第十五章 电流做功（计算题30道）-【刷好题】2025-2026学年九年级物理上册热点题型专练（2024北师大北京版）

第十五章 电流做功（计算题30道） 1．如图所示是热熔枪内部加热电路简化图，和为发热电阻丝，高温挡和低温挡的功率之比为4∶3，电源电压恒为6V，，电阻丝阻值不随温度变化。求： (1)只闭合开关时，电阻在内产生的热量； (2)的电阻值。 【答案】(1)540J (2) 【详解】（1）两开关都闭合时，两电阻并联，此时总电阻最小，由可知此时总功率最大，热熔枪处于高温挡，则只闭时，此时电路为只有的简单电路，此时总电阻最大，由可知此时总功率最小，热熔枪处于低温挡，则低温挡的功率为 此时电阻在内产生的热量为 （2）因为高温挡和低温挡的功率比为4∶3，所以 、都闭合时为高温挡，此时、并联，因前后电压不变，电阻不变，所以功率不变，故的功率为 则的电阻值为 2．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.45A，通过电阻R2的电流为0.3A。求： (1)电源电压； (2)电阻R1的阻值； (3)电阻R1在1min内产生的热量。 【答案】(1)3V； (2)20Ω； (3)27J 【详解】（1）由图可知，闭合开关S，电阻R1与R2并联，电流表测干路电流 已知电阻R2的阻值为10Ω，通过电阻R2的电流为I2=0.3A 并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压 结合I可得，电源电压U=U1=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V （2）已知电流表的示数，即干路电流为I=0.45A 根据并联电路的电流可得，通过R1的电流I1=I﹣I2=0.45A﹣0.3A=0.15A 根据I可得，电阻R1的阻值 （3）电阻R1在1min内产生的热量 3．如图是我国自主研发的“南鲲号”兆瓦级漂浮式波浪能发电装置，因其灵活机动，被称为海上移动充电宝，“南鲲号”满负荷的条件下每天可将11万千瓦时的波浪能转化为电能，转换效率可达22%。求：（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3） (1)“南鲲号”重达6000吨，其漂浮时受到的浮力。 (2)若拖船用恒为6×105N的牵引力将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，则牵引力做功的功率是多少？ (3)若平均每个家庭一天用电8千瓦时，“南鲲号”满负荷条件下能满足多少个家庭的用电需求。 【答案】(1)6×107N (2)3×106W (3)3025个 【详解】（1）根据公式可知，“南鲲号”的重力为 由题可知，“南鲲号”漂浮，根据浮沉条件可知，漂浮时浮力等于重力，则浮力为 （2）根据公式可知，牵引力做的功为 根据公式可知，牵引力做功的功率为 （3）由题可知，“南鲲号”满负荷的条件下每天可将11万千瓦时的波浪能转化为电能，转换效率可达22%，则转化的电能为 家庭的个数为 4．某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： (1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流； (2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻； (3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。 【答案】(1)2A (2)24Ω (3)1.44×104J；1.8×104J 【详解】（1）只闭合S2，通过R的电流 （2）只闭合S1，灯泡L的电阻 （3）阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，R产生的热量 灯泡支路的电流 干路中的电流I＝IL+IR＝0.5A+2A＝2.5A 电路消耗的总电能W＝UIt＝12V×2.5A×10×60s＝1.8×104J 5．如图所示，电源电压，灯L标有“”的字样。开关S闭合时，电流表示数为。求： (1)灯L正常工作时的电流； (2)的阻值； (3)持续工作电路消耗的总电能。 【答案】(1)1A (2) (3)1080J 【详解】（1）灯泡正常发光的电流 （2）由图可知，灯泡与电阻并联，电流表测量干路电流。根据并联电路电流规律可得，通过R的电流为 的阻值为 （3）消耗的总电能 6．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求： (1)的阻值。 (2)通电，产生的热量。 【答案】(1) (2)48J 【详解】（1）由图可知，与串联，电流处处相等，电压表测两端电压，的阻值 （2）通电，产生的热量为 7．如图所示，电源电压2V，闭合开关S，均正常发光，电流表的示数为0.8A，的示数为0.3A，忽略温度对灯泡灯丝的影响，求： (1)通过的电流： (2)通电产生的焦耳热。 【答案】(1)0.5A (2) 【详解】（1）由图可知两个灯泡并联，电流表测干路电流，电流表测的电流，根据并联电路电流规律可得的电流为 的电阻为 （2）根据焦耳定律得通电产生的热为 8．如图所示，是某小型电锅炉烧水器、铭牌，以及其电路原理图（R1、R2都是加热电阻），开关S连接a、b处实现加热和保温功能。水箱装满20℃的水后连续正常加热20min，水温升高25℃。已知水的比热容为4.2×103J/[kg•℃]求：      XX电锅炉 型号：XXX 额定电压：220V 加热功率：5500W 保温功率：1000W 容积：55L (1)上述加热过程中水吸收的热量； (2)电阻R1的阻值； (3)此过程烧水器的加热效率。 【答案】(1)5.775×106J (2)8.8Ω (3)87.5% 【详解】（1）水箱装满水的质量 加热过程中水吸收的热量 （2）开关S连接a，只有电热丝R1接入电路，此时加热功率P=5500W，电阻R1的阻值 （3）此过程烧水器产生热量 此过程烧水器的加热效率 9．重庆新增的小悲公交车让市民出行更加便捷，如图所示是某线路的纯电动小巷公交车，若其电池储存的最大电能为，行驶过程整车的平均电功率为，公交车的平均速度为。求： (1)公交车以平均速度行驶的路程； (2)充满电的情况下连续行驶多少时间耗尽电能。 【答案】(1)15km (2)6h 【详解】（1）公交车的平均速度为30km/h，根据可得，公交车以平均速度行驶0.5h的路程为 （2）最大电能为，行驶过程整车的平均电功率为12kW，根据可得，充满电的情况下耗尽电能连续行驶的时间为 10．我市中考体育统一进行电子测试，立定跳远电子测试仪如图甲所示，图乙为其工作原理图，电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，图丙是Rs阻值随测试者成绩变化的关系图像。当传感器测到男生测试者成绩达到2.31m时，语音播报器提醒测试已满分，不需要进行第二次测试，此时电路中电流为0.2A。 (1)此时R0的阻值； (2)若测试者成绩达到2.31m时，Rs的工作时长为1.5s，此时Rs消耗的电能； (3)当测试者成绩为1.6m时，求Rs的电功率。 【答案】(1)40Ω； (2)1.2J； (3)0.9W 【详解】（1）由图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；由图丙可知，测试者成绩达到2.31m时，Rs的阻值为20Ω，由欧姆定律可知，此时电路的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，R0的阻值 （2）若测试者成绩达到2.31m时，Rs的电阻为20Ω，此时Rs消耗的电能 （3）由图丙可知，测试者成绩为1.6m时，Rs的阻值为40Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流 的电功率 11．如图所示，电源电压U恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为标有“6V，3W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1示数为1.5A，A2示数为1A；仅闭合S1，小灯泡恰好正常发光。求： (1)小灯泡正常发光时的电流； (2)R2的阻值； (3)前后两次电路中相同时间内R1产生的热量之比。 【答案】(1)0.5A (2)24Ω (3)4︰1 【详解】（1）当只团合开天S1时，R1与灯泡L串联，此时小灯泡正常发光，由P=UI可得，此时电路中的电流为 （2）当只团合开天S1时，R1与灯泡L串联，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U=I R1+U额=0.5A×R1+6V① 当三个开关都闭合时，小灯泡被短路，R1、R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R1的电流。已知电流表A1示数为1.5A，A2示数为1A，则电源电压为U=I1R1=1A×R1② 由①②解得R1=12Ω，U=l2V R1、R2并联时，通过R2的电流为I2=I总-I1=1.5A-1A=0.5A 电阻R2的阻值为 （3）开关S1、S2、S3均闭合时，通过R1的电流为1A；只团合开天S1时，通过R1的电流为0.5A，所以前后两次电路中相同时间内R1产生的热量之比为 12．如图甲是一款可调温果汁加热器、图乙是其简化电路图，R1、R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，当滑片在最右端时，加热器最大功率为1600W。[果汁比热容取3.9×103J/(kg·℃)]求： (1)加热器处于保温挡时电路中的电流； (2)加热电阻R2的阻值； (3)若加热器用最大功率对2kg果汁加热3min，果汁的温度升高30℃，求该加热器的效率。 【答案】(1)1A (2)30.25Ω (3)81.25% 【详解】（1）根据P=UI得，加热器处于保温挡时电路中的电流为 （2）由于果汁加热器的最大功率是1600W，加热器最大功率工作时，滑片在最右端，只有加热电阻R2接入电路，根据知，加热电阻R2的阻值为 （3）加热器用最大功率对2kg果汁加热3min消耗的电能为 果汁的温度升高30℃吸收的热量为 加热器的效率为 13．创新小组想要设计制作一个“电热点火器”（如图甲所示）。现有电压为6V的电源、开关、发热电阻. （阻值为10Ω）和. （阻值为12Ω）等器材，请你和小组同学一起设计“电热点火器”，使其点火功率最大。请你解决下列问题： (1)请在图乙虚线框内画出符合要求的电路图。 (2)计算出“电热点火器”点火功率最大时电路中的电流。 【答案】(1) (2)1.1A 【详解】（1）设计“电热点火器”，使其点火功率最大，应使两个发热电阻并联，这时电路中的总电阻最小，在电压一定时，根据可知，此时总功率最大，故电路设计如图所示： （2）“电热点火器”正常工作时，R1与R2并联，通过R1的电流 通过R2的电流 “电热点火器”点火功率最大时电路中的电流 14．如图所示，电源电压恒定不变，为定值电阻，，闭合开关，电流表示数为。求： (1)的电阻； (2)通电，电流对做的电功。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由电路图可知，与并联，电流表测支路的电流。因为并联电路中各支路两端电压相等，所以 的电阻为 （2），通电，电流对做的电功 15．川维中学物理科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图所示。它有“加热”和“保温”两挡，其中为发热电阻，为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。已知饮水机在保温挡和加热挡工作时的电功率之比为。[已知，不考虑温度对电阻的影响]求： 额定电压 220V 加热挡额定功率 605W 额定频率 50Hz 储水罐容积 0.8L (1)储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？ (2)电阻的阻值是多少？ (3)在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热挡工作，若加热效率为84%，发现储水罐吸收（1）问中的热量需要400s，则此时实验室电路的实际电压是多少？ 【答案】(1)1.68×105J (2)800Ω (3)200V 【详解】（1）储水罐的容积是0.8L，储水的质量是m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.8L=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg 水温升高50℃，需要吸收的热量是Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×50℃=1.68×105J （2）由图可知，当S接2时，电路为R1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S接1时，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当S接2时，电路处于保温挡；当S接1时，电路处于高温挡。高温挡时，发热电阻R1的电功率即为加热挡额定功率，于是有 解得R1=80Ω 已知饮水机在保温挡和加热挡工作时的电功率之比为1∶11，则有 解得P1保=55W 由可得 解得R2=800Ω （3）若加热效率为84%，消耗的电能 工作时间，实际功率为 此时实验室电路的实际电压是 16．在“电路”的学习中，乐乐同学连接了下图所示的电路。若已知电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S后，R1两端电压为10V。已知滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。 (1)求电路中的电流I； (2)求滑动变阻器R2连入电路的阻值； (3)在电路安全的情况下，10s内R1消耗的电能最大是多少。 【答案】(1)1A (2)8Ω (3)324J 【详解】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得电路中的电流 （2）根据欧姆定律可得电路总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，滑动变阻器R2 连入电路的阻值 （3）当滑动变阻器接入的阻值为0时，电路的电流最大，此时10s内R1消耗的电能最大，则此时电路的电流为 10s内R1消耗的电能W=UIt=I2R1t=(1.8A)2×10Ω×10s=324J 17．如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电阻的阻值为10Ω，开关S闭合。 (1)求通过的电流。 (2)求连入电路的最小阻值。 (3)在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动滑片的过程中，求电路总功率的最大值和最小值的比值。 【答案】(1)1.2A (2)6Ω (3) 【详解】（1）由图可知两个电阻并联，所以 由欧姆定律公式变形可得 （2）由公式可知，电压一定时，阻值越小，通过的电流越大，而通过电阻R1的最大电流为2A，所以R1连入电路的最小阻值 （3）通过电阻R1的最小电流 由并联电路的电流规律可得干路上的最小电流 干路上的最大电流 超出了电流表的最大量程，所以最大电流Imax=3A    则电路总功率的最大值和最小值的比值 18．某电热水壶有加热、保温两挡，R1、R2均为阻值不变的发热电阻，其内部简化电路如图所示（R2未画出）。当开关S接触点1时为加热挡，其他参数如表。请解答： 型号 SF1257 额定电压 220V 加热挡功率 1100W 保温挡功率 220W (1)在图中虚线框内分别正确填入定值电阻R2和导线的元件符号； (2)求发热电阻R2的阻值。 【答案】(1) (2)176Ω 【详解】（1）根据题意，当开关S接触点1时为加热挡，此时电路中的电功率大，电阻小，因此上方框内应填导线，下方框中填定值电阻R2，作图如下图所示： （2）已知加热挡的功率为1100W，此时电路为R1单独串联，则R1的阻值为 保温挡功率为220W，此时电路为R1、R2串联，电路中的总电阻为 电阻R2的阻值为 19．某款具有加热和保温档电饭煲的简化电路如图所示，工作电压为220V，、为阻值一定的电热丝，。当开关，都闭合时，电饭煲处于加热挡，此时加热功率为880W。求： (1)加热挡工作时，电路中的电流； (2)加热挡工作100s，电路消耗的电能； (3)保温挡工作时的电功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）加热挡工作时，电路中的电流为 （2）加热挡工作100s，电路消耗的电能为 （3）当开关，都闭合时，电饭煲处于加热挡，此时只有R2工作，R2的阻值为 当只闭合S1时，电路总电阻较大，为保温挡，此时电路总电阻为 保温挡工作时的电功率为 20．如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R1的最大阻值为，定值电阻R2＝。当闭合开关S、S1、断开S2，且将滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡L正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图像。 (1)求电源电压； (2)闭合开关S、S2、断开S1，求电流表示数的最小值； (3)当闭合开关S、S1、断开S2，并调节滑动变阻器R1的阻值为15，此时R1的功率为小灯泡L功率的4倍，求此时小灯泡的功率。 【答案】(1)7.5V (2) (3) 【详解】（1）闭合开关S、S1、断开S2，由图甲可知灯泡与滑动变阻器串联，且将滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电压为2.5V，由图乙可知此时电路中电流为0.5A；滑动变阻器两端电压为 则电源电压为 （2）闭合开关S、S2、断开S1，滑动变阻器和串联，当滑动变阻器全部接入电路时，电路中电阻最大，电流最小，即电流表最小示数为 （3）当闭合开关S、S1、断开S2，由图甲可知灯泡与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器R1的阻值为15，此时R1的功率为小灯泡L功率的4倍，则有 解得，则电路中电流为 小灯泡的功率为 21．如图是一款恒温智能热水壶，可通过手机APP远程控制。已知该热水壶的额定电压是，其简化电路图如图丙所示，均是发热电阻。求： (1)热水壶处于加热状态时，电路中的电流是多少？ (2)的阻值是多少？ (3)当家庭电路中仅热水壶工作时，如图丁所示的电能表的转盘在1分钟内转了50圈。此时热水壶的实际功率是多少？若还要继续增加一个档位，不额外增加发热电阻的情况下可以怎么做（请通过画电路图简要说明，无需计算）？ 【答案】(1)5A (2)440Ω (3)1000W， 【详解】（1）如图丙，开关S和1接触时，两个电阻串联，电路中电阻大，由可知，电路为保温挡，当开关S接2时，电路为R2的简单电路，电路的电阻小，由可知，电路为加热挡，由图乙可知，加热功率为1100W，热水壶处于加热状态时，电路中的电流为 （2）R2的电阻 保温挡时电路的总电阻 的阻值 （3）电能表的转盘在1分钟内转了50圈，消耗的电能 此时热水壶的实际功率 若还要继续增加一个挡位，不额外增加发热电阻的情况下，可以通过增加开关使两个电阻并联，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路的功率最大，电路如图所示： 22．如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为5Ω。只闭合开关S，电流表示数为2.4A，闭合开关S、，滑动变阻器的滑片P从连入电路中的电阻值为20Ω处移动到最右端的过程中，电流表的示数减小了0.36A。求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器接入电路阻值为20Ω时的电功率； (3)滑动变阻器的最大阻值。 【答案】(1)12V (2)7.2W (3) 【详解】（1）由图可知，只闭合开关S，只有R1和电流表接入电路中，电源电压 （2）滑动变阻器接入电路阻值为20Ω时中的电流 的电功率 （3）滑动变阻器的滑片P从连入电路中的电阻值为20Ω处移动到最右端的过程中，由并联电路的特点可知通过的电流大小不变，电流表示数减小了0.36A，即为中电流变化的示数，通过R2的电流 R2的最大阻值 23．在物理项目化学习活动中，某科技小组设计了一个可调光台灯，它在夏天还可以单独用小风扇扇风，其原理如图所示。电源电压恒为9V，小风扇的电动机上标有“9V 9W”字样，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样（忽略灯丝电阻变化）。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)当S1闭合，S2断开时，通电5min，小风扇的电动机消耗的电能； (3)当S2闭合，S1断开时，从左向右调节滑动变阻器滑片，在电路安全的情况下，滑动变阻器的阻值调节范围。 【答案】(1)12Ω (2)2700J (3)6~50Ω 【详解】（1）由得，小灯泡正常发光时的电阻 （2）当S1闭合，S2断开时，小风扇的电动机接在9V电源上正常工作， 通电时间 小风扇消耗的电能 （3）当S2闭合、S1断开时，小灯泡与滑动变阻器 R2串联接在 9 V 电源上。由得，灯泡的电流为 串联电路中电流处处相等，为了电路安全，其电流不应超过 0.5 A，由得，串联电路总电阻最小为 由串联电路电阻特点得，滑动变阻器接入电路最小电阻为 滑动变阻器最大阻值为 50 Ω，故 R2的调节范围为 6~50 Ω。 24．“智能防眼镜起雾头盔”利用温度传感器和湿度传感器控制加热挡位来改变内部眼镜罩的温度，从而防止眼镜起雾。图乙是其电路图，R1和R2是两个定值电阻。该电路通过开关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。当开关S1断开，S2接a时电路的功率为5W；开关S1闭合，S2接a时电路的功率为25W。求： (1)R2的阻值； (2)开关 S1 闭合，S2接b时电路的功率； (3)头盔内部的眼镜罩质量为100g，要让眼镜罩升高10℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间？ 【设定电阻发热全部被眼镜罩吸收，不计热损耗；眼镜罩材料的比热容为c=3125J/(kg·℃)】 【答案】(1) (2)31.25W (3)100s 【详解】（1）由图乙知，开关S2接a，S1断开时，电路中，两个电阻串联连接，总电阻最大，据知，总功率最小，为低温挡；当开关闭合，接a时，单独工作，电路中的电阻较小，据知，电路的功率较小，处于中温挡；当开关S1闭合，S2接b时，两个电路并联接入电路，电路的总电阻最小，据知，电路的总功率最大，为高温挡。由题意知，低温挡的功率为5W，中温挡的功率为25W。和为纯电阻，由可得 当开关断开、接a时，、串联，处于低温挡，此时电路的总电阻 据串联电路的电阻特点得 （2）当闭合，接b时，和并联，为高温挡，电路功率 （3）眼镜罩吸收的热量 不计热损耗，则有 由得，用高温挡加热的方式需要的时间 25．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 【答案】(1)6V (2)180J 【详解】（1）只闭合开关时，只有R2工作，电源电压 （2）闭合开关、时，两电阻并联，通过R1的电流为 产生的电热为 26．在比较不同物质吸热情况的实验中，用额定功率为300W的电加热器加热水，如图所示。在电加热器正常工作时，获得的数据如下表。 物质 质量/kg 初温/℃ 加热时间/s 末温/℃ 水 0.3 20 120 40 已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)水吸收的热量； (2)电加热器的效率。 【答案】(1)2.52×104J (2)70% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）电加热器消耗的电能 电加热器的效率 27．中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝，，，。 (1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D？ (2)计算使用低温挡工作时的功率是多少？ (3)计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少？ (4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为，质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。 【答案】(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C (2)100W (3) (4)66.6% 【详解】（1）由图乙可知，当双触点选择开关接触B、C时，R1接入电路，当双触点选择开关接触C、D时，R1、R2并联接入电路，根据并联电路电阻规律可知，R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻，所以R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，此时电热煎药壶处于高温挡，则当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡。 （2）当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡，R1接入电路，由可知，低温挡工作时的功率 （3）使用高温挡时，R1、R2并联接入电路，工作1min，根据并联电路特点可知电流做功 （4）该中药液比热容为，质量为200g，温度从5℃升高到45℃，中药液吸收的热量 低温挡加热8min，消耗的电能 此过程的加热效率 28．如图甲所示，这是一款鸡蛋孵化器，其底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，从而向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化的电路如图乙所示，额定工作电压为220V，、均为发热元件，其中，孵化器具有加热、保温两个挡位，加热挡消耗的电功率为80W。 (1)只闭合开关S时，鸡蛋孵化器处于 （选填“保温”或“加热”）状态。 (2)求发热元件的阻值。 (3)若加热挡正常工作5min，能使孵化器内1kg的水温度升高5℃，求孵化器对水加热的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】(1)保温 (2)880Ω (3)87.5% 【详解】（1）由图可知，只闭合开关S时，电路中只有工作，电路中的总电阻较大，由可知，鸡蛋孵化器消耗的电功率最小，此时鸡蛋孵化器处于保温挡；当开关S、闭合时，发热元件与并联，电路中的总电阻最小，由可知，鸡蛋孵化器消耗的电功率最大，此时鸡蛋孵化器处于加热挡。 （2）当开关S、闭合时，发热元件与并联，电路中的总电阻最小，由可知，鸡蛋孵化器消耗的电功率最大，此时鸡蛋孵化器处于加热挡。发热元件消耗的电功率 所以发热元件消耗的电功率 由可得，发热元件的阻值 （3）孵化器内水吸收的热量 孵化器在加热挡正常工作5min消耗的电能 孵化器对水加热的效率 29．在如图所示的串联电路中，电源电压为6V，保持不变，电阻，。求： (1)通过的电流大小； (2)电路通电30s产生的热量。 【答案】(1) (2)36J 【详解】（1）根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻 电路中的电流 根据串联电路的电流特点可知，通过的电流 （2）电路通电30s产生的热量 30．小红妈妈用手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图甲为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关，将挂烫机接入电路，S在位置“加热”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0 A；当温度升到130℃时，S切换到位置“待机”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02 A；当温度降到100℃时，S又回到位置“加热”。求： (1)温度升到130℃时的电功率； (2)求的阻值； (3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图乙，求挂烫机消耗的电能。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意知，R1为加热电阻，当只有R1接入电路时，此时电流5A。R2为限流电阻，当只有接入电路时，挂烫机处于待机状态，此时电流0.02A。故当温度升到130℃时，S切换到位置“待机”，挂烫机处于待机状态，此时电功率 （2）当只有接入电路时，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02 A，则 （3）如图乙，挂烫机消耗的电能 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 电流做功（计算题30道） 1．如图所示是热熔枪内部加热电路简化图，和为发热电阻丝，高温挡和低温挡的功率之比为4∶3，电源电压恒为6V，，电阻丝阻值不随温度变化。求： (1)只闭合开关时，电阻在内产生的热量； (2)的电阻值。 2．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.45A，通过电阻R2的电流为0.3A。求： (1)电源电压； (2)电阻R1的阻值； (3)电阻R1在1min内产生的热量。 3．如图是我国自主研发的“南鲲号”兆瓦级漂浮式波浪能发电装置，因其灵活机动，被称为海上移动充电宝，“南鲲号”满负荷的条件下每天可将11万千瓦时的波浪能转化为电能，转换效率可达22%。求：（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3） (1)“南鲲号”重达6000吨，其漂浮时受到的浮力。 (2)若拖船用恒为6×105N的牵引力将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，则牵引力做功的功率是多少？ (3)若平均每个家庭一天用电8千瓦时，“南鲲号”满负荷条件下能满足多少个家庭的用电需求。 4．某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： (1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流； (2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻； (3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。 5．如图所示，电源电压，灯L标有“”的字样。开关S闭合时，电流表示数为。求： (1)灯L正常工作时的电流； (2)的阻值； (3)持续工作电路消耗的总电能。 6．如图所示电路中，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为，求： (1)的阻值。 (2)通电，产生的热量。 7．如图所示，电源电压2V，闭合开关S，均正常发光，电流表的示数为0.8A，的示数为0.3A，忽略温度对灯泡灯丝的影响，求： (1)通过的电流： (2)通电产生的焦耳热。 8．如图所示，是某小型电锅炉烧水器、铭牌，以及其电路原理图（R1、R2都是加热电阻），开关S连接a、b处实现加热和保温功能。水箱装满20℃的水后连续正常加热20min，水温升高25℃。已知水的比热容为4.2×103J/[kg•℃]求：      XX电锅炉 型号：XXX 额定电压：220V 加热功率：5500W 保温功率：1000W 容积：55L (1)上述加热过程中水吸收的热量； (2)电阻R1的阻值； (3)此过程烧水器的加热效率。 9．重庆新增的小悲公交车让市民出行更加便捷，如图所示是某线路的纯电动小巷公交车，若其电池储存的最大电能为，行驶过程整车的平均电功率为，公交车的平均速度为。求： (1)公交车以平均速度行驶的路程； (2)充满电的情况下连续行驶多少时间耗尽电能。 10．我市中考体育统一进行电子测试，立定跳远电子测试仪如图甲所示，图乙为其工作原理图，电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，图丙是Rs阻值随测试者成绩变化的关系图像。当传感器测到男生测试者成绩达到2.31m时，语音播报器提醒测试已满分，不需要进行第二次测试，此时电路中电流为0.2A。 (1)此时R0的阻值； (2)若测试者成绩达到2.31m时，Rs的工作时长为1.5s，此时Rs消耗的电能； (3)当测试者成绩为1.6m时，求Rs的电功率。 11．如图所示，电源电压U恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为标有“6V，3W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1示数为1.5A，A2示数为1A；仅闭合S1，小灯泡恰好正常发光。求： (1)小灯泡正常发光时的电流； (2)R2的阻值； (3)前后两次电路中相同时间内R1产生的热量之比。 12．如图甲是一款可调温果汁加热器、图乙是其简化电路图，R1、R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，当滑片在最右端时，加热器最大功率为1600W。[果汁比热容取3.9×103J/(kg·℃)]求： (1)加热器处于保温挡时电路中的电流； (2)加热电阻R2的阻值； (3)若加热器用最大功率对2kg果汁加热3min，果汁的温度升高30℃，求该加热器的效率。 13．创新小组想要设计制作一个“电热点火器”（如图甲所示）。现有电压为6V的电源、开关、发热电阻. （阻值为10Ω）和. （阻值为12Ω）等器材，请你和小组同学一起设计“电热点火器”，使其点火功率最大。请你解决下列问题： (1)请在图乙虚线框内画出符合要求的电路图。 (2)计算出“电热点火器”点火功率最大时电路中的电流。 14．如图所示，电源电压恒定不变，为定值电阻，，闭合开关，电流表示数为。求： (1)的电阻； (2)通电，电流对做的电功。 15．川维中学物理科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图所示。它有“加热”和“保温”两挡，其中为发热电阻，为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。已知饮水机在保温挡和加热挡工作时的电功率之比为。[已知，不考虑温度对电阻的影响]求： 额定电压 220V 加热挡额定功率 605W 额定频率 50Hz 储水罐容积 0.8L (1)储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？ (2)电阻的阻值是多少？ (3)在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热挡工作，若加热效率为84%，发现储水罐吸收（1）问中的热量需要400s，则此时实验室电路的实际电压是多少？ 16．在“电路”的学习中，乐乐同学连接了下图所示的电路。若已知电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S后，R1两端电压为10V。已知滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。 (1)求电路中的电流I； (2)求滑动变阻器R2连入电路的阻值； (3)在电路安全的情况下，10s内R1消耗的电能最大是多少。 17．如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电阻的阻值为10Ω，开关S闭合。 (1)求通过的电流。 (2)求连入电路的最小阻值。 (3)在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动滑片的过程中，求电路总功率的最大值和最小值的比值。 18．某电热水壶有加热、保温两挡，R1、R2均为阻值不变的发热电阻，其内部简化电路如图所示（R2未画出）。当开关S接触点1时为加热挡，其他参数如表。请解答： 型号 SF1257 额定电压 220V 加热挡功率 1100W 保温挡功率 220W (1)在图中虚线框内分别正确填入定值电阻R2和导线的元件符号； (2)求发热电阻R2的阻值。 19．某款具有加热和保温档电饭煲的简化电路如图所示，工作电压为220V，、为阻值一定的电热丝，。当开关，都闭合时，电饭煲处于加热挡，此时加热功率为880W。求： (1)加热挡工作时，电路中的电流； (2)加热挡工作100s，电路消耗的电能； (3)保温挡工作时的电功率。 20．如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R1的最大阻值为，定值电阻R2＝。当闭合开关S、S1、断开S2，且将滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡L正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图像。 (1)求电源电压； (2)闭合开关S、S2、断开S1，求电流表示数的最小值； (3)当闭合开关S、S1、断开S2，并调节滑动变阻器R1的阻值为15，此时R1的功率为小灯泡L功率的4倍，求此时小灯泡的功率。 21．如图是一款恒温智能热水壶，可通过手机APP远程控制。已知该热水壶的额定电压是，其简化电路图如图丙所示，均是发热电阻。求： (1)热水壶处于加热状态时，电路中的电流是多少？ (2)的阻值是多少？ (3)当家庭电路中仅热水壶工作时，如图丁所示的电能表的转盘在1分钟内转了50圈。此时热水壶的实际功率是多少？若还要继续增加一个档位，不额外增加发热电阻的情况下可以怎么做（请通过画电路图简要说明，无需计算）？ 22．如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为5Ω。只闭合开关S，电流表示数为2.4A，闭合开关S、，滑动变阻器的滑片P从连入电路中的电阻值为20Ω处移动到最右端的过程中，电流表的示数减小了0.36A。求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器接入电路阻值为20Ω时的电功率； (3)滑动变阻器的最大阻值。 23．在物理项目化学习活动中，某科技小组设计了一个可调光台灯，它在夏天还可以单独用小风扇扇风，其原理如图所示。电源电压恒为9V，小风扇的电动机上标有“9V 9W”字样，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样（忽略灯丝电阻变化）。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)当S1闭合，S2断开时，通电5min，小风扇的电动机消耗的电能； (3)当S2闭合，S1断开时，从左向右调节滑动变阻器滑片，在电路安全的情况下，滑动变阻器的阻值调节范围。 24．“智能防眼镜起雾头盔”利用温度传感器和湿度传感器控制加热挡位来改变内部眼镜罩的温度，从而防止眼镜起雾。图乙是其电路图，R1和R2是两个定值电阻。该电路通过开关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。当开关S1断开，S2接a时电路的功率为5W；开关S1闭合，S2接a时电路的功率为25W。求： (1)R2的阻值； (2)开关 S1 闭合，S2接b时电路的功率； (3)头盔内部的眼镜罩质量为100g，要让眼镜罩升高10℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间？ 【设定电阻发热全部被眼镜罩吸收，不计热损耗；眼镜罩材料的比热容为c=3125J/(kg·℃)】 25．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 26．在比较不同物质吸热情况的实验中，用额定功率为300W的电加热器加热水，如图所示。在电加热器正常工作时，获得的数据如下表。 物质 质量/kg 初温/℃ 加热时间/s 末温/℃ 水 0.3 20 120 40 已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)水吸收的热量； (2)电加热器的效率。 27．中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝，，，。 (1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D？ (2)计算使用低温挡工作时的功率是多少？ (3)计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少？ (4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为，质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。 28．如图甲所示，这是一款鸡蛋孵化器，其底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，从而向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化的电路如图乙所示，额定工作电压为220V，、均为发热元件，其中，孵化器具有加热、保温两个挡位，加热挡消耗的电功率为80W。 (1)只闭合开关S时，鸡蛋孵化器处于 （选填“保温”或“加热”）状态。 (2)求发热元件的阻值。 (3)若加热挡正常工作5min，能使孵化器内1kg的水温度升高5℃，求孵化器对水加热的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 29．在如图所示的串联电路中，电源电压为6V，保持不变，电阻，。求： (1)通过的电流大小； (2)电路通电30s产生的热量。 30．小红妈妈用手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图甲为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关，将挂烫机接入电路，S在位置“加热”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0 A；当温度升到130℃时，S切换到位置“待机”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02 A；当温度降到100℃时，S又回到位置“加热”。求： (1)温度升到130℃时的电功率； (2)求的阻值； (3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图乙，求挂烫机消耗的电能。 学科网（北京）股份有限公司 $