押題計(jì)算題2-電學(xué)綜合計(jì)算歐姆定律、串并聯(lián)電路電流電阻電壓規(guī)律、電功率、電工電熱電能（解析版）

押題計(jì)算題2—電學(xué)綜合計(jì)算（歐姆定律、串并聯(lián)電路電流電阻電壓規(guī)律、電功率、電功電熱電能分析遼寧省樣題及模擬題，電學(xué)綜合計(jì)算結(jié)合歐姆定律、串并聯(lián)電路電流電阻電壓規(guī)律、電功率、電功、電熱、電能相關(guān)公式進(jìn)行求解。需要會(huì)判斷不同電路結(jié)構(gòu)下的低、中、高溫檔，會(huì)選擇合適的公式進(jìn)行求解。必備知識(shí)串并聯(lián)電路電流、電壓、電阻規(guī)律。串聯(lián)：I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2并聯(lián)：I=I1+I2U=U1=U2R=1/R1+1/R2歐姆定律：I=U/R電功率:P=UIP=W/tP=U2/R=I2R（純電阻電路）P=P1+P2電功：W=UItW=PtW=U2/Rt=I2Rt（純電阻電路）W=W1+W2電熱:Q=I2RtQ=Q1+Q2電能:E=W=Q（純電阻電路）解題技巧同一個(gè)電源電壓下，根據(jù)P=U2/R，電阻越大，電功率越?。浑娮柙叫?，電功率越大，溫度越高，擋位越高。串聯(lián)電路電阻大于并聯(lián)電路電阻，所以當(dāng)電路變?yōu)椴⒙?lián)電路時(shí)，總電阻最小，電功率越大，是高溫檔；反之串聯(lián)電路總電阻最大，電功率最小，是低溫檔。1.如圖是某品牌電熱毯的簡(jiǎn)化電路示意圖，圖中的R1和R2是電熱絲，它們的阻值保持不變：電熱毯的銘牌上標(biāo)有“低溫?fù)豕β?.8W”字樣，高溫?fù)豕β蕵?biāo)識(shí)處模糊不清。將電熱毯?jiǎn)为?dú)接入220V家庭電路中，使用高溫?fù)豕ぷ?4min，測(cè)得消耗電能為36960J。若上述過(guò)程電熱毯消耗的電能與空熱水袋中灌入的1kg熱水溫度降低放出的熱量數(shù)值相等，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）電熱毯高溫?fù)醯碾姽β?；?）R1的電阻；（3）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，R1兩端的電壓；（4）熱水袋中水降低的溫度?！敬鸢浮俊窘獯稹浚?） （1分） （1分）（2）高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，只有R1工作，R2被短路由，得， （1分）由，得 （1分） （1分）（3）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，R1和R2串聯(lián)， （1分）， （1分）（4）由，得 （1分） （1分）1．電飯鍋是生活中常用電器，下表是小明家中一臺(tái)電飯鍋的銘牌，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖所示，其中R1和R2都是電熱絲（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）。求：（1）電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流；（2）電阻R2的阻值；（3）小明想測(cè)試電飯鍋的實(shí)際電功率，于是在家庭電路中只接入電飯鍋且處于加熱狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“220V、3000r/kW?h”的電能表6min內(nèi)轉(zhuǎn)了300圈，則電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率。額定電壓220V頻率50Hz額定功率加熱1100W保溫44W【答案】（1）電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流是5A；（2）電阻R2的阻值是1100Ω；（3）電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率是1000W【解答】解：（1）由題知，電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下功率P＝880W，由P＝UI可得總電流：I＝＝＝5A；（2）當(dāng)S、S0閉合時(shí)，R1和R2并聯(lián)，電路總電阻較??；當(dāng)S閉合、S0斷開時(shí)，電路中只有R2，電路總電阻較大；由P＝可知，當(dāng)S、S0閉合時(shí)，電功率較大，為加熱擋；當(dāng)S閉合、S0斷開時(shí)，電功率較小，為保溫?fù)酰籔保溫＝44W，由P＝可得：R2＝＝＝1100Ω；（3）3000r/kW?h表示電飯鍋每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)300r消耗的電能：W＝kW?h＝0.1kW?h，電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率：P實(shí)＝＝＝1kW＝1000W。答：（1）電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流是5A；（2）電阻R2的阻值是1100Ω；（3）電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率是1000W。2．某閱書房為了讓讀者在冬日享受閱讀的芬芳，夜間需要在書屋里用電熱器加熱并用燈泡照明；白天只需要在書屋里用電熱器加熱，不需要用燈泡照明。小明根據(jù)上述要求設(shè)計(jì)了一種加熱照明裝置，如圖所示，電阻R1和R2是兩個(gè)用來(lái)加熱且阻值不變的電阻絲，燈L是標(biāo)有“220V，160W”的照明燈泡，開關(guān)S1、S2是聯(lián)動(dòng)開關(guān)，通過(guò)絕緣手柄只能同時(shí)斷開或同時(shí)閉合。該裝置從早晨9：00至17：00處于白天工作狀態(tài)，連續(xù)正常工作8h，這段時(shí)間內(nèi)電流表的示數(shù)為5.5A，電阻R1的電功率為P1，電阻R2的電功率為P2，P1；P2＝1：3；該裝置從17：00至第二天早晨9：00處于夜間工作狀態(tài)，連續(xù)正常工作16h。已知：電源兩端的電壓U恒為220V。求：（1）白天工作狀態(tài)下電路的總電功率；（2）電阻R1的阻值；（3）從早晨9：00到第二天早晨9：00的24h內(nèi)，該加熱照明裝置共消耗電能多少千瓦時(shí)。【答案】（1）總電功率為1210W；（2）電阻R1的阻值為10Ω；（3）該加熱照明裝置共消耗電能89.68kW?h?！窘獯稹拷猓河深}知，開關(guān)S1、S2是聯(lián)動(dòng)開關(guān)，通過(guò)絕緣手柄只能同時(shí)斷開或者同時(shí)閉合，當(dāng)開關(guān)S1、S2同時(shí)斷開時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，電路處于白天作狀態(tài)，等效電路如圖甲所示；當(dāng)開關(guān)S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，L與R1并聯(lián)，電路處于夜間工作狀態(tài)，等效電路如圖乙所示。（1）白天工作狀態(tài)時(shí)，連續(xù)正常工作8h，這段時(shí)間內(nèi)電流表的示數(shù)為5.5A，白天工作狀態(tài)下電路的總電功率：P＝UI＝220V×5.5A＝1210W；（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)和P＝UI可知：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝1：3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣，且U＝U1+U2＝220V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②解得U1＝55V，U2＝165V，則：R1＝＝＝10Ω。（3）由W＝Pt可得白天消耗電能：W白＝Pt白＝1.21kW×8h＝9.68kW?h，圖乙中R1消耗的功率：P1′＝＝＝4840W，所以夜間總功率：P夜＝PL+P1′＝160W+4840W＝5000W＝5kW，夜間消耗電能：W夜＝P夜t夜＝5kW×16h＝80kW?h，24h內(nèi)該加熱照明裝置共消耗電能：W＝W白+W夜＝9.68kW?h+80kW?h＝89.68kW?h。答：（1）總電功率為1210W；（2）電阻R1的阻值為10Ω；（3）該加熱照明裝置共消耗電能89.68kW?h。3．小明媽媽為奶奶買了一個(gè)電熱足浴盆（如圖所示），內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓220V，額定功率605W。問：（1）小明幫奶奶泡腳時(shí)，向足浴盆中加入6kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作15min將水加熱到40℃，此加熱過(guò)程中水吸收的熱量是多少？消耗的電能是多少？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時(shí)，加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少？（3）足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)工作電壓是12V（按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V），正常工作電流為4A，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為0.5Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電功率為多少？電動(dòng)機(jī)的工作效率是多少（結(jié)果保留一位小數(shù)）？【答案】（1）加熱過(guò)程中水吸收的熱量是5.04×105J；消耗的電能是5.445×105J；（2）當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時(shí)，加熱電阻工作的實(shí)際功率是500W；（3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電功率為48W；電動(dòng)機(jī)的工作效率是83.3%。【解答】解：（1）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×6kg×（40℃﹣20℃）＝5.04×105J；加熱時(shí)間t′＝15min＝900s，足浴盆加熱時(shí)消耗的電能：W＝P額t′＝605W×900s＝5.445×105J；（2）由P＝得，加熱電阻的阻值：R＝＝＝80Ω，當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時(shí)，加熱電阻工作的實(shí)際功率：P實(shí)＝＝＝500W；（3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電功率為P＝UI＝12V×4A＝48W；電動(dòng)機(jī)工作中消耗的電能：W總＝UIt＝12V×4A×t，電動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Rt＝（4A）2×0.5Ω×t，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能：W機(jī)＝W總﹣Q，電動(dòng)機(jī)的工作效率η＝＝＝83.3%。答：（1）加熱過(guò)程中水吸收的熱量是5.04×105J；消耗的電能是5.445×105J；（2）當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時(shí)，加熱電阻工作的實(shí)際功率是500W；（3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電功率為48W；電動(dòng)機(jī)的工作效率是83.3%。4．如圖甲為一款電熱水壺，其加熱原理如圖乙所示，電熱水壺有加熱和保溫兩個(gè)擋位。電熱水壺的額定電壓為220V，R1、R2均是發(fā)熱電阻，其中R2＝506Ω。電熱水壺在加熱擋工作時(shí)電功率為1100W。求：（1）R1的阻值；（2）當(dāng)開關(guān)置于“2”時(shí)，電熱水壺1min消耗的電能?！敬鸢浮浚?）R1的阻值為44Ω；（2）當(dāng)開關(guān)置于“2”時(shí)，電熱水壺1min消耗的電能為5.28×103J?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)開關(guān)置于“1”時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，當(dāng)開關(guān)置于“2”時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，根據(jù)P＝可知當(dāng)開關(guān)置于“1”時(shí)為加熱擋，當(dāng)開關(guān)置于“2”時(shí)為保溫?fù)?，則R1的阻值：R1＝＝＝44Ω；（2）當(dāng)開關(guān)置于“2”時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，電路的總電阻R＝R1+R2＝44Ω+506Ω＝550Ω，電熱水壺1min消耗的電能：W＝t＝×60s＝5.28×103J。答：（1）R1的阻值為44Ω；（2）當(dāng)開關(guān)置于“2”時(shí)，電熱水壺1min消耗的電能為5.28×103J。5．小明家買了一個(gè)家用電吹風(fēng)，如圖（甲）所示，其簡(jiǎn)化電路如圖（乙）所示。主要技術(shù)參數(shù)如表所示：額定功率熱風(fēng)時(shí)：1000W冷風(fēng)時(shí)：120W額定電壓220V求：（1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是多少？（2）電吹風(fēng)電熱絲的額定電功率為多大？（3）當(dāng)電路供電電壓為200V時(shí)，電吹風(fēng)電熱絲的實(shí)際電功率為多大？（電熱絲的電阻保持不變，計(jì)算結(jié)果只取整數(shù)位）【答案】（1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是3.6×104J；（2）電吹風(fēng)電熱絲的額定電功率為880W；（3）當(dāng)電路供電電壓為200V時(shí)，電吹風(fēng)電熱絲的實(shí)際電功率為727W。【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)旋至B、C時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作吹冷風(fēng)，P動(dòng)＝120W由P＝可得，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是：W＝Pt＝120W×5×60s＝3.6×104J；（2）當(dāng)開關(guān)旋至A、B時(shí)，電阻絲與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)且同時(shí)工作，電吹風(fēng)功率最大，此時(shí)P熱＝1000W，電熱絲的額定功率為：PR＝P總﹣P動(dòng)＝1000W﹣120W＝880W；（3）由于P＝得電熱絲的電阻為：R＝＝＝55Ω，電熱絲的實(shí)際功率為：P實(shí)＝＝≈727W。答：（1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是3.6×104J；（2）電吹風(fēng)電熱絲的額定電功率為880W；（3）當(dāng)電路供電電壓為200V時(shí)，電吹風(fēng)電熱絲的實(shí)際電功率為727W。6．養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，其類似于電熱水壺。如圖是某款養(yǎng)生壺加熱部分電路原理圖。已知電源電壓為220V保持不變，加熱電阻絲R1、R2的阻值均為88Ω。通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)S1、S2可以實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三擋的切換。（1）通過(guò)分析推理判斷：當(dāng)開關(guān)S1、S2分別位于什么狀態(tài)，養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?。?）當(dāng)養(yǎng)生壺處于低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為多少焦耳？（3）請(qǐng)計(jì)算出該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三擋工作時(shí)的電功率大小之比。【答案】（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接A時(shí)，養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?；?）通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為33000J；（3）該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三擋工作時(shí)的電功率大小之比為1：2：4?！窘獯稹拷猓海?）由圖知，當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接A時(shí)，電路為只有電阻R1工作，電路中的總電阻居中，由P＝UI＝可知，總功率居中，即養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?；養(yǎng)生壺中溫?fù)豕β蕿椋篜中＝＝＝550W；（2）由圖知，當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接A時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI＝可知，總功率最小，即養(yǎng)生壺處于低溫?fù)?；養(yǎng)生壺低溫?fù)豕β蕿椋篜低＝＝＝275W；則通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為：W低＝P低t＝275W×2×60s＝33000J；（3）由圖知，當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接B時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由P＝UI＝可知，總功率最大，即養(yǎng)生壺處于高溫?fù)?；由于電阻R1在中溫?fù)鹾透邷負(fù)豕ぷ鲿r(shí)電壓不變，即R1的功率不變，且R1、R2的阻值均為88Ω，故P高＝2P中＝2×550W＝1100W，所以該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三擋工作時(shí)的電功率大小之比為：P低：P中：P高＝275W：550W：1100W＝1：2：4。答：（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接A時(shí)，養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?；?）通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為33000J；（3）該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三擋工作時(shí)的電功率大小之比為1：2：4。7．在如圖甲所示的電路中，定值電阻R0的電流﹣電壓關(guān)系圖像如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表的示數(shù)為3.8V；求：（1）L兩端的電壓？（2）燈泡L的實(shí)際功率及它工作100s所消耗的電能？（3）若燈泡的發(fā)光效率為10%，則它工作100s轉(zhuǎn)化的光能E是多少J？【答案】（1）L兩端的電壓是3.2V；（2）燈泡L的實(shí)際功率是0.64W，它工作100s所消耗的電能是64J；（3）工作100s轉(zhuǎn)化的光能6.4J?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，小燈泡L1和電阻R0串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓，電流表測(cè)電路中的電流，且此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A，由圖象可知，電阻R0兩端的電壓為0.6V，此時(shí)電壓表示數(shù)為3.8V，即電源電壓為3.8V，所以燈泡L兩端的電壓為：U1＝U﹣U0＝3.8V﹣0.6V＝3.2V；（2）燈泡L的實(shí)際功率為：P實(shí)＝U1I＝3.2V×0.2A＝0.64W；由公式P＝可知燈泡工作100s所消耗的電能為：W＝P實(shí)t＝0.64W×100s＝64J；（3）燈泡的發(fā)光效率為10%，則它工作100s轉(zhuǎn)化的光能E＝ηW＝10%×64J＝6.4J。答：（1）L兩端的電壓是3.2V；（2）燈泡L的實(shí)際功率是0.64W，它工作100s所消耗的電能是64J；（3）工作100s轉(zhuǎn)化的光能6.4J。8．如圖甲所示，電源電壓為8V，定值電阻R0＝20Ω，R為滑動(dòng)變阻器，規(guī)格為“30Ω，22A”。（1）當(dāng)S、S2閉合，S1斷開，且P位于滑動(dòng)變阻器的b點(diǎn)時(shí)，求電流表的示數(shù)；（2）小燈泡的額定電壓為6V，圖乙是小燈泡電流隨電壓變化的圖像。當(dāng)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為0.4A。求：1min內(nèi)變阻器R消耗的電能；（3）要使電路中的總功率最小，請(qǐng)指出開關(guān)S、S1、S2開閉情況和滑片P的位置，并求此時(shí)電路的最小功率?！敬鸢浮浚?）當(dāng)S、S2閉合，S1斷開，且P位于滑動(dòng)變阻器的b點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)是；（2）當(dāng)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為0.4A，1min內(nèi)變阻器R消耗的電能為120J；（3）要使電路中的總功率最小，S、S2閉合，S1斷開，變阻器滑片在b端，此時(shí)電路的最小功率為1.28W?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)S、S2閉合，S1斷開，變阻器R與定值電阻R0串聯(lián)，滑片P位于滑動(dòng)變阻器的b點(diǎn)時(shí)，變阻器的接入電阻最大，電流表測(cè)量電路中的電流，由串聯(lián)電路電阻規(guī)律可得，電路的總電阻：R總＝R+R0＝30Ω+20Ω＝50Ω，根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：I＝＝＝0.16A；（2）當(dāng)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流；電流表示數(shù)為I′＝0.4A時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律，燈泡中的電流：IL＝I′＝0.4A，由乙圖可知燈泡兩端的電壓：UL＝3V，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可得，變阻器兩端的電壓：UR＝U﹣UL＝8V﹣3V＝5V，根據(jù)W＝UIt可得，t＝1min＝60s內(nèi)變阻器R消耗的電能：W＝URIRt＝URILt＝5V×0.4A×60s＝120J；（3）電源電壓不變，由P＝UI可知，要使電路中的總功率最小，電路的總電阻最小，由圖乙可知燈泡正常工作時(shí)，燈絲電阻值：R額＝＝＝12Ω，由乙圖可知，燈絲電阻隨燈泡兩端電壓升高，燈絲溫度升高而變大，燈泡正常工作時(shí)的電阻較大，因?yàn)镽額＜R0，當(dāng)S、S2閉合，S1斷開，變阻器滑片在b端時(shí)，電路的總電阻最大：R總＝50Ω，電路中的電流I＝0.16A，電路的最小功率：P小＝UI＝8V×0.16A＝1.28W。答：（1）當(dāng)S、S2閉合，S1斷開，且P位于滑動(dòng)變阻器的b點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)是；（2）當(dāng)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為0.4A，1min內(nèi)變阻器R消耗的電能為120J；（3）要使電路中的總功率最小，S、S2閉合，S1斷開，變阻器滑片在b端，此時(shí)電路的最小功率為1.28W。9．小明家有一款電熱桌墊如圖甲，查看說(shuō)明書發(fā)現(xiàn)：該電熱桌墊由24V電源供電，發(fā)熱部分由R1、R2兩根電熱絲組成，通過(guò)調(diào)溫開關(guān)控制不同的擋位，其原理電路如圖乙所示，已知電熱桌墊處于高溫?fù)鯐r(shí)功率為60W，R1阻值為48Ω，不考慮溫度對(duì)電阻的影響。求：（1）當(dāng)開關(guān)S與d、c接線柱連接時(shí)，電熱桌墊處于高溫?fù)酰ㄟ^(guò)R1的電流；（2）R2的電阻；（3）若電熱桌墊的原理電路圖如圖丙所示，電路元件及電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，消耗的電功率。【答案】（1）當(dāng)電熱桌墊處于高溫?fù)鯐r(shí)，通過(guò)R1的電流是0.5A：（2）R2的電阻是12Ω；（3）當(dāng)桌墊處于低溫?fù)鯐r(shí)消耗的電功率是9.6W?！窘獯稹拷猓海?）高溫?fù)鯐r(shí)，開關(guān)S與bc接線柱連接。R1與R2并聯(lián)，U1＝U＝24V；通過(guò)R1的電流：I1＝＝＝0.5A；（2）根據(jù)P＝UI可得，處于高溫?fù)鯐r(shí)干路電流為：I＝＝＝2.5A，根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知：通過(guò)R2的電流：I2＝I﹣I1＝2.5A﹣0.5A＝2A；根據(jù)I＝可得，R2的電阻；R2＝＝＝12Ω；（3）圖丙中，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S1斷開時(shí)，R1、R2串聯(lián)，總電阻最大，根據(jù)P＝可知，此時(shí)總功率最小，為低溫?fù)?，則總電阻R＝R1+R2＝48Ω+12Ω＝60Ω，低溫?fù)鯐r(shí)消耗的電功率：P低＝＝＝9.6W。答：（1）當(dāng)電熱桌墊處于高溫?fù)鯐r(shí)，通過(guò)R1的電流是0.5A：（2）R2的電阻是12Ω；（3）當(dāng)桌墊處于低溫?fù)鯐r(shí)消耗的電功率是9.6W。10．如圖甲所示為掛燙機(jī)工作原理圖。掛燙機(jī)正常工作電壓為220V，電熱絲R2的阻值為48.4Ω，水箱最多裝水0.2kg，掛燙機(jī)在高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)豕ぷ鲿r(shí)的電功率之比為5：2。求：（1）電熱絲R1的阻值；（2）掛燙機(jī)在高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，將水箱中0.2kg的水從20℃加熱到100℃所用的時(shí)間[不計(jì)熱量損失，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）]；（3）小明把電路原理圖改為乙圖，也設(shè)有兩個(gè)擋位。已知熔斷器允許通過(guò)的最大電流為7A，請(qǐng)判斷乙圖電路是否合理，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明原因?！敬鸢浮浚?）電熱絲R1的阻值為72.6Ω；（2）掛燙機(jī)在高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，將水箱中0.2kg的水從20℃加熱到100℃所用的時(shí)間為67.2s；（3）乙圖電路不合理，見解析?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，當(dāng)開關(guān)S接1時(shí)，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最大，由P＝可知，電路中總功率最小，便攜式掛燙機(jī)處于低溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S接2時(shí)，只有R2工作，電路中的總電阻最小，總功率最大，便攜式掛燙機(jī)處于高溫?fù)?；高溫?fù)豕β蔖高＝＝＝1000W；低溫?fù)豕β蔖低＝＝＝×1000W，解得：R1＝72.6Ω；（2）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×104J；不計(jì)熱量損失，掛燙機(jī)消耗的電能：W＝Q吸＝6.72×104J；所需的時(shí)間：t＝＝＝67.2s；（3）如圖乙電路，當(dāng)雙觸點(diǎn)開關(guān)旋至1.2位置處，通過(guò)熔斷器的電流I＝+＝+≈7.6SA＞7A，所以乙圖設(shè)計(jì)不合理。答：（1）電熱絲R1的阻值為72.6Ω；（2）掛燙機(jī)在高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，將水箱中0.2kg的水從20℃加熱到100℃所用的時(shí)間為67.2s；（3）乙圖電路不合理，見解析。11．家庭廣泛使用多擋位電熱水器，如圖甲為某一款多擋位電熱水器，盛水50L，內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，調(diào)節(jié)開關(guān)時(shí)電熱水器分為低溫?fù)?、中溫?fù)鹾透邷負(fù)?。已知電熱水器的額定電壓220V，低溫?fù)躅~定電功率為1100W，中溫?fù)躅~定電功率為2200W，R1＜R2，設(shè)熱水器工作時(shí)的電阻值不變。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（1）當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流是多少？（2）求R2的阻值是多少？（3）用高溫?fù)豕ぷ靼胄r(shí)，電流做功多少？【答案】（1）當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流是10A；（2）R2的阻值是44Ω；（3）用高溫?fù)豕ぷ靼胄r(shí)，電流做的功為5.94×106J。【解答】解：（1）由圖乙可知，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最小，由P＝可知，電路中的總功率最大，電熱水器處于高溫?fù)?；根?jù)題意可知，R1＜R2，所以當(dāng)只有S2閉合時(shí)，只有R2工作，電路中的電阻最大，總功率最小，電熱水器處于低溫?fù)酰划?dāng)只有S1閉合時(shí)，只有R1工作，電熱水器處于中溫?fù)?；根?jù)題意可知，電熱水器中溫?fù)醯碾姽β蔖中溫＝2200W，由P＝UI可知，當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流：I＝＝＝10A；（2）根據(jù)題意可知，電熱水器低溫?fù)醯碾姽β蔖低溫＝1100W，由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝44Ω；（3）高溫?fù)醯墓β剩篜高溫＝P低溫+P中溫＝1100W+2200W＝3300W，高溫?fù)豕ぷ靼胄r(shí)電流做的功為：W＝P高溫t＝3300W×0.5×3600s＝5.94×106J。答：（1）當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流是10A；（2）R2的阻值是44Ω；（3）用高溫?fù)豕ぷ靼胄r(shí)，電流做的功為5.94×106J。12．圖甲是一款恒溫箱的內(nèi)部原理電路圖。工作電壓220V，電熱絲R0的阻值為44Ω；控制電路的電源電壓為8V，繼電器線圈的電阻R1＝10Ω，滑動(dòng)變阻器（調(diào)溫電阻）R2的最大阻值為130Ω；熱敏電阻R3的阻值隨溫度T變化的關(guān)系如圖乙所示。R0和R3均置于恒溫箱中，閉合開關(guān)S，當(dāng)繼電器線圈中電流達(dá)到50mA時(shí)，繼電器的銜鐵會(huì)把彈簧片吸到左邊，右邊工作電路斷電，停止加熱。（1）求加熱時(shí)經(jīng)過(guò)R0的電流。（2）當(dāng)最高控溫設(shè)置在60℃時(shí)，求停止加熱時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率。（3）若該恒溫箱的加熱效率為80%，求利用恒溫箱把1kg的牛奶從20℃加熱到60℃所需要的時(shí)間。[忽略R3通電發(fā)熱對(duì)恒溫箱的影響，牛奶的比熱容c＝2.5×103J/（kg?℃），結(jié)果精確到1s]【答案】（1）加熱時(shí)經(jīng)過(guò)R0的電流為5A；（2）停止加熱時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率為0.15W；（3）利用恒溫箱把1kg的牛奶從20℃加熱到60℃所需要的時(shí)間約為114s?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知，加熱時(shí)，工作電路中只有R0工作，則此時(shí)經(jīng)過(guò)R0的電流：I0＝＝＝5A；（2）當(dāng)繼電器線圈中電流達(dá)到50mA，繼電器的銜鐵會(huì)把彈簧片吸到左邊，右邊工作電路斷電，停止加熱，由I＝可得，此時(shí)控制電路的總電阻：R總＝＝＝160Ω，由圖乙可知，當(dāng)最高控溫設(shè)置在60℃且停止加熱時(shí)，熱敏電阻R3的阻值為90Ω，滑動(dòng)變阻器接入控制電路中的阻值：R2＝R總﹣R1﹣R3＝160Ω﹣10Ω﹣90Ω＝60Ω；此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率：P2＝I2R2＝（50×10﹣3A）2×60Ω＝0.15W；（3）牛奶吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.5×103J/（kg?℃）×1kg×（60℃﹣20℃）＝1×105J；由η＝可得，恒溫箱消耗的電能：W＝＝＝1.25×105J，恒溫箱的電功率：P＝＝＝1100W；由P＝可得，恒溫箱的加熱時(shí)間：t＝＝≈114s。答：（1）加熱時(shí)經(jīng)過(guò)R0的電流為5A；（2）停止加熱時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率為0.15W；（3）利用恒溫箱把1kg的牛奶從20℃加熱到60℃所需要的時(shí)間約為114s。13．某款電熱飲水機(jī)具有加熱和保溫兩擋，額定電壓為220V。圖甲是其電路原理圖。S0為溫控開關(guān)，R1、R2為電熱絲（阻值不變），該飲水機(jī)在額定電壓下工作的電功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示。求：（1）飲水機(jī)處于保溫?fù)蹼A段消耗了多少度電？（2）飲水機(jī)處于高溫?fù)鯐r(shí)，通過(guò)R1的電流；（3）R2的阻值。【答案】（1）飲水機(jī)處于加熱擋階段消耗的電能為0.0022kW?h；（2）飲水機(jī)處于高溫?fù)鯐r(shí)，通過(guò)R1的電流為0.2A；（3）R2的阻值為110Ω?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙知，加熱擋的功率為P保溫＝44W，保溫時(shí)間為t＝3min＝180s，飲水機(jī)處于保溫?fù)蹼A段消耗的電能為：W＝P保溫t＝0.044kW×；（2）當(dāng)開關(guān)S、S0閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路中的總電阻最小，根據(jù)可知，飲水機(jī)的總功率最大，此時(shí)為加熱狀態(tài)；當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；根據(jù)圖乙知保溫?fù)醯墓β蕿?4W，根據(jù)P＝UI知，加熱擋時(shí)通過(guò)R1的電流為：；（3）因電路的總功率等于各用電器功率之和，所以加熱時(shí)電阻絲R2的電功率：P1＝484W﹣44W＝440W；因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，由可得，電阻R2的阻值：。答：（1）飲水機(jī)處于加熱擋階段消耗的電能為0.0022kW?h；（2）飲水機(jī)處于高溫?fù)鯐r(shí)，通過(guò)R1的電流為0.2A；（3）R2的阻值為110Ω。14．如圖所示為一種水箱的溫控加熱裝置原理圖。圖中控制開關(guān)的通斷由控制電壓U2控制，R1為調(diào)溫器，可設(shè)定不同溫度，進(jìn)而影響電熱器的工作狀態(tài)，達(dá)到溫控作用。R2為熱敏電阻，用于探測(cè)水的溫度，其阻值與水溫關(guān)系如下表所示。已知電熱器R0標(biāo)有“220V1100W”字樣，溫控裝置的電源電壓U恒為12V。R2溫度/℃020406080100R2電阻/Ω876543（1）求電熱器R0正常工作時(shí)的電流？（2）求電熱器R0正常工作5min產(chǎn)生的熱量？（3）當(dāng)R1接入電路中的阻值為8Ω，水箱中的水被加熱到80℃時(shí)溫控開關(guān)自動(dòng)斷開，求R2的電功率？（4）保持溫控電源及控制電壓U2都不變，小明想把水箱中的水加熱到洗熱水澡用，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明他應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)調(diào)溫器R1的阻值？【答案】（1）正常工作時(shí)的電流是5A；（2）產(chǎn)生的熱量是3.3×105J；（3）R2的電功率為4W；（4）應(yīng)將R1調(diào)大一些?！窘獯稹拷猓海?）電熱器R0正常工作時(shí)的電流；（2）電熱器正常工作5min產(chǎn)生的熱量；（3）當(dāng)水箱中的水被加熱到80℃時(shí)，R2＝4Ω，電路的總電阻R總＝R1+R2＝8Ω+4Ω＝12Ω，電路中的電流，R2的電壓U2＝IR2＝1A×4Ω＝4V，R2的電功率P2＝UI＝4V×1A＝4W；（4）正常熱水澡的水溫約為40℃，此時(shí)查表可知，此時(shí)R′2＝6Ω，且當(dāng)U2＝4V及溫控裝置電源電壓不變時(shí)，則此時(shí)電路電流為，此時(shí)R1的阻值，故應(yīng)將R1調(diào)大一些。答：（1）正常工作時(shí)的電流是5A；（2）產(chǎn)生的熱量是3.3×105J；（3）R2的電功率為4W；（4）應(yīng)將R1調(diào)大一些。15．如圖甲所示，這是小明在實(shí)踐活動(dòng)中觀察到的一種新工具——電熱切割刀。了解其工作原理后，他和同學(xué)們用電壓恒為12V的學(xué)生電源、若干導(dǎo)線、開關(guān)和兩個(gè)阻值均為6Ω的電阻絲R1、R2（其阻值均不隨溫度的變化而變化）成功自制了一把電熱切割刀，電熱切割刀的原理如圖乙所示，具有高、低溫兩擋。求：（1）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)通過(guò)的電流；（2）高溫?fù)醯碾姽β?；?）同學(xué)們使用高溫?fù)跚懈?min，電路產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)通過(guò)的電流為2A；（2）高溫?fù)醯碾姽β蕿?8W；（3）電路產(chǎn)生的熱量為2880J?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，只有R1接入電路，此時(shí)總電阻較大，根據(jù)可知功率較小，電熱切割刀處于低溫?fù)?，此時(shí)通過(guò)的電流為；（2）由圖乙可知，當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，電阻絲R1、R2并聯(lián)，此時(shí)總電阻較小，根據(jù)可知功率較大，電熱切割刀處于高溫?fù)?，高溫?fù)醯碾姽β蕿椋唬?）電熱切割刀工作時(shí)將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則使用高溫?fù)跚懈?min，電路產(chǎn)生的熱量為Q＝W＝P高t＝48W×1×60s＝2880J。答：（1）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)通過(guò)的電流為2A；（2）高溫?fù)醯碾姽β蕿?8W；（3）電路產(chǎn)生的熱量為2880J。16．如圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V，它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感，如圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動(dòng)控制開關(guān)。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示。求：（1）電飯煲運(yùn)行在高溫?fù)鯐r(shí)，電路中的總電流；（2）R2的阻值；（3）0～30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量?！敬鸢浮浚?）電飯煲運(yùn)行在高溫?fù)鯐r(shí)，電路中的總電流是4A；（2）R2的阻值是220Ω；（3）0～30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量是1.386×106J。【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S和S1均閉合時(shí)，電阻R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，由P＝UI＝知電飯煲的電功率大，為高溫?fù)?，由題圖丙可知，此時(shí)電路的總功率P＝880W，由P＝UI可得，電路中的總電流為：；（2）只閉合開關(guān)S、斷開S1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電飯煲功率較小，為低溫?fù)?，由題圖丙可知，此時(shí)電路的功率P′＝660W，則電阻R2的電功率為：P2＝P﹣P′＝880W﹣660W＝220W，電阻R2的阻值為：；（3）由題圖丙可知，0～30min內(nèi)電飯煲功率最大時(shí)工作的時(shí)間和功率較小時(shí)的工作時(shí)間均為t＝15min＝900s，則0～30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量為：Q＝W+W′＝Pt+P′t＝880W×900s+660W×900s＝1.386×106J。答：（1）電飯煲運(yùn)行在高溫?fù)鯐r(shí)，電路中的總電流是4A；（2）R2的阻值是220Ω；（3）0～30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量是1.386×106J。17．電飯鍋一般是由鍋體、電熱元件、溫度控制和定時(shí)裝置等組成，使用起來(lái)清潔衛(wèi)生，沒有污染，省時(shí)省力。如圖甲是小明家購(gòu)買的新型電飯鍋，銘牌如表所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖乙所示，其中R1和R2均為電熱絲（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）。小明家電能表型號(hào)如圖丙所示。求：（1）電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流；（2）電阻R1的阻值；（3）僅電飯鍋通電且處于加熱狀態(tài)時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤5min內(nèi)轉(zhuǎn)了210圈，此時(shí)電飯鍋的實(shí)際加熱功率。額定電壓220V頻率50Hz額定加熱功率880W額定保溫功率44W【答案】（1）電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流為4A；（2）電阻R1的阻值約為57.9Ω；（3）電飯鍋的實(shí)際加熱功率為700W?！窘獯稹拷猓河蓤D知，當(dāng)S、S0閉合時(shí)，R1和R2并聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最小，由P＝可知電路消耗的總功率最大，為加熱擋，且P加熱＝880W；當(dāng)S閉合、S0斷開時(shí)，電路中只有R2，電路中總電阻較大，由P＝可知，此時(shí)電功率較小，為保溫?fù)酰銹保溫＝44W；（1）由題知，電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下功率P＝880W，由P＝UI可得總電流：I＝＝＝4A；（2）當(dāng)S、S0閉合時(shí)，R1消耗的電功率：P1＝P加熱﹣P保溫＝880W﹣44W＝836W；由P＝可得R1的阻值：R1＝＝≈57.9Ω；（3）3600r/（kW?h）表示電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)3600r，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)210r時(shí)電飯鍋消耗的電能：W＝＝kW?h＝2.1×105J；所用時(shí)間t＝5min＝300s；電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率：P實(shí)加＝＝＝700W。答：（1）電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流為4A；（2）電阻R1的阻值約為57.9Ω；（3）電飯鍋的實(shí)際加熱功率為700W。18．某品牌電熱水器的簡(jiǎn)化電路如圖所示，A為自動(dòng)溫度開關(guān)，當(dāng)水的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)斷開電路，低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通電路。S是熱水器的功率選擇開關(guān)，可選擇高、低兩種加熱功率，R1、R2都是發(fā)熱電阻器且電阻不變。主要的技術(shù)指標(biāo)如表：額定電壓（V）220發(fā)熱電阻類型電熱管輸入功率一擋（W）2200輸入功率二擋（W）1210溫度范圍（℃）20﹣78容積（L）20（1）當(dāng)熱水器在高檔正常工作時(shí)，求此時(shí)電路中的電流；（2）高溫?fù)跫訜釙r(shí)，將一滿箱水溫度從30℃加熱到74℃，用時(shí)35min，求該電熱水器在高溫加熱狀態(tài)時(shí)的效率；（3）當(dāng)S撥至2時(shí)。電熱水器單獨(dú)工作3min，可使表盤上標(biāo)有“3200revs/（kW?h）”字樣的電能表閃爍160次，求此時(shí)電熱水器兩端的實(shí)際電壓?！敬鸢浮浚?）當(dāng)熱水器在高擋正常工作時(shí)，此時(shí)電路中的電流為10A；（2）該熱水器在高溫加熱狀態(tài)時(shí)的效率為80%；（3）此時(shí)電熱水器兩端的實(shí)際電壓為200V。【解答】解：（1）當(dāng)熱水器在高擋正常工作時(shí)，熱水器消耗的電功率最大，即此時(shí)熱水器處于輸入功率一擋，由表中數(shù)據(jù)可知P1＝2200W，由P＝UI可得，熱水器在高溫?fù)跽９ぷ鞯碾娏鳛椋?；?）由表格數(shù)據(jù)可知，一滿箱水的體積為V＝20L＝20×10﹣3m3，一滿箱水的質(zhì)量為：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3＝20kg，水吸收的熱量為：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×20kg×（74℃﹣30℃）＝3.696×106J，由P＝求得，該熱水器在高溫加熱狀態(tài)時(shí)消耗的電能為：W＝P1t＝2200W×35×60s＝4.62×106J，該熱水器在高溫加熱時(shí)的效率為：η＝×100%＝×100%＝80%；（3）當(dāng)S撥至2時(shí)，電路中R1與R2串聯(lián)，電路中總電阻最大，根據(jù)P＝可知，此時(shí)總功率最小，則熱水器處于輸入功率二擋，由表中數(shù)據(jù)可知U額＝220V，P2＝1210W，由P＝可知電路中的總電阻：R＝＝40Ω，表盤上標(biāo)有“3200revs/（kW?h）”字樣的電能表閃爍160次，則電熱水器消耗的電能為：W實(shí)＝kW?h＝0.05kW?h，電熱水器單獨(dú)工作的時(shí)間：t實(shí)＝3min＝0.05h，則電熱水器的實(shí)際功率：＝1kW＝1000W，由P＝可得實(shí)際電壓：U實(shí)＝＝＝200V。答：（1）當(dāng)熱水器在高擋正常工作時(shí)，此時(shí)電路中的電流為10A；（2）該熱水器在高溫加熱狀態(tài)時(shí)的效率為80%；（3）此時(shí)電熱水器兩端的實(shí)際電壓為200V。19．如圖是某家用電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路，主要技術(shù)參數(shù)如表所示，在電吹風(fēng)正常工作情況下，求：型號(hào)SHZ2024﹣666額定功率熱風(fēng)時(shí)：1000W冷風(fēng)時(shí)：120W額定電壓220V（1）吹冷風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流（結(jié)果保留1位小數(shù)）；（2）吹熱風(fēng)時(shí)，1min消耗的電能；（3）電熱絲的電阻?！敬鸢浮浚?）冷風(fēng)時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流約為0.5A；（2）熱風(fēng)工作1min消耗的電能為6×104J（3）電熱絲的電阻為55Ω。【解答】解：（1）由參數(shù)表可知，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120W，此時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為；（2）電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，其功率為1000W，1min消耗的電能為；（3）當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，由圖知電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，則電熱絲的電功率等于吹熱風(fēng)時(shí)的電功率減去吹冷風(fēng)時(shí)的電功率，即PR＝P2﹣P1＝1000W﹣120W＝880W，電熱絲的電阻。答：（1）冷風(fēng)時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流約為0.5A；（2）熱風(fēng)工作1min消耗的電能為6×104J（3）電熱絲的電阻為55Ω。20．如圖和下表是從某電熱飲水機(jī)說(shuō)明書上收集到的信息。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，S斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。為了測(cè)量它加熱時(shí)的實(shí)際功率，小涵同學(xué)斷開其它所有用電器，只將該飲水機(jī)接入家庭電路中，閉合開關(guān)S，測(cè)得熱水箱中的水加熱7.5min，家中標(biāo)有“1200r/kW?h”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)120轉(zhuǎn)（r）。不考慮溫度對(duì)阻值的影響，根據(jù)以上信息，求：熱水箱容量（裝滿）1L額定電壓220V加熱時(shí)額定功率968W（1）電阻R1的阻值（不考慮溫度對(duì)阻值的影響）；（2）飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電壓；（3）當(dāng)電路處于保溫狀態(tài)時(shí)，若通過(guò)電阻R1的電流為2A，則電阻R2的阻值為多大？【答案】（1）電阻R1的阻值為50Ω；（2）飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電壓是200V；（3）電阻R2的阻值為60Ω?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，R2被短路，電路中的電阻較小，電流較大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，電路中只有R1工作。由P＝得，R1的阻值：R1＝＝50Ω；（2）“1200r/kW?h”表示的物理意義是：電路中的用電器每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)過(guò)1200r，則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)120r，消耗的電能：W＝＝0.1kW?h＝3.6×105J；飲水機(jī)的實(shí)際功率：P實(shí)＝＝800W；則飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電壓：U實(shí)＝＝200V；（3）當(dāng)電路處于保溫狀態(tài)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，通過(guò)電阻R1的電流為2A，R1的電壓U1＝R1I＝50Ω×2A＝100V，R2兩端的電壓U2＝220V﹣100V＝120V；R2的阻值：R2＝＝60Ω。答：（1）電阻R1的阻值為50Ω；（2）飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電壓是200V；（3）電阻R2的阻值為60Ω。21．小明家一款新型電烤箱銘牌上的部分參數(shù)如表所示，其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示，R1、R2均為電熱絲，且阻值不隨溫度變化。當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S1撥至a處為加熱擋，開關(guān)S1撥至b處為保溫?fù)?。求：XX牌電烤箱額定電壓：220V額定加熱功率：1210W額定保溫功率：110W（1）該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流？（2）電熱絲R2的阻值？（3）將其電路改成如乙圖所示電路，通電10min，整個(gè)消耗電能最少為多少J？【答案】（1）該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流為0.5A；（2）電熱絲R2的阻值為44Ω；（3）將其電路改成如乙圖所示電路，通電10min，整個(gè)消耗電能最少為6×104J?！窘獯稹拷猓海?）由表格數(shù)據(jù)可知，電烤箱的保溫功率P保＝110W，由P＝UI可知，該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流：I＝＝＝0.5A；（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S1撥至b處為保溫?fù)?，由圖可知，此時(shí)只有R1工作，當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S1撥至a處為加熱擋，R1、R2并聯(lián)，R2的電功率：P2＝P加熱﹣P保溫＝1210W﹣110W＝1100W，由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝44Ω；（3）由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝440Ω，由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S閉合、S2斷開、S1接b時(shí)，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最大，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的電流最小，電路消耗的總電能最少，電路中的總電阻：R＝R1+R2＝440Ω+44Ω＝484Ω，電路消耗的最少電能：W＝UIt＝t＝×10×60s＝6×104J。答：（1）該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流為0.5A；（2）電熱絲R2的阻值為44Ω；（3）將其電路改成如乙圖所示電路，通電10min，整個(gè)消耗電能最少為6×104J。22．如圖1是一種石墨烯暖手袋，它使用移動(dòng)電源供熱，免去裝入熱水的麻煩，電熱轉(zhuǎn)化效率極高。其產(chǎn)品參數(shù)和電路圖如圖2所示，求：產(chǎn)品名稱石墨烯暖手袋擋位兩擋加熱額定電壓5V高溫?fù)?W保溫?fù)?W（1）高溫?fù)蹼娏魇嵌啻螅唬?）電阻R1的阻值是多大；（3）某傳統(tǒng)電熱水袋裝有2kg水，能量轉(zhuǎn)換效率為70%。它將水從50℃加熱到100℃所消耗的電能，可供石墨烯暖手袋在高溫?fù)豕ぷ鞫嗑肹c水＝4.2×103J/（kg?℃）]?！敬鸢浮浚?）高溫?fù)蹼娏魇?A；（2）電阻R1的阻值是25Ω；（3）它將水從50℃加熱到100℃所消耗的電能，可供石墨烯暖手袋在高溫?fù)豕ぷ?.2×105s?！窘獯稹拷猓海?）由表格數(shù)據(jù)可知，暖手袋的額定電壓U＝5V，高溫?fù)豕β蔖高＝5W，由P＝UI可知，高溫?fù)醯碾娏鳎篒＝＝＝1A；（2）由圖2可知，當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最小，由P＝可知，電路中的總功率最大，暖手袋處于高溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，只有R2工作，電路中的總電阻最大，總功率最小，暖手袋處于保溫?fù)?；R1的電功率：P1＝P高﹣P保＝5W﹣4W＝1W，由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝25Ω；（3）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣50℃）＝4.2×105J，由η＝可知，消耗的電能：W＝＝＝6×105J，由P＝可知，可供暖手袋高溫?fù)豕ぷ鞯臅r(shí)間：t′＝＝＝1.2×105s。答：（1）高溫?fù)蹼娏魇?A；（2）電阻R1的阻值是25Ω；（3）它將水從50℃加熱到100℃所消耗的電能，可供石墨烯暖手袋在高溫?fù)豕ぷ?.2×105s。23．假期老師給同學(xué)們布置了一項(xiàng)研究性作業(yè)，對(duì)家用電熱水壺的實(shí)際功率和加熱效率進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。如圖為小李所用器材及其參數(shù)：***電熱水壺額定電壓220V額定功率1200W額定頻率50Hz***電能表額定電壓220V額定電流10（20）A額定頻率50Hz3000imp/kW?h已知：電熱水壺裝有2L的水，水的初溫為20℃，小李用電熱水壺單獨(dú)工作給水加熱，將水燒開用時(shí)12min（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），電能表的指示燈閃爍600imp（c水＝4.2×103J/（kg?℃）；ρ水＝1×103kg/m3），求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）電熱水壺實(shí)際消耗的電能是多少？（3）通過(guò)計(jì)算電熱水壺的實(shí)際功率判斷電熱水壺是否正常工作？（4）電熱水壺給水加熱的效率是多少？（結(jié)果精確到1%）【答案】（1）水吸收的熱量為6.72×105J；（2）電熱水壺實(shí)際消耗的電能為0.2kW?h。（3）電熱水壺的實(shí)際功率為1kW，不能正常工作。（4）電熱水壺給水加熱的效率為93%?！窘獯稹拷猓海?）由ρ＝可知，水的質(zhì)量：m＝ρ水V＝1×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；（2）3000imp/kW?h表示電路中的用電器每消耗1kW?h電能，電能表的指示燈閃爍3000次，則電能表的指示燈閃爍600imp，電熱水壺消耗電能：W＝＝0.2kW?h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J；（3）電熱水壺的實(shí)際功率：P＝＝＝1kW＝1000W，已知該電熱水壺的額定功率為1200W＞1000W，所以電熱水壺不能正常工作；（4）電熱水壺給水加熱的效率：η＝×100%＝×100%≈93%。答：（1）水吸收的熱量為6.72×105J；（2）電熱水壺實(shí)際消耗的電能為0.2kW?h。（3）電熱水壺的實(shí)際功率為1kW，不能正常工作。（4）電熱水壺給水加熱的效率為93%。24．小明家一款新型電烤箱銘牌上的部分參數(shù)如表所示，其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示，R1、R2均為電熱絲（阻值不隨溫度變化）。求：××牌電烤箱額定電壓：220V額定加熱功率：1210W額定保溫功率：110W（1）該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流；（2）電熱絲R2的阻值；（3）傍晚用電高峰期，小明想測(cè)量電烤箱在工作時(shí)的實(shí)際電壓，于是他斷開了家中其他用電器，僅讓電烤箱在加熱狀態(tài)下工作，1min內(nèi)如圖乙所示的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50r，則電烤箱兩端的實(shí)際電壓是多少？【答案】（1）該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流為0.5A；（2）電熱絲R2的阻值為44Ω；（3）電烤箱兩端的實(shí)際電壓是200V?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)銘牌知，額定保溫功率P保溫＝110W，由P＝UI可得，該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流：；（2）根據(jù)圖中的電路知，當(dāng)S閉合，S1接右邊接線柱b時(shí)，R1單獨(dú)工作，電路中電阻較大，電源電壓一定，由可知，此時(shí)電功率較小，電路處于保溫?fù)跷?；?dāng)S閉合、S2接左邊接線柱a時(shí)，電阻R1和R2并聯(lián)，電路中電阻較小，電源電壓一定，由可知，此時(shí)電功率較大，處于加熱擋位，此時(shí)R1的電功率：P1＝P保溫＝110W，根據(jù)并聯(lián)不相互影響，加熱時(shí)R2的電功率：P2＝P加熱﹣P1＝1210W﹣110W＝1100W，由可得：；（3）加熱擋位的額定功率為P加熱＝1210W，由可得：總電阻為；電能表上“3000r/（kW?h）”表示電路中用電器每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50r，電烤箱消耗的電能：，工作時(shí)間，電烤箱的實(shí)際功率：，由可得，電路的實(shí)際電壓：。答：（1）該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流為0.5A；（2）電熱絲R2的阻值為44Ω；（3）電烤箱兩端的實(shí)際電壓是200V。25．如圖甲為電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能，相關(guān)參數(shù)如表所示。圖甲中電磁繼電器（線圈電阻不計(jì)）、熱敏電阻R、保護(hù)電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I＜10mA時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時(shí)，繼電器下方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)a、b接通；熱敏電阻R中允許通過(guò)的最大電流I0＝15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖乙所示，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲(chǔ)水箱中。已知R1＝121Ω、U2＝220V。額定電壓220V加熱功率1610W保溫功率220W（1）電熱水器加熱狀態(tài)下工作100s消耗的電能？（2）R2阻值？（3）為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻R0的最小阻值為多少？若R0為該值，銜鐵剛好吸下時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是多少？【答案】（1）電熱水器加熱狀態(tài)下工作100s消耗的電能1.61×105J；（2）R2阻值40Ω；（3）為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻R0的最小阻值為200Ω；若R0為該值，銜鐵剛好吸下時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是60℃?！窘獯稹拷猓海?）由表格參數(shù)可知，電熱水器的加熱功率P加熱＝1610W，由P＝可知，電熱水器加熱狀態(tài)下工作100s消耗的電能：W＝Pt＝1610W×100s＝1.61×105J；（2）R1的電功率：P1＝＝＝400W；由圖甲可知，繼電器下方觸點(diǎn)和ab觸點(diǎn)接通時(shí)，R2與R1并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最小，由P＝可知，電路中的總功率最大，電熱水器處于加熱狀態(tài)，由于電路中的總功率等于各用電器的電功率之和，則R2的電功率：P2＝P加熱﹣P1＝1610W﹣400W＝1210W，由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝40Ω；（3）由題意可知，熱敏電阻中允許通過(guò)的最大電流I0＝15mA＝0.015A，則控制電路的最大電流為0.015A，此時(shí)電路的總電阻最小，由I＝可得，電路的最小總電阻：R總＝＝＝400Ω，由圖乙可知，熱敏電阻的最小阻值R?。?00Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，保護(hù)電阻R0的最小阻值：R0＝R總﹣R?。?00Ω﹣200Ω＝200Ω；由題意可知，電磁鐵的銜鐵被吸下時(shí)，電路中的電流I＝10mA＝0.01A，此時(shí)R0＝200Ω，控制電路的總電阻：R'總＝＝＝600Ω，此時(shí)熱敏電阻的阻值：R＝R總′﹣R0＝600Ω﹣200Ω＝400Ω，由圖乙可知，此時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是60℃。答：（1）電熱水器加熱狀態(tài)下工作100s消耗的電能1.61×105J；（2）R2阻值40Ω；（3）為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻R0的最小阻值為200Ω；若R0為該值，銜鐵剛好吸下時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是60℃。26．某不銹鋼內(nèi)膽電熱水壺具有有加熱和保溫功能，其銘牌如圖（甲）所示，工作原理如圖（乙）所示。虛線框內(nèi)的加熱電路由兩個(gè)加熱電阻組成，其中R0是定值電阻，R′是最大阻值為760Ω的可變電阻（調(diào)溫開關(guān)），通過(guò)調(diào)節(jié)R′可以改變電熱水壺的功率。求：（1）電熱水壺以最大功率正常工作時(shí)的電流；（2）電熱水壺每秒鐘向外散失的的熱量Q跟電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關(guān)系如圖（丙）所示（壺內(nèi)水溫跟水壺表面溫度一致）。在額定電壓下工作，在溫度為20℃的房間使用，要求電熱水壺溫度保持為70℃，問應(yīng)將R′的阻值調(diào)為多大？（3）用電高峰時(shí)，當(dāng)電路中只有電熱水壺在以最小功率保溫時(shí)，如圖（?。┧镜碾娔鼙碇甘緹粼?min內(nèi)閃爍了5次，求此時(shí)電路兩端實(shí)際電壓?！敬鸢浮浚?）電熱水壺以最大功率正常工作時(shí)的電流為5.5A；（2）在額定電壓下，在溫度為20℃的房間，要求電熱水壺溫度保持為70℃，應(yīng)將R′的阻值調(diào)為400Ω；（3）用電高峰時(shí)，電路兩端實(shí)際電壓為200V?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知電壓為220V，最大功率為1210W，由可知，電壓一定的情況下，電阻越小功率越大，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到零阻值，電路中只連接R0，所以電流為：，（2）R0的阻值為：，電熱水壺表面溫度為70℃，在溫度為20℃的房間使用，此時(shí)電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度之差為：Δt＝70℃﹣20℃＝50℃，由圖像知，電熱水壺每秒鐘散發(fā)的熱量Q＝110J，則散熱功率P散＝＝＝110W，要保持電熱水壺的表面溫度不變，則電熱水器的電功率P＝P散＝110W，此時(shí)電路中的總電阻：R總′＝＝＝440Ω，則R的阻值：R′＝R總′﹣R0＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；（3）1min內(nèi)消耗的電能為：W＝kW?h＝×3.6×106J＝6×104J，由W＝t得，實(shí)際電壓為：U實(shí)＝＝＝200V。答：（1）電熱水壺以最大功率正常工作時(shí)的電流為5.5A；（2）在額定電壓下，在溫度為20℃的房間，要求電熱水壺溫度保持為70℃，應(yīng)將R′的阻值調(diào)為400Ω；（3）用電高峰時(shí)，電路兩端實(shí)際電壓為200V。27．小九家電熱吹風(fēng)機(jī)的銘牌如表格（甲）所示，其電路如圖甲所示.小九在家中把該吹風(fēng)機(jī)單獨(dú)接入電壓為220V的家庭電路并使其吹熱風(fēng)，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤6min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)132圈，電能表表盤如圖乙所示。電熱吹風(fēng)機(jī)額定電壓/V220電熱絲功率/W480電動(dòng)機(jī)功率/W40（1）根據(jù)銘牌，吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流是多少？（2）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際消耗的電能是多少？（3）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際功率是多少？【答案】（1）根據(jù)銘牌，吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流是2.18A；（2）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際消耗的電能是0.044kW?h；（3）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際功率是0.44kW。【解答】解：（1）根據(jù)銘牌，吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流是：I＝＝≈2.18A（2）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際消耗的電能是：W實(shí)＝＝＝0.044kW?h；（3）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際功率是：P實(shí)＝＝＝0.44kW。答：（1）根據(jù)銘牌，吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流是2.18A；（2）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際消耗的電能是0.044kW?h；（3）吹熱風(fēng)時(shí)的實(shí)際功率是0.44kW。28．恒溫箱廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、科研、化工等行業(yè)部門，圖示為某恒溫箱的工作原理圖。S為電源開關(guān)，通過(guò)控制溫控開關(guān)S1可實(shí)現(xiàn)“保溫”“加熱”兩個(gè)擋位間的切換。電源電壓U＝220V，R1、R2是電熱絲，R1＝440Ω，“加熱”時(shí)恒溫箱電路的總電流為2.5A。通過(guò)計(jì)算回答：（1）“保溫”時(shí)恒溫箱的電功率是多少？（2）電熱絲R2的阻值是多少？【答案】（1）“保溫”時(shí)恒溫箱的電功率為110W；（2）電熱絲R2的阻值為110Ω?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，當(dāng)閉合開關(guān)S，溫控開關(guān)S1置于右邊兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí)，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最小，由P＝可知，電路中的總功率最大，恒溫箱處于加熱擋；當(dāng)閉合開關(guān)S，溫控開關(guān)S1置于左邊觸點(diǎn)時(shí)，只有R1工作，電路中的總電阻最大，總功率最小，恒溫箱處于保溫?fù)酰挥蒔＝可知，“保溫”時(shí)恒溫箱的電功率：P保＝＝＝110W；（2）“加熱”時(shí)恒溫箱電路的總電流為2.5A，加熱擋工作時(shí)的電功率P加＝UI＝220V×2.5A＝550W，由于并聯(lián)電路中各用電器的電功率之和等于電路的總功率，則加熱擋工作時(shí)R2的電功率：P2＝P加﹣P保＝550W﹣110W＝440W，由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝110Ω。答：（1）“保溫”時(shí)恒溫箱的電功率為110W；（2）電熱絲R2的阻值為110Ω。29．家庭廣泛使用多擋位電熱水器，如圖甲為某一款多擋位電熱水器，盛水50L，內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，調(diào)節(jié)開關(guān)時(shí)電熱水器分為低溫?fù)酢⒅袦負(fù)鹾透邷負(fù)?。已知電熱水器的額定電壓220V，低溫?fù)躅~定電功率為1100W，中溫?fù)躅~定電功率為2200W，R1＜R2，電熱水器的加熱效率為100%，設(shè)熱水器工作時(shí)的電阻值不變。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（1）當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流是多少？（2）求R2的阻值是多少？（3）當(dāng)熱水器內(nèi)的水初溫是20℃，用高溫?fù)豕ぷ靼胄r(shí)，水的溫度升高了多少℃？（保留整數(shù)）【答案】（1）當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流是10A；（2）R2的阻值是44Ω；（3）水的溫度升高了28℃?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最小，由P＝可知，電路中的總功率最大，電熱水器處于高溫?fù)?；根?jù)題意可知，R1＜R2，所以當(dāng)只有S2閉合時(shí)，只有R2工作，電路中的電阻最大，總功率最小，電熱水器處于低溫?fù)?；?dāng)只有S1閉合時(shí)，只有R1工作，電熱水器處于中溫?fù)酰桓鶕?jù)題意可知，電熱水器中溫?fù)醯碾姽β蔖中溫＝2200W，由P＝UI可知，當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流：I＝＝＝10A；（2）根據(jù)題意可知，電熱水器低溫?fù)醯碾姽β蔖低溫＝1100W，由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝44Ω；（3）高溫?fù)醯墓β剩篜高溫＝P低溫+P中溫＝1100W+2200W＝3300W，高溫?fù)豕ぷ靼胄r(shí)消耗的電能：W＝P高溫t＝3300W×0.5×3600s＝5.94×106J，根據(jù)題目可知，水吸收的熱量：Q吸＝W＝5.94×106J，由ρ＝可知，水箱內(nèi)水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg，由Q吸＝cmΔt可知，水升高的溫度：Δt＝＝≈28℃。答：（1）當(dāng)只有S1閉合時(shí)，電熱水器正常工作時(shí)的電流是10A；（2）R2的阻值是44Ω；（3）水的溫度升高了28℃。30．學(xué)校安裝的無(wú)內(nèi)膽飲水機(jī)——管線機(jī)的電路原理如圖，電熱絲R1、R0繞在出水管上，水經(jīng)過(guò)出水管時(shí)被加熱，通過(guò)改變“溫、開水選擇開關(guān)”的狀態(tài)（“斷開”或“閉合”），可以選擇出溫水或開水。該管線機(jī)的額定電壓是220V，開水加熱電功率是2200W，溫水加熱電功率較小。已知：電熱絲R1、R0電阻不隨溫度變化，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ＝1×103kg/m3，問：（1）請(qǐng)直接說(shuō)出飲水機(jī)的“溫、開水選擇開關(guān)”的分別處于“斷開”或“閉合”時(shí)，出溫水還是開水？（2）飲水機(jī)正常工作，出開水時(shí)電熱絲中的電流是多少？電熱絲R0的電阻是多少？（3）若R1的阻值為26.4Ω，現(xiàn)在需要60℃的溫水500mL，已知水的初溫是20℃，水需要吸收多少熱量？如果電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是80%，飲水機(jī)正常工作時(shí)，加熱這些水需要多少時(shí)間？【答案】（1）開關(guān)閉合時(shí)出開水，開關(guān)斷開時(shí)出溫水；（2）飲水機(jī)正常工作，出開水時(shí)電熱絲中的電流是10A，電熱絲R0的電阻是22Ω；（3）若R1的阻值為26.4Ω，現(xiàn)在需要60℃的溫水500mL，已知水的初溫是20℃，水需要吸收的熱量為8.4×104J，如果電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是80%，飲水機(jī)正常工作時(shí)，加熱這些水需要105s?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)“溫、開水選擇開關(guān)”處于斷開狀態(tài)時(shí)，R1與R0串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI＝可知，電源的電壓一定時(shí)，電路的總功率最小，飲水機(jī)放出的是溫水；當(dāng)“溫、開水選擇開關(guān)”處于閉合狀態(tài)時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，電路中的總電阻最小，由P＝UI＝可知，電源的電壓一定時(shí)，電路的總功率最大，飲水機(jī)放出的是開水；（2）由P＝UI可得，出開水時(shí)電熱絲中的電流：I＝＝＝10A；由I＝可得，電熱絲R0的電阻：R0＝＝＝22Ω；（3）水的體積：V＝500mL＝500cm3，由ρ＝可得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0g/cm3×500cm3＝500g＝0.5kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×104J，由η＝×100%可得，飲水機(jī)消耗的電能：W加熱＝＝＝1.05×105J，開關(guān)斷開時(shí)，R0與R1串聯(lián)，溫水加熱功率為：P＝＝1000W，加熱這些水需要時(shí)間為：t加熱＝＝＝105s。答：（1）開關(guān)閉合時(shí)出開水，開關(guān)斷開時(shí)出溫水；（2）飲水機(jī)正常工作，出開水時(shí)電熱絲中的電流是10A，電熱絲R0的電阻是22Ω；（3）若R1的阻值為26.4Ω，現(xiàn)在需要60℃的溫水500mL，已知水的初溫是20℃，水需要吸收的熱量為8.4×104J，如果電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是80%，飲水機(jī)正常工作時(shí)，加熱這些水需要105s。31．如圖所示，圖甲是一款采用增壓技術(shù)的掛燙機(jī)，簡(jiǎn)化電路如圖乙，電源電壓為220V，電熱絲R1＝55Ω、R2＝110Ω。開關(guān)S接2、3時(shí)處于慢熱擋；開關(guān)S接3、4時(shí)處于速熱擋。求：（1）掛燙機(jī)慢熱過(guò)程中，電路中的電流；（2）掛燙機(jī)慢熱工作10秒，電熱絲產(chǎn)生的熱量；（3）掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率?！敬鸢浮浚?）電路中的電流為4A；（2）電熱絲產(chǎn)生的熱量為8.8×103J；（3）掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率為1320W?！窘獯稹拷猓海?）掛燙機(jī)慢熱過(guò)程中，電路中的電流：，（2）掛燙機(jī)慢熱工作10秒，電熱絲產(chǎn)生的熱量：Q1＝I2R1t＝（4A）2×55Ω×10s＝8.8×103J；（3）開關(guān)S接3、4時(shí)處于速熱擋，此時(shí)R1與R2并聯(lián)，通過(guò)電熱絲R2的電流：，掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率：P＝UI′＝220V×（4A+2A）＝1320W。答：（1）電路中的電流為4A；（2）電熱絲產(chǎn)生的熱量為8.8×103J；（3）掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率為1320W。32．如圖甲為常用的電熱飲水機(jī)，其電路原理如圖乙所示，該飲水機(jī)的額定電壓為220V，加熱電功率為1100W，保溫電功率為44W，R1、R2均為電熱絲（R1、R2的電阻不隨溫度變化）。求：（1）該飲水機(jī)加熱時(shí)的電流；（2）電熱絲R2的電阻；（3）假設(shè)飲水機(jī)加熱工作時(shí)熱效率為70%，利用該飲水機(jī)將1千克初溫為20℃的水加熱到75℃所需要的時(shí)間。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】（1）該飲水機(jī)加熱時(shí)的電流為5A；（2）電熱絲R2的電阻為44Ω；（3）飲水機(jī)加熱需要的時(shí)間為300s?！窘獯稹拷猓海?）由P＝UI可知，該飲水機(jī)加熱時(shí)的電流：I＝＝＝5A；（2）由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，電路中的電阻最大，由P＝可知，電路中總功率最小，飲水機(jī)處于保溫?fù)酰划?dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，只有R2工作，電路中總電阻最小，總功率最大，飲水機(jī)處于加熱擋；由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝44Ω；（3）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（75℃﹣20℃）＝2.31×105J，由η＝可知，飲水機(jī)消耗的電能：W＝＝＝3.3×105J，由P＝可知，加熱需要的時(shí)間：t′＝＝＝300s。答：（1）該飲水機(jī)加熱時(shí)的電流為5A；（2）電熱絲R2的電阻為44Ω；（3）飲水機(jī)加熱需要的時(shí)間為300s。33．圖甲是一款紫砂電飯鍋，其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R1、R2是電熱絲，R1的阻值為110Ω，通過(guò)單獨(dú)或同時(shí)閉合S1、S2，可實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三個(gè)擋位的切換，其銘牌如表所示。加熱效率80%額定電壓220V電功率低溫?fù)?40W中溫?fù)?80W高溫?fù)跚螅海?）低溫?fù)跫訜釙r(shí)電流的大??；（2）電熱絲R2的阻值；（3）已知粥的比熱容c粥＝4.0×103J/（kg?℃），用高溫?fù)鯇?kg的粥從20℃升高50℃需要的時(shí)間。（結(jié)果保留整數(shù)）【答案】（1）低溫?fù)跫訜釙r(shí)電流的大小為2A；（2）電熱絲R2的阻值為55Ω；（3）用高溫?fù)鯇?kg的粥從20℃升高50℃需要的時(shí)間為379s?！窘獯稹拷猓海?）由P＝UI可得，低溫?fù)跫訜釙r(shí)的電流：I低＝＝＝2A；（2）由電路圖可知，只閉合S1時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，只閉合S2時(shí)電路為R2的簡(jiǎn)單電路，同時(shí)閉合S1、S2時(shí)R1、R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻，所以，同時(shí)閉合S1、S2時(shí)，電路的總電阻最小，由P＝UI＝可知，電源的電壓一定時(shí)，電路的總功率最大，處于高溫?fù)?，則只閉合S1或只閉合S2時(shí)，電飯鍋處于低溫?fù)趸蚋邷負(fù)酰瑢?duì)應(yīng)的電阻分別為：R低＝＝＝110Ω，R中＝＝＝55Ω，由R1的阻值為110Ω可知，電熱絲R2的阻值為55Ω；（3）因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，且電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，電飯鍋高溫?fù)醯墓β剩篜高＝P低+P中＝440W+880W＝1320W，將2kg的粥用高溫?fù)鯊?0℃升高50℃粥吸收的熱量：Q吸＝c粥m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg?℃）×2kg×50℃＝4×105J，由η＝×100%可得，消耗的電能：W＝＝＝5×105J，由P＝可得，需要工作的時(shí)間：t′＝＝≈379s。答：（1）低溫?fù)跫訜釙r(shí)電流的大小為2A；（2）電熱絲R2的阻值為55Ω；（3）用高溫?fù)鯇?kg的粥從20℃升高50℃需要的時(shí)間為379s。34．如圖甲是一款采用增壓技術(shù)的掛燙機(jī)，簡(jiǎn)化電路如圖乙，電源電壓為220V，R1、R2是電熱絲，R1＝55Ω，R2＝110Ω。開關(guān)S接2、3時(shí)處于慢熱擋；開關(guān)S接3、4時(shí)處于速熱擋。求：（1）掛燙機(jī)慢熱過(guò)程中，電路中的電流；（2）掛燙機(jī)慢熱工作1min，電熱絲產(chǎn)生的熱量；（3）掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率?！敬鸢浮浚?）掛燙機(jī)慢熱過(guò)程中，電路中的電流為4A；（2）掛燙機(jī)慢熱工作1min，電熱絲產(chǎn)生的熱量為5.28×104J；（3）掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率為1320W。【解答】解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S接2、3時(shí)處于慢熱擋，只有電熱絲R1接入電路中，則電路中的電流為：I＝＝＝4A；（2）t＝1min＝60s，電熱絲產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2R1t＝（4A）2×55Ω×60s＝5.28×104J；（3）開關(guān)S接3、4時(shí)處于速熱擋，兩電電熱絲并聯(lián)，R1的電功率為：P1＝UI1＝＝＝880W；R2的電功率為：P2＝UI2＝＝＝440W；掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率為：P＝P1+P2＝880W+440W＝1320W。答：（1）掛燙機(jī)慢熱過(guò)程中，電路中的電流為4A；（2）掛燙機(jī)慢熱工作1min，電熱絲產(chǎn)生的熱量為5.28×104J；（3）掛燙機(jī)速熱過(guò)程中的總電功率為1320W。35．某種帶保溫功能的電熱水壺，其發(fā)熱部分電路如圖所示。已知電源電壓U＝220V保持不變，電阻絲R1＝110Ω、R2＝88Ω。通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)S1、S2可以實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三擋的切換；當(dāng)水溫降到60℃時(shí)，電路自動(dòng)切換成低溫?fù)踹M(jìn)行保溫。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃）。（1）當(dāng)電熱水壺處于中溫?fù)鯐r(shí)，求電熱水壺消耗的電功率；（2）當(dāng)電熱水壺分別處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯐r(shí)，求通過(guò)電阻絲R1的電流之比；（3）用電熱水壺高溫?fù)醢裮＝2kg的水從t1＝28℃加熱到t2＝100℃，自動(dòng)斷電，其中電熱水壺加熱效率η＝84%。當(dāng)電熱水壺中水溫降到60℃時(shí)，繼續(xù)保溫t＝1.8h，問電熱水壺這次加熱和保溫一共消耗多少度電？【答案】（1）當(dāng)電熱水壺處于中溫?fù)鯐r(shí)，電熱水壺消耗的電功率為440W；（2）當(dāng)電熱水壺分別處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯐r(shí)，通過(guò)電阻絲R1的電流之比為9：5；（3）電熱水壺這次加熱和保溫一共消耗0.64度電?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)S1閉合，S2撥到B時(shí)，R1、R2并聯(lián)；當(dāng)S1斷開，S2撥到A時(shí)，R1、R2串聯(lián)；當(dāng)S1閉合，S2撥到A時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路；因?yàn)椴⒙?lián)電路的總電阻小于各支路的電阻，串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并聯(lián)時(shí)，電路中的電阻最小，電功率最大，電熱水壺為高溫?fù)酰籖1、R2串聯(lián)時(shí)，電路中的電阻最大，電功率最小，電熱水壺為低溫?fù)?；電路為R1的簡(jiǎn)單電路時(shí)，為中溫?fù)?；則中溫?fù)蹼姛崴畨叵牡碾姽β剩篜中溫＝＝＝440W；（2）高溫?fù)跬ㄟ^(guò)電阻絲R1的電流：I1＝＝＝2A，由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知，低溫?fù)跬ㄟ^(guò)電阻絲R1的電流：I1低溫＝I低溫＝＝＝＝A，則電熱水壺分別處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯐r(shí)通過(guò)電阻絲R1的電流之比：＝＝；（3）低溫?fù)鯐r(shí)，R1、R2串聯(lián)，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，此時(shí)電路的總電阻：R低溫＝R1+R2＝110Ω+88Ω＝198Ω，則低溫?fù)醯碾姽β剩篜低溫＝＝＝W，由P＝可知，電熱水壺加熱保溫消耗的電能：W保溫＝P低溫t＝W×1.8×3600s＝1.584×106J，水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣28℃）＝6.048×105J，由η＝×100%可知，電熱水壺加熱消耗的電能：W加熱＝＝＝7.2×105J，則電熱水壺這次加熱和保溫一共消耗電能：W＝W加熱+W保溫＝7.2×105J+1.584×106J＝2.304×106J＝0.64kW?h＝0.64度。答：（1）當(dāng)電熱水壺處于中溫?fù)鯐r(shí)，電熱水壺消耗的電功率為440W；（2）當(dāng)電熱水壺分別處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯐r(shí)，通過(guò)電阻絲R1的電流之比為9：5；（3）電熱水壺這次加熱和保溫一共消耗0.64度電。36．商業(yè)街移動(dòng)攤位使用可顯示電費(fèi)的新型插座（如圖甲所示）計(jì)費(fèi)，某攤位使用空氣炸鍋（如圖乙所示）烹制食物，如圖丙所示是該空氣炸鍋加熱部分的簡(jiǎn)化電路，其額定電壓為220V，定值電阻R1和R2為發(fā)熱體，其中R1＝40Ω。開關(guān)S1、S2、S3的通斷可實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)擋位的調(diào)節(jié)（S1、S2不會(huì)同時(shí)閉合），只閉合S3時(shí)的中溫?fù)?，額定功率為440W。求：（1）R2的電阻；（2）高溫?fù)跽９ぷ?00s，電流通過(guò)R1產(chǎn)生的電熱；（3）只有空氣炸鍋單獨(dú)工作，表盤示數(shù)使用前后如圖甲、丁所示，通過(guò)表盤顯示的數(shù)據(jù)估算該空氣炸鍋消耗的電功率（已知商用電費(fèi)單價(jià)為0.75元/kW?h）?！敬鸢浮浚?）R2的電阻為110Ω；（2）高溫?fù)跽９ぷ?00s，電流通過(guò)R1產(chǎn)生的電熱為1.21×105J；（3）該空氣炸鍋消耗的