浙教版科学九上 第3章电能计算练习
一、解答题
1．（2022九上·海曙期中）如图甲所示是某家用多功能电炖锅。它有三个挡位：高温炖、中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，其中R1与R2均为电加热丝，下表是该电炖锅的部分参数。（其中R1、R2的阻值不变）
项目 参数
电源电压（V) 200
中温挡功率(w) 440
高温挡功率(w) 990
（1）中温挡时，流过R1的电流为多少？
（2）求R2的阻值为多少？
（3）当实际电压为额定电压的0.9倍时，低温挡的实际功率为多少？
【答案】（1）解：由题意可知，电炖锅处于中温挡时，只有电阻R1接入电路，则由P＝UI可得流过R1的电流：I1＝ ＝ ＝2A；
答：中温挡时，流过R1的电流为2A；
（2）解：高温挡时，R1、R2并联，此时R2消耗的电功率为：
P2＝P高﹣P中＝990W﹣440W＝550W；
则由P＝UI＝ 可得，R2的阻值为：R2＝ ＝ ＝88Ω；
答：R2的阻值为88Ω；
（3）解：根据欧姆定律可得R1的阻值为：R1＝ ＝ ＝110Ω，
低温挡时电阻R1、R2串联，则串联的总电阻：R＝R1+R2＝110Ω+88Ω＝198Ω，
当实际电压为额定电压的0.9倍时，即实际电压：U实＝0.9U额＝0.9×220V＝198V，
则低温挡的实际功率：P实＝ ＝ ＝198W。
答：当实际电压为额定电压的0.9倍时，低温挡的实际功率为198W。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙可知，当只闭合开关S1时，只有R1工作，此时电阻大小居中，那么电功率大小居中，应该为中温档，根据公式 计算通过R1的电流；
（2）当开关S1闭合，S2接B时，两个电阻并联，此时总电阻最小而总功率最大，应该为高温档。首先根据 P2＝P高﹣P中 计算出电阻R2的功率，再根据 计算R2的阻值。
（3）当开关S1断开，S2接a时，两个电阻串联，此时总电阻最大而总功率最小，此时为低温档。首先根据 计算出R1的阻值，再根据 R＝R1+R2 计算出低温档时的总电阻。接下来根据 U实＝0.9U额 计算出实际电压，最后根据 计算出此时的低温档功率。
2．（2022九上·余姚期末）如图甲为陶瓷电煎药查，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火档快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火档慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温档防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500w，文火慢熬功率为100W，某次救药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2"位置，同时开关S2 (填 “闭合"或“断开”)时，电煎药壶处于文火档。
（2）电加热丝R2的阻值是 欧。
（3）求电煎药壶处于保温档时的功率。
（4）分析图像可知，电放药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 。(填 “大于”“小于”或“等于”)后半段时间的加热效率。
【答案】（1）断开
（2）484
（3）解：当开关S1接2、S2闭合时，R1与R2并联，电煎药壶处于武火挡，
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，电加热丝R1的电功率： P1=P武火-P文火= 500W- 100W= 400W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电加热丝R1的阻值： R1= =121Ω，
当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温挡，
电煎药壶处于保温挡时的功率： P保温= =80W
答：电煎药壶处于保温挡时的功率80W
（4）小于
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同组合时的总功率大小，从而确定所处的状态；
（2）当开关S1接“2”，S2断开时，只有R2自己工作，此时为文火，根据公式计算出R2的阻值；
（3）对电路图进行分析可知，文火功率与武火功率的差就是电阻R1单独工作时的电功率，可根据计算R1的电阻。当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温档，可根据 公式计算出此时的功率。
（4）根据加热效率分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，当开关S1接“2”，S2闭合时，两个电阻并联，此时的总电阻为R并；
当开关S1接“2”，S2断开时，只有R2自己工作，此时电阻为R2；
当开关S1接“1”，S2断开时，两个电阻串联，此时电阻为R串；
则总电阻R并
根据公式可知，总功率P并>P2>P串；
则三者对应的状态分别为：武火档、文火档和保温档。
（2）当开关S1接“2”，S2断开时，只有R2自己工作，此时为文火档，
R2的阻值；
（4）根据丙图可知，在武火档加热时，从0~7min时，药液温度上升：48℃-18℃=30℃；从7~14min时，药液温度升高：98℃-48℃=50℃。
根据公式可知，电热药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率小于后半段时间的加热效率。
3．（2022九上·安吉期末）如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。[已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，1L=10-3m3]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时，电能表中间的铝质圆盘在3min内转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？
【答案】（1）解：R= =48.4Ω
（2）解：Q=W=Pt=1000W×10s= 10000J
（3）解：m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3= 2.5kg
Q=cm△t= 4.2×103J/ (kg·℃)×2.5kgx (75℃-25℃)=525000J
（4）解：W= =0.04kW·h= 144000J
P= =800W
【知识点】热量的计算；电功计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式 计算正常工作时加热器的阻值；
（2）根据W=Pt计算通电10s产生的热量；
（3）首先根据m=ρV计算出水的质量，再根据公式Q=cm△t计算出水吸收的热量；
（4）首先根据计算出热水壶消耗的电能，再根据公式计算出热水壶的实际功率。
4．（2022九上·越城期末）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知R1=55Ω。诸分析与计算：
（1）当S1 ，S2连接触点 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；
（3）求R2的阻值；
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。（结果保留一位小数)
【答案】（1）断开；B
（2）解：P中=P1= =880W
（3）解：P2=P-P1= 1100W-880W = 220W
R2==220Ω
（4）解：P低== 176W
W=W高+W中+W低
=P高L高+P中L中+P低L低
= 1100W×600s+ 880W×900s+ 176W×300s= 1.5×106J
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式 比较三种状态下电功率的大小关系，从而确定它们所处的档位；
（2）中温档时，只有电阻R1工作，根据公式 计算出中温档时的功率即可；
（3）高温档时，两个电阻并联，总功率等于它们的功率之和。首先根据 P2=P-P1 计算出R2单独工作时的功率，再根据 计算出R2的阻值。
（4）低温档时，两个电阻串联，根据 计算出低温档时的电功率。根据丙图确定三种状态下对应的工作时间，然后根据W=Pt分别计算出三种状态下消耗的电能，最后将它们相加即可。
【解答】（1）当开关S1闭合，S2接A时，两个电阻并联，总电阻为R并；
当开关S1闭合，S2接B时，只有R1单独工作，总电阻为R1；
当开关S1断开，S2接B时，两个电阻串联，总电阻为R串；
则R并根据公式 可知，则总功率P并>P1>P串；
则三者对应的状态分别为高温档、中温档和低温档。
5．（2021九上·镇海期末）如图甲所示，电源电压恒定，R2为定值电阻，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω，电流表量程为0～0.6A，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯泡的电阻保持不变。闭合S1和S3，断开S2时，在移动R1滑片的过程中，R1两端的电压U与R1消耗的功率P之间的关系如图乙所示。
求：
（1）小灯泡的电阻为 Ω。
（2）电源电压和定值电阻 R2。
（3）闭合S1和S2，断开S3时，电路消耗的总功率最大值。
【答案】（1）12
（2）解：闭合S1和S3，断开S2时，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。
从图乙可知，当R1两端的电压为2V时，R1消耗的功率为0.8W，根据P＝UI可知此
电路中的电流为I1＝ ＝ = 0.4A，
则电源电压U＝U1+I1R2＝2V+0.4A×R2.......①
从图乙可知，当R1两端的电压为4V时，R1消耗的功率为1.2W，根据P＝UI可知此时电路中的电流为I1′＝ ＝ =0.3A，
则电源电压U＝U1′+I1′R2＝4V+0.3A×R2.......②
根据①②可得：U＝10V，R2＝20Ω
（3）解：闭合S1和S2，断开S3时，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。
电源电压不变，根据P＝UI可知电路中电流最大时，总功率最大。
灯泡正常发光的电流IL＝ ＝ ＝0.5A，则此时电路中的最大电流为0.5A
电路的最大功率P＝UI＝10V×0.5A＝5W
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算小灯泡的电阻。
（2） 闭合S1和S3，断开S2时，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。 从图乙中找到两组对应的变阻器的电压和对应的功率，根据公式 分别计算出对应的电流，接下来根据串联电路的电压特点U总=U1+U2，结合欧姆定律U=IR分别列出两个方程，二者联立计算出电源电压和定值电阻R2的阻值即可。
（3） 闭合S1和S2，断开S3时，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。 当灯泡正常发光时，通过电路的电流最大，即根据 计算最大电流，最后根据P=UI计算出电路的最大功率即可。
6．（2022九上·慈溪竞赛）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 U 恒为 15V，定值电阻
R0＝10Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长 40cm，阻值为
20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片 P 固定在弹簧下端且与
R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M
通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm，底面积为
100cm2。当水位处于最高位置 A 时，M 刚好浸没在水中，此时滑片 P 恰在 R1最上端；当水位降至最低位置
B 时，M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量△L 的关系如图乙所示。
（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg）闭合开关 S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 ，电压表示数 。（两空均 填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了多少？定值电阻 R0消耗的电功率变化了多少？
【答案】（1）减小；减小
（2）解：I＝U/R ＝15V/(20Ω+10Ω)=0.5A
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V
（3）解：△F=F 浮＝ρ水 gV 排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；
△L＝0.5cm/N×60N＝30cm。
当水位处于位置 A 时，滑片 P 在 R1 最上端，此时 R1＝20Ω， P1＝I12R0＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W
当水位处于位置 B 时，此时 R1 接入电路的阻值：R1′＝5Ω，
此时电路中的电流：I2＝U/R =15V/(5Ω+10Ω)=1A
P2＝I22R0＝（1A）2×10Ω＝10W
△P＝P2﹣P1＝10W﹣2.5W＝7.5W
【知识点】二力平衡的条件及其应用；浮力的变化；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当水位下降时，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析M受到浮力的变化，根据F拉=G-F浮分析弹簧受到拉力的变化，进而确定滑片移动的方向，最终确定金属棒接入长度的变化。在串联电路中，电压的分配与电阻呈正比，据此确定电压表的示数变化。
（2）当水位处于位置A时，R1全部接入电路，与R0串联，电压表测R1的电压。首先根据计算出总电流，再根据 U1＝IR1 计算出电压表的示数。
（3）根据V=Sh计算出M的体积 ，然后根据 △F=F浮＝ρ水gV排 计算出弹簧受到拉力的变化量。根据图像可知，弹簧受到20N拉力时伸长10cm，则二者关系为：，根据这个关系计算出60N拉力时弹簧的伸长量△L。
当水位处于位置A时，滑片P在 R1最上端，此时 R1＝20Ω，根据公式 P1＝I12R0 计算出R0的电功率。当水位处于位置B时，此时P向下移动30cm，则此时变阻器接入的长度为：40cm-30cm=10cm，那么此时接入的电阻为：。首先根据计算出总电流，再根据 P2＝I22R0 计算出此时R0的电功率，最后根据 △P＝P2﹣P1 计算即可。
【解答】（1）当水位下降时，物体M排开水的体积减小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力减小。根据F拉=G-F浮可知，物体M受到的弹簧的拉力增大，那么弹簧变长，则滑片向下移动，因此金属棒接入电路的长度减小。因为电阻与长度成正比，所以金属棒接入的阻值减小，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，此时电压表的示数减小。
7．（2021九上·江干期末）不少家庭在水台下安装了“小厨宝”，相当于一个小型热水器，如图甲。某“小厨宝”内部电路如图乙，电热丝R1标有“220V4000W”字样，
（1）R1的电阻大小是 ；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，计算需加热多少时间？请列式计算(c水=4.2×103J/(kg℃)。
【答案】（1）12.1Ω
（2）水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×（50℃-10℃）=1.008×106J；
需要加热的时间：。
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出R1的阻值；
（2）首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，再根据计算出需要加热的时间。
【解答】（1）根据图乙可知，当变阻器的滑片在最左端时，电路里只有R1，此时小厨宝正常工作。
则R1的阻值：；
8．（2021九上·拱墅期末）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L规格为“3V 0.6W”，滑动变阻器R0规格为“10Ω 1A”。闭合开关，滑片P滑至a端，灯泡正常发光。不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡正常发光10分钟，消耗的电能。
（2）闭合开关后，电路可达到的最小总电功率。
【答案】（1）解：灯泡消耗的电能：W=Pt=0.6W×10×60s=360J
（2）解：灯泡电阻
电路最大阻值R总=RL＋R0=15Ω＋10Ω=25Ω
当电路阻值最大时总功率最小，最小总功率
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式W=Pt计算灯泡消耗的电能；
（2）当滑片P在a端时，变阻器的阻值为零，此时只有灯泡自己工作，则灯泡两端的电压等于总电压。因为灯泡正常发光，所以此时灯泡的电压为额定电压3V，即电源电压为3V。首先根据 计算出灯泡的电阻，再根据 R总=RL＋R0 计算出电路的最大电阻，最后根据公式 计算出电路的最小功率。
9．（2021九上·奉化期末）小科家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息见图甲。
（1）求电热足浴器发热电阻的阻值。
（2）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将5kg的水从25℃加热到45℃，求此次加热过程中的热量损失(c水=4.2×103J(kg．℃))。
（3）小科家安装的电能表如图乙所示。某次小科断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，若此时足浴器两端电压降至200V，求15min后电能表的示数。
【答案】（1）解：R= =50Ω
（2）解：W=Pt=968W×500s=484000J
Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃) ×5kg×20℃=420000J
Q损=W-Q=484000J-420000J=64000J
（3）解：P实= =800W=0.8kW
W实=P实t=0.8kW×0.25h=0.2kW·h
电能表示数： 643.4kW·h+0.2kW·h=643.6kW·h
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知足浴器的功率和电压，根据公式 计算出它的阻值；
（2）首先根据W=Pt计算出足浴器消耗的电能W，再根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，最后根据Q损=W-Q计算出热量损失。
（3）首先根据 计算出足浴器的实际功率，再根据 W实=P实t 计算出实际消耗的电能，最后将电能表原来的示数与消耗的电能相加，得到现在的示数。
10．（2021九上·舟山月考）图甲为晨豪家某品牌养生壶，图乙所示是简化电路图，电阻R1和R2为加热元件。养生壶的工作电压为220v，当他正常工作时，他的加热功率为880w，保温总功率为100w。
求
（1）高温加热档，开关S2应该是 （填“闭合”或“断开”）；
（2）求R1和R2阻值
（3）在晚上用电高峰时，养生壶烧开同样一壶水加热时间变长。原因是由于用电高峰时，输电线中电流变大，实际输电线有电阻，输电线分压变大， 。（请把原因解释补充完整）
【答案】（1）闭合
（2）养生壶处于高温加热档时，此时R1的阻值：；
养生壶处于保温档时，总电阻；
那么R2的阻值：R2=R串-R1=484Ω-55Ω=429Ω；
（3）养生壶两端的电压变小，则它的实际功率变小。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较两种不同情况下总功率的大小，然后确定对应的状态；
（2）养生壶处于高温加热档时，根据可知R1的阻值；养生壶处于保温档时，根据可知两电阻串的总电阻，根据电阻串联的特点可知R2的阻值；
（3）根据U=IR分析输电线上电压的变化，根据U总=U1+U2分析养生壶上电压的变化，根据分析实际功率的变化，根据分析加热时间的变化即可。
【解答】（1）只闭合开关S1时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据可知，总功率较小，养生壶处于保温档；
开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知，总功率较大，养生壶处于加热档；
那么高温加热档，开关S2应该是闭合；
（3）在晚上用电高峰时，养生壶烧开同样一壶水加热时间变长。原因是由于用电高峰时，输电线中电流变大，实际输电线有电阻，输电线分压变大，养生壶两端的电压变小，根据可知，养生壶的实际功率变小，根据可知，在晚上用电高峰时，养生壶烧开同样一壶水加热时间变长。
11．（2021九上·舟山月考）小虞用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）图1是小虞正在准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请写出连接电路中的错误 。
（2）小虞进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。根据记录可得小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能是（ ）
A．10Ω 2A B．20Ω 1A
C．30Ω 1A D．500Ω 0.5A
【答案】（1）①开关闭合；②滑动变阻器滑片未置于阻值最大处；
（2）0.75
（3）C
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）连接电路时，应断开开关，滑动变阻器的滑片应滑到最大值处；
（2）根据U-I图像知灯在额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
（3）根据U-I图像知灯的电压为0.5V时电流大小，由串联电路的规律及欧姆定律得出此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻，确定变阻器的规格。【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时应将开关断开，滑动变阻器的滑片应滑到最大值处，由图1知，操作上存在的两个不妥之处是：①开关闭合；②滑动变阻器滑片未置于阻值最大处；
（2）根据U-I图像知，灯泡两端电压等于额定电压2.5V正常发光，此时通过它的电流为0.3A，
小灯泡的额定功率为：P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）根据U-I图像知，灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，
此时滑动变阻器两端的电压为：U滑=U总-UL=3V-0.5V=2.5V；
则滑动变阻器接入的阻值，
那么变阻器的规格可能为30Ω 1A，
故选C。
12．（2021九上·舟山月考）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟为，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R1=200Ω，额定工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题：
（1）当开关S1 （选填“断开”或“闭合”），开关S接 （选填“a”或“b”）端时为低温档。
（2）中温档正常工作时，求流过电阻R2的电流
（3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，一次炸熟200g薯条，加热效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间[c薯条取 ]
【答案】（1）等于；a
（2）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接a，电路中只有R2连入电路，
则R2的电流为：。
（3）薯条质量m=200g=0.2kg，
薯条吸收的热量；
Q吸=c薯条m（t-t0）=3.63×103J/（kg ℃）×0.2kg×（170℃-20℃）=1.089×105J；
需要消耗的电能为：；
高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，
则R1的功率为：；
R2的功率为：；
高温挡的总功率为：P=P1+P2=968W+242W=1210W；
若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，
加热时间：。
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据分析电功率和总电阻对应关系；
（2）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S断开，电路中只有R2连入电路，根据欧姆定律即可求出电阻R2的电流；
（3）根据Q吸=cm（t-t0）计算薯条吸收的热量。已知热能效率为75%，由求出需要消耗的电能。高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，根据分别求出R1、R2的功率，然后求出总功率，最后根据W=Pt计算加热时间。
【解答】（1）当开关S1断开，开关S接a端时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知，此时电功率最小，为低温挡；
13．（2021九上·东阳月考）电饭煲已经进入千家万户。某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示，图乙为它的部分参数。请完成下列有问题：
（1）如将开关S闭合，则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态；
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）加热
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量为：Q=I2Rt=Pt=1210w100s=1.21×105J。
（3）加热状态下只有R1工作，此时电功率为1210W，则
保温状态下R1和R2串联，一起工作，此时功率为22W，则
所以：
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）从甲图可以看出S闭合，R2短路，电路中功率比较大。
（2） 根据焦耳定律进行计算Q=I2Rt计算 电流通过电饭煲产生的热量。
（3）根据电功率的计算公式进行求解，先算R1的电阻，再计算电路中总电阻，继而求出R2。
【解答】(1)如将开关S闭合，R2短路，电路中功率比较大，则电饭煲处于加热状态。
14．（2021九上·萧山月考）小明家刚买了一台新的电热饮水机，简化电路如图所示。它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，小明阅读该饮水机说明书可知：额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W。试问：
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于 状态。（填断开或闭合）
（2）R1电阻值多大？
（3）在某次该饮水机持续加热时，小明将家里的其他用电器都关闭，他发现该饮水机持续加热时，家里标有“6000r/(kW·h)”字样的电能表转盘10 min内转过了300转，则该饮水机持续加热时的实际电功率多大？
【答案】（1）断开
（2）解：开关S0闭合时，电路中只有R1工作，R1===121Ω
（3）解：W实= = kW·h
P实= =0.3kW
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较两种状态下电功率的大小，从而确定对应的状态。
（2）开关S0闭合时，电路中只有R1工作，此时为加热状态，根据公式计算R1的阻值。
（3）首先根据计算出饮水机消耗的电能，再根据计算出加热的实际电功率。
【解答】（1）根据图片可知，当开关S0断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
当开关S0闭合时，电阻R2被短路，只有R1工作，总电阻为R1；
那么R串>R1；
根据公式可知，总功率P串则前者为保温状态，后者为加热状态。
15．（2021九上·杭州月考）如图甲所示的电路中，电源电压为8V且恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息请求出：
（1）R0的阻值。
（2）R0的最小功率。
（3）滑动变阻器的最大阻值。
【答案】（1）解：R0＝ =5Ω；
答：R0的阻值为5Ω；
（2）解：P0小＝I小2R0＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；
答：R0的最小功率为0.2W；
（3）解：由I＝ 可得，滑动变阻器的最大阻值：R大＝ 。
答：滑动变阻器的最大阻值为35Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据甲图可知，定值电阻R0与变阻器R串联，电流表测总电流，电压表测变阻器两端的电压。
（1）当滑片在最左端时，此时变阻器的阻值为零，只有电阻R0，此时总电流最大，它两端的电压等于电源电压。根据图乙找到最大电流，然后根据公式 计算出R0即可。
（2）根据图乙确定通过电路的最小电流，然后根据公式 P0小＝I小2R0 计算出R0的最小电功率。
（3）当变阻器的滑片在最右端时，此时阻值最大，电流最小，根据图乙确定此时的电压表示数和最小电流，然后根据公式 计算出变阻器的最大阻值。
1 / 1浙教版科学九上 第3章电能计算练习
一、解答题
1．（2022九上·海曙期中）如图甲所示是某家用多功能电炖锅。它有三个挡位：高温炖、中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，其中R1与R2均为电加热丝，下表是该电炖锅的部分参数。（其中R1、R2的阻值不变）
项目 参数
电源电压（V) 200
中温挡功率(w) 440
高温挡功率(w) 990
（1）中温挡时，流过R1的电流为多少？
（2）求R2的阻值为多少？
（3）当实际电压为额定电压的0.9倍时，低温挡的实际功率为多少？
2．（2022九上·余姚期末）如图甲为陶瓷电煎药查，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火档快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火档慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温档防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500w，文火慢熬功率为100W，某次救药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2"位置，同时开关S2 (填 “闭合"或“断开”)时，电煎药壶处于文火档。
（2）电加热丝R2的阻值是 欧。
（3）求电煎药壶处于保温档时的功率。
（4）分析图像可知，电放药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 。(填 “大于”“小于”或“等于”)后半段时间的加热效率。
3．（2022九上·安吉期末）如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。[已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，1L=10-3m3]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时，电能表中间的铝质圆盘在3min内转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？
4．（2022九上·越城期末）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知R1=55Ω。诸分析与计算：
（1）当S1 ，S2连接触点 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；
（3）求R2的阻值；
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。（结果保留一位小数)
5．（2021九上·镇海期末）如图甲所示，电源电压恒定，R2为定值电阻，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω，电流表量程为0～0.6A，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯泡的电阻保持不变。闭合S1和S3，断开S2时，在移动R1滑片的过程中，R1两端的电压U与R1消耗的功率P之间的关系如图乙所示。
求：
（1）小灯泡的电阻为 Ω。
（2）电源电压和定值电阻 R2。
（3）闭合S1和S2，断开S3时，电路消耗的总功率最大值。
6．（2022九上·慈溪竞赛）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 U 恒为 15V，定值电阻
R0＝10Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长 40cm，阻值为
20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片 P 固定在弹簧下端且与
R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M
通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm，底面积为
100cm2。当水位处于最高位置 A 时，M 刚好浸没在水中，此时滑片 P 恰在 R1最上端；当水位降至最低位置
B 时，M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量△L 的关系如图乙所示。
（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg）闭合开关 S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 ，电压表示数 。（两空均 填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了多少？定值电阻 R0消耗的电功率变化了多少？
7．（2021九上·江干期末）不少家庭在水台下安装了“小厨宝”，相当于一个小型热水器，如图甲。某“小厨宝”内部电路如图乙，电热丝R1标有“220V4000W”字样，
（1）R1的电阻大小是 ；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，计算需加热多少时间？请列式计算(c水=4.2×103J/(kg℃)。
8．（2021九上·拱墅期末）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L规格为“3V 0.6W”，滑动变阻器R0规格为“10Ω 1A”。闭合开关，滑片P滑至a端，灯泡正常发光。不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡正常发光10分钟，消耗的电能。
（2）闭合开关后，电路可达到的最小总电功率。
9．（2021九上·奉化期末）小科家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息见图甲。
（1）求电热足浴器发热电阻的阻值。
（2）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将5kg的水从25℃加热到45℃，求此次加热过程中的热量损失(c水=4.2×103J(kg．℃))。
（3）小科家安装的电能表如图乙所示。某次小科断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，若此时足浴器两端电压降至200V，求15min后电能表的示数。
10．（2021九上·舟山月考）图甲为晨豪家某品牌养生壶，图乙所示是简化电路图，电阻R1和R2为加热元件。养生壶的工作电压为220v，当他正常工作时，他的加热功率为880w，保温总功率为100w。
求
（1）高温加热档，开关S2应该是 （填“闭合”或“断开”）；
（2）求R1和R2阻值
（3）在晚上用电高峰时，养生壶烧开同样一壶水加热时间变长。原因是由于用电高峰时，输电线中电流变大，实际输电线有电阻，输电线分压变大， 。（请把原因解释补充完整）
11．（2021九上·舟山月考）小虞用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）图1是小虞正在准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请写出连接电路中的错误 。
（2）小虞进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。根据记录可得小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能是（ ）
A．10Ω 2A B．20Ω 1A
C．30Ω 1A D．500Ω 0.5A
12．（2021九上·舟山月考）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟为，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R1=200Ω，额定工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题：
（1）当开关S1 （选填“断开”或“闭合”），开关S接 （选填“a”或“b”）端时为低温档。
（2）中温档正常工作时，求流过电阻R2的电流
（3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，一次炸熟200g薯条，加热效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间[c薯条取 ]
13．（2021九上·东阳月考）电饭煲已经进入千家万户。某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示，图乙为它的部分参数。请完成下列有问题：
（1）如将开关S闭合，则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态；
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量；
（3）R2的阻值。
14．（2021九上·萧山月考）小明家刚买了一台新的电热饮水机，简化电路如图所示。它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，小明阅读该饮水机说明书可知：额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W。试问：
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于 状态。（填断开或闭合）
（2）R1电阻值多大？
（3）在某次该饮水机持续加热时，小明将家里的其他用电器都关闭，他发现该饮水机持续加热时，家里标有“6000r/(kW·h)”字样的电能表转盘10 min内转过了300转，则该饮水机持续加热时的实际电功率多大？
15．（2021九上·杭州月考）如图甲所示的电路中，电源电压为8V且恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息请求出：
（1）R0的阻值。
（2）R0的最小功率。
（3）滑动变阻器的最大阻值。
答案解析部分
1．【答案】（1）解：由题意可知，电炖锅处于中温挡时，只有电阻R1接入电路，则由P＝UI可得流过R1的电流：I1＝ ＝ ＝2A；
答：中温挡时，流过R1的电流为2A；
（2）解：高温挡时，R1、R2并联，此时R2消耗的电功率为：
P2＝P高﹣P中＝990W﹣440W＝550W；
则由P＝UI＝ 可得，R2的阻值为：R2＝ ＝ ＝88Ω；
答：R2的阻值为88Ω；
（3）解：根据欧姆定律可得R1的阻值为：R1＝ ＝ ＝110Ω，
低温挡时电阻R1、R2串联，则串联的总电阻：R＝R1+R2＝110Ω+88Ω＝198Ω，
当实际电压为额定电压的0.9倍时，即实际电压：U实＝0.9U额＝0.9×220V＝198V，
则低温挡的实际功率：P实＝ ＝ ＝198W。
答：当实际电压为额定电压的0.9倍时，低温挡的实际功率为198W。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙可知，当只闭合开关S1时，只有R1工作，此时电阻大小居中，那么电功率大小居中，应该为中温档，根据公式 计算通过R1的电流；
（2）当开关S1闭合，S2接B时，两个电阻并联，此时总电阻最小而总功率最大，应该为高温档。首先根据 P2＝P高﹣P中 计算出电阻R2的功率，再根据 计算R2的阻值。
（3）当开关S1断开，S2接a时，两个电阻串联，此时总电阻最大而总功率最小，此时为低温档。首先根据 计算出R1的阻值，再根据 R＝R1+R2 计算出低温档时的总电阻。接下来根据 U实＝0.9U额 计算出实际电压，最后根据 计算出此时的低温档功率。
2．【答案】（1）断开
（2）484
（3）解：当开关S1接2、S2闭合时，R1与R2并联，电煎药壶处于武火挡，
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，电加热丝R1的电功率： P1=P武火-P文火= 500W- 100W= 400W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电加热丝R1的阻值： R1= =121Ω，
当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温挡，
电煎药壶处于保温挡时的功率： P保温= =80W
答：电煎药壶处于保温挡时的功率80W
（4）小于
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同组合时的总功率大小，从而确定所处的状态；
（2）当开关S1接“2”，S2断开时，只有R2自己工作，此时为文火，根据公式计算出R2的阻值；
（3）对电路图进行分析可知，文火功率与武火功率的差就是电阻R1单独工作时的电功率，可根据计算R1的电阻。当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温档，可根据 公式计算出此时的功率。
（4）根据加热效率分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，当开关S1接“2”，S2闭合时，两个电阻并联，此时的总电阻为R并；
当开关S1接“2”，S2断开时，只有R2自己工作，此时电阻为R2；
当开关S1接“1”，S2断开时，两个电阻串联，此时电阻为R串；
则总电阻R并根据公式可知，总功率P并>P2>P串；
则三者对应的状态分别为：武火档、文火档和保温档。
（2）当开关S1接“2”，S2断开时，只有R2自己工作，此时为文火档，
R2的阻值；
（4）根据丙图可知，在武火档加热时，从0~7min时，药液温度上升：48℃-18℃=30℃；从7~14min时，药液温度升高：98℃-48℃=50℃。
根据公式可知，电热药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率小于后半段时间的加热效率。
3．【答案】（1）解：R= =48.4Ω
（2）解：Q=W=Pt=1000W×10s= 10000J
（3）解：m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3= 2.5kg
Q=cm△t= 4.2×103J/ (kg·℃)×2.5kgx (75℃-25℃)=525000J
（4）解：W= =0.04kW·h= 144000J
P= =800W
【知识点】热量的计算；电功计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式 计算正常工作时加热器的阻值；
（2）根据W=Pt计算通电10s产生的热量；
（3）首先根据m=ρV计算出水的质量，再根据公式Q=cm△t计算出水吸收的热量；
（4）首先根据计算出热水壶消耗的电能，再根据公式计算出热水壶的实际功率。
4．【答案】（1）断开；B
（2）解：P中=P1= =880W
（3）解：P2=P-P1= 1100W-880W = 220W
R2==220Ω
（4）解：P低== 176W
W=W高+W中+W低
=P高L高+P中L中+P低L低
= 1100W×600s+ 880W×900s+ 176W×300s= 1.5×106J
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式 比较三种状态下电功率的大小关系，从而确定它们所处的档位；
（2）中温档时，只有电阻R1工作，根据公式 计算出中温档时的功率即可；
（3）高温档时，两个电阻并联，总功率等于它们的功率之和。首先根据 P2=P-P1 计算出R2单独工作时的功率，再根据 计算出R2的阻值。
（4）低温档时，两个电阻串联，根据 计算出低温档时的电功率。根据丙图确定三种状态下对应的工作时间，然后根据W=Pt分别计算出三种状态下消耗的电能，最后将它们相加即可。
【解答】（1）当开关S1闭合，S2接A时，两个电阻并联，总电阻为R并；
当开关S1闭合，S2接B时，只有R1单独工作，总电阻为R1；
当开关S1断开，S2接B时，两个电阻串联，总电阻为R串；
则R并根据公式 可知，则总功率P并>P1>P串；
则三者对应的状态分别为高温档、中温档和低温档。
5．【答案】（1）12
（2）解：闭合S1和S3，断开S2时，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。
从图乙可知，当R1两端的电压为2V时，R1消耗的功率为0.8W，根据P＝UI可知此
电路中的电流为I1＝ ＝ = 0.4A，
则电源电压U＝U1+I1R2＝2V+0.4A×R2.......①
从图乙可知，当R1两端的电压为4V时，R1消耗的功率为1.2W，根据P＝UI可知此时电路中的电流为I1′＝ ＝ =0.3A，
则电源电压U＝U1′+I1′R2＝4V+0.3A×R2.......②
根据①②可得：U＝10V，R2＝20Ω
（3）解：闭合S1和S2，断开S3时，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。
电源电压不变，根据P＝UI可知电路中电流最大时，总功率最大。
灯泡正常发光的电流IL＝ ＝ ＝0.5A，则此时电路中的最大电流为0.5A
电路的最大功率P＝UI＝10V×0.5A＝5W
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算小灯泡的电阻。
（2） 闭合S1和S3，断开S2时，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。 从图乙中找到两组对应的变阻器的电压和对应的功率，根据公式 分别计算出对应的电流，接下来根据串联电路的电压特点U总=U1+U2，结合欧姆定律U=IR分别列出两个方程，二者联立计算出电源电压和定值电阻R2的阻值即可。
（3） 闭合S1和S2，断开S3时，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。 当灯泡正常发光时，通过电路的电流最大，即根据 计算最大电流，最后根据P=UI计算出电路的最大功率即可。
6．【答案】（1）减小；减小
（2）解：I＝U/R ＝15V/(20Ω+10Ω)=0.5A
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V
（3）解：△F=F 浮＝ρ水 gV 排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；
△L＝0.5cm/N×60N＝30cm。
当水位处于位置 A 时，滑片 P 在 R1 最上端，此时 R1＝20Ω， P1＝I12R0＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W
当水位处于位置 B 时，此时 R1 接入电路的阻值：R1′＝5Ω，
此时电路中的电流：I2＝U/R =15V/(5Ω+10Ω)=1A
P2＝I22R0＝（1A）2×10Ω＝10W
△P＝P2﹣P1＝10W﹣2.5W＝7.5W
【知识点】二力平衡的条件及其应用；浮力的变化；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当水位下降时，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析M受到浮力的变化，根据F拉=G-F浮分析弹簧受到拉力的变化，进而确定滑片移动的方向，最终确定金属棒接入长度的变化。在串联电路中，电压的分配与电阻呈正比，据此确定电压表的示数变化。
（2）当水位处于位置A时，R1全部接入电路，与R0串联，电压表测R1的电压。首先根据计算出总电流，再根据 U1＝IR1 计算出电压表的示数。
（3）根据V=Sh计算出M的体积 ，然后根据 △F=F浮＝ρ水gV排 计算出弹簧受到拉力的变化量。根据图像可知，弹簧受到20N拉力时伸长10cm，则二者关系为：，根据这个关系计算出60N拉力时弹簧的伸长量△L。
当水位处于位置A时，滑片P在 R1最上端，此时 R1＝20Ω，根据公式 P1＝I12R0 计算出R0的电功率。当水位处于位置B时，此时P向下移动30cm，则此时变阻器接入的长度为：40cm-30cm=10cm，那么此时接入的电阻为：。首先根据计算出总电流，再根据 P2＝I22R0 计算出此时R0的电功率，最后根据 △P＝P2﹣P1 计算即可。
【解答】（1）当水位下降时，物体M排开水的体积减小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力减小。根据F拉=G-F浮可知，物体M受到的弹簧的拉力增大，那么弹簧变长，则滑片向下移动，因此金属棒接入电路的长度减小。因为电阻与长度成正比，所以金属棒接入的阻值减小，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，此时电压表的示数减小。
7．【答案】（1）12.1Ω
（2）水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×（50℃-10℃）=1.008×106J；
需要加热的时间：。
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出R1的阻值；
（2）首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，再根据计算出需要加热的时间。
【解答】（1）根据图乙可知，当变阻器的滑片在最左端时，电路里只有R1，此时小厨宝正常工作。
则R1的阻值：；
8．【答案】（1）解：灯泡消耗的电能：W=Pt=0.6W×10×60s=360J
（2）解：灯泡电阻
电路最大阻值R总=RL＋R0=15Ω＋10Ω=25Ω
当电路阻值最大时总功率最小，最小总功率
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式W=Pt计算灯泡消耗的电能；
（2）当滑片P在a端时，变阻器的阻值为零，此时只有灯泡自己工作，则灯泡两端的电压等于总电压。因为灯泡正常发光，所以此时灯泡的电压为额定电压3V，即电源电压为3V。首先根据 计算出灯泡的电阻，再根据 R总=RL＋R0 计算出电路的最大电阻，最后根据公式 计算出电路的最小功率。
9．【答案】（1）解：R= =50Ω
（2）解：W=Pt=968W×500s=484000J
Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃) ×5kg×20℃=420000J
Q损=W-Q=484000J-420000J=64000J
（3）解：P实= =800W=0.8kW
W实=P实t=0.8kW×0.25h=0.2kW·h
电能表示数： 643.4kW·h+0.2kW·h=643.6kW·h
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知足浴器的功率和电压，根据公式 计算出它的阻值；
（2）首先根据W=Pt计算出足浴器消耗的电能W，再根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，最后根据Q损=W-Q计算出热量损失。
（3）首先根据 计算出足浴器的实际功率，再根据 W实=P实t 计算出实际消耗的电能，最后将电能表原来的示数与消耗的电能相加，得到现在的示数。
10．【答案】（1）闭合
（2）养生壶处于高温加热档时，此时R1的阻值：；
养生壶处于保温档时，总电阻；
那么R2的阻值：R2=R串-R1=484Ω-55Ω=429Ω；
（3）养生壶两端的电压变小，则它的实际功率变小。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较两种不同情况下总功率的大小，然后确定对应的状态；
（2）养生壶处于高温加热档时，根据可知R1的阻值；养生壶处于保温档时，根据可知两电阻串的总电阻，根据电阻串联的特点可知R2的阻值；
（3）根据U=IR分析输电线上电压的变化，根据U总=U1+U2分析养生壶上电压的变化，根据分析实际功率的变化，根据分析加热时间的变化即可。
【解答】（1）只闭合开关S1时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据可知，总功率较小，养生壶处于保温档；
开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知，总功率较大，养生壶处于加热档；
那么高温加热档，开关S2应该是闭合；
（3）在晚上用电高峰时，养生壶烧开同样一壶水加热时间变长。原因是由于用电高峰时，输电线中电流变大，实际输电线有电阻，输电线分压变大，养生壶两端的电压变小，根据可知，养生壶的实际功率变小，根据可知，在晚上用电高峰时，养生壶烧开同样一壶水加热时间变长。
11．【答案】（1）①开关闭合；②滑动变阻器滑片未置于阻值最大处；
（2）0.75
（3）C
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）连接电路时，应断开开关，滑动变阻器的滑片应滑到最大值处；
（2）根据U-I图像知灯在额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
（3）根据U-I图像知灯的电压为0.5V时电流大小，由串联电路的规律及欧姆定律得出此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻，确定变阻器的规格。【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时应将开关断开，滑动变阻器的滑片应滑到最大值处，由图1知，操作上存在的两个不妥之处是：①开关闭合；②滑动变阻器滑片未置于阻值最大处；
（2）根据U-I图像知，灯泡两端电压等于额定电压2.5V正常发光，此时通过它的电流为0.3A，
小灯泡的额定功率为：P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）根据U-I图像知，灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，
此时滑动变阻器两端的电压为：U滑=U总-UL=3V-0.5V=2.5V；
则滑动变阻器接入的阻值，
那么变阻器的规格可能为30Ω 1A，
故选C。
12．【答案】（1）等于；a
（2）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接a，电路中只有R2连入电路，
则R2的电流为：。
（3）薯条质量m=200g=0.2kg，
薯条吸收的热量；
Q吸=c薯条m（t-t0）=3.63×103J/（kg ℃）×0.2kg×（170℃-20℃）=1.089×105J；
需要消耗的电能为：；
高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，
则R1的功率为：；
R2的功率为：；
高温挡的总功率为：P=P1+P2=968W+242W=1210W；
若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，
加热时间：。
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据分析电功率和总电阻对应关系；
（2）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S断开，电路中只有R2连入电路，根据欧姆定律即可求出电阻R2的电流；
（3）根据Q吸=cm（t-t0）计算薯条吸收的热量。已知热能效率为75%，由求出需要消耗的电能。高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，根据分别求出R1、R2的功率，然后求出总功率，最后根据W=Pt计算加热时间。
【解答】（1）当开关S1断开，开关S接a端时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知，此时电功率最小，为低温挡；
13．【答案】（1）加热
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量为：Q=I2Rt=Pt=1210w100s=1.21×105J。
（3）加热状态下只有R1工作，此时电功率为1210W，则
保温状态下R1和R2串联，一起工作，此时功率为22W，则
所以：
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）从甲图可以看出S闭合，R2短路，电路中功率比较大。
（2） 根据焦耳定律进行计算Q=I2Rt计算 电流通过电饭煲产生的热量。
（3）根据电功率的计算公式进行求解，先算R1的电阻，再计算电路中总电阻，继而求出R2。
【解答】(1)如将开关S闭合，R2短路，电路中功率比较大，则电饭煲处于加热状态。
14．【答案】（1）断开
（2）解：开关S0闭合时，电路中只有R1工作，R1===121Ω
（3）解：W实= = kW·h
P实= =0.3kW
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较两种状态下电功率的大小，从而确定对应的状态。
（2）开关S0闭合时，电路中只有R1工作，此时为加热状态，根据公式计算R1的阻值。
（3）首先根据计算出饮水机消耗的电能，再根据计算出加热的实际电功率。
【解答】（1）根据图片可知，当开关S0断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
当开关S0闭合时，电阻R2被短路，只有R1工作，总电阻为R1；
那么R串>R1；
根据公式可知，总功率P串则前者为保温状态，后者为加热状态。
15．【答案】（1）解：R0＝ =5Ω；
答：R0的阻值为5Ω；
（2）解：P0小＝I小2R0＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；
答：R0的最小功率为0.2W；
（3）解：由I＝ 可得，滑动变阻器的最大阻值：R大＝ 。
答：滑动变阻器的最大阻值为35Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据甲图可知，定值电阻R0与变阻器R串联，电流表测总电流，电压表测变阻器两端的电压。
（1）当滑片在最左端时，此时变阻器的阻值为零，只有电阻R0，此时总电流最大，它两端的电压等于电源电压。根据图乙找到最大电流，然后根据公式 计算出R0即可。
（2）根据图乙确定通过电路的最小电流，然后根据公式 P0小＝I小2R0 计算出R0的最小电功率。
（3）当变阻器的滑片在最右端时，此时阻值最大，电流最小，根据图乙确定此时的电压表示数和最小电流，然后根据公式 计算出变阻器的最大阻值。
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