专题16：电功率及其计算-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（山西专用）

专题16 电功率及其计算 内容概览： 考点01：考察利用电功率和欧姆定律相关公式进行计算、推理。 考点02：考察利用电功率相关公式解释生产生活中的现象。 考点01：考察利用电功率和欧姆定律相关公式进行计算、推理。 1．（2024·山西·中考真题）海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大 B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 2．（2021·山西·中考真题）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） 空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大 B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良 D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W 3．（2020·山西·中考真题）如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器，滑片与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片在最上端。挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（  ） A．不挂物体时，电压表示数为电源电压 B．所挂物体越重，电流表示数越大 C．所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大 D．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变 4．（2024·山西·中考真题）在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（）、一个电动机（）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题： （1）在虚线框内画出烘干器内部电路图； （2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。 5．（2022·山西·中考真题）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。 6．（2023·山西·中考真题）如图是某多功能电饭锅，具有加热和保温两挡功能（为总开关，为温控开关），其内部有两个加热电阻丝和（的电阻是198Ω，的电阻是44Ω）。某次将2kg初温为20°C的米和水加热到100°C，然后自动转入保温状态。下表是电饭锅铭牌上的部分参数，求解下列问题。[米和水混合物的比热容为] 容量/kg 3.0 额定电压/V 220 加热功率/W 1100 保温功率/W 200 （1）加热过程中，米和水吸收的热量； （2）正常加热时，通过电路的电流； （3）请你在虚线框内画出电饭锅的电路图，并结合所画的电路图说明开关是何种状态时电饭锅处于加热状态。    7．（2021·山西·中考真题）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如下表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾（标准大气压），然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题： （1）在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通） （2）加热过程中，饮水机的加热效率。【水的比热容4.2103J/（kg·℃）】 额定电压U/V 220 加热功率P1/W 1000 保温功率P2/W 100 电阻R1/Ω 435.6 电阻R2/Ω 48.4 8．（2020·山西·中考真题）在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。 观察对象 观察记录 研究记录 电中药壶 成分：紫砂 电源： 容积： 档位：高温 低温 ①水的质量，水的初温 ②用高温档加热，水的末温 ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④ (1)请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图； (2)求电中药壶内部一个发热电阻的阻值； (3)求高温加热时，电中药壶的加热效率。 考点02：考察利用电功率相关公式解释生产生活中的现象。 9．（2023·山西·中考真题）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因： （一）选择小梦的观点。 （二）选择小兰的观点。    10．（2022·山西·中考真题）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入，如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。 11．（2020·山西·中考真题）今年春节，小明帮爸爸安装彩灯，爸爸说：照明灯具迈进了新的时代。前些年，白炽灯还是照明灯具的主力军，人们为延长白炽灯的使用寿命，在楼道里常把两只相同的白炽灯串联起来使用。但这样两只灯发光时的整体亮度，还不如只用其中一只灯时亮。小明很疑惑“为什么会变暗呢？”请你用所学的知识为小明解惑。 电功率及其计算 综合练习 12．（2024·山西晋中·三模）气敏电阻是一种特殊的电阻，其阻值会随着周围环境中某气体成分或浓度的变化而变化。图甲是环保项目学习小组使用气敏电阻设计的空气质量检测仪的电路原理图，其中电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示，空气质量等级与空气质量指数K关系如表所示。下列说法正确的是（　　） 空气质量指数K 空气质量 0~50 优 51~100 良 101~150 轻度污染 151~200 中度污染 201~300 重度污染 >300 严重污染 A．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 B．电路中电流为0.1A时，空气质量为中度污染 C．当空气质量指数K为300时，两端的电压为3V D．当空气质量指数K为300时，消耗的电功率为2.25W 13．（2024·山西·模拟预测）小丽的妈妈买了一款全自动电炖锅，如图所示，其参数如下表。内部简化电路主要由两个电阻R1、R2和开关S、S1组成。当开关S、S1都闭合时，只有R2工作，电炖锅处于加热挡；当开关S闭合，S1断开时，R1、R2同时工作，电炖锅处于保温挡。此锅把质量为1kg的粥由20℃加热到100℃，所用的时间为4min，已知（c粥=4.2×103J/(kg·°C)。请你完成下列问题。 额定电压 220V 加热挡 2000W 保温挡 200W (1)将方框中电炖锅的简化电路补充完整； (2)求电阻R1、R2的阻值； (3)求此锅在上述时间内的加热效率。 14．（2024·山西长治·二模）某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示，通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三挡的切换。已知电源电压U=220V保持不变，电阻丝R1=110Ω、R2=88Ω。当水温降到60℃时，电路自动切换成低温挡进行保温。用电热水壶高温挡把m=2kg的水从t1=28℃加热到t2=100℃后自动断电，电热水壶加热效率η=84%。当电热水壶中水降到60℃时，继续保温t=1.8h，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），请你计算此次电热水壶加热和保温共消耗的电能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题16 电功率及其计算 内容概览： 考点01：考察利用电功率和欧姆定律相关公式进行计算、推理。 考点02：考察利用电功率相关公式解释生产生活中的现象。 考点01：考察利用电功率和欧姆定律相关公式进行计算、推理。 1．（2024·山西·中考真题）海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大 B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 【答案】C 【知识点】根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路、电功率的计算式P=UI及推导式的应用、电磁继电器的结构、原理与工作示意图 【详解】A．由图乙可知，当冷库温度升高时，热敏电阻的阻值减小，故A错误； B．根据图甲，当衔铁被吸下后，电铃接通，灯泡断路，则铃响灯不亮，故B错误； C．冷库温度为-18℃时，由图乙可知热敏电阻的阻值为100Ω，控制电路中电流为 故C正确； D．冷库温度降低时，由图乙可知热敏电阻阻值变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，根据可知控制电路中电功率变小，故D错误。 故选C。 2．（2021·山西·中考真题）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） 空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大 B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良 D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W 【答案】C 【知识点】串联电路的电阻与电压的比值关系及计算、电功率的计算式P=UI及推导式的应用 【详解】A．由图可知，定值电阻和气敏电阻串联在电路中，电流表测量串联电路中的电流，因此电流相等。由图表可知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数的增大而减小；空气污染的程度越小，R的阻值越大，故A错误； B．由I=可知，空气污染程度越小，电阻越大，电路中的电流越小，故B错误； C．电路中电流是0.1A时，电路中的总阻值为 R总 则，根据串联电路的电阻特点，R的阻值 RR总-R0180-10080 由题表中数据可知，此时电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良，故C正确； D．由图乙可知，当空气质量指数为300时，R20，电路中的电流为 I0.15A R0的功率为 P=I2R0=（0.15A）2100=2.25W 故D错误； 故选C。 3．（2020·山西·中考真题）如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器，滑片与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片在最上端。挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（  ） A．不挂物体时，电压表示数为电源电压 B．所挂物体越重，电流表示数越大 C．所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大 D．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变 【答案】C 【知识点】含有变阻器电路的动态分析、动态电路中电功率的变化趋势 【详解】由图可知，定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； A．不挂物体时，滑片P在最上端，变阻器连入电路的电阻为0，则电压表示数为0，故A错误； B．所挂物体越重，滑片P向下移动的距离越大，变阻器连入电路的电阻越大，总电阻越大，由欧姆定律可知电路中的电流越小，即电流表示数越小，故B错误； C．同理可知，所挂物体越轻，变阻器连入电路的电阻越小，总电阻越小，由欧姆定律可知电路中的电流越大，根据，电路消耗的总功率越大，故C正确； D．所挂物体重量发生变化时，变阻器连入电路的电阻发生变化；由欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的电阻，所以该比值会发生变化，故D错误。 故选C。 4．（2024·山西·中考真题）在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（）、一个电动机（）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题： （1）在虚线框内画出烘干器内部电路图； （2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。 【答案】（1）（2）220Ω 【知识点】按照要求设计连接并联电路、电功率的计算式P=UI及推导式的应用 【详解】解：（1）由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路，且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示： （2）将发热电阻的功率减小到原来的一半，则更换后发热功率为220W，根据可知，此时发热电阻的阻值为 答：（1）烘干器内部电路图，如图所示： （2）需要购买一个220Ω电阻替换原发热电阻。 5．（2022·山西·中考真题）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。 【答案】（1）；（2）10W，5W 【知识点】按照要求设计连接并联电路、电功率的计算式P=UI及推导式的应用、开关控制的多状态电路的功率计算 【详解】解法一： 解：（1）两个电阻可以串联，两个电阻全部接入时为保温挡，只要一个电阻接入电路时为加热挡，用开关控制两个挡位，电路图如图 （2）当开关S、S1都闭合，电路中只有一个电阻R工作，处于加热挡由，得，加热坐垫的加热功率 当开关S闭合、S1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 答：（1）电路图如图 （2）自制加热坐垫的加热功率为10W，保温功率5W。 解法二： （1）两个电阻可以并联，两个电阻都接入电路为加热档，一个电阻接入时为保温档，开关控制两个档位，如图 （2）当开关S闭合，S1断开，电路中只有电阻R工作，处于保温挡加热坐垫的保温功率 当开关S、S1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： 答： （1）电路如图 （2）自制加热坐垫的加热功率为20W，保温功率为10W。 6．（2023·山西·中考真题）如图是某多功能电饭锅，具有加热和保温两挡功能（为总开关，为温控开关），其内部有两个加热电阻丝和（的电阻是198Ω，的电阻是44Ω）。某次将2kg初温为20°C的米和水加热到100°C，然后自动转入保温状态。下表是电饭锅铭牌上的部分参数，求解下列问题。[米和水混合物的比热容为] 容量/kg 3.0 额定电压/V 220 加热功率/W 1100 保温功率/W 200 （1）加热过程中，米和水吸收的热量； （2）正常加热时，通过电路的电流； （3）请你在虚线框内画出电饭锅的电路图，并结合所画的电路图说明开关是何种状态时电饭锅处于加热状态。    【答案】（1）；（2）；（3）  ，加热状态 【知识点】电功率的计算式P=UI及推导式的应用、计算物体温度变化时的吸放热 【详解】解：（1）加热过程中，米和水吸收的热量 （2）由得，正常加热时，通过电路的电流 （3）由题意知，是总开关，同时控制两个电阻，是温控开关，闭合时，电饭锅处于加热状态，据知，此时电路中的电阻较小，所以此时只有工作，断开时，处于保温状态，电路中的电阻较大，两个电阻同时工作。作图如下：    由图示知，当开关、都闭合时，电路中只有工作，电饭锅处于加热状态。 7．（2021·山西·中考真题）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如下表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾（标准大气压），然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题： （1）在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通） （2）加热过程中，饮水机的加热效率。【水的比热容4.2103J/（kg·℃）】 额定电压U/V 220 加热功率P1/W 1000 保温功率P2/W 100 电阻R1/Ω 435.6 电阻R2/Ω 48.4 【答案】（1） 或 ； （2）80% 【知识点】结合实际应用的电路综合计算问题、结合表格计算用电器的电功率 【详解】解（1）接aa表示开关断开，当开关接cc可知，可以是两电阻串联，根据可知，电源电压不变，总电阻最大，故电功率比较小，是保温档，根据可知，电阻最小时，总功率最大，故选择小电阻，故R2作为加热电阻，是加热档。如接bb；同理也可以接bb时，是保温档，接aa时，是高温档，故如下图所示： 或 。 （2）水吸收的热量 饮水机加热7min，消耗的电能 饮水机的加热效率 答：（2）饮水机的加热效率。 8．（2020·山西·中考真题）在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。 观察对象 观察记录 研究记录 电中药壶 成分：紫砂 电源： 容积： 档位：高温 低温 ①水的质量，水的初温 ②用高温档加热，水的末温 ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④ (1)请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图； (2)求电中药壶内部一个发热电阻的阻值； (3)求高温加热时，电中药壶的加热效率。 【答案】(1) ；(2)；(3) 【知识点】按照要求设计连接并联电路、电功率的定义式P=W/t的应用、电功率的计算式P=UI及推导式的应用、计算物体温度变化时的吸放热 【详解】根据并联电阻小于其中任一电阻，根据 故两电阻并联时（两开关都闭合），功率大，为高温档；只闭合时，只有电阻连入电路中，为低温档，如下所示： 高温档时，两电阻并联，由公式 得 由等值电阻的并联规律得 所以 ； (3)用高温档加热，将水加热到，水吸收的热量 。 用高温档加热消耗的电能 高温加热时，电中药壶的加热效率 。 （其它方法合理即可）。 答：(1)如上所示； (2)求电中药壶内部发热电阻的阻值为； (3)高温加热时电中药壶的加热效率为。 （其它方法合理即可）。 【点睛】本题为电热综合题，考查并联电路规律、电路的设计、电功率公式、吸热公式和效率公式的运用。 考点02：考察利用电功率相关公式解释生产生活中的现象。 9．（2023·山西·中考真题）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因： （一）选择小梦的观点。 （二）选择小兰的观点。    【答案】见解析 【知识点】短路及其对家庭电路的影响、总功率过大对家庭电路的影响、家庭电路用电器的导线发热或损坏的原因 【详解】（一）小梦的观点：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 （二）小兰的观点：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据可知，通过电线的电流很大；在电线的电阻和通电时间一定时，又根据耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 10．（2022·山西·中考真题）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入，如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。 【答案】“U”型接入法可以增大连接处的接触面积，连接处的电阻小，根据 可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量少，更安全。 【知识点】焦耳定律的公式及简单应用、电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系 【详解】导体的材料、长度一定时，导体的电阻与导体的横截面积有关，横截面积越大，导体的电阻越小；“U”型接入法可以增大连接处的接触面积，连接处的电阻小；根据 可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量少，更安全。 11．（2020·山西·中考真题）今年春节，小明帮爸爸安装彩灯，爸爸说：照明灯具迈进了新的时代。前些年，白炽灯还是照明灯具的主力军，人们为延长白炽灯的使用寿命，在楼道里常把两只相同的白炽灯串联起来使用。但这样两只灯发光时的整体亮度，还不如只用其中一只灯时亮。小明很疑惑“为什么会变暗呢？”请你用所学的知识为小明解惑。 【答案】见解析 【知识点】电功率的计算式P=UI及推导式的应用 【详解】两只相同的灯泡串联接入家庭电路中使用时，总电阻 由和知道，它们的实际总功率 当把其中一个灯泡接入该电路时，它的实际功率 因，所以，两只灯泡串联起来使用的整体亮度不如只用其中一只灯泡时亮。 电功率及其计算 综合练习 12．（2024·山西晋中·三模）气敏电阻是一种特殊的电阻，其阻值会随着周围环境中某气体成分或浓度的变化而变化。图甲是环保项目学习小组使用气敏电阻设计的空气质量检测仪的电路原理图，其中电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示，空气质量等级与空气质量指数K关系如表所示。下列说法正确的是（　　） 空气质量指数K 空气质量 0~50 优 51~100 良 101~150 轻度污染 151~200 中度污染 201~300 重度污染 >300 严重污染 A．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 B．电路中电流为0.1A时，空气质量为中度污染 C．当空气质量指数K为300时，两端的电压为3V D．当空气质量指数K为300时，消耗的电功率为2.25W 【答案】D 【知识点】串联电路的电压规律、根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路、电功率的计算式P=UI及推导式的应用 【详解】A．由图甲知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。由表可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越小，由图乙知，气敏电阻R的阻值越大，则电路中的总电阻越大，电路中的电流越小，故A错误； B．当电路中电流为0.1A时，由有 即 解得，由图象知，空气质量指数K在51~100之间，对应的空气质量等级为良，故B错误； C．当空气质量指数K为300时，由图乙可知气敏电阻阻值，则电路中的电流 两端的电压 故C错误； D．当空气质量指数K为300时，消耗的电功率为 故D正确。 故选D。 13．（2024·山西·模拟预测）小丽的妈妈买了一款全自动电炖锅，如图所示，其参数如下表。内部简化电路主要由两个电阻R1、R2和开关S、S1组成。当开关S、S1都闭合时，只有R2工作，电炖锅处于加热挡；当开关S闭合，S1断开时，R1、R2同时工作，电炖锅处于保温挡。此锅把质量为1kg的粥由20℃加热到100℃，所用的时间为4min，已知（c粥=4.2×103J/(kg·°C)。请你完成下列问题。 额定电压 220V 加热挡 2000W 保温挡 200W (1)将方框中电炖锅的简化电路补充完整； (2)求电阻R1、R2的阻值； (3)求此锅在上述时间内的加热效率。 【答案】(1) (2)217.8Ω； (3) 【知识点】电功率的计算式P=UI及推导式的应用、计算物体温度变化时的吸放热、热机效率的计算 【详解】（1）根据题意知道，R1、R2串联，开关S1与R1并联，S控制整个电路，故简化电路如图所示： （2）当开关S、S1都闭合时，只有R2工作，电炖锅处于加热挡，R2的阻值 当开关S闭合，S1断开时，R1、R2同时工作，电炖锅处于保温挡，电路总电阻 R1的阻值 R1=R-R2=242Ω-24.2Ω=217.8Ω （3）粥吸收的热量 由得，电炖锅消耗的电能 电炖锅的加热效率 14．（2024·山西长治·二模）某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示，通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三挡的切换。已知电源电压U=220V保持不变，电阻丝R1=110Ω、R2=88Ω。当水温降到60℃时，电路自动切换成低温挡进行保温。用电热水壶高温挡把m=2kg的水从t1=28℃加热到t2=100℃后自动断电，电热水壶加热效率η=84%。当电热水壶中水降到60℃时，继续保温t=1.8h，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），请你计算此次电热水壶加热和保温共消耗的电能。 【答案】2.1888×106J 【知识点】电功的公式及简单应用、计算物体温度变化时的吸放热、热机效率的计算 【详解】把2kg水从28℃加热到100℃吸收的热量为 消耗的电能 电热水壶处于保温状态时，电阻R1、R2串联，总电阻 保温1.8小时消耗的电能 加热和保温共消耗的电能 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！20 学科网（北京）股份有限公司 $$