2025年中考物理第一轮复习备考考点突破：电功率的多挡位问题计算题

2025年中考物理第一轮复习备考考点突破：电功率的多挡位问题计算题 一、计算题 1．家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙。 （1）当自动开关S与2连接，此时电饭锅处于 （选填“加热”或“保温”）状态； （2）求R2的阻值 ； （3）该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少焦耳 ？ 2．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。 3．王瑞学习电功率知识后，回家观察家用电器的功率。王瑞发现家里的热菜板能通过手机软件远程设定预约加热模式，自动实现预热、保温和加热功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现保温功率为220W，低挡预热功率和高挡加热功率信息因污渍看不清楚。该同学利用所学知识测高挡加热功率，电路两端电压为220V，断开家中其它所有用电器，只接热菜板在电路中热菜，记下在高挡加热过程在内转消耗电能为。图乙是本次使热菜板工作的图像。图甲为智能热菜板电路原理图，、为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响。求： （1）热菜板的高挡加热功率； （2）、的阻值； （3）本次使用热菜板工作，煲汤消耗的电能。 4．载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性。为了检验飞船舱门的密封性能，科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示。先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气，然后，把集气空腔N抽成真空。若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体M进入集气空腔N中，舱体M中的压强将减小，集气空腔N中的压强将增大。为了测量舱体M和集气空腔N中的压强，科研员设计了如图甲所示电路，其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻（其电阻值会随所受压强大小发生变化的可变电阻）。已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变。电路中R0的阻值为10Ω，电源电压为12V。压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表： 压敏电阻受到的气压（×105Pa） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 压敏电阻对应的电阻值（Ω） 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4 试求： (1)若舱门不漏气，且单刀双掷开关S接b时，电路中电流表和电压表的示数分别是多少？ (2)实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等。若开关S接在a处，则此时整个电路消耗的总功率多大？ (3)在检验过程中的某时刻，开关接a时电压表的示数为Ua、压敏电阻RM的功率为PM，开关接b时电压表的示数为Ub、压敏电阻RN的功率为PN，若Ua＝2Ub，且PM:PN＝3:2，则此时舱门内外受到的压力差是多少？ 5．某电熨斗有高、低温两个挡位，其简化电路图如图所示。、均为发热电阻，的电阻是，电源电压是220V，高温挡电功率为1980W。求： （1）请分析电路在什么情况下是高温挡位、低温挡位，并说明理由； （2）高温挡工作时，电路中的总电流是多少？ （3）的阻值是多少？ （4）在不改变原有电路的情况下，请在合适的位置添加一个开关S3，将此电熨斗改为高、中、低三个挡位，应如何设计电路，请画出电路图。 6．如图是某节能型家用电饭锅（甲图）及简化的电路图（乙图）。当、都闭合时，、两个发热体同时给锅加热，处于高温加热状态。当只闭合时，处于低温保温状态。已知家庭电路电压为，工作时的阻值为，电饭锅低温保温状态时的功率为。求： (1)高温加热状态时，通过的电流是多少？ (2)低温保温状态时，的阻值是多少？ (3)如果做一次米饭（高温加热状态）用，则消耗多少电能？ 7．如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，1、2是开关连接的触点，R₁和R₂为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热档的额定功率为1100W，电热水壶保温档正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg 初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了 7min。求： (1)加热档正常工作时的电流； (2)电阻 R₂的阻值; (3)电热水壶加热水的效率。 8．如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[]求： （1）电热毯在恒温挡时的电流； （2）可变电阻R的最大阻值； （3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。 9．小聂家新买了一台电饭煲，内部电路如图甲所示，R1、R2均为电热丝且R2=2R1，可通过闭合不同的开关实现高、中、低挡位切换。正常工作时低温挡的功率为1000W。求： （1）R2的阻值； （2）正常工作时高温挡的功率； （3）某次烧水时，家庭电路中只有该电饭煲工作，1kg的水从20℃升高到30℃，电能表（如图乙所示）闪了20次，求电饭煲烧水的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 10．如图甲所示的电热足浴盆，简化工作电路图如图乙所示，其铭牌的部分参数如下表所示。[] 额定电压 220V 额定功率 加热功率 880W 保温功率 220W 按摩功率 220W 最大蓄水量 2kg 加热效率 70% （1）分析说明开关、闭合时，电热足浴盆处于加热状态还是保温状态； （2）当电热足浴盆装满水，将水从初温22℃加热到设定温度44℃，在额定电压下工作至少需要多长时间？ （3）求加热电阻的值。 11．小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示，其简化电路如图乙所示，主要技术参数如下表所示。请解答如下问题： 型号 SHZ2010-624 热风温度 50℃~75℃ 额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W 额定电压 220V 质量 0.5kg （1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？ （2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？（结果保留一位小数） （3）当电吹风吹热风时，假如当时电路供电电压为200V，则电吹风电热丝的实际电功率为多大？（结果保留一位小数） 12．某品牌电热水壶如图甲所示，图乙是其简化电路图，R1与R2均为电热丝，开关S为单刀双掷开关，该电热水壶具有加热和保温两个模式，其部分铭牌内容如表所示。[c=4.2×103J/（kg·℃），ρ =1.0×103kg/m3] （1）求电热水壶处于加热模式时，电路中的电流大小；（结果保留1位小数） （2）求R2的阻值； （3）在1个标准大气压下，用加热模式将额定容量初温为20℃的水烧开，水吸收的热量为多少? （4）若电热水壶的加热效率为80%，求第（3）中的加热时间。 产品名称 电热水壶 额定电压 220V 加热功率 1000W 保温功率 100W 额定容量 2L 13．李敏家的厨房内有一个煲汤用的电热锅，它的工作原理如图所示，其中R1、R2为定值电阻。当电热锅处于加热状态时，R1中电流为I1，加热功率为1000W；当电热锅处于保温状态时，R1中电流为I2。已知I1＝5I2，则： （1）当电热锅处于保温状态时，S2闭合还是断开？ （2）求定值电阻R1的阻值。 （3）求电热锅处于保温状态时的功率。 （4）某次使用电热锅做饭时，加热用了30min，保温用了30min，求这次使用电热锅做饭需要的电费（电费按0.50元/度计算）。 14．电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器相关参数，如表所示，外形电路简化图，如图所示，电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。 (1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1的电阻值； (2)如果加热仓内冷水的温度为，用最大运行功率工作，经过5min36s水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积。，，电热丝R1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气压； (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为，加湿器以低气雾量工作。求此时电热丝R1的电功率。 工作电压： 工作频率： 最大运行功率： 储水箱容量： 尺寸：高，底部直径 满水工作时间：高气雾量，低气雾量 15．某班教室里有一款饮水机，工作电路可简化为图甲所示电路。额定电压为220V，S0为温控开关，根据饮水机内热水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，热水杯容积为1L，R1、R2是两个供热电热丝（不考虑阻值受温度变化影响），某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系如图乙所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求： （1）热水杯内装满水，在加热过程中水温从30℃升高到100℃，此过程水吸收的热量； （2）这次饮水机处于加热挡阶段消耗的电能； （3）R1的阻值。 16．小明家新买了一个电水壶，原理图如图甲所示，其额定电压为220V，R1和R2是电热丝，该水壶有高温挡、中温挡和保温挡，其中额定保温功率为242W。图乙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等。将该水壶单独插在该插座上，用中温挡加热一段时间后，屏幕两次显示如图丙。（电费单价：0.5元/kW·h，忽略温度对电阻的影响，S2是单刀双掷开关）[不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）]求： （1）电阻R1和R2的阻值各多大？ （2）该电水壶的中温挡额定加热功率是多大？ （3）若在丙图所示电压下，用中温挡将2kg的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？ 17．小明研究了家里的智能电热马桶（马桶盖如图甲），设计出如图乙所示的便座加热电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如表所示）。图丙是坐便器的结构示意图。 S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接b 接a 接a 接b 功率 P0＝0 Px P1＝44W P2＝88W (1)求出R2的阻值； (2)求出表中的“Px”； (3)老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小明想让马桶圈的温度升高6℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间。[设马桶圈吸热效率为60%，马桶圈的质量m=600g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg•℃）]。 18．图甲是一款低温、中温、高温三个挡位的紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，已知只闭合S1为低温挡，其铭牌如下表所示，求：   额定电压 220V 电功率 低温挡 440W 中温挡 880W 高温挡 （1）低温挡加热时电流的大小；     （2）电热丝R2的阻值；    （3）已知粥的比热容c粥=4.0×103J/（kg·℃），将 2.2kg的粥用高温挡从 20℃加热到 80℃，加热效率为 80%，则需要工作的时间。 19．在综合实践活动中，小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路，如图甲所示，R1和R2均为电阻丝，S1是电路控制开关，他将该电路接入220V家庭电路中，在30min内，该电路消耗的总功率随时间变化的图像如图乙所示，求： （1）R1的电阻大小； （2）15min内该电路消耗的电能； （3）R2工作时的电功率。 20．如图所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，该电热水壶有高温、中温、低温三挡，电路图和产品部分参数如图所示，R1、R2均为电热丝。 额定电压 220V 高温挡功率 2200W 中温挡功率 1100W 低温挡功率 （1）当开关S2断开，S1闭合，电热水壶处于中温挡，并求出电热丝R1的大小； （2）电热水壶调至高温挡正常加热，将质量为5kg温度为56℃的水加热至沸腾需要多少时间（标准大气压下、不考虑热量的损耗）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]； （3）电热水壶低温挡的额定功率。    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 《2025年中考物理第一轮复习备考考点突破：电功率的多挡位问题计算题》参考答案 1． 保温 165Ω 7.92×105J 【详解】解：（1）由甲图可知，当自动开关S与2连接，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，根据公式知，电压一定时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，所以此时电饭锅处于“保温”状态。 （2）由乙图知，该电饭锅处于正常加热状态时电路中的电流为4A，此时电路中只有R1，R1的阻值为 该电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1A，此时电路中R1和R2串联，R1和R2的阻值之和为 R2的阻值为 R2＝R﹣R1＝220Ω﹣55Ω＝165Ω （3）该电饭锅处于正常加热状态时的功率为： P加热＝UI1＝220V×4A＝880W 该电饭锅处于保温状态时的功率为： P保温＝UI2＝220V×1A＝220W 该电饭锅此次工作30分钟过程中，加热时间为10min，保温时间为20min，该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为： W总＝P加热t加热+P保温t保温＝880W×10×60s+220W×20×60s＝7.92×105J 答：（1）电饭锅处于保温状态； （2）R2的阻值为165Ω； （3）该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为7.92×105J。 2． 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 3．（1）440W；（2）220Ω，220Ω；（3）0.605kW·h 【详解】解：（1）热菜板的高挡加热功率为 （2）由图甲可知，当开关断开，接a时，两电阻串联，总电阻最大，热菜板消耗的功率最小，处于低温挡预热状态；当开关闭合，接b时，两电阻并联，总电阻最小，热菜板消耗的功率最大，处于高温挡加热状态；当开关闭合，接a时，电路为的简单电路，总电阻大小居中，热菜板消耗的功率居中，处于中温挡保温状态。 的阻值为 热菜板处于高温挡加热状态时，消耗的功率为 的阻值为 （3）热菜板的低温挡预热功率为 由图乙可知，热菜板工作，煲汤低温挡预热时间为，中温挡保温时间为 高温挡加热的时间为 热菜板工作，煲汤消耗的电能为 答：（1）热菜板的高挡加热功率为440W； （2）、的阻值均为； （3）本次使用热菜板工作，煲汤消耗的电能为。 4．(1) 0.2A； 2V；(2) 3.6W；(3) 1.8×104N 【详解】(1)当单刀双掷开关S接b时，RN与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；舱门不漏气时， RN受到的气压为0Pa，由表格数据可知， RN=50Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表的示数 IN===0.2A 电流表的示数为0.2A。 电压表的示数 U0=INR0=0.2A×10Ω=2V 电压表的示数为2V。 (2)当M、N中的气体压强相等时，气体的体积变为5V，由图乙可知，M、N中的气压值均为0.2×105Pa，查表可知，此时RM、RN的电阻值均为30Ω，开关S接在a处，RM与R0串联，则此时整个电路消耗的总功率 P===3.6W 整个电路消耗的总功率3.6W。 (3)由I=可得，电压表的示数之比 === 由P=I2R可得 == ()2×=()2×= 解得：RM=RN，因电压一定时，电流与电阻成反比，所以 === 解得：RN=40Ω，RM= RN =×40Ω=15Ω，由表格数据可知，M中的气压PM=0.4×105Pa，N中的气压PN=0.1×105Pa，此时舱门受到的内外压力差 F=pS=(0.4×105Pa−0.1×105Pa)×0.6m2=1.8×104N 舱门受到的内外压力差是1.8×104N。 答：(1)若舱门不漏气，且单刀双掷开关S接b时，电路中电流表为0.2A，电压表的示数是2V； (2)开关S接在a处，整个电路消耗的总功率为3.6W； (3)此时舱门内外受到的压力差是1.8×104N。 5．（1）见解析；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）当S1闭合、S2接a时，、并联接入电路，根据可知，此时为最大值，为高温挡；当S1闭合，S2接b时，只有接入电路，根据可知，此时为最小值，为低温挡。 （2）高温挡工作时，电路中的总电流是 （3）高温挡时，、并联 R1的功率为 则R2的功率为 R2的阻值为 （4）如图，增加一个开关S3，当闭合开关S1，断开S3，S2接b时，两个电阻串联，电阻最大，功率最小，为低温挡，原来的低温挡为中温挡，这样电熨斗就改为高、中、低三个挡位： 答：（1）当S1闭合、S2接a时，为高温挡；当S1闭合，S2接b时，为低温挡； （2）高温挡工作时，电路中的总电流是9A； （3）的阻值是55Ω； （4）。 6．(1)2.5A；(2)1210；(3) 【详解】解：(1)高温加热状态时，通过的电流是 (2)低温保温状态时，的阻值是 (3)高温加热状态下的功率和保温状态相同为40W，的功率是 高温加热时的总功率是 高温加热状态消耗的电能是 答：(1)高温加热状态时，通过的电流是2.5A； (2)低温保温状态时，的阻值是1210； (3)如果做一次米饭用，则消耗电能。 7．(1)5A (2)396Ω (3)80% 【详解】（1）加热档正常工作时的电流 故加热档工作时候电流为5A。 （2）当开关接2触点时，电热水壶处于保温档，此时电阻和串联，用电器的总电阻为为 电阻的阻值为 电阻的阻值为 故电阻R2的阻值为396Ω。 （3）加热档正常工作7min消耗的电能为 水吸收的热量为 电热水壶加热水的效率： 故电热水壶加热水的效率为80%。 8．（1）0.15A；（2）726Ω；（3）1.26×103s 【详解】解：（1）由P =UI可得，电热毯在恒温挡时的电流 （2）由图可知，当开关接1，滑片在最右端，电路中只有R2接入电路，为调温挡最大功率P高=100W，R2的阻值为 当开关接1时，滑片在最左端，可变电阻R达到最大值，R与R2串联，电路中的电阻最大，电功率最小为P低=40W，此时电路中的总电阻为 所以可变电阻R的最大阻值 （3）水吸收的热量 因为不计热损失，所以消耗的电能等于水吸收的热量，则加热时间为 答：（1）电热毯在恒温挡时的电流为2A； （2）可变电阻R的最大阻值为726Ω； （3）所用的时间为1.26×103s。 9．（1）48.4Ω；（2）1500W；（3）93.3% 【详解】解：（1）由图甲可知，三个开关都闭合，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于高温挡；闭合开关S和S1，只有R1的简单电路，闭合开关S和S2，只有R2的简单电路，因为R2=2R1，所以闭合开关S和S2，电路的电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于低温挡，闭合开关S和S1，电路的电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于中温挡，正常工作时低温挡的功率为1000W，R2的阻值 （2）R2的阻值 R2=2R1=2×48.4Ω=96.8Ω 正常工作时高温挡的功率 （3）水吸收的热量 Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(30℃-20℃)=4.2×104J 电饭煲消耗的电能 电饭煲烧水的效率 答：（1）R2的阻值是48.4Ω； （2）正常工作时高温挡的功率是1500W； （3）电饭煲烧水的效率是93.3%。 10．（1）加热；（2）300s；（3）3 【详解】解：（1）开关、闭合时，电阻被短路，电路中只有工作，当开关闭合、断开时，两个电阻串联工作，电路中工作的电阻值为，因为 由可知，开关、闭合时，电热足浴盆处于加热状态。 （2）当电热足浴盆装满水，将水从初温22℃加热到设定温度44℃，水吸收的热量为 加热效率为70%，则消耗的电能为 至少需要时间为 （3）开关、闭合时，电路中只有工作，为加热档，所以的阻值为 当开关闭合、断开时，两个电阻串联工作，此时电路中的电阻值为 的阻值为 加热电阻的值为 答：（1）开关、闭合时，电热足浴盆处于加热状态； （2）当电热足浴盆装满水，将水从初温22℃加热到设定温度44℃，在额定电压下工作至少需要300s； （3）加热电阻的值为3。 11．（1）3.6×104J；（2）AB，4.5A；（3）727.3W 【详解】解：（1）当电吹风吹冷风时，观察表中数据，可知冷风时的额定功率为120W，根据公式可知，正常工作5min消耗的电能为 正常工作5min消耗的电能是3.6×104J。 （2）要求电吹风正常工作的功率最大，电压大小是不变的，为220V，根据电功率的推导式，可知，电路中的总电阻要求最小，观察图乙可知，当电动机和电热丝并联接在电路时，电路的总电阻是最小的，则选择开关旋至AB位置；当选择开关旋至AB位置时，电动机和电热丝都接入了电路，这时吹热风，观察表中数据可知，吹热风时的额定功率为1000W，电路的电压为220V，根据电功率的公式可知，此时电路中的总电流为 此时电路中的总电流约为4.5A。 （3）电热丝的额定功率 由于可得 则电热丝的阻值大小为； 当电吹风吹热风时，假如当时电路供电电压为200V，则电热丝两端的电压也为200V，则电吹风电热丝的实际电功率为 电吹风电热丝的实际电功率为727.3W。 答：（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是3.6×104J； （2）当选择开关旋至AB处时，电吹风正常工作的功率最大；此时电路中的总电流是4.5A； （3）当电吹风吹热风时，假如当时电路供电电压为200V，则电吹风电热丝的实际电功率为727.3W。 12．（1）4.5A；（2）435.6Ω；（3）6.72×105J；（4）840s 【详解】解：（1）由可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大。乙图中，当S接b时，R1、R2串联，电阻较大功率较小，为保温挡；当S接a时，只有电阻R1接入电路，电阻较小功率较大，为加热挡。由表中数据可知，加热挡功率P加=1000W，根据P=UI可得，加热模式时电路中的电流为 （2）在加热挡时，根据可得，电阻R1的阻值为 在保温挡时，根据可得，电路中的总电阻R总为 所以电阻R2的阻值为 R2=R总-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω （3）加热水的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg 在1个标准大气压下，用加热模式将额定容量初温为20℃的水烧开，水吸收的热量为 （4）若电热水壶的加热效率为80%，烧开额定容量的水需要消耗的电能为 加热所用的时间为 答：（1）电热水壶处于加热模式时，电路中的电流大小为4.5A； （2）电阻R2的阻值为435.6Ω； （3）在1个标准大气压下，用加热模式将额定容量初温为20℃的水烧开，水吸收的热量为6.72×105J； （4）烧开额定容量的水，需加热840s。 13．（1）断开；（2）48.4Ω；（3）200W；（4）0.3元 【详解】解：（1）当S2断开，S1闭合时，R1、R2串联，此时电阻最大，根据可知，电功率最小，则电热锅处于保温状态。 （2）闭合S1、S2，只有R1接入电路，此时电阻最小，根据可知，电功率最大，则电热锅处于加热状态，R1的阻值为 （3）由可得，则电热锅处于加热状态通过R1的电流 由于I1＝5I2，则电热锅处于保温状态时通过R1的电流 由于R1、R2串联，故电路中的电流处处相等，则电路的电流为 电热锅处于保温状态时的功率 （4）加热时间 加热30min消耗的电能 保温时间 保温30min消耗的电能 则消耗的总电能 故这次使用电热锅做饭需要的电费 0.6kW•h×0.5元/kW•h＝0.3元 答：（1）当电热锅处于保温状态时，S2断开； （2）定值电阻R1的阻值为48.4Ω； （3）电热锅处于保温状态时的功率为200W； （4）某次使用电热锅做饭时，加热用了30min，保温用了30min，这次使用电热锅做饭需要的电费是0.3元。 14．(1)1210Ω；(2)40cm3；(3)12.1W 【详解】(1)当气雾调节器的滑片移到最左边时，气雾调节器被短路，只有电热丝工作，加湿器的功率最大，由可得，电热丝的阻值 (2)以最大功率工作 电阻丝产生的热量 因电阻丝产生的热量全部被水吸收，所以水吸收的热量 标准大气压下水的沸点为，由得水的质量 由可得，加热仓中水的体积 (3)当滑片移到最右端时，的最大阻值和串联，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，电路中的电流： 此时电热丝的电功率 答：(1)电热丝的阻值为。 (2)加热仓中水的体积为40cm3。 (3)此时电热丝的电功率是12.1W。 15．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）水的容积 水的质量 水吸收的热量 Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-30℃)=2.94×105J （2）由图乙可知，饮水机的加热功率P=1200W，加热时间 t时=5min=300s 加热阶段消耗电能 （3）结合电路图及可知，保温时电路中只有R1工作，保温功率 P1=44W 则 答：（1）此过程水吸收的热量为2.94×105J； （2）这次饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为3.6×105J； （3）R1的阻值为1100Ω。 16．（1）40Ω、160Ω；（2）1210W；（3）672s 【详解】解：（1）根据电路图可知，当S1断开，S2在A时，R1和R2串联，电路总电阻最大，由 可知，此时电路为保温挡；当S1闭合，S2在A时，电路为R1的简单电路，电路总电阻较大，由 可知，此时电路为中温挡；当S1闭合，S2在B时，R1和R2并联，电路总电阻最小，由 可知，此时电路为高温挡，由图丙可知，中温挡加热的时间 消耗的电能 中温挡功率 由可知，R1的阻值 已知额定保温功率为242W，则R1和R2串联后的总电阻 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值 （2）电水壶的中温挡额定加热功率 （3）用中温挡将2kg的水从20℃加热至100℃消耗的电能 则在200V电压下的加热时间 答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为40Ω和160Ω； （2）该电水壶的中温挡额定加热功率是1210W； （3）若在丙图所示电压下，用中温挡将2kg的水从20℃加热至100℃，需要的时间为672s。 17．(1)1100 (2)22W (3)30s 【详解】（1）由表格信息和电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时P1＝44W，由可知，R1的阻值为 当开关S1闭合、S3接b时，R1与R2并联，此时P2＝88W，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以R2的电功率 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R2的阻值 （2）当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时的电功率 （3）马桶圈吸收的热量 由可知，消耗的电能为 高温挡加热功率 由可得，加热的时间为 18．（1）2A；（2）55；（3）500s 【详解】解：（1）只闭合S1为低温挡，此时电路为R1的简单电路，已知此时的功率为440W，低温挡加热时电流的大小 (2)已知中温挡的功率为880W。两开关都闭合时，两电阻并联，因并联电阻小于其中任一电阻，根据可知，此时的功率最大，为高温挡。故只闭合S2时，为中温挡，则 （3）高温挡时，两电阻并联，根据并联电路各支路互不影响，结合并联电路各支路电压相同，故此时R1和R2功率都不变，故高温挡的功率为 P高=P中+P低＝880W+440W＝1320W 将 2.2kg的粥用高温挡从 20℃加热到 80℃吸收的热量 Q吸＝c粥mt＝4.0×103J/（kg•℃）×2.2kg×（80℃−20℃）＝528000J 因 需要工作的时间 答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A； （2）电热丝R2的阻值为55；    （3）需要工作的时间为500s。 19．（1）44Ω；（2）7.92×105J；（3）264W 【详解】解：（1）当S1、S2闭合时，R2被短路，只有R1工作，当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联；根据串联电路特点可知，串联后的总电阻大于任一分电阻，所以当S1、S2闭合时，R2被短路，只有R1工作，此时电路中的电阻最小，可知，电功率最大；由图像可知，在0~10min内，处于加热状态，所以开关S2是闭合的，电路处于加热状态时的功率P加热=1100W，处于保温状态时的功率P保温=440W，由可知阻值为 （2）由图像可知，处于保温状态时的功率P保温=440W，加热时间为 t加热=10min=600s 保温时间为 t保温=5min=300s 由可知 W加热=P加热t加热=1100W×600s=6.6×105J 保温消耗的电能为 W保温=P保温t保温=440W×300s=1.32×105J 则15min内该电路消耗的电能为 W=W加热+W保温=6.6×105J+1.32×105J=7.92×105J （3）根据P=UI可得保温时的电流为 则保温时R1的功率为 P1=I保温2R1=(2A)2×44Ω=176W 所以，R2的电功率为 P2=P保温﹣P1=440W﹣176W=264W 答：（1）R3的电阻大小为44Ω； （2）15min内该电路消耗的电能为7.92×105J； （3）R2工作时的电功率为264W。 20．（1）44Ω；（2）420s；（3）550W 【详解】解：（1）由电路图可知，当开关S2断开，S1闭合时，只有R1工作，此时电热水壶处于中温档，由 可知R1的阻值为 （2）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量为 不考虑热量的损耗，电热水壶消耗的电能为 由 可知，电热水壶加热的时间 （3）由图电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，R1、R2并联，当开关S断开，S2接A时，R1、R2串联，根据串并联电路的电阻特点可知，当开关S1闭合，S2接B时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，由 可知，电路中的总功率最大，电热水壶处于高温挡，R2的电功率为 由 可知R2的阻值 当开关S断开，S2接A时，R1、R2串联，电路中的总最大，由 可知，电路中的总功率最小，电热水壶处于低温挡，R1、R2的串联总电阻为 电热水壶低温挡的额定功率为 答：（1）电热丝R1的大小为44Ω； （2）电热水壶调至高温挡正常加热，将质量为5kg温度为56℃的水加热至沸腾需要的时间为420s； （3）电热水壶低温挡的额定功率为550W。 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 $$