期末复习专项电学计算-2025-2026学年科学九年级上册浙教版

第6讲 电学计算 1. （25年滨江期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢、取水时只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。 （1）自动取水时，将水抽高灌入电热水壶中需要，电动机的机械效率为，则电动机抽水时功率至少为多少瓦_________？ （2）该款新型智能电热水壶有高、中、低三档，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中，均为电热丝，单刀双掷开关可接a或b。求： ①当开关断开，接b时，电热水壶处于__________（选填“高温”、“中温”或“低温”）档； ②当开关闭合，接a时，电热水壶在此档位下工作五分钟消耗多少电能________？ 2．（25年上城期末）目前市场上最新的取暖设备水暖毯，是一种水循环取暖的新型电热毯。加热原理是：主机把水加热，然后通过毯体的硅胶软管，内部电路图如图乙所示：S为总开关，S1为温控开关（工作时保持闭合），R为滑动变阻器（阻值0～60Ω），R0为加热电阻丝，阻值为50Ω，通电后用于加热水。 （1）出于安全考虑，让用户能及时知晓水暖毯是否超温，电路中有“超温提示装置”2大电阻R2指示灯L组成，需要实现以下功能：正常工作状态下，S2常闭，指示灯不亮；超温状态下，S2断开，指示灯亮。根据上述功能在图丙虚线框③内接入的电路元件是 　 　。 （2）用户在某档加热时，R0的发热功率为200W，请问此时电路中通过滑动变阻器R的电流是多少？ （3）请计算说明在最高挡加热功率下，该水暖毯（含水2.5kg）能否实现5分钟内从10℃上升到40℃？。 3．（25年西湖期末）如图甲是某品牌的酸奶机，其内部简化电路图如图乙所示，R1与 为电热丝，S1为手动开关，S2为温控开关。酸奶机某次工作时，先加热5分钟后保温3分钟，功率随时间变化如图丙所示(不考虑温度对电阻的影响)。 （1）当酸奶机处于加热状态时，温控开关S2处于　 　状态(选填“断开”或“闭合”)。 （2）电热丝 R1的阻值为多少? （3）8分钟内酸奶机消耗的电能是多少? 4．（2024•浙江模拟）如图甲所示的电饭锅，额定电压为220V，加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求： （1）电阻R1的阻值； （2）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在10min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率。 （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值）。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。 5．（2024秋•余姚市月考）如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能； （3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。 6．（2024•滨江区校级模拟）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的 　 　工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 　 　（选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择 　 　（选填“高”、“中”或“低”）温挡。 7．（2023秋•上城区期末）冬天寒潮来袭，小周购买了如图甲所示的取暖器。该取暖器的简易电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，可通过开关S1、S2的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，电源电压为220V，电阻R2的阻值为40Ω。 （1）当开关S1闭合、S2断开时，为低温挡，小周通过仪表测得电流值为4.4A，则R1的电阻值为多少欧。 （2）当开关S1、S2均闭合时，为高温挡，此时电路中的总电流为多少安。 8．（2023秋•义乌市期末）如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化。求： （1）通过R1的电流； （2）低温挡的功率； （3）R2的电阻值。 9．（2024•浙江模拟）如图所示，如图为某家用电水壶的简化电路图，如表为铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝，其中R2＝40Ω。求： （1）电水壶的加热功率； （2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能； （3）R1的阻值。 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W 10．（2023秋•拱墅区期末）如图甲所示的某品牌空气炸锅，主要由电动机带动的风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，通过风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟。该空气炸锅的简化电路如图乙所示，技术参数如表所示（不考虑温度对电阻的影响）。 额定电压 220V 风扇电动机功率 110W 额定加热功率 低温挡 660W 高温挡 1210W （1）该空气炸锅高温挡正常工作时，空气炸锅的电源线中的总电流为多大？ （2）电加热丝 R2 的阻值是多少（保留整数）？ 11．（2022•台州）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。 （1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 　 　，此时处于 　 　挡工作状态。 （2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？ （3）按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦，在高温挡工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？ 12．（2022•宁波）电动汽车正在走进千家万户。高速公路上有一平直路段AB，相距5km，一辆电动汽车从A地匀速运动到B地用时0.05h，这一行程中电动汽车的平均能耗为0.22kW•h/km。 （1）从A地到B地，电动汽车的速度为 　 　km/h。 （2）从A地到B地，电动汽车消耗的电能为 　 　kW•h。 （3）不同能源的单位能耗的碳排放量不同，其中电能的CO2排放系数为：1.00kg/kW•h（消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2）。求汽车从A地到B地消耗的电能相当于排放多少千克的碳元素？ （4）从A地到B地的行程中，电动汽车消耗电能的75%用于驱动车轮推动汽车前进，求汽车受到的阻力大小。 13．（2022•绍兴）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0挡为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的挡位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。 （1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，温控开关S2的状态是 　 　（选填“断开”或“闭合”）。 （2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是 　 　（选填“做功”或“热传递”）。 （3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是 　 　。 （4）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ挡工作5分钟，求发热管消耗的电能。 46 / 46 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 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6讲 电学计算 1. （25年滨江期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢、取水时只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。 （1）自动取水时，将水抽高灌入电热水壶中需要，电动机的机械效率为，则电动机抽水时功率至少为多少瓦_________？ （2）该款新型智能电热水壶有高、中、低三档，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中，均为电热丝，单刀双掷开关可接a或b。求： ①当开关断开，接b时，电热水壶处于__________（选填“高温”、“中温”或“低温”）档； ②当开关闭合，接a时，电热水壶在此档位下工作五分钟消耗多少电能________？ 【答案】（1） （2） ①. 低温 ②. 【解析】 （1）自动取水时，克服水的重力所做的功为：，已知电动机的机械效率为，消耗的电能为：，则电动机抽水时功率为：。 （2）[1]当开关断开，接b时，电路为两电阻串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小，因此电热水壶处于低温档。 [2]当开关闭合，接a时，与并联，此时电路中的总功率为：，电热水壶在此档位下工作五分钟消耗的电能为：。 2．（25年上城期末）目前市场上最新的取暖设备水暖毯，是一种水循环取暖的新型电热毯。加热原理是：主机把水加热，然后通过毯体的硅胶软管，内部电路图如图乙所示：S为总开关，S1为温控开关（工作时保持闭合），R为滑动变阻器（阻值0～60Ω），R0为加热电阻丝，阻值为50Ω，通电后用于加热水。 （1）出于安全考虑，让用户能及时知晓水暖毯是否超温，电路中有“超温提示装置”2大电阻R2指示灯L组成，需要实现以下功能：正常工作状态下，S2常闭，指示灯不亮；超温状态下，S2断开，指示灯亮。根据上述功能在图丙虚线框③内接入的电路元件是 　 　。 （2）用户在某档加热时，R0的发热功率为200W，请问此时电路中通过滑动变阻器R的电流是多少？ （3）请计算说明在最高挡加热功率下，该水暖毯（含水2.5kg）能否实现5分钟内从10℃上升到40℃？。 【答案】（1）大电阻R2； （2）用户在某档加热时，R0的发热功率为200W，请问此时电路中通过滑动变阻器R的电流是2A； （3）请计算说明在最高挡加热功率下，该水暖毯（含水2.5kg）不能否实现5分钟内从10℃上升到40℃。 3．（25年西湖期末）如图甲是某品牌的酸奶机，其内部简化电路图如图乙所示，R1与 为电热丝，S1为手动开关，S2为温控开关。酸奶机某次工作时，先加热5分钟后保温3分钟，功率随时间变化如图丙所示(不考虑温度对电阻的影响)。 （1）当酸奶机处于加热状态时，温控开关S2处于　 　状态(选填“断开”或“闭合”)。 （2）电热丝 R1的阻值为多少? （3）8分钟内酸奶机消耗的电能是多少? 【答案】（1）闭合 （2）解：由图乙可知，酸奶机保温状态时的功率：P保温=4W， 则R1的阻值：。 （3）解：由图乙可知，8min内酸奶机加热状态工作的时间t1=5min=300s，保温状态工作的时间t2=3min=180s， 则8min内酸奶机消耗的电能：W=W1+W2=P加热t1+P保温t2=22W×300s+4W×180s=7320J。 【解析】（1）由图甲可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，当S1闭合、S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点和可知酸奶机加热状态和保温状态的电路连接； （2）根据保温功率和可求出R1的阻值； （3）由图乙可知8min内酸奶机加热状态和保温状态分别工作的时间，根据W=Pt求出8min内酸奶机消耗的电能。 4．（2024•浙江模拟）如图甲所示的电饭锅，额定电压为220V，加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求： （1）电阻R1的阻值； （2）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在10min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率。 （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值）。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。 【答案】（1）电阻R1的阻值为40Ω； （2）该电饭锅的保温功率为60W； （3）该电饭锅的热效率值达到三级能效。 【解答】解：（1）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态， 当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态， 由P＝可得R1的电阻： R1＝＝＝40Ω； （2）“3000r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转3000圈， 只让电饭煲在“保温”状态下工作，转盘在10min内转了30转，则电饭锅消耗的电能为： W＝＝0.01kW•h， 电饭锅处于“保温”状态时的功率为： P保温＝＝＝0.06kW＝60W； （3）水吸收的热量为： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃﹣23℃）＝7.1148×105J； 用时700s消耗的电能为： W′＝P加热t′＝1210W×700s＝8.47×105J， 该电饭锅的热效率为： η＝×100%＝×100%＝84%，故该电饭锅的热效率值达到三级能效。 5．（2024秋•余姚市月考）如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能； （3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI＝，故灯的电阻： RL＝＝＝12Ω； （2）S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U＝6V，灯正常发光时的电流： IL＝＝0.5A 电流表示数即为干路的总电流，I＝1.1A， 根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流： I1＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A， R1在10min内消耗的电能： W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J； （3）S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P＝UI＝I2R，电功率与对应的电阻成正比，故＝， 故R1＝×R2＝×10Ω＝5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流： I′＝＝＝0.4A， R2的电功率：P2＝U2I′＝I′2R2＝（0.4A2×10Ω＝1.6W。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J； （3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W。 6．（2024•滨江区校级模拟）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的 　 　工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 　 　（选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择 　 　（选填“高”、“中”或“低”）温挡。 【答案】（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。 【解答】解：（1）电炖锅是利用电流通过导体有热量产生，所以该电炖锅是利用电流的热效应工作的。 （2）由电路图可知，当开关S1 闭合，S2 接B时，电阻R1、R2 并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡； 当开关S1断开，S2 接A时，电阻R1、R2 串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡； 当开关S1闭合，S2 接A时，R2 被短路，只有电阻R1 接入电路，电炖锅处于中温挡； （3）电阻R1、R2 串联的总电阻：R＝＝＝96.8Ω， 电阻R1的阻值：R1＝＝＝48.4Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣48.4Ω＝48.4Ω， 高温挡的功率：P＝＝+＝2000W， 电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能：W＝Pt＝2000W×7×60s＝8.4×105J； （4）家庭电路的电压是220伏，电炖锅处于中温挡时通过电路的电流：I＝＝＝5A， 根据W＝Pt可知电功率越大，加热越快，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡。 7．（2023秋•上城区期末）冬天寒潮来袭，小周购买了如图甲所示的取暖器。该取暖器的简易电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，可通过开关S1、S2的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，电源电压为220V，电阻R2的阻值为40Ω。 （1）当开关S1闭合、S2断开时，为低温挡，小周通过仪表测得电流值为4.4A，则R1的电阻值为多少欧。 （2）当开关S1、S2均闭合时，为高温挡，此时电路中的总电流为多少安。 【答案】（1）R1的电阻值为50Ω。 （2）当开关S1、S2均闭合时，为高温挡，此时电路中的总电流为9.9A。 【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，且I1＝4.4A， 则R1的电阻值：R1＝＝＝50Ω； （2）当开关S1、S2均闭合时，两个电阻并联， 因并联电路中各支路互不影响，则通过R1的电流不变，仍然为4.4A， 并联电路中各支路两端的电压相等，则通过R2的电流：I2＝＝＝5.5A， 根据并联的电流特点可知，此时电路中的总电流：I＝I1+I2＝4.4A+5.5A＝9.9A。 8．（2023秋•义乌市期末）如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化。求： （1）通过R1的电流； （2）低温挡的功率； （3）R2的电阻值。 【答案】（1）通过R1的电流为1.5A； （2）低温挡的功率为9W； （3）R2的电阻值为12Ω。 【解答】解：（1）电源电压恒为6V，R1＝4Ω，则通过R1的电流为： I1＝＝＝1.5A； （2）只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，则低温挡的功率为： P低＝＝＝9W； （3）高温挡和低温挡的功率比为4：3，则高温挡功率为： P高＝P低＝×9W＝12W， S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，因R1前后电压不变，电阻不变，所以功率不变，故R2的功率为： P2＝P高﹣P低＝12W﹣9W＝3W，则R2的电阻值为： R2＝＝＝12Ω。 9．（2024•浙江模拟）如图所示，如图为某家用电水壶的简化电路图，如表为铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝，其中R2＝40Ω。求： （1）电水壶的加热功率； （2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能； （3）R1的阻值。 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W 【答案】（1）电水壶的加热功率为1210W； （2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能为1.2×104J； （3）R1的阻值为1170Ω。 【解答】解：（1）由图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电水壶处于保温状态； 当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，电路中总电阻最小，总功率最大，电水壶处于加热状态； 电水壶加热状态的功率：P加热＝＝＝1210W； （2）由P＝可知，电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能：W＝P保温t＝40W×5×60s＝1.2×104J； （3）由P＝可知，R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝1210Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R﹣R2＝1210Ω﹣40Ω＝1170Ω。 10．（2023秋•拱墅区期末）如图甲所示的某品牌空气炸锅，主要由电动机带动的风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，通过风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟。该空气炸锅的简化电路如图乙所示，技术参数如表所示（不考虑温度对电阻的影响）。 额定电压 220V 风扇电动机功率 110W 额定加热功率 低温挡 660W 高温挡 1210W （1）该空气炸锅高温挡正常工作时，空气炸锅的电源线中的总电流为多大？ （2）电加热丝 R2 的阻值是多少（保留整数）？ 【答案】（1）该空气炸锅高温挡正常工作时，电路中的总电流为6A； （2）电加热丝R2的阻值是33Ω。 【解答】解：（1）由表中数据可知，低温功率P2＝1210W，电压U＝220V，由P＝UI可知通过R1的电流I＝＝＝5.5A； 空气炸锅高温挡正常工作时，通过电动机的电流：IM＝＝＝0.5A， 电路中的总电流：I高＝I+IM＝5.5A+0.5A＝6A； （2）由电路图可知，当S断开时，电路为R1、R2的串联电路，当S闭合时，此时R2被短路，电路为只有R1的简单电路。由P＝可知，当S断开时，电路处于低温挡；当S闭合时，电路处于高温挡。 高温挡的功率P2＝1210W，电阻R1的大小为，R1＝＝＝40Ω； 低温挡工作时R1与R2串联，则串联的总电阻为，R总＝＝≈73Ω， 由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值大小为R2＝R总﹣R1＝73Ω﹣40Ω＝33Ω。 11．（2022•台州）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。 （1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 　 　，此时处于 　 　挡工作状态。 （2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？ （3）按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦，在高温挡工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？ 【答案】（1）串联；低温；（2）R3的阻值应为4.8Ω；（3）暖风机所消耗的电能为1.2×105J。 【解答】解： （1）甲方案中，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总功率P甲1＝； 开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，电路的总功率P甲2＝， 因P甲1＝＞P甲2＝， 所以，开关S、S1均闭合时，电热器处于高温挡；开关S闭合、S1断开时，电热器处于低温挡； （2）R3的阻值应为：R3＝＝＝4.8Ω； （3）暖风机所消耗的电能：W＝Pt＝200W×600s＝1.2×105J。 12．（2022•宁波）电动汽车正在走进千家万户。高速公路上有一平直路段AB，相距5km，一辆电动汽车从A地匀速运动到B地用时0.05h，这一行程中电动汽车的平均能耗为0.22kW•h/km。 （1）从A地到B地，电动汽车的速度为 　 　km/h。 （2）从A地到B地，电动汽车消耗的电能为 　 　kW•h。 （3）不同能源的单位能耗的碳排放量不同，其中电能的CO2排放系数为：1.00kg/kW•h（消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2）。求汽车从A地到B地消耗的电能相当于排放多少千克的碳元素？ （4）从A地到B地的行程中，电动汽车消耗电能的75%用于驱动车轮推动汽车前进，求汽车受到的阻力大小。 【答案】（1）100。（2）1.1。 （3）汽车从A地到B地消耗的电能相当于排放0.3kg的碳元素。 （4）汽车受到的阻力大小为594N。 【解答】解：（1）从A地到B地，电动汽车的速度v＝＝＝100km/h。 （2）从A地到B地，电动汽车消耗的电能W＝0.22kW•h/km×5km＝1.1kW•h＝3.96×106J。 （3）汽车从A地到B地消耗的电能相当于排放的CO2的质量m＝1.00kg/kW•h×1.1kW•h＝1.1kg。 相当于排放多少千克的碳元素mC＝1.1kg×＝0.3kg。 （4）从A地到B地的行程中，电动汽车消耗电能的75%用于驱动车轮推动汽车前进， 牵引力做的功W牵＝W×75%＝3.96×106J×75%＝2.97×106J， 牵引力的大小F＝＝＝594N， 电动汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，故汽车受到的阻力大小f＝F＝594N。 13．（2022•绍兴）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0挡为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的挡位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。 （1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，温控开关S2的状态是 　 　（选填“断开”或“闭合”）。 （2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是 　 　（选填“做功”或“热传递”）。 （3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是 　 　。 （4）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ挡工作5分钟，求发热管消耗的电能。 【答案】（1）闭合；（2）热传递；（3）b、c；（4）电火锅在Ⅲ挡工作5分钟，发热管消耗的电能为1.5×105J。 【解答】解：（1）因为当锅体温度达到设定值时温控开关自动断开，当锅体温度低于一定值时温控开关自动闭合，所以S1从0挡转到Ⅰ挡刚开始工作，温度较低，温控开关S2的状态是闭合的； （2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是热传递； （3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大。由P＝可知，在Ⅳ挡时连入电路的电阻最小，则应将b、c连入电路； （4）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，则Ⅳ挡加热时的电阻为：RⅣ＝＝＝48.4Ω， 所以Ⅲ挡工作时的电阻为：RⅢ＝2RⅣ＝2×48.4Ω＝96.8Ω， 所以电火锅在Ⅲ挡工作5分钟消耗的电能为：W＝UIⅢt＝t＝×5×60s＝1.5×105J。 46 / 46 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 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 $