2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的综合计算（答案）

2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的综合计算
1．在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量家中电饭锅的加热效率。他们一起阅读使用说明书，得到电饭锅的部分参数如表所示，电饭锅的简单电路图如图甲所示，R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电热丝电阻的影响）。小明将初温为、质量为1.5kg的水倒入电饭锅里并接入电路中烧水，小明关闭家中其他用电器，观察到电饭锅单独加热5min水温升高到，此时小明观察到家中如图乙所示的电能表的指示灯闪烁了160次。[]求：
额定电压 220V
额定功率 加热
保温 44W
（1）电热丝R2的阻值；
（2）电饭锅加热的实际功率；
（3）电饭锅烧水的效率。
2．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，S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，求：
（1）煮饭时通过R1的电流；
（2）电热丝R2电阻；
（3）30min内R1消耗的电能。
额定电压 220V
额定 功率 低温挡 440W
高温挡 1100W
3．适当泡足有利于身体健康。小綦家中有一个电热浴足盆，其部分铭牌信息如图所示，图乙为该电热浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，可以切换该电热浴足盆的工作档位。求：
（1）该电热浴足盆的额定加热电流为多大？
（2）电热丝R1、R2的阻值各为多少？
（3）在用电高峰，小綦关闭家中其它所有用电器，只让该电热浴足盆通电，使其处于加热状态工作了1.5min，如图丙所示的电能表转盘转动了50转，则该电热浴足盆加热的实际功率为多少？
型号 B18-A2
额定电压 220V
额定加热功率 968W
额定保温功率 80W
4．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。R0的阻值为8Ω，电流表的量程为0~3A。当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片移到b端时，电流表的示数为1.2A；求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）电源电压；
（3）当S闭合，S1、S2断开时，求：
①在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值；
②滑片移到某一位置c时，滑动变阻器消耗的功率为1W，此时滑动变阻器连入电路中的阻值。
5．如图电路，电源电压保持12V不变，标有“10V 4W”的灯泡L与滑动变阻器R串联接在电路中，闭合S，调节滑片P使灯泡L正常发光，求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电路中的电流；
（3）通电2min，变阻器R上产生的热量。
6．如图甲为一款有高、中、低温三挡的家用蒸气电熨斗，为了方便计算与理论处理，其电路原理可以用如图乙表示，合理控制开关，可以实现控温。R1、R2、R3为电热丝，R2＝R3且电阻丝的电阻不随温度变化。如果电源电压恒为100V时，高温挡的功率为1000W，低温挡为400W，则：
（1）电熨斗在高温挡状态下正常工作1分钟消耗多少电能？
（2）R1的阻值为多大？
（3）中温挡的电功率为多大？
7．如图甲所示电路中，电源电压为4V且保持不变。小灯泡L标有“4V 2W”字样，通过定值电阻R的电流随它两端电压变化的图像如图乙所示。电流表有0~0.6A、0~3A两个量程。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻和R的电阻；
（2）当开关S和S1都闭合后，电流表的示数I；
（3）用一规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器替换小灯泡L，当开关S和S1都闭合后，电路消耗的最小功率和最大功率。
8．如图所示，是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为220V，R1和R2均为加热电阻。当开关S接1时为加热状态，功率为880W；开关S接2时为保温状态，功率为220W。试求：
（1）电阻R1的阻值是多少？
（2）加热状态下工作30min，消耗的电能是多少千瓦时？
（3）保温状态下，电阻R1消耗的功率是多少？
9．如图甲是一种电热紫砂壶，这种壶能自动调节炖汤的“火力”，炖出的汤不仅味道香醇，还可节约能源。图乙是它的简化电路图，接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，维持小火炖煮。图乙中L为“6V，10mA”的指示灯，R0为限流电阻，R1＝165Ω和R2＝55Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求：
（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值。
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流。
（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量。
10．在“探究物质的吸热能力”的实验中，在两个相同的容器中分别装入质量为400g的水和食用油，用额定功率均为400W的相同的电加热器同时给它们加热。两种液体的温度随时间变化图像如图所示。求：
（1）加热2min，水吸收的热量；
（2）食用油的比热容；
（3）装置的加热效率。
11．电加热便携式养生杯可以在旅行中满足不同需求，如图甲是一款市场上的产品。图乙是该产品设计的可调节高、中、低三挡电加热养生杯原理图。电源电压为12V，其中两个加热元件的阻值分别是R1＝4Ω，R2＝8Ω，开关S3只能接a或b。
（1）在乙图电路中，S1闭合、S2断开、S3接a时，加热电路为______（选填“高”、“中”或“低”）温挡；
（2）求中温挡时电功率______；
（3）使用高温挡工作5min，电热杯消耗的电能______。
12．如图甲所示电路，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，变阻器R1上标有“10Ω 1A”字样，移动滑片调到灯正常发光，电压表示数为2V，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）此时电路的总功率；
（3）用另一个定值电阻R2替换小灯泡，并更换电源，移动滑片到某一个位置，电流表和电压表指针位置如图乙所示（可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变），当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时，其中一个表指针达到满偏，另一个表指针在刻度盘处。求定值电阻R2的可能值是多少。
13．图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其简化电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝，已知R1的阻值为55Ω，求：
额定电压 220V
电功率 高温挡 1320W
中温挡 880W
低温挡 440W
（1）电饭锅在低温挡正常工作时的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）小亮发现用电高峰期，家里电灯比平时暗一些，他将家里的其他用电器都关闭，只让此电饭锅用高温挡煮粥，当煮粥55秒时家中的电能表转盘恰好转了20转（电能表标有“1200r/kW h”字样），此时电路的实际电压是多少。
14．如图甲所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表量程为0~0.6A，灯泡L标有“6V”字样，通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图乙所示，定值电阻R2的阻值为20Ω。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当开关S1、S2和S3都闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大电功率是多少？
（3）若更换电源，当开关S1和S3闭合，S2断开时，调节滑动变阻器R1使电流表示数为0.25A；保持滑动变阻器R1的阻值不变，当开关S1闭合，S2和S3断开时，电流表示数为0.2A，则此时的电源电压是多少？
15．在如图所示的电路中，电源电压U=8V，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻RL；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，电压表示数为6V，R1的阻值及R1工作5min消耗的电能；
（3）当开关S1断开、S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。
16．如图甲是XX型电饭煲，图表是其铭牌的部分数据。电饭煲内部电路如图乙所示，它有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R和R0均为电热丝。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与哪个触点连接？电热丝R的阻值为多大？
（2）当电饭煲在保温挡时，电路中实际电流多大？保温10min电热丝R消耗的电能是多少？
（3）如果在保温的10min内电热丝R消耗的电能全部转化为内能，能否使20℃、1kg的水温度上升到30℃？
额定电压 220V
额定功率 保温挡 220W
高温挡 1000W
17．火锅是我国独创的美食，历史悠久。小明一家非常喜欢吃火锅，小明家的电火锅有三个加热挡位，铭牌如表所示，其中高温挡的功率由于污损模糊不清：图甲为该火锅的电路原理图，R1、R2和R3均为电热丝，旋钮开关可以分别置于“0”和“1”、“1”和“2”、“2”和“3”或“3”和“4”接线柱上。求：
（1）电阻丝R2的阻值；
（2）电火锅处于低温挡状态下正常工作时，1min产生的热量；
（3）小明关闭家中其它所有用电器，只让电火锅在高温挡状态下正常加热3min，发现图乙所示的电能表指示灯闪烁了160次，据此请你算出电火锅高温挡的功率和电阻丝R3的阻值。
xx牌电火锅
额定电压 220V
额定功率 高温挡
中温挡 880W
低温挡 500W
频率 50Hz
18．如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻， 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求：
（1）只闭合S1时，流过R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）该用电器的最大电功率。
19．如图甲所示是一款养生壶，其原理图如图乙所示。已知养生壶的额定电压为220V，R1和R2是电热丝，该壶有加热挡和保温挡，其中额定保温功率为242W。如图丙所示是一种具有电压和电能等计量的新型插座。将养生壶单独插在该插座上，用加热挡加热一段时间后，插座屏幕上显示用电前、后示数如图丁所示。[已知：电热丝电阻不变；养生壶在使用时其两端电压恒定；茶水的比热容c茶=4×103J/（kg ℃）]。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）养生壶的额定加热功率；
（3）若加在养生壶两端电压为200V，则将2kg的茶水从18℃加热至98℃时所用的时间（不计热量损失）。
20．如图甲是某简易电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，M为电动机），设电源电压不变，如图乙是该电吹风的铭牌。求：
（1）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流是多大？
（2）电吹风正常工作且吹热风时，电热丝R的阻值是多大（电热丝的阻值随温度变化不计）？
（3）电吹风正常工作且吹冷风时，通电5分钟消耗的电能是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．（1）1100Ω；（2）1200W；（3）70%
【详解】解：（1）S、S0闭合时两电阻并联，当S0断开时为R2的简单电路，由并联电阻总电阻小于其中任一电阻及可知，S0闭合时为加热挡，S0断开时为保温挡，则电热丝R2的阻值为
（2）表示电能表的指示灯闪烁了1600次消耗电能，故电能表的指示灯闪烁了160次，消耗的电能为
电饭锅加热的实际功率为
（3）初温为、质量为1.5kg的水升高到，水吸收的热量为
电饭锅的加热效率为
答：（1）电热丝R2的阻值为1100Ω；
（2）电饭锅加热的实际功率为1200W；
（3）电饭锅烧水的效率为70%。
2．（1）2A；（2）73.3Ω；（3）
【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中电阻较大（大于R1和R2并联时的总电阻），根据可知，此时电饭锅的功率较小，处于低温挡；根据表中数据可知，，由可知，通过R1的电流
（2）由电路图可知，闭合开关S、S1时，R1与R2并联，电饭锅处于高温挡，因电路中总功率等于各用电器功率之和，所以R2的电功率
由可得，电热丝R2的电阻
（3）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，但无论是哪种方式R1都工作，则30min内R1消耗的电能
答：（1）通过R1的电流为2A；
（2）电热丝R2的电阻为73.3Ω；
（3）30min内R1消耗的电能为。
3．（1）；（2），；（3）
【详解】解：（1）该电热浴足盆的额定加热电流
（2）当开关S接b触点时，是电热丝R2单独工作的电路，电路中的电阻较小，据 知，该电热浴足盆处于加热档，所以电热丝R2的阻值
当开关S接a触点时，两个电热丝串联在电路中，电路中的电阻较小，据 知，该电热浴足盆处于保温档，电路中的总阻值
电热丝R1的阻值
（3）该电热浴足盆加热时实际消耗的电能
该电热浴足盆加热的实际功率
答：（1）该电热浴足盆的额定加热电流是4.4A；
（2）电热丝R1、R2的阻值分别为555Ω和50Ω；
（3）该电热浴足盆加热的实际功率为800W。
4．（1）0.5A；（2）8V；（3）①4W；②4Ω，36Ω
【详解】解：（1）由可知灯泡正常发光时的电流为
（2）当S、S1、S2都闭合时，L被短路，该电路为R和R0的并联电路，电流表测干路的电流；滑动变阻器滑到b端时，其接入电路的阻值最大为R=40Ω，已知R0=8Ω，则电路总电阻为
已知电流表示数为1.2A，即干路电流为I=1.2A，由可知电源电压为
（3）当S闭合，S1、S2断开时，该电路为L和R的串联电路，电流表测电路中的电流；
①已知灯泡的额定电流为0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表所选量程为0~3A，因此在保证电路安全前提下，电路中的最大电流为
则电路消耗的总功率的最大值为
②由可知灯泡的电阻为
由可知，滑片移到某一位置c时，电路中的电流为
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电路中的电流为
即
代入数据为
解得UR=2V或6V；当UR=2V时，电路中的电流为
由可知滑动变阻器接入电路的阻值为
符合题意；当时，电路中的电流为
由可知滑动变阻器接入电路的阻值为
符合题意。
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）电源电压为8V；
（3）①在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值为4W；
②滑动变阻器连入电路中的阻值为4Ω或36Ω。
5．（1）25Ω；（2）0.4A；（3）96J
【详解】解：（1）由题意可知，灯泡L的额定电压为10V，额定功率为4W，则根据可得，灯泡L的电阻
灯泡L的电阻为25Ω。
（2）灯泡正常发光，则根据电功率公式可知，流过灯泡的电流
流过灯泡的电流为0.4A；再根据串联电路的电流特点可知
电路中的电流为0.4A。
（3）由题意可知，灯泡L正常发光，则灯泡L的电压为10V，电源电压保持12V不变，那么根据串联电路的电压特点，可知变阻器R的电压
变阻器R两端电压为2V，由（2）解析可知，电路中的电流为0.4A，则流过变阻器R的电流也为0.4A，根据欧姆定律可知，变阻器R的电阻
变阻器R的电阻为5Ω；流过变阻器R的电流为0.4A，通电时间
则变阻器R上产生的热量
变阻器R上产生的热量为96J。
答：（1）灯泡L的电阻为25Ω；
（2）电路中的电流为0.4A；
（3）通电2min，变阻器R上产生的热量为96J。
6．（1）6×104J；（2）15Ω；（3）625W
【详解】解：（1）电熨斗在高温挡状态下正常工作1分钟消耗的电能
W＝P高t＝1000W×1×60s＝6×104J
（2）闭合开关S1、S2时，电路为只有R3的简单电路，总电阻最小，根据可知，总功率最大，电熨斗处于高温挡，则R3的阻值
则
R2＝R3＝10Ω
只闭合开关S1时，R1、R3串联，总电阻最大，根据可知，总功率最小，电熨斗处于低温挡，低温挡的总电阻
则R1的阻值
R1＝R串﹣R3＝25Ω﹣10Ω＝15Ω
（3）闭合开关S1、S3时， R1、R2并联后，与R3串联，总电阻较小，根据可知，总功率较大，电熨斗处于中温挡；R1、R2并联后的总电阻为R并，则
解得R并＝6Ω，故中温挡的电功率
答：（1）电熨斗在高温挡状态下正常工作1分钟消耗6×104J的电能；
（2）R1的阻值为15Ω；
（3）中温挡的电功率为625W。
7．（1）8Ω，20Ω；（2）0.7A；（3）1.6W，8.8W
【详解】解：（1）根据可知小灯泡正常发光时的电阻
即小灯泡正常发光时的电阻为8Ω。
从图中可知，当定值电阻两端的电压为4V时，通过定值电阻的电流为0.2A，根据欧姆定律可知
即R的电阻为20Ω。
（2）当开关S和S1都闭合后，R、L并联，电流表测量干路电流，电源电压为4V，则灯泡正常发光，根据P=UI可知通过灯泡的电流
从图中可知，当定值电阻两端的电压为4V时，通过定值电阻的电流为0.2A，根据并联电路的电流特点可知，电流表的示数
I=I1+IL=0.2A+0.5A=0.7A
即当开关S和S1都闭合后，电流表的示数为0.7A。
（3）用一规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器替换小灯泡L，当开关S和S1都闭合后，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。电源电压不变，根据P=UI可知，干路电流最小时，总功率最小，干路电流最大时，总功率最大。电源电压为4V，通过定值电阻的电流为0.2A不变，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过滑动变阻器的电流最小，为
干路电流的最小值
I小=0.2A+0.2A=0.4A
电路消耗的最小功率
P小=UI小=4V×0.4A=1.6W
即电路消耗的最小功率为1.6W。
当电流表选择0~3A量程时，通过滑动变阻器的电流最大为2A，此时干路电流最大为
I大=2A+0.2A=2.2A
电路消耗的最大功率
P大=UI大=4V×2.2A=8.8W
即电路消耗的最大功率为8.8W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻和R的电阻分别为8Ω、20Ω；
（2）当开关S和S1都闭合后，电流表的示数I为0.7A；
（3）用一规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器替换小灯泡L，当开关S和S1都闭合后，电路消耗的最小功率和最大功率分别为1.6W、8.8W。
8．（1）55Ω；（2）；（3）55W
【详解】解：（1）当开关S接1时，电路为R1的简单电路，电炖锅处于加热状态，由可得，电阻R1的阻值为
（2）由可得，加热状态下工作30min，消耗的电能为
（3）开关S接2时，R1与R2串联，电炖锅处于保温状态，由P=UI可得，此时电路中的电流为
此时电阻R1消耗的功率为
答：（1）电阻R1的阻值是55Ω；
（2）加热状态下工作30min，消耗的电能是；
（3）保温状态下，电阻R1消耗的功率是55W。
9．（1）2.14×104Ω；（2）1A；（3）5.28×105J
【详解】解：（1）由电路图可知，指示灯L和R0串联，指示灯L正常工作时，通过灯泡所在支路的电流
I＝10mA＝0.01A
根据串联电路的电压特点可知限流电阻R0两端的电压
U0＝U﹣UL＝220V﹣6V＝214V
限流电阻R0阻值
（2）接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，此时R1、R2串联，维持小火炖煮。通过加热电阻R2的电流
（3）开关S1、S2都闭合时，R1被短路，只有加热电阻R2工作，此时电热紫砂壶“大火”处于加热状态，则电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量
答：（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值为2.14×104Ω；
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流为1A；
（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量为5.28×105J。
10．（1）3.36×104J；（2）2.1×103J/(kg·℃)；（3）70%
【详解】解：（1）水的质量
m=400g=0.4kg
由图象可知，加热2min后，水的温度的变化量
Δt水＝40℃-20℃＝20℃
加热2min水吸收的热量
Q水＝c水m水Δt水＝4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg×20℃＝3.36×104J
（2）因为用额定功率均为400W的相同的电加热器同时给它们加热，所以相同时间内水和食用油吸收的热量相等，即
Q油＝Q水＝3.36×104J
由图象可知，食用油温度的变化量
Δt油＝60℃-20℃＝40℃
食用油的比热容
（3）电加热器的实际功率
P＝P额＝400W
电加热器2min消耗的电能
W＝Pt＝400W×2×60s＝4.8×104J
装置的加热效率
答：（1）加热2min，水吸收的热量为3.36×104J；
（2）食用油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)；
（3）装置的加热效率为70%。
11． 低 36W 1.62×104J
【详解】解：（1）当S1闭合、S2断开、S3接a时，电路为R1与R2串联，此时电路的总电阻为
R＝R1+R2
此时电路的总电阻最大；由可知，电源电压不变，电路的电阻最大，则总功率最小，所以此时为低温挡。
（2）当S1、S2闭合，S3断开，电路只有R1工作，此时为中温挡；中温挡功率为
（3）当S1、S2闭合，S3接b时， R1与R2并联，此时总功率最大，是高温挡；R2的功率为
总功率为
P＝P1+P2＝36W+18W＝54W
高温挡工作5min，即
t＝5min＝300s
电热杯消耗电能为
W＝Pt＝54W×300s＝1.62×104J
答：（1）在乙图电路中，S1闭合、S2断开、S3接a时，加热电路为低温挡；
（2）中温挡时电功率为36W；
（3）使用高温挡工作5min，电热杯消耗电能为1.62×104J。
12．（1）5Ω；（2）2.25W；（3）4Ω和6Ω
【详解】解：（1）由图可知，该电路为灯泡和R1的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；由可知灯泡正常发光时的电阻为
（2）此时灯泡正常发光，由P＝UI可知灯泡正常发光时的电流为
即电路中的电流为
已知此时电压表的示数为2V，即R1两端的电压为U1＝2V，由串联电路的电压特点可知电源电压为
此时电路总功率为
（3）由题知滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，滑动变阻器的最大阻值为10Ω；所以由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，此时电路中的电流I1＝0.5A，若电压表的量程为0～15V，其示数为12V；若电压表的量程为0～3V，其示数为2.4V；则滑动变阻器接入电路中的电阻为
故不符合题意。
故符合题意，所以电压表的量程为0～3V，示数为2.4V；①设电流表达到满量程，则电流表示数增大了
电压表示数减小了
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端电压示数的变化量和电压表示数的变化量相等，则定值电阻的阻值R2的阻值为
②设电压表达到满量程，则电压表示数增大了
电流表示数减小了
则定值电阻R2的阻值为
则定值电阻R2的可能值是4Ω和6Ω。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为5Ω；
（2）此时电路的总功率为2.25W；
（3）定值电阻R2的可能值是4Ω和6Ω。
13．（1）2A；（2）110Ω；（3）200V
【详解】解：（1）由可知，电饭锅在低温挡正常工作时的电流
（2）由可知，当总电阻最小时，电功率最大，为高温挡；由图乙可知当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联，电路总电阻最小，则高温挡电功率为
解得
（3）1200r/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1200转，电能表转盘恰好转了20转，电饭锅消耗的电能
电饭锅的高温挡的实际功率
根据可知，电饭锅高温挡的发热电阻
由可知，电路的实际电压
答：（1）电饭锅在低温挡正常工作时的电流为2A；
（2）电热丝R2的阻值为110Ω；
（3）用电高峰期，电路的实际电压是200V。
14．（1）10Ω；（2）1.35W；（3）5V
【详解】解：（1）灯泡L标有“6V”字样，则灯泡的额定电压为6V，由图乙可知，灯泡正常发光时的电流为0.6A；则灯泡正常发光时的电阻为
（2）当开关S1、S2和S3都闭合时，R1、R2并联接入电路中，电流表量程为0~0.6A，测干路电流，所以干路中的最大电流为I=0.6A；通过R2的电流为
则通过滑动变阻器的电流为
I1=I-I2=0.6A-0.45A=0.15A
滑动变阻器R1消耗的最大电功率为
P2=UI2=9V×0.15A=1.35W
（3）当开关S1和S3闭合，S2断开时，只有滑动变阻器接入电路中；根据欧姆定律可知，此时的电源电压为
U’=I’1R’1=0.25A×R’1……①
当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯泡与滑动变阻器串联接入电路中；电流表示数为0.2A，由图乙可知，此时灯泡两端的电压为1V；根据欧姆定律和串联电路的电压关系可知，电源电压为
U’=I’LR’1+1V=0.2A×R’1+1V……②
①②联立，解得，电源电压
U’=5V
答：（1）灯泡正常发光时的电阻是10Ω；
（2）当开关S1、S2和S3都闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大电功率是1.35W；
（3）此时的电源电压为5V。
15．（1）12Ω；（2）4Ω，300J；（3）0.75W~3W
【详解】解：（1）由题可知，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，那么灯泡电阻为
（2）闭合S1、断开S2时，L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，即UL=6V，根据串联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压
流过R1的电流为
R1的阻值为
R1工作5分钟消耗的电能为
（3）闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，小灯泡允许通过的最大电流为0.5A，此时电路允许通过的最大电流：I最大=0.5A，小灯泡的最大功率
P最大=PL额=3W
当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻
R总=R+RL=20Ω+12Ω=32Ω
此时通过小灯泡的最小电流
小灯泡的最小功率为
小灯泡电功率的变化范围：0.75W~3W。
答：（1）小灯泡L的电阻RL为12Ω；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，电压表示数为6V，R1的阻值为4Ω，R1工作5min消耗的电能为300J；
（3）当开关S1断开、S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.75W~3W。
16．（1）b触点，48.4Ω；（2）1A，2.904×104J；（3）不能
【详解】解：（1）S接a时，两电阻串联，S接b时，R0短路，电路为R的简单电路，根据串联电阻的规律及，S接b时，功率大，为高温挡；电阻丝R的阻值
（2）在保温挡时，功率P保=220W，根据P=UI，电路中实际电流
保温时间
t=10min=600s
这段时间电热丝R消耗的电能
W=I2Rt=(1A)2×48.4Ω×600s=2.904×104J
（3）1kg水从20℃升高到30℃需要的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(30℃-20℃)=4.2×104J>2.904×104J
所以，不能使20℃、1kg的水温度上升到30℃。
答：（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与b触点连接，电热丝R的阻值为48.4Ω；
（2）当电饭煲在保温挡时，电路中实际电流为1A；保温10min电热丝R消耗的电能是2.904×104J；
（3）在保温的10min内电热丝R消耗的电能全部转化为内能，不能使20℃、1kg的水温度上升到30℃。
17．（1）55Ω；（2）30000J；（3）2000W，43.2Ω
【详解】解：（1）旋钮开关置于“0”和“1”接线柱时，电路处于断开状态，
旋钮开关置于“1”和“2”接线柱时，R1和R2串联在电路中，
旋钮开关置于“2”和“3”接线柱时，只有R2接在电路中，
旋钮开关置于“3”和“4”接线柱上时，R2和R3并联在电路中。
根据分析得，旋钮开关置于“1”和“2”接线柱时，R1和R2串联在电路中，电火锅处于低温挡，旋钮开关置于“2”和“3”接线柱时，只有R2接在电路中，电火锅处于中温挡，由表格数据知，中温挡功率是880W，根据得
（2）由表格数据知，低温挡功率是500W，电火锅工作时间t＝1min＝60s，电火锅低温挡工作1min产生的热量
（3）表示指示灯闪烁一次消耗的电能，
电火锅高温挡时工作时间
电火锅高温挡时3min消耗电能为
电火锅高温挡时功率
旋钮开关置于“3”和“4”接线柱上时，R2和R3并联在电路中，电火锅处于高温挡，
所以此时R3的功率是
根据得，R3的电阻为
答：（1）电阻丝R2的阻值是55Ω。
（2）电火锅处于低温挡状态下正常工作时，1min产生的热量为30000J。
（3）电火锅高温挡的功率是2000W，电阻丝R3的阻值约为43.2Ω。
18．（1）1.25A；（2）44Ω；（3）1375W
【详解】解：（1）只闭合S1时，流过R1的电流为
（2）当S1断开，S2接b时，R1和R2串联，由公式P=UI得电路总电流
R1的电功率为
R2的阻值为
（3）当S1闭合，S2接a时，R1和R2并联，该用电器功率最大。R1和R2的电功率分别为
该用电器最大电功率为
答：（1）只闭合S1时，流过R1的电流是1.25A；
（2）电阻R2的阻值是44Ω；
（3）该用电器的最大电功率为1375W。
19．（1）40Ω，160Ω；（2）1210W；（3）640s
【详解】解：（1）当开关S接b时，R1和R2串联，当开关S接a时，只有R1工作；根据串联电路的电阻知道，R1和R2串联后的总电阻大于R1的电阻，由知道，电源电压不变，当电阻越大时，电功率越小，所以，当开关S接b时，R1和R2串联，此时为保温功率。由知道，此时电路中的总电阻
由图丁知道，用加热挡加热茶水时，消耗的电能为0.2kW h，此时加热挡的电功率
则电阻R1的阻值
根据串联电路的电阻特点知道，电阻R2的阻值
R2=R﹣R1=200Ω﹣40Ω=160Ω
（2）当开关S接a时，只有R1工作，电路为加热挡，养生壶的额定加热功率
（3）2kg的茶水从18℃加热至98℃吸收的热量
Q吸=c茶m（t﹣t0)=4×103J/（kg ℃）×2kg×（98℃﹣18℃)=6.4×105J
因不计热量损失，则
W′=Q吸=6.4×105J
由 知道，将2kg的茶水从18℃加热至98℃需要的时间
答：（1）电阻R1的阻值为40Ω；R2的阻值为160Ω；
（2）养生壶的额定加热功率为1210W；
（3）若加在养生壶两端电压为200V，则将2kg的茶水从18℃加热至98℃时所用的时间为640s。
20．（1）2A；（2）110Ω；（3）6000J
【详解】解：（1）吹热风时，电动机和电热丝同时工作。电吹风正常工作且吹热风时，U＝220V，P热＝460W，P冷＝20W，故电热丝功率
流过电热丝的电流
（2）电吹风正常工作且吹热风时，电热丝R的阻值
（3）吹冷风时电动机单独工作，此时，t＝5min＝300s，P冷＝20W，通电5分钟消耗的电能
答：（1）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流是2A。
（2）电吹风正常工作且吹热风时，电热丝R的阻值是110Ω。
（3）电吹风正常工作且吹冷风时，通电5分钟消耗的电能是6000J。

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