2025年重庆市中考物理一轮基础复习课件：第13讲电学专题部分第2节电学的基本计算

第13讲　电学专题部分 第2节　电学的基本计算 知识思维导图 知识整合梳理 一、欧姆定律 1. 欧姆定律. （1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成 　正比　，跟导体的电阻成 　反 比　. （2）公式：I＝ 　​　，变形公式为U＝ 　IR　，R＝ 　​　. 正比 反 比 ​ IR ​ 应知应会盘点 2. 串、并联电路中电流、电压、电阻的关系. 物理量 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2 电压 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2 电阻 R＝R1＋R2 ＝＋，R＝ 二、电能、电功 1. 电能. 单位：国际单位 　焦耳　，常用单位 　千瓦时　，1度＝ 　1　kW·h＝　3.6 06　J. 焦耳 千瓦时 1 3.6×106 2. 电能表的认识和使用. （1）作用：测量电路 　消耗的电能　. （2）参数的意义. 220 V：额定电压为 　220　V. 10（20） A：标定电流为 　10　A，额定最大电流为 　20　A. 消耗的电能 220 10 20 600 revs/（kW·h）：每消耗 　1 kW·h　的电能，电能表转盘转600转. 2 500 imp/（kW·h）：每消耗 　1 kW·h　的电能，电能表指示灯闪烁2 500次. 1 kW·h 1 kW·h （3）测量方法：①电能表结束和起始时电能表上计数器的示数 　之差　即为这段 时间内用电的度数. ②较小的电能可利用转盘转数计量，消耗的电能为W＝ kW·h（n为某段时间转盘 转的转数，N为表上参数）. 之差 3. 电功. （1）定义：电能转化为其他形式能的过程，也可以说是电流 　做功　的过程. （2）通过用电器的电流做功的多少等于用电器消耗的电能. （3）计算公式：W＝Pt＝UIt（普遍适用）. （4）推导公式：根据欧姆定律I＝和电功公式W＝UIt可推导出W＝t＝I2Rt（纯 电阻电路适用）. 做功 三、电功率 1. 电功率. （1）定义：物理学中由电流所做的功与所用时间之 　比　叫做功率. （2）意义：描述电流做功的 　快慢　. （3）公式：P＝ 　​　. （4）推导式：根据电功公式W＝UIt，可推导出P＝ 　UI　，根据欧姆定律可推导 出P＝ 　​　＝ 　I2R　（纯电阻电路适用）. 比 快慢 ​ UI ​ I2R 2. 额定电压和额定功率. （1）额定电压：用电器 　正常工作　时的电压. （2）额定功率：用电器在 　额定电压　下工作时的电功率. （3）铭牌：灯泡“PZ220 V　40 W”指灯泡的 　额定电压　为220 V， 　额 定功 率　为40 W. 正常工作 额定电压 额定电压 额定功 率 3. 实际电压和实际功率. （1）实际电压：用电器实际工作时的电压. （2）实际功率：用电器在 　实际电压　下工作时的电功率. （3）实际功率与额定功率对比： 电压关系 功率关系 灯泡亮度 U实＞U额 P实＞P额 最亮 U实＝U额 P实＝P额 亮 U实＜U额 P实＜P额 暗 （4）小灯泡的发光亮度由 　实际功率　决定. 实际电压 实际功率 四、焦耳定律 1. 焦耳定律. （1）内容：电流通过导体产生的热量跟 　电流的二次方　成正比，跟 　导体的电 阻　成正比，跟 　通电时间　成正比. （2）公式：Q＝ 　I2Rt　（普遍适用）. （3）导出公式：Q＝W＝ 　Pt　＝ 　UIt　＝ 　t　（纯电阻电路适用）. 电流的二次方 导体的电 阻 通电时间 I2Rt Pt UIt t 2. 电热的利用和防止. （1）利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电热水壶、电饭锅、养鸡场的电热孵 化器等. （2）防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等. 命题点1　简单电路计算 重庆中考聚焦 1. （2024重庆B卷）将阻值为10 Ω的电阻R1与另一电阻R2接入电源电压恒定 的电路，如图所示.闭合开关S，电流表A1的示数为0.45 A，电流表A2的示数 为0.3 A. 求： （1）通过R2的电流； 0.15 A （2）电源电压. 3 V 2. （2024重庆A卷）图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图. 电源电压为3 V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10 Ω.灯L标有“2.5 V　0.5 W”字样.忽略温度对电阻的影响.求： （1）灯L正常发光时的电阻； 12.5 Ω （2）灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量； 60 J （3）电源电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率. 0.18 W 3. （2023重庆B卷）如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，R1的阻值为20 Ω，R2 的阻值为30 Ω.求： （1）只闭合开关S1时，电流表的示数； 0.3 A （2）闭合开关S1、S2时，R2在1 min内消耗的电能. 72 J 4. （2023重庆A卷）如图所示的电路中，电源电压恒为2 V，R1的阻值为10 Ω，R2 的阻值为20 Ω.闭合开关S，求： （1）通过R1的电流； 0.2 A （2）通电50 s，R2消耗的电能. 10 J 命题点2　电流热效应及焦耳定律 5. （2021重庆A卷）如图甲所示的电路中，R1是定值电阻，电流表量程为0～0.6 A，图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像，则下列说法正确 的是（　C　） A. 电源电压为6 V B. R1的阻值为20 Ω C. R2能安全连入电路中的最小电阻值为10 Ω D. R2为20 Ω时，整个电路通电10 s消耗的电能32 J C 6. （2020重庆B卷）如图所示是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示 数为 　1 919.8　 kW·h，她关掉其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观 察到电能表的转盘在8 min内刚好转动了72转，则她家的电饭锅加热时的电功率 为 　900　 W. 1 919.8 900 7. （2022重庆B卷）如图所示，是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖也可照明 的电路，电源电压恒定.R1为电热丝，白炽灯泡L标有“12 V　18 W”字样（R1和L 电阻均恒定不变），滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω.当只闭合开关S和S2，将滑片 P移到最右端时，灯泡正常发光.当所有开关都闭合，P位于最右端时，电路中的总 电流为2.1 A. 求： （1）电源电压； 12 V （2）当只闭合开关S和S2，滑片P位于最左端时，通过灯泡的电流； 0.25 A （3）当只闭合开关S和S1，移动滑片P，电热丝R1工作1 min产生的最大热量. 432 J 8. （2023重庆A卷）寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲）， 铭牌上标有“220 V　484 W”字样，电炉只有一根电阻丝.为检测电炉能否工作， 将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120 s内闪烁了 16次，忽略温度对电阻的影响. （1）求电炉电阻丝的阻值； 100 Ω （2）求检测时电炉的实际功率； 400 W （3）小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫.在父母的陪同下，她拆下整 根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发 热的电阻丝接入电源电压恒为10 V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其 额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27 W，求发热坐垫在最小功率状态下 工作10 s产生的热量. 62.5 J 命题点3　动态电路计算 9. （2023重庆B卷）如图甲所示的电路，电源电压恒定.闭合开关S，移动滑片P， 电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示.下列分析正确的是（　D　） A. 电源电压为10 V B. R0的最大功率为1 W C. 滑片P向左移动过程中，R0两端电压逐渐变小 D. 滑片P向右移动过程中，电压表与电流表的比值变大 D 10. （2023重庆A卷）将一个定值电阻接入如图甲所示电路的虚线框处，并将一个 电压表（图中未画出）并联在某段电路两端，闭合开关，移动滑片P，多次记录两 电表示数；断开开关，只将定值电阻更换为小灯泡，再次获取数据并记录；将记 录的数据绘制成如图乙所示的I－U图像.下列分析正确的是（　C　） A. 电源电压为3.5 V B. 图像b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的 C. 定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5 V时，灯泡的电阻较大 D. 接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，电压表的示数将变大 C 11. （2024重庆A卷）如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6 A，电压 表量程为0～3 V，定值电阻R1大于5 Ω，滑动变阻器R2的规格为“20 Ω　1 A”， 小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示.若闭合开关S、S1接1，在电 路安全的情况下，变阻器R2允许接入电路的最大阻值为15 Ω，则电源电压为  　4.5　V；若闭合开关S、S1接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为 　40　Ω. 4.5 40 12. （2021重庆B卷）如图所示电路中，电源电压为18 V且保持不变，定值电阻R1 的阻值为30 Ω，滑动变阻器R2标有“50 Ω　0.5 A”字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V. 只闭合开关S1时，电流表的示数为0.45 A，电压表的示 数为 　4.5　 V；只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路的总 电功率变化量是 　3.6　 W. 4.5 3.6 命题点4　极值、范围类计算 13. （2020重庆A卷）灯泡L标有“6 V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用如图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为 “30 Ω　1 A”.闭合开关后，将变阻器的滑片P从a 端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6 V时为止. 如图乙所示是用获得的实验数据作出的U－I图像， 下列判断正确的是（　D　） D A. 闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10 Ω B. 变阻器的滑片P移到b端时，灯L正常发光且灯的额定功率为3.6 W C. 灯L与5 Ω的定值电阻R1并联接入电压为6 V的电路，电路总功率为7.2 W D. 灯L与10 Ω的定值电阻R2串联接入电压为9 V的电路，R2每秒消耗的电能为2.5 J 14. （2023重庆B卷）如图所示，电源电压恒定，L标有“2 V　0.3 A”字样，R1 ＝20 Ω，滑动变阻器R2的规格为“60 Ω　1 A”，电流表量程为0～0.6 A，电压表 量程为0～3 V. 只闭合开关S2时，电压表示数为2 V，则电源电压为 　8　V；闭合 开关S1、S2和S3，在电表量程允许范围内，R2的最大功率为 　1.6　W. 8 1.6 15. （2022重庆B卷）如图甲所示电路，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6 A， 小灯泡L的额定电压为2.5 V，其I－U图像如图乙所示，则灯泡正常发光时的功率 为 　0.625　W. 当所有开关都闭合，滑片P位于变阻器R2的最右端时，定值电阻R1 两端的电压为U1，电路的总功率为P1；只闭合开关S1时，电流表示数为0.2 A，R1 两端的电压为U1'；只闭合开关S2，在保证电路元件都安全的情况下，移动滑片 P，当电路中电流达到最大时，变阻器R2的功率为P2，已知U1∶U1'＝5∶4，P1∶P2 ＝4∶1，则R2的最大阻值是 　20　Ω. 0.625 20 甲 乙 16. （2024重庆B卷）将标有“2 A”字样的滑动变阻器R1（最大阻值未知）、阻 值为15 Ω的定值电阻R2和标有“2.5 V　1.25 W”字样的灯泡L（不计灯泡电阻变 化）接入如图所示的电路，其中电源具有“6 V”和另一电压未知的挡位，电压表 量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A. 灯泡的额定电流为 　0.5　A. 将电源调到 电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时， 灯泡正常发光；移动滑片使R1接入电路的阻值增大6 Ω，电流表示数变化了0.2 A. 只闭合开关S和S1，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器及电源电压，电路 的最大功率和最小功率之差为 　1.95　W. 0.5 1.95 17. （2023重庆B卷）李老师桌上有一张老式加热鼠标垫（内有一根加热电阻丝），如图所示，鼠标垫质量为200 g，规格为“5 V　5 W”.忽略温度对电阻的影响. （1）鼠标垫的电阻为多少？ 5 Ω （2）鼠标垫正常工作10 min，温度升高7 ℃，若此过程中热损失为30％，则鼠标垫的比热容为多少？ 1 500 J/（kg·℃） （3）月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围，现有12 V的电源、规格分别为 “5 Ω　2 A”“20 Ω　1 A”的两个滑动变阻器.她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫的加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值. “20 Ω 1 A” 6.24 W 命题点5　多挡位家用电器类计算 18. （2022重庆A卷）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示） 计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅 加热部分的简化电路图，其额定电压为220 V，定值电阻R1和R2为发热体，其中 R1＝40 Ω.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，额定功率为440 W. 甲 乙 丙 丁 （1）R2的电阻为多少？ 110 Ω （2）高温挡正常工作100 s，电流通过R1产生的电热为多少？ 1.21×105 J （3）只有空气炸锅单独工作时，使用前、后表盘示数如图甲、丁所示，通过表盘 显示的数据可知该空气炸锅消耗的电功率为多少？[已知商用电费为0.75元/（kW·h）] 320 W 甲 乙 丙 丁 19. （2021重庆A卷）如图甲所示是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件， 该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小乔设计了如图乙所示的电路对该 部件进行检测，其中R0＝22 Ω，M、N为接线柱. （1）用导线把M和N相连，只闭合开关S1，电流表示数为1 A，求电源电压. 22 V （2）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5 A，求R1的阻值. 22 Ω （3）用导线把B和C相连，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为 1.5 A；检测结束后，小乔利用该部件重新组装了一个加热器，求新加热器接入 220 V电路中能达到的最大电功率. 3 300 W 20. （2021重庆B卷）中国茶文化源远流长.如图甲所示是某款工夫茶保温碟，其 电路原理如图乙所示，电阻R1为发热体，它的额定电功率为22 W且电阻不变.电流 通过发热体加热底板使茶汤保温，L为电功率忽略不计的电源指示灯. （1）发热体正常工作时的电流是多少？ 0.1 A （2）当实际电压为198 V时，发热体工作100 s消耗的电能是多少？ 1 782 J （3）为了适应不同品种茶汤的保温需求，小杨对电路进行重新设计（如图丙所 示），移动滑片可以调节发热体的电功率，最低可调至额定功率的，若发热体产 生的热量全部被茶汤吸收，则该电路电能利用率的范围是多少？（电能利用率η＝ ） 50％～100％ 21. （2024重庆B卷）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路 简化图，其中R1的阻值为48.4 Ω，R1和R2均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热 挡和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110 W. [c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 甲 乙 丙 （1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流. 0.5 A （2）当只有饮水机工作时，将3 kg水从10 ℃加热到100 ℃，加热前后公园安装的 数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率η. 90％ （3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机 供电.已知晴天1 m2太阳能电池一天能发电0.4 kW·h，饮水机每天正常工作加热时 间为3 h，保温时间为8 h.要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3 天，则至少要安装多大面积的太阳能电池？ 29.1 m2 乙 丙 命题点6　力电综合计算 22. （2021重庆A卷）如图甲所示，小勇同学设计了一个汽车落水安全装置，并进 行了试验.在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由如图乙所示电 路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处，R1的阻值随其表 面水的压力的变化关系如图丙所示.某次试验时，汽车入水前把R2的滑片调到合适 位置不动，闭合开关S，电压表的示数为3 V，再把汽车吊入足够高的长方体水池 中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于或大于3 V时，气囊就充气打开，使汽车漂浮 在水中，试验装置相关参数如下表所示. 电源电压/V 4.5 R1接触水的面积/cm2 15 长方体水池底面积/m2 20 甲 乙 丙 （1）汽车入水前，电路中的电流是多少？ 0.075 A　 （2）当汽车漂浮时，测得水池的水位比汽车入水前上升了8 cm（水未进入车内），则汽车受到的重力是多少？ 1.6×104 N （3）气囊充气打开时，汽车底部A处浸入水中的深度是多少？ 1 m 甲 乙 丙 重难点1　动态电路计算 所谓动态电路是指电路因滑动变阻器滑片滑动、敏感电阻受到相关因素影响、电 路的多个开关处于不同状态改变电路接法，使电路电阻发生变化引起电流、电压 发生改变的电路. 解题要点： （1）确定电路的连接方式和电表测量对象.电压表相当于断路，电压表接在谁的 两端测的就是谁的电压；电流表相当于导线，电流表跟谁串联测的就是谁的电流. 重点难点突破 （2）确定滑动变阻器电阻变化.确定滑动变阻器滑片滑动时，使用部分电阻的大 小变化；多开关电路开关的通断，改变电路的连接方式，改变电路电阻，从而改 变电路中的电流或导体两端的电压，引起电流表或电压表示数变化. （3）用串、并联电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律，电功、电功率分析电表 示数的变化，计算相关物理量. 例1　如图所示的电路中，电源电压为12 V，R2的最大阻值为40 Ω.当S闭合，S1、 S2断开，滑片P位于中点时，电流表的示数为0.3 A；当S、S1、S2均闭合，滑片P 位于最右端时，电流表的示数为0.8 A. （1）R1的阻值为多少？ （2）在S闭合，S1、S2断开的情况下，电阻R1在10 min内产生的热量为多少？ （3）当S、S1、S2均闭合，滑片P位于最右端时，灯L恰好正常发光，则小灯泡的 额定功率为多少？ 【解析】（1）S闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，滑片P位于中点，R2接入电路 的阻值为20 Ω，此时电路中的总电阻为： R总＝＝＝40 Ω. 则R1的阻值为： R1＝R总－R2＝40 Ω－20 Ω＝20 Ω. （2）S闭合，S1、S2断开时，电阻R1在10 min内产生的热量为： Q＝I2R1t＝（0.3 A）2×20 Ω×10×60 s＝1 080 J. （3）当S、S1、S2均闭合，滑片P位于最右端时，灯L与R2并联，通过R2的电 流为： I2＝＝＝0.3 A. 通过灯L的电流为： IL＝I总－I2＝0.8 A－0.3 A＝0.5 A. 灯L两端电压为： UL＝U＝12 V. 此时灯泡正常发光，灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝12 V×0.5 A＝6 W. 【答案】（1）20 Ω　（2）1 080 J　（3）6 W 重难点2　多开关极值、范围计算 解题要点： 解题关键是将“变化的”变为“确定的”.根据题目的要求，固定开关的状态，作 出“等效电路图”，简化电路，变为简单的串、并联计算.找到什么情况下取得最 大值，注意，安全值需要考虑所用的用电器. 例2　如图所示，R1＝25 Ω，小灯泡L的规格为“2.5 V　0.5 A”，电源电压保持 不变. （1）小灯泡正常发光时的电阻为多少？ （2）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，则电源电压为多少？ （3）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.9 A，则R2的阻值为多少？ （4）此电路总功率的最大值为多少？ 【解析】（1）小灯泡正常发光时，其实际电压等于额定电压，实际电流等于额定 电流，则小灯泡正常发光时的电阻为： R灯＝＝＝5 Ω. （2）S1、S2都断开时，L与R1串联，小灯泡正常发光，故电路中的电流为： I＝I灯＝I额＝0.5 A. 电源电压为： U总＝IR总＝I（R1＋R灯）＝0.5 A×（25 Ω＋5 Ω）＝15 V. （3）S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通过R1的电流为： I1＝＝＝0.6 A. 通过R2的电流为： I2＝I－I1＝0.9 A－0.6 A＝0.3 A. 则R2的阻值为： R2＝＝＝50 Ω. （4）根据P＝UI，由题可知，总电压不变，当I最大时，电功率P最大，故当S1、 S2都闭合，R1与R2并联时，电路的电功率最大，为：P大＝UI大＝15 V×0.9 A＝ 13.5 W. 【答案】（1）5 Ω　（2）15 V　（3）50 Ω　（4）13.5 W 重难点3　滑动变阻器类极值、范围计算 由于电流表、电压表有量程限制，滑动变阻器等用电器有最大电流限制，因而产 生了物理量的极值与范围问题. 解题要点： 首先要弄清楚题目中问的物理量受哪些因素影响；然后分析条件与结果之间的增 减相关性，确定它们限制的是最大值还是最小值；最后在取极值的情况下计算即 可，若某个最值受到多个因素限制，则取最严格的那个. 例3　如图所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的铭牌标有“50 Ω　 2 A”字样，灯泡L标有“3 W”字样（不考虑灯丝电阻变化）.断开S2，闭合S、 S1，滑动变阻器的滑片P位于端点a时，电流表示数I1＝1.2 A，电阻R1的功率P1＝ 14.4 W；断开S1，闭合S、S2，滑片P位于某位置时，灯泡恰好正常发光，电流表 示数I2＝0.5 A. 求： （1）电阻R1的阻值； （2）灯泡L的额定电压； （3）该电路以不同方式工作时消耗的最小电功率 （计算结果保留一位小数）. 【解析】（1）断开S2，闭合S、S1，滑片P位于a端时，电路为R1的简单电路，则 电源电压为： U＝＝＝12 V. R1的阻值为： R1＝＝＝10 Ω. （2）断开S1，闭合S、S2时，L与R2串联，灯泡正常发光时，灯泡的额定电压为： UL＝＝＝6 V. （3）根据P＝可知，当电路中的电阻最大时，电路消耗的电功率最小，灯泡L的 电阻为： RL＝＝＝12 Ω＞R1； 所以当灯泡L与R2串联且R2＝50 Ω时，电路的总电阻最大，电路的最小电功率为： Pmin＝＝≈2.3 W. 【答案】（1）10 Ω　（2）6 V　（3）2.3 W 重难点4　多挡位用电器的计算 两个电阻不同组合时，总电阻不同，从而导致电功率的大小不同. 多挡位的实质是利用多开关控制接入电路中总电阻的大小，从而改变用电器电功 率来实现对挡位的控制.R总越大，P实越小，挡位低；R总越小，P实越大，挡位高. 关键就在于判断如下几种情形： （1）两个电阻串联：电阻最大，为最低挡位. （2）两个电阻并联：电阻最小，为最高挡位. （3）取其中一个电阻：电阻不大不小，为中挡. 例4　如图甲所示是市面上的某款电热毛巾架，额定电压为220 V，其简化工作电 路如图乙所示，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛 巾架正常工作30 min内功率的变化情况. 甲 乙 丙 （1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多少？ （2）图乙电路中，定值电阻R0、R1的阻值各为多少？ （3）毛巾架正常工作30 min消耗的电能是多少？ 【解析】（1）由图乙可知，加热功率为P热＝440 W，故由P＝UI可得，加热状态 下通过毛巾架的电流为I热＝＝＝2 A. （2）由P＝可知，电源电压不变时，电路的电阻越大，功率越小，由电路图可 知，开关S、S1闭合时，电路为R0的简单电路，电路电阻较小，故此时电路处于加 热状态，由P＝可得，电阻R0的阻值为R0＝＝＝110 Ω. 当开关S闭合，S1断开时，R1与R0串联，此时电路的电阻较大，处于保温状态，故 由P＝可得，此时电路的总电阻为R总＝＝＝605 Ω. 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故可得电阻R1的阻值为R1＝R总－R0＝ 605 Ω－110 Ω＝495 Ω. （3）由P＝可得，该电热水器正常工作30 min消耗的电能W＝Pt＝440W×10× 60 s＋80 W×（30－10）×60 s＝3.6×105 J. 【答案】（1）2 A　（2）110 Ω，495 Ω　（3）3.6×105 J $$