18.4焦耳定律随堂达标训练 2021-2022学年度人教版九年级物理全一册（含答案）

2021-2022学年度人教版初中九年级物理随堂达标训练
——18.4焦耳定律
【知识点提炼】
1.电流的热效应：电流通过导体时
能转化成
能，这个现象叫做电流的热效应。
2.焦耳定律
①焦耳定律：电流通过导体产生的
跟
成
比，跟导体的
成
比，跟通电时间成
比。
②计算公式：
焦耳定律的计算公式适用于所有电路。（式中单位Q→
；I→
(A)；R→
(Ω)；t→
。）。
3.电热的利用和防止
①利用电热的例子：所有电热器，如
等
②防止电热的例子：计算机内的
，电视机外壳的
。
4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)（
电路），则有
，可用电功公式来计算电热Q。
【达标训练】
1.下列用电器主要利用电流热效应工作的是
2.关于电流通过导体时产生的热量，下列说法中正确的是
A.
根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越少
B.
根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多
C.
根据可知，时间相同，电压越大，电流产生的热量越多
D.
根据可知，时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多
3.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是
4．（2021岫岩模拟）如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲、乙两瓶中装有初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数，下列说法正确的是（　　）
A．该实验装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
B．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻产生热量的多少
C．甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中电阻丝的阻值大
D．将某一瓶中的煤油换成等质量的水，可以比较煤油和水的比热容大小
5.一台“220V?
60W“的电风扇、一盏“36V?
60W“的白炽灯和一只“110V?
60W“的电热器各自在额定电压下工作，比较它们相同通电时间内产生的热量是（　　）
A.
电风扇最多???????B.
电热器最多?????C.
白炽灯最多?????D.
三者一样多
6．（2021河北模拟）甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的3倍，甲、乙产生的热量之比是4：3，则通过甲、乙两导体的电流之比是（　　）
A．2：3
B．2：1
C．9：2
D．3：2
7.如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是：（??
）
A.U甲＝U乙
，
Q甲＝Q乙
B.U甲＜U乙
，
Q甲＞Q乙
C.U甲＜U乙
，
Q甲＜Q乙
D.U甲＞U乙
，
Q甲＜Q乙
8.（2021自贡模拟）如图所示，电源电压不变，R1、R2是两个相同的电阻，当闭合开关S1，断开S2、S3，通电10
min，电路产生的热量为Q；同时闭合S2、S3，断开S1，若要产生相同的热量Q，则通电时间为(　　)
A．2.5
min　
B．10
min　　
C．20
min　
D．40
min
9.（2021眉山模拟）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I－U图象．将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1
W．下列说法错误(　　)
①只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为3
Ω；②再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2
A；③再闭合开关S2时，电路总功率为1.4
W；④再闭合开关S2后，在1
min内电阻R产生的热量为240
J.
A．①③　
B．②④
C．①④　
D．②③
10．（2021乐东模拟）如图是小明购买的干鞋器，将其放入鞋内，通电后发热能起到干燥杀
菌除臭的作用。这是利用电流的　
　效应工作的，英国物理学家　
　最早对此效应做了定量研究。
11.某导体电阻为10Ω，通电5min产生的热量是1200J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是
J。
12.小强同学自制了一台电热器，电热器在家庭电路中正常工作时的电阻是，这台电热器的额定电功率是________，这台电热器正常工作时每分钟产生的热量是________。
13.（2021芜湖模拟）加在某电动机上的电压是220V，电动机消耗的电功率为110W，电动机线圈的电阻为10Ω，则电动机线圈上因发热损失的功率为　
　W。
14.（2021宜宾模拟）如图所示电路中，开关S由断开到闭合时，电流表的示数由0.3
A变化到0.5
A，此时电压表的示数始终为6
V，则滑动变阻器R2连入电路的阻值为________Ω，通电1
min电阻R1产生的热量为________J.
15.（2021镇江模拟）额定电压为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5A，则电热丝正常工作时的电阻为___________Ω，工作10min产生的热量为_________J。电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远__________（选填“大于”或“小于）电热丝电阻的缘故?
16.（2021百色模拟）如图所示的电路中，电源电压U＝6
V，电阻R1＝6
Ω，电阻R2＝4
Ω。只闭合S2，通电10
s的时间内电流通过R2产生的电热是
J；整个电路消耗的最大电功率和最小电功率之比为
。
17.（2021镇江模拟）某电烤箱内部简化电路如图所示，R1和R2为长度和材料均相同的电热丝，铭牌上的部分参数如图19-2所示，该电烤箱处于低温挡时，正常工作12min所消耗的电能为____kW·h，R2的阻值为___Ω，R1的横截面积比R2的____.
18.冬天人们常用电热暖手宝，其内部液体通常采用水。当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃需要吸收的热量为________?J，该电热暖手宝正常工作时功率为600W，不计热量损失，产生这些热量需要的时间为________?s，为了使用时更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关是________?（选填“串联”或“并联”）起来使用的。（水的比热容是4.2
×10
3
J／(kg·℃)）
19.（2021淮南模拟）如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R1标有“10Ω
1A”的字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通过灯泡L的电流为0.6A，则通电1min滑动变阻器R1产生的热量为　
　J；在电路安全工作的情况下，向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡亮度会　
　（选填“变亮”、“不变”或“变暗”），此电路最大功率与最小功率之比是　
　。
20.（2021福建模拟）如图所示是小亮设计的一个多挡位电热水器的简化电路图，其中R1和R2是两根电热丝，改变触点间的连接方式可形成高温、中温(包含了两个挡位)、低温四个不同挡位．触点1、2相连时，通过热水器的电流为2
A，电阻丝R1的阻值为________Ω；若高温挡功率为990
W，低温挡的功率约为________W．(计算结果保留整数)
21．（2021广东模拟）如图甲所示，把电阻R与灯L接在3V的电源上，电阻R与灯L的U﹣I图像如图乙所示。当S闭合时，灯L的电阻为　
　Ω，电路消耗的功率为　
　W，通电2min电阻R产生的热量为　
　J。
22.（2021淮南模拟）小明用如图所示的电路研究电热与哪些因素有关的实验：
（1）该实验用U形管中液面的　
　来反映两容器内电热丝所放出热量的多少。
（2）在乙装置外并联5Ω电阻丝的作用是：使容器内两电热丝中的电流　
　。
（3）该装置是研究在电阻和通电时间都相同时，探究电热与　
　的关系。
（4）通电后电阻丝发热，内能增加，这是通过　
　的方式改变了它的内能，容器内的空气内能也增加，这是通过　
　的方式改变了它的内能。通电一段时间后乙容器外的电阻丝断了，这时会发现甲容器的U形管长管中液面升高的速度和原来比　
　（选填“变快”、“变慢”或“不变”）。
23.(2021广西模拟)小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。
(1)RA与RB采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、____相等。
(2)小明同学为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压大小，发现UA”“<”或“＝”)。
(3)在相同时间内，可通过观察_____来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是水的比热容比煤油______。
(4)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其___(选填“质量”或“体积”)相等的水，并将电热丝RA换成______的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油＝___。[已知水的比热容为c水＝4.2×103
(J/kg·℃)]
24.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气．
(1)实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中________．
(2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，________(填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大．
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是_____________________________________．
(4)如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤(3)相比较，则左侧U形管中液面的高度差将________(填“变大”“变小”或“不变”)．
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生的热量与电阻的关系．可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在________两个接线柱之间即可．
25.（2021淮南模拟）寒冷的冬天，妈妈为努力学习的小江准备了有加热、保温两挡功能的电热杯垫，通过USB接口接到电脑上可以随时喝到热饮，如图甲所示。杯垫内部简化电路如图乙所示，R1、R2为加热元件（其阻值不随温度变化而变化），USB接口输出电压为5V，R1＝10Ω．只闭合S1时处于保温状态，S1，S2同时闭合时处于加热状态。加热状态时电路总电流是1.5A．求：
（1）杯垫保温时整个电路的电流。
（2）R2的阻值。
（3）加热状态时R2的功率。
26.（2021深圳模拟）某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温档时，通过R1的电流；
（3）R2的阻值。
27.（2021芜湖模拟）如图甲、乙所示是某型号电热炉和它的电路结构简图，R1、R2均为发热电阻，通过控制挡位开关Sa和Sb，可以获得四挡加热功率。已知当开关Sb断开，Sa与触点1接通时电热炉的功率为1100W；开关Sb断开，Sa与触点2接通时电热炉的功率为550W．不计温度对R1、R2阻值的影响，则：
（1）R1与R2的阻值分别为多大。
（2）要使电热炉的总功率最大，开关Sa和Sb应该处于什么状态。
（3）如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗多少电能？
28.（2021昭阳模拟）如图是一款电热壶，额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两挡，保温挡的额定功率为110W，内部简化电路如图乙所示。、是两个阻值不变的发热元件，的阻值为。求
的阻值；
加热挡的电功率；
若电热壶内装的水，现用加热挡使水从升高到，加热效率为，需要工作的时间。，结果保留整数
29．（2021岫岩模拟）图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，S2为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。额定加热功率是1000W，额定保温功率是242W。
（1）电热丝R2的阻值是多少？
（2）现在用电饭煲煮食物，锅内的水和食物总质量是1.2kg，初温是15℃，加热到100℃时食物煮好，所用时间6min，则此次电饭煲煮食物的效率是多少？（食物混合物的比热c＝3×103J/（kg?℃））
（3）如果实际电压是200V，低温挡工作时的实际功率是多少？
2021-2022学年度人教版初中九年级物理随堂达标训练
——18.4焦耳定律参考答案
【知识点提炼】
1.电流的热效应：电流通过导体时
能转化成
能，这个现象叫做电流的热效应。
【答案】电；内
2.焦耳定律
①焦耳定律：电流通过导体产生的
跟
成
比，跟导体的
成
比，跟通电时间成
比。
②计算公式：
焦耳定律的计算公式适用于所有电路。（式中单位Q→
；I→
(A)；R→
(Ω)；t→
。）。
【答案】热量；电流的二次方；正；电阻；正；正；Q=I2Rt
；焦；安；欧；秒
3.电热的利用和防止
①利用电热的例子：所有电热器，如
等
②防止电热的例子：计算机内的
，电视机外壳的
。
【答案】电饭锅、电熨斗、电烙铁；散热风扇；散热窗
4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)（
电路），则有
，可用电功公式来计算电热Q。
【答案】纯电阻；W=Q
【达标训练】
1.下列用电器主要利用电流热效应工作的是
【答案】A
2.关于电流通过导体时产生的热量，下列说法中正确的是
A.
根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越少
B.
根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多
C.
根据可知，时间相同，电压越大，电流产生的热量越多
D.
根据可知，时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多
【答案】D
3.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是
【答案】B
4．（2021岫岩模拟）如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲、乙两瓶中装有初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数，下列说法正确的是（　　）
A．该实验装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
B．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻产生热量的多少
C．甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中电阻丝的阻值大
D．将某一瓶中的煤油换成等质量的水，可以比较煤油和水的比热容大小
【答案】AB。
5.一台“220V?
60W“的电风扇、一盏“36V?
60W“的白炽灯和一只“110V?
60W“的电热器各自在额定电压下工作，比较它们相同通电时间内产生的热量是（　　）
A.
电风扇最多???????B.
电热器最多?????C.
白炽灯最多?????D.
三者一样多
【答案】B
6．（2021河北模拟）甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的3倍，甲、乙产生的热量之比是4：3，则通过甲、乙两导体的电流之比是（　　）
A．2：3
B．2：1
C．9：2
D．3：2
【答案】A。
7.如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是：（??
）
A.U甲＝U乙
，
Q甲＝Q乙
B.U甲＜U乙
，
Q甲＞Q乙
C.U甲＜U乙
，
Q甲＜Q乙
D.U甲＞U乙
，
Q甲＜Q乙
【答案】C
8.（2021自贡模拟）如图所示，电源电压不变，R1、R2是两个相同的电阻，当闭合开关S1，断开S2、S3，通电10
min，电路产生的热量为Q；同时闭合S2、S3，断开S1，若要产生相同的热量Q，则通电时间为(　　)
A．2.5
min　
B．10
min　　
C．20
min　
D．40
min
【答案】A　
9.（2021眉山模拟）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I－U图象．将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1
W．下列说法错误(　　)
①只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为3
Ω；②再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2
A；③再闭合开关S2时，电路总功率为1.4
W；④再闭合开关S2后，在1
min内电阻R产生的热量为240
J.
A．①③　
B．②④
C．①④　
D．②③
【答案】C　
10．（2021乐东模拟）如图是小明购买的干鞋器，将其放入鞋内，通电后发热能起到干燥杀
菌除臭的作用。这是利用电流的　
　效应工作的，英国物理学家　
　最早对此效应做了定量研究。
【答案】热；焦耳。
11.某导体电阻为10Ω，通电5min产生的热量是1200J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是
J。
【答案】
4800
12.小强同学自制了一台电热器，电热器在家庭电路中正常工作时的电阻是，这台电热器的额定电功率是________，这台电热器正常工作时每分钟产生的热量是________。
【答案】100
6
000
13.（2021芜湖模拟）加在某电动机上的电压是220V，电动机消耗的电功率为110W，电动机线圈的电阻为10Ω，则电动机线圈上因发热损失的功率为　
　W。
【答案】2.5。
14.（2021宜宾模拟）如图所示电路中，开关S由断开到闭合时，电流表的示数由0.3
A变化到0.5
A，此时电压表的示数始终为6
V，则滑动变阻器R2连入电路的阻值为________Ω，通电1
min电阻R1产生的热量为________J.
【答案】20　72　
15.（2021镇江模拟）额定电压为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5A，则电热丝正常工作时的电阻为___________Ω，工作10min产生的热量为_________J。电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远__________（选填“大于”或“小于）电热丝电阻的缘故?
【答案】
44；6.6105；小于
16.（2021百色模拟）如图所示的电路中，电源电压U＝6
V，电阻R1＝6
Ω，电阻R2＝4
Ω。只闭合S2，通电10
s的时间内电流通过R2产生的电热是
J；整个电路消耗的最大电功率和最小电功率之比为
。
【答案】14.4；25∶6。
17.（2021镇江模拟）某电烤箱内部简化电路如图所示，R1和R2为长度和材料均相同的电热丝，铭牌上的部分参数如图19-2所示，该电烤箱处于低温挡时，正常工作12min所消耗的电能为____kW·h，R2的阻值为___Ω，R1的横截面积比R2的____.
【答案】0.1；48.4；小
18.冬天人们常用电热暖手宝，其内部液体通常采用水。当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃需要吸收的热量为________?J，该电热暖手宝正常工作时功率为600W，不计热量损失，产生这些热量需要的时间为________?s，为了使用时更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关是________?（选填“串联”或“并联”）起来使用的。（水的比热容是4.2
×10
3
J／(kg·℃)）
【答案】1.68
×105；280；串联
19.（2021淮南模拟）如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R1标有“10Ω
1A”的字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通过灯泡L的电流为0.6A，则通电1min滑动变阻器R1产生的热量为　
　J；在电路安全工作的情况下，向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡亮度会　
　（选填“变亮”、“不变”或“变暗”），此电路最大功率与最小功率之比是　
　。
【答案】54；不变；16：9。
20.（2021福建模拟）如图所示是小亮设计的一个多挡位电热水器的简化电路图，其中R1和R2是两根电热丝，改变触点间的连接方式可形成高温、中温(包含了两个挡位)、低温四个不同挡位．触点1、2相连时，通过热水器的电流为2
A，电阻丝R1的阻值为________Ω；若高温挡功率为990
W，低温挡的功率约为________W．(计算结果保留整数)
【答案】
110　244　
21．（2021广东模拟）如图甲所示，把电阻R与灯L接在3V的电源上，电阻R与灯L的U﹣I图像如图乙所示。当S闭合时，灯L的电阻为　
　Ω，电路消耗的功率为　
　W，通电2min电阻R产生的热量为　
　J。
【答案】10；1.8；108。
22.（2021淮南模拟）小明用如图所示的电路研究电热与哪些因素有关的实验：
（1）该实验用U形管中液面的　
　来反映两容器内电热丝所放出热量的多少。
（2）在乙装置外并联5Ω电阻丝的作用是：使容器内两电热丝中的电流　
　。
（3）该装置是研究在电阻和通电时间都相同时，探究电热与　
　的关系。
（4）通电后电阻丝发热，内能增加，这是通过　
　的方式改变了它的内能，容器内的空气内能也增加，这是通过　
　的方式改变了它的内能。通电一段时间后乙容器外的电阻丝断了，这时会发现甲容器的U形管长管中液面升高的速度和原来比　
　（选填“变快”、“变慢”或“不变”）。
【答案】（1）高度差；（2）不同；（3）电流大小；（4）做功；热传递；变慢。
23.(2021广西模拟)小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。
(1)RA与RB采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、____相等。
(2)小明同学为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压大小，发现UA”“<”或“＝”)。
(3)在相同时间内，可通过观察_____来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是水的比热容比煤油______。
(4)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其___(选填“质量”或“体积”)相等的水，并将电热丝RA换成______的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油＝___。[已知水的比热容为c水＝4.2×103
(J/kg·℃)]
【答案】通过RA与RB的电流；<；温度计上升的示数快慢(或温度计变化的示数多少)；大；质量；与RB阻值相等；
24.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气．
(1)实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中________．
(2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，________(填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大．
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是_____________________________________．
(4)如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤(3)相比较，则左侧U形管中液面的高度差将________(填“变大”“变小”或“不变”)．
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生的热量与电阻的关系．可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在________两个接线柱之间即可．
【答案】（1)液面高度差的变化　(2)电阻　右　(3)使通过R1和R2的电流不相等　(4)变小　BD　(6)不能，含有电动机的电路，如含电风扇的电路，电流做的功大部分转化为机械能，只有一小部分转换化为内能，此时W＝UIt＞Q
25.（2021淮南模拟）寒冷的冬天，妈妈为努力学习的小江准备了有加热、保温两挡功能的电热杯垫，通过USB接口接到电脑上可以随时喝到热饮，如图甲所示。杯垫内部简化电路如图乙所示，R1、R2为加热元件（其阻值不随温度变化而变化），USB接口输出电压为5V，R1＝10Ω．只闭合S1时处于保温状态，S1，S2同时闭合时处于加热状态。加热状态时电路总电流是1.5A．求：
（1）杯垫保温时整个电路的电流。
（2）R2的阻值。
（3）加热状态时R2的功率。
【答案】解：
（1）由电路图可知，当只闭合S1时，只有电阻R1工作，处于保温状态，
则杯垫保温时整个电路的电流：I1＝＝＝0.5A；
（2）当S1、S2同时闭合时，R1与R2并联，处于加热状态，
加热状态时电路总电流是1.5A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R2的电流为：I2＝I干﹣I1＝1.5A﹣0.5A＝1A，
R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；
（3）加热状态时R2的功率为：
P2＝UI2＝5V×1A＝5W。
答：（1）杯垫保温时整个电路的电流为0.5A。
（2）电阻R2的阻值是5Ω；
（3）加热状态时R2的功率为5W。
26.（2021深圳模拟）某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温档时，通过R1的电流；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）解：由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1
=484
W
，加热时间t1
=
300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能W1=P1t1=484
W
300s=1.452×105J
加热档阶段消耗的电能为1.452×105J
答：饮水机处于加热档阶段消耗的电能为1.452×105J；
（2）解：只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2
=44
W，流过R1的电流I2=
=
=0.2A
流过R1的电流为0.2A。
答：饮水机处于保温档时，通过R1的电流为0.2
A；
（3）解：当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率P=P1-P2=484
W-44
W=440
W
由P=
得R2的阻值R2=
=
=110Ω
R2的阻值为110Ω。
答：R2的阻值为110Ω。
27.（2021芜湖模拟）如图甲、乙所示是某型号电热炉和它的电路结构简图，R1、R2均为发热电阻，通过控制挡位开关Sa和Sb，可以获得四挡加热功率。已知当开关Sb断开，Sa与触点1接通时电热炉的功率为1100W；开关Sb断开，Sa与触点2接通时电热炉的功率为550W．不计温度对R1、R2阻值的影响，则：
（1）R1与R2的阻值分别为多大。
（2）要使电热炉的总功率最大，开关Sa和Sb应该处于什么状态。
（3）如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗多少电能？
【答案】解：（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，电路为R1的简单的电路；
由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω；
当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，R1与R2串联；
由P＝可得，R1、R2串联后的总电阻：R串＝＝＝88Ω；
因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，所以R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝88Ω﹣44Ω＝44Ω；
（2）要使电热炉的总功率最大，由P＝可知，当电压一定时，电路中的总电阻最小，因此需使两电阻并联连接；
根据电路图可知，要使两电阻并联，需使开关Sb闭合，Sa与触点1接通；
（3）R1、R2并联后的总电阻：R并＝＝＝22Ω，
如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗的电能：W＝t＝×30×60s＝3.96×106J。
答：（1）R1与R2的阻值分别为44Ω、44Ω；
（2）要使电热炉的总功率最大，需使开关Sb闭合，Sa与触点1接通；
（3）如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗的电能为3.96×106J。
28.（2021昭阳模拟）如图是一款电热壶，额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两挡，保温挡的额定功率为110W，内部简化电路如图乙所示。、是两个阻值不变的发热元件，的阻值为。求
的阻值；
加热挡的电功率；
若电热壶内装的水，现用加热挡使水从升高到，加热效率为，需要工作的时间。，结果保留整数
【答案】的阻值为；
加热档的电功率为1110W；
若电热壶内装有的水，现用加热档使水从升高到，加热效率为，则需要工作225s。
29．（2021岫岩模拟）图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，S2为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。额定加热功率是1000W，额定保温功率是242W。
（1）电热丝R2的阻值是多少？
（2）现在用电饭煲煮食物，锅内的水和食物总质量是1.2kg，初温是15℃，加热到100℃时食物煮好，所用时间6min，则此次电饭煲煮食物的效率是多少？（食物混合物的比热c＝3×103J/（kg?℃））
（3）如果实际电压是200V，低温挡工作时的实际功率是多少？
【答案】解：（1）当开关S1和S2都闭合时，电路中只有R2工作，此时电路中电阻较小，由P＝UI＝可知此时电路消耗的功率大，电饭煲处于加热状态，根据P＝UI＝得R2的阻值为：
R2＝＝＝48.4Ω；
（2）食物吸收的热量为：
Q吸＝cm△t＝3×103J/（kg?℃）×1.2kg×（100℃﹣15℃）＝3.06×105J，
由P＝可得加热6min消耗的电能为：
W＝P加热t＝1000W×6×60s＝3.6×105J，
电饭煲的加热效率为：
η＝×100%＝×100%＝85%；
（3）只闭合开关S1时，两电阻串联，电路中电阻较大，由P＝UI＝可知此时电路消耗的功率较小，电饭煲处于保温状态，
根据P＝UI＝得两电阻的总电阻为：
R总＝＝＝200Ω，
低温挡工作时的实际功率为：
P实＝＝＝200W。
答：（1）电热丝R2的阻值是48.4Ω；
（2）电饭煲煮食物的效率是85%；
（3）如果实际电压是200V，低温挡工作时的实际功率是200W。