2024年中考科学复习（新统考）电功、电热的计算（解析版）

通关18电功电热的计算

<中考预测

考点预测概率预测题型预测

电功电功率的计算☆☆☆选择题、解答题

电热电热器的计算☆☆☆选择题、解答题

电动机的能量转化计算☆选择题、解答题

<（应试秘籍

1、电路基础是解决电路问题的基础，拿到电路首先要简化电路，最好画出等效电路，结合电路分析

串联或并联，串并联电路电压、电流、电阻及比值规律也是答题关键。

2、电功、电功率、焦耳定律的公式要清晰，在怎么样的电路中使用合适的公式是快速答题关键，比

如在有关电热器功率比较问题上P=［就比较合适，电源电压一致，比较总电阻的大小即可，其它

电路也是，一定要在理解电路基础上选择合适公式。

3、关于电动机的能量转化计算，存在难度，但作为能量转化观点的重要对象，还是要清楚如何答题

P入一P执

W机=卬入—W热,P^=PA-Pa,^^xioo%^

入

•c抢分通关

题型一电功电功率的计算

典例精讲

［例题1］（2023•江干区校级四模）如图甲所示，电源工作时输出的总功率恒定不变，Ri=10Q。在

移动滑动变阻器R2的滑片P时，电流表A的示数I与电流表Ai的示数Ii之间变化关系如图乙

所示。根据图中信息判断，下列说法中正确的是（）

甲乙

A.当滑片P向右移动时，电流表A的示数逐渐增大

B.当滑片P向左移动时，电源的输出电压逐渐增大

C.电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5J

D.当电流表Ai的示数为0.5A时，R2=12.5O

【解答】解：由图甲知定值电阻Ri与滑动变阻器R2并联，电流表Ai测量通过定值电阻Ri的电

流，电流表A测量干路的电流；

A、滑片P向右移动时，滑动变阻器R2的电阻变大，则定值电阻Ri与滑动变阻器R2并联的总电

阻变大，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=FR并知电路中的电流变小，电流表的示数减

小，故A错误；

B、当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2的电阻变小，则定值电阻Ri与滑动变阻器R2并联的总

电阻变小，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=4■知电源电压变小，即输出电压变小，故

R并

B错误；

C、由图2知，当Ii=0.3A,I=1.5A,

则定值电阻Ri两端的电压为：

Ui=hRi=0.3A义10Q=3V=U电源，

则电路的总功率为：

P总=U电源I=3VX1.5A=4.5W，即电源工作时每秒钟消耗的电能始终为4.5J，故C错误；

D、由图2知,当I/=0.5A,f=0.9A,

则定值电阻Ri两端的电压为：

Ui'=Ii'Ri=0.5AX10Q=5V=U2=U电源,

经过电阻R2的电流为：

12'=1,-11'=0.9A-0.5A=0.4A,

滑动变阻器R2接入电路的电阻为：

R2==:上=12.5Q,故D正确。

故选：D。

通关指导

由图甲知定值电阻Ri与滑动变阻器R2并联，电流表Ai测量通过定值电阻Ri的电流，电流表

A测量干路的电流；

(1)滑片P向右移动时，滑动变阻器R2的电阻变大，则定值电阻Ri与滑动变阻器R2并联的

总电阻变大，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=「R并判断出电路中电流的变化，即电

流表示数的变化；

(2)当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2的电阻变小，则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联

的总电阻变小，电源工作时输出的总功率恒定不变，由「=3判断出电源电压的变化，即输

R并

出电压的变化；

(3)由图2知，当Ii=0.3A,I=1.5A,根据Ui=IiRi算出定值电阻Ri两端的电压，即电源

电压，根据P,fj=U电源I算出电路的总功率，即电源工作时每秒钟消耗的电能；

(4)由图2知，当1/=0.5A,f=0.9A,根据Ui=LRi算出定值电阻Ri两端的电压，即

电源电压，根据并联电路电流的规律算出经过电阻R2的电流，由欧姆定律算出滑动变阻器R2

接入电路的电阻。

名校模拟

一-H

[练习1](2024•浙江模拟)如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、

Si断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、Si都闭合时，电流表示数为0.5A。求：

(1)当开关S、Si都闭合时，通过R2的电流。

(2)R2的阻值。

(3)当开关S、Si都闭合时，通电Imin电流通过Ri做的功。

【解答】解：(1)当开关S闭合、Si断开时，电路为Ri的简单电路，电流表测电路中的电流，

当开关S、Si都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，

由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时R1两端的电压与电路为R1的简单电路时R1两端的

电压相等，由欧姆定律可知，两电阻并联时通过Ri的电流与电路为Ri的简单电路时通过Ri的

电流相等，即h=0.2A,

由并联电路的电流特点可知，开关S、Si都闭合时，通过R2的电流：b=I-h=0.5A-0.2A=0.3A；

(2)由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，两端R2的电压：U2=UI=U=6V,

由欧姆定律可知，R2的阻值：R2=^=黑=20。；

72U.a/i

(3)开关S、Si都闭合时,通电Imin电流通过Ri做的功：Wi=Uiht=6VX0.2AxiX60s=72J。

[练习2](2024•上城区校级一模)有两只相同的灯泡Li、L2与滑动变阻器Ri、R2的连接方式如图

所示，它们分别接在恒定电压为16V和8V的电源两端，灯泡Li、L2都正常发光，则滑动变阻

器Ri、R2上消耗的电功率之比为o

L

1工I——1H~LQ9I------1R,

<-------------16V-------------->一淤尸

-------------8V-------------------

【解答】解：

(1)在左图中，两只灯泡和滑动变阻器组成串联电路，设每只灯泡两端电压为Uo，电路电流为

Io，

则滑动变阻器两端电压为Ui=U-2Uo，

滑动变阻器消耗的功率为Pi=UiIo=(U-2Uo)40；

(2)在右图中，两只灯泡并联后与滑动变阻器串联，因为灯泡仍然正常发光，所以每只灯泡两

端电压仍然为Uo,通过每只灯泡的电流都是lo，

则滑动变阻器两端电压为U2=U'-Uo,通过滑动变阻器的电流为I=2Io，

滑动变阻器消耗的功率为P2=U2l=(U'-Uo)・2Io；

所以滑动变阻器消耗的电能崂=需臀=黑冷=}

P2(U,-U0y2I0(8K-U0)-2Z01

故答案为：1：1。

[练习3](2024•瓯海区校级模拟)两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻Ro、

电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录

了电流表A和电压表Vi的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并

根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线，则图象中两图线的交点表示的物理意义是

()

A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端

B.电源的输出功率最小

C.定值电阻Ro上消耗的功率为0.5W

D.电源的效率达到最大值

【解答】解：A、由题意可知图象乙表示电源的路端电压随电流的变化关系；图象甲表示电阻Ro

两端的电压随电流的变化关系；交点处说明两图象表示的电流相等，并且电压相等，故说明此时

滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A错误；

B、由图象可得，Ro=的=罂=2。，口第=窝二^=1.25。；当电路中外电阻等于内电

阻时，电源输出功率最大，但本题Ro>r,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，

此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，故B错误；

C、由图可知，此时电源的路端电压为1.0V,电流为0.5A,定值电阻上消耗的电功率P=UI=0.5W,

故C正确；

D、电源的效率：9=与普，故电流越小功率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效

率最大，故D错误；

故选：Co

[练习4]（2024•浙江模拟）图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功

率，将滑片从b移至a,记录多组数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积Si表示

灯泡两端电压为Ui时消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为（）

甲乙

A.S2B.S3C.S1+S2D.S1+S3

【解答】解：当滑片在阻值最大处时电路中的电流最小，由图乙知电压表的示数为Ui，当滑片在

阻值最小处时电路中的电流最大，电压表的示数最大，为电源电压，由图乙知此时电压表的示数

为Uo，当电压为Ui时，根据串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为：11滑=110-111,

电流与小灯泡的电流相同，由「=5知滑动变阻器的功率为：P滑=1；滑1=（Uo-Ui）I,此时滑

动变阻器所消耗的电功率可表示为S3。

故选：Bo

[练习5]（2024•金华一模）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，华为“Mate60pro”

不仅采用超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到10分钟可把电池电量充达一半以上，

极大方便了人们的使用。该电池的部分参数如表所示，小科家有一个标有“66瓦”字样的超级

快速充电器，他认为充电过程功率应该不是保持全程66瓦，他测量出充电过程中充电器输出的

电流和电压，并绘制图像如图所示。

)IIIi11111tli-I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_6I--0-------

()102；)W)4050加指/min°1020304050时间/min

电池名称锂电子电池

电压3.7伏

容量5000毫安•时

完成下列问题:

（1）该手机电池充满电时储存的电能为多少？

（2）利用测量得出的数据，通过计算来证明小科的猜测是否正确。

（3）该手机充电器还支持“5V4.5A”“4.5V5A”这两种输出规格，选用的充电线一样，则在充

电的过程中哪种充电器的充电效率会更高？从能量转化的角度分析。

【解答】解：（1）该手机电池电压U=3.7V,容量5000毫安•时，充满电时储存的电能：

W=UIt=3.7VX5000X103AX3600S=6.66X104J；

（2）根据图像知，充电器的5〜10秒功率：P=UI=11VX4A=44W；充电器的10〜20秒功率:

P=UI=11VX2A=22W；所以充电过程功率不是保持全程66W；

（3）因为“输出5V4.5A”的充电器的充电电流更小，根据焦耳定律公式Q=FRt可知，当选用

的充电线一样，电阻和通电时间相同时，电流越小产生的热量越小，充电过程中的能量损耗更少,

所以充电效率更高。

故选择规格为“5V4.5A”的充电器的充电效率会更高。

题型二电热电热器的计算

典例精讲

[例题2]（2024•郸州区一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P

置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了

2V,在10s内定值电阻Ri产生的热量为36J。则下列结果正确的是（）

A.电路中的最大电流为1A

B.滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J

C.Ri先后两次消耗的电功率之比为16：9

D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1

【解答】解：由电路图可知，闭合开关S,Ri与R串联，电压表测R两端的电压。

A.当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为4V,当滑片P置于变阻器的b端时电压表的示

数变化了2V,

由串联电路的分压特点可知，滑片P置于变阻器的b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示

数最大，

则此时电压表的示数：UR'=UR+AU=4V+2V=6V,此时电路中的电流最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，此时Ri两端的电压：UI=U-UR'=12V-6V=6V,

因串联电路中各处的电流相等，且在10s内定值电阻Ri产生的热量为36J,

所以，由Q=FRt=UIt可得，电路中的最小电流：Ib=削==0.6A,

由1=^•可得，Ri的阻值：Ri=£=■=10。，

当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，

则电路中的最大电流：Ia=M=需=L2A，故A错误；

Ai1UJZ

B.滑片P在中点时，电压表的示数为4V,此时Ri两端的电压：Ui'=U-UR=12V-4V=8V,

此时电路中的电流：I中==黑^）=0.8A,

10s内滑动变阻器R消耗的电能：WR=URI中t=4VX0.8AX10s=32J,故B错误；

z

C.Ri先后两次消耗的电功率之比Pi：Pi=UiT中:UiIb=8VX0,8A：6VX0.6A=16：9,故C

正确;

D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：PR：PR'=URI中：URZIb=4VX0.8A：6VX0.6A

=8：9,故D错误。

故选：Co

通关指导

由电路图可知，Ri与R串联，电压表测R两端的电压。

(1)当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为4V,当滑片P置于变阻器的b端时电压

表的示数变化了2V,根据串联电路的电压特点得出滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数,

此时电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出Ri两端的电压，根据串联电路的电流

特点和Q=12Rt=UIt结合在10s内定值电阻Ri产生的热量为36J求出电路中的电流，利用欧

姆定律求出R1的阻值，当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大,

根据欧姆定律求出电路中的最大电流；

(2)滑片P在中点时，电压表的示数为4V,根据串联电路的电压特点求出Ri两端的电压，

根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时电路中的电流，根据W=UIt求出10s内滑动变

阻器R消耗的电能；

(3)利用P=UI求出Ri先后两次消耗的电功率之比；

(4)利用P=UI求出滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比。

『名校模拟

[练习6](2024•平阳县校级模拟)小科同学为实现衣服快速晾干，计划利用电源、小型风机M、电

热丝R、导线等元件做一个简易烘衣机，如图是他设计的烘衣机外形及其电路结构图。其中Uo

=6伏，R=10欧，电动机的内阻为4欧，当开关闭合时测得电流表示数为1.5安。回答下列问

题:

控制中心电路结构图

(1)开关闭合后，计算电热丝工作10分钟产生的热量。

(2)工作10分钟，计算风机产生的机械能。

(3)尝试工作几次后小科发现：电流表示数会不断减小，同时刚开始工作时干衣室内温度变化

不明显，而当衣物快烘干时，干衣室内的温度逐步升高。请你分析造成这种现象的原因。

【解答】解：(1)根据电路图知，电动机与电阻并联，电流表测量干路电流，电阻的电压U=6V；

根据欧姆定律知，电阻的电流1=微=黑=0.6A；

£11UJZ

电热丝工作10分钟产生的热量Q=pRt=(0.6A)2X10flX10X60s=2160J；

(2)根据并联电路的电流特点知，通过电动机的电流1'=1总-I=1.5A-0.6A=0.9A；

电动机工作10分钟产生的热量Q，=12Rt=(0.9A)2X4QX10X60S=1944J；

电动机工作10分钟消耗的电能W=UIt=6VX0.9AX10X60s=3240J；

获得的机械能W机械=W-Q'=3240J-1944J=1296J；

(3)随着通电时间的增大，电热丝产生的热量增大，温度升高，而电热丝的电阻随着温度的升

高而增大，根据欧姆定律知，电热丝的电流减小，干路中电流减小，电流表示数会不断减小；

同时刚开始工作时，干衣室水较多，水的蒸发需要吸热，使得干衣室内温度变化不明显，而当衣

物快烘干时，水减少，蒸发吸热减少，干衣室内的温度逐步升高。

[练习7](2023秋•桐乡市期末)龙龙家新买了一个电吹风，他想研究一下电吹风的工作原理。如

图甲，电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻Ro与

电阻为45。的电热丝R串联，Ro的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题

甲乙

(1)当开关S与1、2位置同时连接时，电吹风吹风。

(2)该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200°C左右，当它的温度继续升高时，Ro电阻

将，电热丝的发热功率将(选填“增大”、“不变”或“减小”)，则电热丝的

最大发热功率为多少？

(3)电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A,工作20s,经计算，热损耗为20%,则此时电

动机线圈电阻。(不计机械摩擦损耗的能量)

【解答】解：(1)当开关S与1、2位置同时连接时，Ro与R串联，电热丝工作，所以吹热风；

(2)由图象知温度升高到400℃时，Ro电阻增大；电源电压不变，当Ro电阻变大时，电路中电

流变小，电热丝阻值不变，由P=FR,可知电热丝电功率减小；

n77017

由图可知,Ro的阻值最小为10Q,R.E=RO+R=10Q+45C=550,电热丝所在电流1=瓦=屋?=4A,

JJJZ

该电热丝的最大功率：P=I2R=（4A）2X45Q=72OW；

（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A,工作20s,消耗的电能W=UIt=220VXlAX

20s=4400J,

热损耗Q=0.2XW=0.2X4400J=880J,由Q=pRt,可知R电动=另=需粘宗=44Q。

故答案为：（1）热；（2）变大；减小；720W；（3）44。。

[练习8]（2022秋•镇海区期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温

挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（）

甲乙

A.图甲中，当开关S闭合、Si断开时，此时处于低温挡工作状态

B.图甲中，当开关S闭合、Si闭合时，此时处于高温挡工作状态

C.图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧

D.图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2X104焦

【解答】解：AB、甲方案中，开关S、Si均闭合时，电路为Ri的简单电路，电路的总功率P甲

U2

F

开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，电路的总

功率P，2=用/，

因P甲1>P甲2,

所以，开关s、S1均闭合时，电热器处于高温挡；开关S闭合、S1断开时，电热器处于低温挡，

故AB正确；

C、乙图中两电阻R3和R4并联，电阻两端的电压都等于电源电压，

由P=华可得R3的阻值应为：R3=■=舞等=4.8。，故C错误；

K尸3IZUvk

D、图乙中，暖风机高温挡总功率为200W,

则在高温挡工作1分钟，暖风机所消耗的电能：W=P高温t=200WX60s=1.2X104j,故D正确。

故选：Co

[练习9]（2023•宁波模拟）如图甲所示的电路中，Ri为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60

欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率

与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）

甲乙

A.R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大

B.电源电压为12V

C.Ri的电功率变化范围是1.2〜10.8W

D.电流为0.6A时，2min内电流通过Ri产生的热量是648J

【解答】解：

由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。

A、R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆

定律可知断电路中的电流变大，根据串联电路的电压分配特点可知电压表示数变小，故A错误；

B、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中

的电流最大，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，

由图乙可知，最小和最大电流分别为I最小=0.2A；I最大=0.6A,

由欧姆定律和串联电路的电压规律可得：U=I最小（R1+R2）=0.2AX（R1+60U）-------------------

-①

U=I最大Ri=0.6AXRi--------------------------②，

解①②得：R1=3O£1,U=18V,故B错误；

C、Ri的最小电功率：Pi最小=1最小2氏=（o.2A）2><30C=1.2W,

RI的最大电功率：Pi最大=1最大2氏=（o.6A）2X30n=10.8W,

所以，Ri的电功率变化范围是1.2〜10.8W,故C正确；

D、Ri产生的热量Qi=I最大2Rit=（0.6A）2X30flX2X60s=1296J,故D错误。

故选：Co

[练习10]（2024•浙江模拟）秋冬季节，浴室内的镜子上常附有水雾而影响使用。为此，小明想将浴

室镜改装为一个自动控温防雾镜。

防雾膜、

・、普通

镜子

甲

（1）设计产品。如图甲是小明设计的自动控温防雾镜的结构示意图，如图乙为防雾膜的温控电

路原理图。闭合开关S1和S2电磁铁L吸引衔铁使工作电路动触点与静触点接触，防雾膜工作电

路启动高发热模式；当控制电路中的电流等于0.02安时，衔铁因电磁铁L吸力变小而弹回，防雾

膜工作电路转为低发热模式，实现保温。R是热敏电阻，用以探测镜面温度。由图丙可知，小明

选择的热敏电阻R的阻值随温度变化情况是0

（2）测试产品。测试发现该防雾膜的低发热模式功率为8瓦。若R2的电阻为12欧，则防雾膜

在高发热模式下工作1分钟，所产生的热量为多少焦？（写出计算过程）

（3）改进产品。小明为了实现镜面温度可调，在图乙的控制电路中串联一个最大阻值为100欧

的滑动变阻器，则镜面可调的温度范围为。（电磁铁线圈电阻忽略不计）

【解答】解：（1）由图可知，热敏电阻R的阻值随温度升高而增大；

（2）由图乙可知，工作电路中，当动触点和静触点接触时，Ri，R2并联，根据并联电路的电阻

特点可知，此时电路中的总电阻最小，由p=%可知，电路中的总功率最大，防雾膜处于高发热

模式；

当动触点和静触点分开时，只有Ri工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，防雾膜处于低发

热模式；

高发热模式下，R2的电功率：P2=分==48W；

/to

则高发热模式的总功率：P高=P$P2=8W+48W=56W,

由P=^可知，防雾膜在高发热模式下工作1分钟，所产生的热量：Q=W=Pst=56WXlX60s

=3360J；

（3）由1=2可知，控制电路中的电流为0.02A时，控制电路中的总电阻:R总=牛=蕊j=400。，

根据串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻R的最小阻值：R小=11总-1＜滑大=400Q-100Q=

300（1,

此时热敏电阻R的最大阻值：R大=R,醺-R滑小=400Q-0（1=40011,

由图丙可知，镜面的温度变化范围为32℃-40℃。

题型三电动机的能量转化计算

典例精讲,

［例题3］某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg,电源提供给电动机的

电压为U=110V,不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中

的电流强度I=5A,此时电动机输出的机械功率为瓦；电动机的线圈电阻大小为

欧。

【解答】解：在时间t内电流通过直流电动机做功（消耗电能）:

W电=53

在时间t内得到的机械能：

W机=mgh=mgvt,

在时间t内，在电动机线圈的电阻转化的内能：

W内=PRt,

由题知，W电=亚机+亚内，UIt=mgvt+PRt,

故UI=mgv+I2R,

即：11OVX5A=50kgX1ON/kgX0.9m/s+（5A）2R

解得：R=4C；

电动机的输出功率P=mgv=50kgX10N/kgX0.9m/s=450Wo

故答案为:450；4o

通关指导

电流通过直流电动机做功，消耗电能（W电=UIt）转化为机械能（W机=mgh）和内能（W内

=I2Rt）,可求转化为的内能大小，再根据W内=『Rt求电动机线圈的电阻，利用P=mgv求得

电动机的输出功率。

名校模拟

［练习11］（2023秋•拱墅区期末）如图甲所示的某品牌空气炸锅，主要由电动机带动的风扇和电加

热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，通过风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热

流，通过热流使食物迅速变熟。该空气炸锅的简化电路如图乙所示，技术参数如表所示（不考

虑温度对电阻的影响）。

额定电压220V

风扇电动机功率now

额定加热功率低温挡660W

高温挡1210W

（1）该空气炸锅高温挡正常工作时，空气炸锅的电源线中的总电流为多大?

（2）电加热丝R2的阻值是多少（保留整数）?

甲乙

【解答】解：（1）由表中数据可知，低温功率P2=1210W,电压U=220V,由「=5可知通过

Ri的电流1=寺=嚼苔=5.5A；

空气炸锅高温挡正常工作时，通过电动机的电流：IM=?=另等=0.5A,

电路中的总电流：I高=I+IM=5.5A+0.5A=6A；

（2）由电路图可知，当S断开时，电路为Ri、R2的串联电路，当S闭合时，此时R2被短路，

112

电路为只有Ri的简单电路。由P=*可知，当S断开时，电路处于低温挡；当S闭合时，电路

处于高温挡。

高温挡的功率P2=1210W,电阻RI的大小为，孔=群=修您=40。；

r71Z±Uvk

低温挡工作时Ri与R2串联，则串联的总电阻为，R总=—=（丝黑厂二730,

r1OOUvv

由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值大小为R2=R总-Ri=73Q-400=33。。

答：（1）该空气炸锅高温挡正常工作时，电路中的总电流为6A；

（2）电加热丝R2的阻值是330。

[练习12]（2023秋•宁波期末）如图所示为一款家用食品破壁机，它具有高速粉碎和加热功能，可

制作豆浆、米糊、营养粥、果汁等食品。

额定电压220V

额定破壁功率1500W

额定加热功率800W

1210W

（1）图甲是该破壁机的简易图，在图中A点画出将壶盖打开所需最小力F的示意图（0为支点）。

（2）破壁机的主要参数如下表，高速粉碎时，刀头转速由电动机控制。加热时，可通过开关S2

选择两个大小不同的加热功率。在某次使用破壁机时，刀头以额定功率正常工作，食物粉碎后，

再对食物进行加热，工作原理简化为图乙所示，其中Ri、R2均为电热丝，请回答相关的问题：

①刀头以额定功率正常工作时，求电路中电流。（计算结果保留一位小数）

②在额定电压下，若先大功率加热5min,再小功率加热10min,求消耗的电能。

③求电路中R2的阻值大小。

【解答】解：

（1）连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向向上，据此

可画出最小的动力F；如图所示；

(2)由P=UI得,

P口

最大转速粉时电路中电流为1=等"=舞次=6.8A；

u额“zu/

（2）由「=监知，在电源电压一定时，电功率与电阻成反比，要使电路功率最大，总电阻要最

小，所以当S接2、S2闭合，此时只有Ri接入电路;

因为P=片,

所以两种情况下消耗的电能为亚=亚大+0小=「大1大+「小1小=1210亚乂5乂605+800亚义10><605

=8.43X105J；

(3)以大功率加热时，电路只有Ri工作，

由P=先知R1阻值为Ri=-p^--=催:舄=400;

大热1

以小功率加热时，Ri，R2串联工作，R=M=(湍方=60.5』;

‘小

R2=R总-Ri=60.511-400=20.5。。

[练习13](2023秋•德清县期末)为迎接亚运会，20辆没有污染的新能源出租车正式投放德清出租

车市场，意味着德清出租车正式进入新能源时代。某品牌纯电动出租车提供能量的装置为三元

锂电池组，电池容量为60千瓦时，可以续航400千米。

(1)当给纯电动出租车充电时，三元锂电池组相当于(选填“用电器”或“电源”)。

(2)司机使用新能源出租车充电桩的60千瓦快充将电量由20%充至80%,需要多少时间？(假

设充电时无能量损耗)

(3)若该车和车内乘客的总质量为2.0X103千克，当该车在水平路面上以20米/秒的速度匀速行

驶时，它受到阻力约等于人和车总重的0.02倍，则该车的机械功率是多少？此时电池组加在电动

机两端的电压为340伏，通过电动机的电流为50安。若连接导线的电阻、传动装置消耗的能量

不计，则该出租车将电能转化为机械能的效率是多少？(结果保留到0.1%)

【解答】解：(1)当给纯电动出租车充电时，三元锂电池消耗电能，相当于用电器；

(2)由电池容量是60kW・h可知，将电量由20%充至80%时，电池所储存的电能Wi=60kW・h

X(80%-20%)=36kWh,

由于充电时无能量损耗，所以充电时，新能源出租车消耗的电能W2=Wi=36kW・h,

所以新能源出租车充电的时间华■=③2J1；

t=1O\氏JKVv=0.6h=36min

(3)由车和车内乘客的总质