第十八章电功率小专题（三）　多挡位电热器的电热计算 2025年中考物理一轮复习

第十八章 电功率小专题（三）　多挡位电热器的电热计算 1．如图甲所示为某品牌电饭煲，内部电路可简化为图乙所示电路，发热元件为两个电阻，可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定电压为 220 V，电阻R1阻值为220 Ω，中温挡功率为220 W。求: （1）请你分析说明：开关S、S1处于什么状态时是低温挡? （2）在低温挡位正常加热 2min电路中消耗的电能是多少? （3）若家中只有电饭煲在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘3min转了60转，则电饭煲的实际功率是多少? 2．在“爱祖国爱家乡”为主题的电路设计活动中，小唐同学自制了一个卡通大熊猫，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光（电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化）。求： (1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少？ (2)该电路中最大电功率为多少？ 3．物理“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜lmin，用温度传感器测得其温度升高了6℃，已知：后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/（kg·℃），求： （1）除雾模式下，S1是闭合还是断开，理由是什么？ （2）除霜模式下，电路中的电流为多大？ （3）除霜模式下，电路的加热效率为多少？ 4．如图甲所示是小彤家新买的空气炸锅，如图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R1和R2为发热体，其中R1=100Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1，S2不会同时闭合），只闭合S3时为中温挡且额定功率为484W。求； （1）R2的阻值； （2）若空气炸锅低温挡正常工作420s产生的热量全部被1kg的凉水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·°C)，则水温度升高多少？ （3）一天，小形断开家中其他所有用电器，只接通空气炸锅高温挡，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了40圈，求此时空气炸锅的实际电功率为多少？ 5．某电饭锅有两档：高温烧煮档和保温焖饭档，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位），已知U额=220V，R1=44Ω，R2=2156Ω，求∶ (1)电饭锅保温焖饭时的额定电流； (2)电饭锅高温烧煮时的额定电功率。 6．如图甲所示是某款3D打印笔，3D打印课程已经走进了郑州市的部分中学。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路图如图乙所示。将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作，快挡打印225秒，电能表指示灯闪烁15次，刚好将30g的塑胶从20℃加热到270℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为。 （1）接通电源，3D打印笔能使塑胶熔化，这利用了___________； （2）求3D打印笔快挡打印时的电功率； （3）求3D打印笔快挡打印时的热效率；（计算结果保留整数） （4）求R1的阻值。    7．下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R１和R２均为电热丝。求： (1)低温挡正常工作时的额定功率； (2)中温挡正常工作10分钟产生的热量； (3)高温挡正常工作时的额定电流。 ××牌电热水器 额定电压 220V 额定 电流 高温挡 中温挡 5A 低温挡 2A 电源频率 50Hz 8．在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图，图中 R1 和 R2 是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示，换档开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有 10 个金属触点（在图乙中用“〇”表示，“〇”中标有 1、2、3、4 编号，编号相同的触点已用导线连接）；旋钮可以绕中心轴 O 转动，两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置 D，此时，箭头一端的金属滑片将 1、2 两触点连通， 同时另一端的金属滑片也将 3、4 两触点连通。当旋钮上的箭头指向 A、B、C、D 不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：（计算结果若除不尽，均保留一位小数） 加热档位 1 2 3 4 加热功率/W 1100 440 （1）如果要实现旋钮沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，请写出旋钮上的箭头分别指向 A 、B、C、D 四个位置时，各对应加热功率的哪一个档位？ （2）电热丝 R1和 R2 的阻值各是多少？ （3）当旋钮在加热档位 2 和 4 时，对应的加热功率各是多大？ 9．如图甲所示的电路中，定值电阻R的阻值为10Ω。小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象如图乙所示。只闭合开关S1，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯泡的电阻为 Ω；再闭合S2，电流表示数为 A；1min内定值电阻R产生的热量为 J。 10．如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温、中温和低温三种加热功能，表格是它的铭牌，图乙是它的内部电路简图。求 额定电压 220V 高温额定功率 ？W 中温额定功率 800W 低温额定功率 160W （1）处于低温挡时，电路中电流（保留一位小数）； （2）电阻的阻值？ （3）求该多功能锅，处于高温挡时的额定功率？ （4）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg、初温为的一锅粥升至需要25分钟，求此时中温挡的实际功率？    11．如图甲所示为一台电热水器，下表为该热水器的铭牌，其高温挡的电功率已模糊不清。图乙为该电热水器的内部简化电路，R1、R2为电热丝，S1、S2为挡位开关，S2只能在 a、b之间切换。已知电源电压为220V，电热丝R2的阻值为44Ω，c水=4.2×103J/（kg•℃）； XX牌热水器 电压 220V 电功率 高温挡 中温档 1100W 低温挡 550W 请通过计算回答： （1）将20kg 的水从20℃加热到70℃的过程中，水吸收的热量是多少； （2）当开关S1闭合，S2与触点b接通时，热水器处于中温挡，通过R1的电流是多少； （3）写出热水器在高温挡工作时，开关S1、S2的状态；并计算在该挡上作100s。 电热丝 R2产生的热量是多少？ 12．下表为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1＜R2，通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作。 ××牌电火锅 额定电压 220V 额定功率 低温挡 500W 中温挡 1000W 高温挡 1500W （1）电火锅在低温挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态？ （2）求R1:R2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。    13．小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如表中的部分数据和图甲所示的电路原理图。 额定电压 220V 频率 50Hz 额定加热功率 1100W 请解答如下问题： （1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？ （2）若电阻R2的阻值为48.4Ω，则电阻R1的阻值为多少？ （3）在傍晚用电高峰期供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？ 14．君君家买了一款如图甲所示的具有加热、保温两档功能的电热饭盒，内部电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻且阻值保持不变，部分参数如下表所示。求： 额定电压 220V 额定功率 保温档 60.5W 加热档 484W （1）用电热饭盒加热档正常工作时，电路中的电流为多少A？ （2）发热电阻R2的阻值为多少Ω？ （3）某次使用时，君君关闭家里其它用电器，仅让电热饭盒保温，发现家里标有“1200imp/kWh”的电子式电能表的指示灯闪烁5次所用的时间为5min，上述工作时段内电阻R1两端的实际电压为多少V？ 15．如图甲为一种新型电饭锅，采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关，煮饭时，把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图丙所示，求 （1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）前20min内电饭锅产生的热量。 16．小明购买了如图甲所示的保温杯垫，内部电路如图乙所示，产品参数如下。 （1）请计算R1的阻值； （2）小明想通过改装使该杯垫在保温功率不变的情况下具备加热功能，使杯垫能在加热、保温两挡之间进行切换。要求改装后的杯垫加热功率班为820W，请你计算改装电路需要添加的电阻R2的阻值，并帮助小明将设计改装后的实验电路图画在虚线框中； （3）小明用改装后的杯垫加热牛奶，将质量为200g的牛奶从10℃加热至60℃用时40s，请计算改装后的杯垫的加热效率。［牛奶的比热容为，计算结果保留至0.1％］    17．小鑫同学家里的电热饮水机有加热和自动保温功能。他从说明书上收集到如下信息：电路原理图如图所示，保温可由机内温控开关进行自动控制，闭合时饮水机处于加热状态，加热功率880W，保温功率44W。问： （1）加热状态下干路中电流多大？ （2）电热饮水机中电阻的阻值多大？ （3）电热饮水机加热时，通电100s，电阻放出多少热量？ 18．图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“中温”档功率模糊不清），图乙为其简化的电路原理图，、均是加热电阻丝，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。只闭合为“低温档”。求： ××牌电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温档 440W 中温档 高温档 1210W （1）的阻值； （2）小越卧室内空气质量为30kg，若她用该电暖器的“中温档”正常工作10分钟，发现可使空气温度升高7℃，则该电暖器在中温档工作时的加热效率为多少？【空气的比热容为】 （3）在用电高峰期，小越断开家中的其它用电器，只让电暖器在“高温档”独立工作6min，观察到图丙中的电能表的表盘转了360转。此时的实际电压是多少V？ 19．火锅是重庆的一大标志美食，小雅同学也对家里的电火锅（如图甲）产生了浓厚的兴趣。断开电源，查看该电火锅底部的铭牌，但有一项参数已经模糊不清，网上资料显示该电火锅有高温、低温两挡，其内部简化电路图如图乙所示，发热电阻R1和R2的阻值均不发生变化，但资料仅告知了R1的阻值为72.6Ω。根据以上信息： （1）求R2的阻值； （2）小雅同学以低温挡给锅中1kg的水进行加热，发现用时2min，水温升高了10℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），求则该挡下电火锅的加热效率； （3）晚上用电高峰期时实践电压只有198V，且整个家庭电路只接入电火锅的高温挡工作，求2min的时间内，标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘转了多少r？ 型号 XFZ﹣NO.1 额定电压 220V 高温挡 1000W 低温挡 XXXW 20．如图1所示为一款电暖桌，它具有高、低两挡，由旋钮开关换挡，等效电路图如图2所示，产品铭牌部分如下表。请回答下列问题： ××牌多功能电暖桌 取暖类型 电暖 尺寸 1200·700·580-750 电暖气功率 440W/2200W 最大采暖面积 20m2 取暖挡位 双挡 电陶炉功率 1500W (1)电暖炉在高温档时的工作电流为多少？ (2)R2的电阻为多大？ (3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“3000 imp/(kWh)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时60s，并且使壶中0.5L水从25℃升高到65℃，求此时电陶炉的实际功率及效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．（1）见解析；（2）；（3）400W 【详解】解：（1）电饭煲挡位是由发热功率决定的，当断开开关S1，开关S接触a时，电阻R1和R2串联接入，总电阻最大，由 可得是低温挡。 （2）中温挡时，只有 R2接入电路，R2的阻值为 低温挡时两电阻串联，所以总电阻为 在低温挡位正常加热 2m in电路中消耗的电能是 （3）电能表上标有“3000r/kW·h”的字样，表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，电能表转盘3min转了60转，电饭煲消耗的电能 电能表转盘3min转了60转，则电饭煲的实际功率是 答：（1）电饭煲挡位是由发热功率决定的，当断开开关S1，开关S接触a时，电阻R1和R2串联接入，总电阻最大，由 可得是低温挡； （2）在低温挡位正常加热 2m in电路中消耗的电能是13200J； （3）电能表转盘3m in转了 60转，则电饭煲的实际功率是400W。 2．(1) 1.5A；(2) 18W 【详解】(1)由P=UI 得红灯中的电流 I红===0.5A 绿灯中的电流 I绿===1A 因为两灯并联，所以电路中的总电流 I=I红+I绿=0.5A+1A=1.5A 即电流表的示数为1.5A。 (2)由P=UI知，电压一定，当R电阻最小且两灯并联时，电路中的电流最大，电路中的功率最大，两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小，此时两灯并联且都正常发光，所以电路中的最大功率为 P大=P红+P绿=12W+6W=18W 电路中最大电功率为18W。 答：(1)两灯都正常发光时电流表的示数为1.5A； (2)该电路中最大电功率为18W。 3．（1）见解析；（2）1A；（3）40% 【详解】解：（1）由图知，S、S1两个开关都闭合时，R2被短路，只有R1连入电路，电路电阻较小；只闭合开关S时，两电阻串联，电路电阻较大，根据可知，电路消耗的功率与电阻成反比，所以只闭合开关S时，处于低温除雾模式，S、S1两个开关都闭合时为除霜模式。                                                              （2）除雾模式下，电路中的电流 （3）除霜模式下1min消耗的电能 后视镜玻璃吸收的热量 除霜模式下，电路的加热效率 答：（1）除雾模式下，S1是断开的； （2）除霜模式下，电路中的电流为1A； （3）除霜模式下，电路的加热效率为40%。 4．（1）100Ω；（2）24.2°C；（3）800W 【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S1，S3闭合、S2断开时，R1、R2并联，此时电路中的总电阻最小，根据可知，此时电路中总功率最大，为高温挡；当开关S1，S3断开、S2闭合时，R1、R2串联，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，为低温挡；只闭合S3时，只有R2工作，为中温挡。则R2的阻值 （2）空气炸锅处于低温挡时电路总电阻 低温挡电路的电流 空气炸锅低温挡正常工作420s产生的热量 由得，水升高的温度 （3）只接通空气炸锅高温档，空气炸锅在5min内消耗的电能 空气炸锅高温挡的实际电功率 答：（1）R2的阻值为100Ω； （2）若空气炸锅低温档正常工作420s产生的热量全部被1kg的凉水吸收，水温度升高24.2°C。 （3）此时空气炸锅的实际电功率为800W。 5．(1)0.1A；(2)1100W 【详解】解：(1)当开关S接1时，两电阻串联，总电阻最大，由可知，电功率最小，为保温档，则电饭锅保温焖饭时的额定电流 (2)当开关S接2时，电阻被短接，总电阻最小，电功率最大，为高温档，则电饭锅高温烧煮时的额定电功率 答：(1)电饭锅保温焖饭时的额定电流是0.1A； (2)电饭锅高温烧煮时的额定电功率是1100W。 6．（1）电流的热效应；（2）80W；（3）83%；（4）1595Ω 【详解】解：（1）接通电源，3D打印笔通有电流，电流会产生热量，将电能转化为内能，使使塑胶熔化，这里利用了电流的热效应。 （2）根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，总电阻越大，功率越小，故开关接1、2时为低温挡，接2、3时为高温挡。指示灯闪烁15次，3D打印笔消耗的电能为 3D打印笔快挡打印时的电功率为 （3）30g的塑胶从20℃加热到270℃吸收的热量为 由可知，3D打印笔快挡打印时的热效率为 （4）由可知，当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，此时电路中R2的电阻 当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以 答：（1）电流的热效应。 （2）3D打印笔快挡打印时的电功率为80W； （3）3D打印笔快挡打印时的热效率为83%； （4）R1的阻值为1595Ω。 7．(1)440W；(2)6.6×105J；(3)8.3A 【详解】解：(1)低温挡正常工作的额定功率为 P＝UI＝220V×2A＝440W (2)中温挡正常工作10min产生的热量即电流在相同时间内做的功 W＝UIt＝220V×5A×10×60s＝6.6×105J (3)高温挡正常工作时，根据可得，只有两个电阻并联，电路中的电阻最小，功率最大，相同时间内产生热量最多，低温挡两个电阻串联 中温挡只有R1连到电路中 故R2＝66Ω 则R1、R2并联后的总电阻为 正常工作时的电流 答：(1)低温挡正常工作时的额定功率440W；(2)中温挡正常工作10分钟产生的热量6.6×105J；(3)高温挡正常工作时的额定电流8.3A。 8．(1)旋钮A位置对应4档， B位置对应3档，C位置对应2档，D位置对应1档； (2)，； (3)；。 【分析】(1)由题意可知转动开关旋钮可以将相邻的触点连接，且两头对应触点都接通，按逆时针旋转即可得出对应的加热档位和箭头的指向； (2)根据电路中的总功率等于各用电器功率之和，可求出2档位的功率，根据求出电热丝R1和 R2的阻值； (3)根据电阻的串联和求出4档位的功率。 【详解】(1)由图可知，旋钮沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，则 ①当旋钮上的箭头指向A位置时，2、4接通，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，由可知，电功率最小，对应4档； ②当旋钮上的箭头指向B位置时，1、2接通，电路为只有R2接入的简单电路，对应3档； ③当旋钮上的箭头指向C位置时，3、4接通，电路为只有R1接入的简单电路，对应2档； ④当旋钮上的箭头指向D位置时，1、2接通，3、4接通，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电功率最大，对应1档，等效电路图依次分别如图中A、B、C、D所示： (2)档位2对应的功率： 当旋钮上的箭头指向B位置时，1、2接通，电路为只有R2接入的简单电路，对应3档，3档功率P3=440W，由可得， ， 当旋钮上的箭头指向C位置时，3、4接通，电路为只有R1接入的简单电路，对应2档，2档功率P2=660W， ； (3)由(2)知，档位2对应的功率：； 当旋钮上的箭头指向A位置时，2、4接通，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，对应4档，由可知，档位4对应的功率： 答：（1）旋钮上的箭头分别指向A、B、C、D四个位置时，各对应加热功率的档位依次为4、3、2、1，对应的等效电路图如上图所示； （2）电热丝R1和 R2的阻值依次为73.3Ω、110Ω； （3）当旋钮在加热档位2和4时，对应的加热功率依次为660W、264W。 9． 15 0.5 54 【详解】[1]只闭合开关S1，只有小灯泡串联在电路中，其实际功率为0.6W，由小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象可知，此时电源电压为3V，电路电流为0.2A，此时灯泡的电阻为 [2]再闭合S2，灯泡与电阻并联，电流表测量干路电流，灯泡两端电压不变，所在支路通过的电流不变，此时 则电流表示数为 [3]由焦耳定律可知，1min内定值电阻R产生的热量为 10．（1）；（2）242Ω；（3）1000W；（4）512W 【详解】解：（1）由可知，处于低温挡时，电路中电流为 （2）如图乙所示，由可知，电源电压不变，电路中的电阻越大，功率越小； 当开关闭合，接b时，只有工作，多功能锅处于中温挡；则的阻值为 当断开，接b时，、串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，多功能锅处于低温挡；则、的串联总电阻为 则的阻值为 （3）当开关闭合，接a时，、并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，多功能锅处于高温挡；多功能锅处于高温挡时的额定功率为 （4）粥吸收的热量为 不计热量损失，多功能锅消耗的电能为 此时中温挡的实际功率为 答：（1）处于低温挡时，电路中电流为； （2）电阻的阻值为242Ω； （3）该多功能锅处于高温挡时的额定功率为1000W； （4）不计热量损失，此时中温挡的实际功率为512W。 11．（1）4.2×106J；（2）5A；（3）1.1×105J 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）由图乙可知，当开关S1闭合，S2与触点b接通时，热水器处于中温挡，此时只有R1工作，由P=UI可知，此时通过R1的电流 （3）由图乙可知，当开关S1闭合、S2与触点a接通时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，热水器处于高温挡；根据并联电路的电压特点可知，此时R2两端的电压 由 可知，高温挡工作时电热丝R2产生的热量 答：（1）吸收的热量是4.2×106J； （2）当开关S1闭合，S2与触点b接通时，热水器处于中温挡，此时通过R1的电流是5A； （3）热水器在高温挡工作时，开关S1闭合、S2与触点a接通；在该挡工作100s,电热丝R2产生的热量是1.1×105J。 12．（1）电火锅在低温挡工作时，开关S1断开，S2闭合；（2）1∶2；（3）见解析 【详解】解：（1）由图知只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路，只闭合开关S2时，只有电阻R2接入电路，闭合开关S1、S2时两电阻并联，由于并联电路的总电阻小于任何分电阻且R1＜R2，根据可知，只闭合开关S2时电阻最大，电火锅处于低温挡，只闭合开关S1时电阻较大，电火锅处于中温挡，闭合开关S1、S2时总电阻最小，电火锅处于高温挡。 （2）根据知两电阻之比为 （3）某插座的最大功率为 ， 由于，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中挡位。 答：（1）电火锅在低温挡工作时，开关S1断开，S2闭合； （2）R1∶R2的值为1∶2； （3）由于插座的最大功率为1100W，大于中温挡的功率，小于高温挡的功率，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中挡位。 13．（1）5A；（2）484Ω；（3）891W 【详解】解：（1）由表中数据知，加热时的功率P加热＝1100W，由P＝UI可得，此时电路中的总电流为 （2）由图知，S0断开，S闭合时，只有电阻R2接入电路；两开关都闭合时，两电阻并联；因并联电路中的总电阻小于任一分电阻，由可知，S0断开，S闭合时，饮水机处于保温状态；两开关都闭合时，饮水机处于加热状态；由可得，R2消耗的功率为 因为加热总功率为 P=P1+P2 所以电阻R1消耗的功率 P1=P-P2=1100W-1000W=100W 则电阻R1的阻值为 （3）若实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率为 答：（1）加热状态下的总电流大约是5A； （2）电阻R1的阻值为484Ω； （3）电热饮水机加热的实际功率是891W。 14．（1）2.2A；（2）700Ω；（3）25V 【详解】解：（1）用电热饭盒加热档正常工作时，电路中的电流 （2）从图乙可知，开关S接2位置时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知功率较大，电热饭盒处于加热档，电阻R1的阻值为 开关S接1位置时，电路为R1、R2串联，总电阻大，电源电压不变，根据 可知功率较小，电热饭盒处于保温挡，总电阻的阻值为 发热电阻R2的阻值 （3）发现家里标有“1200imp/kW•h”的电子式电能表的指示灯闪烁5次所用的时间为5min消耗的电能 实际功率为 根据P=I2R可知电路中的电流 上述工作时段内电阻R1两端的实际电压 答：（1）用电热饭盒加热档正常工作时，电路中的电流为2.2A； （2）发热电阻R2的阻值为700Ω； （3）上述工作时段内电阻R1两端的实际电压为25V。 15．（1）660W；（2）220Ω；（3）7.26×105J 【详解】解：（1）S和S1都闭合时，两电阻并联，电阻较小，电流较大，所以此时功率大，由丙图知此时电流为3A，所以此时电功率为 （2）当S闭合，S1断开时，电路电流会变小，所以图丙中2A的电流为通过R1的电流，根据干路电流等于支路电流之和可知，减小的电流等于通过R2的电流，所以开关都闭合时通过R2的电流为 所以电热丝R2的阻值为 （3）由图丙知，前20min内电饭锅大功率工作15min，小功率工作5min，消耗的电能为 答：（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W； （2）电热丝R2的阻值为220Ω； （3）前20min内电饭锅产生的热量为7.26×105J。 16．（1）2420Ω；（2）60.5Ω，电路图见详解；（3）76.2% 【详解】解：（1）由图乙可知，电路为R1的简单电路，保温功率为20W，R1的阻值为 （2）要使电热杯垫有加热和保温两挡功能，需要添加电阻R2，因保温功率不变，且并联电路中各支路互不影响，所以应将电阻R1、R2并联，并在R2的支路上增加一个开关S1；当S、S1都闭合时，R1与R2并联，此时总电阻最小，根据可知总功率最大，则杯垫处于加热状态；当只闭合开关S时，只有电阻R1工作，杯垫处于保温状态，电路图如下    如已知改装后的杯垫加热功率为820W，因总功率等于各电阻消耗电功率之和，且两种状态下R1的功率不变，则加热时R2的电功率为 故R2的阻值为 （3）牛奶吸收的热量为 杯垫40s消耗的电能为 改装后的杯垫的加热效率为 答：（1）R1的阻值为2420Ω； （2）电阻R2的阻值为60.5Ω，电路图见详解； （3）改装后的杯垫的加热效率为76.2%。 17．（1）4A；（2）；（3） 【详解】解：（1）闭合时饮水机处于加热状态，两个电阻并联，加热功率880W，加热状态下干路中电流 （2）断开时饮水机处于保温状态，功率，此时只有在电路中工作，电热饮水机中通过电阻的电流 电热饮水机中电阻的阻值 （3）加热时，电阻和并联，电阻功率 通电100s，电阻放出多少热量 答：（1）加热状态下干路中电流为4A； （2）电热饮水机中电阻的阻值为1100Ω； （3）电热饮水机加热时，通电100s，电阻放出的热量为。 18．（1）110Ω；（2）50%；（3）200V 【详解】解：（1）只闭合S1为“低温”挡，电路中只有R1工作，所以由得R1电阻值为 （2）当S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由可知，此时电路中的总功率最大，为高温档；电阻R1、R2并联，工作时互不影响，则电路中只闭合S2时为中温档，由表格数据可得，中温档功率为 P中=P高-P低=1210W-440W=770W 电暖器“中温档”正常工作10分钟所做的功 W中=P中t中=770W×10×60s=4.62×105J 室内空气温度升高7℃吸收的热量 Q吸=cmΔt=1.1×103J/(kg⋅℃) ×30kg×7℃=2.31×105J 该电暖器在中温档工作时的加热效率为 （3）电能表的表盘转了360转所消耗的电能 电暖器在“高温档”独立工作6min的实际电功率 高温档时电路的总电阻为 由可得此时的实际电压 答：（1）R1 的阻值为110Ω； （2）电暖器在中温档工作时的加热效率为50%； （3）此电路的实际电压为200V。 19．（1）48.4Ω；（2）87.5%；（3）81 【详解】（1）当S拨到a时，R1、R2串联；当S拨到b时，电路为R2的简单电路； 因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，电路为R2的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电火锅为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电火锅为低温挡； 由可知，高温挡电路的电阻 因为高温挡时，电路为R2的简单电路，所以R2的阻值 R2＝R高温＝48.4Ω （2）低温挡时，R1、R2串联，由串联电路的特点可知，此时电路的总电阻 R低温＝R1+R2＝72.6Ω+48.4Ω＝121Ω 则低温挡的电功率 由可知，低温挡加热时，电火锅消耗的电能 W低温＝P低温t＝400W×2×60s＝4.8×104J 水吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×10℃＝4.2×104J 电火锅的加热效率 （3）电火锅的实际功率为 根据得电火锅消耗的电能为 W＝P实t＝810W×2×60s＝97200J＝0.027kW•h 根据得电能表转盘的转数为 n实＝WN标＝0.027kW•h×3000r/（kW•h）＝81r 答：（1）R2的阻值为48.4Ω； （2）该挡下电火锅的加热效率为87.5%； （3）电能表的转盘转了81r。 20．(1)10A；(2)88Ω；(3)1620W；86.4% 【详解】(1)由功率计算公式 可知，当电路电阻越小则功率越大，旋钮开关接2时，R1单独接入为高温档，此时的工作电流为 R1电阻为 (2)旋钮开关接1时为低温档，R1、R2串联，此时 则 (3)电能表上的3000 imp/(kWh)表示指示灯闪烁3000次后消耗电能1kW⋅h，故闪烁81次消耗的电能为 电陶炉的实际功率为 壶中0.5L水的质量为 由水的吸热公式可知，水的温度由25℃升高到65℃的过程中水吸收的热量为 故电陶炉的加热效率为 答：(1)电暖炉在高温档时的工作电流为10A； (2)R2的电阻为88Ω； (3)此时电陶炉的实际功率为1620W，效率为86.4%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$