人教版物理九年级重难点过关：铭牌电功率计算（双挡位纯电阻）
一、计算题
1．（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 ℃）
2．（2022九下·金平月考）某型号电饭煲有加热和保温两个挡位，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像；
（1）当开关S与触点2相接时，电饭煲处于 （选填“保温”或“加热”）状态；
（2）计算R2的阻值；
（3）在这次工作中，电饭煲共消耗了多少kW h的电能？
3．（2022九下·姜堰月考）小明家电热水器的简化电路图如图所示，Sl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，R2阻值为27.5Ω 。使用时，手动闭合开关Sl，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。求：
额定电压 220V
频率保 50Hz
温功率
加热功率 1980W
水箱容量 50L
设定温度 40℃
（1）电热水器的保温功率
（2）电热丝R1的阻值。
（3）假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，电热水器的效率。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)(计算结果保留一位小数）
4．（2022九上·綦江期末）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：
型号 B18-A2
额定电压 220V
额定加热功率 968W
额定保温功率 80W
（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？
5．（2022九上·朝阳期末）小李家新买的电热水瓶，有保温和加热两种功能，其简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换．加热功率为1100W，保温功率是200W．求：[c水＝4.2×103J/( kg：℃)]
（1）R2的阻值是多少？
（2）该电热水瓶给水加热时，瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收多少热量？
（3）不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作多长时间？
6．（2021九上·鸡西期末）在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，和均为电热丝，是自动控制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）前内电路产生的热量。
7．（2022九上·乐昌期末）如图甲是某品牌电饭煲的原理图。R0与R为阻值不同的电热丝， S是自动控制开关，可实现“加热”、“保温”之间的转换，电饭煲工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求：
（1）当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）30min内电路消耗的总电能。
8．（2021九上·紫金期末）如图是一款利用高温水蒸气熨烫衣物的便携式挂烫机的简化电路图，它的工作电压为220V，电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R1的阻值为55Ω，它有高温挡和低温挡两种加热模式，高温挡的额定功率为880W。求：
（1）高温挡加热时，电路中的电流；
（2）低温挡加热时，电路中的功率。
9．（2021九上·富裕期末）下表为一只三角牌电饭锅的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。
求：
三角牌电饭锅
额定电压 220V
额定 功率 高温挡 1100W
低温挡 66W
电源频率 50Hz
（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能，高温档时S2是闭合还是断开？
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率。
10．（2021九上·顺德期末）题图甲是某款电热饭盒，部分参数如下表，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），求：
额定电压 220V
额定功率 低温挡 48.4W
高温挡 400W
（1）开关S接触1时，电热饭盒处于高温挡还是低温挡？
（2）电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至50℃，需要多少时间？（c汤取4.0×103J/（kg·℃），不考虑热损耗）
（3）R2的阻值。
11．（2021九上·建华期末）如图所示是一种类型饮水机的工作电路原理图。图中R1、R2是发热电阻，S1是自动控制开关，S2是电源开关。当饮水机处于加热状态时，电路消耗的功率是500W；当饮水机处于保温状态时，电路消耗的功率是100W。李磊同学对本班的饮水机工作情况作了如下统计：①饮水机平均每天通电10小时；②饮水机平均每天加热和保温的时间之比为1：4；请你根据所学知识帮助李磊同学解决以下问题：
（1）说明开关S1、S2的通、断与饮水机工作状态的关系。
（2）计算R1与R2的比值。
（3）该饮水机每天消耗的电能为多少kW h？
12．（2021九上·前进期末）如图是一个饮水机的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻，下表是它的部分参数。[水的比热容为 ]求：
额定电压 220V
额定加热功率 2000W
额定保温功率 88W
（1）S1、S2都闭合时，饮水机处于哪种状态？
（2）1kg的水温度从升高到吸收的热量？
（3）饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从加热到需用多长时间？
13．（2021九上·燕山期末）如图所示是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热丝R1的阻值为440Ω，电热器高温档的功率为990W。
（1）请写出低温挡时S1、S2两个开关的状态；
（2）低温档时通过电路的电流；
（3）电热丝R2的阻值。
14．（2021九上·苍溪期末）某品牌的电热水器，有加热和保温两种挡位，它的工作电路如图所示。已知R2=176Ω，当S1、S2均闭合时，电热水器处于加热挡，此时消耗的功率为1100W。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当只闭合S1时，电热水器处于保温挡，求保温档的功率；
（3）已知电热水器电热转化效率为80%，求用加热档将1.1kg水从18℃加热到98℃所需的时间。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）
15．（2021九上·成都期末）图甲是一种新型家用电器﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数。其中R是主加热器，R0是保压加热器。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃。开关S自动与a、b断开，开始保压。现将5kg初温为的水加入电压力锅中，热量损耗不计，已知水的比热容为。求
额定电压（V） 220V
主加热器额定功率（W） 700W
保压加热器额定功率（W） 60W
保压温度（℃） 105℃
最大盛水量（kg） 6kg
（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻？
（2）电压力锅多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能？
答案解析部分
1．【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。
2．【答案】（1）保温
（2）从乙中图像看，电饭煲的加热功率为880W，保温功率为220W。开关接1时，有P加=P1
即P1=880W
即
代入数据
可得R1=55Ω
开关接2时，有
代入数据
可得R2=165Ω
答：R2的阻值是165Ω；
（3）电路消耗的电能等于电流做的功，则电饭煲消耗的电能
答：电路共消耗的电能为0.209kW h。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）开前接1时，只有R1工作；开关接2时，R1与R2串联在电路中工作。在电源电压不变的情况下，串联时电路总电阻大，电路中的电流小，功率小。故开关接2时，电路处于保温状态。
答：（1）开关接2时，电路处于保温状态；
【分析】（1）在串联电路中，电阻越大，电功率越小；
（2）根据电功率和电压可以计算电阻大小，结合串联电路电阻规律，计算部分电阻；
（3）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
3．【答案】（1）S1，S2都闭合时，R1，R2并联，电路总电阻最小，由 可知 S1，S2都闭合时热水器功率最大，是加热功率。
S1闭合，S2断开，只有R1在电路中，电路总电阻最大，由 可知 S1闭合，S2断开时热水器功率最小，是保温功率。所以 ；
热水器的保温功率为 ；
（2）电热丝R1的阻值为 ；
（3）水箱中水的质量为 ；
初温20℃的一满箱水加热至设定温度水吸收的热量为 ；
电热水器消耗的电能为 ；
热水器的效率为 。
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率与电能、时间的关系；电功率与电压、电流的关系；电功率的计算
【解析】【分析】（1）（2） S1，S2都闭合时，R1，R2并联，电路总电阻最小，由 可知S1，S2都闭合时热水器功率最大，是加热功率。S1闭合，S2断开，只有R1在电路中，电路总电阻最大，由 可知S1闭合，S2断开时热水器功率最小，是保温功率。 ；热水器的保温功率为 ；
（3）水吸收热量与消耗的电能之比为热水器的效率。
4．【答案】（1）解：该电热浴足盆的额定加热电流
答：该电热浴足盆的额定加热电流是4.4A；
（2）解：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
答：电热丝R1、R2的阻值分别为555Ω和50Ω
（3）解：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：该电热浴足盆加热的实际功率为800W。
【知识点】电阻的串联；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）根据电压和电功率，计算电阻；结合串联电路电阻规律计算部分电阻；
（3）根据电能表的转盘转数计算消耗的电能，利用电能和时间的比值，计算电功率。
5．【答案】（1）解：开关S接1时，只有R1连入电路，电阻最小，根据P＝ 可知功率最大，此时为加热状态，则R1的阻值：R1＝ ＝44Ω；
开关S接2时，两电阻串联，此时总电阻最大，根据P＝ 可知总功率最小，此时为保温状态，则串联的总电阻：R串＝ ＝242Ω，
由串联电路的电阻规律可得，R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝242Ω﹣44Ω＝198Ω
答：R2的阻值是198Ω
（2）解：)瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣23℃）＝3.234×105J
答：该电热水瓶给水加热时，瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收3.234×105J热量；
（3）解：不计热损失，消耗的电能W＝Q，工作时间：t＝ ＝294s．
答：不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作294s
【知识点】热量的计算；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）根据电压和电功率，可以计算电阻大小；根据串联电路规律，结合总电阻，可以计算部分电阻；
（2）根据物体的比热容、质量和温度差，可以计算吸收热量的多少；
（3）根据用电器消耗的电能和电功率的比值， 可以计算工作时间；
6．【答案】（1）解：由图甲可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，为低温档，由图乙可知，此时电功率为44W，R1的电流为
答：低档位工作时，通过电阻R1的电流是0.2A
（2）解：当开关S1、S2闭合，R1、R2工作，为高温档，由图乙可知，电阻R2的电功率为 P2=P P1=528W 44W=484W
R2的阻值为R2=U2P2=(220V)2484W=100Ω
答：电阻R2的阻值是100Ω；
（3）解：由图乙，前100s内电路处于高温档，产生的热量为Q=W=P高t=528W×100s=5.28×104J
答：前100s内电路消耗的电能是5.28×104J。
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据用电器的电功率和电压，可以计算电流；
（2）根据电压和电功率，计算用电器的电阻；
（3）利用电功率和时间的乘积，计算消耗的电能，产生的热量。
7．【答案】（1）解：开关S断开时，R0与R串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电路处于保温状态。当电饭煲处于保温档时，由图乙可知，功率为440W，此时电路中的电流为
答：当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是2A；
（2）解：当开关闭合时，R短路，电路电阻最小，电路的功率最大，为1000W，所以电热丝R0的阻值为
答：电热丝R0的阻值是48.4Ω；
（3）解：由图乙可知，前10min的功率为1000W，后20min的功率为440W，所以30min内电路消耗的总电能为
答：30min内电路消耗的总电能是1.128×106J。
【知识点】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，根据串联电路电阻规律和P= 可知开关断开或闭合时所对应的状态，由图乙可知保温状态的电功率，根据P=UI计算当电饭煲处于保温挡时电路中的电流。
（2）由图乙可知加热状态的功率，根据P= 计算电热丝R0的阻值。
（3）根据W=Pt计算30min内电路消耗的总电能。
8．【答案】（1）解：已知高温挡时的功率，电源电压为，由可知电路中的电流为
答：高温挡加热时，电路中的电流为4A；
（2）解：由上述分析可知R2的阻值为
当低温挡时电路的总电阻为
则低温挡加热时，电路中的功率为
答：低温挡加热时，电路中的功率为440W。
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；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）利用电压和电流的比值， 计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算总电阻，根据电压和电阻，可以计算电路的总功率。
9．【答案】（1）解：由表中信息可知，高温挡的功率为P高=1100W，故由W=Pt可知，电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能为W=P高t=1100W×10×60s=6.6×105J
由可知，电路中的总电阻越小，电功率越大，由电路图可知，当开关S2闭合时，此时电阻R2被短路，只有R1接入电路，总电阻较小，故可知此时电烤箱处于高温挡，即高温挡时S2是闭合状态。
答：电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能为6.6×105J，高温挡时S2是闭合状态
（2）解：由表中信息可知，高温挡的功率为P高=1100W，故由可得，电阻R1的阻值为
答：R1的阻值为44Ω；
（3）解：当电阻箱在低温挡正常工作时，由表中数据可知，低温挡的功率为P低=66W，故由P=UI可得，此时电路中的电流为
故由可得，此时R1的功率为
答：电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流为0.3A，R1的功率为3.96W。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；在串联电路中，电阻越小，总电功率越大；
（2）利用电压和电功率，可以计算电阻大小；
（3）根据电功率和电压，可以计算用电器的电流大小；根据电流和电阻，可以计算实际电功率。
10．【答案】（1）解：当开关S接1时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，又因为总电压不变，根据公式可知，此时电路总功率最小，为低温档。
答：开关S接触1时，电热饭盒处于低温挡；
（2）解：汤由20℃加热至50℃吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.0×103J/（kg·℃）×1kg×（50℃-20℃）=1.2×105J
不计热量损失，消耗的电能W=Q吸=1.2×105J
根据公式，可得
答：电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至50℃，需要300s；
（3）解：S接2时，R1单独工作，为高温档，R1的阻值为
S接2时，R1和R2串联，为低温档，串联后的总电阻为
那么，R2的阻值为R2=R总-R1=1000Ω-121Ω=879Ω
答：R2的阻值为879Ω。
【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，根据串联电路的电阻特点可知，根据可知此时电路处于什么状态。
（2）利用Q吸=cm（t-t0）可以计算出汤吸收的热量，不考虑热损耗，W=Q吸，利用计算出加热需要的时间。
（3）利用计算出电阻R1的阻值，进一步计算出电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点可求出R2的阻值。
11．【答案】（1）解：根据可知，电源电压一定，电阻越大，总功率越小，当开关S1、S2都闭合，只有R1工作，当开关S2闭合，S1断开时，两个电阻串联，总电阻比较大，故总功率比较小，故当开关S2闭合，S1断开时，为保温状态；当开关S1、S2都闭合，为加热状态。
答：当开关S2闭合，S1断开时，为保温状态；当开关S1、S2都闭合，为加热状态。
（2）解：当饮水机处于加热状态时，电路消耗的功率是500W，则电阻R1的阻值为
当饮水机处于保温状态时，电路消耗的功率是100W，总电阻为
则电阻R2的阻值为
R1与R2的比值
答：R1与R2的比值为；
（3）解：饮水机平均每天加热时间为
饮水机每天消耗的电能为
答：该饮水机每天消耗的电能为。
【知识点】电阻的串联；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电阻串联的越少，电功率越大；
（2）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻大小；结合串联电路电阻规律，可以计算部分电阻大小再计算比值；
（3）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
12．【答案】（1）解：由图可知，当S1、S2都闭合时，电路中只有R1工作；只闭合S1时，电阻R1、R2串联，串联电阻大于其中任一电阻，根据可知，当电路中的电阻最小，电路中的电功率最大，所以当S1、S2都闭合时，饮水机处于加热状态。
答：S1、S2都闭合时，饮水机处于加热状态；
（2）解：水吸收的热量：
答：1kg的水温度从从升高到吸收的热量为；
（3）解：由可得，饮水机正常工作时消耗的电能
由可知，需要的加热时间
答：饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从加热到需用150s。
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率的计算；电路的基本连接方式
【解析】【分析】（1）在串联电路中，所串联的电阻越少，电功率越大；
（2）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（3）根据热量和热效率的比值， 计算消耗的电能，根据电能和电功率的比值， 计算用电器的工作时间。
13．【答案】（1）解：当电路中只接入一个电热丝时，电路中的电流比较小，根据公式P=UI可知，此时为低温挡，因此开关S1闭合、S2断开时，电路只接入R1时，电热器处于低温挡；
答：开关S1闭合、S2断开时，电热器处于低温挡；
（2）解：电热器处于低温挡时，电路中因只接入R1，电源电压为220V，故通过电路电流为
答：低温档时通过电路的电流是0.5A；
（3）解：当把开关S1和S2都闭合时，电路处于高温挡，此时R1和R2并联接入电路，由题意可知高温挡的总功率为990W，则根据公式P=UI可知，电路中的总电流为
根据并联电路中电流的特点可知，通过电热丝R2的电流为I2=I′-I1=4.5A-0.5A=4A
根据可得电热丝R2的阻值
答：电热丝R2的阻值为55Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；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P=得出对应的状态。
（2）根据欧姆定律可得低温档时通过电路的电流。
（3）根据公式P=UI可知，电路中的总电流，根据并联电路中电流的特点可知通过电热丝R2的电流，利用欧姆定律可得电热丝R2的阻值。
14．【答案】（1）解：当S1、S2均闭合时，R2被短接，电路中只有R1一个电阻，此时为加热挡，电阻R1的阻值
答：电阻R1的阻值是44Ω；
（2）解：只闭合S1时，R1和R2串联，此时为保温挡，保温档的功率
答：保温档的功率是220W；
（3）解：水吸收的热量
电热水器消耗的电能
加热的时间
答：用加热档将1.1kg水从18℃加热到98℃所需的时间是420s。
【知识点】热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）理清开关处有不同状态时元件的连接方式，利用P=分析对应的状态，利用P=求得电阻R1的阻值。
（2）利用P=求得保温档的功率。
（3）利用求得水吸收的热量，进一步利用求得电热水器消耗的电能，利用P=求得加热的时间。
15．【答案】（1）解：根据题意，由电功率的公式可得R的电阻为
答：电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻为；
（2）解：根据题意，水吸收的热量与消耗的电能相等，所以
接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。此时R与R0并联，则电路中的总功率为
所以加热时间为
答：电压力锅后开始保压；
（3）解：根据题意，在电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能为
答：电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能为。
【知识点】热量的计算；电功率与电能、时间的关系；电功率的计算
【解析】【分析】（1）已知主加热器额定功率和额定电压，由公式R=求出主加热噐R的电阻；
（2）已知水吸收的热量与消耗的电能相等 ，水的质量、水的温差，根据Q=cm△t 求出电压力锅加热所需的时间；
（3）已知保压状态下工作 时间， 保压加热器额定功率 ，由公式W=Pt求出电压力锅所消耗的电能。
1 / 1人教版物理九年级重难点过关：铭牌电功率计算（双挡位纯电阻）
一、计算题
1．（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。
2．（2022九下·金平月考）某型号电饭煲有加热和保温两个挡位，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像；
（1）当开关S与触点2相接时，电饭煲处于 （选填“保温”或“加热”）状态；
（2）计算R2的阻值；
（3）在这次工作中，电饭煲共消耗了多少kW h的电能？
【答案】（1）保温
（2）从乙中图像看，电饭煲的加热功率为880W，保温功率为220W。开关接1时，有P加=P1
即P1=880W
即
代入数据
可得R1=55Ω
开关接2时，有
代入数据
可得R2=165Ω
答：R2的阻值是165Ω；
（3）电路消耗的电能等于电流做的功，则电饭煲消耗的电能
答：电路共消耗的电能为0.209kW h。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）开前接1时，只有R1工作；开关接2时，R1与R2串联在电路中工作。在电源电压不变的情况下，串联时电路总电阻大，电路中的电流小，功率小。故开关接2时，电路处于保温状态。
答：（1）开关接2时，电路处于保温状态；
【分析】（1）在串联电路中，电阻越大，电功率越小；
（2）根据电功率和电压可以计算电阻大小，结合串联电路电阻规律，计算部分电阻；
（3）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
3．（2022九下·姜堰月考）小明家电热水器的简化电路图如图所示，Sl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，R2阻值为27.5Ω 。使用时，手动闭合开关Sl，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。求：
额定电压 220V
频率保 50Hz
温功率
加热功率 1980W
水箱容量 50L
设定温度 40℃
（1）电热水器的保温功率
（2）电热丝R1的阻值。
（3）假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，电热水器的效率。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)(计算结果保留一位小数）
【答案】（1）S1，S2都闭合时，R1，R2并联，电路总电阻最小，由 可知 S1，S2都闭合时热水器功率最大，是加热功率。
S1闭合，S2断开，只有R1在电路中，电路总电阻最大，由 可知 S1闭合，S2断开时热水器功率最小，是保温功率。所以 ；
热水器的保温功率为 ；
（2）电热丝R1的阻值为 ；
（3）水箱中水的质量为 ；
初温20℃的一满箱水加热至设定温度水吸收的热量为 ；
电热水器消耗的电能为 ；
热水器的效率为 。
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率与电能、时间的关系；电功率与电压、电流的关系；电功率的计算
【解析】【分析】（1）（2） S1，S2都闭合时，R1，R2并联，电路总电阻最小，由 可知S1，S2都闭合时热水器功率最大，是加热功率。S1闭合，S2断开，只有R1在电路中，电路总电阻最大，由 可知S1闭合，S2断开时热水器功率最小，是保温功率。 ；热水器的保温功率为 ；
（3）水吸收热量与消耗的电能之比为热水器的效率。
4．（2022九上·綦江期末）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：
型号 B18-A2
额定电压 220V
额定加热功率 968W
额定保温功率 80W
（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？
【答案】（1）解：该电热浴足盆的额定加热电流
答：该电热浴足盆的额定加热电流是4.4A；
（2）解：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
答：电热丝R1、R2的阻值分别为555Ω和50Ω
（3）解：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：该电热浴足盆加热的实际功率为800W。
【知识点】电阻的串联；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）根据电压和电功率，计算电阻；结合串联电路电阻规律计算部分电阻；
（3）根据电能表的转盘转数计算消耗的电能，利用电能和时间的比值，计算电功率。
5．（2022九上·朝阳期末）小李家新买的电热水瓶，有保温和加热两种功能，其简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换．加热功率为1100W，保温功率是200W．求：[c水＝4.2×103J/( kg：℃)]
（1）R2的阻值是多少？
（2）该电热水瓶给水加热时，瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收多少热量？
（3）不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作多长时间？
【答案】（1）解：开关S接1时，只有R1连入电路，电阻最小，根据P＝ 可知功率最大，此时为加热状态，则R1的阻值：R1＝ ＝44Ω；
开关S接2时，两电阻串联，此时总电阻最大，根据P＝ 可知总功率最小，此时为保温状态，则串联的总电阻：R串＝ ＝242Ω，
由串联电路的电阻规律可得，R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝242Ω﹣44Ω＝198Ω
答：R2的阻值是198Ω
（2）解：)瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣23℃）＝3.234×105J
答：该电热水瓶给水加热时，瓶中1kg的水从23℃升高到100℃，需要吸收3.234×105J热量；
（3）解：不计热损失，消耗的电能W＝Q，工作时间：t＝ ＝294s．
答：不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作294s
【知识点】热量的计算；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）根据电压和电功率，可以计算电阻大小；根据串联电路规律，结合总电阻，可以计算部分电阻；
（2）根据物体的比热容、质量和温度差，可以计算吸收热量的多少；
（3）根据用电器消耗的电能和电功率的比值， 可以计算工作时间；
6．（2021九上·鸡西期末）在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，和均为电热丝，是自动控制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）前内电路产生的热量。
【答案】（1）解：由图甲可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，为低温档，由图乙可知，此时电功率为44W，R1的电流为
答：低档位工作时，通过电阻R1的电流是0.2A
（2）解：当开关S1、S2闭合，R1、R2工作，为高温档，由图乙可知，电阻R2的电功率为 P2=P P1=528W 44W=484W
R2的阻值为R2=U2P2=(220V)2484W=100Ω
答：电阻R2的阻值是100Ω；
（3）解：由图乙，前100s内电路处于高温档，产生的热量为Q=W=P高t=528W×100s=5.28×104J
答：前100s内电路消耗的电能是5.28×104J。
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据用电器的电功率和电压，可以计算电流；
（2）根据电压和电功率，计算用电器的电阻；
（3）利用电功率和时间的乘积，计算消耗的电能，产生的热量。
7．（2022九上·乐昌期末）如图甲是某品牌电饭煲的原理图。R0与R为阻值不同的电热丝， S是自动控制开关，可实现“加热”、“保温”之间的转换，电饭煲工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求：
（1）当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）30min内电路消耗的总电能。
【答案】（1）解：开关S断开时，R0与R串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电路处于保温状态。当电饭煲处于保温档时，由图乙可知，功率为440W，此时电路中的电流为
答：当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是2A；
（2）解：当开关闭合时，R短路，电路电阻最小，电路的功率最大，为1000W，所以电热丝R0的阻值为
答：电热丝R0的阻值是48.4Ω；
（3）解：由图乙可知，前10min的功率为1000W，后20min的功率为440W，所以30min内电路消耗的总电能为
答：30min内电路消耗的总电能是1.128×106J。
【知识点】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，根据串联电路电阻规律和P= 可知开关断开或闭合时所对应的状态，由图乙可知保温状态的电功率，根据P=UI计算当电饭煲处于保温挡时电路中的电流。
（2）由图乙可知加热状态的功率，根据P= 计算电热丝R0的阻值。
（3）根据W=Pt计算30min内电路消耗的总电能。
8．（2021九上·紫金期末）如图是一款利用高温水蒸气熨烫衣物的便携式挂烫机的简化电路图，它的工作电压为220V，电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R1的阻值为55Ω，它有高温挡和低温挡两种加热模式，高温挡的额定功率为880W。求：
（1）高温挡加热时，电路中的电流；
（2）低温挡加热时，电路中的功率。
【答案】（1）解：已知高温挡时的功率，电源电压为，由可知电路中的电流为
答：高温挡加热时，电路中的电流为4A；
（2）解：由上述分析可知R2的阻值为
当低温挡时电路的总电阻为
则低温挡加热时，电路中的功率为
答：低温挡加热时，电路中的功率为440W。
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；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）利用电压和电流的比值， 计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算总电阻，根据电压和电阻，可以计算电路的总功率。
9．（2021九上·富裕期末）下表为一只三角牌电饭锅的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。
求：
三角牌电饭锅
额定电压 220V
额定 功率 高温挡 1100W
低温挡 66W
电源频率 50Hz
（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能，高温档时S2是闭合还是断开？
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率。
【答案】（1）解：由表中信息可知，高温挡的功率为P高=1100W，故由W=Pt可知，电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能为W=P高t=1100W×10×60s=6.6×105J
由可知，电路中的总电阻越小，电功率越大，由电路图可知，当开关S2闭合时，此时电阻R2被短路，只有R1接入电路，总电阻较小，故可知此时电烤箱处于高温挡，即高温挡时S2是闭合状态。
答：电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能为6.6×105J，高温挡时S2是闭合状态
（2）解：由表中信息可知，高温挡的功率为P高=1100W，故由可得，电阻R1的阻值为
答：R1的阻值为44Ω；
（3）解：当电阻箱在低温挡正常工作时，由表中数据可知，低温挡的功率为P低=66W，故由P=UI可得，此时电路中的电流为
故由可得，此时R1的功率为
答：电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流为0.3A，R1的功率为3.96W。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；在串联电路中，电阻越小，总电功率越大；
（2）利用电压和电功率，可以计算电阻大小；
（3）根据电功率和电压，可以计算用电器的电流大小；根据电流和电阻，可以计算实际电功率。
10．（2021九上·顺德期末）题图甲是某款电热饭盒，部分参数如下表，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），求：
额定电压 220V
额定功率 低温挡 48.4W
高温挡 400W
（1）开关S接触1时，电热饭盒处于高温挡还是低温挡？
（2）电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至50℃，需要多少时间？（c汤取4.0×103J/（kg·℃），不考虑热损耗）
（3）R2的阻值。
【答案】（1）解：当开关S接1时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，又因为总电压不变，根据公式可知，此时电路总功率最小，为低温档。
答：开关S接触1时，电热饭盒处于低温挡；
（2）解：汤由20℃加热至50℃吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.0×103J/（kg·℃）×1kg×（50℃-20℃）=1.2×105J
不计热量损失，消耗的电能W=Q吸=1.2×105J
根据公式，可得
答：电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至50℃，需要300s；
（3）解：S接2时，R1单独工作，为高温档，R1的阻值为
S接2时，R1和R2串联，为低温档，串联后的总电阻为
那么，R2的阻值为R2=R总-R1=1000Ω-121Ω=879Ω
答：R2的阻值为879Ω。
【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，根据串联电路的电阻特点可知，根据可知此时电路处于什么状态。
（2）利用Q吸=cm（t-t0）可以计算出汤吸收的热量，不考虑热损耗，W=Q吸，利用计算出加热需要的时间。
（3）利用计算出电阻R1的阻值，进一步计算出电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点可求出R2的阻值。
11．（2021九上·建华期末）如图所示是一种类型饮水机的工作电路原理图。图中R1、R2是发热电阻，S1是自动控制开关，S2是电源开关。当饮水机处于加热状态时，电路消耗的功率是500W；当饮水机处于保温状态时，电路消耗的功率是100W。李磊同学对本班的饮水机工作情况作了如下统计：①饮水机平均每天通电10小时；②饮水机平均每天加热和保温的时间之比为1：4；请你根据所学知识帮助李磊同学解决以下问题：
（1）说明开关S1、S2的通、断与饮水机工作状态的关系。
（2）计算R1与R2的比值。
（3）该饮水机每天消耗的电能为多少kW h？
【答案】（1）解：根据可知，电源电压一定，电阻越大，总功率越小，当开关S1、S2都闭合，只有R1工作，当开关S2闭合，S1断开时，两个电阻串联，总电阻比较大，故总功率比较小，故当开关S2闭合，S1断开时，为保温状态；当开关S1、S2都闭合，为加热状态。
答：当开关S2闭合，S1断开时，为保温状态；当开关S1、S2都闭合，为加热状态。
（2）解：当饮水机处于加热状态时，电路消耗的功率是500W，则电阻R1的阻值为
当饮水机处于保温状态时，电路消耗的功率是100W，总电阻为
则电阻R2的阻值为
R1与R2的比值
答：R1与R2的比值为；
（3）解：饮水机平均每天加热时间为
饮水机每天消耗的电能为
答：该饮水机每天消耗的电能为。
【知识点】电阻的串联；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电阻串联的越少，电功率越大；
（2）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻大小；结合串联电路电阻规律，可以计算部分电阻大小再计算比值；
（3）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
12．（2021九上·前进期末）如图是一个饮水机的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻，下表是它的部分参数。[水的比热容为 ]求：
额定电压 220V
额定加热功率 2000W
额定保温功率 88W
（1）S1、S2都闭合时，饮水机处于哪种状态？
（2）1kg的水温度从升高到吸收的热量？
（3）饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从加热到需用多长时间？
【答案】（1）解：由图可知，当S1、S2都闭合时，电路中只有R1工作；只闭合S1时，电阻R1、R2串联，串联电阻大于其中任一电阻，根据可知，当电路中的电阻最小，电路中的电功率最大，所以当S1、S2都闭合时，饮水机处于加热状态。
答：S1、S2都闭合时，饮水机处于加热状态；
（2）解：水吸收的热量：
答：1kg的水温度从从升高到吸收的热量为；
（3）解：由可得，饮水机正常工作时消耗的电能
由可知，需要的加热时间
答：饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从加热到需用150s。
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率的计算；电路的基本连接方式
【解析】【分析】（1）在串联电路中，所串联的电阻越少，电功率越大；
（2）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（3）根据热量和热效率的比值， 计算消耗的电能，根据电能和电功率的比值， 计算用电器的工作时间。
13．（2021九上·燕山期末）如图所示是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热丝R1的阻值为440Ω，电热器高温档的功率为990W。
（1）请写出低温挡时S1、S2两个开关的状态；
（2）低温档时通过电路的电流；
（3）电热丝R2的阻值。
【答案】（1）解：当电路中只接入一个电热丝时，电路中的电流比较小，根据公式P=UI可知，此时为低温挡，因此开关S1闭合、S2断开时，电路只接入R1时，电热器处于低温挡；
答：开关S1闭合、S2断开时，电热器处于低温挡；
（2）解：电热器处于低温挡时，电路中因只接入R1，电源电压为220V，故通过电路电流为
答：低温档时通过电路的电流是0.5A；
（3）解：当把开关S1和S2都闭合时，电路处于高温挡，此时R1和R2并联接入电路，由题意可知高温挡的总功率为990W，则根据公式P=UI可知，电路中的总电流为
根据并联电路中电流的特点可知，通过电热丝R2的电流为I2=I′-I1=4.5A-0.5A=4A
根据可得电热丝R2的阻值
答：电热丝R2的阻值为55Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；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P=得出对应的状态。
（2）根据欧姆定律可得低温档时通过电路的电流。
（3）根据公式P=UI可知，电路中的总电流，根据并联电路中电流的特点可知通过电热丝R2的电流，利用欧姆定律可得电热丝R2的阻值。
14．（2021九上·苍溪期末）某品牌的电热水器，有加热和保温两种挡位，它的工作电路如图所示。已知R2=176Ω，当S1、S2均闭合时，电热水器处于加热挡，此时消耗的功率为1100W。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当只闭合S1时，电热水器处于保温挡，求保温档的功率；
（3）已知电热水器电热转化效率为80%，求用加热档将1.1kg水从18℃加热到98℃所需的时间。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）
【答案】（1）解：当S1、S2均闭合时，R2被短接，电路中只有R1一个电阻，此时为加热挡，电阻R1的阻值
答：电阻R1的阻值是44Ω；
（2）解：只闭合S1时，R1和R2串联，此时为保温挡，保温档的功率
答：保温档的功率是220W；
（3）解：水吸收的热量
电热水器消耗的电能
加热的时间
答：用加热档将1.1kg水从18℃加热到98℃所需的时间是420s。
【知识点】热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）理清开关处有不同状态时元件的连接方式，利用P=分析对应的状态，利用P=求得电阻R1的阻值。
（2）利用P=求得保温档的功率。
（3）利用求得水吸收的热量，进一步利用求得电热水器消耗的电能，利用P=求得加热的时间。
15．（2021九上·成都期末）图甲是一种新型家用电器﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数。其中R是主加热器，R0是保压加热器。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃。开关S自动与a、b断开，开始保压。现将5kg初温为的水加入电压力锅中，热量损耗不计，已知水的比热容为。求
额定电压（V） 220V
主加热器额定功率（W） 700W
保压加热器额定功率（W） 60W
保压温度（℃） 105℃
最大盛水量（kg） 6kg
（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻？
（2）电压力锅多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能？
【答案】（1）解：根据题意，由电功率的公式可得R的电阻为
答：电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻为；
（2）解：根据题意，水吸收的热量与消耗的电能相等，所以
接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。此时R与R0并联，则电路中的总功率为
所以加热时间为
答：电压力锅后开始保压；
（3）解：根据题意，在电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能为
答：电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能为。
【知识点】热量的计算；电功率与电能、时间的关系；电功率的计算
【解析】【分析】（1）已知主加热器额定功率和额定电压，由公式R=求出主加热噐R的电阻；
（2）已知水吸收的热量与消耗的电能相等 ，水的质量、水的温差，根据Q=cm△t 求出电压力锅加热所需的时间；
（3）已知保压状态下工作 时间， 保压加热器额定功率 ，由公式W=Pt求出电压力锅所消耗的电能。
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