必刷14 家用電器的檔位問題-備戰(zhàn)2020年中考物理必刷論述、計(jì)算80例（解析版）

必刷14家用電器的檔位問題電吹風(fēng)例69．(2019·荊門)如圖為一個(gè)電吹風(fēng)的簡易電路，R1、R2為發(fā)熱用的電阻絲，M為帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的電動機(jī)，開關(guān)S2上扇形的金屬片可與觸點(diǎn)1、2、3、4接通。只接通S1時(shí)，風(fēng)扇吹冷風(fēng)，此時(shí)回路中電流為0.1A；在保持S1接通的情況下，轉(zhuǎn)動S2，若使S2與2、3接通，風(fēng)扇吹暖風(fēng)；若使S2與3、4接通，風(fēng)扇吹熱風(fēng)。（1）求吹冷風(fēng)時(shí)，電路消耗的電功率；（2）吹暖風(fēng)時(shí)，電阻絲的熱功率為吹冷風(fēng)時(shí)電吹風(fēng)電功率的5.5倍；吹熱風(fēng)時(shí)，電阻絲的熱功率為吹暖風(fēng)時(shí)電阻絲熱功率的10倍，求R1、R2的阻值?！敬鸢浮浚?）22W（2）R1=40ΩR2＝360Ω【解析】（1）僅接通S1時(shí)，電流全部通過電動機(jī)，電路消耗的電功率為P機(jī)＝UI＝220V×0.1A=22W；（2）S2接通2、3時(shí)，電動機(jī)電壓不變，消耗的電功率P機(jī)不變，R1與R2串聯(lián)，電壓為U＝220V，電阻絲R1與R2的熱功率P1＝EQ\F(U2,R1+R2)=5.5P機(jī)，即EQ\F(（220V）2,R1+R2)=5.5×22W，∴R1+R2＝400ΩS2接通3、4時(shí)，R2被短路，僅R1發(fā)熱，其熱功率P2=EQ\F(U2,R1)=10P1，即EQ\F(（220V）2,R1)=10×5.5×22W∴R1=40Ω，R2＝360Ω電飯鍋例70．（2019·孝感）家用電飯鍋中自動開關(guān)一般由感溫鐵氧體組成，將電飯鍋的自動開關(guān)S按下，電飯鍋處于別熱狀態(tài)，當(dāng)感溫鐵氧體溫度達(dá)到103℃時(shí)失去磁性，被吸鐵塊由彈簧彈開，使電飯鍋進(jìn)入保溫狀態(tài)。某家用電飯鍋內(nèi)部電路簡化示意圖如圖甲，某次使用該電飯鍋在220V的電壓下煮飯過程中，通過的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙。（1）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為100℃時(shí)，自動開關(guān)S與（選填“1”或“2”）連接，此時(shí)電飯鍋處于（選填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)。（2）該電飯鍋此次工作30分鐘消耗的電能為多少？（3）電阻R1與R2的阻值之比為多少？（4）若要使該電飯鍋的加熱功率提高到1100W，可以給電阻R1并聯(lián)一個(gè)阻值為多大的電阻R3？【答案】（1）1；加熱；（2）7.92×105J；（3）1∶3；（4）可以給電阻R1并聯(lián)一個(gè)阻值為220Ω的電阻R3?！窘馕觥浚?）根據(jù)題意可知，溫度為100℃時(shí)（低于103℃），電飯鍋處于加熱狀態(tài)，開關(guān)S與“1”連接，只有R1連入電路，電路中電阻較小，根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)可知，此時(shí)的電功率較大，為加熱狀態(tài)；（2）電飯鍋此次工作30分鐘消耗的電能：W＝W1+W2＝UI1t1+UI2t2＝220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s＝7.92×105J；（3）開關(guān)接1時(shí)，只有R1連入電路，為加熱狀態(tài)，此時(shí)的電流I1＝EQ\F(U,R1)＝4A；開關(guān)接2時(shí)，兩電阻串聯(lián)，為保溫狀態(tài)，此時(shí)的電流I2＝EQ\F(U,R1+R2)＝1A，則EQ\F(I1,I2)＝EQ\F(EQ\F(U,R1),EQ\F(U,R1+R2))＝EQ\F(R1+R2,R1)＝EQ\F(4,1)，解得EQ\F(R1,R2)＝EQ\F(1,3)；（4）原來的加熱功率P1＝UI1＝220V×4A＝880W，此時(shí)該電飯鍋的加熱功率提高到1100W，則并聯(lián)電阻的功率：P3＝P－P1＝1100W－880W＝220W，由P＝EQ\F(U2,R)得，并聯(lián)電阻的阻值：R3＝EQ\F(U2,P3)＝EQ\F((220V)2,220W)＝220Ω。電熱水器例71．(2019·通遼)有一臺熱水器，內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲。R1＝88Ω，R2＝22Ω。（1）如何控制S1和S2，使熱水器處于高溫?fù)?；?）求低溫?fù)跽９ぷ?min電熱絲產(chǎn)生的熱量；（3）求中溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)熱水器的功率?！敬鸢浮浚?）當(dāng)閉合開關(guān)S1，并將S2撥至位置a時(shí)，熱水器處于高溫檔；（2）1.32×105J；（3）550W?！窘馕觥浚?）根據(jù)公式P＝EQ\F(U2,R)可知，加熱時(shí)電路的總電阻較小，再根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)判斷電路中電阻的大小關(guān)系，從而可以判斷出電熱水器處于處于什么狀態(tài)；（2）先根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)判斷出電路處于低溫檔時(shí)電路的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)Q＝EQ\F(U2,R)t求出低溫檔正常工作5min電熱絲產(chǎn)生的熱量；（3）先根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)判斷出電路處于中溫檔時(shí)電路的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)求出中溫檔正常工作時(shí)熱水器的功率。解：（1）由圖知，當(dāng)閉合開關(guān)S1，并將S2撥至位置a時(shí)，R1和R2并聯(lián)接入電路，此時(shí)電路中的總電阻最小，電源電壓不變，由P＝EQ\F(U2,R)可知，此時(shí)總功率最大，熱水器處于高溫檔；（2）當(dāng)斷開S1，并將S2撥至位置b時(shí)，R1和R2串聯(lián)接入電路，由P＝EQ\F(U2,R)可知，此時(shí)總功率最小，熱水器處于低溫檔；此時(shí)熱水器正常工作5min內(nèi)電熱絲產(chǎn)生的熱量：Q＝EQ\F(U2,R1+R2)t＝EQ\F((220V)2,88Ω+22Ω)×5×60s＝1.32×105J；（3）只閉合開關(guān)S1時(shí)，電路為R1的基本電路，熱水器處于中溫檔；此時(shí)電路的功率：P中＝EQ\F(U2,R1)＝EQ\F((220V)2,88Ω)＝550W。電熱水瓶例72．(2019·鐵嶺)小李家新買的電熱水瓶，有保溫和加熱兩種功能，其簡化電路圖如圖所示，R1、R2為電熱絲，通過開關(guān)的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)保溫和加熱兩種功能的切換。加熱功率為1100W，保溫功率是200W。求：[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（1）R2的阻值是多少？（2）該電熱水瓶給水加熱時(shí)，瓶中1kg的水從23℃升高到100℃，需要吸收多少熱量？（3）不計(jì)熱量損失，該電熱水瓶在上述加熱過程中，需要工作多長時(shí)間？【答案】（1）198Ω（2）3.234×105J（3）294s【解析】（1）開關(guān)S接1時(shí)，只有R1連入電路，電阻最小，根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)可知功率最大，此時(shí)為加熱狀態(tài)，則R1的阻值：R1＝EQ\F(U2,P加熱)＝EQ\F(（220V）2,1100W)＝44Ω；開關(guān)S接2時(shí)，兩電阻串聯(lián)，此時(shí)總電阻最大，根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)可知總功率最小，此時(shí)為保溫狀態(tài)，則串聯(lián)的總電阻：R串＝EQ\F(U2,P保溫)＝EQ\F(（220V）2,200W)＝242Ω，由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得，R2的阻值：R2＝R串－R1＝242Ω－44Ω＝198Ω；（2）瓶中1kg的水從23℃升高到100℃，需要吸收的熱量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃－23℃）＝3.234×105J；（3）不計(jì)熱損失，消耗的電能W＝Q，由P＝eq\f(W,t)可得工作時(shí)間：t＝eq\f(W,P加熱)＝eq\f(Q,P加熱)＝eq\f(3.234×105J,1100W)＝294s。空調(diào)扇例73．(2019·衢州)空調(diào)扇具有“送風(fēng)、加濕和降溫”等功能，其內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)為風(fēng)扇、水箱和空氣過濾網(wǎng)等。使用時(shí)，通常向水箱中加水，使吹出的風(fēng)比無水時(shí)涼爽。下表是某品牌空調(diào)扇部分參數(shù)。項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)額定電壓220伏額定功率50瓦空機(jī)質(zhì)量7.5千克單個(gè)輪子接觸地面面積2厘米2水箱容量0.5升輪子數(shù)量4個(gè)蒸發(fā)量1升/時(shí)電源線長度1.2米（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水溫，使吹出的風(fēng)比只有水時(shí)更涼爽。加冰可降低水溫的原因有____。（2）人在運(yùn)動大量出汗后，對著空調(diào)扇吹，很容易感冒。此時(shí)，在腦干調(diào)節(jié)下，皮膚血管收縮，血流量減少，皮膚溫度下降，散熱量____，從而維持人體體溫恒定。（3）小科閱讀參數(shù)表發(fā)現(xiàn)，該空調(diào)扇比較省電。計(jì)算該空調(diào)扇正常工作10小時(shí)消耗的電能。（4）計(jì)算水箱加滿水時(shí)該空調(diào)扇對水平地面的壓強(qiáng)。（5）該空調(diào)扇底座安裝了萬向輪，方便移動。但在其他設(shè)計(jì)上仍存在缺陷，為更方便用戶使用，請結(jié)合表中參數(shù)提出條改進(jìn)建議：____?！敬鸢浮拷猓海?）水箱中的冰熔化吸收水的熱量，使水的溫度降低；冰熔化后，冰水混合物的溫度低于原來水的溫度，兩者之間存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，使水的溫度進(jìn)一步下降使吹出的風(fēng)比只有水時(shí)更涼爽；（2）減少；（3）有P＝eq\f(W,t)可得，該空調(diào)扇正常工作10小時(shí)消耗的電能：W＝Pt＝50×10﹣3kW×10h＝0.5kW?h；（4）根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)知，水箱中水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.5kg，水箱對水平面的壓力等于重力，即F＝G總＝m總g＝（0.5kg+7.5kg）×10N/kg＝80N，水箱對水平面的壓強(qiáng)為：p＝eq\f(F,S)=eq\f(80N,4×2×10-4m2)p＝1×105Pa；（5）加大水箱的容積，避免頻繁加水；加長電源線，方便距離遠(yuǎn)些使用?！窘馕觥俊痉治觥勘绢}主要考查了熔化吸熱、蒸發(fā)吸熱、電功公式、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用以及分析解答能力，是一道綜合題，但難度不大。（1）冰熔化吸熱，使水的溫度降低；冰熔化后，冰水混合物的溫度低于水的溫度，兩者之間存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，使水的溫度進(jìn)一步下降；（2）蒸發(fā)吸熱，冷刺激使皮膚血管收縮血流量減少，皮膚溫度下降，散熱量減少，從而維持人體體溫恒定；（3）根據(jù)W＝Pt算出該空調(diào)扇正常工作10小時(shí)消耗的電能；（4）根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)算出水箱中水的質(zhì)量，水箱對水平面的壓力等于重力，即G＝mg，根據(jù)p＝eq\f(F,S)算出水箱對水平面的壓強(qiáng)；（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知水箱的容積較小，需要經(jīng)常加水；有表格數(shù)據(jù)知電源線的長度只有1.2米，不能遠(yuǎn)距離使用；針對以上提出改進(jìn)措施。電暖器例74．（2019·隨州）隨州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常選用一些小型電暖器越冬。如圖甲電暖器有“高溫、中溫、低溫”三擋，銘牌見下表（“中溫”擋功率空出），其電路原理如圖乙，S是自我保護(hù)開關(guān)，當(dāng)電暖器傾倒時(shí)S自動斷開，切斷電源保證安全。當(dāng)S、S1閉合，S2斷開時(shí)電暖器為“低溫”擋。（R1＞R2）XX牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫?fù)?40W中溫檔高溫?fù)?600W頻率50Hz求：（1）R1的阻值；（2）“中溫”擋正常工作時(shí)電路中的電流；（3）若室內(nèi)空氣質(zhì)量為50kg，用該電暖器的“高溫”擋正常工作10min，放出熱量的50%被室內(nèi)空氣吸收，那么可使室內(nèi)氣溫升高多少？[假設(shè)空氣的比熱容為1.1×103J/（kg?℃）]【答案】（1）11Ω；（2）5.27A；（3）8.73℃?！窘馕觥浚?）電暖器在低溫檔時(shí)，由R＝EQ\F(U2,P)可求R1的阻值；（2）高溫檔與低溫檔功率之差是中溫檔功率；已知中溫檔功率和電源電壓，可以得到中溫檔正常工作時(shí)的電流；（3）根據(jù)W＝P高t可求產(chǎn)生的熱量，根據(jù)Q吸＝ηW可得空氣吸收的熱量，根據(jù)Q吸＝cm△t可得房間的空氣溫度升高多少℃。解：（1）閉合開關(guān)S1，R1單獨(dú)接入電路，R1＞R2，根據(jù)P＝EQ\F(U2,P)可知電暖氣處于低溫；R1的阻值：R1＝EQ\F(U2,P低溫)＝EQ\F(（220V）2,440W)＝110Ω；（2）閉合S1為“低溫”擋，R1單獨(dú)接入電路；單獨(dú)閉合S2為“中溫”擋，“高溫”擋為S1、S2同時(shí)閉合，R1、R2并聯(lián)。P中溫＝P高溫－P低溫＝1600W－440W＝1160W；根據(jù)P＝UI可得，“中溫檔”正常工作時(shí)的電流：I2＝EQ\F(P中溫,U)＝EQ\F(1160V,220V)≈5.27A；（3）因?yàn)镻＝EQ\F(W,t)，所以電暖器的“高溫”檔正常工作10min，放出的熱量：W＝P高溫t＝1600W×10×60s＝9.6×105J；空氣吸收的熱量：Q吸＝ηW＝50%×9.6×105J＝4.8×105J，由Q吸＝cm△t可得，房間空氣升高的溫度：△t＝EQ\F(Q吸,cm)＝EQ\F(4.8×105J,50kg×1.1×103J/（kg?℃）)≈8.73℃。電熱后視鏡例75．(2019·山西)“創(chuàng)新”小組的同學(xué)們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雨雪天氣里汽車后視鏡會變模糊，影響行車安全。同學(xué)們設(shè)計(jì)了給后視鏡除霧、除霜的加熱電路。如圖是加熱電路原理圖，電源電壓100V，加熱電阻R1與R2阻值均為100Ω，電路低溫?fù)醭F，高溫?fù)醭?。同學(xué)們對電路進(jìn)行模擬測試，開啟除霜模式加熱后視鏡1min，用溫度傳感器測得其溫度升高了6℃，求：（1）除霜模式下，電路中的電流；（2）除霜模式下，電路的加熱效率。[查資料得：后視鏡玻璃質(zhì)量約0.5kg，玻璃的比熱容約0.8×103J/（kg?℃）]【答案】（1）除1A（2）40%【解析】（1）由圖知，只閉合開關(guān)S時(shí)，兩電阻串聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，R2被短路，只有R1工作，根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)判斷檔位模式；根據(jù)歐姆定律求出電流；（2）根據(jù)W＝UIt求出除霜模式下1min消耗的電能，根據(jù)Q＝cm△t求出后視鏡玻璃吸收的熱量，再根據(jù)η＝EQ\F(Q,W)求出加熱效率。解：（1）由圖知，只閉合開關(guān)S時(shí)，兩電阻串聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，R2被短路，只有R1工作，此時(shí)電阻最小，根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)可知此時(shí)電路的功率最大，處于高溫除霜模式，除霜模式下，電路中的電流：I＝EQ\F(U,R1)＝EQ\F(100V,100Ω)＝1A；（2）除霜模式下1min消耗的電能：W＝UIt＝100V×1A×60s＝6000J，后視鏡玻璃吸收的熱量：Q＝cm△t＝0.8×103J/（kg?℃）×0.5kg×6℃＝2400J，除霜模式下，電路的加熱效率：η＝EQ\F(Q,W)×100%＝EQ\F(2400J,6000J)×100%＝40%。1．(2019·鹽城)新型電飯鍋煮飯時(shí)采用“高溫”和“低溫”兩種方式交替加熱,其內(nèi)部電路如圖所示,R1和R2均為電熱絲,S1是溫度自動控制開關(guān).高、低溫?fù)醯念~定功率見下表、煮飯時(shí),閉合開關(guān)S,電飯鍋正常工作30min消耗的電能為044kWh.求：額定電壓220V額定功率低溫檔440W高溫檔1100W(1)煮飯時(shí)通過R1的電流；(2)電熱絲R2的電阻；(3)30min內(nèi)R2消耗的電能?！敬鸢浮?1)2A(2)73.33Ω(3)0.22kw·h【解析】當(dāng)只閉合S時(shí)，只有R1電熱絲發(fā)熱，此時(shí)為低溫檔，功率為P低=440W，即R1工作時(shí)的功率為P1=440W；當(dāng)S、S1都閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，共同發(fā)熱，為高溫檔，功率為P高=1100W，即R1和R2的總功率為P總=1100W。（1）通過R1的電流為I1=EQ\F(P1,U)=EQ\F(440W,220V)=2A（2）電熱絲R2的功率為P2=P高－P1=1100W－440W=660W，則R2的電阻為；R2=EQ\F(U2,P2)=EQ\F(（220V）2,660W)=73.33Ω（3）電飯鍋正常工作時(shí)采用“高溫”和“低溫”兩種方式交替加熱，不管是高溫檔還是低溫檔，R1都工作，則30min內(nèi)R1消耗的電能為W1=P1t=0.44kW×0.5h=0.22kw·h，因電飯鍋消耗的總電能為0.44kw·h，則R2消耗的電能為W2=W－W1=0.44kWh－0.22kw·h=0.22kw·h2．（2019·宿遷）某電器廠設(shè)計(jì)了一種具有高、中、低溫三擋的家用電火鍋，該火鍋產(chǎn)品銘牌和電路圖如圖所示：額定電壓220V額定功率高溫檔中溫檔低溫檔880W440W220W（1）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接a時(shí)，該電火鍋選用______檔工作（選填“高溫”、“中溫”或“低溫”）。（2）當(dāng)電火鍋使用中溫檔正常工作時(shí)，電路中電流是多大？接入電路的電熱絲的阻值是多少？（3）用電火鍋高溫檔在額定電壓下燒水7分鐘，電流做了多少功？若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，能使1kg初溫為20℃的水升高多少℃（c水=4.2×103J/（kg?℃））？【答案】（1）低溫（2）2A；110Ω（3）3.696×105J；80℃【解析】（1）由圖知，S1斷開，S2接a端，R1和R2串聯(lián)。根據(jù)P=EQ\F(U2,R)分析高檔、抵擋；（2）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接b時(shí)，電阻R2單獨(dú)接入電路，為中溫檔，根據(jù)I中溫=EQ\F(P中溫,U)可求電流，再根據(jù)歐姆定律變形，R2=EQ\F(U,I中溫)可求接入電路的電熱絲的阻值；（3）根據(jù)W=P高溫t可求用電火鍋高溫檔在額定電壓下燒水7分鐘，電流做的功；根據(jù)W=Q吸=cm△t可求水升高多少℃。解：（1）由圖知，當(dāng)S1斷開，S2接a端，R1和R2串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最大，由P=EQ\F(U2,R)可知，此時(shí)總功率最小，則該電火鍋選用低溫檔工作；（2）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接b時(shí)，電阻R2單獨(dú)接入電路，為中溫檔，此時(shí)電路中的電流：I中溫=EQ\F(P中溫,U)=EQ\F(440W,220V)=2A，由歐姆定律可得，接入電路的電熱絲的阻值：R2=EQ\F(U,I中溫)=EQ\F(220V,2A)=110Ω；（3）用電火鍋高溫檔在額定電壓下燒水7分鐘，電流做的功：W=P高溫t=880W×7×60s=369600J=3.696×105J，因電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則Q吸=cm△t可得水升高的溫度：△t=EQ\F(Q吸,cm)=EQ\F(W,cm)=EQ\F(3.696×105J,4.2×103J/（kg?℃）×1kg)=88℃，因?yàn)樵?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，且水的初溫為20℃，所以只能使水升高80℃。3．（2019·阜新）小亮家里的一款迷你電飯鍋，電路圖如圖所示，額定電壓為220V，電飯鍋有加熱和保溫兩檔，“加熱”時(shí)額定功率為550W，發(fā)熱電阻R1和R2阻值不隨溫度變化，電阻R1在“保溫”狀態(tài)和“加熱”狀態(tài)時(shí)功率之比為1︰400．求：（1）正?！凹訜帷睜顟B(tài)，通過電飯鍋的電流是多少？（2）正常“加熱”狀態(tài)，通電10min產(chǎn)生的熱量是多少？（3）R2的阻值是多少？【答案】（1）2.5A；（2）330000J；（3）1672Ω【解答】（1）加熱時(shí)的電流為：I=eq\f(P,U)=eq\f(550W,220V)=2.5A；（2）通電10min產(chǎn)生的熱量是W=Pt=550W×6005=330000J；（3）由I=號得R1的電阻為：R1=eq\f(U,I)=eq\f(220V,2.5A)＝88Ω；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電路中電阻R1和R2串聯(lián)，電路的電阻最大，根據(jù)P=EQ\F(U2,R)可知，此時(shí)為保溫狀態(tài)，R在“保溫”狀態(tài)與“煮飯”狀態(tài)時(shí)的功率之比為1︰400。即I保2R1︰I煮2R2=1︰400；1保︰1煮=1︰20：即eq\f(U,R1+R2)︰eq\f(U,R1)=1︰20，所以R2=1672Ω。4．(2019·威海)火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個(gè)加熱檔位，旋鈕開關(guān)可以分別置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時(shí)，低溫檔功率為高溫檔功率的EQ\F(1,5)，R1為242Ω，R2為60.5Ω．（忽略溫度對電阻的影響）（1）請指出開關(guān)置于什么接線柱時(shí)，火鍋處于低溫檔？（2）R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫檔正常工作時(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？（3）小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨(dú)立工作，用高溫檔加熱湯液2分鐘，電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請通過計(jì)算判斷此時(shí)電火鍋是否正常工作？[電能表的銘牌上標(biāo)有3000r/（kW?h）]【答案】（1）“1和2”（2）R3的阻值是181.5歐姆；1.2×104J（3）此時(shí)電火鍋不正常工作。【解析】解：（1）當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“1和2”接線柱時(shí)，R2、R3串聯(lián)，電路電阻最大，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知，電功率最小，火鍋處于低溫檔；當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“2和3”接線柱時(shí)，R3被短路，電路為R2的簡單電路，電路電阻較大，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知，電功率較大，火鍋處于中溫檔；當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“3和4”接線柱時(shí)，R1、R2并聯(lián)，電路電阻最小，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知，電功率最大，火鍋處于高溫檔。（2）高溫檔時(shí)的電功率：P高＝P1+P2＝eq\f(U2,R1)+eq\f(U2,R2)＝eq\f(（220V）2,242Ω)+eq\f(（220V）2,60.5Ω)＝1000W，由題意知，低溫檔功率為高溫檔功率的eq\f(1,5)，即：P低＝eq\f(1,5)P高＝eq\f(1,5)×1000W＝200W，由P＝eq\f(U2,R)可得，低溫檔時(shí)電路總電阻：R＝eq\f(U2,P低)＝eq\f(（220V）2,200W)＝242Ω，因串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以，R3的阻值：R3＝R－R2＝242Ω－60.5Ω＝181.5Ω。電火鍋處于低溫檔正常工作時(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P低t＝200W×60s＝1.2×104J。（3）電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)，電火鍋消耗的電能：W′＝eq\f(81r,3000r/（kW?h）)＝0.027kW?h＝9.72×104J，則電火鍋的功率：P′＝eq\f(W′,t′)＝eq\f(9.72×104J,2×60s)＝810W，因?yàn)殡娀疱伒膶?shí)際功率P′＜P高，所以，此時(shí)電火鍋不正常工作。5．(2019·臺州)某電熱砂鍋的簡化電路如圖甲。R1、R2為發(fā)熱電阻，S為旋轉(zhuǎn)開關(guān)，a、b、cd為觸點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低檔”、“高檔”之間的轉(zhuǎn)換，工作時(shí)先用高檔加熱鍋內(nèi)湯料到沸騰，再用低檔持續(xù)加熱食物，使食物“湯濃味鮮”。（1）高檔加熱時(shí)，開關(guān)S應(yīng)旋至觸點(diǎn)_________（選填：“ab”、“bc”或“cd”）位置。（2）某次烹飪一共用時(shí)6小時(shí)，電功率與加熱時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，則本次烹飪共消耗多少電能？（3）發(fā)熱電阻R1和R2的阻值分別為多少？（4）生活中，有時(shí)也會選擇電壓力鍋烹飪，因?yàn)殡妷毫﹀佒笫煜嗤|(zhì)量的同種食物，通常比電熱砂鍋更省電。請你從能量利用率的角度，結(jié)合所學(xué)知識對電壓力鍋能省電作出簡要的解釋。【答案】（1）cd（2）0.94KW·h（3）R1=110ΩR2=374Ω（4）電壓力鍋鍋內(nèi)氣壓大，所以水的沸點(diǎn)高，食物在高溫下容易熟，可以減少用電時(shí)間；加熱時(shí)間短，散失到空氣中的熱量少，能量利用率高，所以更省電?！窘馕觥浚?）由圖甲可知，開關(guān)S接“ab”時(shí)兩電阻串聯(lián)，接“cd”時(shí)只有R1接入電路，R2短路，電源電壓一定，由P=EQ\F(U2,R)可知，接“bc”時(shí)電阻最大，為低檔，接“cd”時(shí)電阻最小，為高檔。（2）某次烹飪一共用時(shí)6小時(shí)，電功率與加熱時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，高溫檔工作1小時(shí)，低溫檔工作（6－1）=5小時(shí)，本次烹飪共消耗的電能：W=W1+W2=P1t1+P2t2=0.44kW×1h+0.1kW×5h=0.94kW?h。（3）高檔加熱時(shí)，R1=EQ\F(U2,P高)=EQ\F((220)2,440W)=110Ω；低檔加熱時(shí)，R1+R2=EQ\F(U2,P低)=EQ\F((220)2,100W)=484Ω，R2=484Ω－110Ω=374Ω。（4）電壓力鍋鍋內(nèi)氣壓大，所以水的沸點(diǎn)高，食物在高溫下容易熟，可以減少用電時(shí)間。6．(2019·營口)圖甲是小明家使用的電飯煲，圖乙是其電路原理圖，R1、R2為阻值不變的電熱絲，S1為溫度自動控制開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。該電飯煲的最大容量是4L，額定加熱功率是800W，額定保溫功率是100W。（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃））求：（1）電熱絲R1的阻值是多少？（2）該電飯煲將2kg水從20℃加熱到100℃時(shí)，水吸收的熱量是多少？（3）關(guān)閉家中其他用電器，只讓該電飯煲在加熱狀態(tài)下工作4min，觀察到標(biāo)有“1200r/（kW?h）”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，則電飯煲的實(shí)際功率是多少？【答案】（1）60.5Ω（2）6.72×105J（3）750W?！窘馕觥拷猓海?）由電路圖可知，開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)接入電路，電阻最大，由電功率的公式P=EQ\F(U2,R)可判斷電飯鍋處于保溫狀態(tài)；開關(guān)S、S1都閉合開時(shí)，電阻R2被短，只有電阻R1接入電路，由電功率的公式P=EQ\F(U2,R)可判斷電飯鍋處于加熱狀態(tài)；根據(jù)P=EQ\F(U2,R)知，電熱絲R1的阻值：R1=EQ\F(U2,P加熱)=EQ\F((220V)2,800W)=60.5Ω；（2）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃－20℃）＝6.72×105J；（3）消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)，電能表轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，消耗的電能：W=eq\f(60r,1200r/kW?h)＝eq\f(1,20)kW?h，電飯鍋的實(shí)際功率：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(eq\f(1,20)kW?h,eq\f(4,60)h)=0.75kW＝750W。額定電壓電燉鍋檔位額定功率/W200V低溫200中溫400高溫6007．(2019·岳陽)一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表（設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變）。（1）求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）；（2）在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有“1800r/（kW?h）”的電能表轉(zhuǎn)盤在12ls內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓；（3）電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到50℃時(shí)開始計(jì)時(shí)，繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息，通過計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。【答案】（1）2.7A；（2）200V；（3）電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，由（3）可知用高溫?fù)醺?jié)能。【解析】（1）由功率公式可求得高溫檔時(shí)的電流；（2）由P=EQ\F(U2,R)公式變形可求得電燉鍋的電阻，已知電能表每消耗1kw?h的電能轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動1800r，據(jù)此求出電能表轉(zhuǎn)盤在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20r消耗的電能，利用P=EQ\F(W,t)求出其實(shí)際功率，再根據(jù)P=EQ\F(U2,R)公式的變形求出他家電路的實(shí)際電壓。（3）計(jì)算出低溫檔和高溫檔每分鐘消耗電能的多少比較即可解答。解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，高溫的功率P高=600W，由P=UI可得，在高溫檔工作時(shí)，電路中的電流I高溫=EQ\F(P高溫,U)=EQ\F(600W,220V)=2.7A（2）由P=EQ\F(U2,R)可得，電燉鍋的電阻：R=EQ\F(U2,P)=EQ\F((220V)2,400W)=121Ω，電燉鍋在高檔工作時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤在在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20r，則電燉鍋消耗的電能：W實(shí)=EQ\F(20r,1800r/（kW?h）)=EQ\F(1,90)kW?h=4×104JP實(shí)=EQ\F(W實(shí),t)=EQ\F(4×104J,121s)，由P=EQ\F(U2,R)可得，電路的實(shí)際電壓：U實(shí)=EQ\R(,P實(shí)R)=EQ\R(,EQ\F(4×104J,121s)×121Ω)=200V（3）高溫檔消耗的電能W高=P高t高=600W×6×60s=2.16×105J，則水升高1℃消耗的電能EQ\F(2.16×105J,20)=1.08×104J，低溫檔消耗的電能W低=P低t低=200W×9×60s=1.08×105J，則水升高1℃消耗的電能為EQ\F(1.08×105J,8)=1.35×104J，因?yàn)?.08×104J＜1.35×104J，且兩檔加熱水的質(zhì)量相同，所以加熱等質(zhì)量的水升高1℃，高溫檔比低溫檔消耗電能少，用高溫檔節(jié)能。8．(2019·巴中)如圖所示，某品牌智能電火鍋的銘牌，（不計(jì)溫度對電阻的影響）。求：（1）該電火鍋鍋正常加熱30分鐘時(shí)所消耗的電能為多少kW?h？（2）某天用電高峰期，只使用電火鍋加熱10min，家用電能表[1200r/（kW?h）]的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了200轉(zhuǎn)，此時(shí)電火鍋的實(shí)際功率是多少？（3）如圖乙所示是電火鍋的簡化電路圖，其中R1、R2均為發(fā)熱電阻，S2為加熱保溫自動力切換開關(guān)，求R2的電阻是多少？XX牌智能電火鍋型號ZDF﹣215額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率484W頻率50HzabR1RabR1R2220VS2S1【答案】（1）0.605kW?h；（2）1000W；（3）40Ω【解析】（1）由P＝eq\f(W,t)可得，電火鍋正常工作時(shí)間為30min消耗的電能：W總＝Pt總＝1.21kW×0.5h＝0.605kW?h；（2）轉(zhuǎn)200轉(zhuǎn)消耗的電能：W＝eq\f(1kW?h,1200r)×200r＝eq\f(1,6)kW?h，此時(shí)消耗的實(shí)際功率：P實(shí)＝eq\f(W,t)＝eq\f(eq\f(1,6)kW?h,10×eq\f(1,60)h)＝1kW＝1000W；（3）由圖知，當(dāng)S1閉合、S2接a時(shí)，電路中只有R1，電路中電阻最小，由P＝EQ\F(U2,R)可知此時(shí)電功率最大，處于加熱狀態(tài)；由P＝EQ\F(U2,R)得電火鍋正常加熱時(shí)的電阻：R1＝EQ\F(U2,P加熱)＝EQ\F(（220V）2,1210W)＝40Ω；由圖知，當(dāng)S1閉合、S2接b時(shí)，電路中R1和R2串聯(lián)，電路中電阻最大，由P＝EQ\F(U2,R)可知此時(shí)電功率最小，處于保溫狀態(tài)；由P＝EQ\F(U2,R)得串聯(lián)總電阻：R串＝R1+R2＝EQ\F(U2,P保溫)＝EQ\F(（220V）2,484W)＝100Ω，R2的電阻：R2＝R串－R1＝100Ω－40Ω＝60Ω；9．(2019·呼倫貝爾)家庭電路中某電熱鍋的額定電壓是220V，加熱狀態(tài)的額定功率是1210W，簡化電路如圖所示，S1為溫控開關(guān)，發(fā)熱電阻R1與R2的阻值恒定，電阻在保溫狀態(tài)與加熱狀態(tài)時(shí)的功率之比為4︰25。SS1R1R2220VS求：（1）電阻R1和R2的阻值；（2）在用電高峰期，家中有電熱鍋和液晶電視機(jī)工作時(shí)，電熱鍋的實(shí)際功率為1000W（始終處于加熱狀態(tài)），電視機(jī)的實(shí)際功率為200W，計(jì)算這時(shí)通過液晶電視機(jī)的電流?！敬鸢浮浚?）R1＝60ΩR2＝40Ω（2）1A【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S、S1均閉合時(shí)，只有電阻R2接入電路，此時(shí)為加熱狀態(tài)。由P＝UI=eq\f(U2,R)得，R2的阻值：R2＝eq\f(U2,P加熱)＝eq\f(（220V）2,1210W)＝40Ω當(dāng)開關(guān)S閉合，S1斷開時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，此時(shí)為保溫狀態(tài)。根據(jù)eq\f(P保溫,P加熱)＝eq\f(4,25)得，保溫狀態(tài)時(shí)R2的功率：P保溫＝eq\f(4P加熱,25)＝EQ\F(4×1210W,25)＝193.6W由P＝I2R得，電路中的電流：I＝eq\r(eq\f(P保溫,R2))＝eq\r(eq\f(193.6W,40Ω))＝2.2A由歐姆定律I＝eq\f(U,R)得，U2=IR2=2.2A×40Ω=88V根據(jù)U＝U1+U2得，R1兩端電壓：U1=U－U2=220V－88V=132VR1＝eq\f(U1,I)＝EQ\F(132V,2.2A)＝60Ω）（2）由P＝eq\f(U2,R)得，家庭電路的實(shí)際電壓：U實(shí)＝eq\r(P電熱鍋×R2)＝eq\r(1000W×40Ω)＝200V由P＝UI得，通過電視機(jī)的實(shí)際電流：I電視＝eq\f(P電視,U實(shí))＝eq\f(200W,200V)＝1A10．（2019·本溪）圖甲是具有高溫、低溫兩檔的電熱飯盒，高溫檔電功率為242W，簡化電路如圖乙所示，R1、R2均是發(fā)熱電阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：（1）R1和R2的阻值是多少？（2）高溫檔加熱5min，不計(jì)熱量損失，可以將1kg飯菜升高的溫度是多少？[飯菜的比熱容取3×103J/（kg?℃）]（3）如果實(shí)際電壓是200V，低溫檔工作時(shí)的實(shí)際功率是多少？21SHAPE21甲乙【答案】（1）R1=200Ω；R2=800Ω（2）24.2℃（3）40W【解析】（1）開關(guān)S接2時(shí)，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，電熱飯盒處于高溫檔，由P＝UI＝EQ\F(U2,R)可得，R1的阻值：R1＝EQ\F(U2,P高)＝EQ\F((220V)2,242W)＝200Ω，則R2的阻值：R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω；（2）高溫檔加熱5min消耗的電能：W＝P高t＝242W×5×60s＝7.26×104J，不計(jì)熱量損失，則飯菜吸收的熱量：Q吸＝W＝7.26×104J，由Q吸＝cm△t可得，1kg飯菜升高的溫度：△t＝EQ\F(Q吸,cm)＝EQ\F(7.26×104J,3×103J/（kg?℃）×1kg)＝24.2℃；（3）如果實(shí)際電壓是200V，低溫檔工作時(shí)的實(shí)際功率：P低實(shí)＝EQ\F(U實(shí)2,R1+R2)＝EQ\F((200V)2,200Ω+800Ω)＝40W11．(2019·遼陽)圖甲是兩檔空氣炸鍋，圖乙是其內(nèi)部簡化電路，R1、R2均為發(fā)熱體，將開關(guān)S分別置于1、2兩位置時(shí)，空氣炸鍋處于不同的檔位。已知兩檔空氣炸鍋的高溫檔功率為900W，R2阻值為96.8Ω．求：（1）發(fā)熱體R1的阻值是多少？（2）空氣炸鍋一次性可裝入200g牛柳，若將這些牛柳從40℃加熱到190℃，牛柳需要吸收多少熱量？【c牛柳＝3×103J/（kg?℃）】（3）不計(jì)熱量損失，用高溫檔將200g牛柳從40℃加熱到190℃，需要多長時(shí)間？【答案】（1）121Ω（2）9×104J（3）100s【解析】（1）由電路圖可知，當(dāng)S置于1位置時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)接入電路；當(dāng)S置于2位置時(shí)，R1、R2串聯(lián)，因此由P＝EQ\F(U2,R)可知，當(dāng)S置于1位置時(shí)，功率較大，即空氣炸鍋處于加熱狀態(tài)；當(dāng)S置于2位置時(shí)，空氣炸鍋處于保溫狀態(tài)；當(dāng)S置于1位置時(shí)，R2的功率P2＝EQ\F(U2,R2)＝EQ\F((220V)2,96.8Ω)＝500W，發(fā)熱體R1的功率：P1＝900W－500W＝400W；由P＝EQ\F(U2,R)可知，R1＝EQ\F(U2,P1)＝EQ\F((220V)2,400W)＝121Ω。（2）牛柳需要吸收的熱量Q吸＝cm△t＝3×103J/（kg?℃）×0.2kg×（190℃－40℃）＝9×104J；（3）不計(jì)熱量損失W＝Q吸＝9×104J；由P＝eq\f(W,t)可得，用高溫檔牛柳從40℃加熱到190℃，需要時(shí)間t＝EQ\F(W,P)＝EQ\F(9×104J,900W)＝100s。12．(2019·臨沂)圖甲是小明家安裝的即熱式熱水器，其具有高、低溫兩檔加熱功能，低溫檔功率為5500W，內(nèi)部等效電路如圖乙所示，R1和R2是兩個(gè)電熱絲。某次小眀用高溫檔淋浴時(shí)，水的初溫是20℃，淋浴頭的出水溫度為40°C，淋浴20min共用水100L．假設(shè)熱水器電熱絲正常工作且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收【c水=4.2×103J/（kg?°C）】求：（1）電熱絲R1的阻值。（2）該熱水器高溫檔功率?！敬鸢浮浚?）由圖知，兩開關(guān)同時(shí)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，只閉合S1時(shí)，為R1的簡單電路；

因?yàn)椴⒙?lián)的總電阻小于其中任一分電阻，根據(jù)P=EQ\F(U2,R)可知，只閉合S1時(shí)，電阻較大，功率較小，為低溫檔，電熱絲R1的阻值：R1=EQ\F(U2,R)=EQ\F((220V)2,5500W)=8.8Ω；（2）用高溫檔淋浴時(shí)，淋浴20min共用水100L，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg；水從初溫20℃升高到40°C吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg?°C）×100kg×（40°C－20°C）=8.4×106J；由題知，假設(shè)熱水器電熱絲正常工作且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則消耗的電能：W=Q=8.4×106J；該熱水器高溫檔功率：P高=EQ\F(W,t)=EQ\F(8.4×106J,2×60s)=7000W。【解析】（1）兩開關(guān)同時(shí)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，只閉合S1時(shí)，為R1的簡單電路，根據(jù)并聯(lián)電阻的規(guī)律和P=EQ\F(U2,R)分析不同檔位電路的連接，根據(jù)R=EQ\F(U2,P)求解；（2）根據(jù)m=ρV求出100L水平質(zhì)量，根據(jù)Q=cm△t求出水從初溫是20℃升高淋為40°C吸收的熱量；因熱水器電熱絲正常工作且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，根據(jù)P=EQ\F(W,t)求出該熱水器高溫檔功率。

本題為電熱綜合題，考查并聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的電功率公式、密度公式和Q=cm△t的運(yùn)用。13．(2019·重慶B)特高壓技術(shù)可以減小輸電過程中電能的損失。某發(fā)電站輸送的電功率為1.1×105kW，輸電電壓為1100kV，經(jīng)變壓器降至220V供家庭用戶使用。小明家中有一個(gè)標(biāo)有“220V2200W”的即熱式水龍頭，其電阻為R0，他發(fā)現(xiàn)冬天使用時(shí)水溫較低，春秋兩季水溫較高，于是他增加兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻R和兩個(gè)指示燈（指示燈電阻不計(jì)）改裝了電路，如圖，開關(guān)S1可以同時(shí)與a、b相連，或只與c相連，使其有高溫和低溫兩檔。求：（1）通過特高壓輸電線的電流；（2）改裝前，若水龍頭的熱效率為90%，正常加熱1分鐘提供的熱量；（3）改裝后，水龍頭正常工作時(shí)高溫檔與低溫檔電功率之比為4︰1，請計(jì)算出高溫檔時(shí)的電功率?！敬鸢浮浚?）通過特高壓輸電線的電流為100A；（2）改裝前，若水龍頭的熱效率為90%，正常加熱1分鐘提供的熱量為1.188×105J；（3）改裝后，水龍頭正常工作時(shí)高溫檔與低溫檔電功率之比為4：1，高溫檔時(shí)的電功率為4400W。【解析】（1）根據(jù)P＝UI算出通過特高壓輸電線的電流；（2）根據(jù)W＝Pt算出消耗的電能，根據(jù)η＝eq\f(Q,W)算出正常加熱1分鐘提供的熱量；（3）根據(jù)R0＝eq\f(U額2,P額)算出R0的電阻，由電路圖可知，將開關(guān)S與a、b相連時(shí)工作的電路元件，電源的電壓一定時(shí)，根據(jù)P＝UI＝eq\f(U2,R)可知，電路的總電阻最小時(shí)，電路的總功率最大，水龍頭處于加熱狀態(tài)，P加熱＝eq\f(U2,R0)+eq\f(U2,R)；由電路圖可知，將開關(guān)S與c相連時(shí)，R與R0串聯(lián)，總電阻較大，總功率較小，水龍頭處于保溫狀態(tài)，P保溫＝eq\f(U2,R+R0)，因?yàn)樗堫^正常工作時(shí)高溫檔與低溫檔電功率之比為4︰1，即P加熱︰P保溫＝（eq\f(U2,R0)+eq\f(U2,R)）︰eq\f(U2,R+R0)＝4︰1，算出R的電阻，根據(jù)P高溫＝eq\f(U2,R)+eq\f(U2,R0)算出加熱功率。（1）根據(jù)P＝UI知，通過特高壓輸電線的電流：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(1.1×105W×103W,1100×103V)＝100A；（2）根據(jù)P＝eq\f(W,t)得，消耗的電能：W＝Pt＝2200W×60s＝1.32×105J，根據(jù)η＝eq\f(Q,W)知，正常加熱1分鐘提供的熱量：Q＝Wη＝1.32×105J×90%＝1.188×105J；（3）R0電阻：R0＝eq\f(U額2,P額)＝eq\f((220V)2,2200W)＝22Ω由電路圖可知，將開關(guān)S與a、b相連時(shí)，電阻R與R0并聯(lián)，電阻較小，根據(jù)P＝UI＝eq\f(U2,R)可知，此時(shí)電路的總功率最大，水龍頭處于加熱狀態(tài)，P加熱＝eq\f(U2,R0)+eq\f(U2,R)；由電路圖可知，將開關(guān)S與c相連時(shí)，R與R0串聯(lián)，總電阻較大，總功率較小，水龍頭處于保溫狀態(tài)，P保溫＝eq\f(U2,R+R0)，因?yàn)樗堫^正常工作時(shí)高溫檔與低溫檔電功率之比為4︰1，即P加熱︰P保溫＝（eq\f(U2,R0)+eq\f(U2,R)）︰eq\f(U2,R+R0)＝4︰1，（eq\f(1,R)+eq\f(1,R0)）︰eq\f(1,R+R0)＝4︰1，eq\f(R+R0,RR0)︰eq\f(1,R+R0)＝4︰1，eq\f((R+R0)2,RR0)＝4︰1，(R+R0)2＝4RR0，(R－R0)2＝0解得：R＝R0＝22Ω。高溫檔時(shí)的電功率：P高溫＝eq\f(U2,R0)+eq\f(U2,R)＝eq\f(2U2,R)＝eq\f(2×(220V)2,22Ω)＝4400W。14．（2019·大慶）某電熱水壺及其銘牌如圖所示，小明為了測量該電熱水壺的實(shí)際功率和加熱效率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：關(guān)掉家里所有用電器，將該電熱水壺裝滿水，接通電熱水壺，測得壺中水溫度從25℃上升到35℃所用的時(shí)間為50s，同時(shí)觀察到家中“220V10(40)A3200imp/kW?h”的電子式電能表的指示燈閃爍了80imp，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）。請結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，回答以下問題：（1）除電子式電能表外，小明還需下列哪些器材完成上述兩個(gè)測量（選填器材前面的序號）①刻度尺②溫度計(jì)③電壓表④秒表⑤彈簧測力計(jì)（2）若小明利用水升溫吸熱計(jì)算消耗的電能，計(jì)算出電熱水壺的功率和實(shí)際功率相比（選填“偏大”、“偏小”或“相等”），主要原因是。（3）電熱水壺的實(shí)際功率是W。產(chǎn)品型號1.8L最大容積額定功率2000W額定頻率50Hz額定電壓220V（4）電熱水壺的加熱效率是?！敬鸢浮浚?）②④（2）消耗的電能不可能完成轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能；偏?。?）1800（4）84%【解析】（1）根據(jù)P＝eq\f(W,t)，測量該電熱水壺的實(shí)際功率要測量時(shí)間，故用到秒表；根據(jù)η＝eq\f(Q,W)計(jì)算加熱效率，在計(jì)算Q時(shí)要測量溫度，故用到溫度計(jì)；還需②④完成上述兩個(gè)測量；（2）若小明利用水升溫吸熱計(jì)算消耗的電能，因消耗的電能不可能完成轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能，根據(jù)P＝eq\f(W,t)，故計(jì)算出電熱水壺的功率和實(shí)際功率相比偏大。（3）220V10（40）A3200imp/kW?h”的電子式電能表的指示燈閃爍了80imp，則消耗的電能為：W＝eq\f(1,3200)×80kW?h＝eq\f(1,40)×3.6×106J＝9×104J；電熱水壺的實(shí)際功率是：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(9×104J,50s)＝1800W（4）由題意知，水的體積為1.8L，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.8×10﹣3m3＝1.8kg；壺中水溫度從25℃上升到35℃吸收的熱量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.8kg×（35℃－25℃）＝7.56×104J；電熱水壺的加熱效率是：η＝eq\f(Q,W)＝eq\f(7.56×104J,9×104J)×100%＝84%。15．(2019·朝陽)養(yǎng)生壺的原理如圖所示，它有加熱和保溫兩檔。當(dāng)加熱到設(shè)定溫度時(shí)，養(yǎng)生壺自動切換為保溫檔。（養(yǎng)生壺的部分參數(shù)如表所示）（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2（填“閉合”或“斷開”）時(shí)，養(yǎng)生壺處于加熱狀態(tài)。壺的容積1.5L額定電壓220V加熱功率1000W保溫功率44W（2）在保溫檔正常工作時(shí)，求電路中的電流是多少？（3）求R1、R2的阻值。（4）如果養(yǎng)生壺的效率為70%，那么在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下要將滿壺的水從20℃加熱至沸騰，請問需要多少分鐘？【答案】（1）閉合；（2）0.2A；（3）R1的阻值為48.4Ω，R2的阻值為1051.6Ω；（4）12min【解析】（1）養(yǎng)生壺處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路的總功率最大，由P＝UI＝EQ\F(U2,R)可知，電源的電壓一定時(shí)，電路的總電阻最小，由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，養(yǎng)生壺處于加熱狀態(tài)；（2）在保溫檔正常工作時(shí)，由P＝UI可得，電路中的電流：I＝EQ\F(P保溫,U)＝EQ\F(44W,220V)＝0.2A；（3）養(yǎng)生壺處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路為R1的簡單電路，則R1的阻值：R1＝EQ\F(U2,P加熱)＝EQ\F((220V)2,1000W)＝48.4Ω，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小，養(yǎng)生壺處于保溫狀態(tài)，由I＝EQ\F(U,R)可得，此時(shí)電路中的總電阻：R總＝EQ\F(U,I)＝EQ\F(220V,0.2A)＝1100Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R總－R1＝1100Ω－48.4Ω＝1051.6Ω；（4）滿壺水的體積：V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝eq\f(m,V)可得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，則水吸收的熱量：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃－20℃）＝5.04×105J，由η＝eq\f(Q吸,W)×100%可得，消耗的電能：W＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(5.04×105J,70%)＝7.2×105J，由P＝eq\f(W,t)可得，需要的加熱時(shí)間：t′＝eq\f(W,P加熱)＝eq\f(7.2×105J,1000W)＝720s＝12min。16．(2019·撫順)如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)高、中、低三檔加熱，其簡化電路圖如圖乙所示。R1、R2、R3均為電熱絲，已知R1＝176Ω加熱杯的部分參數(shù)如表。求：c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]（1）R2的阻值是多少？（2）加熱杯的低溫檔功率是多少？額定電壓220V高溫檔功率1100W中溫檔功率440W低溫檔功率容量1L（3）若不計(jì)熱量損失，加熱杯使用高溫檔加熱，使1L水從12℃升高到100℃，需要多長時(shí)間？【答案】（1）66Ω（2）220W（3）336s【解析】（1）當(dāng)S接高溫檔觸點(diǎn)時(shí)，電路為R3的簡單電路，由P＝UI＝EQ\F(U2,R)可得，R3的阻值：R3＝EQ\F(U2,P高溫)＝EQ\F((220V)2,1100W)＝44Ω，當(dāng)S接中溫檔觸點(diǎn)時(shí)，R2、R3串聯(lián)，則此時(shí)電路中的總電阻：R總＝EQ\F(U2,P中)＝EQ\F((220V)2,440W)＝110Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R總－R3＝110Ω－44Ω＝66Ω；（2）當(dāng)S接低溫檔觸點(diǎn)時(shí)，R1、R3串聯(lián)，則加熱杯的低溫檔功率：P低＝EQ\F(U2,R1+R3)＝EQ\F((220V)2,176Ω+44Ω)＝220W；（3）滿壺水的體積：V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，由ρ＝EQ\F(m,V)可得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃－12℃）＝3.696×105J，不計(jì)熱量損失時(shí)，消耗的電能：W＝Q吸＝3.696×105J，由P＝EQ\F(W,t)可得，需要的加熱時(shí)間：t′＝EQ\F(W,P加熱)＝EQ\F(3.696×105J,1100W)＝336s。17．(2019·寧夏)小明家中的電熱水水壺壞了，他在網(wǎng)上查到兩種外形基本相同的電熱水壺的銘牌如圖表所示：品牌品牌1品牌2產(chǎn)品型號EL-8952產(chǎn)品型號MK-12SO額定電壓220V額定電壓220\頻率50HZ頻率50HZ額定功率：1200W額定功率2000W容量1.5L容量1.5L（1）用品牌2的電熱水壺?zé)_一壺水用時(shí)6分鐘，則電熱水壺消耗了多少電能？（2）小明認(rèn)為“品牌1”這款電熱水壺功率小，更省電。從節(jié)能的角度考慮，你認(rèn)為他的這種想法合理嗎？為什么？【答案】（1）7.2×105J（2）這種想法不合理。功率反映的是做功的快慢，要燒開同樣多的水，兩種電熱器需要消耗的電能一樣多，不存在節(jié)約了電能。由于功率小的電熱器加熱時(shí)間較長，過程中水散失的熱量要多些，所以反而要費(fèi)電些?！窘馕觥浚?）電熱水壺消耗電能為W=Pt=2000W×6×60s=7.2×105J；（2）這種想法不合理。功率反映的是做功的快慢，要燒開同樣多的水，兩種電熱器需要消耗的電能一樣多，不存在節(jié)約了電能。由于功率小的電熱器加熱時(shí)間較長，過程中水散失的熱量要多些，所以反而要費(fèi)電些。18．(2019·棗莊)如圖所示是某款電養(yǎng)生壺及其銘牌的部分參數(shù)，當(dāng)養(yǎng)生壺正常工作時(shí)，求：額定電壓220V頻率50Hz額定功率1100W容量1L（1）養(yǎng)生壺正常工作的電阻。（2）若該養(yǎng)生壺的加熱效率為80%，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將初溫是12℃的一壺水燒開，需要多長時(shí)間？[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]（3）在物理綜合實(shí)踐活動中，小明和小麗同學(xué)利用所學(xué)習(xí)的物理知識，合作測量養(yǎng)生壺的實(shí)際功率。電表上標(biāo)著“1200r/（kW?h）”，他們把家中的其他用電器都與電源斷開，僅讓養(yǎng)生壺接入電路中燒水，2min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了40r，求電養(yǎng)生壺的實(shí)際功率。【答案】（1）44Ω（2）420s（3）1000W【解析】（1）已知養(yǎng)生壺的額定功率和額定電壓，由電功率公式的變形公式可以求出養(yǎng)生壺的電阻；（2）根據(jù)m＝ρV算出水的質(zhì)量；已知水的質(zhì)量、水的比熱容和水溫的變化，利用熱量公式求出水吸收的熱量；求出養(yǎng)生壺產(chǎn)生的熱量，然后應(yīng)用功率公式的變形公式求出養(yǎng)生壺正常工作的時(shí)間；（3）1200r/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200r，求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)40r電路中消耗的電能，然后根據(jù)P=eq\f(W,t)求出用電器的實(shí)際功率。解：（1）由P=eq\f(U2,R)可得，養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻：R=eq\f(U2,P)=eq\f((220V)2,1100W)=44Ω。（2）1L水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃－12℃）＝3.696×105J，由η=eq\f(Q吸,W)可得，養(yǎng)生壺消耗的電能：W=eq\f(Q吸,η)=eq\f(3.696×105J,80%)=4.62×105J，由P=eq\f(W,t)可得，養(yǎng)生壺工作時(shí)間：t=eq\f(W,P)=eq\f(4.62×105J,1100W)=420s。（3）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動40轉(zhuǎn)消耗電能：W=eq\f(40,1200)kW?h=eq\f(1,30)kW?h＝1.2×105J，t＝2min＝120s，型號××額定電壓220V額定功率1000W頻率50Hz電養(yǎng)生壺的實(shí)際功率：P實(shí)=eq\f(W,t)=eq\f(1.2×105J,120s)=1000W。19．(2019·天津)某電熱水壺銘牌的部分信息如下表所示。該電熱水壺正常工作時(shí)，把1kg水從20℃加熱到100℃用時(shí)7min，已知c水=4.2×103J/（kg?℃），求：（1）水吸收的熱量；（2）電熱水壺的熱效率?！敬鸢浮拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸=c水m（t－t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃－20℃）=3.36×105J。工作時(shí)間t=7min=420s，電熱水壺正常工作7min消耗的電能：W=Pt=1000W×420s=4.2×105J，則電熱水壺的熱效率：η=EQ\F(Q吸,W)×100%=EQ\F(3.36×105J,4.2×105J)×100%=80%?！窘馕觥浚?）知道水的比熱容、質(zhì)量、初溫和末溫，根據(jù)Q吸=cm（t－t0）求出水所吸收的熱量；（2）電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，再根據(jù)η=EQ\F(Q吸,W)×100%求出該電熱水壺的熱效率。20．(2019·江西)如圖甲所示，是小姬媽媽為寶寶準(zhǔn)備的暖奶器及其內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)示意圖和銘牌，暖奶器具有加熱、保溫雙重功能，當(dāng)雙觸點(diǎn)開關(guān)連接觸點(diǎn)1和2時(shí)為關(guān)閉狀態(tài)，連接觸點(diǎn)2和3時(shí)為保溫狀態(tài)，連接觸點(diǎn)3和4時(shí)為加熱狀態(tài)(溫馨提示：最適合寶寶飲用的牛奶溫度為40℃)(1)求電阻R2的阻值；(2)把400g牛奶從20℃加熱到40℃，求牛奶所吸收的熱量[c牛奶=4.0×103J/(kg·℃)](3)如圖乙所示，是暖奶器正常加熱和保溫過程中溫度隨時(shí)間變化的圖象，求暖奶器在加過程中的熱效率。(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)型號LZJ620額定電壓220V加熱功率220W保溫功率20W【答案】（1）242Ω（2）3.2×104J（3）72.7％【解析】（1）電路處于保溫狀態(tài)，只有R1工作；處于加熱狀態(tài)，R1與R2并聯(lián)工作P2=P加熱－P保=220W－20W=200WR2=EQ\F(U2,P2)=EQ\F((220V)2,200W)=242Ω（2）Q吸=c牛奶m(t－t0)=4×103J/（kg?℃）×0.4kg×(40－20)℃=3.2×104J（3）由圖象可知，t=200sW=P加熱t(yī)=220W×200s=4.4×104Jη＝EQ\F(Q吸,W)=EQ\F(3.2×104J,4.4×104J)=72.7％21．(2019·黃岡)某型號電熱水瓶具有加熱、保溫、電動出水及干燒斷電功能。其簡化電路如圖所示。S1是壺底溫控開關(guān)，通常閉合，當(dāng)壺底發(fā)熱盤的溫度達(dá)到120℃自動斷開。S2是壺壁溫控開關(guān)，按下時(shí)對水加熱，水燒開后自動斷開，電熱水瓶處于保溫狀態(tài)。S3是電動出水開關(guān)，按下時(shí)閉合，電磁泵將水抽出。已知電熱水瓶保溫功率為50W，加熱功率為1000W。（1）電熱水瓶處于保溫狀態(tài)且不抽水時(shí)，電路中的電阻是多大？（2）閉合S3，電磁泵兩端電壓為12V。已知R3阻值為200Ω，求電磁泵的電功率。（3）若水燒開后，S2沒有自動斷開，則瓶里的水燒干后，經(jīng)過多長時(shí)間，S1才會斷開？已知發(fā)熱盤質(zhì)量為0.5kg，比熱容為0.5×103J/(kg·℃)。設(shè)水燒干瞬間，發(fā)熱盤的溫度為110℃，不計(jì)熱損失。【答案】（1）968Ω（2）12.48W（3）2.5s【解析】只閉合開關(guān)S1時(shí)，只有電阻R2工作，處于保溫狀態(tài)；只閉合開關(guān)S1和S3時(shí)電動機(jī)和電阻R3串聯(lián)，電磁泵將水抽出，電動機(jī)工作。Ⅰ、根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)算出電熱水瓶處于保溫狀態(tài)且不抽水時(shí)的電阻；Ⅱ、閉合S3時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律算出電阻R3兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律算出電流，由P＝UI算出電磁泵的電功率；Ⅲ、由Q＝cm△t算出發(fā)熱盤吸收的熱量，瓶里的水燒干后，S2沒有自動斷開（仍然是加熱狀態(tài)），不計(jì)熱損失，電流產(chǎn)生的熱量全部被發(fā)熱盤吸收，即W＝Q放＝Q吸，由P＝eq\f(W,t)算出加熱時(shí)間。（1）分析電路可知，當(dāng)電熱水瓶處于保溫狀態(tài)且不抽水時(shí)，電路中只有R2工作。R2＝eq\f(U2,P保溫)＝eq\f(（220V）2,50W)＝968Ω（2分）（2）閉合開關(guān)S3，電磁泵與R3串聯(lián)，通過R3的電流為：I3＝eq\f(U3,R3)＝eq\f(220V－12V,200Ω)＝1.04A故電磁泵的功率為P泵＝U泵I泵＝U泵I3＝12V×1.04A＝12.48W（2分）（3）不計(jì)熱損失，瓶里的水燒干后，電流產(chǎn)生的熱量全部被發(fā)熱盤吸收，即Q電＝Q盤，P加熱t(yī)＝cmΔt，故從水燒干到S斷開，經(jīng)歷的時(shí)間為t＝eq\f(cmΔt,P加熱)＝eq\f(0.5×103J/(kg·℃)×0.5kg×(120℃－110℃),1000W)＝2.5s（3分）22．（2019·七臺河）如圖甲為家用電熱飲水機(jī)，圖乙為它的電路原理圖，下表為它的銘牌數(shù)據(jù)。水桶容量水桶容量20L熱水箱容量1L額定電壓220V加熱功率400W保溫功率44WSS1R1R2S2220V甲乙（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，電熱飲水機(jī)處于狀態(tài)（填“加熱”或“保溫”），此時(shí)電路中的電流是多大？（2）飲水機(jī)正常工作時(shí)，將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃，求：水吸收的熱量是多少？（水的比熱容4.2×103J/（kg?℃））（3）電熱飲水機(jī)正常工作時(shí)加熱效率為80%．求：將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃的時(shí)間為多少秒？【答案】（1）0.2A（2）2.94×105J（3）918.75秒【解析】解：（1）由電路圖可知，當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI＝EQ\F(U2,R)可知電路的總功率最小，處于保溫狀態(tài)；根據(jù)P＝UI知，此時(shí)電路中的電流：I保溫＝EQ\F(P保溫,U)＝EQ\F(44W,220V)＝0.2A；（2）根據(jù)ρ＝EQ\F(m,V)知，水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1.0kg，水吸收的熱量為Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.0kg×（90℃－20℃）＝2.94×105J，（3）因?yàn)棣牵紼Q\F(Q吸,W電)，所以消耗的電能為：W電＝EQ\F(Q吸,η)＝EQ\F(2.94×105J,80%)＝3.675×105J，因?yàn)镻＝EQ\F(W,t)，所以加熱所需時(shí)間為t＝EQ\F(W,P)＝EQ\F(3.675×105J,400W)＝918.75s。23．(2019·淄博)表為一臺飲水機(jī)的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲且阻值不變。XX牌飲水機(jī)額定電壓220V額定功率加熱1000W保溫22W加熱效率80%（1）該飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，正常工作3min，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下能否把0.5kg的水從20℃加熱至沸騰？【c水＝4.2×103J/（kg?℃）】（2）保溫功率是指S斷開時(shí)電路消耗的總功率。該飲水機(jī)正常保溫時(shí)，R1實(shí)際消耗的電功率是多少？【答案】（1）該飲水機(jī)正常加熱3min不能把1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下0.5kg的水從20℃加熱至沸騰；（2）0.484W【解析】（1）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，根據(jù)Q吸＝cm（t－t0）求出把0.5kg的水從20℃加熱至沸騰需要吸收的熱量，利用η＝eq\f(Q吸,W)×100%求出需要消耗的電能，利用P＝eq\f(W,t)求出需要加熱的時(shí)間，然后與實(shí)際加熱時(shí)間相比較得出答案；（2）由題意可知，開關(guān)S閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，飲水機(jī)的功率最大，處于加熱狀態(tài)，根據(jù)P＝UI＝eq\f(U2,R)求出R1的阻值，由表格數(shù)據(jù)可知該飲水機(jī)正常保溫時(shí)的功率，由題意可知，開關(guān)S斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，飲水機(jī)的功率最小，處于保溫狀態(tài)，根據(jù)P＝UI求出電路的電流，利用P＝UI＝I2R求出R1實(shí)際消耗的電功率。解：（1）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，則把0.5kg的水從20℃加熱至沸騰需要吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J，由η＝eq\f(Q吸,W)×100%可得，需要消耗的電能：W＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(1.68×105J,80%)＝2.1×105J，由P＝eq\f(W,t)可得，需要加熱的時(shí)間：t1＝eq\f(W,P加熱)＝eq\f(2.1×105J,1000W)＝210s＝3.5min＞3min，所以，該飲水機(jī)正常加熱3min不能把1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下0.5kg的水從20℃加熱至沸騰；（2）由圖可知，開關(guān)S閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，飲水機(jī)的功率最大，處于加熱狀態(tài)，由P＝UI＝eq\f(U2,R)可得，R1的阻值：R1＝eq\f(U2,P加熱)＝eq\f((220V)2,1000W)＝48.4Ω，由表格數(shù)據(jù)可知，該飲水機(jī)正常保溫時(shí)的功率P保溫＝22W，由題意可知，開關(guān)S斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，飲水機(jī)的功率最小，處于保溫狀態(tài)，由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流：I＝eq\f(P保溫,U)＝eq\f(22W,220V)＝0.1A，該飲水機(jī)正常保溫時(shí)，R1實(shí)際消耗的電功率：P1＝I2R1＝（0.1A）2×48.4Ω＝0.484W。24．（2019·齊齊哈爾）如圖甲是文文同學(xué)家新買的一臺冷暖空調(diào)扇，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，R1、R2均為發(fā)熱電阻，R1的阻值為110Ω，M是電動機(jī)。開關(guān)S1閉合后，當(dāng)S2接1、2時(shí)吹冷風(fēng)；當(dāng)S2接2、3時(shí)吹溫風(fēng)；當(dāng)S2接3、4時(shí)吹熱風(fēng)，此時(shí)空調(diào)扇的總功率為1100W．已知：電源電壓為220V，c冰＝2.1×103J/（kg?℃）。求：（1）吹冷風(fēng)時(shí)，在空調(diào)扇內(nèi)加入冰袋會使吹出的風(fēng)溫度變低，若冰袋內(nèi)冰的質(zhì)量為lkg，溫度從－16℃升高到－6℃時(shí)，冰從周圍吸收的熱量是多少？（2）吹冷風(fēng)時(shí)，電動機(jī)正常工作1h消耗的電能為0.11kW?h，此時(shí)通過電動機(jī)的電流是多少？（3）吹熱風(fēng)時(shí)，R2的電阻是多少？【答案】（1）2.1×104J（2）0.5A（3）88Ω【解析】（1）已知冰的比熱容、質(zhì)量、初溫度和末溫度，利用公式Q＝cm△t得到冰吸收的熱量；（2）開關(guān)S1閉合后，當(dāng)S2接1、2時(shí)吹冷風(fēng)，此時(shí)只有電動機(jī)工作，已知電源電壓、工作時(shí)間和消耗的電能，利用公式I＝EQ\F(W,Ut)得到通過電動機(jī)的電流；（3）已知電動機(jī)1h消耗的電能，可以得到電動機(jī)的功率；已知R1阻值和兩端電壓，可以得到R1的功率；已知吹熱風(fēng)時(shí)的總功率和電動機(jī)、R1的功率，可以得到R2的功率；已知R2功率和兩端電壓，利用公式R＝EQ\F(U2,P)得到R2阻值。解：（1）冰吸收的熱量為：Q吸＝c冰m冰△t＝2.1×103J/（kg?℃）×1kg×[－6℃－（－16℃）]＝2.1×104J；（2）開關(guān)S1閉合后，當(dāng)S2接1、2時(shí)吹冷風(fēng)，此時(shí)只有電動機(jī)工作，由W＝UIt可得，通過電動機(jī)的電流為：I冷＝EQ\F(W,Ut)＝EQ\F(0.11×3.6×106J,220V×3600s)＝0.5A；（3）電動機(jī)的功率為：P電動機(jī)＝EQ\F(W電動機(jī),t)＝EQ\F(0.11kW?h,1h)＝0.11kW＝110W，當(dāng)S2接3、4時(shí)吹熱風(fēng)，此時(shí)電動機(jī)、R1、R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，則R1消耗的功率：P1＝EQ\F(U2,R1)＝EQ\F((220V)2,110Ω)＝440W，已知此時(shí)空調(diào)扇的總功率為1100W，則消耗R2的功率為：P2＝P－P電動機(jī)－P1＝1100W－110W－440W＝550W，由P＝EQ\F(U2,R)可得，R2的阻值為：R2＝EQ\F(U2,P2)＝EQ\F((220V)2,550W)＝88Ω。25．(2019·東營)圖甲為新型風(fēng)暖浴霸因其安全性能好發(fā)熱柔和深受大家喜愛它是利用電動機(jī)鼓動空氣流動通過加熱元件加熱冷空氣帶動室內(nèi)升溫圖乙是某型號風(fēng)暖浴霸的簡化電路圖，其發(fā)熱元件是兩根阻值不變的電熱絲R1R2。主要參數(shù)如下表。（1）開關(guān)均閉合，求浴霸正常工作時(shí)的干路電流是多少？（2）正常工作時(shí)，求R1的阻值是多少？（3）實(shí)際電壓為200V時(shí)，求R2的實(shí)際功率是多少？（4）浴霸正常工作時(shí)，使容積為20m3的房間空氣溫度升高20℃，求室內(nèi)空氣吸收的熱量是多少？（ρ空氣取1.2kg/m3，c空氣取1.0×103J/(kg·℃)，不考慮其他因素影響）項(xiàng)目參數(shù)額定功率（V）220R1額定功率（W）1936R2額定功率（W）968電動機(jī)功率（）44適用面積（m2）10【答案】（1）13.4A（2）25Ω（3）800W（4）48×10J【解析】（1）開關(guān)均閉合時(shí)，R1、R2和電動機(jī)同時(shí)工作，電路總功率為：P=PPP=1936W968W44W2948W工作時(shí)的干路電流為：I=EQ\F(P,U)=EQ\F(2948W,220V)=13.4A（2）R1的阻值為：R1=EQ\F(U2,P1)=EQ\F(（220V）2,1936W)=25Ω（3）R2的阻值為：R2=EQ\F(U2,P2)=EQ\F(（