2.20 电功率、电热综合计算1(2019荆门)）如图为一个电吹风的简易电路，R1、R2为发热用的电阻丝，M为带动风扇转动的电动机，开关S2上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只接通S1时，风扇吹冷风，此时回路中电流为0.1A；在保持S1接通的情况下，转动S2，若使S2与2、3接通，风扇吹暖风；若使S2与3、4接通，风扇吹热风。（1）求吹冷风时，电路消耗的电功率；（2）吹暖风时，电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍；吹热风时，电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍，求R1、R2的阻值。【答案】（1）22W （2）R1=40 R2360【解析】（1）仅接通S1时，电流全部通过电动机，电路消耗的电功率为P机UI220V0.1A=22W；（2）S2接通2、3时，电动机电压不变，消耗的电功率P机不变，R1与R2串联，电压为U220V，电阻丝R1与R2的热功率P1 =5.5 P机 ， 即 =5.5 22W， R1+R2400S2接通3、4时，R2被短路，仅R1发热，其热功率P2= =10 P1 ，即 =10 5.5 22WR1=40 ，R23602（2019本溪）图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温档电功率为 242W，简化电路如图乙所示， R1、R2 均是发热电阻，且 R2 的阻值是 R1 的 4 倍。求：（1）R1 和 R2 的阻值是多少？（2）高温档加热 5min，不计热量损失，可以将 1kg 饭菜升高的温度是多少？ 饭菜的比热容取 3 103J/（kg）（3）如果实际电压是 200V，低温档工作时的实际功率是多少？21甲 乙【答案】（1）R1= 200；R2 =800 （2）24.2 （3）40W【解析】（1）开关 S 接 2 时，电路为 R1 的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饭盒处于高温档，由 PUI 可得，R1 的阻值：R1 200，则 R2 的阻值：R24R14 200800；（2）高温档加热 5min 消耗的电能：W P 高 t242W 5 60s7.26 104J，不计热量损失，则饭菜吸收的热量：Q 吸W7.26 104J，由 Q 吸cm t 可得，1kg 饭菜升高的温度： t 24.2 ；（3）如果实际电压是 200V，低温档工作时的实际功率：P低实 40W3(2019辽阳)图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位。已知两档空气炸锅的高温档功率为900W，R2阻值为96.8求：（1）发热体R1的阻值是多少？（2）空气炸锅一次性可装入200g牛柳，若将这些牛柳从40加热到190，牛柳需要吸收多少热量？【c牛柳3103J/（kg）】（3）不计热量损失，用高温档将200g牛柳从40加热到190，需要多长时间？【答案】（1）121（2）9104J（3）100s 【解析】（1）由电路图可知，当S置于1位置时，电阻R1、R2并联接入电路；当S置于2位置时，R1、R2串联，因此由P可知，当S置于1位置时，功率较大，即空气炸锅处于加热状态；当S置于2位置时，空气炸锅处于保温状态；当S置于1位置时，R2的功率P2500W，发热体R1的功率：P1900W500W400W；由P可知，R1121。（2）牛柳需要吸收的热量Q吸cmt3103J/（kg）0.2kg（19040）9104J；（3）不计热量损失WQ吸9104J；由P可得，用高温档牛柳从40加热到190，需要时间t100s。4.（2019怀化）如图甲是定值电阻和标有“8 V 8 W灯泡L的IU关系图象。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12 。当开关S、S2闭合, 开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W 。求：（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；（2）电源电压；（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。【答案】（1）80J （2）8V（3）72W【解析】（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量：Q=W=P额t= 8 W10s=80J；（2）开关S、S2闭合, 开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W ，由图甲可知，此时，小灯泡两端的电压UL=2V；电流I=0.5A；则滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.5A12 =6V；电源电压U=UL+U2=2V+6V=8V（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P到a端时，小灯泡达到额定电压，此时电路消耗的功率最大，灯泡和R1并联，由甲图可计算出R1=10 ；其电功率P1=6.4W电路消耗的最大功率：W=P额+P1=8W+6.4W=14.4W5（2019益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。R0为10的定值发热电阻。（1）若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？（2）相对湿度在40%80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？【答案】（1）2A；（2）4000W【解析】（1）根据P=UI变形可求鼓风机正常工作的电流；（2）如图乙所示，当相对湿度为70%时，可知R接入电路的电阻，再根据欧姆定律可求发热电阻R0的电流，由P=I2R可求发热电阻R0的电功率。解：（1）由P=UI可得，鼓风机正常工作的电流：I=2A；（2）由图甲可知，鼓风机与电阻并联，电阻R与R0串联在同一条支路中，如图乙所示，当相对湿度为70%时，湿敏电阻R的阻值：R=1，电阻R与R0支路中的电流： I=20A，发热电阻R0的电功率： P0=I2R0=(20A)210=4000W。6(2019黄冈)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000W。（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？（2）闭合S3，电磁泵两端电压为12V。已知R3阻值为200，求电磁泵的电功率。（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.5103 J/(kg)。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110，不计热损失。【答案】（1）968 （2）12.48 W （3）2.5s【解析】只闭合开关S1时，只有电阻R2工作，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。、根据P算出电热水瓶处于保温状态且不抽水时的电阻；、闭合S3时，根据串联电路电压的规律算出电阻R3两端的电压，根据欧姆定律算出电流，由PUI算出电磁泵的电功率；、由Qcmt算出发热盘吸收的热量，瓶里的水烧干后，S2没有自动断开（仍然是加热状态），不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即WQ放Q吸，由P算出加热时间。（1）分析电路可知，当电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中只有R2工作。R2968 （2分）（2）闭合开关S3，电磁泵与R3串联，通过R3的电流为：I31.04 A故电磁泵的功率为P泵U泵I泵U泵I312 V1.04 A12.48 W （2分）（3）不计热损失，瓶里的水烧干后，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即Q电Q盘，P加热tcmt，故从水烧干到S断开，经历的时间为t2.5s （3分）7(2019日照)吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40的发热电阻，R0是阻值恒为160的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37时闭合，温度等于或高于42时断开，使箱内温度维持在37到42之间；额定电压为220V。请完成下列问题：（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙。.测试时的实际电压为多少伏特？.工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？.已知水的比热容为4.2103J/（kg）。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）【答案】（1）1210W 242W （2）200V 0.36度 千克【解答】（1）S断开时两电阻串联，电阻较大，功率较小，较小功率为： P小= =242WS闭合时只有电阻R工作，电阻较小，功率较大，较大功率为：P大= =1210 W（2）.从孵化箱温度刚刚变为42开始计时，此时开关S断开，两电阻串联，由图乙知此时的电流为1A，根据I=知测试时的实际电压为：U=I（R+R0）=1A（40+160）=200V；.由图乙知一个循环较大功率工作10s，较小功率工作40s，总共50s，工作测试一个小时，总共有=72次循环，较大功率总共工作10s72=720s=0.2h，较小功率总共工作40s72=2880s=0.8h，实际加热功率：P=UI=200V5A=1000W=1kW实际保温功率：P1=UI=200V1A=200W=0.2kW电路消耗的电能：W=Pt1+P1t2=1kW0.2h+0.2kW0.8h=0. 36 kWh；.加热一次消耗的电能：W=Pt1=1000W10s=10000J，根据Q=cmt得水的质量：m=kg。8(2019临沂)图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温档功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小眀用高温档淋浴时，水的初温是20，淋浴头的出水温度为40C，淋浴20min共用水100L假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水=4.2103J/（kgC）】求：（1）电热丝R1的阻值。（2）该热水器高温档功率。【答案】（1）由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路；因为并联的总电阻小于其中任一分电阻，根据P=可知，只闭合S1时，电阻较大，功率较小，为低温档，电热丝R1的阻值：R1=8.8；（2）用高温档淋浴时，淋浴20min共用水100L，水的质量：m=V=1.0103kg/m310010-3m3=100kg；水从初温20升高到40C吸收的热量：Q=cmt=4.2103J/（kgC）100kg（40C20C）=8.4106J；由题知，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，则消耗的电能：W=Q=8.4106J；该热水器高温档功率：P高=7000W。【解析】（1）两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路，根据并联电阻的规律和P=分析不同档位电路的连接，根据R=求解；（2）根据m=V求出100L水平质量，根据Q=cmt求出水从初温是20升高淋为40C吸收的热量；因热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，根据P=求出该热水器高温档功率。本题为电热综合题，考查并联电路的规律及欧姆定律的电功率公式、密度公式和Q=cmt的运用。9（2019齐齐哈尔）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W已知：电源电压为220V，c冰2.1103J/（kg）。求：（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为lkg，温度从16升高到6时，冰从周围吸收的热量是多少？（2）吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kWh，此时通过电动机的电流是多少？（3）吹热风时，R2的电阻是多少？【答案】（1）2.1104J（2）0.5A（3）88【解析】（1）已知冰的比热容、质量、初温度和末温度，利用公式Qcmt得到冰吸收的热量；（2）开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作，已知电源电压、工作时间和消耗的电能，利用公式I得到通过电动机的电流；（3）已知电动机1h消耗的电能，可以得到电动机的功率；已知R1阻值和两端电压，可以得到R1的功率；已知吹热风时的总功率和电动机、R1的功率，可以得到R2的功率；已知R2功率和两端电压，利用公式R得到R2阻值。解：（1）冰吸收的热量为：Q吸c冰m冰t2.1103J/（kg）1kg6（16）2.1104J；（2）开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作，由WUIt可得，通过电动机的电流为：I冷0.5A；（3）电动机的功率为：P电动机0.11kW110W，当S2接3、4时吹热风，此时电动机、R1、R2并联，因并联电路各支路两端的电压相等，则R1消耗的功率：P1440W，已知此时空调扇的总功率为1100W，则消耗R2的功率为：P2PP电动机P11100W110W440W550W，由P可得，R2的阻值为：R288。10(2019盐城)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关.高、低温挡的额定功率见下表、煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30min消耗的电能为044kWh.求：额定电压220V额定功率低温档440W高温档1100W(1)煮饭时通过R1的电流；(2)电热丝R2的电阻；(3)30min内R2消耗的电能。【答案】(1)2A (2)73.33 (3)0.22kwh【解析】当只闭合S时，只有R1电热丝发热，此时为低温档，功率为P低=440W，即R1工作时的功率为P1=440W；当S、S1都闭合时，R1与R2并联，共同发热，为高温档，功率为P高=1100W，即R1和R2的总功率为P总=1100W。（1）通过R1的电流为I1=2A（2）电热丝R2的功率为P2=P高P1=1100W440W= 660W，则R2的电阻为；R2= =73.33（3）电饭锅正常工作时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，不管是高温档还是低温档，R1都工作，则30min内R1消耗的电能为W1= P1t=0.44kW0.5h=0.22kwh，因电饭锅消耗的总电能为0.44 kwh，则R2消耗的电能为W2=WW1=0.44kWh0.22kwh=0.22kwh11.（2019桂林）在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图l8所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于220V。通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图19所示，档位1：单独闭合S1；档位2：同时闭合S1、S2；档位3：同时闭合S1、S2、S3。小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡L的功率为其额定功率的，R2消耗的功率为1W；当电热毯处于档位3时，灯泡L正常发光，R1消耗的功率为64W。请你根据题目所给信息，完成以下问题。(1)当电热毯处于档位1时，R1、R2、灯泡L一起________联工作。当电热毯处于档位2时，R1、R2、灯泡L中只有________工作。(2)求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比(UL/U额)=？(3)求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过R2产生的热量？【答案】（1）串，R2（2）= （3）3200J【解析】(1)当电热毯处于档位1时，R1、R2、灯泡L一起串联工作；当电热毯处于档位2时 ，只有R2单独连入电路，因此只有R2工作；当电热毯处于档位3时，R1、R2、灯泡L一起并联工作。（2）由P=得 = = ，因此= （3）当电热毯处于档位3时，灯泡L正常发光，说明灯泡的额定电压与电源电压相等，即U=U额，由 = 得：= ；当电热毯处于档位1时，R1、R2、灯泡L串联，此时灯泡两端电压是电源电压的，因此R1和R2两端的电压和U12=U,则UL=3 U12。由串联电路分压规律可得：= =，RL=3(R1+R2)。由电热毯处于档位1时，R2消耗的功率为1W，可得P2=()2 R2=1W由电热毯处于档位3时，R1消耗的功率为64W，可得P1=64W由可解得R1=R2 因此当电热毯处于档位3时R1与R2的电功率相等。通电50秒电流通过R2产生的热量Q=W=Pt=64W50s=3200J12（2019大庆）某电热水壶及其铭牌如图所示，小明为了测量该电热水壶的实际功率和加热效率，进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电热水壶装满水，接通电热水壶，测得壶中水温度从25上升到35所用的时间为50s，同时观察到家中“220V 10(40)A 3200imp/kWh”的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp，水的比热容c4.2103J/（kg）。请结合本次实验记录的数据，回答以下问题：（1）除电子式电能表外，小明还需下列哪些器材完成上述两个测量 （选填器材前面的序号）刻度尺 温度计 电压表 秒表 弹簧测力计（2）若小明利用水升温吸热计算消耗的电能，计算出电热水壶的功率和实际功率相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”），主要原因是 。（3）电热水壶的实际功率是 W。产品型号1.8L最大容积额定功率2000W额定频率50Hz额定电压220V（4）电热水壶的加热效率是 。【答案】（1）（2）消耗的电能不可能完成转化成水的内能；偏小（3）1800（4）84%【解析】（1）根据P，测量该电热水壶的实际功率要测量时间，故用到秒表；根据计算加热效率，在计算Q时要测量温度，故用到温度计；还需完成上述两个测量；（2）若小明利用水升温吸热计算消耗的电能，因消耗的电能不可能完成转化成水的内能，根据P，故计算出电热水壶的功率和实际功率相比偏大。（3）220V10（40）A3200imp/kWh”的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp，则消耗的电能为：W80kWh3.6106J9104J；电热水壶的实际功率是：P1800W（4）由题意知，水的体积为1.8L，水的质量：mV1.0103kg/m31.8103m31.8kg；壶中水温度从25上升到35吸收的热量：Qcmt4.2103J/（kg）1.8kg（3525）7.56104J；电热水壶的加热效率是：100%84%。13（2019七台河）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。水桶容量20L热水箱容量1L额定电压220V加热功率400W保温功率44WS1R1R2S2220V甲 乙（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20加热到90，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2103J/（kg）（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%求：将热水箱中的水从20加热到90的时间为多少秒？【答案】（1）0.2A（2）2.94105J（3）918.75秒【解析】解：（1）由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由PUI可知电路的总功率最小，处于保温状态；根据PUI知，此时电路中的电流：I保温0.2A；（2）根据知，水的质量 mV1.0103kg/m3103m31.0kg，水吸收的热量为Q吸cmt4.2103J/（kg）1.0kg（9020）2.94105J，（3）因为，所以消耗的电能为：W电3.675105J，因为P，所以加热所需时间为t918.75s。14（2019绥化）小泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。额定电压220V额定功率1210W容积7L（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；（2）用这个足浴器将5kg的水从20加热到40，求水吸收的热量；（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将（2）问中的水从20加热到40，求这个电热足浴器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）（4）小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该足浴器两端的实际电压。【答案】（1）40（2）4.2105J（3）电热足浴器的加热效率为69.4%（4）此时该足浴器两端的实际电压为200V【解析】（1）由P得，电热足浴器正常工作时的电阻：R40；（2）水吸收的热量：Qcm（tt0）4.2103J/（kg）5kg（4020）4.2105J；（3）足浴器在额定电压下使用500s消耗的电能：WPt1210W500s6.05105J，电热足浴器的加热效率：100%100%69.4%；（4）由图知，电能表上标有3000r/（kWh），让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，则足浴器1min消耗的电能：WkWh50kWh6104J，由Wt得，此时该足浴器两端的实际电压：U实200V。15（2019随州）随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。（R1R2）XX牌电暖器额定电压220V额定功率低温挡440W中温档高温挡1600W频率50Hz求：（1）R1的阻值；（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流；（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？假设空气的比热容为1.1103J/（kg）【答案】（1）11；（2）5.27A；（3）8.73。【解析】（1）电暖器在低温档时，由R可求R1的阻值；（2）高温档与低温档功率之差是中温档功率；已知中温档功率和电源电压，可以得到中温档正常工作时的电流；（3）根据WP高t可求产生的热量，根据Q吸W可得空气吸收的热量，根据Q吸cmt可得房间的空气温度升高多少。解：（1）闭合开关S1，R1单独接入电路，R1R2，根据P可知电暖气处于低温；R1的阻值：R1110；（2）闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路；单独闭合S2为“中温”挡，“高温”挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联。P中温P高温P低温1600W440W1160W；根据PUI可得，“中温档”正常工作时的电流：I25.27A；（3）因为P，所以电暖器的“高温”档正常工作10min，放出的热量：WP高温t1600W1060s9.6105J；空气吸收的热量：Q吸W50%9.6105J4.8105J，由Q吸cmt可得，房间空气升高的温度：t8.73。16（2019孝感）家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于别热状态，当感温铁氧体温度达到103时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图象如图乙。（1）当锅内温度为100时，自动开关S与 （选填“1”或“2”）连接，此时电饭锅处于 （选填“加热”或“保温”）状态。（2）该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？（3）电阻R1与R2的阻值之比为多少？（4）若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3？【答案】（1）1；加热；（2）7.92105J；（3）13；（4）可以给电阻R1并联一个阻值为220的电阻R3。【解析】（1）根据题意可知，温度为100时（低于103），电饭锅处于加热状态，开关S与“1”连接，只有R1连入电路，电路中电阻较小，根据P可知，此时的电功率较大，为加热状态；（2）电饭锅此次工作30分钟消耗的电能：WW1+W2UI1t1+UI2t2220V4A1060s+220V1A2060s7.92105J；（3）开关接1时，只有R1连入电路，为加热状态，此时的电流I14A；开关接2时，两电阻串联，为保温状态，此时的电流I21A，则，解得；（4）原来的加热功率P1UI1220V4A880W，此时该电饭锅的加热功率提高到1100W，则并联电阻的功率：P3PP11100W880W220W，由P得，并联电阻的阻值：R3220。电池名称锂离子电池电压3.7V容量4200mAh17（2019宜昌）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate 20 pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟？（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。【答案】（1）表格中的电池“容量”是电流与时间的乘积；（2）需要51.8min；（3）充电线较粗可以减小电阻，在充电过程中产生的热量较少。【解析】（1）mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，据此得到“容量”的含义；（2）已知充电器输出电压和电流，可以得到输出功率，输出功率越大表示充电越快；已知电池容量、电压和充电效率，可以得到需要的电能；已知电池电能和充电功率，可以得到充电时间；（3）在材料和长度一定时，横截面积越大电阻越小；由焦耳定律知，在电流和通电时间一定时，电阻越大产生热量越多。解：（1）已知电池的容量是“4200mAh”，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积；（2）两个充电器的充电功率分别为：P1U1I15V0.6A3W，P2U2I25V4A20W，所以第二个的充电速度快；电池充满电储存的电能为：W储U电池Q3.7V4.2A3600s55944J，已知充电效率为90%，则消耗的电能：W充=62160J；由P=可得，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间：t=3108s51.8min；（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。18（2019宿迁）某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图所示：额定电压220V额定功率高温档中温档低温档880W440W220W（1）当开关S1断开，S2接a时，该电火锅选用______档工作（选填“高温”、“中温”或“低温”）。（2）当电火锅使用中温档正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？（3）用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做了多少功？若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20的水升高多少（c水=4.2103J/（kg）？【答案】（1）低温 （2）2A；110 （3）3.696105J；80【解析】（1）由图知，S1断开，S2接a端，R1和R2串联。根据P=分析高档、抵挡；（2）当开关S1断开，S2接b时，电阻R2单独接入电路，为中温档，根据I中温=可求电流，再根据欧姆定律变形，R2=可求接入电路的电热丝的阻值；（3）根据W=P高温t可求用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做的功；根据W=Q吸=cmt可求水升高多少。解：（1）由图知，当S1断开，S2接a端，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由P=可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作；（2）当开关S1断开，S2接b时，电阻R2单独接入电路，为中温档，此时电路中的电流：I中温=2A，由欧姆定律可得，接入电路的电热丝的阻值：R2=110；（3）用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做的功：W=P高温t=880W760s=369600J=3.696105J，因电热丝产生的热量全部被水吸收，则Q吸=cmt可得水升高的温度：t=88，因为在1个标准大气压下，水的沸点是100，且水的初温为20，所以只能使水升高80。19(2019朝阳)养生壶的原理如图所示，它有加热和保温两档。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温档。（养生壶的部分参数如表所示）（1）当开关S1闭合，S2 （填“闭合”或“断开”）时，养生壶处于加热状态。（2）在保温档正常工作时，求电路中的电流是多少？（3）求R1、R2的阻值。壶的容积1.5L额定电压220V加热功率1000W保温功率44W（4）如果养生壶的效率为70%，那么在标准大气压下要将满壶的水从20加热至沸腾，请问需要多少分钟？【答案】（1）闭合；（2）0.2A；（3）R1的阻值为48.4，R2的阻值为1051.6；（4）12min【解析】（1）养生壶处于加热状态时，电路的总功率最大，由PUI可知，电源的电压一定时，电路的总电阻最小，由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，养生壶处于加热状态；（2）在保温档正常工作时，由PUI可得，电路中的电流：I0.2A；（3）养生壶处于加热状态时，电路为R1的简单电路，则R1的阻值：R148.4，当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，养生壶处于保温状态，由I可得，此时电路中的总电阻：R总1100，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2R总R1110048.41051.6；（4）满壶水的体积：V1.5L1.5dm31.5103m3，由可得，水的质量：mV1.0103kg/m31.5103m31.5kg，在标准大气压下水的沸点为100，则水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）1.5kg（10020）5.04105J，由100%可得，消耗的电能：W7.2105J，由P可得，需要的加热时间：t720s12min。20(2019抚顺)如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝，已知R1176加热杯的部分参数如表。求：c水4.2103J/（kg），水1.0103kg/m3（1）R2的阻值是多少？（2）加热杯的低温档功率是多少？额定电压220V高温档功率1100W中温档功率440W低温档功率容量1L（3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使1L水从12升高到100，需要多长时间？【答案】（1）66（2）220W（3）336s【解析】（1）当S接高温档触点时，电路为R3的简单电路，由PUI可得，R3的阻值：R344，当S接中温档触点时，R2、R3串联，则此时电路中的总电阻：R总110，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2R总R31104466；（2）当S接低温档触点时，R1、R3串联，则加热杯的低温档功率：P低220W；（3）满壶水的体积：V1L1dm31103m3，由可得，水的质量：mV1.0103kg/m31103m31kg，水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）1kg