2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题复习：（有解析）第十八章电功率计算题
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题复习：（有解析）第十八章电功率计算题 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 5.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-17 11:48:00 | ||
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文档简介
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2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题复习：第十八章 电功率计算题
1．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻的阻值为。闭合开关S后，电压表的示数为，求：
(1)通过电路的电流；
(2)电阻的阻值；
(3)电阻在100s内消耗的电能。
2．如图所示是某电吹风的工作电路图。电源电压，其中发热电阻。当开关闭合、断开时。电吹风吹出冷风，此时额定电流；当开关、均闭合时，电吹风吹出暖风。求：
(1)使用电吹风吹冷风1min，电吹风消耗的电能。
(2)使用电吹风吹暖风时。电吹风的总功率。
3．如图（乙）所示为扎西家两档位电热水壶的简化电路原理图，为温控开关，当水沸腾时会自动断开。和为加热定值电阻，，保温档的功率为110W。求：
(1)加热时的电功率；
(2)在加热档工作时电路的总电流；
(3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温档工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。
4．如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1、R2为定值电阻，当S闭合，S1和S2断开时，灯泡L正常发光，L和R1的功率之比为3∶1；当开关都闭合时，R1和R2的功率之比为4∶1，求：
(1)灯泡L正常发光时的电阻；
(2)开关都闭合时，R2的功率。
5．某品牌电热取暖器的工作原理如图所示，它设计有两种基本工作状态，分别是高温制热挡和低温保温挡，已知R1=60.5Ω，R2=2139.5Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
(1)高温制热挡功率；
(2)处于低温保温时，工作20min产生的热量；
(3)如果要将低温保温挡的功率提升18W，请计算将用多大的电阻替换R2。
6．如图所示是某电热器装置的简化电路图，开关S2可切换加热和保温两种状态，它的额定电压为U=220V，额定加热功率是P热=1000W，额定保温功率是P温=100W，R1、R2是发热电阻。已知电路电压正常，试完成下列问题：
(1)试论证：当开关S1、S2都闭合时，电热器处于加热状态；
(2)R2的阻值是多大？
7．随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，直流电源的电压为12V，R1、R2均为电热丝。当只闭合S1时是保温挡，功率为96W；当S1、S2都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
(1)在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能；
(2)R1的阻值；
(3)在保温挡时，R2的电功率。
8．如图所示电路中，滑动变阻器标有“21Ω 2A”，灯电L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，求：
(1)电源电压为 V。
(2)定值电阻R的阻值。
(3)开关S1闭合S2断开，电路的最小功率。（结果保留一位小数）
9．如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.0kg的水加热使其温度升高50℃需要的时间为300s，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）求：
(1)通过R1的电流；（结果保留2位小数）
(2)电蒸锅中的水吸收的热量；
(3)电蒸锅的加热效率；
(4)电阻R2的阻值。
10．图甲是一款电热杯垫，有高、低温两个挡位。杯垫内部简化电路如图乙所示，R1、R2为加热电阻，电源电压为220V，R1的阻值为220Ω。高温挡功率为1100W。
(1)在低温挡工作时，电路中的电流是多少？
(2)高温挡工作20min，杯垫产生的热量是多少？
(3)现用高温挡对容器内的1L水加热，水温从20℃升高了55℃，共用时4min，则加热效率是多少？[水的密度为1.0103kg/m3，水的比热容为4.2103J/（kg·℃）]
11．如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求：
(1)定值电阻R2的阻值；
(2)R1的最大电阻；
(3)在中点时，电阻R2消耗的功率多大？
12．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，小灯泡L标有“6V，3.6W”的字样，将滑片移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
13．如图甲是小明同学网购的一款煮茶器，图乙是它的工作原理图，R1、R2是电加热丝，R1的阻值为48.4Ω，S为切换开关，“保温”与“煮茶”的总加热功率之比为1︰4。指示灯A、B的阻值忽略不计，R1、R2的阻值不随温度而改变。
(1)求煮茶时R1的电功率；
(2)求R2的电阻值；
(3)若茶水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，茶水的吸热效率为80%，将质量为1kg的茶水从20℃加热至100℃，求加热时间。
14．如图所示，将标有“5V 2.5W”的小灯泡与规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器R及量程为0~0.6A的电流表串联，然后接到恒为10V的电源上。（提示：设定灯丝电阻不随温度变化）求：
(1)小灯泡正常发光时的电阻；
(2)当滑片位于最右端的B点时，小灯泡的实际电功率；
(3)在保证电路安全的情况下，电流最大时电路在1min内消耗的电能。
15．热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化如图甲，图乙是测温电路，电源电压U＝12V恒定，R0是定值电阻，R是热敏电阻，该电路的测温范围是32～43℃。闭合开关，当所测温度为38℃时，电压表示数为2V。求：
(1)定值电阻R0的阻值；
(2)电压表示数的变化范围；
(3)电路总功率的最大值。
16．如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管，阻值为44Ω，且不变。消毒柜的总功率约为1250W，臭氧发生器的功率为150W，一次消毒需要60min。求：
(1)消毒柜正常工作时，通过加热管R的电流多大？
(2)每消毒一次，消毒柜所消耗的电能为多少？
(3)若不计热量损失，每消毒一次，餐具所吸收的热量为多少？
17．如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=5Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“6V 3.6W” （不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器铭牌模糊，标有“■Ω 1A”字样。
当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了15Ω，电流表示数变化了0.3A，此时小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡的电阻和正常发光时的电流；
(2)滑动变阻器的最大阻值和电源电压；
(3)若电源电压可变，当开关S、S1、S2都闭合时，为使电流表A的示数能达到最大，在保证电路安全的前提下，电源电压的最小值。
18．如图所示，电源电压恒定。R1=30Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.3A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为1.2A。求：
(1)电源电压；
(2)R2的阻值；
(3)S、S1都闭合时，R2消耗的功率；
(4)S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能。
19．在如图的电路中，电源电压9V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.3A。求：
(1)电阻R1两端的电压U1；
(2)电阻R2的阻值；
(3)通电1min，电流通过R2做的功。
20．小明设计了一款家用电热水箱，其原理如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6Ω；插入电源插座后，开关S 接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状 态。
(1)保温状态时，电路中的电流为多少？
(2)加热状态测试时，小明发现将水箱内3kg的水升温40℃共用时630s，试求测试中加热水的效率为多少？ [c水=4.2×103J/（kg·℃）]
(3)通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。
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参考答案：
1．(1)0.4A
(2)5Ω
(3)80J
【详解】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流
（2）电阻R2的阻值
（3）电阻在100s内消耗的电能
W2=U2It=2V×0.4A×100s=80J
2．(1)6.6×103J
(2)550W
【详解】（1）使用电吹风吹冷风1min，电吹风消耗的电能
W=UI1t=220V×0.5A×60s=6.6×103J
（2）电吹风吹出冷风功率
P1=UI1=220V×0.5A=110W
发热功率
使用电吹风吹暖风时。电吹风的总功率
P总=P1+P热=110W+440W=550W
3．(1)1100W
(2)5.5A
(3)
【详解】（1）加热时，和并联，的电功率为
（2）由于根据可知，当只闭合开关S时，为保温档，电阻R2的阻值为
在加热档工作时电路的总电流为
（3）加热5min电热水壶消耗的电能为
保温5min电热水壶消耗的电能为
在这10min内电热水壶消耗的电能为
4．(1)12Ω
(2)4W
【详解】（1）灯泡L正常发光时的电阻
（2）当S闭合，S1和S2断开时，灯泡和电阻R1串联，灯泡L正常发光，电路中的电流
通过灯泡和电阻R1的电流相等，L和R1的功率之比为3∶1，所以
R1=4Ω
电源电压
U=I(RL+R1)=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V
当开关都闭合时，R1和R2并联，R1的功率
R1和R2功率之比为4∶1，R2功率
5．(1)800W
(2)2.64×104J
(3)1149.5Ω
【详解】（1）由电路图可知，开关S闭合时，电路为只有R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，则高温制热挡的功率
（2）由电路图可知，开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，取暖器处于低温保温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则
R=R1+R2=60.5Ω+2139.5Ω=2200Ω
20min产生的热量
（3）低温保温挡的功率
当低温保温的功率提升18W时，功率为
P'=22W+18W=40W
则此时的总电阻为
因只改变低温保温挡的功率，高温制热挡的功率不变，所以，电路中只能改变R2的阻值，则
R2′=R-R1=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω
所以，将R2换成阻值为1149.5Ω的电阻即可。
6．(1)见解析
(2)435.6Ω
【详解】（1）当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联；当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，据可知，当为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电路的电功率最大，电热器处于加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电路的总功率最小，电热器处于保温状态，所以S1、S2都闭合时，电热器处于加热状态。
（2）由可知，R1的阻值
保温状态下，由得，电路的总电阻
根据电阻串联的特点可知R2的阻值
R2=R-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω
7．(1)30000J
(2)0.48Ω
(3)65.28W
【详解】（1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能为
（2）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，此时电路处于加热状态，则R1的阻值为
（3）当只闭合S1时，电路处于保温状态R1与R2的串联电路，电路中的电流为
此时R1的电功率为
R2的电功率为
8．(1)6
(2)6Ω
(3)1.1W
【详解】解：（1）当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡和定值电阻并联。
灯泡L正常发光，并联电路各并联支路两端的电压相等，电源电压
（2）根据灯泡铭牌数据可知灯泡正常发光的电流
在第一问中电流表示数为1.6A，并联电路干路电流等于各支路的电流之和
根据欧姆定律可知定值电阻R的阻值
（3）当开关S１闭合、S2断开，L和滑动变阻器串联。
根据可知灯泡电阻
根据可知电路的最小功率
答：（1）电源电压为6V；
（2）定值电阻R的阻值为8Ω。
（3）开关S1闭合S2断开，电路的最小功率为1.1W。
9．(1)0.45A
(2)2.1×105J
(3)58%
(4)44Ω
【详解】（1）通过R1的电流
（2）水吸收的热量
（3）这个过程消耗的电能
电蒸锅的加热效率
（4）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温挡，保温挡功率
闭合开关S1、S2，电路中R1、R2并联接入电路，电路处于加热挡，R 的功率为
由 可知，R2的电阻
10．(1)1A
(2)1.32106J
(3)55.7%
【详解】（1）由图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联两电阻并联，电路电阻较小，根据
知功率较大，为高温挡；只闭合S1时，只有R1工作，电路电阻较大，根据知功率较小，为低温挡；在低温挡工作时电路中的电流是
（2）只闭合开关S1时，只有R1工作，电路中的电阻最大，总功率最小，电暖器处于低温挡；高温挡工作
因此高温挡工作20min杯垫产生的热量
（3）水的体积
水的质量
水吸收的热量
高温挡4min消耗的电能为
电热杯的加热效率是
11．(1)5Ω
(2)10Ω
(3)0.45W
【详解】（1）由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，只R2接入电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流
I1=0.6A
由得，R2的阻值
（2）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流0.2A，电压表的最大示数2V，则滑动变阻器的最大阻值
（3）当滑动变阻器滑片置于中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故总电阻为
所以，电路中电流表的示数
电阻R2消耗的功率
12．(1)10Ω
(2)20Ω
【详解】（1）灯泡正常发光时的电阻
（2）由图可知，将滑片移到最右端，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器串联，而且滑动变阻器最大阻值接入电路，电压表串联滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器的最大阻值
R大=R总-RL=30Ω-10Ω=20Ω
13．(1)1000W
(2)145.2Ω
(3)420s
【详解】（1）当开关S与左侧触点接通时，R1与指示灯A串联，煮茶器处于“煮茶”状态，由此可得煮茶时R1的电功率为
（2）根据“保温”与“煮茶”的总加热功率之比为1︰4，由此可知保温功率为
R1、R2的总电阻为
因为指示灯A、B的阻值忽略不计，R1、R2的阻值不随温度而改变，因此利用串联电路总电阻与分电阻的关系可得R2的电阻值大小为
R2=R总-R1=193.6Ω-48.4Ω=145.2Ω
（3）将水加热至100℃过程中水吸收的热量为
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J电茶壶加热时消耗的电能为
加热时间为
14．(1)10Ω
(2)1.6W
(3)300J
【详解】（1）小灯泡标有“5V；2.5W”，所以小灯泡正常发光时的电阻为
（2）当滑片位于最右端的B点时，滑动变阻器，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电流为
则小灯泡的实际电功率为
（3）灯泡的额定电流为
电流表量程为0~0.6A，所以电路中电流最大为0.5A，电路在1min的内消耗的电能为
15．(1)10Ω
(2)1～3V
(3)3.6W
【详解】（1）由电路图可知，R0与R串联，当所测温度为38℃时，由图像甲可知，此时R的阻值为50Ω，电压表示数为2V，则R两端的电压为
电路中的电流
定值电阻R0的阻值
（2）由图象可知，当测量温度为32℃时，热敏电阻为110Ω，电路中的电流
电压表示数
当测量温度为43℃时，热敏电阻为30Ω，电路中的电流
电压表示数
故电压表示数变化范围为1～3V。
（3）定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中，电源电压恒定，电路中的最大电流为0.3A，根据可得，电路总功率的最大值
16．(1)5A
(2)4.5×106J
(3)3.96×106J
【详解】（1）分析电路图可知，石英加热管与臭氧发生器并联，则石英加热管两端电压等于电源电压，则通过加热管R的电流
（2）消毒柜的总功率约为1250W，一次消毒需要60min，则每消毒一次，消毒柜所消耗的电能
（3）臭氧发生器的功率为150W，则石英加热管的功率
不计热量损失，每消毒一次，餐具所吸收的热量
17．(1)；
(2)20Ω，
(3)
【详解】（1）根据灯泡的规格可求灯泡的电阻为
灯泡正常发光时的电流为
（2）S闭合，断开，当P在b端时，电路如图：
当P在某位置，小灯光正常发光，电路图如下：
两次连接方式中，电源电压不变，则
带入数据为
得，。
（3）开关都闭合，电路连接如下图
如上图所示，此时，部分接入最小，电源电压最小为
18．(1)9V
(2)10Ω
(3)8.1W
(4)648J
【详解】（1）当开关S闭合，S1断开时，只有R1工作，则电源电压
（2）当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，则R2的阻值
（3）S、S1都闭合时，R2消耗的功率
（4）当开关S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能
19．(1)6V
(2)10Ω
(3)54J
【详解】（1）由图可知，R1、R2串联，根据串联电路的电流特点可知，通过R1、R2的电流
I1=I2=I=0.3A
由可知，R1两端的电压
U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
（2）根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压
U2=U-U1=9V-6V=3V
由可知，R2的阻值
（3）通电1min，电流通过R2做的功
W2=U2I2t=3V×0.3A×60s=54J
20．(1)1.1A
(2)80%
(3)电路的效率太低（论证见解析）
【详解】（1）由图可知，当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水箱处于保温状态；当开关S接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水箱处于加热状态；根据串联电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻为
保温状态时，电路中的电流为
（2）水箱内水吸收的热量为
电热水箱加热消耗的电能为
测试中加热水的效率为
（3）当S接2，R1、R2 串联，电路为保温状态时，只有R1产生的热量是有用的，此时R1的电功率为
保温状态时电路中的总功率为
此时电路的效率为
根据以上计算可知，电路的效率太低，所以小明所设计的电路存在的不足为电路的效率太低。
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2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题复习：第十八章 电功率计算题
1．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻的阻值为。闭合开关S后，电压表的示数为，求：
(1)通过电路的电流；
(2)电阻的阻值；
(3)电阻在100s内消耗的电能。
2．如图所示是某电吹风的工作电路图。电源电压，其中发热电阻。当开关闭合、断开时。电吹风吹出冷风，此时额定电流；当开关、均闭合时，电吹风吹出暖风。求：
(1)使用电吹风吹冷风1min，电吹风消耗的电能。
(2)使用电吹风吹暖风时。电吹风的总功率。
3．如图（乙）所示为扎西家两档位电热水壶的简化电路原理图，为温控开关，当水沸腾时会自动断开。和为加热定值电阻，，保温档的功率为110W。求：
(1)加热时的电功率；
(2)在加热档工作时电路的总电流；
(3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温档工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。
4．如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1、R2为定值电阻，当S闭合，S1和S2断开时，灯泡L正常发光，L和R1的功率之比为3∶1；当开关都闭合时，R1和R2的功率之比为4∶1，求：
(1)灯泡L正常发光时的电阻；
(2)开关都闭合时，R2的功率。
5．某品牌电热取暖器的工作原理如图所示，它设计有两种基本工作状态，分别是高温制热挡和低温保温挡，已知R1=60.5Ω，R2=2139.5Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
(1)高温制热挡功率；
(2)处于低温保温时，工作20min产生的热量；
(3)如果要将低温保温挡的功率提升18W，请计算将用多大的电阻替换R2。
6．如图所示是某电热器装置的简化电路图，开关S2可切换加热和保温两种状态，它的额定电压为U=220V，额定加热功率是P热=1000W，额定保温功率是P温=100W，R1、R2是发热电阻。已知电路电压正常，试完成下列问题：
(1)试论证：当开关S1、S2都闭合时，电热器处于加热状态；
(2)R2的阻值是多大？
7．随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，直流电源的电压为12V，R1、R2均为电热丝。当只闭合S1时是保温挡，功率为96W；当S1、S2都闭合时为加热挡，功率为300W。求：
(1)在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能；
(2)R1的阻值；
(3)在保温挡时，R2的电功率。
8．如图所示电路中，滑动变阻器标有“21Ω 2A”，灯电L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，求：
(1)电源电压为 V。
(2)定值电阻R的阻值。
(3)开关S1闭合S2断开，电路的最小功率。（结果保留一位小数）
9．如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.0kg的水加热使其温度升高50℃需要的时间为300s，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）求：
(1)通过R1的电流；（结果保留2位小数）
(2)电蒸锅中的水吸收的热量；
(3)电蒸锅的加热效率；
(4)电阻R2的阻值。
10．图甲是一款电热杯垫，有高、低温两个挡位。杯垫内部简化电路如图乙所示，R1、R2为加热电阻，电源电压为220V，R1的阻值为220Ω。高温挡功率为1100W。
(1)在低温挡工作时，电路中的电流是多少？
(2)高温挡工作20min，杯垫产生的热量是多少？
(3)现用高温挡对容器内的1L水加热，水温从20℃升高了55℃，共用时4min，则加热效率是多少？[水的密度为1.0103kg/m3，水的比热容为4.2103J/（kg·℃）]
11．如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求：
(1)定值电阻R2的阻值；
(2)R1的最大电阻；
(3)在中点时，电阻R2消耗的功率多大？
12．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，小灯泡L标有“6V，3.6W”的字样，将滑片移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
13．如图甲是小明同学网购的一款煮茶器，图乙是它的工作原理图，R1、R2是电加热丝，R1的阻值为48.4Ω，S为切换开关，“保温”与“煮茶”的总加热功率之比为1︰4。指示灯A、B的阻值忽略不计，R1、R2的阻值不随温度而改变。
(1)求煮茶时R1的电功率；
(2)求R2的电阻值；
(3)若茶水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，茶水的吸热效率为80%，将质量为1kg的茶水从20℃加热至100℃，求加热时间。
14．如图所示，将标有“5V 2.5W”的小灯泡与规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器R及量程为0~0.6A的电流表串联，然后接到恒为10V的电源上。（提示：设定灯丝电阻不随温度变化）求：
(1)小灯泡正常发光时的电阻；
(2)当滑片位于最右端的B点时，小灯泡的实际电功率；
(3)在保证电路安全的情况下，电流最大时电路在1min内消耗的电能。
15．热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化如图甲，图乙是测温电路，电源电压U＝12V恒定，R0是定值电阻，R是热敏电阻，该电路的测温范围是32～43℃。闭合开关，当所测温度为38℃时，电压表示数为2V。求：
(1)定值电阻R0的阻值；
(2)电压表示数的变化范围；
(3)电路总功率的最大值。
16．如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管，阻值为44Ω，且不变。消毒柜的总功率约为1250W，臭氧发生器的功率为150W，一次消毒需要60min。求：
(1)消毒柜正常工作时，通过加热管R的电流多大？
(2)每消毒一次，消毒柜所消耗的电能为多少？
(3)若不计热量损失，每消毒一次，餐具所吸收的热量为多少？
17．如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=5Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“6V 3.6W” （不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器铭牌模糊，标有“■Ω 1A”字样。
当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了15Ω，电流表示数变化了0.3A，此时小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡的电阻和正常发光时的电流；
(2)滑动变阻器的最大阻值和电源电压；
(3)若电源电压可变，当开关S、S1、S2都闭合时，为使电流表A的示数能达到最大，在保证电路安全的前提下，电源电压的最小值。
18．如图所示，电源电压恒定。R1=30Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.3A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为1.2A。求：
(1)电源电压；
(2)R2的阻值；
(3)S、S1都闭合时，R2消耗的功率；
(4)S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能。
19．在如图的电路中，电源电压9V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.3A。求：
(1)电阻R1两端的电压U1；
(2)电阻R2的阻值；
(3)通电1min，电流通过R2做的功。
20．小明设计了一款家用电热水箱，其原理如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6Ω；插入电源插座后，开关S 接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状 态。
(1)保温状态时，电路中的电流为多少？
(2)加热状态测试时，小明发现将水箱内3kg的水升温40℃共用时630s，试求测试中加热水的效率为多少？ [c水=4.2×103J/（kg·℃）]
(3)通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。
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参考答案：
1．(1)0.4A
(2)5Ω
(3)80J
【详解】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流
（2）电阻R2的阻值
（3）电阻在100s内消耗的电能
W2=U2It=2V×0.4A×100s=80J
2．(1)6.6×103J
(2)550W
【详解】（1）使用电吹风吹冷风1min，电吹风消耗的电能
W=UI1t=220V×0.5A×60s=6.6×103J
（2）电吹风吹出冷风功率
P1=UI1=220V×0.5A=110W
发热功率
使用电吹风吹暖风时。电吹风的总功率
P总=P1+P热=110W+440W=550W
3．(1)1100W
(2)5.5A
(3)
【详解】（1）加热时，和并联，的电功率为
（2）由于根据可知，当只闭合开关S时，为保温档，电阻R2的阻值为
在加热档工作时电路的总电流为
（3）加热5min电热水壶消耗的电能为
保温5min电热水壶消耗的电能为
在这10min内电热水壶消耗的电能为
4．(1)12Ω
(2)4W
【详解】（1）灯泡L正常发光时的电阻
（2）当S闭合，S1和S2断开时，灯泡和电阻R1串联，灯泡L正常发光，电路中的电流
通过灯泡和电阻R1的电流相等，L和R1的功率之比为3∶1，所以
R1=4Ω
电源电压
U=I(RL+R1)=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V
当开关都闭合时，R1和R2并联，R1的功率
R1和R2功率之比为4∶1，R2功率
5．(1)800W
(2)2.64×104J
(3)1149.5Ω
【详解】（1）由电路图可知，开关S闭合时，电路为只有R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，则高温制热挡的功率
（2）由电路图可知，开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，取暖器处于低温保温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则
R=R1+R2=60.5Ω+2139.5Ω=2200Ω
20min产生的热量
（3）低温保温挡的功率
当低温保温的功率提升18W时，功率为
P'=22W+18W=40W
则此时的总电阻为
因只改变低温保温挡的功率，高温制热挡的功率不变，所以，电路中只能改变R2的阻值，则
R2′=R-R1=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω
所以，将R2换成阻值为1149.5Ω的电阻即可。
6．(1)见解析
(2)435.6Ω
【详解】（1）当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联；当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，据可知，当为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电路的电功率最大，电热器处于加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电路的总功率最小，电热器处于保温状态，所以S1、S2都闭合时，电热器处于加热状态。
（2）由可知，R1的阻值
保温状态下，由得，电路的总电阻
根据电阻串联的特点可知R2的阻值
R2=R-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω
7．(1)30000J
(2)0.48Ω
(3)65.28W
【详解】（1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能为
（2）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，此时电路处于加热状态，则R1的阻值为
（3）当只闭合S1时，电路处于保温状态R1与R2的串联电路，电路中的电流为
此时R1的电功率为
R2的电功率为
8．(1)6
(2)6Ω
(3)1.1W
【详解】解：（1）当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡和定值电阻并联。
灯泡L正常发光，并联电路各并联支路两端的电压相等，电源电压
（2）根据灯泡铭牌数据可知灯泡正常发光的电流
在第一问中电流表示数为1.6A，并联电路干路电流等于各支路的电流之和
根据欧姆定律可知定值电阻R的阻值
（3）当开关S１闭合、S2断开，L和滑动变阻器串联。
根据可知灯泡电阻
根据可知电路的最小功率
答：（1）电源电压为6V；
（2）定值电阻R的阻值为8Ω。
（3）开关S1闭合S2断开，电路的最小功率为1.1W。
9．(1)0.45A
(2)2.1×105J
(3)58%
(4)44Ω
【详解】（1）通过R1的电流
（2）水吸收的热量
（3）这个过程消耗的电能
电蒸锅的加热效率
（4）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温挡，保温挡功率
闭合开关S1、S2，电路中R1、R2并联接入电路，电路处于加热挡，R 的功率为
由 可知，R2的电阻
10．(1)1A
(2)1.32106J
(3)55.7%
【详解】（1）由图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联两电阻并联，电路电阻较小，根据
知功率较大，为高温挡；只闭合S1时，只有R1工作，电路电阻较大，根据知功率较小，为低温挡；在低温挡工作时电路中的电流是
（2）只闭合开关S1时，只有R1工作，电路中的电阻最大，总功率最小，电暖器处于低温挡；高温挡工作
因此高温挡工作20min杯垫产生的热量
（3）水的体积
水的质量
水吸收的热量
高温挡4min消耗的电能为
电热杯的加热效率是
11．(1)5Ω
(2)10Ω
(3)0.45W
【详解】（1）由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，只R2接入电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流
I1=0.6A
由得，R2的阻值
（2）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流0.2A，电压表的最大示数2V，则滑动变阻器的最大阻值
（3）当滑动变阻器滑片置于中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故总电阻为
所以，电路中电流表的示数
电阻R2消耗的功率
12．(1)10Ω
(2)20Ω
【详解】（1）灯泡正常发光时的电阻
（2）由图可知，将滑片移到最右端，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器串联，而且滑动变阻器最大阻值接入电路，电压表串联滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器的最大阻值
R大=R总-RL=30Ω-10Ω=20Ω
13．(1)1000W
(2)145.2Ω
(3)420s
【详解】（1）当开关S与左侧触点接通时，R1与指示灯A串联，煮茶器处于“煮茶”状态，由此可得煮茶时R1的电功率为
（2）根据“保温”与“煮茶”的总加热功率之比为1︰4，由此可知保温功率为
R1、R2的总电阻为
因为指示灯A、B的阻值忽略不计，R1、R2的阻值不随温度而改变，因此利用串联电路总电阻与分电阻的关系可得R2的电阻值大小为
R2=R总-R1=193.6Ω-48.4Ω=145.2Ω
（3）将水加热至100℃过程中水吸收的热量为
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J电茶壶加热时消耗的电能为
加热时间为
14．(1)10Ω
(2)1.6W
(3)300J
【详解】（1）小灯泡标有“5V；2.5W”，所以小灯泡正常发光时的电阻为
（2）当滑片位于最右端的B点时，滑动变阻器，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电流为
则小灯泡的实际电功率为
（3）灯泡的额定电流为
电流表量程为0~0.6A，所以电路中电流最大为0.5A，电路在1min的内消耗的电能为
15．(1)10Ω
(2)1～3V
(3)3.6W
【详解】（1）由电路图可知，R0与R串联，当所测温度为38℃时，由图像甲可知，此时R的阻值为50Ω，电压表示数为2V，则R两端的电压为
电路中的电流
定值电阻R0的阻值
（2）由图象可知，当测量温度为32℃时，热敏电阻为110Ω，电路中的电流
电压表示数
当测量温度为43℃时，热敏电阻为30Ω，电路中的电流
电压表示数
故电压表示数变化范围为1～3V。
（3）定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中，电源电压恒定，电路中的最大电流为0.3A，根据可得，电路总功率的最大值
16．(1)5A
(2)4.5×106J
(3)3.96×106J
【详解】（1）分析电路图可知，石英加热管与臭氧发生器并联，则石英加热管两端电压等于电源电压，则通过加热管R的电流
（2）消毒柜的总功率约为1250W，一次消毒需要60min，则每消毒一次，消毒柜所消耗的电能
（3）臭氧发生器的功率为150W，则石英加热管的功率
不计热量损失，每消毒一次，餐具所吸收的热量
17．(1)；
(2)20Ω，
(3)
【详解】（1）根据灯泡的规格可求灯泡的电阻为
灯泡正常发光时的电流为
（2）S闭合，断开，当P在b端时，电路如图：
当P在某位置，小灯光正常发光，电路图如下：
两次连接方式中，电源电压不变，则
带入数据为
得，。
（3）开关都闭合，电路连接如下图
如上图所示，此时，部分接入最小，电源电压最小为
18．(1)9V
(2)10Ω
(3)8.1W
(4)648J
【详解】（1）当开关S闭合，S1断开时，只有R1工作，则电源电压
（2）当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，则R2的阻值
（3）S、S1都闭合时，R2消耗的功率
（4）当开关S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能
19．(1)6V
(2)10Ω
(3)54J
【详解】（1）由图可知，R1、R2串联，根据串联电路的电流特点可知，通过R1、R2的电流
I1=I2=I=0.3A
由可知，R1两端的电压
U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
（2）根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压
U2=U-U1=9V-6V=3V
由可知，R2的阻值
（3）通电1min，电流通过R2做的功
W2=U2I2t=3V×0.3A×60s=54J
20．(1)1.1A
(2)80%
(3)电路的效率太低（论证见解析）
【详解】（1）由图可知，当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水箱处于保温状态；当开关S接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水箱处于加热状态；根据串联电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻为
保温状态时，电路中的电流为
（2）水箱内水吸收的热量为
电热水箱加热消耗的电能为
测试中加热水的效率为
（3）当S接2，R1、R2 串联，电路为保温状态时，只有R1产生的热量是有用的，此时R1的电功率为
保温状态时电路中的总功率为
此时电路的效率为
根据以上计算可知，电路的效率太低，所以小明所设计的电路存在的不足为电路的效率太低。
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