人教版物理九年级上第十八章第四节细化知识点同步练习——电功和热量的综合计算（2）
一、计算题
1．（2022九下·肇州月考）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
热风温度 50~75℃
额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？
（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V10（20A）；3000r/(kW·h)”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？
2．（2022·郑州月考）如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水，铭牌上相关参数如下表。求解下列问题：（不计温度对电阻的影响）
额定电压 220V
频率 55Hz
额定功率 保温挡 1100W
加热档 3.3kW
（1）S旋到 位置时，水龙头流出热水。（选填“0”、“1”或“2”）
（2）电热丝R1和R2的阻值是多大？
（3）某次使用该龙头加热水时，水的初温为20℃，加热15s，得到0.5L、末温42℃的热水，求电热水龙头的效率。（小数点后保留1位小数）c水＝4.2×103J/（kg ℃）
3．（2020九上·清新期末）小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40 ℃时自动闭合，达到40 ℃时自动断开；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作，电热水器部分参数如表所示。
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）加热时流过电热丝R2的电流是多少？
（3）假设将初温20
℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]
4．（2020九上·官渡期末）某品牌电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断等电功能，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，闭合时对水加热，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，闭合时电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为88W，加热功率为1000W；
（1）只有S1处于闭合状态时，电路处于 （选填“保温”或“加热”）状态，求电阻R2的阻值；（ ）
（2）开关S3闭合，电磁泵两端电压为24V，R3阻值为196Ω。求电磁泵的电功率；（ ）
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，待瓶里的水烧干，再经过3s，S1是否会断开？（ ）
（已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.6×103J/(kg·℃）。设水烧干瞬间，发热盘的温度为112℃，不计热损失。）
5．（2021九上·林甸期末）如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位，其内部电路如图所示，电热丝R1=56Ω，R2=44Ω，水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)；求：
（1）小功率挡的额定功率；
（2）若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量；
（3）若用大功率挡加热这些水，所需时间为1分10秒，求熨烫机的加热效率（计算结果保留一位小数）？
6．（2022九上·罗山期末）如图甲所示为某电热水壶的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点。某次烧水时，仅将电热壶接入220V的电路中，并按下开关S与触点1连接，10min后S自动切换到保温状态（S与触点2连接），保温时图乙所示电能表的转盘总共转过了150转。求：
（1）S与触点1连接时，通过电阻R1的电流I1是多大？
（2）保温时，共消耗了多少电能？
（3）如果电热水壶的保温功率是100W，请计算R2的阻值是多少Ω？
7．（2022九上·遵化期末）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，g＝10N/kg]
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 275
中挡功率（W） 550
高挡功率（W） 1100
容积（L） 1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间。
8．（2021九上·盐湖期末）小新喜欢吃爆米花，学习电加热原理后自己制作了一个简易的爆米花机，图甲是爆米花机的简易电路图．开关S接a时，加热同时电动机搅拌；开关S接b时，单独工作并处于保温状态。图乙是小新设计的相关参数。小新将的玉米粒放入制好的爆米花机中，玉米粒初温为，加热后玉米粒温度升高到并爆成了玉米花，此后小新将爆米花机调至保温状态。求：（）
（1）保温状态时电路中的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）加热过程电路消耗的电能；
（4）电阻给玉米加热的效率。
9．（2021九上·寻乌月考）如图所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式．该电热水壶有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W．求：
（1）电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；
（2）电热水壶高温档的额定功率；
（3）若某次电热水壶用高温档加热0.1h，耗电0.09kW·h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作？
10．（2020九上·朝阳期末）某家用电热水壶有加热和保温两档，内部简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶加热初温为20℃的水，当水温升至100℃时，电热水壶由加热档自动切换为保温档，在此过程中其电功率随时间变化的图像如图乙所示。已知此电热水壶的加热效率为90%。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于 （选填“加热”或“保温”）档；
（2）该电热水壶在保温过程中消耗的电能；
（3）电阻R2的阻值；
（4）壶中水的质量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
11．（2020九上·铁锋期末）图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖气工作时S处于闭合状态；电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
频率 50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是多少？
（3）若某房间内（假设房间密闭）空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
12．（2019九下·南开月考）下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．求：
XXX牌电热水器
额定电压 220V
额定电流 高温档
中温档 5A
低温档 2A
电源频率 50Hz
（1）低温挡正常工作时的额定功率；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的额定电流．
13．（2018九下·大石桥月考）有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．
（1）开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温档？
（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？
（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水=4.2×103J/（kg ℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．
14．（2022九下·黄冈月考）小豪家新买了一台电热型加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R1、R2为发热电阻，且3R1=R2，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现关低档高档之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。
额定电压 220V
水箱容积 3L
高档功率 440W
（1）求加热电阻R1的阻值。
（2）求加湿器正常工作时的低档功率。
（3）如图乙所示，求加湿器正常工作30min消耗的电能。
15．（2022九上·岚山期末）随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三档位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低档位切换。电烤箱的相关参数如表格所示，求：
额定电压 220V
高温档功率
中温档功率 800W
低温档功率 440W
（1）电烤箱在低温档正常工作时的电流；
（2）电烤箱中R2的阻值是多少欧姆；
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为会降低，电烤箱在中温档工作3min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温档产生的热量是多少J。
16．（2021九上·金塔期末）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝，已知R1=88Ω。加热杯的部分参数如表。
求：
（1）S接1时电热杯处于 档；
（2）R2、R3的阻值是多少 ；
（3）加热杯的低温挡功率是多少
（4）若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要工作多长时间 ？
17．（2020九上·泰安月考）小文每天都复习功课到深夜，妈妈为她准备了有加热、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上热饮．杯垫内部简化电路如图所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5 V，R1电阻为10
Ω，只闭合开关S1时处于保温状态，S1、S2同时闭合处于加热状态．加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5
W．求：
（1）杯垫保温时整个电路的电流是多少安？
（2）保温30 min时产生的热量是多少焦？
（3）加热状态时整个电路的电流是多少安？
（4）电阻R2的阻值是多少欧？
18．（2021九上·杜尔伯特期末）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W 中温440 高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
19．（2020九上·平遥月考）如图甲所示的某品牌豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：
型号 额定电压 打浆装置 电热装置
JYP-p115 220V 电机功率 加热功率 保温功率
180W 1000W 242W
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1kg，打浆完成后浆的初温为 40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为 ]
（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大？
（3）该豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 1min 所消耗电能为多大？
20．（2020九上·铁岭月考）图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把被加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化电路图，R1、R2均为发热电阻，且R1＝R2．电煮壶有加热和保温两个档．加热档的功率为1000W．求：
（1）电煮壶保温档的功率
（2）炖盅内0.5kg的药膳温度升高了80℃，药膳吸收的热量．[c药膳＝4×103J/kg ℃）]
（3）若不计热量损失，壶中的水和药膳总共吸收6×105J的热量，用加热档加热需要的时间．
答案解析部分
1．【答案】（1）解：电吹风吹冷风时，通过电动机的电流
答：电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（2）解：当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝R2的电功率P2=P-P1=990W-110W=880W
电热丝的电阻
答：电热丝工作时的电阻是55Ω；
（3）解：电吹风吹冷风10min产生的热量（电流通过电动机产生的热量）Q1=I12R1t=(0.5A)2×0.8Ω×10×60s=120J
答：电吹风吹冷风30min线圈产生的热量是120J；
（4）解：转盘转了200圈，消耗的电能为
电吹风此时的实际功率
答：电吹风此时的实际功率是800W。
【知识点】电功率的计算；焦耳定律
【解析】【分析】（1）当吹冷风时，只有电动机工作，根据P=UI求出通过电动机的电流。
（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝的功率等于电吹风吹热风时的功率减去吹冷风时的功率，根据P=求出电热丝R的电阻值。
（3）根据Q=I2Rt求出10min内电流通过电动机产生的热量。
（4）根据电能表的参数求出电吹风工作时消耗的电能；根据消耗的电能和通电时间，求出实际功率。
2．【答案】（1）2
（2）解：由表格可知，出温水功率P温水＝P1＝1100W
所以R1的阻值R1＝＝44Ω
加热档功率P热水＝3.3kW＝3300W
所以R2工作时的功率P2＝P热水﹣P1＝3300W﹣1100W＝2200W
所以R2＝＝22Ω
（3）解：0.5L水的质量为m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3＝0.5kg
水吸收的热量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(42℃﹣20℃)＝4.62×104J
加热时间t＝15s，电流做功W＝P热水t＝3300W×15s＝4.95×104J
则此速热水龙头的加热效率η＝×100%≈93.3%
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】(1)电源电压一定，根据P＝可知，S接0时，电路断路，不热水，出冷水；S接1时，只有R1接入电路，加热功率较小，出温水；S接2时，R1和R2并联接入电路，由并联电阻的规律，电路的电阻最小，加热功率最大，出热水。
【分析】（1）电阻并联时，电阻较小，电路的总功率较大；
（2）利用电压和电功率，可以计算电阻的大小；
（3）根据物体的密度和体积的乘积，计算质量，利用物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；利用电功率和时间的乘积，计算电流做的功；根据热量和电功的比值，计算点热效率。
3．【答案】（1）解；当只有S1 闭合时，R1单独工作，用电器处于保温状态，由 可得
答：电热丝R1的阻值是220Ω；
（2）解；当两开关都处于闭合状态时，两电阻并联，处于加热状态，R2的功率为P2 =P-P1 =1980W-220W=1760W
由P=UI可得电热丝R2的电流是
答：加热时流过电热丝R2的电流是5.94×106 J
（3）解；根据题意可知，水吸收的热量 由 可得消耗的电能W=Pt=1980W×50×60s=5.94×106 J
热水器的效率为
答：假设将初温20 ℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是70.7%
【知识点】热量的计算；电路的动态分析；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，利用得出对应的状态，利用求出电热丝的电阻。
（2）加热功率减去保温状态即为R2的功率，根据P=UI求出加热时流过电热丝R2的电流。
（3）根据m=ρV求出水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出消耗的电能，根据求出电热水器的效率。
4．【答案】（1）保温；550Ω
（2）24W
（3）S1会断开
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：(1)由图和题意可知，闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，处于加热状态；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串联后与R2并联。电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R2工作，电路中的电阻R2＝ ＝550Ω
(2)只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联后与R2并联，根据并联电路电压规律，电动机和电阻R3串联部分电压为U＝220V，已知此时电磁泵两端电压为24V，则由串联电路电压的规律可得，电阻R3两端的电压U3＝U﹣U泵＝220V﹣24V＝196V
这一支路的电流为I＝ 1A
则电磁泵的电功率P泵＝U泵I＝24V×1A＝24W
(3)瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量Q吸＝cmΔt＝0.6×103J/(kg·℃)×0.5kg×(120℃﹣112℃)＝2400J
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W＝Q放＝Q吸
水烧干后到S1断开所需的时间t＝ ＝2.4s
由此可知，再经过3s，S1会断开。
【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，根据P=分析对应的状态，结合P=算出电热水瓶处于保温状态且不抽水时的电阻。
（2）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P=UI算出电磁泵的电功率。
（3）由Q=cm△t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W=Q放=Q吸，由P=算出加热时间。
5．【答案】（1）解：当开关旋至1时，电阻R1、R2的串联，此时电路中电阻最大，电路中电流最小，可知在小功率挡，此时电路中的电流为
小功率挡的额定功率为P1=UI=220V×2.2A=484W
答：小功率挡的额定功率为484W；
（2）解：将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收热量Q=cm t=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(100℃-20℃)=6.72×104J
答：需要吸收6.72×104J；
（3）解：当开关旋至2时，电路中只有R2接入，此时电路中电阻最小，电路中电流最大，可知在大功率挡，大功率挡的功率
用大功率挡加热这些水消耗的电能W=P2t=1100W×70s=7.7×104J
熨烫机的加热效率
答：熨烫机的加热效率为87.3%。
【知识点】热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据电阻的串联和P=UI=可知其大小功率挡。
（2）根据Q=cm△t可求得需要吸收多少热量。
（3）根据P=可求得用大功率挡加热这些水消耗的电能，再利用η=可求得熨烫机的加热效率。
6．【答案】（1）解：由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由 可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电热水壶处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电热水壶处于保温状态。S与触点1连接时，电路中只有R1，通过电阻R1的电流为
答：S与触点1连接时，通过电阻R1的电流是5A；
（2）解：电能表上所标“ ”表示电路中每消耗 的电能，电能表的转盘转3000转，转盘转150转（保温）时，电热水壶消耗的电能为
答：保温时，共消耗了 的电能；
（3）解：由题知保温功率 ，由 得电路中的总电阻为
R2的阻值为
答：如果电热水壶的保温功率是100W，R2的阻值是440Ω。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出电流；
（2）根据公式，可求出电能；
（3）根据公式，可求出电阻。
7．【答案】（1）解：由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据 可知，此时总功率最大，所以此时养生壶为高温挡。
答：当开关S1闭合，S2接B时，为高温挡，因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；
（2）解：由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据 可知，此时总功率最小，所以此时养生壶为低温挡；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，根据 可知，此时养生壶处于中温挡；根据P＝UI可得，正常工作时通过R1的电流
R1的阻值
答：电阻R1的阻值是88Ω
（3）解：根据 可得，水的质量m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10-3m3＝1kg
所以当水烧开后，吸收的热量Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣12℃)＝3.696×105J
由 可得消耗的电能
由 可得，烧开一壶水需要的时间为
答：烧开一壶水需要的时间为420s。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式可知，电路中的总电阻最小时，总功率最大；
（2）根据公式及，可求出电阻；
（3）根据公式 m＝ρ水V、Q吸＝c水m(t﹣t0)及、，可求出加热时间。
8．【答案】（1）解：由图乙可知保温状态的功率为
根据得保温状态时电路中的电流
答：保温状态时电路中的电流为0.1A；
（2）解：由图乙知的加热功率为，根据得
答：电阻的阻值为242Ω；
（3）解：加热过程电热丝与电机M同时工作，电路的总功率：
电路消耗的总电能：
答：加热过程电路消耗的电能为；
（4）解：加热过程中，玉米吸收的热量
加热过程电阻产生的热量
所以电阻给玉米粒加热的效率
答：电阻给玉米加热的效率为56%。
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）结合表格数据，根据P=UI求出保温状态时电路中的电流。
（2）由题干知电阻R1加热的功率，根据P=得出R1的值。
（3）开关S接a时，R1加热同时电动机搅拌；由P=可得电阻R1加热消耗的电能及电动机消耗的电能，从而得出加热过程电路消耗的电能。
（4）根据Q吸=c玉米m（t-t0）求出玉米吸收的热量，根据得出R1的加热效率。
9．【答案】（1）解：电热水壶调至中温档正常加热时，P中=500W，仅R1接入电路，U=220V，则，加热时间t=20min=1200s，将m=2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下），Δt=100℃－30℃=70℃，c=4.2×103J/（kg ·℃）；水所吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg ·℃）×2kg×70℃=5.88×105J，电热水壶放出的热量Q=W=P中t=500W×1200s=6×105J，效率为
（2）解：当电热水壶处于高温档时，R1与R2并联，则额定功率为
（3）解：若某次电热水壶用高温档加热t0=0.1h，耗电W0=0.09kW·h，则功率P0=W0/t0=0.09kW·h/0.1h=900W，小于1000W，故电热水壶非正常工作
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）利用电压和电功率，可以计算电阻大小；根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能，利用吸收的热量和消耗的电能的比值，计算电热效率；
（2）根据电压和电阻，可以计算电功率的大小；
（3）利用消耗的电能和时间的比值，计算电功率。
10．【答案】（1）加热
（2）解：由图乙可知保温时间为500s-350s=150s
保温功率为400W，则电热水壶在保温过程中消耗的电能
答：该电热水壶在保温过程中消耗的电能为6×104J。
（3）解：处于保温档时电路中的总电阻为
处于加热挡时有
则可得：
答：电阻R2的阻值为90.75。
（4）解：由图乙可得加热的时间为350s，加热功率为1600W，则加热过程中电热水壶释放的热量为
水吸收的热量为
则可得水的质量为
答：壶中水的质量为1.5kg。
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：(1)开关S1、S2均闭合时R2被短路只有R1接入电路中根据公式
电压一定时电路中的总电阻越小电路消耗的功率越大，所以电热水壶处于加热档。
(1)当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于加热挡。
【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，利用分析对应的状态。
（2）由P=可求得该电热水壶在保温过程中消耗的电能。
（3）先利用求得处于保温档时电路中的总电阻，应用串联电路特点与电功率公式求出电阻阻值。
（4）由P=可求得该电热水壶在加热过程中消耗的电能；由η=可求得水吸收的热量，然后由Q=cm△t可求得水的质量。
11．【答案】（1）解：闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，“低温”档正常工作时的电阻R1＝ ＝88Ω
答：“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；
（2）解：闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，电路的总电阻最小，由 可知电路的总功率最大，处于高温档，高温档的功率P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W
电暖气的高温档正常工作20min，放出的热量Q放=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J
答：“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是1.98×106J；
（3）解：空气吸收的热量Q吸＝ηQ放＝50%×1.98×106J＝0.99×106J
房间的空气温度升高 ＝15℃
答：此房间的空气温度升高15℃。
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；
（2）根据并联电路各之路电功率的和，计算总电功率，根据电功率和时间的乘积计算热量；
（3）根据热量和热效率计算吸收的热量，结合物体的比热容和质量，计算温度差。
12．【答案】（1）解：由热水器的铭牌知，热水器处于低温挡正常工作时的额定功率：
P低额=U额I低=220V×2A=440W，
答：低温挡正常工作时的额定功率是440W
（2）解：由热水器的铭牌知，中温挡正常工作10分钟产生的热量
Q=U额I中t=220V×5A×10×60s=6.6×105J，
答：中温挡正常工作10分钟产生的热量是6.6×105J
（3）解：①由电路图知：开关S1断开、S2接b时，两电阻串联．热水器电阻最大，
由P= 知，热水器处于低温档，此时I低= ，即：2A= ①，
②由电路图知：开关S1闭合、S2断开时，只有电阻R1接入电路，热水器处于中温挡，
此时I中= ，即5A= ②；由①②解得：R1=44Ω，R2=66Ω；
③由电路图知：开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，此时热水器电阻最小，功率最大，
热水器处于高温挡，此时I高= + = + ≈8.3A，
答：高温挡正常工作时的额定电流是8.3A
【知识点】额定功率；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）由表格读出额定电压、最小电流，利用P=UI计算低档额定功率；
（2）由表格读出中档时电流值，利用Q=W=UIt计算中档10min产生的热量；
（3）由电路图分析出低、中、高档时，电路连接方式，利用计算出R1、R2阻值，结合并联电路特点计算出高档时电流。
13．【答案】（1）解：由电路图知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路总电阻最大，电源电压U一定，由P= 可知，此时总功率小，电热水壶处于低温挡；
（2）解：由电路图知，当S1闭合，S2接b时，只有R1连入电路，电路中电阻较大，不是最大，电源电压U一定，由P= 可知，此时总功率较小，电热水壶处于中温挡；则处于中温档时的电流：I= = =2.5A；
（3）解：当当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，由P= 可知，总功率最大，电热水壶处于高温挡，R1、R2并联时，总电阻：R并= = =44Ω，高温档加热时，电路消耗的功率：P高= = =1100W；把1kg水从20℃加热到100℃吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；不计热量损失，W=Q=3.36×105J；由P= 可得，所需时间t= = ≈305s。
【知识点】热量的计算；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】结合电路的连接方式判断高低档位，根据电压和电阻利用欧姆定律计算电流的大小，根据水的比热容、质量和温度差计算吸热的多少，利用吸收的热量和电功率计算时间.
14．【答案】（1）解：加湿器两端电压保持220V不变，R1单独接入电路时，处于高档，有
答：R1的阻值为110 ；
（2）解：R2的阻值为
两个加热电阻串联时，为低档，有
答：低档功率为110W；
（3）解：加湿器消耗的电能等于电流做的功，为答：消耗的电能为0.11kW·h。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电压和电功率，可以计算电阻大小；
（2）利用电压和电阻，可以计算电功率的大小；
（3）利用电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
15．【答案】（1）解：电烤箱在低温档正常工作时，由图表可以知道，此时功率为440W，功率是最小的，由 可得，此时电路的总电阻是最大的，由图甲可知，当旋转开关拨到1时，R1、R2串联并且总电阻最大。由图表可知，此时电烤箱的功率为440W，根据 可得，在低温档正常工作时的电流为
答：电烤箱在低温档正常工作时的电流为2A；
（2）解：由图甲可知，当旋转开关拨到2时，R1接入电路中，此时总电阻不是最大也不是最小的，根据 可得，电烤箱处于中温档，其功率为800W，因此电阻R1的阻值为
由（1）可知，当电烤箱处于低温档时，R1、R2串联在电路中的，根据题意和 可得，此时总电阻为
因此R2的阻值是
答：电烤箱中R2的阻值是49.5欧姆；
（3）解：从电能表可知，电路中消耗1kW·h时，电能表转动3000圈，那么表盘转动105圈，消耗的电能为
答：则此段时间中温档产生的热量是1.26×105J。
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；电功的测量；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）利用电压和电功率，可以计算电阻的大小，结合串联电路电阻规律，计算总电阻；
（3）根据电能表转盘转数，计算消耗的电能。
16．【答案】（1）高温
（2）33Ω；22Ω
（3）440W
（4）168s
【知识点】热量的计算；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）如图所示，S接1时只有R3接入电路，此时电路阻值小，根据
可知，电阻越小，功率越大，此时电热杯处于高温档。
（2）开关接1时只有R3接入电路，是高温档，功率为2200W，R3电阻为
开关接2时，R2，R3串联接入电路，是中温档，功率为880W，总电阻为
R2电阻为
（3）开关接3时，R1，R3串联接入电路，是低温档，总电阻为
此时功率为
（4）水的质量
水升温
水吸热
使用高温挡加热的时间
答：（1）S接1时电热杯处于高温挡；
（2）R2电阻为33欧，R3电阻为22欧；
（3）加热杯的低温挡功率是440W；
（4）加热杯使用高温挡加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要工作168s。
【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路特点可知，电阻串联后的总电阻大于任一串联导体的电阻，由可知可知电热杯处于什么挡；根据串联电路的电阻特点即可知道R2、R3的阻值。
（2）利用密度公式计算出1L水的质量，利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量，不计热损失，消耗的电能W=Q吸，利用P=计算出需要工作的时间。
17．【答案】（1）解：如图，保温时只有R1接入电路工作，
整个电路的电流为：
（2）解：保温30 min时产生的热量：
（3）解：根据 得加热状态时整个电路的电流为：
（4）解：根据干路电流等于支路电路之和，得通过R2的电流为：
电阻R2的阻值为：
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；焦耳定律
【解析】【分析】（1）结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式，利用P=分析对应的状态，根据欧姆定律求出保温时电热杯垫正常工作电路中电流。
（2）根据Q=I2Rt可求得保温30min时产生的热量。
（3）由P=UI可求得加热状态时整个电路的电流.
（4）根据并联电路电流的特点和欧姆定律求出R2的阻值。
18．【答案】（1）解：由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比====
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1：2。
答：该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1：2；
（2）解：由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻R中===110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
答：该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；
（3）解：由P=UI=可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，并联总电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串联总电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。
高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻R并===55Ω
中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则+=+=55Ω
解得R2=110Ω
低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为P低===220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答：高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）由公式P=UI可知，当电源电压U一定时，两个挡位时电路中的电流之比等于两个挡位的功率之比。
（2）由公式P=可求得中温挡时电路的总电阻。
（3）由公式P=可知，在电源电压一定时，电路的总电阻越大，电功率越小，即工作挡位越低。由乙图可知，结合开关处于不同状态时元件的连接方式分析计算。
19．【答案】（1）解：加热该浆需要吸收的热量
答：加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收2.4×105J的热量；
（2）解：由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由 可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由 可知，此时电功率较小，为保温档；由 可得R1的阻值
由 可得串联时的总电阻
则R2的阻值
答：电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω、151.6Ω；
（3）解：该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率
正常工作1min所消耗电能
答：该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为7.08×104J。
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据Q吸=cm（t-t0）求出其吸收的热量。
（2）结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据P=UI=可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越小，电路的总功率越大，豆浆机处于加热挡，反之处于低温挡，根据电阻的串联和P=UI=求出R1与R2的阻值。
（3）根据W=Pt求出正常工作1min所消耗电能。
20．【答案】（1）解：当开关S闭合、旋钮开关接2时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，为加热档，R2的阻值：R2 = = = 48.4Ω；
当开关S闭合、旋钮开关接1时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，为保温档，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1＝R2，所以，电煮壶保温档的功率：
答：电煮壶保温档的功率为500W
（2）解：药膳吸收的热量：Q吸＝c药膳m△t＝4×103J/（kg ℃）×0.5kg×80℃＝1.6×105J；
答：药膳吸收的热量为1.6×105J
（3）解：不计热量损失，消耗的电能：W＝Q吸′＝1.6×105J，
加热档加热需要的时间：t = = = 600s．
答：用加热档加热需要600s．
【知识点】电功的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）分清电煮壶处于不同状态时电路的连接方式，根据P=UI=分析对应的状态，进一步求出R2的阻值，结合R1=R2求出电煮壶保温挡的功率。
（2）根据Q吸=cm△t求出其吸收的热量。
（3）不计热量损失，消耗的电能等于壶中的水和药膳吸收的总热量，根据P=求出加热挡加热需要的时间。
1 / 1人教版物理九年级上第十八章第四节细化知识点同步练习——电功和热量的综合计算（2）
一、计算题
1．（2022九下·肇州月考）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
热风温度 50~75℃
额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？
（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V10（20A）；3000r/(kW·h)”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？
【答案】（1）解：电吹风吹冷风时，通过电动机的电流
答：电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（2）解：当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝R2的电功率P2=P-P1=990W-110W=880W
电热丝的电阻
答：电热丝工作时的电阻是55Ω；
（3）解：电吹风吹冷风10min产生的热量（电流通过电动机产生的热量）Q1=I12R1t=(0.5A)2×0.8Ω×10×60s=120J
答：电吹风吹冷风30min线圈产生的热量是120J；
（4）解：转盘转了200圈，消耗的电能为
电吹风此时的实际功率
答：电吹风此时的实际功率是800W。
【知识点】电功率的计算；焦耳定律
【解析】【分析】（1）当吹冷风时，只有电动机工作，根据P=UI求出通过电动机的电流。
（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝的功率等于电吹风吹热风时的功率减去吹冷风时的功率，根据P=求出电热丝R的电阻值。
（3）根据Q=I2Rt求出10min内电流通过电动机产生的热量。
（4）根据电能表的参数求出电吹风工作时消耗的电能；根据消耗的电能和通电时间，求出实际功率。
2．（2022·郑州月考）如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水，铭牌上相关参数如下表。求解下列问题：（不计温度对电阻的影响）
额定电压 220V
频率 55Hz
额定功率 保温挡 1100W
加热档 3.3kW
（1）S旋到 位置时，水龙头流出热水。（选填“0”、“1”或“2”）
（2）电热丝R1和R2的阻值是多大？
（3）某次使用该龙头加热水时，水的初温为20℃，加热15s，得到0.5L、末温42℃的热水，求电热水龙头的效率。（小数点后保留1位小数）c水＝4.2×103J/（kg ℃）
【答案】（1）2
（2）解：由表格可知，出温水功率P温水＝P1＝1100W
所以R1的阻值R1＝＝44Ω
加热档功率P热水＝3.3kW＝3300W
所以R2工作时的功率P2＝P热水﹣P1＝3300W﹣1100W＝2200W
所以R2＝＝22Ω
（3）解：0.5L水的质量为m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3＝0.5kg
水吸收的热量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(42℃﹣20℃)＝4.62×104J
加热时间t＝15s，电流做功W＝P热水t＝3300W×15s＝4.95×104J
则此速热水龙头的加热效率η＝×100%≈93.3%
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】(1)电源电压一定，根据P＝可知，S接0时，电路断路，不热水，出冷水；S接1时，只有R1接入电路，加热功率较小，出温水；S接2时，R1和R2并联接入电路，由并联电阻的规律，电路的电阻最小，加热功率最大，出热水。
【分析】（1）电阻并联时，电阻较小，电路的总功率较大；
（2）利用电压和电功率，可以计算电阻的大小；
（3）根据物体的密度和体积的乘积，计算质量，利用物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；利用电功率和时间的乘积，计算电流做的功；根据热量和电功的比值，计算点热效率。
3．（2020九上·清新期末）小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40 ℃时自动闭合，达到40 ℃时自动断开；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作，电热水器部分参数如表所示。
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）加热时流过电热丝R2的电流是多少？
（3）假设将初温20
℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]
【答案】（1）解；当只有S1 闭合时，R1单独工作，用电器处于保温状态，由 可得
答：电热丝R1的阻值是220Ω；
（2）解；当两开关都处于闭合状态时，两电阻并联，处于加热状态，R2的功率为P2 =P-P1 =1980W-220W=1760W
由P=UI可得电热丝R2的电流是
答：加热时流过电热丝R2的电流是5.94×106 J
（3）解；根据题意可知，水吸收的热量 由 可得消耗的电能W=Pt=1980W×50×60s=5.94×106 J
热水器的效率为
答：假设将初温20 ℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是70.7%
【知识点】热量的计算；电路的动态分析；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，利用得出对应的状态，利用求出电热丝的电阻。
（2）加热功率减去保温状态即为R2的功率，根据P=UI求出加热时流过电热丝R2的电流。
（3）根据m=ρV求出水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出消耗的电能，根据求出电热水器的效率。
4．（2020九上·官渡期末）某品牌电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断等电功能，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，闭合时对水加热，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，闭合时电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为88W，加热功率为1000W；
（1）只有S1处于闭合状态时，电路处于 （选填“保温”或“加热”）状态，求电阻R2的阻值；（ ）
（2）开关S3闭合，电磁泵两端电压为24V，R3阻值为196Ω。求电磁泵的电功率；（ ）
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，待瓶里的水烧干，再经过3s，S1是否会断开？（ ）
（已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.6×103J/(kg·℃）。设水烧干瞬间，发热盘的温度为112℃，不计热损失。）
【答案】（1）保温；550Ω
（2）24W
（3）S1会断开
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：(1)由图和题意可知，闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，处于加热状态；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串联后与R2并联。电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R2工作，电路中的电阻R2＝ ＝550Ω
(2)只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联后与R2并联，根据并联电路电压规律，电动机和电阻R3串联部分电压为U＝220V，已知此时电磁泵两端电压为24V，则由串联电路电压的规律可得，电阻R3两端的电压U3＝U﹣U泵＝220V﹣24V＝196V
这一支路的电流为I＝ 1A
则电磁泵的电功率P泵＝U泵I＝24V×1A＝24W
(3)瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量Q吸＝cmΔt＝0.6×103J/(kg·℃)×0.5kg×(120℃﹣112℃)＝2400J
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W＝Q放＝Q吸
水烧干后到S1断开所需的时间t＝ ＝2.4s
由此可知，再经过3s，S1会断开。
【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，根据P=分析对应的状态，结合P=算出电热水瓶处于保温状态且不抽水时的电阻。
（2）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P=UI算出电磁泵的电功率。
（3）由Q=cm△t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W=Q放=Q吸，由P=算出加热时间。
5．（2021九上·林甸期末）如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位，其内部电路如图所示，电热丝R1=56Ω，R2=44Ω，水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)；求：
（1）小功率挡的额定功率；
（2）若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量；
（3）若用大功率挡加热这些水，所需时间为1分10秒，求熨烫机的加热效率（计算结果保留一位小数）？
【答案】（1）解：当开关旋至1时，电阻R1、R2的串联，此时电路中电阻最大，电路中电流最小，可知在小功率挡，此时电路中的电流为
小功率挡的额定功率为P1=UI=220V×2.2A=484W
答：小功率挡的额定功率为484W；
（2）解：将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收热量Q=cm t=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(100℃-20℃)=6.72×104J
答：需要吸收6.72×104J；
（3）解：当开关旋至2时，电路中只有R2接入，此时电路中电阻最小，电路中电流最大，可知在大功率挡，大功率挡的功率
用大功率挡加热这些水消耗的电能W=P2t=1100W×70s=7.7×104J
熨烫机的加热效率
答：熨烫机的加热效率为87.3%。
【知识点】热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据电阻的串联和P=UI=可知其大小功率挡。
（2）根据Q=cm△t可求得需要吸收多少热量。
（3）根据P=可求得用大功率挡加热这些水消耗的电能，再利用η=可求得熨烫机的加热效率。
6．（2022九上·罗山期末）如图甲所示为某电热水壶的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点。某次烧水时，仅将电热壶接入220V的电路中，并按下开关S与触点1连接，10min后S自动切换到保温状态（S与触点2连接），保温时图乙所示电能表的转盘总共转过了150转。求：
（1）S与触点1连接时，通过电阻R1的电流I1是多大？
（2）保温时，共消耗了多少电能？
（3）如果电热水壶的保温功率是100W，请计算R2的阻值是多少Ω？
【答案】（1）解：由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由 可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电热水壶处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电热水壶处于保温状态。S与触点1连接时，电路中只有R1，通过电阻R1的电流为
答：S与触点1连接时，通过电阻R1的电流是5A；
（2）解：电能表上所标“ ”表示电路中每消耗 的电能，电能表的转盘转3000转，转盘转150转（保温）时，电热水壶消耗的电能为
答：保温时，共消耗了 的电能；
（3）解：由题知保温功率 ，由 得电路中的总电阻为
R2的阻值为
答：如果电热水壶的保温功率是100W，R2的阻值是440Ω。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出电流；
（2）根据公式，可求出电能；
（3）根据公式，可求出电阻。
7．（2022九上·遵化期末）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，g＝10N/kg]
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 275
中挡功率（W） 550
高挡功率（W） 1100
容积（L） 1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间。
【答案】（1）解：由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据 可知，此时总功率最大，所以此时养生壶为高温挡。
答：当开关S1闭合，S2接B时，为高温挡，因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；
（2）解：由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据 可知，此时总功率最小，所以此时养生壶为低温挡；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，根据 可知，此时养生壶处于中温挡；根据P＝UI可得，正常工作时通过R1的电流
R1的阻值
答：电阻R1的阻值是88Ω
（3）解：根据 可得，水的质量m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10-3m3＝1kg
所以当水烧开后，吸收的热量Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣12℃)＝3.696×105J
由 可得消耗的电能
由 可得，烧开一壶水需要的时间为
答：烧开一壶水需要的时间为420s。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式可知，电路中的总电阻最小时，总功率最大；
（2）根据公式及，可求出电阻；
（3）根据公式 m＝ρ水V、Q吸＝c水m(t﹣t0)及、，可求出加热时间。
8．（2021九上·盐湖期末）小新喜欢吃爆米花，学习电加热原理后自己制作了一个简易的爆米花机，图甲是爆米花机的简易电路图．开关S接a时，加热同时电动机搅拌；开关S接b时，单独工作并处于保温状态。图乙是小新设计的相关参数。小新将的玉米粒放入制好的爆米花机中，玉米粒初温为，加热后玉米粒温度升高到并爆成了玉米花，此后小新将爆米花机调至保温状态。求：（）
（1）保温状态时电路中的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）加热过程电路消耗的电能；
（4）电阻给玉米加热的效率。
【答案】（1）解：由图乙可知保温状态的功率为
根据得保温状态时电路中的电流
答：保温状态时电路中的电流为0.1A；
（2）解：由图乙知的加热功率为，根据得
答：电阻的阻值为242Ω；
（3）解：加热过程电热丝与电机M同时工作，电路的总功率：
电路消耗的总电能：
答：加热过程电路消耗的电能为；
（4）解：加热过程中，玉米吸收的热量
加热过程电阻产生的热量
所以电阻给玉米粒加热的效率
答：电阻给玉米加热的效率为56%。
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）结合表格数据，根据P=UI求出保温状态时电路中的电流。
（2）由题干知电阻R1加热的功率，根据P=得出R1的值。
（3）开关S接a时，R1加热同时电动机搅拌；由P=可得电阻R1加热消耗的电能及电动机消耗的电能，从而得出加热过程电路消耗的电能。
（4）根据Q吸=c玉米m（t-t0）求出玉米吸收的热量，根据得出R1的加热效率。
9．（2021九上·寻乌月考）如图所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式．该电热水壶有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W．求：
（1）电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；
（2）电热水壶高温档的额定功率；
（3）若某次电热水壶用高温档加热0.1h，耗电0.09kW·h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作？
【答案】（1）解：电热水壶调至中温档正常加热时，P中=500W，仅R1接入电路，U=220V，则，加热时间t=20min=1200s，将m=2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下），Δt=100℃－30℃=70℃，c=4.2×103J/（kg ·℃）；水所吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg ·℃）×2kg×70℃=5.88×105J，电热水壶放出的热量Q=W=P中t=500W×1200s=6×105J，效率为
（2）解：当电热水壶处于高温档时，R1与R2并联，则额定功率为
（3）解：若某次电热水壶用高温档加热t0=0.1h，耗电W0=0.09kW·h，则功率P0=W0/t0=0.09kW·h/0.1h=900W，小于1000W，故电热水壶非正常工作
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）利用电压和电功率，可以计算电阻大小；根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能，利用吸收的热量和消耗的电能的比值，计算电热效率；
（2）根据电压和电阻，可以计算电功率的大小；
（3）利用消耗的电能和时间的比值，计算电功率。
10．（2020九上·朝阳期末）某家用电热水壶有加热和保温两档，内部简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶加热初温为20℃的水，当水温升至100℃时，电热水壶由加热档自动切换为保温档，在此过程中其电功率随时间变化的图像如图乙所示。已知此电热水壶的加热效率为90%。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于 （选填“加热”或“保温”）档；
（2）该电热水壶在保温过程中消耗的电能；
（3）电阻R2的阻值；
（4）壶中水的质量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】（1）加热
（2）解：由图乙可知保温时间为500s-350s=150s
保温功率为400W，则电热水壶在保温过程中消耗的电能
答：该电热水壶在保温过程中消耗的电能为6×104J。
（3）解：处于保温档时电路中的总电阻为
处于加热挡时有
则可得：
答：电阻R2的阻值为90.75。
（4）解：由图乙可得加热的时间为350s，加热功率为1600W，则加热过程中电热水壶释放的热量为
水吸收的热量为
则可得水的质量为
答：壶中水的质量为1.5kg。
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】解：(1)开关S1、S2均闭合时R2被短路只有R1接入电路中根据公式
电压一定时电路中的总电阻越小电路消耗的功率越大，所以电热水壶处于加热档。
(1)当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于加热挡。
【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，利用分析对应的状态。
（2）由P=可求得该电热水壶在保温过程中消耗的电能。
（3）先利用求得处于保温档时电路中的总电阻，应用串联电路特点与电功率公式求出电阻阻值。
（4）由P=可求得该电热水壶在加热过程中消耗的电能；由η=可求得水吸收的热量，然后由Q=cm△t可求得水的质量。
11．（2020九上·铁锋期末）图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖气工作时S处于闭合状态；电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
频率 50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是多少？
（3）若某房间内（假设房间密闭）空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
【答案】（1）解：闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，“低温”档正常工作时的电阻R1＝ ＝88Ω
答：“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；
（2）解：闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，电路的总电阻最小，由 可知电路的总功率最大，处于高温档，高温档的功率P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W
电暖气的高温档正常工作20min，放出的热量Q放=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J
答：“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是1.98×106J；
（3）解：空气吸收的热量Q吸＝ηQ放＝50%×1.98×106J＝0.99×106J
房间的空气温度升高 ＝15℃
答：此房间的空气温度升高15℃。
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；
（2）根据并联电路各之路电功率的和，计算总电功率，根据电功率和时间的乘积计算热量；
（3）根据热量和热效率计算吸收的热量，结合物体的比热容和质量，计算温度差。
12．（2019九下·南开月考）下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．求：
XXX牌电热水器
额定电压 220V
额定电流 高温档
中温档 5A
低温档 2A
电源频率 50Hz
（1）低温挡正常工作时的额定功率；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的额定电流．
【答案】（1）解：由热水器的铭牌知，热水器处于低温挡正常工作时的额定功率：
P低额=U额I低=220V×2A=440W，
答：低温挡正常工作时的额定功率是440W
（2）解：由热水器的铭牌知，中温挡正常工作10分钟产生的热量
Q=U额I中t=220V×5A×10×60s=6.6×105J，
答：中温挡正常工作10分钟产生的热量是6.6×105J
（3）解：①由电路图知：开关S1断开、S2接b时，两电阻串联．热水器电阻最大，
由P= 知，热水器处于低温档，此时I低= ，即：2A= ①，
②由电路图知：开关S1闭合、S2断开时，只有电阻R1接入电路，热水器处于中温挡，
此时I中= ，即5A= ②；由①②解得：R1=44Ω，R2=66Ω；
③由电路图知：开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，此时热水器电阻最小，功率最大，
热水器处于高温挡，此时I高= + = + ≈8.3A，
答：高温挡正常工作时的额定电流是8.3A
【知识点】额定功率；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）由表格读出额定电压、最小电流，利用P=UI计算低档额定功率；
（2）由表格读出中档时电流值，利用Q=W=UIt计算中档10min产生的热量；
（3）由电路图分析出低、中、高档时，电路连接方式，利用计算出R1、R2阻值，结合并联电路特点计算出高档时电流。
13．（2018九下·大石桥月考）有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．
（1）开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温档？
（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？
（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水=4.2×103J/（kg ℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．
【答案】（1）解：由电路图知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路总电阻最大，电源电压U一定，由P= 可知，此时总功率小，电热水壶处于低温挡；
（2）解：由电路图知，当S1闭合，S2接b时，只有R1连入电路，电路中电阻较大，不是最大，电源电压U一定，由P= 可知，此时总功率较小，电热水壶处于中温挡；则处于中温档时的电流：I= = =2.5A；
（3）解：当当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，由P= 可知，总功率最大，电热水壶处于高温挡，R1、R2并联时，总电阻：R并= = =44Ω，高温档加热时，电路消耗的功率：P高= = =1100W；把1kg水从20℃加热到100℃吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；不计热量损失，W=Q=3.36×105J；由P= 可得，所需时间t= = ≈305s。
【知识点】热量的计算；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】结合电路的连接方式判断高低档位，根据电压和电阻利用欧姆定律计算电流的大小，根据水的比热容、质量和温度差计算吸热的多少，利用吸收的热量和电功率计算时间.
14．（2022九下·黄冈月考）小豪家新买了一台电热型加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R1、R2为发热电阻，且3R1=R2，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现关低档高档之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。
额定电压 220V
水箱容积 3L
高档功率 440W
（1）求加热电阻R1的阻值。
（2）求加湿器正常工作时的低档功率。
（3）如图乙所示，求加湿器正常工作30min消耗的电能。
【答案】（1）解：加湿器两端电压保持220V不变，R1单独接入电路时，处于高档，有
答：R1的阻值为110 ；
（2）解：R2的阻值为
两个加热电阻串联时，为低档，有
答：低档功率为110W；
（3）解：加湿器消耗的电能等于电流做的功，为答：消耗的电能为0.11kW·h。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电压和电功率，可以计算电阻大小；
（2）利用电压和电阻，可以计算电功率的大小；
（3）利用电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
15．（2022九上·岚山期末）随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三档位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低档位切换。电烤箱的相关参数如表格所示，求：
额定电压 220V
高温档功率
中温档功率 800W
低温档功率 440W
（1）电烤箱在低温档正常工作时的电流；
（2）电烤箱中R2的阻值是多少欧姆；
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为会降低，电烤箱在中温档工作3min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温档产生的热量是多少J。
【答案】（1）解：电烤箱在低温档正常工作时，由图表可以知道，此时功率为440W，功率是最小的，由 可得，此时电路的总电阻是最大的，由图甲可知，当旋转开关拨到1时，R1、R2串联并且总电阻最大。由图表可知，此时电烤箱的功率为440W，根据 可得，在低温档正常工作时的电流为
答：电烤箱在低温档正常工作时的电流为2A；
（2）解：由图甲可知，当旋转开关拨到2时，R1接入电路中，此时总电阻不是最大也不是最小的，根据 可得，电烤箱处于中温档，其功率为800W，因此电阻R1的阻值为
由（1）可知，当电烤箱处于低温档时，R1、R2串联在电路中的，根据题意和 可得，此时总电阻为
因此R2的阻值是
答：电烤箱中R2的阻值是49.5欧姆；
（3）解：从电能表可知，电路中消耗1kW·h时，电能表转动3000圈，那么表盘转动105圈，消耗的电能为
答：则此段时间中温档产生的热量是1.26×105J。
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；电功的测量；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）利用电压和电功率，可以计算电阻的大小，结合串联电路电阻规律，计算总电阻；
（3）根据电能表转盘转数，计算消耗的电能。
16．（2021九上·金塔期末）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝，已知R1=88Ω。加热杯的部分参数如表。
求：
（1）S接1时电热杯处于 档；
（2）R2、R3的阻值是多少 ；
（3）加热杯的低温挡功率是多少
（4）若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要工作多长时间 ？
【答案】（1）高温
（2）33Ω；22Ω
（3）440W
（4）168s
【知识点】热量的计算；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）如图所示，S接1时只有R3接入电路，此时电路阻值小，根据
可知，电阻越小，功率越大，此时电热杯处于高温档。
（2）开关接1时只有R3接入电路，是高温档，功率为2200W，R3电阻为
开关接2时，R2，R3串联接入电路，是中温档，功率为880W，总电阻为
R2电阻为
（3）开关接3时，R1，R3串联接入电路，是低温档，总电阻为
此时功率为
（4）水的质量
水升温
水吸热
使用高温挡加热的时间
答：（1）S接1时电热杯处于高温挡；
（2）R2电阻为33欧，R3电阻为22欧；
（3）加热杯的低温挡功率是440W；
（4）加热杯使用高温挡加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要工作168s。
【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路特点可知，电阻串联后的总电阻大于任一串联导体的电阻，由可知可知电热杯处于什么挡；根据串联电路的电阻特点即可知道R2、R3的阻值。
（2）利用密度公式计算出1L水的质量，利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量，不计热损失，消耗的电能W=Q吸，利用P=计算出需要工作的时间。
17．（2020九上·泰安月考）小文每天都复习功课到深夜，妈妈为她准备了有加热、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上热饮．杯垫内部简化电路如图所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5 V，R1电阻为10
Ω，只闭合开关S1时处于保温状态，S1、S2同时闭合处于加热状态．加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5
W．求：
（1）杯垫保温时整个电路的电流是多少安？
（2）保温30 min时产生的热量是多少焦？
（3）加热状态时整个电路的电流是多少安？
（4）电阻R2的阻值是多少欧？
【答案】（1）解：如图，保温时只有R1接入电路工作，
整个电路的电流为：
（2）解：保温30 min时产生的热量：
（3）解：根据 得加热状态时整个电路的电流为：
（4）解：根据干路电流等于支路电路之和，得通过R2的电流为：
电阻R2的阻值为：
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；焦耳定律
【解析】【分析】（1）结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式，利用P=分析对应的状态，根据欧姆定律求出保温时电热杯垫正常工作电路中电流。
（2）根据Q=I2Rt可求得保温30min时产生的热量。
（3）由P=UI可求得加热状态时整个电路的电流.
（4）根据并联电路电流的特点和欧姆定律求出R2的阻值。
18．（2021九上·杜尔伯特期末）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W 中温440 高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
【答案】（1）解：由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比====
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1：2。
答：该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1：2；
（2）解：由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻R中===110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
答：该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；
（3）解：由P=UI=可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，并联总电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串联总电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。
高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻R并===55Ω
中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则+=+=55Ω
解得R2=110Ω
低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为P低===220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答：高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）由公式P=UI可知，当电源电压U一定时，两个挡位时电路中的电流之比等于两个挡位的功率之比。
（2）由公式P=可求得中温挡时电路的总电阻。
（3）由公式P=可知，在电源电压一定时，电路的总电阻越大，电功率越小，即工作挡位越低。由乙图可知，结合开关处于不同状态时元件的连接方式分析计算。
19．（2020九上·平遥月考）如图甲所示的某品牌豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：
型号 额定电压 打浆装置 电热装置
JYP-p115 220V 电机功率 加热功率 保温功率
180W 1000W 242W
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1kg，打浆完成后浆的初温为 40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为 ]
（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大？
（3）该豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 1min 所消耗电能为多大？
【答案】（1）解：加热该浆需要吸收的热量
答：加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收2.4×105J的热量；
（2）解：由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由 可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由 可知，此时电功率较小，为保温档；由 可得R1的阻值
由 可得串联时的总电阻
则R2的阻值
答：电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω、151.6Ω；
（3）解：该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率
正常工作1min所消耗电能
答：该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为7.08×104J。
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据Q吸=cm（t-t0）求出其吸收的热量。
（2）结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据P=UI=可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越小，电路的总功率越大，豆浆机处于加热挡，反之处于低温挡，根据电阻的串联和P=UI=求出R1与R2的阻值。
（3）根据W=Pt求出正常工作1min所消耗电能。
20．（2020九上·铁岭月考）图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把被加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化电路图，R1、R2均为发热电阻，且R1＝R2．电煮壶有加热和保温两个档．加热档的功率为1000W．求：
（1）电煮壶保温档的功率
（2）炖盅内0.5kg的药膳温度升高了80℃，药膳吸收的热量．[c药膳＝4×103J/kg ℃）]
（3）若不计热量损失，壶中的水和药膳总共吸收6×105J的热量，用加热档加热需要的时间．
【答案】（1）解：当开关S闭合、旋钮开关接2时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，为加热档，R2的阻值：R2 = = = 48.4Ω；
当开关S闭合、旋钮开关接1时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，为保温档，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1＝R2，所以，电煮壶保温档的功率：
答：电煮壶保温档的功率为500W
（2）解：药膳吸收的热量：Q吸＝c药膳m△t＝4×103J/（kg ℃）×0.5kg×80℃＝1.6×105J；
答：药膳吸收的热量为1.6×105J
（3）解：不计热量损失，消耗的电能：W＝Q吸′＝1.6×105J，
加热档加热需要的时间：t = = = 600s．
答：用加热档加热需要600s．
【知识点】电功的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）分清电煮壶处于不同状态时电路的连接方式，根据P=UI=分析对应的状态，进一步求出R2的阻值，结合R1=R2求出电煮壶保温挡的功率。
（2）根据Q吸=cm△t求出其吸收的热量。
（3）不计热量损失，消耗的电能等于壶中的水和药膳吸收的总热量，根据P=求出加热挡加热需要的时间。
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