2024年中考物理一轮复习练习 深圳专用 电学计算题精练-解析版

第=page11页，共=sectionpages5757页电学学计算题26题分层一、计算题1．小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警。（1）计算R0；（2）38℃时电流约为多少？（3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率。【答案】（1）800Ω；（2）0.011A；（3）0.144W【详解】解：（1）如图甲，两个电阻串联，当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警，此时电路中的电流为10mA；由图乙可知，此时热敏电阻RT的阻值为400Ω；热敏电阻RT两端的电压为电阻R0两端的电压为R0的阻值为（2）由图乙可知，38℃时热敏电阻RT的阻值为300Ω；则电路中的电流为（3）由图乙可知，温度在36℃到40℃的过程中热敏电阻RT的阻值在变小，当温度在40℃时，阻值最小为200Ω；此时电路中的电功率最大为答：（1）R0的阻值为800Ω；（2）38℃时电流约为0.011A；（3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率为0.144W。2．某款电饭锅，可以由加热挡自动切换为保温挡，其内部简化电路如图所示，其中和为阻值不等且不变的发热电阻，铭牌中的部分参数如表格所示。求：型号电饭锅额定电源加热挡额定功率保温挡额定功率（1）请分析说明：当开关、均闭合时，电热水壶处于加热挡还是保温挡；（2）电阻和的阻值；（3）查询资料得知，国家标准中规定电饭锅在加热状态下正常工作时，三级能效的热效率值即电热转化效率范围为。于是小明利用所学的物理知识对家里的电饭锅进行测试并记录数据：该电饭锅处于加热状态下正常工作，可将初始温度为、质量为的水恰好加热到。请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到国家规定的三级能效。【答案】（1）见解析；（2），；（3）能达到三级能效【详解】解：（1）由电路图可知，闭合、断开时两电阻串联，此时电路的总电阻最大，电源电压一定，由可知此时总功率最小，则电热水壶处于保温挡；当、都闭合时，只有接入电路，此时总电阻最小，电源电压一定，由可知此时总功率最大，则电热水壶处于加热挡。（2）电热水壶处于加热挡时，只有电阻工作，由可得电阻的阻值为电热水壶处于保温挡时，、串联，此时电路的总电阻为根据串联电路的电阻特点可知，电阻的阻值为（3）水吸收的热量为该电饭锅处于加热状态下正常工作消耗的电能为则该电热水壶的热效率为因热效率在三级能效的热效率值范围以内，故该电热水壶的热效率值达到三级能效。答：（1）当开关、均闭合时，只有工作，此时总电阻最小，电源电压一定，由可知此时总功率最大，所以此时电热水壶处于加热挡；（2）电阻、的阻值分别为、；（3）通过计算可知该电热水壶的热效率值达到三级能效。3．表是小深同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示，R1和R2为发热电阻。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：额定电压220V额定功率加热500W保温蓄水箱的容积1L（1）开关S闭合，S0（闭合/断开），饮水机处于加热功能。（2）蓄水箱中水的质量是多少？()（）（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知，求饮水机的保温功率。()（4）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。[]()

【答案】闭合1kg48.4W80%【详解】（1）[1]由图可知，当开关S闭合、S0断开时，只有R1工作，当S、S0都闭合时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点可知，当S、S0都闭合时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，饮水机处于加热功能；当开关S闭合、S0断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，饮水机处于保温功能；（2）[2]水的体积由可知，水的质量（3）[3]饮水机的保温功率（4）[4]水吸收的热量饮水机消耗的电能饮水机的加热效率答：（1）闭合；（2）蓄水箱中水的质量是1kg；（3）饮水机的保温功率48.4W；（4）此饮水机的加热效率为80%。4．冬天很多人在办公桌上放置了电热桌垫（如图），小明同学想知道它的电热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率（不考虑温度的变化对电阻的影响）。小科认为，其内部的电路设计可以有图中的甲、乙两种连接方式。（1）若采用图乙电路连接，电热桌垫处于高温挡时，则开关应打在处（选填“ab”或“bc”或“cd”）；（2）若采用图甲电路连接，求电热桌垫处于低温挡时电路的总功率；（3）若采用图乙电路连接，求电热桌垫处于低温挡时1分钟内电路产生的热量是多少；【答案】cd14.4W2160J【详解】（1）[1]由图乙可知，当开关S接ab时，电路开路，当开关S接bc时，只有R2工作，当开关S接cd时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S接cd时，R1、R2并联，电路中电阻最小，根据可知，电路中的总功率最大，电热桌垫处于高温挡；当开关S接bc时，电路中电阻最大，总功率最小，电热桌垫处于低温挡。（2）[2]由图甲可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R2工作，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据可知，电路中的总功率最小，电热桌垫处于低温挡，电路中的总功率最小为（3）[3]若采用图乙电路连接，电热桌垫处于低温挡时1分钟内电路产生的热量是5．如图甲是某款电热水龙头。即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路图R1、R2为电热丝。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如表。不考虑温度对电阻丝值的影响，请回答下列问题：（1）开关与1、2接触时，水龙头放出的水是（填（“温”、“热”）水，此时电路中的电流多大？()（2）R2的电阻值多大？()产品名称即热式热水龙头应用场所厨房、卫生间额定功率温水（2200W）热水（3300W）额定电压220V额定频率50Hz防触电类型Ⅰ类（最高等级）【答案】温10A44Ω【详解】（1）[1][2]开关与1、2接触时，电阻R1单独接入电路，由可知电压一定时，连入电阻较大，电功率较小，为低温挡，水龙头放出的水是温水；此时电路中的电流（2）[3]由图可知，开关与2、3接触时，电阻R1与电阻R2并联，为高温挡，由P＝UI得总电流R2支路的电流I2＝I﹣I1＝15A﹣10A＝5A由欧姆定律得6．题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后如图所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，R1=4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求（1）低温档工作时，通过R1的电流；（2）低温挡的功率；（3）R2的电阻值。

【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）12Ω【详解】解：（1）由题意可知，电源电压恒为6V，只闭合S1时，电路中只有R1一个用电器，则R1两端电压为6V，R1=4Ω，根据欧姆定律可得（2）只闭合S1时低温挡工作，电压为6V，则低温档的电功率为（3）S1、S2都闭合时高温挡工作，R1和R2并联，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，即则高温档的功率为电路并联，总功率等于各支路功率之和，即则R2的电功率为根据可得，R2的电阻值为答：（1）低温挡工作时，通过R1的电流为1.5A；（2）低温挡的功率为9W；（3）R2的电阻值为12Ω。7．某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：（1）取暖器工作时通过R1的电流；（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；（3）R2的阻值。【答案】（1）4A；（2）52800J；（3）110Ω【详解】解：（1）由电路图知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据知，电路中的总电功率较大，处于高温挡；S1闭合、S2断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，据知，电路中的总电功率较小，处于低温挡。此时通过R1的电流（2）电热取暖器处于低温挡时，功率P低温=UI1=220V×4A=880W工作1min产生的热量Q=P低温t=880W×60s=52800J（3）高温挡工作，R2消耗的功率P2=P高温-P低温=1320W-880W=440W所以R2的阻值答：（1）取暖器工作时通过R1的电流为4A；（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量为52800J；（3）R2的阻值为110Ω。8．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V3W”的字样；滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~24Ω；定值电阻R2的阻值为10Ω，最大允许通过的电流为1.5A；当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片滑到中点时，小灯泡L刚好正常发光，（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：（1）小灯泡L的电阻；（2）电源的电压；（3）当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端，电路1min内消耗的总电能。【答案】（1）12Ω；（2）12V（3）864J【详解】解：（1）由可得，灯泡的电阻（2）根据得，灯泡正常发光时的电流为当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片滑到中点时，小灯泡L刚好正常发光，此时灯泡L与滑动变阻器串联，电源电压（3）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡与电阻R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，此时灯泡两端的电压远大于额定电压，灯泡被烧坏，灯泡的实际功率为0；此时电路1min内消耗的总电能答：（1）小灯泡L的阻值为12Ω；（2）当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片滑到中点时，小灯泡L刚好正常发光，电源电压是12V。（3）当S、S1，S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端，此时电路1min内消耗的总电能为864J。9．学校物理社团想要设计出能同时测量身高和体重的电路。他们先设计甲图来实现体重的测量，已知电源电压为18V，R是压敏电阻，其阻值随压力变化情况如表所示，小明同学站上去后，电流表示数为0.9A，问：3004005006007002824201612（1）小明对R的压力是多少？（2）小明在R上站立了5秒，这段时间内电路消耗多少电能？（3）为了同步实现身高测量，成员们将电路升级为乙图，R0是阻值为10Ω的长条状电阻丝，滑片P随着人身高的变化上下移动。小明测量时，OP段的电阻为4Ω，此时电压表示数是多少？

【答案】（1）500N；（2）81J；（3）7.2V【详解】解：（1）由图甲可知，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知，此时R的阻值由表中数据可知，当R=20Ω时，小明对R的压力为500N。（2）小明在R上站立了5秒，这段时间内电路消耗的电能（3）由图乙可知，R与R0并联，电流表测通过R的电流，电压表测OP间的电压，由电压表的内阻很大可知，滑片移动过程中R0接入电路的电阻不变，由并联电路的电压特点可知，R0两端的电压此时通过R0的电流由欧姆定律可知，电压表的示数答：（1）小明对R的压力是500N；（2）这段时间内电路消耗的电能为81J；（3）此时电压表示数为7.2V。10．如图所示是某实验小组设计的“可变量程”电流表的结构示意图，其中是闭合电路中的部分电路，，，电流表自身的电阻不考虑。现将、两点接在某电源两端，、两端电压不变。当单刀双掷开关S接A时，电流表A的示数是；当单刀双掷开关S接时，电流表A的示数是。试求下列问题：（1）、两端电压是多大？（2）的阻值是多大？（3）当单刀双掷开关S接到时，的电功率多大？【答案】（1）6V；（2）；（3）3.6W【详解】解：（1）读图可知，当单刀双掷开关S接A时，电阻、串联后与并联，此时，电流表测通过的电流，则由并联电路的电压特点以及欧姆定律可得、两端电压为（2）当单刀双掷开关S接时，电阻、串联后与并联，电流表测通过和支路的电流，由欧姆定律得，和支路的电阻为由串联电路的电阻特点得的阻值为（3）当单刀双掷开关S接到时，由并联电路的电压特点知两端的电压等于电源电压，则的电功率为答：（1）、两端电压是；（2）的阻值是；（3）当单刀双掷开关S接到时，的电功率为。11．某品牌智能滚筒洗衣机等效电路如图所示，闭合开关S，旋钮开关旋至1挡位置时，洗衣机处于加热状态；旋至2挡位置时，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，洗衣机正常使用时，加热功率是2400W。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]。求：（1）电热丝R2的阻值是多少；（2）某次洗衣时，洗衣机内注入40L水，在额定电压下对水加热，水温由20℃上升到50℃，此时加热效率是84%，则需要加热时间是多少；（3）某次只有洗衣机处于保温洗涤状态正常工作20min，标有“3000r/（kW•h）”的电能表转盘转过500转，则洗衣机电动机的功率是多少？【答案】（1）242Ω；（2）2500s；（3）300W【详解】解：（1）由图可知，闭合开关S，旋钮开关旋至1挡位置时，R1、R2并联，此时洗衣机处于加热状态，R1的电功率根据并联电路的特点可知，R2的电功率由可知，R2的阻值（2）水的体积由可知，水的质量水吸收的热量由可知，洗衣机消耗的电能由可知，需要加热的时间（3）3000r/（kW•h）表示电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表转盘转过500转，洗衣机消耗的电能洗衣机保温洗涤状态时的功率由图可知，洗衣机处于保温洗涤状态时，R2与电动机并联，所以电动机的电功率答：（1）电热丝R2的阻值是242Ω；（2）需要加热时间是2500s；（3）洗衣机电动机的功率是300W。12．图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜，使用时镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，该防雾镜的相关数据如表：镜子质量1.2kg额定电压220V额定功率88W（1）求防雾镜正常工作时的电流；（2）经测试，在﹣5℃环境下工作500s使平面镜的平均温度升高了44℃，求电热膜给平面镜的加热效率；[玻璃的比热容为0.75×103J/(kg•℃)]（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，能使电热膜的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要，请求出R的最大阻值。【答案】（1）0.4A；（2）90%；（3）550Ω【详解】解：（1）由P=UI可得，防雾镜正常工作时的电流（2）正常工作500s，平面镜吸收的热量Q吸=c玻璃m△t升=0.75×103J/(kg•℃)×1.2kg×44℃=3.96×104J正常工作500s，电热膜产生的热量Q=W=Pt=88W×500s═4.4×104J加热效率η=×100%=×100%=90%（3）由P=可得，电热膜的电阻R0==550Ω当变阻器R的阻值最大时，通过电热膜的电流最小，此时电热膜的功率最小，结合题意可知，电热膜的最小功率为P最小=88W×25%=22W由P=I2R可得，此时通过它的电流I小==0.2A由欧姆定律可得，此时电路中的总电阻R总==1100Ω则变阻器的最大阻值R=R总﹣R0=1100Ω﹣550Ω=550Ω答：（1）防雾镜正常工作时的电流为0.4A；（2）电热膜给平面镜的加热效率为90%；（3）R的最大阻值为550Ω。13．如图所示是小明家中电热饮水机的简化电路图，R1和R2均为用来加热的电热丝，其中R2的阻值为44Ω。当S1、S2均闭合时，饮水机处于加热状态，此时电路中的电流为7A；水烧开后，S2自动断开，饮水机处于保温状态，保温功率为440W。已知c水=4.2×103J/（kg•℃），通过计算回答：（1）将2.5kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是多少？（2）保温状态时，通过R1电流是多少？（3）电热丝R1的阻值是多少？（4）加热状态工作100s，电流通过R2产生的热量是多少？

【答案】（1）8.4×105J；（2）2A；（3）110Ω；（4）1.1×105J【详解】解：（1）水吸收的热量（2）当S1闭合、S2自动断开时，饮水机处于保温状态，由图可知，只有R1工作，由可知，此时通过R1的电流（3）由可知，R1的阻值（4）当S1、S2均闭合时，饮水机处于加热状态，由图可知，R1、R2并联，加热状态工作100s，电流通过R2产生的热量答：（1）将2.5kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是8.4×105J；（2）保温状态时，通过R1电流是2A；（3）电热丝R1的阻值是110Ω；（4）加热状态工作100s，电流通过R2产生的热量是1.1×105J。14．小松从网上了解到一种新工具电热切割刀。他用12V的学生电源，导线若干，开关和两条电阻均为的电阻丝、成功自制了一把电热切割刀，电路图如图。按发热功率从高到低，有两挡，求：（须有必要文字说明）（1）低温挡的电流；（2）高温挡的电功率；（3）小松使用高温挡切割1min，整个过程产生的总热量Q。

【答案】（1）2A；（2）48W；（3）2880J【详解】解：（1）由图乙可知，当开关、都闭合时，、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，由可知，电路中的总功率最大，电热切割刀处于高温挡；当开关闭合、断开时，只有工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热切割刀处于低温挡；电热切割刀低温挡的电流（2）高温挡工作时通过的电流根据并联电路的电流特点可知，高温挡工作时电路中的总电流高温挡的电功率（3）由可知，小松使用高温挡切割，整个过程产生的总热量答：（1）低温挡的电流为2A；（2）高温挡的电功率为48W；（3）小松使用高温挡切割1min，整个过程产生的总热量Q为2880J。15．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。袁伯伯购买了如图甲所示的智能电热中药壶（具有“加热”和“保温”两种工作状态），它的内部简化电路如图乙所示，其中只有R1为加热管（只有加热管放出的热量能被水吸收），R2为限流电阻。已知该壶的额定电压为220V，R1的阻值为40Ω，加热时的额定功率为1210W，保温时加热管R1的额定功率为160W。求：（1）加热状态工作时，电路中的电流；（2）正常工作时，保温状态电路的总功率；（3）某傍晚用电高峰期，实际电压为200V，他只让家中电热中药壶通电工作，使其处于“加热”状态6min，求电热中药壶产生的热量。

【答案】（1）5.5A；（2）440W；（3）3.6×105J【详解】解：（1）由图乙可知，两个开关闭合，R2被短路，只有R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热状态，电热中药壶加热时，额定功率为1210W，由P=UI可知，电热中药壶正常工作时，通过加热管R1的电流为（2）由图乙可知，只闭合开关S，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，已知R1加热的电阻为40Ω。由P=I2R可知，此时电路的电流为根据欧姆定律可得电路中的总电阻为保温状态电路的总功率P=I2保R总=(2A)²×110Ω=440W（3）当实际电压为200V时，实际功率为只让家中电热中药壶通电工作，使其处于“加热”状态6min产生的热量为Q=W=P加t=1000W×6×60s=3.6×105J答：（1）加热状态工作时，电路中的电流；为5.5A；（2）正常工作时，保温状态电路的总功率为440W；（3）电热中药壶产生的热量为3.6×105J。16．小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压9V保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）小灯泡正常发光时，电路的总功率；（3）如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，电阻R在消耗的电能。

【答案】（1）；（2）9W；（3）2520J【详解】（1）由甲图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡电压,小灯泡的额定电压是6V，由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流由可得小灯泡正常发光时的电阻（2）由图乙可知小灯泡正常发光时电路中的电流为1A，电路的总功率（3）由图乙可知，小灯泡两端电压为3V时，电路的电流为由串联电路电压规律可知电阻R两端的电压电阻R在消耗的电能答：小灯泡正常发光时的电阻为。小灯泡正常发光时，电路的总功率为9W；如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，电阻R在消耗的电能为2520J。17．某同学想用如下电路图甲改装成一个称重秤，R0为压敏电阻，其电阻随压力变化曲线如图乙所示；电源电压为36V，R为20Ω的定值电阻，电流表量程为0~0.6A，则求（g=10N/kg）：（1）当秤空载时，电流表示数；（2）本秤能测量的质量范围；（3）秤在称重为0.1kg时，整个电路的电功率。

【答案】（1）0.3A；（2）0~0.2kg；（3）16.2W【详解】解：（1）由图甲可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，压力为零时，压敏电阻的阻值为100Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流故当秤空载时，电流表示数为0.3A。（2）因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，由欧姆定律可知，电路中的最小总电阻由串联电路的电阻特点可知，压敏电阻的最小电阻由图乙可知，此时压敏电阻受到的最大压力为2N，能测量的最大重力由G=mg可知，能测量的最大质量因此，本秤能测量的质量范围为0~0.2kg。（3）0.1kg物体的重力由图乙可知，此时压敏电阻的阻值为60Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流则整个电路的电功率答：（1）当秤空载时，电流表示数为0.3A；（2）本秤能测量的质量范围为0~0.2kg；（3）秤在称重为0.1kg时，整个电路的电功率为16.2W。18．小明家购买了一款全自动智能遥控茶吧机，如图所示，茶吧机的主要参数如表，请完成以下问题：额定电压220V制热功率1400W制冷功率50W容积1L（1）额定电压下茶吧机烧水时电路中的电流为多少？（结果保留1位小数）（2）1度电可以让该茶吧机处于制冷状态工作多少个小时？（3）水壶中装满初温为的水，茶吧机正常工作加热，可使水温升高到，则水吸收的热量为多少？[水的比热容为，水的密度为（4）上述加热过程中，全自动智能茶吧机的加热效率是多少？

【答案】（1）6.4A；（2）20小时；（3）；（4）【详解】解：（1）根据表格数据可知，茶吧机的制热功率：P热=1400W，由可知，额定电压下茶吧机烧水时电路中的电流（2）根据表格数据可知，茶吧机的制冷功率P冷=50W，由可知，1度电可以让该茶吧机处于制冷状态工作的时间（3）水壶中装满水，水的体积由可知，水的质量水吸收的热量（4）由可知，茶吧机消耗的电能茶吧机的加热效率答：（1）额定电压下茶吧机烧水时电路中的电流为6.4A；（2）1度电可以让该茶吧机处于制冷状态工作20小时；（3）水吸收的热量为；（4）全自动智能茶吧机的加热效率是。【点睛】本题是一道电热综合题，主要考查电功公式、电功率公式、密度公式、吸热公式以及效率公式的应用，是一道常考题。19．如图所示为一种电热加湿器及其原理图。当加热仓中的电热丝（阻值保持不变）加热到沸腾后变成蒸气喷出，增加空气的湿度。已知储水仓为圆柱形，当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时，阀门便会自动打开，储水箱中的水就会自动流入补充。加湿器的额定电压为220V，加热丝最大功率为40W。求：（1）电热丝R1的电阻值；（2）当调节电阻R2，使加热丝的实际功率为最大功率的时，求此时气雾调节电阻R2的接入电路中的电阻为多少？（3）小明发现当加热仓中水的质量最大时，此时加热丝以最大功率工作（电热丝加热效率为84%），要把加热仓中的水由20℃加热到100℃，需要5分钟，请计算出加热仓中水的质量最大为多少？[水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）]

【答案】（1）1210Ω；（2）1210Ω；（3）0.03kg【详解】解：（1）加湿器的额定电压为220V，气雾调节器的阻值为0时，加热丝最大功率为40W，则电路中只有电热丝R1，则电热丝R1的电阻值（2）加热丝的实际功率为最大功率的时，即10W，则电热丝R1的电压则气雾调节电阻R2的接入电路中的电阻（3）以最大功率工作5分钟，电热丝放出热量电热丝加热效率为84%，出加热仓中水的质量答：（1）电热丝R1的电阻值为1210Ω；（2）气雾调节电阻R2的接入电路中的电阻为1210Ω；（3）加热仓中水的质量最大为0.03kg。20．冬奥会颁奖广场上，鲜艳的五星红旗在解放军三军仪仗队的手中冉冉升起。因现场温度较低，仪仗队队员手戴特殊手套（如图甲）。经查阅资料得知，这是一种手戴式加热手套，需要与充电宝配套方能使用。该手套有高温、低温两个挡位，其简化电路图和部分参数如图乙、丙所示。求：额定电压5V低温功率10WR2阻值5Ω（1）R1的阻值；（2）手套高温时的功率；（3）若配套充电宝额定容量为30W•h（指在30W功率下能工作1h）。充电宝充满一次电，能配合手套在高温状态下使用多少小时？（不计能量损失）

【答案】（1）2.5Ω；（2）15W；（3）2小时【详解】解：（1）由电路图可知，只有开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，两个开关都闭合时，两电阻并联，并联电路中的总电阻小于任一电阻的阻值，由可知，此时电路的功率较大，处于高温挡，开关S2断开时，处于低温挡，低温挡时只有R1工作。根据知，R1的阻值（2）两个开关都闭合时，两电阻并联，为高温挡。根据并联不相互影响，R1的电功率不变，R2的电功率高温挡的电功率（3）不计能量损失，储存的电能则充电宝充满电能配合手套在高温状态下使用的时间答：（1）R1的阻值2.5Ω；（2）手套高温时的功率15W；（3）充电宝充满一次电，能配合手套在高温状态下使用2小时。21．如图所示，灯L标有“3V1.5W”字样，电源电压恒为3V，定值电阻R=9Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化。求∶(1)灯L正常发光时的电阻是多少？(2)只闭合S2时，定值电阻R在60s内产生的热量是多少？(3)要使整个电路消耗的电功率最大，各开关的闭合情况应如何？此时的最大电功率为多少？【答案】(1)6Ω；(2)86.4J；(3)2.5W【详解】(1)灯泡正常发光时的电流为所以灯L正常发光时的电阻是(2)当闭合S2时，灯L与电阻R串联接在电源两端，电路中的电流为电阻R在60s内产生的热量是(3)当闭合S1、S3，断开S2时，灯L与电阻R并联，整个电路消耗的电功率最大答：(1)灯L正常发光时的电阻是6Ω；(2)只闭合S2时，定值电阻R在60s内产生的热量是86.4J；(3)当闭合S1、S3，断开S2时，整个电路消耗的电功率最大为2.5W。22．在如图所示的电路中，电源电压U保持不变。小灯泡标有“6V，3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，定值电阻。表格中为电路在不同状态时对应的信息。电路状态接线柱F连接接线柱E连接开关状态滑片位置电流表示数1接线柱A接线柱D断开a端0.5A2接线柱B接线柱C闭合b端0.5A（1）电路在状态1时，小灯泡正常发光，求电源电压；（2）求滑动变阻器的最大阻值；（3）电路在状态2时，通电100s，求电阻消耗的电能。

【答案】（1）6V；（2）30Ω；（3）180J【详解】解：（1）电路在状态1时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，小灯泡两端电压等于电源电压，所以，电源电压（2）电路在状态2时，与并联，此时的电流大小是通过电阻R0的电流是通过R1的电流是滑动变阻器的最大阻值是（3）由题意可知，通电时间是电阻消耗的电能是答：（1）电源为6V；（2）滑动变阻器的最大阻值是30Ω；（3）电路在状态2时，通电100s电阻消耗的电能为180J。23．如图甲所示的打印笔有快慢两档，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是用于发热的定值电阻，只闭合开关S时为慢档，S和S1均闭合时为快档。工作时，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。某次使用慢档打印10min，刚好将30g的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢档打印功率为22W，塑胶的比热容为2.2×10³J/(kg·℃)。求此过程中：（1）通过R1的电流是多少安?（2）打印笔消耗的电能是多少焦?（3）塑胶吸收的热量是多少焦?（4）打印笔的热效率是多少?【答案】（1）0.1A；（2）1.32×104J；（3）6.6×103J；（4）50%【详解】（1）已知，只闭合开关S时为慢档，此时电路为R1的简单电路，印笔慢档打印功率为22W，根据公式P=UI可知，通过R1的电流为（2）打印笔消耗的电能为W1=P1t=22W×10×60s=1.32×104J（3）塑胶吸收的热量为Q吸=cmΔt=2.2×10³J/(kg·℃)×30×10-3kg×(120℃-20℃)=6.6×103J（4）打印笔的热效率为答：（1）通过R1的电流是0.1安；（2）打印笔消耗的电能是1.32×104焦；（3）塑胶吸收的热量是6.6×103焦；（4）打印笔的热效率是50%。24．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。如图是简化后的后视镜加热电路，四个发热电阻的阻值均为100Ω，当开关旋至“1”挡时，电路中的电流为0.5A。（忽略温度对电阻阻值的影响）求：（1）电源电压；（2）后视镜处于除露功能的电功率；（3）后视镜玻璃的质量约为400g，玻璃的比热容为0.75×103J/（kg·℃），当开启化霜功能时，加热效率为50%，为使后视镜玻璃温度升高10℃，需加热多长时间？【答案】（1）100V；（2）100W；（3）30s【详解】解：（1）当开关旋转到“1”时，R3、R4串联，则串联总电阻由欧姆定律得，电源电压（2）串联电路中总电阻大于任一分电阻，并联电路的总电阻小于任一分电阻，则当开关旋转到“1”时，R3、R4串联；当开关旋转到“2”档时，只有R3工作；当开关旋转到“3”档时，R1、R2并联，由得，“2”档之间，处于除露功能，故后视镜处于除露功能的电功率（3）当开启除露功能时，玻璃吸收的热量由得，后视镜消耗的电能当开关旋转到“3”档时，R1、R2并联，电路中电阻最小，电功率最大，后视镜为除霜功能，后视镜处于化霜功能的电功率由可知，需要加热时间为答：（1）电源电压100V；（2）后视镜处于除露功能的电功率100W；（3）当开启化霜功能时，加热效率为50%，为使后视镜玻璃温度升高10℃，需加热30s。25．某电压力锅，额定电压220V，有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图甲所示。R1、R2都是加热电阻。加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为1000W；保温挡时只有电阻R2工作，电阻R2=2420Ω。S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：（1）压力锅的保温功率；（2）将3kg水从25℃加热到65℃，若压力锅的加热效率为84%，额定电压下，加热这些水，需要多少秒？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]（3）若电路只让压力锅单独工作200s，图乙中的电能表转盘转了110转，请算出它的实际加热功率。

【答案】（1）20W；（2）600s；（3）660W【详解】解：（1）根据题意可知，保温挡时只有电阻R2工作，压力锅的保温功率（2）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(65℃-25℃)=5.04×105J由可知，压力锅消耗的电能由可知，压力锅的加热时间（3）3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表转盘转了110转，压力锅消耗的电能压力锅的实际加热功率答：（1）压力锅的保温功率为20W；（2）加热这些水，需要600s；（3）它的实际加热功率为660W。26．养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，其类似于电热水壶。如图是某款养生壶加热部分电路原理图。已知电源电压为220V保持不变，加热电阻丝R1、R2的阻值均为88Ω。通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三档的切换。（1）通过分析推理判断：当开关S1、S2分别位于什么状态，养生壶处于中温档；（2）当养生壶处于低温档工作时，通电2min该养生壶消耗的电能为多少焦耳？（3）请计算出该养生壶处于低温、中温、高温三档工作时的电功率大小之比。【答案】（1）开关S1闭合，S2拨到A，养生壶处于中温档；（2）；（3）【详解】解：（1）当S1闭合，S2拨到B时，R1、R2并联；当S1断开，S2拨到A时，R1、R2串联；当S1闭合，S2拨到A时，电阻R1单独接入电路。根据公式可知：电功率越大，单位时间内产生的热量越多，温度越高。由于并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，因此，当R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，养生壶为高温挡；当R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，养生壶为低温挡；当电阻R1单独接入电路时，养生壶处于中温挡。因此当开关S1闭合，S2拨到A时，养生壶处于中温挡。（2）当养生壶低温档时，S1断开，S2拨到A，电阻R1、R2串联，此时2min内养生壶消耗的电能（3）当S1断开，S2拨到A时，R1、R2串联，养生壶处于低温档，此时功率当S1闭合，S2拨到A时，电阻R1单独接入电路，养生壶处于中温档，此时功率当S1闭合，S2拨到B时，R1、R2并联，养生壶处于高温档，并联的总电阻此时功率则该养生壶低温、中温、高温三档的电功率大小之比为P低∶P中∶P高=275W∶550W∶1100W=1∶2∶4答：（1）当开关S1闭合，S2拨到A时，养生壶处于中温挡；（2）当养生壶处于低温档工作时，通电2min该养生壶消耗的电能为；（3）该养生壶处于低温、中温、高温三档工作时的电功率大小之比是。27．图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱．它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温．图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2．主要参数如下表．项目参数额定电压（V）220R1额定功率（W）1936R2额定功率（W）968电动机功率（W）44适用面积（m2）10（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？（2）正常工作时，求R1的阻值是多少？（3）实际电压为200V时，求R2的实际功率是多少？（4）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，求室内空气吸收的热量是多少？（ρ空气取1.2kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg•℃），不考虑其他因素影响）【答案】（1）13.4A（2）25Ω（3）800W（4）4.8×105J【详解】（1）．开关均闭合时，R1、R2和电动机同时工作，电路总功率为：P＝P1+P2+P3＝1936W+968W+44W＝2948W，由P＝UI可得，浴霸正常工作时的干路电流：I＝＝＝13.4A；（2）．由P＝可得R1的阻值为：R1＝＝＝25Ω；（3）．由P＝可得R2的阻值为：R2＝＝＝50Ω，实际电压为200V时，R2的实际功率为：P2′＝＝＝800W；（4）．室内空气的质量为：m＝ρ空气V＝1.2kg/m3×20m3＝24kg，空气吸收的热量为：Q吸＝c空气m△t＝1.0×103J/（kg•℃）×24kg×20℃＝4.8×105J．答：（1）．开关均闭合，浴霸正常工作时的干路电流是13.4A．（2）．正常工作时，R1的阻值是25Ω．（3）．实际电压为200V时，R2的实际功率是800W．（4）．室内空气吸收的热量是4.8×105J．28．某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5.5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况），已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图像如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0=10cm2；电源电压U=27V，定值电阻R0=20Ω，求：（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的2s内，电流通过压力传感器所做的功；（2）玻璃样品受到的最大撞击力，及此时压力传感器的电功率；（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求。【答案】（1）9.2J；（2）8.1W；（3）见解析【详解】解：（1）重物撞击玻璃样品前，压力传感器的阻值不变，电路中电流不变，由图乙知，撞击前的电流即为最小电流，由可得，定值电阻R0两端的电压压力传感器两端的电压则电流通过压力传感器2s所做的功（2）由图乙知，当样品受到最大撞击力时，电流最大为Imax=0.9A，此时定值电阻R0两端电压则压力传感器两端的电压所以此时压力传感器的阻值由图丙知，RN=10Ω时，压力传感器受到的最大撞击力为600N，即样品受到的最大撞击力则受到最大撞击力时，压力传感器的电功率（3）按设计要求可知玻璃每平方米能承受的压强样品受到的最大压强因为Pmax>P，且经撞击后玻璃仍完好无损，所以该样品满足设计要求。答：（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的2s内，电流通过压力传感器所做的功为9.2J；（2）玻璃样品受到的最大撞击力，及此时压力传感器的电功率为8.1W；（3）见解析。29．光明区某学校的科技创新小组设计了一个测量体重的电路，原理图如图所示。其中电源电压恒为9V，定值电阻R0为5Ω，电压表量程为0∼3V，R是压敏电阻（阻值随平板受到的压力大小变化而变化），R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如下表，平板质量不计。求：压力F/N0605009001500压敏电阻R/Ω302515105（1）当体重计空载时，电路消耗的总功率；（结果保留一位小数）（2）小组成员测试体重计时在平板上放置了一个快递，测出压力为60N，此时通过压敏电阻的电流是多少？（3）该体重计能称量的最大重力。【答案】（1）2.3W；（2）0.3A；（3）900N【详解】解：由电路图可知，定值电阻和压敏电阻R串联，电压表测定值电阻两端的电压。（1）当体重计空载时，即压力，由表格数据可知此时压敏电阻的阻值为，由串联电路电阻的规律知，电路的总电阻此时电路消耗的总功率（2）由表格数据可知，当压力为60N时，压敏电阻的阻值为，则电路中的电流为由串联电路的电流特点可知此时通过压敏电阻的电流为；（3）当电压表示数两端的电压最大为3V时，由串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压最小，根据串联分压的规律可知此时压敏电阻的阻值最小，其受到的压力最大，此时体重计的示数最大；则压敏电阻R两端的最小电压根据串联分压规律可得即解得压敏电阻的最小阻值由表格数据可知，此时压力为900N，即该体重计能称量的最大重力为900N。答：（1）当体重计空载时，电路消耗的总功率为。（2）测出压力为60N，此时通过压敏电阻的电流为；（3）该体重计能称量的最大重力为900N。30．空气净化消毒机的工作原理是将室内空气吸入并通过内部设备净化消毒后释放洁净空气。下表为某型号空气净化消毒机的部分参数。该机内部有一个探测电路，图甲为其简化后的电路图，电源电压为12V恒定，R0阻值为20Ω，R为气敏电阻，其阻值大小与有害气体浓度的关系如图乙所示。当电压感应装置探测到R两端的电压等于或小于9V时，净化消毒机即开始工作。求：额定电压U（V）频率f（HZ）额定功率P（W）每小时净化消毒空气的体积V0（m3/h）22050110120（1）该空气净化消毒机正常工作时的电流；（2）有害气体的浓度达到34%时，判断空气净化消毒机是否开始工作；（3）正常工作时，将容积为60m3房间内的空气全部净化消毒需要消耗的电能。【答案】（1）0.5A；（2）空气净化消毒机开始工作；（3）1.98×105J【详解】解：（1）根据电路图可知，定值电阻与气敏电阻串联，电压感应装置并联在气敏电阻两端；由表中数据可知，空气净化消毒机的额定电压U=220V，额定功率为P=110W，该净化消毒机正常工作时的电流（2）由图乙可知，有害气体的浓度达到34%时，R的阻值是20Ω，电路中的电流R两端的电压UR=I′R=0.3A×20Ω=6V＜9V净化消毒机开始工作。（3）已知小时净化消毒空气的体积V0=120m3，正常工作时，将容积为60m3房间内的空气全全部净化消毒完，所用的时间为该净化消毒机消耗的电能W=Pt=110W×0.5×3600s=1.98×105J答：（1）该空气净化消毒机正常工作时的电流是0.5A；（2）有害气体的浓度达到34%时，空气净化消毒机开始工作；（3）正常工作时，将容积为60m3房间内的空气全部净化消毒需要消耗的电能是1.98×105J。31．“绿色出行，低碳生活”，新能源汽车靠电池提供能量，具有环保节能、高效等优势，如图所示是一款新型电动汽车，该电动汽车内部的电池能量为45kW•h，电动机工作时把80%的电能转化为动能后需重新充电。（已知q汽油=4.6×107J/kg，g=10N/kg，1kW•h=3.6×106J）求：（1）该汽车电池充满电后使用，最多能提供多少动能；（2）该汽车电池充满电后使用，以36km/h的速度在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶的路程；（3）燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为动能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供动能，燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油（结果保留一位小数）。【答案】（1）1.296×108J；（2）135km；（3）11.3kg【详解】（1）根据题意，电池的最大容量为最多能提供的动能为（2）汽车行驶的速度因汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以所受平均阻力根据题意，电池的最大容量为牵引力做的功为汽车在电池充满电的情况下以36km/h最多可行驶的路程为（3）汽车的有用能量为燃烧汽油所需能量为所需汽油的质量为答：（1）最多能提供动能；（2）最多可以匀速行驶的路程为135km；（3）燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。32．R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙，丙的两个电路，为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A。（1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值；（2）用300N的力推电阻，求的电功率（图乙）；（3）图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。

【答案】（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N【详解】解：（1）由题图甲可知，当推力为0时，电阻R的阻值为40Ω。（2）用300N的力推电阻时，电阻R的阻值为10Ω，电路中的电流的电功率（3）图丙电路中，通过的电流电流表允许通过的最大电流为0.6A，因为R与并联，则通过R的最大电流根据欧姆定律可得，R的阻值最小由题图甲可知，此时的推力为200N，随着推力的增大，R的阻值减小，故最大推力为200N。答：（1）推力为0时，电阻R的阻值为40Ω；（2）图乙中的电功率为0.8W；（3）小白同学推力F的最大值为200N。33．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，已知R1>R2，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位的切换，其铭牌如表所示，求：（1）低温挡加热时电流的大小；（2）电热丝R2的阻值；（3）高温挡加热1h时消耗的电能。加热效率80%额定电压220V电功率低温挡440W中温挡880W高温挡【答案】（1）2A；（2）55Ω；（3）4.752×106J【详解】解：（1）由可得，低温挡加热时的电流（2）由电路图可知，当和都闭合时，和并联，总电阻最小，由可知，此时总功率最大，为高温挡；只闭合S1时，电路为的简单电路，只闭合S2时,电路为的简单电路，已知，由可知，只闭合S1时，电阻最大，总功率最小，为低温挡；只闭合S2时，总功率较小，为中温挡；由可得，电热丝R2的阻值（3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电饭锅高温挡的功率由可得，高温挡加热时消耗的电能答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；（2）电热丝R2的阻值为55Ω；（3）高温挡加热1h时消耗的电能为4.752×106J。34．如图所示电路，电源电压保持不变，请画出每一步的等效电路并写出必要的计算过程，求：（1）闭合开关S2、S3，此时电流表的示数是0.4A，电压表的示数为12V，通过的电流；（2）闭合开关S1、S2、S3，保持滑动变阻器滑片位置不变，此时电流表的示数为0.5A，通过的电流；（3）只闭合开关S2，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为8V，此时通过灯泡L的电流和它两端的电压。

【答案】（1）0.4A；（2）0.1A；（3）0.2A，4V【详解】（1）闭合开关S2、S3时，电路中只有接入电路中，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，等效电路图如下图所示：由电压表的示数可知，电源的电压U=12V；由电流表的示数可知，通过的电流I2=0.4A。（2）由可得，接入电路中的电阻闭合开关S1、S2、S3，保持滑动变阻器滑片位置不变，与并联，电流表测干路电流，等效电路图如下图所示：

因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过的电流因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过的电流（3）只闭合开关S2时，灯泡L与串联，电流表测干路电流，电压表测两端的电压，如下图所示：

因串联电路中各处的电流相等，所以，由电流表的示数可知，通过灯泡L的电流为0.2A；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡两端的电压答：（1）闭合开关S2、S3时通过的电流为0.4A；（2）闭合开关S1、S2、S3，保持滑动变阻器滑片位置不变，通过的电流为0.1A；（3）只闭合开关S2时，此时通过灯泡L的电流为0.2A，它两端的电压为4V。35．如图甲所示是小伟家购买的电烧杯，它的原理图如图乙所示，其中和均为加热丝，该电烧杯烧水时有快档和慢档两个档位，铭牌如图丙所示。电烧杯容量额定电压慢档额定功率快档额定功率（1）求电阻的阻值；（2）电烧杯中装满的水从升高到，求水吸收的热量；（3）小伟关闭其他用电器，让电烧杯在快挡下工作，观察到标有“”的电能表在内转动了转，求此时电烧杯快挡的实际功率。

【答案】（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）开关断开时，电路中只有工作；和都闭合时，电阻与并联，电路的总电阻最小，由可知，功率最大，处于快档；开关断开时，处于慢档；由图丙可知，慢挡功率，的阻值为（2）由可得水的质量为水吸收的热量为（3）电能表在内转动了转消耗的电能为电烧杯快挡的实际功率为答：电阻的阻值为；电烧杯中装满的水从升高到，水吸收的热量；电烧杯快挡的实际功率为。36．如图是某物理兴趣小组设计的身高体重测量仪的原理图。电源的电压为3V，脚踏板下方有一压敏电阻，其阻值随压力大小变化规律如表格所示。电压表量程为0-16V，滑动变阻器是竖直固定放置的电阻棒，长80cm，滑片可以随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比，定值电阻的阻值为。同时闭合开关、，身高h1=160cm的张明站在踏板上时滑片恰好在中点，电压表示数为14.4V，电流表的示数为0.36A；李红站在踏板上时，电流表的示数为0.125A，电流表的示数为0.6A。求：0100200300400500403632282420（1）李红的体重；（2）李红的身高；（3）若电流表的量程为0-0.6A，在电路安全前提下，身高测量仪的测量范围。

【答案】（1）400N；（2）140cm；（3）140cm~200cm【详解】（1）电源的电压为，李红站在踏板上时，电流表的示数为，由欧姆定律可得根据表格数据可知，当时，，由于压力等于重力，所以李红的重力为（2）由图可知，闭合开关，滑动变阻器与串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；当滑片恰好在中点时，因串联电路处处电流相等，所以滑动变阻器接入电路的阻值为则滑动变阻器的最大阻值为因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以由串联电路的特点和欧姆定律可得左侧电源电压为李红站在踏板上时，电流表的示数为，此时电路的总电阻为串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的电阻为张明站在踏板上时，滑动变阻器接入电路的阻值，李红站在踏板上时，滑动变阻器接入电路的电阻为，则两次测量之间，滑片移动后，滑动变阻器的阻值变化为滑动变阻器的总长度为，滑片移动的距离为：已知张明身高，滑动变阻器接入电路的阻值变小了，所以滑动变阻器的滑片向下移动了，则李红的身高为：。（3）由于电流表量程是；所以电流表的示数为时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，也就是说此时即为身高测量仪的最小测量值，所以身高测量仪的最小测量值：；由于电压表量程为，当电压表示数最大为，根据串联电路两端电压等于各部分电压之和可知：此时通过电路的电流为滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器接入电路的长度为，此时滑动变阻器的滑片比张明站在踏板上时上移，所以最大测量值由此可知：身高测量仪的测量范围为。答：（1）李红的体重为；（2）李红的身高为；（3）在电路安全前提下，身高测量仪的测量范围为。37．如图甲所示是小南新买的养生电水壶，有加热和保温两个功能，工作电路如图乙所示，R1和R2都是加热电阻，铭牌参数如表，保温功率模糊不清，R1在加热和保温时的功率之比是25∶1。图丙是小南家的电能表表盘。小南用电水壶把1kg的水从20℃加热到100℃。（水的比热容是4.2×103J/（kg·℃））求：（1）水吸收的热量；（2）R2的阻值；（3）用电高峰期，小南将其它用电器关闭，只让电水壶在保温功能下工作25分钟，发现电能表铝盘转过100圈，求此时的实际电压。额定电压220V容积1L加热功率1210W保温功率XXXW【答案】（1）3.36×105J；（2）160Ω；（3）200V【详解】解：（1）根据可得，水吸收的热量为（2）由乙图可知，当开关S断开时，R1和R2串联接入电路中，电路的总电阻最大，根据可知，电路的总功率最小，因此此时养生电水壶处于保温功能；当开关S闭合时，只有R1接入电路中，电路的总电阻最小，根据可知，电路的总功率最大，因此此时养生电水壶处于加热功能。当养生电水壶处于加热功能时，由表格信息可知，电路的加热功率为P加热=1210W，根据可得，此时R1的电阻为由于R1在加热和保温时的功率之比是25∶1，则R1在保温时的功率为当养生电水壶处于保温功能时，根据可得，此时电路的电流为根据欧姆定律可得，保温时，电路的总电阻为根据串联电路的电阻特点可得，R2的阻值为（3）电能表铝盘转过100圈，则养生水壶消耗的电能为养生水壶的实际功率为根据可得，此时的实际电压为答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；（2）R2的阻值为160Ω；（3）此时的实际电压为200V。38．小明家新买了电饭煲（如图甲），图乙是其电路原理图，电路中电源电压为220V。R1和R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是1000W，额定保温功率是100W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]（1）电热丝R1的阻值为多少？（2）如果此电饭煲高温挡加热效率为75%，现在给质量为2kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时多少？（此时大气压为1标准大气压）（3）如图丙所示，电能表上“？”处的电能表参数模糊不清，小明把家中其他用电器断开仅使用电饭煲，调至高温挡烧水5min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？【答案】（1）48.4Ω；（2）896s；（3）3000【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作；当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻最小，由可知，电路的功率最大，此时为加热状态；R1的阻值（2）1标准大气压水的沸点为100℃，水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J电饭煲高温挡加热消耗的电能加热所需时间（3）高温挡烧水5min消耗的电能电能表的参数答：（1）电热丝R1的阻值为48.4Ω；（2）如果此电饭煲高温挡加热效率为75%，现在给质量为2kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时896s；（3）电能表上模糊的参数应该是3000。39．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，称为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。袁伯伯家购买了如图甲所示的智能电热中药壶（具有“加热”和“保温”两种工作状态），它的内部简化电路如图乙所示，其中只有为加热管（只有加热管放出的热量能被水吸收）为限流电阻。已知该壶的额定电压为220V，其加热时的额定功率为1210W。阻值为。求：（1）的阻值；（2）保温状态时加热管的功率为多少？（3）某傍晚用电高峰期，实际电压为200V，他只让家中电热中药壶通电工作，使其处于“加热”状态6min。他家电能表表盘如图丙所示。求该过程中电能表指示灯闪烁的次数。

【答案】（1）；（2）1000W；（3）120次【详解】解：（1）的阻值为（2）保温状态时，和串联，电路中的电流保温状态时加热管的功率为P保=I2R1=(2A)2×40Ω=160W（3）当实际电压为200V时，电热中药壶的实际电功率为电热中药壶“加热”6min中消耗的电能该过程中电能表指示灯闪烁的次数答：（1）的阻值是；（2）保温状态时加热管的功率为1000W；（3）该过程中电能表指示灯闪烁的次数为120次。40．如图为某小区供电设备向居民楼输电的示意图。当居民楼内的用户用电器的总功率P为44kW时，居民楼内的用户用电器两端的实际电压U2为220V。（1）通过输电线的电流是多大？（2）若输电线的总电阻r为0.2Ω，则供电设备的输出电压U1为多大？【答案】（1）200A；（2）260V【详解】解：（1）由可知，通过输电线的电流（2）因电阻与用户用电器串联，由可知，输电线上损失的电压为则供电设备输出电压为答：（1）通过输电线的电流是200A；（2）供电设备的输出电压U1为260V。41．柴油发电机是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。某柴油发电机说明书的部分内容如下表所示，现用一台该型号的柴油发电机给一处停电区临时供电，如图所示。发电机到停电区的导线总长度为800m，输电导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω/m，停电区用电器的总功率为44kW，当这些用电器都正常工作时：（1）输电线路中的电流是多少？（2）线路损失功率是多大？（3）该柴油发电机工作过程每小时消耗特制柴油18kg，特制柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？已知柴油的热值是2.6×107J/kg型号AED6500S输出电压220V每米单股铜导线电阻2.5×10-4Ω燃料柴油燃料热值2.6×107J/kg

【答案】（1）200A；（2）8×103W；（3）40%【详解】解：（1）由电功率的计算公式得，输电线路中的电流为（2）导线总长度为800m，输电导线单位长度的电阻为，可知输电线的电阻为由、得，线路损失功率为（3）根据题意可知，输出功率为每小时柴油燃烧释放的热量为每小时输出的电能为特制柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率为答：（1）输电线路中的电流是200A；（2）线路损失功率是；（3）该柴油发电机工作过程每小时消耗特制柴油18kg，特制柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是。42．科学研究表明，冬天用38℃﹣43℃热水泡脚有利于身体健康。小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成，图甲所示为足浴盆加热部分的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V。请根据图像及以上信息解答下列问