专题06 焦耳定律（实验与计算）（期末压轴题训练）九年级物理上学期新教材苏科版

专题06焦耳定律（实验与计算）重难点分析 题型01 探究焦耳定律（三种方法） 1．（24-25九年级上·江苏南京·期末）为了“探究影响电流热效应的因素”，小明分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R1和R2（），电源电压相同且保持不变，请回答下列问题： (1)实验中通过比较 （温度计示数的变化/加热的时间）来比较电阻丝产生热量的名少。 (2)图甲所示电路，可以控制 和 不变，从而探究电流通过导体产生的热量与 的关系； (3)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计A和温度计C的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与 大小的关系。 (4)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计 的示数变化最大。 【答案】(1)温度计示数的变化 (2) 电流 通电时间 电阻 (3)电流 (4)D 【详解】 （1）电阻丝产生的热量不易直接观察，实验时，加热等质量、初温相同的煤油，没有吸热温度升高，由温度示数的变化确定产生的热量，温度计示数变化越大，说明液电阻丝产生的热量越多。 （2）[1][2][3]如图甲，两个电阻串联，由于串联电路电流处处相等，实验时，可以控制电流和通电时间不变，两个电阻的阻值不同，产生的热量不同，从而探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。 （3）甲图中两个电阻串联，电路的总电阻较大，通过两个电阻的电流较小；乙图中两个电阻并联，甲、乙两图电源电压相同，由可知，乙图中通过R1的电流，大于甲图中通过R1的电流；在甲、乙两个电路通电时间和R1的电阻值相同的条件下，电阻产生的热量不同，比较温度计A和温度计C的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 （4）乙图中，两电阻丝并联，两电阻丝的电压等于电源电压U，，由可知，通过的电流小于通过的电流，即，由可知，电阻产生的热量多，即；甲图中，两电阻串联，电路的电流小于乙电路中通过的电流，即；由可知，，；综上所述，乙图中产生的热量最多，温度计D的示数变化最大。 2．（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图甲、乙是小张探究“电流产生的热量与什么因素有关”的实验，A、B两烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，a、b是两支相同的温度计。 (1)实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少； (2)根据图甲实验，可得结论是 ； (3)图乙中的作用是 ；通电一段时间、两电热丝产生的热量之比为 ； (4)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热（如图丙）”，这一现象可用图中 （选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； (5)小张同学发现甲装置通过调整也能探究不同液体的吸热能力。除了在烧瓶中装入质量相同的不同种液体外，还要必须控制 相等。闭合开关，通电一段时间后，发现A瓶中温度计示数升高更多，则 （填“A”或“B”）瓶中液体的吸热能力强。 【答案】(1)温度计上升的示数 (2)电流和时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多 (3) 使得通过的电流和通过的电流不同 (4)甲 (5) A、B两烧瓶中电阻丝的阻值 B 【详解】 （1）电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，而煤油吸收热量后温度会升高，我们可以通过观察温度计上升的示数来比较电流产生热量的多少，这种方法是转换法。 （2）图甲实验中，、串联，电流和时间相同，阻值较大，b温度计上升的示数较多，可得：电流和时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多。 （3）[1][2]图乙中，、、三个电阻相同，、并联后与串联，根据串并联电流规律可知，通过的电流是通过的电流的2倍，根据可知，相同时间内，产生的热量是产生的热量的4倍，所以通电一段时间、两电热丝产生的热量之比为，的作用是分流，使得通过的电流和通过的电流不同，便于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （4）电炉丝与它相连的导线串联，电流相同，之所以“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热（如图丙）”，是因为电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以这一现象可用图中甲的实验结论来解释。 （5）[1]探究不同液体的吸热能力时，应用相同的热源加热不同的液体，所以除了在烧瓶中装入质量相同的不同种液体外，还要必须控制A、B两烧瓶中电阻丝的阻值相等。 [2]闭合开关，通电一段时间后，A、B两烧瓶中质量相同的两种液体吸收相同热量，A瓶中温度计示数升高更多，根据，B瓶中液体的吸热能力强，比热容大。 3．（24-25九年级上·江苏泰兴·期末）为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图所示甲、乙两组实验装置。 (1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实验中采用的探究方法与此相同的是 （填字母）； A．探究真空不能传声 B．探究电流与电压、电阻的关系 C． 探究光的传播时，引入“光线” D．探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小 (2)利用图 （选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系； (3)生活中电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红而导线却几乎不发热。其中图 （选填“甲”或“乙”）装置能够解释这一现象； (4)图乙装置通电一段时间， （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多，是另一瓶内电阻丝产生热量的 倍； (5)图乙装置中，为了使实验现象更明显，可以将的阻值换成 （选填“”或“”）。 【答案】(1) 液面高度差 D (2)乙 (3)甲 (4) 左瓶 4 (5) 【详解】 （1）[1]电流通过电阻丝产生热量，容器中空气体积变大，推动U形管中液面产生高度差。电流产生的热量越多，U形管中液面高度差越大。所以实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这运用的是转换法。 [2]A．探究真空不能传声，用的是科学推理法。故A不符合题意； B．探究电流与电压、电阻的关系，主要应用的是控制变量法。故B不符合题意； C．研究光的传播时引入光线，是模型法。故C不符合题意； D．用木块移动的距离间接反映动能的大小，是转换法。故D符合题意。 故选D。 （2）根据控制变量法，探究电热与电流大小关系，要使容器中电阻丝中电流大小不等。乙中通过容器外电阻丝分流作用，使两个容器中电阻丝通过的电流大小不等，且两个容器中电阻丝电阻大小相等。故乙合适。 （3）电炉丝与导线串联，电流大小相等，由于二者电阻不等，导致电热不等。故甲能解释这一现象。 （4）[1][2]右瓶内外电阻丝电阻相同，故通过它们的电流相同，根据串并联电流规律可知，左瓶内电阻丝中电流是右瓶中电阻丝中电流的2倍。因两瓶中电阻丝电阻相同，通电时间相同，左瓶中电流大，根据可知，左瓶中的电阻丝产生的热量多，且是另一瓶内电阻丝产生热量的4倍。 （5）两个容器中电流差别越大，现象越明显。根据并联部分中支路电流与电阻成反比可知，容器外的电阻越小，分流越大，则容器中电热丝中电流越小。故应选用的电阻来分流。 4．（24-25九年级上·江苏盐城·期末）在“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验中，现有实验器材：电源（3节干电池）、电热丝（5Ω、10Ω各1根）、红外电子测温枪（2支）、秒表（1个）、开关（1个）、导线若干。 序号 通电时间 t/min 0 1 2 3 4 1 温度 t1/℃ 15.3 19.6 23.1 25.2 26.7 2 温度 t2/℃ 15.3 23.8 29.8 32.5 35.0 (1)探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图1所示： ①实验通过 实现控制通过电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同； 通过红外电子测温枪测量并计算得出电热丝温度的变化量来反映 的多少。 ②实验数据记录如上表，分析得出结论： 。 (2)探究电流产生的热量与电流的关系：以R1为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是： 。（写出一种方法即可） (3)小荔了解到汽车智能后视镜具有防雾、除露、化霜功能，能保障行车安全，车主可以通过旋钮开关实现不同功能切换。如图2所示是模拟加热的原理图，四个加热电阻的阻值均为5Ω。若开关旋至“2”挡，电路中干路电流为2A，则电源电压为 V；选择合适挡位，整个电路1min最多能产生 J的热量。 (4)小荔用如图3所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h-I关系的是 。 【答案】 (1) 电阻串联 电阻产生的热量 电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多 (2)改变电源的电压 (3) 10 2400 (4) 绝缘体 A 【详解】 （1）[1]由图1可知，两电阻串联，故闭合开关后，通过R1、R2的电流与通电时间均相等，故实验通过电阻串联实现控制通过电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同。 [2]电阻产生的热量无法直接观察获得，可以通过红外电子测温枪测量电热丝温度的变化最来反映，这里利用了转换法。 [3]由表格数据可知，电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多。 （2）探究电流产生的热量与电流的关系，需控制电阻不变，改变通过电阻的电流，以R1为研究对象，可以通过改变电源的电压，改变其电流大小。 （3）[1]开关旋至“2”挡，只有一个电阻接入电流，电路中的电阻为5Ω，此时电路中电流为2A，则电源电压为U=IR=2A×5Ω=10V。 [2]当开关旋至“1”时，两个电阻并联，电阻最小，此时并联的总电阻为 根据可知，此时电功率最大，整个电路1min产生的热量最多，为 （4）[1]烧瓶中装入的煤油是不容易导电，是绝缘体。 [2]用如图3所示的装置，进一 步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，根据焦耳定律可知，Q=I2Rt， Rt常数，且Rt>0，故由数学知识可知，Q是关于I的抛物线，且开向上，故图4中能正确反映h- I关系的是A。 题型02 串联电热器 5．（24-25九年级上·江苏南通·期末）小亮家的电饭锅有加热、保温两个挡位可以调节，电饭锅内部简化电路如图所示，为电热丝，其中，当电饭锅正常工作时，求： (1)保温模式下通电1min电流通过产生的热量。 (2)加热模式下通电1min产生的热量。 【答案】(1)132J (2) 【详解】（1）由电路图可知，当开关S接“1”时，电阻R0和R1串联，电路的总电阻最大。根据公式可知，此时电路的总功率最小，电饭锅处于保温模式。 保温模式下电路的总电阻为 电路中的电流为 通电1min，电流通过R0产生的热量为 （2）由电路图可知，当开关S接“2”时，只有电阻R0接入电路，电路的总电阻最小。根据公式可知，此时电路的总功率最大，电饭锅处于加热模式。通电1min，电饭锅产生的热量为 6．（24-25九年级上·江苏镇江·期末）如图所示，图乙为某电饭锅电路原理图、表格中为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求： 额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：100W (1)电饭锅在处于加热挡时的电流； (2)电饭锅处于保温挡时，持续工作20min，产生的热量是多少J； (3)R2的阻值。 【答案】 (1)4A (2)1.2×105J (3)429Ω 【详解】 （1）根据P=UI，可得电饭锅在加热挡时的电流 （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作 则产生的热量 （3）当S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于加热挡，根据，可得 当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电饭锅处于保温挡，根据，此时电路的总电阻 根据串联电路电阻的规律，可得 7．（24-25九年级上·江苏苏州·期末）如图甲所示是一款多功能双层煮蛋器，其工作原理图如图乙所示。煮蛋器的额定电压为220V，R1、R2均为电阻丝（阻值不变），智能开关S1可自动切换加热挡、保温挡。图丙为该煮蛋器在正常工作17.5min时间内功率的变化情况。请解答： (1)若煮蛋器正常工作17.5min，加热状态消耗的电能？ (2)正常加热状态下，此时电路中的电流为多大？ (3)保温状态，R2两端电压为多大？ 【答案】(1)3.3×105J (2)5A (3)212V 【详解】 （1）根据图丙可知，加热状态持续 5 min、功率为 1100 W。则消耗的电能 （2）在正常加热状态下，电压U= 220 V，功率，则电路中电流为 （3）由图丙可知，保温状态功率，又由图乙，当开关S，S1闭合时，电路中只有R1工作，当开关S闭合，S1断开时，电阻R1与R2串联，根据串联电路电阻规律只串联时总电阻为，在由，可知，在电压一定时，电阻越大，功率越小，即只有R1工作时是加热挡，两电阻串联时是保温挡；电阻R1的电阻为 保温时总电阻为 故 此时电路中电流 由欧姆定律可得 题型03 并联电热器 8．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝.（假设它们的阻值不变）求:（计算结果若不能整除，保留一位小数） (1)当S和S，闭合时，饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大? (2)在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少? (3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？ 【答案】(1)加热状态；4A (2)57.6 (3)727.3W 【详解】（1）当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由知道，此时电热饮水机功率最大，处于加热状态；由P=UI知道，此时电路的总电流 （2）饮水机保温时电路为R2的接入电路工作，即R2的功率等于保温功率，为40W，饮水机加热时两电阻并联，电阻R1的功率 R1的阻值 （3）R1和R2并联的总电阻 当电路两端电压为200 V时，饮水机在加热状态的实际功率 9．（24-25九年级上·江苏常州·期末）图甲、乙为一款家用电饭锅及其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，开关S、S1均为自动控制开关，可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。该电饭锅开始焖烧米饭时，开关S和S1同时闭合，电饭锅处于高功率加热状态，经过一段时间后，开关S1自动断开，电饭锅处于低功率保温状态，再经过一段时间后，米饭完全成熟，开关S自动断开。图丙为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中，功率随时间变化的图像。已知该电饭锅保温挡的功率P2是110W，电阻R1的阻值是88Ω，家庭电路的电压U是220V。当该电饭锅正常工作时，求： (1)保温时的电流I2； (2)加热时电阻R1的功率P1； (3)在不考虑热损失的条件下，当用电高峰的实际电压为200V时，求出该电饭锅从开始工作到开关S1自动断开所用的时间。 【答案】(1) (2)550W (3) 【详解】 （1）保温时的电流 （2）依题意可知，加热状态时，开关S和S1同时闭合，此时R1和R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，则加热时电阻R1的功率 （3）保温状态时，单独工作，所以加热状态时的总功率 由图丙可知，正常加热食物时的工作时间为0.4h，需要消耗的电能为 正常加热时电路的总电阻 当实际电压为200V时加热的总功率 不考虑热损失，则该电饭锅从开始工作到开关S1自动断开所用的时间 10．（24-25九年级上·江苏泰州·期末）如图甲是用某款3D打印机进行打印时的情景。该打印机分为高温和低温两挡。打印机通电后，打印机内电阻丝发热使材料熔化，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，已知R2=12Ω，低温挡功率为3W。忽略电阻丝阻值随温度的变化。则： (1)打印机通电后，利用电流的 效应使材料熔化，闭合开关 时，打印机处于低温挡。 (2)高温挡工作时，通过R2的电流为多大？ (3)低温挡工作1min，电阻丝R1产生的热量是多少？ (4)高温挡工作时，电路的总功率为多大？ 【答案】(1) 热 S1 (2)0.5A (3)180J (4)6W 【详解】（1）[1]打印机通电后，打印机内电阻丝发热，将电能转化为内能，所以利用了电流的热效应使材料熔化。 [2]由图乙可知，当开关、都闭合时，、并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，打印机处于高温挡；当开关闭合、断开时，只有工作，电路的总电阻最大，总功率最小，打印机处于低温挡。 （2）当S1、S2均闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，则高温挡工作时通过的电流为 （3）当闭合、断开时为低温挡，此时只有接入电路，低温挡工作，电阻丝产生的热量 （4）高温挡时、并联，则高温挡工作时的电功率为 则高温挡工作时的电功率为 高温挡工作时，电路的总功率为 11.（24-25九年级上·江苏徐州·期末）如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1=55Ω，R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求： （1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流； （2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量； （3）挂烫机速热过程中的总电功率。 【解析】（1）由电路图可知，开关S接2、3时处于慢热挡，只有电热丝R1接入电路中，则电路中的电流为I=U/R1=220V /55Ω=4A （2）慢热工作时间为 t=1min=60s 电热丝产生的热量为 Q=I²R1t=(4A)² ×55Ω×60s=5.28×104J （3）开关S接3、4时处于速热挡，两电电热丝并联，R1、R2的电功率分别为 挂烫机速热过程中的总电功率为 P=P1+P2=880W+440W=1320W 题型04 多挡位电热器 12．（24-25九年级上·江苏连云港·期末）周末小杰妈妈在超市买了一个电煮锅如图甲，图乙为该电煮锅简化电路图。其中开关为单刀双掷开关，和都是用于加热的定值电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率（W） 参数 220 550 1100 2200 (1)电煮锅处于中温挡正常工作时，求：电路中的电流大小； (2)电煮锅处于中温挡正常工作5min，求：整个电路消耗的电能； (3)电煮锅处于低温挡正常工作10min，求：产生的热量。 【答案】(1)5A (2) (3) 【详解】（1）由得，电煮锅处于中温挡，电路中的电流为 （2）电煮锅处于中温挡正常工作5min，时间为 整个电路消耗的电能为 （3）当闭合，接B时，电路为两电阻并联，此时电路中电阻最小，由可知，电路处于高温挡； 当闭合，接A时，只有工作，此时电路中电阻处于中间大小，由可知，电煮锅处于中温挡，由得，R1的阻值为     当断开，置于A端时，与串联，此时电路中的电阻最大，由可知，电煮锅处于低温挡，已知低温挡功率为550W，由可得，电路中的电流为     已知工作时间为 则产生的热量为 13．（24-25九年级上·江苏淮阴·期末）“围炉煮茶”火遍全网，是现下最流行的休闲方式之一。图甲为某品牌家用电茶炉，其内部简化电路如图乙所示，、是电热丝，该电茶炉可以实现“保温”“小火”和“大火”三个挡位的切换。已知“保温”挡功率为242W，“小火”挡功率为484W。 (1)的阻值为多大？ (2)该电茶炉在“大火”挡工作产生的热量是多少？ (3)某次煮茶时“大火”挡烧开同样一壶水的时间和正常工作用时之比为，则实际电压为多少？ 【答案】(1) (2) (3)200V 【详解】（1）由电路图可知，该电茶炉有不同的工作状态，对应不同的功率。根据电功率公式 可知，在电源电压U不变的情况下，电路的总电阻R越小，电功率P越大。“保温”挡功率最小，电路总电阻最大，此时电阻、串联。 “小火”挡功率居中，其电阻介于最大和最小之间。分析电路图可知，当只有电阻接入电路时，电路的功率大于保温功率，此状态对应“小火”挡。 已知额定电压 “小火”挡的功率 根据电功率公式，可得的阻值为 （2）“保温”挡时，、串联，其总电阻为 因为，所以的阻值为 “大火”挡是功率最大的挡位，此时电路的总电阻最小，、应为并联连接。并联时的总电阻为 “大火”挡的额定功率为 “大火”挡工作时间 因为是纯电阻电路，所以产生的热量Q等于消耗的电能W，即 （3）烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，不计热量损失，则电茶炉产生的热量Q也相同。设正常工作时的电压为额定电压，时间为；实际工作时的电压为，时间为，由题意， “大火”挡的电阻是恒定不变的。根据焦耳定律和欧姆定律公式推导 ，可得 因此， 整理得 所以， 已知额定电压 ，则实际电压为 14．（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）图甲是一种家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，闭合为“低温”挡，S是自我保护开关，当电暖器跌倒时，S会自动断开，保证安全。求： ××牌电暖器 额定电压 额定功率 低温挡 中温挡 高温挡 频率 (1)“低温”挡正常工作时的电阻； (2)“高温”挡正常工作时的电流； (3)“高温”挡正常工作产生的热量。 【答案】(1)88Ω (2) (3) 【详解】（1）由表格数据知道，电暖器低温挡正常工作时的电功率P低=550W，根据题意知道，闭合S、为“低温”挡，由图乙知道，此时只有R1工作，由知道，“低温”挡正常工作时的电阻 （2）由图乙知道，当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点知道，此时电路中的总电阻最小，由知道，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡；当S、S2闭合，S1断开时，只有R2工作，此时电暖器处于中温挡，由表格数据知道，中温挡的电功率P中=1100W，由于电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，所以电暖器高温挡的电功率 由P=UI知道 （3）“高温”挡正常工作产生的热量 15.（24-25九年级上·江苏大丰·期末）如图，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，该电热水壶有高温、中温、低温三挡，分别对应甲、乙、丙、丁四种连接方式中的一种。 （1）高温挡对应的是图_________的连接方式； （2）若该热水壶标注的中温挡功率为500W，试据此求出R1的阻值_________； （3）若仅将该电热水壶接入家庭电路，用高温挡烧水时，电能表指示灯6分钟内闪烁了128次，如图戊，试通过计算说明该水壶高温挡的功率有没有“虚标”_________? 【答案】 ①. 丁图 ②. 96.8 ③. 该水壶高温挡的功率有“虚标” 【详解】解：（1）[1]当甲图中，电路处于断路状态；乙图中，两电阻串联，电路中电阻最大，电功率最小，为低温挡；丙图中，只有R1工作，电路中电阻较大，电路电功率较小，为中温挡；丁图中，两电阻并联，电路电阻最小，电功率最大，为高温挡。 （2）当R1独自工作时，电路为中温挡，R1的电阻为 （3）中温挡时，R1独自工作时；高温挡时，R1、R2并联，则R1、R2电压相等，R1、R2阻值相同，则R1、R2的电功率相同，水壶高温挡的额定功率为 1600imp/（kW•h），是指每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁了1600次，指示灯闪烁128次，电热水壶消耗的电能 电热水壶的实际功率 说明该水壶高温挡的功率有“虚标”。 答：（1）丁图连接方式电热水壶处于高温挡， （2）R1的阻值是96.8Ω； （3）该水壶高温挡的功率有“虚标” 16．（24-25九年级上·江苏宜兴·期末）一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图。、、均为加热电阻（阻值保持不变），已知的阻值为，电火锅的部分参数如表所示。求： 额定电压 低温挡功率 中温挡功率 高温挡功率 (1)的阻值是多少？ (2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ (3)某次使用时，断开家中其它所有用电器，让电火锅在“高温挡”加热，发现家中如图丙所示计量正常的电能表的指示灯在内闪烁了50次，则电火锅的“高温挡”实际功率是多少？则此时家庭电路中的实际电压为多少？ 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）根据电功率公式可知，在电压U一定时，电功率P与电阻R成反比。因此，高温挡对应电路的总电阻最小，中温挡对应电路的总电阻居中，低温挡对应电路的总电阻最大。分析电路可知，当开关S接“高”时，电路中只有电阻R3工作，此时总电阻最小，功率最高。当开关S接“中”时，电阻R2和R3串联，此时总电阻居中，功率中等。当开关S接“低”时，电阻R1、R3串联，此时总电阻最大，功率最低。根据题意，电火锅高温挡功率1210W，额定电压220V。高温挡的总电阻为 所以R3=R高=40Ω 中温挡功率P中=440W 中温挡的总电阻为 中温挡电路为R2和R3串联，所以R中=R2+R3 则 （2）低温挡时，电阻R1、R3串联；低温挡的总电阻 低温挡工作时的功率 （3）电能表参数“3000imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3000次。指示灯在1min内闪烁了50次，消耗的电能 电火锅的实际功率 高温挡的电阻为40Ω，这个阻值不随电压变化，可得此时家庭电路的实际电压 题型05 电热器电路设计 17．（24-25九年级上·江苏宝应·期末）某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω。 （1）开关S置于 　 　 （选填“1”或“2”）挡时是高温烧煮挡，它的功率是多大？ （2）保温焖饭时电路中电流是多少？10min产生的热量是多少？ （3）若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，而高温挡功率不变，请通过计算具体说明改进措施。 （4）如果高温挡的实际功率891W，此时实际电压是多少？ 【答案】（1）2；1100W； （2）1.32×104J；（3）把R2换成阻值为1956Ω的电阻；（4）198V。 【详解】 （1）由电路图可知，开关S置于2挡时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最小， 由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电饭锅处于高温烧煮挡，其功率：P高＝＝＝1100W； （2）保温焖饭时，两电阻串联， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流：I＝＝＝＝0.1A， 10min电路产生的热量：Q＝W＝UIt＝220V×0.1A×10×60s＝1.32×104J； （3）原来保温焖饭挡的功率：P保＝UI＝220V×0.1A＝22W， 保温焖饭挡的功率提升10%后的功率：P保′＝P保（1+10%）＝22W×110%＝24.2W， 由P＝UI＝可得，此时电路的总电阻：R＝＝＝2000Ω， 为了保证高温挡的功率不变，所以R1的阻值不变，应该改变R2的阻值， 则此时R2的阻值：R2′＝R﹣R1＝2000Ω﹣44Ω＝1956Ω，即把R2换成阻值为1956Ω的电阻； （4）由P＝UI＝可得，实际电压：U实＝＝＝198V。 18．（24-25九年级上·江苏临沂·期末）图甲是一款电养生壶，图乙是其内部简化电路，定值电阻R1、R2中只有R1为加热管。该壶的额定电压为220V，加热时的额定功率为1100W。正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为25：1。 （1）定值电阻R2的阻值为 　 　 Ω。 （2）若家庭电路中仅有该壶工作，使质量为1kg、初温为10℃的水升高60℃共用时6min，如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次，则此过程中该壶的实际功率为 　 　 W，加热效率为 　 　 %。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）若要使该壶在保温时的功率提升21%，则应将电阻R2的阻值调为 　 　 Ω。 【答案】（1）176；（2）1000；70；（3）156。 【详解】 （1）当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作， 根据串联的电路的特点和P＝可知，电阻不变，电功率与电压的平方成正比，已知正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为25：1，则加热和保温时R1的电压之比为5：1， 所以串联时加热管R1的电压为220V×＝44V，此时R1、R2的电压之比为44V：（220V﹣44V）＝1：4； 由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝44Ω， 根据电压之比等于电阻之比，故R1：R2＝1：4，即R2＝4R1＝4×44Ω＝176Ω； （2）电能表上的1200imp/kW•h表示电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次， 电能表的指示灯闪烁120次，电中药壶消耗的电能：； 电中药壶的实际功率：； 水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×60℃＝2.52×105J， 电中药壶的热效率：。 （3）若要使该壶在保温时的功率提升21%，变为原来的1.21倍，根据P＝可知，此时R1的电压变为1.1倍，即U1′＝1.1×44V＝48.4V； 此时R2的电压U2′＝U﹣U1′＝220V﹣48.4V＝171.6V； 根据串联分压规律知，电压之比等于电阻之比，则48.4V：171.6V＝44Ω：R2′； 解得：R2′＝156Ω。 19．（24-25九年级上·江苏张家港·期末）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。电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，高温挡和低温挡的功率之比为5：4，R1＝110Ω。求： （1）低温挡时的工作电流； （2）电热丝R2的阻值； （3）若只要求将高温挡的功率提升20%，请通过计算说明改进措施。 【答案】（1）2A； （2）440Ω； （3）将R2用一个220Ω的定值电阻替换。 【详解】 （1）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，R1、R2并联，根据并联电路特点可知，此时电路的总电阻最小，由P＝可知，电路的总功率最大，电饭锅处于高温挡； 当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于低温挡； 则低温挡工作时电路中的电流：I低＝＝＝2A； （2）电饭锅低温挡的功率P低＝UI低＝220V×2A＝440W， 根据题意可知，电饭锅高温挡功率P高＝P低＝×440W＝550W， 则电饭锅高温挡工作时R2的电功率：P2＝P高﹣P低＝550W﹣440W＝110W， 由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝440Ω； （3）根据题意可知，只要求提高高温挡功率而不改变低温挡功率，则不能改变R1的阻值；只需要改变R2的阻值， 改进后，电饭锅电饭锅高温挡：P＝（1+20%）P高＝120%×550W＝660W， 则改进后R2的电功率P′2＝P﹣P低＝660W﹣440W＝220W， 由P＝可知，改进后R2的阻值：R′2＝＝＝220Ω。 题型06 非纯电阻（电动机类）电功电热计算 20．（24-25九年级上·江苏常熟·期末）图甲是小明家某品牌豆浆机的主要结构示意图，图乙是该豆浆机的铭牌，其工作时的等效电路如图丙所示。请解答下列问题： (1)豆浆机正常工作时电热丝的电阻是多少？ (2)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“3600imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯在3min内闪烁了90次。（不考虑温度对电阻的影响）问： ①该豆浆机3min内实际消耗的电能是多少？ ②小明家里电路的实际电压为多少？ 【答案】(1) (2)200V 【详解】 （1）豆浆机正常工作时电热丝的电阻是 （2）①电能表参数“3600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3600次。指示灯在3min内闪烁了90次，则豆浆机实际消耗的电能为 ②电热丝的实际功率为 小明家里电路的实际电压为 21．（24-25九年级上·江苏昆山·期末）如图所示是小梦家的全自动豆浆机的电路图，其中电动机是用来将原料进行粉碎打浆的，R是加热电阻。豆浆机正常工作时，先对原料加热，之后电动机和加热电阻交替工作，一次豆浆制作过程中的P-t图像如图乙所示。请你解答下列问题： (1)豆浆机正常加热时，加热电阻的阻值是多少？ (2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？ (3)在某次做豆浆时，小梦将家里的其他用电器都关闭，只让豆浆机工作，做一次豆浆，如图丙所示的电能表的转盘转过多少转？ 【答案】(1)48.4Ω (2)6.24×10⁵J (3)520r 【详解】（1）由图乙可知，豆浆机正常加热时，只有加热电阻R工作，其功率为P热为1000W，豆浆机工作在家庭电路中，额定电压U为220V，根据电功率公式可得，加热电阻的阻值 （2）由图乙可知，制作一次豆浆，加热功率P热为1000W，加热总时间t热=4min+(8-5)min+(12-9)min=10min=600s 电机功率P电机为200W，电机工作总时间t电机=(5-4)min+(9-8)min=2min=120s 制作一次豆浆消耗的总电能W总等于加热消耗的电能与电机工作消耗的电能之和，根据电功公式可得，加热消耗的电能W热=P热×t热=1000W×600s=6×10⁵J 电机工作消耗的电能W电机=P电机×t电机=200W×120s=2.4×10⁴J 总共消耗的电能W总=W热+W电机=6×10⁵J+2.4×10⁴J=6.24×10⁵J （3）由第（2）问可知，制作一次豆浆消耗的总电能W总为6.24×10⁵J，首先将总电能的单位换算为千瓦时（kW·h），则有 由图丙可知，电能表的参数为 3000r/(kW·h)，表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转动3000r，设电能表转盘转动的转数为n，则 23．某型号的电加热器有高、低两挡，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1＝44Ω。在不拆解内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合S，电流表的示数为1A；再闭合S1，电流表的示数变为5A。则低温挡工作1min产生的热量为 　 　J，R2的阻值为 　 　Ω；小华又增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路改装，改装后的电路如图乙，要使改装后的电加热器处于高温挡，开关S1和S2的状态应分别是　 　；改装后高温挡的功率提升 　 　%。 【答案】13200；176；开关S1闭合且S2接b；25。 【详解】 （1）若R1单独接入电路中，则电路中的电流：I1＝＝＝5A， 因先闭合开关S时电流表的示数为1A（低温挡），再闭合S1时电流表的示数变为5A（高温挡）， 所以，高温挡时电路为R1的简单电路， 低温挡时，电路中的电流较小（为1A），由欧姆定律可知此时电路的总电阻较大，则此时电路是R1与R2串联， 由以上分析可知，该电加热器的内部电路如下图所示： 该电加热器低温挡工作1min产生的热量：W＝UIt＝220V×1A×60s＝13200J； （2）低温挡时R1与R2串联，电路中的总电阻：R＝＝＝220Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝220Ω﹣44Ω＝176Ω； （3）利用原有元件对该电加热器的内部电路改装，改装后的电路如图乙， 由乙图可知，开关S1闭合且S2接b时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热器处于高温挡； 开关S1断开且S2接a时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于低温挡， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和， 所以，改装后的高温挡功率：P高′＝+＝+＝1375W， 而改装前的高温挡功率：P高＝UI1＝220V×5A＝1100W， 则改装后高温挡的功率提升：＝＝25%。 24．如图甲是某电热饮水机的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）[已知：水的比热容。求： （1）将电热饮水机壶里装上质量1.5kg初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？ （2）的阻值是多少？ （3）用如图丙所示的电能表单独测量该电热饮水机加热时消耗的电能（电能表在实际电压下也正常工作）。3min电能表中间的铝质圆盘转动了30转，此时电路的实际电压是多少？ 【答案】（1）3.15×105J；（2）1170Ω；（3）200V 【详解】 （1）吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×（75℃-25℃）=3.15×105J （2）电热饮水机加热时的电阻 电热饮水机保温时的总电阻 温控器S闭合时，电热饮水机处于加热状态，此时电路为R的简单电路，故加热电阻 R=R加=40Ω 温控器S断开时，电热饮水机处于保温状态，此时两电阻两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，电阻R0的阻值 R0=R保-R=1210Ω-40Ω=1170Ω （3）电热饮水机加热时消耗的电能为 实际功率为 电路的实际电压 答：（1）水吸收的热量是3.15×105J； （2）的阻值是1170Ω； （3）用如图丙所示的电能表单独测量该电热饮水机加热时消耗的电能（电能表在实际电压下也正常工作）。3min电能表中间的铝质圆盘转动了30转，此时电路的实际电压是200V。 25．如图甲所示，是一款办公室女老师们追捧的高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。已知：该杯垫额定电压为220V，R1和R2为完全相同的发热电阻，R3是规格为“250Ω，1A”的滑动变阻器，R3只起调节电流作用，不对外加热。S、闭合时，通过控制的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡，高温挡正常加热功率为484W；S闭合，均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率。 (1)R1的阻值 (2)加热杯垫以中温挡正常工作5min，求发热电阻产生的热量； (3)美美老师将该杯垫接入家庭电路中单独工作，在使用高温挡加热过程中，观察到电能表（如图丙所示）的转盘3min内转了60转，求此时电路的实际电压； (4)在正常工作时，手动调节低温挡来加热一杯0.2kg的果汁，求使果汁升温10℃需要的最少时间。（已知杯垫加热效率为84%，果汁的比热容为） 【答案】(1) (2) (3) (4)50s 【详解】（1）由电路图知当S、S1闭合时，S2断开，只有电阻R1工作，总电阻较大，由知电器处于中温挡，当S、S1闭合时，S2再闭合，电阻R1、R2并联，总电阻较小，由知电器处于高温挡。由于R1和R2为完全相同的发热电阻，所以两电阻的功率相同，为高温挡功率的一半，即中温挡的功率为 由得R1的阻值 （2）加热杯垫以中温挡正常工作5min，发热电阻产生的热量 （3）杯垫3min消耗的电能为 加热功率为 由可得，在使用高温挡加热过程中的总电阻 由可得，此时电路的实际电压： （4）果汁吸收的热量 = 已知杯垫加热效率为84%，需要消耗的电能 由于R并=100Ω，且R1、R2的阻值相同，所以R1=R2=2R并=200Ω，S闭合，S1、S2均断开时，电器处于低温挡，要使加热时间最短，需要使低温挡的功率最大，由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以低温挡的最大功率为 由可得，低温挡需要的加热时间 26．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220V，定值电阻和为发热体，其中。通过开关、、的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（、不会同时闭合），只闭合时为中温挡，额定功率为440W。求： (1)的电阻； (2)高温挡正常工作，电流通过产生的电热； (3)低温挡的额定功率； (4)只有某空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、图丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率[已知商用电费单价为0.6元/]。 【答案】(1)110Ω (2) (3)220W (4)400W 【详解】（1）当开关S1和S3闭合、S₂断开时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率最大，为高温挡；只闭合S3时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据可知，此时总功率较大，为中温挡；当开关S1和S3断开、S2闭合时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知，此时总功率最小，为低温挡。则R2的电阻为 （2）高温挡时，R1功率为 电流通过R1产生的电热为 （3）当开关S1和S3断开、S2闭合时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知，此时总功率最小，为低温挡。低温挡的额定功率 （4）空气炸锅消耗的电能为 空气炸锅工作的时间为15min，即0.25h，则空气炸锅的电功率为 27．某家用电饭锅有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如下图所示，额定电压为220V。由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，R1=40Ω，R2=510Ω且阻值不随温度的变化而改变。求： (1)当开关S断开时电路的电流； (2)使用该电饭锅处于保温挡正常工作时，发热电阻1min产生的热量； (3)在用电高峰期家庭电路的电压会发生变化，利用该电饭锅将2kg的水从20℃加热到80℃用时12min，如图所示电能表表盘转600转，此时电饭锅加热效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】(1)0.4A (2)5280J (3)70% 【详解】（1）由电路图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路电阻的特点可知，此时电路的总电阻R=R1+R2=40Ω+510Ω=550Ω 此时电路中的电流 （2）当开关S断开时，R1、R2串联，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温挡，使用该电饭锅处于保温挡正常工作时，发热电阻1min产生的热量Q=W=UIt=220V×0.4A×1×60s=5280J （3）电能表的转盘转过600转，电饭锅消耗的电能 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J 电饭锅的加热效率 28．如图所示，图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图，R1和R2都为发热电阻丝；图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求： (1)高温挡的功率； (2)发热电阻丝R2的电阻； (3)图丙中正常工作30min产生的热量。 【答案】(1)440W (2)330Ω (3)3.96×105J 【详解】（1）根据图丙可知，高温挡工作时电路中的电流为，由可得高温挡的功率为 （2）由图乙可知，当开关S接1时，只有R1工作，当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电热毛巾架处于低温挡。当开关S接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，电热毛巾架处于高温挡。由可得，R1的阻值为 R1、R2的串联总电阻为 则R2的电阻为 （3）由图丙可知，工作30min之内，电热毛巾架高温挡工作时间为t1＝10min＝600s 低温挡的工作时间为t2＝30min﹣10min＝20min＝1200s 由可得，图丙中正常工作30min产生的热量为 29．图甲是一种自助餐保温炉。水盆中水温在40~60℃可使食物适合食用。图乙是加热器的简化电路图，R1和R2是电热丝，R1的阻值为440Ω，S1和S2是温控开关。当水温低于40℃时，S1和S2均闭合，高温挡加热，总功率为700W。当水温在40~60℃之间时，只有S1闭合，低温挡加热；水温高于 60℃时，S1断开，停止加热。求： (1)低温挡加热时的电流多大？ (2)低温挡加热时电功率多大？ (3)电热丝R2工作时的电功率多大？ (4)将2.5kg的水从20℃加热到40℃，需要多长时间？ （不考虑能量损失）[ ] 【答案】(1)0.5A (2)110W (3)590W (4)300s 【详解】（1）只闭合S1时，低温挡加热，此时R1单独接入电路，电路中的电流为 （2）低温挡加热时的功率为P低=UI=220V×0.5A=110W （3）高温挡加热时，S1和S2均闭合，R1和R2并联，其加热功率为两电阻的功率之和，而R1在高温和低温时的功率相同，所以电热丝R2工作时的电功率为P2=P高-P低=700W-110W=590W （4）水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×（40℃-20℃）=2.1×105J 不考虑能量损失，则放出的热量等于吸收的热量，即Q放=Q吸=2.1×105J 此过程温度低于40℃，所以处于高温挡，加热时间为 30．电吹风是现代家庭的常用电器．如甲图所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如乙图所示。 额定电压 220V 频率 50Hz 吹热风时的功率 880W 吹冷风时的功率 80W 乙 (1)当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少？ (2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大？ (3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少？ (4)小明家电能表如丙图所示，当小明家只有这只型号的电吹风正常工作并吹热风时，半小时内电能表的指示灯闪烁的次数是多少？ (5)小明家的电压不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路中，电热丝R的实际功率为多大？（电热丝R的阻值不变） 【答案】(1)4800J (2)3.64A (3)48000J (4)704 (5)648W 【详解】 （1）当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能为 （2）当同时闭合S1、S2时，电阻R消耗的功率为 通过R的电流为 （3）1min内电流通过R产生的热量为 （4）半小时内消耗的电能为 W＝PRt＝880×10-3kW×0.5h＝0.44kW·h半小时内电能表的指示灯闪烁的次数为 n＝WN＝0.44kW·h×1600imp/(kW·h)＝704imp （5）电热丝R的阻值为 电热丝R的实际功率为 31．如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率1250W， 臭氧发生器的功率为150W，一次消毒需要60min。求： (1)消毒柜正常工作时，石英加热管的电功率是多少？ (2)石英加热管的电阻是多少？ (3)每消毒一次，消毒柜所消耗的电能为多少？ (4)若该消毒柜的加热效率为80%，则消毒一次餐具所吸收的热量为多少？ 【答案】(1)1100W(2)44Ω(3)4.5×10J(4)3.168×106J 【详解】（1）由图乙可知，石英加热管和臭氧发生器并联，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以石英加热管R的功率为 （2）根据并联电路的电压特点，石英加热管R的两端电压为220V，由可得，石英加热管的电阻为 （3）由可得，每消毒一次，消毒柜所消耗的电能为 （4）由题意可知，消毒一次，加热管产生的热量为 由可得，消毒一次餐具所吸收的热量为 32.某豆浆机内部简化电路如图所示，R为电热丝，为电动机，其额定功率是220W，S1为控制电动机工作的自动开关，小明磨制豆浆时，把豆浆机接入220V电路中工作20min，其间电动机转动时间共2min，电动机转动时电路总电流是3A．求： （1）电动机转动时通过线圈的电流； （2）电热丝R 的阻值； （3）20min内豆浆机消耗的电能。 【答案】（1）1A； （2）110Ω； （3）5.544×105J。 【详解】 （1）电动机转动时，电热丝和电动机并联， 根据P＝UI可得，电动机工作时通过的电流： IM＝＝＝1A， （2）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和， ∴通过电热丝的电流： IR＝I﹣IM＝3A﹣1A＝2A； ∵并联电路中各支路两端的电压相等， ∴根据欧姆定律可得，电热丝R的阻值： R＝＝＝110Ω； （3）电热丝加热的功率： PR＝UIR＝220V×2A＝440W， 20min内豆浆机消耗的电能： W＝PRt+PMt′＝440W×20×60s+220W×2×60s＝5.544×105J。 33．某型号的电加热器有高、低两挡调温功能，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2（阻值不受温度影响）和开关S1组成，其中R1＝55Ω。在不拆解电加热器内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：在额定电压下，先闭合开关S，电流表的示数为0.8A。再闭合开关S1，电流表的示数变为4A。 （1）该电加热器使用的是三脚插头，是为了将电加热器的金属外壳与 　 　 相连。 （2）该电加热器高温挡的额定功率是多少？发热电阻R2的阻值是多少？ （3）小华增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，如图乙所示，图中的虚线框内分别是R1和R2，改装后的电路具有高、中、低三挡调温功能，且低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。 ①请将发热电阻R1、R2的元件符号填入图乙电路的虚线框内，将电路补充完整。 ②改装后，电加热器在高温挡正常工作5min消耗的电能是多少？ 【答案】（1）大地；（2）该电加热器高温挡的额定功率是800W；发热电阻R2的阻值是220Ω；（3）①见解析；②改装后，电加热器在高温挡正常工作5min消耗的电能是3.3×105J。 【详解】 （1）该电加热器使用的是三脚插头，是为了将电加热器的金属外壳与大地相连，保证安全。 （2）当R1单独接入电路中时，电路中的电流：，结合题意可知：电加热器处于高温挡时，电路为R1的简单电路；电加热器处于低温挡时，R1与 R2串联。 该电加热器高温挡的额定功率：P高＝UI高＝220V×4A＝880W 低温挡时电路中的总电阻： 发热电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝275Ω﹣55Ω＝220Ω； （3）①根据要求，改装后的电路图如图所示： ②电路改装后，开关S闭合、S1断开且S2接b时，R1与R2串联，电加热器处于低温挡；开关S、S1闭合且S2接b时，R1单独工作，电加热器处于中温挡；开关S、S1闭合且S2接a时，R1与 R2并联，电加热器处于高温挡。 改装后的高温挡额定功率： ， 电加热器在高温挡正常工作5m in消耗的电能： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 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 $ 专题06 焦耳定律（实验与计算）重难点分析 题型01 探究焦耳定律（三种方法） 1．（24-25九年级上·江苏南京·期末）为了“探究影响电流热效应的因素”，小明分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R1和R2（），电源电压相同且保持不变，请回答下列问题： (1)实验中通过比较 （温度计示数的变化/加热的时间）来比较电阻丝产生热量的名少。 (2)图甲所示电路，可以控制 和 不变，从而探究电流通过导体产生的热量与 的关系； (3)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计A和温度计C的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与 大小的关系。 (4)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计 的示数变化最大。 2．（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图甲、乙是小张探究“电流产生的热量与什么因素有关”的实验，A、B两烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，a、b是两支相同的温度计。 (1)实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少； (2)根据图甲实验，可得结论是 ； (3)图乙中的作用是 ；通电一段时间、两电热丝产生的热量之比为 ； (4)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热（如图丙）”，这一现象可用图中 （选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； (5)小张同学发现甲装置通过调整也能探究不同液体的吸热能力。除了在烧瓶中装入质量相同的不同种液体外，还要必须控制 相等。闭合开关，通电一段时间后，发现A瓶中温度计示数升高更多，则 （填“A”或“B”）瓶中液体的吸热能力强。 3．（24-25九年级上·江苏泰兴·期末）为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图所示甲、乙两组实验装置。 (1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实验中采用的探究方法与此相同的是 （填字母）； A．探究真空不能传声 B．探究电流与电压、电阻的关系 C． 探究光的传播时，引入“光线” D．探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小 (2)利用图 （选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系； (3)生活中电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红而导线却几乎不发热。其中图 （选填“甲”或“乙”）装置能够解释这一现象； (4)图乙装置通电一段时间， （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多，是另一瓶内电阻丝产生热量的 倍； (5)图乙装置中，为了使实验现象更明显，可以将的阻值换成 （选填“”或“”）。 4．（24-25九年级上·江苏盐城·期末）在“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验中，现有实验器材：电源（3节干电池）、电热丝（5Ω、10Ω各1根）、红外电子测温枪（2支）、秒表（1个）、开关（1个）、导线若干。 序号 通电时间 t/min 0 1 2 3 4 1 温度 t1/℃ 15.3 19.6 23.1 25.2 26.7 2 温度 t2/℃ 15.3 23.8 29.8 32.5 35.0 (1)探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图1所示： ①实验通过 实现控制通过电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同； 通过红外电子测温枪测量并计算得出电热丝温度的变化量来反映 的多少。 ②实验数据记录如上表，分析得出结论： 。 (2)探究电流产生的热量与电流的关系：以R1为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是： 。（写出一种方法即可） (3)小荔了解到汽车智能后视镜具有防雾、除露、化霜功能，能保障行车安全，车主可以通过旋钮开关实现不同功能切换。如图2所示是模拟加热的原理图，四个加热电阻的阻值均为5Ω。若开关旋至“2”挡，电路中干路电流为2A，则电源电压为 V；选择合适挡位，整个电路1min最多能产生 J的热量。 (4)小荔用如图3所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h-I关系的是 。 题型02 串联电热器 5．（24-25九年级上·江苏南通·期末）小亮家的电饭锅有加热、保温两个挡位可以调节，电饭锅内部简化电路如图所示，为电热丝，其中，当电饭锅正常工作时，求： (1)保温模式下通电1min电流通过产生的热量。 (2)加热模式下通电1min产生的热量。 6．（24-25九年级上·江苏镇江·期末）如图所示，图乙为某电饭锅电路原理图、表格中为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求： 额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：100W (1)电饭锅在处于加热挡时的电流； (2)电饭锅处于保温挡时，持续工作20min，产生的热量是多少J； (3)R2的阻值。 7．（24-25九年级上·江苏苏州·期末）如图甲所示是一款多功能双层煮蛋器，其工作原理图如图乙所示。煮蛋器的额定电压为220V，R1、R2均为电阻丝（阻值不变），智能开关S1可自动切换加热挡、保温挡。图丙为该煮蛋器在正常工作17.5min时间内功率的变化情况。请解答： (1)若煮蛋器正常工作17.5min，加热状态消耗的电能？ (2)正常加热状态下，此时电路中的电流为多大？ (3)保温状态，R2两端电压为多大？ 题型03 并联电热器 8．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝.（假设它们的阻值不变）求:（计算结果若不能整除，保留一位小数） (1)当S和S，闭合时，饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大? (2)在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少? (3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？ 9．（24-25九年级上·江苏常州·期末）图甲、乙为一款家用电饭锅及其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，开关S、S1均为自动控制开关，可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。该电饭锅开始焖烧米饭时，开关S和S1同时闭合，电饭锅处于高功率加热状态，经过一段时间后，开关S1自动断开，电饭锅处于低功率保温状态，再经过一段时间后，米饭完全成熟，开关S自动断开。图丙为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中，功率随时间变化的图像。已知该电饭锅保温挡的功率P2是110W，电阻R1的阻值是88Ω，家庭电路的电压U是220V。当该电饭锅正常工作时，求： (1)保温时的电流I2； (2)加热时电阻R1的功率P1； (3)在不考虑热损失的条件下，当用电高峰的实际电压为200V时，求出该电饭锅从开始工作到开关S1自动断开所用的时间。 10．（24-25九年级上·江苏泰州·期末）如图甲是用某款3D打印机进行打印时的情景。该打印机分为高温和低温两挡。打印机通电后，打印机内电阻丝发热使材料熔化，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，已知R2=12Ω，低温挡功率为3W。忽略电阻丝阻值随温度的变化。则： (1)打印机通电后，利用电流的 效应使材料熔化，闭合开关 时，打印机处于低温挡。 (2)高温挡工作时，通过R2的电流为多大？ (3)低温挡工作1min，电阻丝R1产生的热量是多少？ (4)高温挡工作时，电路的总功率为多大？ 11.（24-25九年级上·江苏徐州·期末）如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1=55Ω，R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求： （1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流； （2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量； （3）挂烫机速热过程中的总电功率。 题型04 多挡位电热器 12．（24-25九年级上·江苏连云港·期末）周末小杰妈妈在超市买了一个电煮锅如图甲，图乙为该电煮锅简化电路图。其中开关为单刀双掷开关，和都是用于加热的定值电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率（W） 参数 220 550 1100 2200 (1)电煮锅处于中温挡正常工作时，求：电路中的电流大小； (2)电煮锅处于中温挡正常工作5min，求：整个电路消耗的电能； (3)电煮锅处于低温挡正常工作10min，求：产生的热量。 13．（24-25九年级上·江苏淮阴·期末）“围炉煮茶”火遍全网，是现下最流行的休闲方式之一。图甲为某品牌家用电茶炉，其内部简化电路如图乙所示，、是电热丝，该电茶炉可以实现“保温”“小火”和“大火”三个挡位的切换。已知“保温”挡功率为242W，“小火”挡功率为484W。 (1)的阻值为多大？ (2)该电茶炉在“大火”挡工作产生的热量是多少？ (3)某次煮茶时“大火”挡烧开同样一壶水的时间和正常工作用时之比为，则实际电压为多少？ 14．（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）图甲是一种家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，闭合为“低温”挡，S是自我保护开关，当电暖器跌倒时，S会自动断开，保证安全。求： ××牌电暖器 额定电压 额定功率 低温挡 中温挡 高温挡 频率 (1)“低温”挡正常工作时的电阻； (2)“高温”挡正常工作时的电流； (3)“高温”挡正常工作产生的热量。 15.（24-25九年级上·江苏大丰·期末）如图，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，该电热水壶有高温、中温、低温三挡，分别对应甲、乙、丙、丁四种连接方式中的一种。 （1）高温挡对应的是图_________的连接方式； （2）若该热水壶标注的中温挡功率为500W，试据此求出R1的阻值_________； （3）若仅将该电热水壶接入家庭电路，用高温挡烧水时，电能表指示灯6分钟内闪烁了128次，如图戊，试通过计算说明该水壶高温挡的功率有没有“虚标”_________? 16．（24-25九年级上·江苏宜兴·期末）一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图。、、均为加热电阻（阻值保持不变），已知的阻值为，电火锅的部分参数如表所示。求： 额定电压 低温挡功率 中温挡功率 高温挡功率 (1)的阻值是多少？ (2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ (3)某次使用时，断开家中其它所有用电器，让电火锅在“高温挡”加热，发现家中如图丙所示计量正常的电能表的指示灯在内闪烁了50次，则电火锅的“高温挡”实际功率是多少？则此时家庭电路中的实际电压为多少？ 题型05 电热器电路设计 17．（24-25九年级上·江苏宝应·期末）某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω。 （1）开关S置于 　 　 （选填“1”或“2”）挡时是高温烧煮挡，它的功率是多大？ （2）保温焖饭时电路中电流是多少？10min产生的热量是多少？ （3）若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，而高温挡功率不变，请通过计算具体说明改进措施。 （4）如果高温挡的实际功率891W，此时实际电压是多少？ 18．（24-25九年级上·江苏临沂·期末）图甲是一款电养生壶，图乙是其内部简化电路，定值电阻R1、R2中只有R1为加热管。该壶的额定电压为220V，加热时的额定功率为1100W。正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为25：1。 （1）定值电阻R2的阻值为 　 　 Ω。 （2）若家庭电路中仅有该壶工作，使质量为1kg、初温为10℃的水升高60℃共用时6min，如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次，则此过程中该壶的实际功率为 　 　 W，加热效率为 　 　 %。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）若要使该壶在保温时的功率提升21%，则应将电阻R2的阻值调为 　 　 Ω。 19．（24-25九年级上·江苏张家港·期末）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。电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，高温挡和低温挡的功率之比为5：4，R1＝110Ω。求： （1）低温挡时的工作电流； （2）电热丝R2的阻值； （3）若只要求将高温挡的功率提升20%，请通过计算说明改进措施。 题型06 非纯电阻（电动机类）电功电热计算 20．（24-25九年级上·江苏常熟·期末）图甲是小明家某品牌豆浆机的主要结构示意图，图乙是该豆浆机的铭牌，其工作时的等效电路如图丙所示。请解答下列问题： (1)豆浆机正常工作时电热丝的电阻是多少？ (2)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“3600imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯在3min内闪烁了90次。（不考虑温度对电阻的影响）问： ①该豆浆机3min内实际消耗的电能是多少？ ②小明家里电路的实际电压为多少？ 21．（24-25九年级上·江苏昆山·期末）如图所示是小梦家的全自动豆浆机的电路图，其中电动机是用来将原料进行粉碎打浆的，R是加热电阻。豆浆机正常工作时，先对原料加热，之后电动机和加热电阻交替工作，一次豆浆制作过程中的P-t图像如图乙所示。请你解答下列问题： (1)豆浆机正常加热时，加热电阻的阻值是多少？ (2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？ (3)在某次做豆浆时，小梦将家里的其他用电器都关闭，只让豆浆机工作，做一次豆浆，如图丙所示的电能表的转盘转过多少转？ 23．某型号的电加热器有高、低两挡，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1＝44Ω。在不拆解内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合S，电流表的示数为1A；再闭合S1，电流表的示数变为5A。则低温挡工作1min产生的热量为 　 　J，R2的阻值为 　 　Ω；小华又增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路改装，改装后的电路如图乙，要使改装后的电加热器处于高温挡，开关S1和S2的状态应分别是　 　；改装后高温挡的功率提升 　 　%。 24．如图甲是某电热饮水机的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）[已知：水的比热容。求： （1）将电热饮水机壶里装上质量1.5kg初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？ （2）的阻值是多少？ （3）用如图丙所示的电能表单独测量该电热饮水机加热时消耗的电能（电能表在实际电压下也正常工作）。3min电能表中间的铝质圆盘转动了30转，此时电路的实际电压是多少？ 25．如图甲所示，是一款办公室女老师们追捧的高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。已知：该杯垫额定电压为220V，R1和R2为完全相同的发热电阻，R3是规格为“250Ω，1A”的滑动变阻器，R3只起调节电流作用，不对外加热。S、闭合时，通过控制的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡，高温挡正常加热功率为484W；S闭合，均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率。 (1)R1的阻值 (2)加热杯垫以中温挡正常工作5min，求发热电阻产生的热量； (3)美美老师将该杯垫接入家庭电路中单独工作，在使用高温挡加热过程中，观察到电能表（如图丙所示）的转盘3min内转了60转，求此时电路的实际电压； (4)在正常工作时，手动调节低温挡来加热一杯0.2kg的果汁，求使果汁升温10℃需要的最少时间。（已知杯垫加热效率为84%，果汁的比热容为） 26．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220V，定值电阻和为发热体，其中。通过开关、、的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（、不会同时闭合），只闭合时为中温挡，额定功率为440W。求： (1)的电阻； (2)高温挡正常工作，电流通过产生的电热； (3)低温挡的额定功率； (4)只有某空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、图丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率[已知商用电费单价为0.6元/]。 27．某家用电饭锅有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如下图所示，额定电压为220V。由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，R1=40Ω，R2=510Ω且阻值不随温度的变化而改变。求： (1)当开关S断开时电路的电流； (2)使用该电饭锅处于保温挡正常工作时，发热电阻1min产生的热量； (3)在用电高峰期家庭电路的电压会发生变化，利用该电饭锅将2kg的水从20℃加热到80℃用时12min，如图所示电能表表盘转600转，此时电饭锅加热效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 28．如图所示，图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图，R1和R2都为发热电阻丝；图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求： (1)高温挡的功率； (2)发热电阻丝R2的电阻； (3)图丙中正常工作30min产生的热量。 29．图甲是一种自助餐保温炉。水盆中水温在40~60℃可使食物适合食用。图乙是加热器的简化电路图，R1和R2是电热丝，R1的阻值为440Ω，S1和S2是温控开关。当水温低于40℃时，S1和S2均闭合，高温挡加热，总功率为700W。当水温在40~60℃之间时，只有S1闭合，低温挡加热；水温高于 60℃时，S1断开，停止加热。求： (1)低温挡加热时的电流多大？ (2)低温挡加热时电功率多大？ (3)电热丝R2工作时的电功率多大？ (4)将2.5kg的水从20℃加热到40℃，需要多长时间？ （不考虑能量损失）[ ] 30．电吹风是现代家庭的常用电器．如甲图所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如乙图所示。 额定电压 220V 频率 50Hz 吹热风时的功率 880W 吹冷风时的功率 80W 乙 (1)当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少？ (2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大？ (3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少？ (4)小明家电能表如丙图所示，当小明家只有这只型号的电吹风正常工作并吹热风时，半小时内电能表的指示灯闪烁的次数是多少？ (5)小明家的电压不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路中，电热丝R的实际功率为多大？（电热丝R的阻值不变） 31．如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率1250W， 臭氧发生器的功率为150W，一次消毒需要60min。求： (1)消毒柜正常工作时，石英加热管的电功率是多少？ (2)石英加热管的电阻是多少？ (3)每消毒一次，消毒柜所消耗的电能为多少？ (4)若该消毒柜的加热效率为80%，则消毒一次餐具所吸收的热量为多少？ 32.某豆浆机内部简化电路如图所示，R为电热丝，为电动机，其额定功率是220W，S1为控制电动机工作的自动开关，小明磨制豆浆时，把豆浆机接入220V电路中工作20min，其间电动机转动时间共2min，电动机转动时电路总电流是3A．求： （1）电动机转动时通过线圈的电流； （2）电热丝R 的阻值； （3）20min内豆浆机消耗的电能。 33．某型号的电加热器有高、低两挡调温功能，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2（阻值不受温度影响）和开关S1组成，其中R1＝55Ω。在不拆解电加热器内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：在额定电压下，先闭合开关S，电流表的示数为0.8A。再闭合开关S1，电流表的示数变为4A。 （1）该电加热器使用的是三脚插头，是为了将电加热器的金属外壳与 　 　 相连。 （2）该电加热器高温挡的额定功率是多少？发热电阻R2的阻值是多少？ （3）小华增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，如图乙所示，图中的虚线框内分别是R1和R2，改装后的电路具有高、中、低三挡调温功能，且低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。 ①请将发热电阻R1、R2的元件符号填入图乙电路的虚线框内，将电路补充完整。 ②改装后，电加热器在高温挡正常工作5min消耗的电能是多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 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 $