1变暗，L 2变亮 D ．L 1有可能烧坏13．一只“6V 、6W ”和一只“6V 、3W ”的灯泡串联起来接入某电源两端，闭合开关后只有一只灯泡正常发光，另一只发光很暗，则电源电压为（ ）A ．8伏B ．9伏C ．10伏D ．12伏14．将一只“220V 、100瓦”的灯L 1和一只“110伏、40瓦”的灯L 2，先后接入110伏的UUL L L L 12211L UU2L L 21L L 3S S12( )( )( )( )D C BA图5图6电路中，则（）A．L2较亮B．L1较亮C．一样亮D．无法确定16．两个电热器的电阻之比是3：2，在相同时间内产生的热量之比是2：3，则通过它们的电流强度之比为（）A．2：3 B．1：1 C．9：4 D．4：917．甲、乙两根电阻丝，给一壶水加热至沸腾，电源电压不变，若只用甲加热需10分钟，若只用乙加热需15分钟，把两根电阻丝并联后加热，则需用时间是（）A．25 分钟B．5分钟C．6分钟D．10分钟18．分别标有“110V，40W”和“110V，60W”的甲、乙两盏灯串联后接在220V电源上，则（）A．两灯一样亮B．甲灯较亮，乙灯较暗C．乙灯较亮，甲灯较暗D．两灯都比正常的暗19．如图8所示，一个标有“6伏 3.6瓦”字样的小灯泡L和最大阻值为50欧的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6伏的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断错误的是（）A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2瓦B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6瓦C．当滑片P滑至某个位置时，L和R的电功率相等D．当滑片P由a滑向b的过程中，灯泡L的电功率一直是减小的图8 图920．如图9所示电路中，电源电压不变，R 1、R 2为定值电阻，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P 向右移动，则下列判断错误的是 （ ）A ．电流表示数变小，电压表示数变小B ．电流表示数变大，电压表示数变小C ．电阻R1消耗的功率增大D ．整个电路消耗的总功率减小 21．当发现有人触电时，下列措施中，绝不可以首先施行的是（ ）A ．立即拉下总开关B ．迅速去拉触电人，使他脱离电源C ．紧急呼叫，求援D ．用干燥的木棒把电线挑开22．在图10中，不会发生触电的是（ ）A B C D 23．下列说法中错误的是（ ）A ．对人体安全的电压是36伏B ．家庭电路中不能用铜丝代替保险丝C ．电能表是用来测量用户消耗多少电能的仪表D ．家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接跟火线连通造成的 24．螺丝口灯座的连接，应该是（ ）A ．螺丝口灯座与开关并联B ．零线接灯座的螺旋套C ．火线接灯座的螺旋套D ．开关一头接火线，一头接灯座的螺旋套25．如图11所示，在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水，通电后，已知右边容器中的水先沸腾，由此可知 ( )火线零线火线零线火线零线火线零线图10图11A ．Ｒ１＞Ｒ２B ．Ｒ１＜Ｒ２C ．Ｒ１＝Ｒ２D ．条件不足，无法确定 二．填空题1．5库仑电量通过2欧姆的电阻，电流做功10焦耳，则电阻两端的电压是 伏，通过灯泡正常工作时通过它的电流强度约是 安。
电热综合一类：电热器1．下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。
经分析得知，电热饮水机有加热和保温两种工作状态，当S 闭合、S 0断开时，饮水机处于保温状态，当S 、S 0同时闭合时，饮水机处于加热状态，求：（1）电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流。
（计算结果保留两位小数） （2）电热饮水机保温2h 产生的热量？（3）电阻R 1的阻值．2．小刚同学家一有台电热水器，铭牌如下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD ——50B 型全自动电热水器额定功率（kw ） 2 加热方式 电加热器 额定电压（V ） 220 类别 防触电保护一类温度设定范围（℃） 20～90净重（kg ） 20 容量（L ） 50整机外形尺寸（mm ）530×~400出厂时间2005年8月2日根据铭牌所提供的信息，求：（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？（2）电热水器正常工作持续45min 产生的电热是多一少焦？（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V ，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？3．如图所示的电饭煲，内部有两条电阻丝，每条电阻丝的阻值都为110Ω（电阻丝的阻值恒定不变）。
电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三挡，额定电压是220V 。
把电饭煲接在220V 的电源上，求：（1）把电饭煲的额定功率打到中档时，内部是一条电阻丝接入电路，通过它的电流多大？（2）把电饭煲的额定功率打到低挡时，内部是两条电阻丝串联接入电路，电饭煲的电功率多大？（3）电饭煲在中档和低档相同时间产生的电热之比是多少？热水箱容量 2 L 额定电压 220 V 加热时的功率 400 W保温时的功率 40 W三类：物质吸热 （一） 1．微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器．某微波炉的铭牌如下表所示．将体积为275mL 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ，取出后测得水温是40℃．若水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)．求：（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？（2）加热过程中消耗的电能是多少？（3）加热过程中，水吸收的热量是多少？2．小明的新家想安装一台无水箱式电 热水器，这种电热水器当有冷水流过它时，就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。
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。
中考物理《热学》实验题专项练习题（含答案）1．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中：（1）实验中应量取质量相等的a、b两种液体，分别放入两个完全相同的空烧杯中，用相同的电加热器加热；（2）图2为实验数据所绘制图象。
加热3min时，b液体比a液体的温度高，b液体吸收的热量______a液体吸收的热量；（3）若液体b的比热容是2.1×103J/(kg·℃)，则液体a的比热容是______J/(kg·℃)。
2．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是______，实验方法是控制变量法和______；（2）加热10min，水吸收的热量______（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，水的沸点是______o C，煤油的比热容是______J/（kg•o C）；（c水＝4.2×103J/（kg•o C））（4）若本次实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是______J。
（q酒＝3.0×107J/kg）3．小丽选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”，设计的实验装置如图甲所示。
（1）将温度计正确插入蜂蜡和海波中，观察温度计示数时如图乙所示，其中视线正确的是_____，此时温度计的示数_____℃；（2）丙图是小丽绘制的海波的熔化图象，图中BC段表示海波的熔化过程，此过程中海波_____（选填“吸收”或“放出”）热量，温度_____（选填“升高”“降低”或“不变”）。
第10min海波处于_____（选填“固”“液”或“固液共存”）态；（3）丁图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象，根据图像可知，蜂蜡属于_____（选填“晶体”或“非晶体“），判断依据是_____。
1．市场销售的电热水壶有两种形式，一种如图所示，电热元件在壶底下面的底座内；另一种如图所示，电热元件在壶底之上，浸没在水中。
如果两种水壶的耗电功率相同，壶内水量也相同，那么（ ）A ．(a)壶的电热元件在壶底下面，有利于水的对流，(a)壶中的水先沸腾。
B ．(a)壶的电热元件安放在底座内，热量损失较小。
C ．(b)壶中的电热元件被水包围，热量损失小，(b)壶中的水温上升较快。
D ．(b)壶的电热元件体积较小，热能的利用率较低。
思路点拨由于两种水壶消耗的电功率相同，则它们的电热丝在相同的时间内产生的热量是相等的．(a)壶的电热元件放在壶底下，则其所产生的热量将有一部分向空气中散失，(b)壶中电元件浸没在水中，则其所产生的热量将全部被水吸收．可见在相同的时间内(b)壶中水吸收的热量较多．而两壶水的质量和初温又都对应相等，故(b)壶中的水温上升较快．(b)壶的热能利用率也就高于(a)壶的热能利用率．答案：C2．冬天，李明同学插上电热取暖器的插头后发现室内电灯变暗了。
他用电压表测量供电电压，结果是，不接取暖器时的电压是210V ，接上标有“220V 1000W ”的电热取暖器后电压降为200V ，通过计算可以知道，供电电路中的电阻约为____________Ω。
思路点拨由电热取暖器的额定电压U 0和额定功率P 0可以求得出此电热取暖器的电阻R 的大小为ΩΩ4.481000220220＝＝P U R ＝将上述电热取暖器接入电路后，使电路的电压由U 1＝210V 降为U 2＝200V ，这一电压减小的原因是因为电热取暖器接入后，通过输电电路的电流增大了(其增大量就等于此时通过电热取暖器的电流)，而这一电流增大又使消耗在输电线路上的电压增加，由于输电线路上消耗的电压与用电器所获得的电压的总和等于电源提供的电压，因此输电线路上消耗的电压增加多少，用电器获得的电压就会减少多少．据此，可得解法如下：此时通过电热取暖器的实际电流为A A ＝＝RU I ＝1.44.482002以R ′表示输电线路的电阻，则据上分析应有IR ′＝U 1－U 2 ∴ΩΩ'4.21.420021021＝－＝I－UU ＝R答案：2．4电饭锅的原理如图所示。
煮饭时开关S是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S自动断开，黄灯亮。
电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者的大小应有什么关系？为什么？通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用，这是为什么？思路点拨开关S闭合时，电阻R2和黄灯被短路，黄灯中无电流通过，不会发光．此时电源电压全部加在发热板和与之相并联的由R1和红灯串联组成的支路上．由于红灯只起指示作用．故其消耗的功率应远小于发热板所消耗的功率，即通过红灯的电流应远小于通过发热板的电流．为此，应使与红灯串联的电阻R1远大于发热板的等效电阻．开关S断开时，电阻R2和黄灯被接入电路中，黄灯中有电流通过，因而发光，并且此时由于黄灯和R2上分配了一定的电压，则发热板两端的电压将降低，则发热板的功率将减小，这时发热板发热较少，起保温作用．答案：R1应远大于发热板的等效电阻．因为红灯只起指示作用，则R1和红灯消耗的功率应远小于发热板的功率，R1与红灯串联后组成的支路与发热板并联，所以流过R1和红灯的电流应远小于流过发热板的电流，故R1应远大于发热板的等效电阻．电热器问题三淋浴用水的流量约为10升/分，合适的水温约为50℃，用水时间约为4分钟。
电热淋浴器有两种设计，一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热，另一种则备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。
加热前的水温以20℃计。
①请根据上面提供的数据论证，第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。
②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用，供电电路允许的电流最大为10A，电加热的效率为80％，这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间？思路点拨家用电热淋浴器，如采用储水式的，则它对加热的电流的大小没有一定的要求(电流较小时可在较长时间内将储水箱内的水加热至一定的温度)，因而可采用不超过家庭照明电路允许的电流来进行工作，显然，这是可以的．但若采用无水箱式电热淋浴器，由于它对电流的大小有一定的要求，而这一要求如果超过家用照明电路允许通过的最大电流，则此淋浴器便不能在此电路中工作．本题的条件中，对于水的流量、水温的变化都提出了一定的要求，如采用题述的第一种设计时，我们可以从按其流量和水温度变化的要求来求出其所需电流的大小与供电电路所允许的最大的电流来进行比较以确定该方案是否可行；也可以从电路允许的最大电流出发，设其流量达到要求，再看其水温变化是否能满足要求；还可以从电路允许的最大电流出发，设其水温变化满足要求，再看其流量是否能满足要求．由此，本题有下述的多种解法．答案：(1)从电流方面考虑设此无水箱式淋浴器正常工作时通过的电流为I，则依题述在1min内流过此淋浴器的水的质量为m=ρV=1×103×10×10-3kg=10kg这些水流过淋浴器后，其温度由t 1＝20℃升至t 2＝50℃，所需吸收的热量为 Q ＝cmT (t 2一t 1)＝4．2×103×10×(50－20)J ＝1.26×106J以上热量由电热提供，即 Q ＝Iut ∴A A ＝＝UtQ I ＝96602201026.16⨯⨯可见此无水箱式淋浴器若要正常工作，其所需电流为96A ，这大大超过了家用照明电路允许的电流10A ，即将它安装在家用照明电路中是不行的．所以，第一种设计方案不适应大多数家庭的供电电路． (2)水箱中水的质量m ＝ρV ＝1×103×10×10-3×4kg ＝40kg ． 使水箱中水温由t1升至t2所需的热量Q2＝mc (t2一t 1)设加热电路中以允许的最大电流I ＝10A 加热，则电流在时间△t 内提供焦耳热为 Q 1＝IU △t由于加热的效率为η＝0.8，所以有 ηQ 1＝Q 2 由上诸式解得 min 481086.2220108.0)2050(102.440)(3312s ＝s ＝－＝IU－t t mc t ＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯η∆即在题给条件下把水箱中的水加热到所需的温度至少需要48min ．电烙铁问题1、电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。
所以，有时采用如图所示电路，在暂不需要焊接时，断开S ，使电烙铁处于预热状态；当需焊接时，闭合S ，就能很快达到焊接温度。
现用“220V25W ”的电烙铁，若灯炮在预热状态时的电阻为800Ω，则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几？思路点拨由图可见，使电烙铁处于预热状态时，电烙铁消耗的功率较少，则通过它的电流应较小，由于电源电压一定(220V )，则此时电路中电阻应较大，故应将开关S 断开，使灯泡与电烙铁串联，而电烙铁工作时，则其消耗的功率应该较大，即通过它的电流应该较大，电路中的总电阻应该较小，故此时是将开关S 闭合使电灯短路，这样，220V 电压全加在电烙铁上．解：“220V 、25W ”电烙铁正常工作的电流为：A A ＝UP ＝I 11.02202511≈电烙铁的电阻：ΩΩ1936252202121＝＝P U＝R预热状态时电路的总电阻为：R ＝R 1＋R 2＝1936Ω＋800Ω＝2736Ω 预热状态时通过电路的电流为：A A ＝＝RU I ＝080.02736220预热状态时电烙铁两端的电压为：U 1＝IR 1＝0.0803×1936V ＝155V 预热状态时电烙铁消耗的电功率为：W V ＝＝＝IU P 4.12155080.011⨯' 预热状态时整个电路消耗的总功率为：P ＝UI ＝0.080×220W ＝17.6W预热状态时整个电路消耗的总功率与电烙铁正常工作时消耗的电功率之比为：%4.70%100256.17%1001＝＝P P ＝⨯⨯η说明：以上解法是将预热状态下电路中各个物理量的数值都具体地计算出来，然后将得出结论．这样计算对于每个步骤、每个物理量都是很清楚的．电热器热效率问题1、将一个标有“220V 400W ”字样的“热得快”插入体积为0.5升、初温为20℃的水中，此时由于是用电高峰，实际电压为210V ，在标准大气压下经过9分10秒将水加热至沸腾，求“热得快”烧水时的热效率（不计电阻值随温度的变化）。
思路点拨不考虑电阻的电阻值随温度的变化，故可根据“热得快”的额定电压和额定功率而求得其电阻，进而求得此“热得快”在实际电压210V 下的实际功率．由此可求得它在给定时间内的发热量．另一方面，由水的质量和温度变化，可求出水的吸热量．而吸热量与上述发热量的比值便是此“热得快”烧水时的热效率． 解:以U 和P 分别表示“热得快”的额定电压和额定功率，则它的电阻值为 ΩΩ12140022022＝＝PUR ＝在实际电压U ′＝210V 时，通电t ＝9min10s ，此热得快所产生的热量为 J J ＝t ＝RU＝Q 522'11000.2)10960(121210⨯⨯⨯⨯此时在标准大气压下，水的沸点为100℃，则将20℃的水烧开，水的升温为△t=80℃．同时注意到体积为0．5L 的水的质量为0．5kg ，则烧开这些水时，水吸收的热量为 Q 2=cm△t=4．2×103×0．5×80J=1．68×105J故得此“热得快”烧水时的热效率为：%84%1001000.21068.1%1005512＝＝Q Q ＝⨯⨯⨯⨯η。
