2026年中考物理复习----电热的综合计算精选题25道

2025-2026中考复习----电热的综合计算精选题25道（原卷版） 一．选择题（共1小题） 1．近期，小刚在家用功率1kW电热水壶（如图），在额定电压下，将一壶水在1标准大气压从常温加热至沸腾，烧水壶的效率为80%，所需的时间为（　　） A．7min B．15min C．20min D．30min 二．填空题（共17小题） 2．如图所示是某电水壶的内部电路简图，R1、R2均为加热电阻，旋转旋钮开关可以实现加热或保温功能，其加热功率为1000W，保温功率为40W，则R2＝　 　 Ω。当旋钮开关旋转到触点 　 　 时，实现保温功能，工作10min产生的热量是 　 　 J。用此水壶加热初温20℃、体积为1L的水400s刚好沸腾，则此电水壶加热效率为 　 　 %。[气压为一个标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 3．小强关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开（1个标准大气压下），用时5min，如图所示的电能表刚好转过300r，则水吸收的热量是 　 　 J，电水壶的实际电功率为 　 　 W。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 4．物理实践活动中，小明利用图示的一块电能表，测量家中电茶壶的实际功率。他让电茶壶单独工作3min，观察到家中电能表的指示灯闪烁了80次。则在这段时间内，该用电器的实际功率是 　 　 W；该电茶壶将1kg、20℃的水烧到100℃，需要 　 　 min。（不计烧水过程中的能量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 5．小明家电能表的表盘如图所示，用电器同时工作时的总功率不能超过 　 　 W。小明只让电热水壶工作时，电能表指示灯在6min内闪烁了448次，则电热水壶的实际功率为 　 　 W，若不计热量损失，这段时间内可将壶内2kg的水，从20℃加热至 　 　 ℃。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 6．标有“220V 2000W”的电热水器容量50L，当电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量是　 　 J．若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高1℃需加热的时间是　 　 min．[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。 7．要使质量为50kg的水，温度升高4℃（若不计能量损失），“220V 2000W”的电热水器正常工作时，需要消耗电能　 　 J，需要工作　 　 min，这些电能可使规格为3000revs/（kW•h）的电能表转　 　 转。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3） 8．如图甲，这是一款多功能暖菜板，既可保温，也可加热，为了降低桌面温度，还配置有内置散热风扇。其部分加热简化电路图如图乙所示，R1、R2均为电阻阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。闭合开关S1，只有暖菜板内置风扇工作；当板上食品温度降到50℃时，S2在温度控制电路的作用下自动切换，为食品保温，保温时R1、R2的总功率为500W；当暖菜板上食品温度降到20℃时，S2在控制电路的作用下再次切换，为食品加热；通过温控装置使食品保持在一定温度范围内。 （1）保温时，S2应接到位置 　 　 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，电热丝R2的阻值是 　 　 Ω。 （2）在加热状态时，若不计热量损失，则暖菜板工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤温度升高 　 　 ℃。[汤的比热容取4.0×103J/（kg•℃）] （3）如图丙所示为该暖菜板的温控装置原理图，R3是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当R4两端电压U4增大到某一定值时，控制电路将切换S2从加热状态到保温状态。若要使所控制温度的预设值升高，可适当 　 　 （选填“增大”或“减小”）电源电压。 9．小华家电茶炉的加热电阻为60.5Ω，家用电能表的信息如图所示，只将电茶炉接入220V的家庭电路中正常工作10min，电能表指示灯应闪烁 　 　 次，刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量为 　 　 J，电茶炉烧水的效率为 　 　 。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 10．如图是小军家的电能表，将电热水壶单独接在电路中烧水，壶内水的质量为2kg，加热5min电能表的转盘转了300转，则电热水壶的实际功率是 　 　 W。若该过程中电热水壶的加热效率是70%，则水温升高了 　 　 ℃。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】 11．电热水壶上标有“220V 800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻 　 　 ；在额定电压下，热水壶烧水210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 　 　 J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将 　 　 kg的水从20℃升高至100℃．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 12．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等．小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上．这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶的实际功率为 　 　 kW，电水壶在烧水过程中的效率为 　 　 %；已知电能表常数为3200imp/kW•h，则这段时间内电能表指示灯闪烁 　 　 次。[已知电费单价：0.5元/kW•h；c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 13．近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖。涂料通电发热后，通过　 　 方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2．现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是　 　 J．[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/（kg•℃）]。 14．在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为　 　 W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温　 　 ℃．[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 15．如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是 　 　 kW•h；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为 　 　 %。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 16．如图为即热式电热水龙头，打开水龙头开关，几秒就可以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定功率是4000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是 　 　 Ω；不计热量损失，该水龙头正常工作8.4s，可使0.4kg的水从21℃升高到 　 　 ℃。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 17．空气炸锅利用热空气流加热食物，其优点是可以用很少油或者不用油。电路原理如图所示，其中加热管的电阻＝48.4Ω，电扇的功率为100W，通过温控开关控制电热管的间断工作加热，保证箱内温度维持为预设温度。 （1）空气炸锅通过电流的 　 　 效应加热食物的；在制作蛋挞时，若加热管工作时放出热量的90%被蛋挞液吸收，则加热管正常工作1min，可使0.5kg蛋挞液的温度升高 　 　 ℃[取c蛋液＝3×103J/（kg•℃）]。 （2）若家中让空气炸锅单独工作10min，使标有“1200imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁180次，则空气炸锅消耗 　 　 J的电能，加热管工作时间为 　 　 min。 18．在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为　 　 W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温　 　 ℃。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要　 　 （选填“粗”或“细”）。 [已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 三．计算题（共7小题） 19．作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/（kg•℃）]求： （1）中药壶在文火状态下的电流； （2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量； （3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。 20．额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失。求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 21．如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜，该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃，可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上，电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示，其相关参数如表所示。求： 冰柜总质量 160kg 额定电压 220V 电动压缩机的额定功率 110W 防雾电热丝的额定功率 100W （1）冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？ （2）冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？ （3）该冰柜的玻璃门的质量是5kg，若不计热量损失，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间？【玻璃的比热容为0.84×103J/（kg•℃）】 22．在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω。求闭合开关S后： （1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）； （2）电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃）] 23．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，其简化电路如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求： （1）S和S1都闭合时电饭锅的功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）若该电饭锅内饭的质量为2kg。在前10min内电饭锅的加热效率为85%，则这段时间锅中的饭温度升高了多少摄氏度？[c饭＝4.0×103J/（kg•℃）]。（保留整数） 24．小明家的电热水壶电热丝断了，他想用一根新电热丝R0替换，但不知道阻值，于是他用伏安法进行了测量，用记录的多组数据描绘出R0的U﹣I图象，如图所示。在老师的安全指导下，小明利用R0重新组装好电热水壶，接在220V家庭电路中能正常工作，忽略温度对电阻的影响。求： （1）R0的阻值。 （2）新电热水壶的额定功率。 （3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃，其加热效率是多少。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 25．为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示.控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω.已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。 （2）求工作电路在保温状态下的电功率。 （3）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026中考复习----电热的综合计算精选题25道（解析版） 一．选择题（共1小题） 1．近期，小刚在家用功率1kW电热水壶（如图），在额定电压下，将一壶水在1标准大气压从常温加热至沸腾，烧水壶的效率为80%，所需的时间为（　　） A．7min B．15min C．20min D．30min 【分析】电热水壶的容积约为1L，根据密度公式求出电热水壶内水的质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸热的热量，根据效率公式求出电热水壶消耗的电能，根据P求出加热所需的时间。 【解答】解：电热水壶的容积约为V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3， 由ρ可知，电热水壶内水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg， 一个标准大气压下，水的沸点是100℃， 水吸热的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J， 由η可知，电热水壶消耗的电能：W4.2×105J， 由P可知，加热所需的时间：t′420s＝7min。 故选：A。 【点评】本题考查密度公式、吸热公式、效率公式以及电功率公式的应用，关键是知道电热水壶的容积。 二．填空题（共17小题） 2．如图所示是某电水壶的内部电路简图，R1、R2均为加热电阻，旋转旋钮开关可以实现加热或保温功能，其加热功率为1000W，保温功率为40W，则R2＝　48.4　 Ω。当旋钮开关旋转到触点 　1　 时，实现保温功能，工作10min产生的热量是 　2.4×104 J。用此水壶加热初温20℃、体积为1L的水400s刚好沸腾，则此电水壶加热效率为 　84　 %。[气压为一个标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】分析开关旋至不同位置时电路连接，由串联和并联电阻的规律分别求出不同挡位下的总电阻，然后根据结合加热和保温所需加热功率依次减小判断得出；已知加热功率，根据可求出电阻R2的阻值；由W＝Pt求出需要的电能；利用密度计算公式求得水的质量，由热量公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算吸收的热量，在利用η求出加热挡的热效率。 【解答】解：如图所示，当旋钮开关旋转到触点1时，两电阻串联，电阻最大；当旋钮开关旋转到触点2时，为R2的简单电路，根据可知，当旋钮开关旋转到触点1时，为保温挡；当旋钮开关旋转到触点2时，为加热挡。故R2阻值为 保温功能，工作10min产生的热量是 水的质量为 水吸收的热量为 消耗的电能为 则此电水壶加热效率为 故答案为：48.4；1；2.4×104；84。 【点评】本题考查了电阻的串联和电功率公式以及电功公式的灵活应用，关键是会判断电水壶所处状态和对应连接方式的判断。 3．小强关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开（1个标准大气压下），用时5min，如图所示的电能表刚好转过300r，则水吸收的热量是 　3.36×105 J，电水壶的实际电功率为 　1200　 W。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）1标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； （2）“3000r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出转过300r时电水壶消耗的电能，根据P求出该电热水壶的实际功率，根据η100%算出电水壶的效率。 【解答】解：（1）1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； （2）电能表的转盘转过300转消耗的电能： W0.1kW•h＝3.6×105J， 所用时间t＝5minh， 该电热水壶的实际功率： P实1.2kW＝1200W。 故答案为：3.36×105；1200。 【点评】本题考查了学生对电功率公式、吸热公式和电功公式的掌握和运用，关键是公式及其变形的灵活运用，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。 4．物理实践活动中，小明利用图示的一块电能表，测量家中电茶壶的实际功率。他让电茶壶单独工作3min，观察到家中电能表的指示灯闪烁了80次。则在这段时间内，该用电器的实际功率是 　1000　 W；该电茶壶将1kg、20℃的水烧到100℃，需要 　5.6　 min。（不计烧水过程中的能量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 【分析】（1）由图可知，电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1600次，据此求出电能表的指示灯闪烁了80次，电茶壶消耗的电能，根据P求出用电器的实际功率； （2）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，不计热量损失，电茶壶消耗的电能等于水吸收的热量，根据P求出加热需要的时间。 【解答】解：由图可知，电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1600次， 电能表的指示灯闪烁了80次，电茶壶消耗的电能：W0.05kW•h＝1.8×105J， 用电器的实际功率：P1000W； 水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J， 不计热量损失，电茶壶消耗的电能：W′＝Q吸＝3.36×105J， 由P可知，加热需要的时间：t′336s＝5.6min。 故答案为：1000；5.6。 【点评】本题考查对电能表参数的理解、吸热公式以及电功率公式的应用，有一定的难度。 5．小明家电能表的表盘如图所示，用电器同时工作时的总功率不能超过 　8800　 W。小明只让电热水壶工作时，电能表指示灯在6min内闪烁了448次，则电热水壶的实际功率为 　1400　 W，若不计热量损失，这段时间内可将壶内2kg的水，从20℃加热至 　80　 ℃。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）由图可知电能表的最大额定电流，根据P＝UI求出用电器同时工作时的最大总功率； （2）3200imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此求出电能表指示灯在6min内闪烁了448次，电热水壶消耗的电能，根据P求出电热水壶的实际功率； （3）不计热量损失，水吸收的热量等于电热水壶消耗的电能，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的末温。 【解答】解：由图可知，电能表的额定最大电流I＝40A， 则用电器同时工作时的最大总功率：P＝UI＝220V×40A＝8800W； 3200imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次， 则电能表指示灯在6min内闪烁了448次，电热水壶消耗的电能：W0.14kW•h＝5.04×105J， 电热水壶的实际功率：P实1400W； 不计热量损失，水吸收的热量：Q吸＝W＝5.04×105J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的末温：t′t020℃＝80℃。 故答案为：8800；1400；80。 【点评】本题考查对电能表参数的理解、电功率公式以及吸热公式的应用，属于电热综合题，难度不大。 6．标有“220V 2000W”的电热水器容量50L，当电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量是　2.1×105 J．若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高1℃需加热的时间是　2　 min．[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。 【分析】（1）知道电热水器的容量，即装满水的体积，利用密度公式求水的质量；又知道水的温度变化和水的比热容，根据吸热公式求水吸收的热量； （2）根据效率公式求出消耗的电能，电热水器正常工作时的电功率等于其额定功率，利用t求出给水加热的时间。 【解答】解：（1）电热水器装满水时水的体积：V＝5L＝50×10﹣3m3， 由ρ可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg， 水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×1℃＝2.1×105J； （2）由η得消耗的电能： W2.4×105J， 因为电热水器正常工作，所以P＝P额＝2000W， 根据P可得，给水加热的时间： t120s＝2min 故答案为：2.1×105；2。 【点评】本题考查了密度公式、吸热公式、效率公式、电功率公式的应用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，计算时注意单位的统一。 7．要使质量为50kg的水，温度升高4℃（若不计能量损失），“220V 2000W”的电热水器正常工作时，需要消耗电能　8.4×105 J，需要工作　7　 min，这些电能可使规格为3000revs/（kW•h）的电能表转　700　 转。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3） 【分析】（1）知道水的质量、比热容、温度升高值，利用Q吸＝cmΔt求水吸收的热量，不计能量损失，需要消耗的电能等于水吸收的热量，再利用P求需要工作时间； （2）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转300r，知道消耗的电能，可求电能表转盘转数。 【解答】解： （1）水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×4℃＝8.4×105J， 不计能量损失，需要消耗的电能W＝Q吸＝8.4×105J， 由P可得需要工作时间： t420s＝7min； （2）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转300r， 消耗的电能W＝8.4×105JkW•h， 转盘转数： n＝3000r/（kW•h）kW•h＝700r。 故答案为：8.4×105；7；700。 【点评】本题考查了吸热公式Q吸＝cmΔt、电功率公式的应用，明确电能表相关参数的意义是关键。 8．如图甲，这是一款多功能暖菜板，既可保温，也可加热，为了降低桌面温度，还配置有内置散热风扇。其部分加热简化电路图如图乙所示，R1、R2均为电阻阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。闭合开关S1，只有暖菜板内置风扇工作；当板上食品温度降到50℃时，S2在温度控制电路的作用下自动切换，为食品保温，保温时R1、R2的总功率为500W；当暖菜板上食品温度降到20℃时，S2在控制电路的作用下再次切换，为食品加热；通过温控装置使食品保持在一定温度范围内。 （1）保温时，S2应接到位置 　2和3　 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，电热丝R2的阻值是 　72.6　 Ω。 （2）在加热状态时，若不计热量损失，则暖菜板工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤温度升高 　30　 ℃。[汤的比热容取4.0×103J/（kg•℃）] （3）如图丙所示为该暖菜板的温控装置原理图，R3是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当R4两端电压U4增大到某一定值时，控制电路将切换S2从加热状态到保温状态。若要使所控制温度的预设值升高，可适当 　减小　 （选填“增大”或“减小”）电源电压。 【分析】（1）根据电阻的串并联规律和P＝UI分析保温时的工作状态；根据电阻的串联结合P求出定值电阻R2的阻值； （2）开关S2转到3和4之间为加热状态，此时电路为R1的简单电路，根据Wt得出多功能暖菜板加热状态下工作5min消耗的电能； 若不计热量损失，根据Q吸＝W得出汤吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt得出汤温度的变化量； （3）根据R2是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小可知，当控制温度的预设值升高，R2的阻值将减小，由于R1两端的电压U1是不变的，根据欧姆定律可知，通过R1的电流将不变，根据串联电路电流规律可知，通过R2的电流也不变，根据欧姆定律可知R2两端的电压将减小，根据串联电路电压规律可知，电源电压将减小，由此可得出结论。 【解答】解：（1）当开关S2接到位置2和3之间，R1、R2串联，再与电动机并联；由串联电路的电阻特点可知，加热电路电阻最大，根据P＝UI可知，电功率最小，多功能暖菜板处于保温状态； 保温时R1、R2的总功率为500W，根据P可知，R1和R2的总电阻为： R1296.8Ω， 则R2＝R12﹣R1＝96.8Ω﹣24.2Ω＝72.6Ω； （2）开关S2转到3和4之间为加热状态，此时电路为R1的简单电路，则多功能暖菜板加热状态下工作5min消耗的电能为： Wt5×60s＝6×105J； 若不计热量损失，则汤吸收的热量Q吸＝W＝6×105J， 根据Q吸＝cmΔt可知，Δt30℃； （3）根据R3是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小可知，当控制温度的预设值升高，R3的阻值将减小，由于R4两端的电压U4是不变的，R4的阻值不变，根据I可知，通过R4的电流将不变，根据串联电路电流规律可知，通过R3的电流也不变，根据U3＝I3R3可知R3两端的电压将减小，根据U＝U3+U4可知，电源电压将减小，故可以采取的措施是减小电源电压。 故答案为：（1）2和3；72.6；（2）30；（3）减小。 【点评】本题考查了串并联电路的特点、吸热公式和电功率公式的应用，关键是判断出保温箱处于不同挡位时电路的连接方式是关键。 9．小华家电茶炉的加热电阻为60.5Ω，家用电能表的信息如图所示，只将电茶炉接入220V的家庭电路中正常工作10min，电能表指示灯应闪烁 　160　 次，刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量为 　3.36×105 J，电茶炉烧水的效率为 　70%　 。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】根据Wt计算只将电茶炉接入220V电路中正常工作10min消耗的电能，再根据电能表参数计算电能表指示灯闪烁的次数； 根据Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量，再根据η计算电茶炉烧水的效率。 【解答】解： 只将电茶炉接入220V电路中正常工作10min消耗的电能： Wt10×60s＝4.8×105JkW•h， 由电能表的参数1200imp/kW•h知，每消耗1kW•h电能，指示灯闪烁1200次， 电茶炉工作10min，电能表指示灯闪烁次数： nkW•h×1200imp/kW•h＝160imp； 水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； 电茶炉烧水的效率： η70%。 故答案为：160；3.36×105；70%。 【点评】本题考查了吸热、电功以及效率公式的应用，要正确理解电能表参数的含义。 10．如图是小军家的电能表，将电热水壶单独接在电路中烧水，壶内水的质量为2kg，加热5min电能表的转盘转了300转，则电热水壶的实际功率是 　1200　 W。若该过程中电热水壶的加热效率是70%，则水温升高了 　30　 ℃。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】 【分析】（1）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出转盘转了300转时，电热水壶消耗的电能，根据P求出电热水壶的实际功率； （2）根据η求出水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水温变化量。 【解答】解：电能表的转盘转了300转时，电热水壶所消耗的电能W， 电热水壶的实际功率P1200W， 电热水壶放出的热量等于消耗的电能，因为热水壶的加热效率是70%，所以水吸收的热量为Q吸＝ηQ放＝70%×3.6×105J＝2.52×105J， 水温升高的温度Δt。 故答案为：1200；30。 【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式和效率公式的应用，考查知识点多，综合性强。 11．电热水壶上标有“220V 800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻 　小　 ；在额定电压下，热水壶烧水210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 　1.68×105 J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将 　0.5　 kg的水从20℃升高至100℃．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据此分析原因； （2）根据Q＝W＝Pt可求电热水壶发热体产生的热量； （3）知道水的初温、末温和比热，根据公式Q＝cm（t﹣t0）求出水的质量。 【解答】解： （1）热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热； （2）在额定电压下，烧开一壶水用时210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量： Q＝W＝Pt＝800W×210s＝1.68×105J； （3）根据公式Q＝cm（t﹣t0）得，加热水的质量： m0.5kg。 故答案为：小；1.68×105；0.5。 【点评】本题主要考查焦耳定律、电热公式的计算以及水吸收的热量的计算等知识，常见题目，难度不大。 12．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等．小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上．这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶的实际功率为 　2　 kW，电水壶在烧水过程中的效率为 　52.5　 %；已知电能表常数为3200imp/kW•h，则这段时间内电能表指示灯闪烁 　1280　 次。[已知电费单价：0.5元/kW•h；c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；根据电费单价和显示的电费求出消耗的电能，根据P求出电水壶的实际功率； 根据效率公式η求出烧水效率； （2）根据3200imp/（kW•h）的含义求工作过程中内电能表指示灯闪烁的次数。 【解答】解：水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣10℃）＝7.56×105J； 由图乙、丙结合题意可得，这段时间内消耗的电能为：W0.4kW•h＝1.44×106J， 由图乙、丙可知，电水壶的加热时间：t＝14：32：23﹣14：20：23＝12min＝720s， 则电水壶的实际功率为：P实2000W＝2kW； 电水壶在烧水过程中的效率：η100%＝52.5%； （2）3200imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次， 则闪烁一次耗电：W′kW•h， 所以，耗电为0.4kW•h时，电能表指示灯闪烁的次数：1280（次）。 故答案为：2；52.5；1280。 【点评】本题主要考查了吸热公式、电功率公式、加热效率公式的灵活应用，解题的关键是从图片中获取有用信息。 13．近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖。涂料通电发热后，通过　热传递　 方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2．现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是　1780　 J．[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0×103J/（kg•℃）]。 【分析】（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径，热传递是能量的转移，做功是能量的转化。 （2）根据P可求得消耗总电能，利用ρ可求空气质量，利用Q＝cmΔt可求空气吸收的热量，再利用W﹣Q可求得损失的热量。 【解答】解：（1）水地暖改变房间内的温度是通过能量的转移，故发生了热传递； （2）已知该涂料的单位发热功率为1200W/m2．空房的地面面积是14m2， 则P＝1200W/m2×3m2＝3600W， 由P可得，消耗总电能， W＝Pt＝3600W×5×60s＝1.08×106J， 由ρ可得，m空气＝ρ空气V＝ρ空气Sh＝1.3kg/m3×14m2×3m3＝54.6kg， 空气吸收的热量Q吸＝c空气m空气Δt＝1.0×103J/（kg•℃）×54.6kg×10℃＝5.46×105J。 损失的热量Q损失＝W﹣Q吸＝1.08×106J﹣5.46×105J＝5.34×105J。 损失的热量Q1780J。 故答案为：热传递；1780。 【点评】本题以“水地暖”为物理情景，考查了改变物体内能的方式和热量的计算，同时考查了根据题目提供信息分析解决问题的能力，有一定的难度。 14．在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为　2100　 W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温　1.2　 ℃．[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）1000r/（kW•h）表示的路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1000r，据此求出转盘转70r电路中消耗的电能，然后根据P求热水器的电功率； （2）不计能量损失，Q吸＝W，利用Q吸＝cmΔt求水升高的温度。 【解答】解： （1）1000r/（kW•h）表示的路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1000r， 电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能： WkW•h＝0.07kW•h＝0.07×3.6×106J＝2.52×105J， 工作时间t＝2minhh， 该电热水器的实际功率： P2.1kW＝2100W； （2）水的体积V水＝50L＝0.05m3， 由ρ可得水的质量： m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg； 因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸＝W＝2.52×105J， 由Q吸＝cmΔt得水升高的温度： Δt1.2℃。 故答案为：2100；1.2。 【点评】本题是一道电热综合题，考查了密度公式、电功率公式、吸热公式的应用，以及对电能表相关参数的理解，与生活紧密相连，学以致用！ 15．如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是 　2024.6　 kW•h；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为 　84　 %。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】电能表最后一位是小数，单位是kW•h，根据表读数； 3000imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表指示灯闪烁了300次，可得电热水壶实际消耗的电能， 根据Q吸＝cmΔt，η可得结果。 【解答】解：由图可知，电能表最后一位是小数，电能表4月底的示数是2024.6kW•h； 3000imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表指示灯闪烁了300次，电热水壶实际消耗的电能：W0.1kW•h＝3.6×105J， Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（80°﹣20°）＝3.024×105J， 电热水壶的加热效率为η84%。 故答案为：2024.6；84。 【点评】本题考查了效率公式以及对电能表参数的理解，难度不大。 16．如图为即热式电热水龙头，打开水龙头开关，几秒就可以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定功率是4000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是 　12.1　 Ω；不计热量损失，该水龙头正常工作8.4s，可使0.4kg的水从21℃升高到 　41　 ℃。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）根据R计算电阻； （2）根据W＝Pt计算电能，不计热量损失时，消耗的电能全部转化为水吸收的热量，即根据W＝Q＝cmΔt计算温度。 【解答】解：（1）电热水龙头的电阻为：R12.1Ω； （2）水龙头8.4s消耗的电能为：W＝Pt＝4000W×8.4s＝33600J； 不计热量损失时，Q＝W＝33600J； 水升高的温度：Δt20℃，此时水温为：21℃+20℃＝41℃。 故答案为：12.1；41。 【点评】本题考查电阻的计算和比热容的相关计算，属于常规计算分析，难度不大。 17．空气炸锅利用热空气流加热食物，其优点是可以用很少油或者不用油。电路原理如图所示，其中加热管的电阻＝48.4Ω，电扇的功率为100W，通过温控开关控制电热管的间断工作加热，保证箱内温度维持为预设温度。 （1）空气炸锅通过电流的 　热　 效应加热食物的；在制作蛋挞时，若加热管工作时放出热量的90%被蛋挞液吸收，则加热管正常工作1min，可使0.5kg蛋挞液的温度升高 　36　 ℃[取c蛋液＝3×103J/（kg•℃）]。 （2）若家中让空气炸锅单独工作10min，使标有“1200imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁180次，则空气炸锅消耗 　5.4×105 J的电能，加热管工作时间为 　8　 min。 【分析】由电路图知，电风扇和定值电阻并联； （1）空气炸锅的工作原理是电流的热效应；利用W＝Pt求加热管正常工作1min消耗的电能，根据η算出蛋挞吸收的热量，由Q吸＝cmΔt求出蛋挞液升高的温度； （2）1200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁1200次，据此求出空气炸锅消耗的电能；根据W1＝P电动机t′算出电风扇消耗的电能，由并联电路的特点算出电热管消耗的电能，根据W算出电热管的加热时间。 【解答】解：由电路图知，电风扇和定值电阻并联； （1）空气炸锅工作时，通过电流做功，将电能转化为内能，工作原理是电流的热效应； 加热管正常工作1min＝60s消耗的电能： Wt60s＝6×104J； 根据η得蛋挞吸收的热量为： Q吸＝ηW＝90%×6×104J＝5.4×104J， 由Q吸＝cmΔt可得蛋挞液升高的温度： Δt36℃； （2）1200imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁1200次， 电能表指示灯闪烁90次，空气炸锅消耗的电能为： W3.6×106J＝5.4×105J； 电风扇消耗的电能为： W1＝P电动机t′＝100W×10×60s＝6×104J， 电热管消耗的电能为： WR＝W﹣W1＝5.4×105J﹣6×104J＝4.8×105J， 根据W得电热管的加热时间为： t″480s＝8min。 故答案为：（1）热；36；（2）5.4×105；8。 【点评】本题考查了吸热公式、电能公式和电功率公式的应用，明确电能表相关参数的含义是关键。 18．在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为　2100　 W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温　1.2　 ℃。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要　粗　 （选填“粗”或“细”）。 [已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）先求出电能表的转盘转70r电热水器消耗的电能，然后根据P求出该电热水器的实际功率； （2）根据W＝Pt求出电热水器消耗的电能，因为不计能量损失，Q吸＝W，再利用Q＝cmΔt求出水升高的温度； （3）利用P＝UI、Q＝I2Rt以及影响导体电阻大小的因素来分析即可。 【解答】解：（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能： W0.07kW•h， 工作时间t＝2minh， 则该电热水器的实际功率： P2.1kW＝2100W。 （2）电热水器消耗的电能： W′＝Pt＝2100W×120s＝2.52×105J， 水的体积V水＝50L＝0.05m3， 由ρ可得，水的质量： m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg； 因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸＝W′＝2.52×105J， 由Q＝cmΔt得，水升高的温度： Δt1.2℃。 （3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P＝UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。 为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻， 根据Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。 故答案为：2100；1.2；粗。 【点评】本题是一道电热综合题，涉及到功率公式、功的公式、吸热公式以及影响导体电阻大小的因素等，与生活紧密相连，学以致用！ 三．计算题（共7小题） 19．作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/（kg•℃）]求： （1）中药壶在文火状态下的电流； （2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量； （3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。 【分析】（1）已知中药壶在文火状态下的功率，由P＝UI公式变形可求得在文火状态下的电流； （2）由Q＝cmΔt可求得中药吸收的热量； （3）当S1接b时，R1与R2串联在电路中，总电阻较大，为文火状态，根据P可求得总电阻，根据串联电路的电阻特点可求得R1的阻值，当S1接a时，只有R1在电路中，为急火状态，根据P可求得其功率，不计热量损失，W＝Q吸，由P可求得所用的时间。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，中药壶在文火状态下的电流： I文火1A； （2）中药吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣20℃）＝9.6×105J； （3）当S1接b时，R1与R2串联在电路中，电路的总电阻最大，由P可知，中药壶消耗的电功率最小，为文火状态， 由P可得，总电阻：R总220Ω， 则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝220Ω﹣123.2Ω＝96.8Ω； 当S1接a时，只有R1在电路中，电路的电阻最小，由P可知，中药壶消耗的电功率最大，为急火状态，此时功率： P急火500W， 不计热量损失，W＝Q吸＝9.6×105J， 由P可得，加热过程所用的时间： t1920s。 答：（1）中药壶在文火状态下的电流1A。 （2）中药吸收的热量9.6×105J。 （3）加热过程所用时间1920s。 【点评】本题是一道电热综合题，主要考查串联电路的特点、电功率公式、吸热公式的计算，能正确分析电路是解题的关键。 20．额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失。求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 【分析】（1）由吸热公式Q吸＝cmΔt计算吸收的热量。 （2）根据电热丝正常工作时所需要产生热量，由电热公式计算电流产生这些热量所需要的时间。 【解答】解：（1）使水温由20℃升高到100℃，水需要吸收热量为： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； （2）不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收， 由Q放＝Q吸＝W＝Pt得加热所需要的时间为： t336s。 答：（1）水吸收的热量为3.36×105J； （2）加热所需要的时间为336s。 【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题。与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识，计算时注意单位的统一。 21．如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜，该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃，可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上，电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示，其相关参数如表所示。求： 冰柜总质量 160kg 额定电压 220V 电动压缩机的额定功率 110W 防雾电热丝的额定功率 100W （1）冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？ （2）冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？ （3）该冰柜的玻璃门的质量是5kg，若不计热量损失，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间？【玻璃的比热容为0.84×103J/（kg•℃）】 【分析】（1）知道额定电压和额定功率，根据P＝UI的变形公式可求出冰柜的电动压缩机正常工作时的电流； （2）根据P求出冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻； （3）根据Q＝cmΔt可求得门玻璃升高20℃吸收的热量，不计热量损失，则Q＝W，根据P可求出电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间。 【解答】解： （1）由P＝UI可得，冰柜的电动压缩机正常工作时的电流： I0.5A。 （2）由P可得，冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻： R484Ω。 （3）门玻璃升高20℃吸收的热量， Q吸＝cmΔt＝0.84×103J/（kg•℃）×5kg×20℃＝8.4×104J， 不计热量损失，则W＝Q吸＝8.4×104J， 由P可得，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要的时间： t840s。 答：（1）冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为0.5A； （2）冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为484Ω； （3）电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要840s时间。 【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题，考查了电功率公式、吸热公式的灵活应用，属于常考题型，难度不大。 22．在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω。求闭合开关S后： （1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）； （2）电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃）] 【分析】由电路图可知，滑动变阻器R0与加热的电阻丝R1串联。 （1）当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流； （2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电路中的电流最大，电热丝的加热功率最大，根据P＝UI求出电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，根据Q＝W＝Pt求出加热100s内加热电热丝产生的热量，不考虑热量损失，牛奶吸收的热量和电热丝产生的热量相等，根据Q吸＝cmΔt求出牛奶升高的温度。 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R0与加热的电阻丝R1串联。 （1）当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的最小电流： I小1.4A； （2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电路中的电流最大，电热丝的加热功率最大， 则P大880W； （3）在最大加热功率下，加热100s内加热电热丝产生的热量： Q＝W＝P大t＝880W×100s＝8.8×104J， 不考虑热量损失，牛奶吸收的热量： Q吸＝Q＝8.8×104J， 由Q吸＝cmΔt可得，牛奶升高的温度： Δt35.2℃。 答：（1）电路中的最小电流为1.4A； （2）电热丝的最大加热功率为880W； （3）最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式、吸热公式的应用，涉及到的知识点较多，有一定的综合性和难点。 23．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，其简化电路如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求： （1）S和S1都闭合时电饭锅的功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）若该电饭锅内饭的质量为2kg。在前10min内电饭锅的加热效率为85%，则这段时间锅中的饭温度升高了多少摄氏度？[c饭＝4.0×103J/（kg•℃）]。（保留整数） 【分析】（1）由电路图可知，S和S1都闭合时，R1与R2并联，此时电路中的电流最大，根据图乙读出此时电路中的电流，利用P＝UI求出电饭锅的功率； （2）由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最小，根据图乙读出此时电路中的电流；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知S和S1都闭合时通过R1的电流不变，利用并联电路的电流特点求出通过R2支路的电流，再利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出电热丝R2的阻值； （3）根据图乙可知在前10min内通过电饭锅的电流，根据W＝UIt求出消耗的电能，利用η100%求出电饭锅内饭吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出这段时间锅中的饭升高的温度。 【解答】解：（1）由电路图可知，S和S1都闭合时，R1与R2并联，此时电路中的电流最大， 由图乙可知，此时电路中的电流I＝3A， 则电饭锅的功率：P＝UI＝220V×3A＝660W； （2）由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最小， 由图乙可知，此时电路中的电流I1＝2A， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，S和S1都闭合时，通过R1的电流为2A不变， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过R2支路的电流：I2＝I﹣I1＝3A﹣2A＝1A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I可得，电热丝R2的阻值：R2220Ω； （3）由图乙可知，在前10min内通过电饭锅的电流为3A， 则消耗的电能：W＝UIt＝Pt＝660W×10×60s＝3.96×105J， 由η100%可得，电饭锅内饭吸收的热量：Q吸＝Wη＝3.96×105J×85%＝3.366×105J， 由Q吸＝cmΔt可得，这段时间锅中的饭升高的温度：Δt42℃。 答：（1）S和S1都闭合时电饭锅的功率为660W； （2）电热丝R2的阻值为220Ω； （3）若该电饭锅内饭的质量为2kg，在前10min内电饭锅的加热效率为85%，则这段时间锅中的饭温度升高了42℃。 【点评】本题考查了电功率公式和并联电路的特点、欧姆定律、电功公式、效率公式、吸热公式的综合应用等，结合图像得出电饭锅处于两种状态时电路的连接方式和对应的电流是关键。 24．小明家的电热水壶电热丝断了，他想用一根新电热丝R0替换，但不知道阻值，于是他用伏安法进行了测量，用记录的多组数据描绘出R0的U﹣I图象，如图所示。在老师的安全指导下，小明利用R0重新组装好电热水壶，接在220V家庭电路中能正常工作，忽略温度对电阻的影响。求： （1）R0的阻值。 （2）新电热水壶的额定功率。 （3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃，其加热效率是多少。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）由图读出电压值和对应的电流值，根据R算出R0的阻值； （2）根据P算出新电热水壶的额定功率； （3）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； 根据W＝Pt求出消耗的电能，利用η100%求出电热水壶的加热效率。 【解答】解：（1）由图知当电压为11V时对应的电流为0.25A， 根据I得R0的阻值为： R044Ω； （2）新电热水壶的额定功率为： P1100W， （3）水吸收的热量： Q吸＝c水m（ t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； 由P可得消耗的电能： W＝P加热t＝1100W×400s＝4.4×105J， 电热水壶的加热效率： η100%100%≈76.4%。 答：（1）R0的阻值为44Ω； （2）新电热水壶的额定功率为1100W； （3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃，其加热效率是76.4%。 【点评】本题考查了欧姆定律公式、电功率公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用，能熟练应用公式是解题的关键。 25．为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示.控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω.已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。 （2）求工作电路在保温状态下的电功率。 （3）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。 【分析】（1）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，根据串联电路电阻规律计算控制电路的总电阻，根据欧姆定律计算衔铁刚弹起时通过电磁铁线圈的电流； （2）R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态，根据P计算保温功率； （3）根据Q＝cmΔt计算水吸收的热量，根据W＝Pt计算500s内消耗的电能，根据效率公式η100%计算恒温调奶器的加热效率。 【解答】解：（1）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以控制电路的总电阻为：R控＝R+R0＝100Ω+50Ω＝150Ω， 衔铁刚弹起时，通过电磁铁线圈的电流：I0.02A， （2）由P可知，当只有R2接入工作电路，工作电路中总电阻最小，功率最大，处于加热状态；当R1和R2串联接入工作电路，工作电路中总电阻最大，功率最小，处于保温状态； 则保温功率为：P55W； （3）水吸收的热量为：Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣25℃）＝4.62×105J， 恒温调奶器加热状态下的电功率：P1100W； 500s内消耗的电能：W＝Pt＝1100W×500s＝5.5×105J， 恒温调奶器的加热效率：η100%100%＝84%。 答：（1）衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A； （2）工作电路在保温状态下的电功率为55W； （3）此过程中水吸收的热量为4.62×105J，恒温调奶器的加热效率为84%。 【点评】本题考查电磁继电器的工作原理、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式、效率公式等的灵活运用，综合性强。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/1/23 21:19:50；用户：黄清和；邮箱：13979580809；学号：19522861 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $