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【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练
精练24 电功电热的计算
01 电功、电功率公式
1、计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路），由此可得电功W=UIt。
2、对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=U2/R
3、串联电路和并联电路中电功和电功率的关系
串联电路 并联电路
电功
电功率
总电功率 ， ，
电功率的比例关系
02 焦耳定律、电热器
1、电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q＝I2Rt。
2、电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。其优点：①清洁卫生，②热效率高，③方便调控，缺点是非加热用电器工作时也产生热量。
03 串联、并联式电热器挡位
▲类型一：串联式
1、S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，此时电路功率P总=。
2、S1、S2闭合时，只有R1接入电路，电阻最小，实际功率大，处于高档，此时电路功率P总=。
▲类型二：并联式
（1）S1接b、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，此时电路功率P总=（串联电路合着求）。
断开S1、闭合S2时，只有R1接入电路，处于中档，此时电路功率P总=。
（3）S1接b、S2闭合时，R1和R2并联，电阻最小，实际功率大，处于高档，此时电路功率P总=+ （并联电路分着求）。
01 电动率的计算
1．【答案】D
【分析】灯泡的亮度决定于实际功率大小，
（1）根据串联分压确定串联时的电压，得出实际功率与额定功率的关系；
（2）根据并联电压相等，确定实际功率。
【解答】解：灯泡的亮度决定于实际功率大小，甲图中两个灯泡串联，根据串联分压，每个灯泡的电压都小于6V，实际功率都小于额定功率，
而乙图并联，每个灯泡的电压都等于额定电压6V，都正常发光，两灯泡L1和L2规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“，说明L2的实际功率大，故并联时L2最亮。
故选：D。
【点评】本题考查串并联的特点和电功率的比较，属于中档题。
2．【答案】B
【分析】由甲电路图可知两灯泡串联，由乙电路图可知两灯泡并联；根据P＝UI算出两灯泡的电阻；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出甲图电路中的电流，根据P＝UI＝I2R求出甲图中两灯泡的实际功率；根据并联电路的电压特点求出乙图中两灯泡两端的电压，根据P＝UI求出乙图中两灯泡的实际功率，比较各实际功率得出答案。
【解答】解：由甲电路图可知两灯泡串联，由乙电路图可知两灯泡并联；
根据P＝UI知，两灯泡的电阻分别为：
R112Ω，
R23Ω，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，甲图中电路中的电流：
I甲0.2A，
则图甲中，L1的功率：
P1＝I甲2R1＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W，
L2的功率：
P2＝I甲2R2＝（0.2A）2×3Ω＝0.12W，
由并联电路的电压特点可知，乙图中两灯泡两端的电压：
U1＝U2＝U＝3V，
则图乙中L1的功率：
P30.75W，
L2的功率：
P43W
因此P2＜P1＜P4＜P3，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功率公式和欧姆定律的应用，难度不大，但要注意区分额定功率与实际功率。
3．【答案】D
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联电路的电阻分压特点可知，当电压表示数为10V时，电流表示数为0.4A，当电压表示数为6V时，电流表示数为0.6A，根据电源电压不变和串联电路的电压特点及欧姆定律列出等式，求出定值电阻R0的大小，根据P＝I2R得出定值电阻R0的电功率，进一步求出电阻R0电功率的变化量。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表示数为U1＝10V时，电流表示数为I1＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压：U＝I1R0+U1＝0.4A×R0+10V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为U2＝6V时，电流表示数为I2＝0.6A，
同理可得电源电压：U＝I2R0+U2＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源的电压不变，由①②可得：R0＝20Ω，
由P＝I2R可得，定值电阻R0消耗功率的变化量：ΔP0＝P0′﹣P0＝R0﹣R0＝（0.6A）2×20Ω﹣（0.4A）2×20Ω＝4W。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据电源的电压不变得出等式以及电表示数的对应关系。
4．【答案】D
【分析】根据PR1分析解答。
【解答】解：滑动变阻器的功率为：
PR1，当R1＝R0＝20Ω时，小灯泡的电功率最大，最大为：
P大0.45W，
此时的电路为：
I0.15A，故图D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了电功率计算公式的应用，解题关键是从图中读取相关信息。
5．【答案】（1）灯泡L2正常工作时的灯丝电阻为440Ω；
（2）当把两灯串联在电路中工作，经过L1的电流为0.2安，电路消耗的总功率是28W；
（3）将两灯并联在220伏的电路中工作10分钟，L1消耗的电能是39600J。
【分析】（1）由图知灯泡L2两端的电压为220V时，通过小灯泡L2的电流为0.5A，根据R2算出灯泡L2正常工作时的灯丝电阻；
（2）当把两灯串联在电路中工作，经过L1的电流为0.2A，经过L2的电流也为0.2A，由图知此时小灯泡L1两端的电压为：U1＝100V，小灯泡L2两端的电压为：U2＝40V，
由串联电路电压的规律算出电源电压，由P＝UI算出电路消耗的总功率；
（3）由图知灯泡L1两端的电压为220V时，通过小灯泡L1的电流为0.3A，将两灯并联在220伏的电路中工作10分钟，根据W＝U′I′t算出L1消耗的电能。
【解答】解：（1）由图知灯泡L2两端的电压为220V时，通过小灯泡L2的电流为0.5A，
灯泡L2正常工作时的灯丝电阻为：
R2440Ω；
（2）当把两灯串联在电路中工作，经过L1的电流为0.2A，经过L2的电流也为0.2A，由图知此时小灯泡L1两端的电压为：U1＝100V，小灯泡L2两端的电压为：U2＝40V，
由串联电路电压的规律知电源电压为：U＝U1+U2＝100V+40V＝140V，
电路消耗的总功率是：
P＝UI′＝140V×0.2A＝28W；
（3）由图知灯泡L1两端的电压为220V时，通过小灯泡L1的电流为0.3A，
将两灯并联在220伏的电路中工作10分钟，小灯泡L1消两端的电压等于电源电压，所以L1消耗的电能是：
W＝U′I′t＝220V×0.3A×10×60s＝39600J。
答：（1）灯泡L2正常工作时的灯丝电阻为440Ω；
（2）当把两灯串联在电路中工作，经过L1的电流为0.2安，电路消耗的总功率是28W；
（3）将两灯并联在220伏的电路中工作10分钟，L1消耗的电能是39600J。
【点评】本题考查了电功率公式以及串并联电路的特点，是一道综合题，但难度不大。
02 串、并联式电热器
6．【答案】（1）通过甲图R的电流为0.5A。
（2）定值电阻R的阻值为20Ω。
（3）通电10s，乙图R产生的热量为200J。
【分析】（1）由甲图可知，L与R串联；灯泡L正常发光，根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，根据串联电路的电流特点可知通过甲图R的电流；
（2）根据串联电路的电压特点求出甲图中R两端的电压，根据欧姆定律求出R的阻值；
（3）由乙图可知，灯泡L与R并联，灯泡正常发光，根据并联电路特点可知电源电压和R两端的电压，根据欧姆定律可知乙图中通过R的电流，根据焦耳定律Q＝I2Rt求出通电10s，乙图R产生的热量。
【解答】解：（1）由甲图可知，L与R串联，灯泡L正常发光，则灯泡两端的电压UL＝20V，
由P＝UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL0.5A，
根据串联电路的电流特点可知，通过R的电流：IR＝IL＝0.5A；
（2）根据串联电路的电压特点可知，甲图中R两端的电压：UR＝U﹣UL＝30V﹣20V＝10V，
由I可知，R的阻值：R20Ω；
（3）由乙图可知，灯泡L与R并联，灯泡正常发光，
根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U′＝UR′＝UL＝20V，
乙图中通过R的电流：IR′1A，
通电10s，乙图R产生的热量：Q＝IR′2Rt＝（1A）2×20Ω×10s＝200J。
答：（1）通过甲图R的电流为0.5A。
（2）定值电阻R的阻值为20Ω。
（3）通电10s，乙图R产生的热量为200J。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功的计算、欧姆定律以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，难度不大。
7．【答案】（1）低温；
（2）图乙中该电热桌垫低温挡时消耗的功率是14.4W；
（3）断开；
（4）图丙中当电热桌垫处于高温挡时，20分钟内产生的热量是1.08×105J。
【分析】（1）由图乙可知，当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，只有R2工作，根据串联电路的特点和P可知电热桌垫高温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据串联电路的特点求出R1、R2的串联总电阻，根据P可求出该电热桌垫低温挡时消耗的功率；
（3）由图丙可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，当S1闭合、S2断开时，只有R1工作，根据并联电路的电阻特点和P可知电热桌垫高温挡和低温挡的电路连接；
（4）根据P可求出电热桌垫处于高温挡时的电功率，根据Q＝W＝Pt求出20分钟内产生的热量。
【解答】解：（1）由图乙可知，当S1闭合、S2断开时，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P可知，电路中的总功率最小，电热桌垫处于低温挡；
（2）根据串联电路的电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝8Ω+2Ω＝10Ω，
该电热桌垫低温挡时消耗的功率：P低14.4W；
（3）由图丙可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电路中的总功率最大，电热桌垫处于高温挡；
（4）电热桌垫处于高温挡时的电功率：P高90W，
电热桌垫20分钟内产生的热量：Q＝W＝P高t＝90W×20×60s＝1.08×105J。
答：（1）低温；
（2）图乙中该电热桌垫低温挡时消耗的功率是14.4W；
（3）断开；
（4）图丙中当电热桌垫处于高温挡时，20分钟内产生的热量是1.08×105J。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的灵活运用，是一道电学综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。
8．【答案】（1）热；（2）变大；减小；720W；（3）44Ω。
【分析】（1）分析图示电路图，然后作出电路图，根据电路图答题；
（2）由图象知温度升高到400℃时，R0电阻增大；电源电压不变，当R0电阻变大时，电路中电流变小，通过公式可知电热丝电功率变化；
电源电压不变，当R0电阻最小时，电热丝电阻不变，由功率公式可知电热丝此时功率最大；
（3）由电能公式先求出电能，根据热损耗为20%，.算出热损耗的能量，最后得出电阻大小。
【解答】解：（1）当开关S与1、2位置同时连接时，R0与R串联，电热丝工作，所以吹热风；
（2）由图象知温度升高到400℃时，R0电阻增大；电源电压不变，当R0电阻变大时，电路中电流变小，电热丝阻值不变，由P＝I2R，可知电热丝电功率减小；
由图可知，R0的阻值最小为10Ω，R总＝R0+R＝10Ω+45Ω＝55Ω，电热丝所在电流I4A，该电热丝的最大功率：P＝I2R＝（4A）2×45Ω＝720W；
（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，消耗的电能W＝UIt＝220V×1A×20s＝4400J，
热损耗Q＝0.2×W＝0.2×4400J＝880J，由Q＝I2Rt，可知R电动44Ω。
故答案为：（1）热；（2）变大；减小；720W；（3）44Ω。
【点评】本题考查电功率的计算，关键是会分析图像，能从图像中找到有用的数据，这是解题的重点。
9．【答案】（1）开关S闭合后，正常工作10分钟电热丝产生的热量是1.452×105J；
（2）一样多；
（3）电热丝R。
【分析】（1）由图乙可知，开关闭合后，电热丝R与风机M并联，根据并联电路的电压特点可知电热丝R两端的电压，根据Q＝Wt求出正常工作10分钟电热丝产生的热量；
（2）根据W＝Pt分析两个用电器5min消耗电能的关系；
（3）根据并联电路的特点和开关位置与其作用的关系确定开关的位置。
【解答】解：（1）由图乙可知，开关闭合后，电热丝R与风机M并联，
根据并联电路的电压特点可知，电热丝R两端的电压：UR＝U＝220V，
正常工作10分钟电热丝产生的热量：QR＝WRt10×60s＝1.452×105J；
（2）根据题意可知，电热水壶和烘干机的额定功率相同，由W＝Pt可知，当两个电器都正常工作5分钟，消耗电能是一样多的；
（3）根据题意可知，吹冷风时，只有风机工作，电热丝不工作，所以应该把开关S2应安装在电热丝R的支路上。
故答案为：（1）开关S闭合后，正常工作10分钟电热丝产生的热量是1.452×105J；
（2）一样多；
（3）电热丝R。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功公式焦耳定律推导公式的应用，难度不大。
10．【答案】（1）高温挡；
（2）电阻丝R1的阻值为48.4Ω；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量为2.376×107J；
（4）该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是198V。
【分析】（1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点和P可知高温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据低温挡功率和P可求出电热丝R1的阻值；
（3）根据Q＝W＝Pt求出在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量；
（4）根据P可求出该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，该电路的实际电压。
【解答】解：（1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P可知，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电加热器处于低温挡；
由P可知，电热丝R1的阻值：R148.4Ω；
（3）由P可知，在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量：Q＝W＝P高t＝2200W×3×3600s＝2.376×107J；
（4）由P可知，该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，该电路的实际电压：U实198V。
答：（1）高温挡；
（2）电阻丝R1的阻值为48.4Ω；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量为2.376×107J；
（4）该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是198V。
【点评】本题考查电功率公式以及焦耳定律的应用，解题的关键是能正确分析不同状态下的电路连接。
11．【答案】（1）小灯泡正常发光时的电阻是4Ω；
（2）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率是4.5W。
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，
（1）小灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI求出小灯泡正常发光时的电阻；
（2）根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时变阻器R两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算通过电路的电流，根据P＝UI计算滑动变阻器消耗的电功率。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，
（1）小灯泡上标有“6V 9W”，小灯泡正常发光时的电阻：；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，小灯泡正常发光时变阻器R两端的电压：UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
因串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得此时电路中的电流：I1.5A，
滑动变阻器消耗的电功率P＝URI＝3V×1.5A＝4.5W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是4Ω；
（2）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率是4.5W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
12．【答案】（1）在对外供热时的最低功率P低为880W；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中为6.6×105J；
（3）在对外供热时的最高功率P高为1980W。
【分析】当开关S1闭合时，只有R1工作，当开关S2闭合时，只有R2工作，当开关S1、S2同时闭合时，R1、R2并联；根据并联电路特点、R1和R2的大小关系以及P可知电暖器不同挡位的电路连接；
（1）根据P求出在对外供热时的最低功率P低；
（2）根据P求出在对外供热时的中挡功率；然后利用Q＝W＝Pt求出中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中；
（3）根据并联电路特点可求出在对外供热时的最高功率P高。
【解答】解：当开关S1闭合时，只有R1工作，当开关S2闭合时，只有R2工作，当开关S1、S2同时闭合时，R1、R2并联；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2同时闭合时，R1、R2并联，此时电路中的电阻最小，根据P可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高挡；
根据题意可知，R1＞R2，所以当开关S1闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电暖器处于最低挡，
当开关S2闭合时，只有R2工作，电暖器处于中挡；
（1）在对外供热时的最低功率：P低880W；
（2）在对外供热时的中挡功率：P中1100W，
中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中＝W＝P中t＝1100W×10×60＝6.6×105J；
（3）在对外供热时的最高功率：P高＝P低+P中＝880W+1100W＝1980W。
答：（1）在对外供热时的最低功率P低为880W；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中为6.6×105J；
（3）在对外供热时的最高功率P高为1980W。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，解题的关键是能正确分析电暖器不同状态下的电路连接。
13．【答案】见试题解答内容
【分析】（1）当S1闭合，S2接a时，电路为R1的简单电路，根据R求出R1的阻值；
（2）当S1闭合，S2接b时，两电阻并联，根据I求出干路中的电流，再根据欧姆定律求出通过R1的电流，再利用并联电路电流的规律求出通过R2的电流，最后根据欧姆定律的变形公式求出R2的阻值；
（3）先根据W＝Pt求出电路消耗的电能率，然后根据吸收的热量等于消耗的电能，再利用吸热公式的变形公式即可氯化钠水溶液的比热容。
【解答】解：（1）中温挡工作时，R2被短路，P1＝18W，U＝36V，则R1的阻值：R172Ω；
（2）高温挡工作时，R1和R2并联，P2＝45W，则
I总1.25A，
I10.5A，
I2＝I总﹣I1＝1.25A﹣0.5A＝0.75A，
R248Ω；
（3）5min消耗的电能：W＝Pt＝45W×300s＝13500J；
∵W＝Q吸，Q吸＝cmΔt
∴c3000J/（kg ℃。
答：（1）R1的阻值为72Ω；
（2）高温挡时电路中的总电流为1.25A，R2的电阻为48Ω；
（3）氯化钠水溶液的比热容为3000J/（kg ℃）。
【点评】本题考查了并联电路的特点、吸热公式和电功率公式的灵活运用，关键是灵活选择计算公式。
14．【答案】（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。
【分析】（1）电流的热效应：电流通过导体有热量产生；
（2）分析开关转换时电路的连接，根据串并联电路的电阻特点和P得出低温挡、高温挡、中温挡电路的连接方式；
（3）根据R和串联电路电阻规律计算电阻R2的阻值，根据P计算高温挡的功率，根据W＝Pt计算电炖锅高温挡工作7分钟电炖锅消耗的电能；
（4）根据W＝Pt可知电功率越大，加热越快，根据欧姆定律计算家庭电路的电压是220伏，电炖锅处于中温挡时通过电路的电流可知应选择的挡位。
【解答】解：（1）电炖锅是利用电流通过导体有热量产生，所以该电炖锅是利用电流的热效应工作的。
（2）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，由P可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；
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，由P可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；
当开关S1闭合，S2 接A时，R2 被短路，只有电阻R1 接入电路，电炖锅处于中温挡；
（3）电阻R1、R2 串联的总电阻：R96.8Ω，
电阻R1的阻值：R148.4Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣48.4Ω＝48.4Ω，
高温挡的功率：P2000W，
电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能：W＝Pt＝2000W×7×60s＝8.4×105J；
（4）家庭电路的电压是220伏，电炖锅处于中温挡时通过电路的电流：I5A，
根据W＝Pt可知电功率越大，加热越快，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡。
答：（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。
【点评】本题是电热计算的综合性题目，题目有一定难度，需要仔细分析。
15．【答案】（1）高挡工作时，电路中的电流为2A；
（2）加湿器处于低挡时的电功率为88W；
（3）加湿器工作30分钟消耗的电能为3.696×105J。
【分析】（1）已知加湿器的高挡功率，根据P＝UI求出高挡工作时，电路中的电流；
（2）由电路图可知，旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，根据P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加湿器处于低挡；当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，根据P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，加湿器处于高挡；根据P＝UI求出R1的阻值，进一步求出R2的阻值，再根据串联电路电阻规律和P＝UI求出加湿器处于低挡时的电功率；
（3）由图乙可知，加湿器工作30min内高挡工作的时间和低挡工作的时间，根据P求出加湿器工作30分钟消耗的电能。
【解答】解：（1）由题意可知，加湿器的高挡功率为440W，由P＝UI可知，高挡工作时，电路中的电流：I2A；
（2）由电路图可知，当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，由P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，加湿器处于高挡，
由P＝UI可知，R1的阻值：R1110Ω，
因R2＝4R1，所以R2的阻值：R2＝4R1＝4×110Ω＝440Ω，
旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，由P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加湿器处于低挡，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路的总电阻：所以，R＝R1+R2＝110Ω+440Ω＝550Ω，
则加湿器处于低挡时的电功率：P低挡88W；
（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，
由P可得，加湿器工作30分钟消耗的电能：W＝P高t高+P低t低＝440W×10×60s+88W×20×60s＝3.696×105J。
答：（1）高挡工作时，电路中的电流为2A；
（2）加湿器处于低挡时的电功率为88W；
（3）加湿器工作30分钟消耗的电能为3.696×105J。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用，分清加湿器处于不同状态时电路的连接方式是关键。
16．【答案】（1）在额定电压下使用中温挡加热时电路中的电流为2A；
（2）电煮锅的低温挡功率为242W；
（3）该电煮锅的电热效率67.9%。
【分析】（1）已知中温挡的功率，根据P＝UI可求出中温挡加热时电路中的电流；
（2）当S接高温挡触点时，电路为R3的简单电路，根据P＝UI求出R3的阻值；
当S接低温挡触点时，R1、R3串联，根据电阻的串联和P＝UI求出电煮锅的低温挡功率；
（3）知道水的体积，根据ρ求出水的质量，又知道水的初温、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据W＝Pt求出电煮锅消耗的电能，最后根据η100%求出电煮锅的效率。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，中温挡加热时电路中的电流：
I中温2A；
（2）当S接高温挡触点时，电路为R3的简单电路，
由P＝UI可得，R3的阻值：
R340Ω，
当S接低温挡触点时，R1、R3串联，则电煮锅的低温挡功率：
P低242W；
（3）水的体积：V＝2L＝2dm3＝2×10﹣3m3，
由ρ可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣12℃）＝7.392×105J，
由P可得，消耗的电能：W＝P高温t＝1210W×15×60s＝1.089×106J，
电煮锅的电热效率：η100%100%≈67.9%。
答：（1）在额定电压下使用中温挡加热时电路中的电流为2A；
（2）电煮锅的低温挡功率为242W；
（3）该电煮锅的电热效率67.9%。
【点评】本题考查了电功率公式和电阻串联、密度公式、吸热公式、电功公式以及效率的综合应用，判断出加热杯处于不同状态时电路的连接方式是关键。
17．【答案】（1）中温挡；
（2）空气炸锅处于高温挡工作时的功率为1100W；
（3）一次炸熟200克薯条需要的时间为99s。
【分析】（1）开关S1闭合，开关S接a端时，电路中只有R2连入电路；开关S1闭合，开关S接b端时，R1、R2并联；开关S1断开，开关S接a端时，R1、R2串联；根据串并联电路的特点和P可知各个挡位的电路连接；
（2）根据高温挡的电路连接和P求出高温挡工作时的电功率；
（3）知道薯条的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出薯条吸收的热量，不计热量损失，消耗的电能等于薯条吸收的热量，利用t求出一次炸熟200克薯条需要的时间。
【解答】解：（1）由图乙可知，开关S1闭合，开关S接a端时，电路中只有R2连入电路；开关S1闭合，开关S接b端时，R1、R2并联；开关S1断开，开关S接a端时，R1、R2串联；
根据串并联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，并联电路的总电阻小于任一分电阻；
所以，当开关S1闭合，开关S接b端时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据P可知，此时电路的总功率最大，空气炸锅处于高温挡；
开关S1断开，开关S接a端时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据P可知，电路的总功率最小，空气炸锅处于低温挡；
开关S1闭合，开关S接a端时，电路中只有R2连入电路，此时空气炸锅处于中温挡；
（2）当开关S1闭合，开关S接b端时，R1、R2并联，空气炸锅处于高温挡，
根据并联电路的特点可知，空气炸锅处于高温挡正常工作时的功率：P高1100W；
（3）薯条的质量m＝200g＝0.2kg，
炸熟200克薯条需要吸收的热量：Q吸＝c薯条m（t﹣t0）＝3.63×103J/（kg ℃）×0.2kg×（170℃﹣20℃）＝1.089×105J，
不计热量损失，消耗的电能：W＝Q吸＝1.089×105J，
由P可知，一次炸熟200克薯条需要的时间：t99s。
答：（1）中温挡；
（2）空气炸锅处于高温挡工作时的功率为1100W；
（3）一次炸熟200克薯条需要的时间为99s。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、电功率公式、电功公式热量公式的灵活运用，正确的判断空气炸锅处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
18．【答案】（1）S和S1均闭合时，电路中的总电流为3A；
（2）R1和R2的电阻值分别为110Ω、220Ω；
（3）30min内电饭煲消耗的电能为9.9×105J；
（4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要的时间为370s。
【分析】（1）由图乙可知，当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电饭煲的功率最大，由图丙可知此时的电功率，根据P＝UI求出电路中的总电流；
（2）由图乙可知，当开关S闭合，S1断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，由图丙可知此时的电功率，由P可求出R1的阻值；根据P2＝P高﹣P低求出R2的电功率，根据P可求出R2的阻值；
（3）根据图乙可知工作30min中两种情况下的工作时间，根据Q＝W＝UIt求出两种情况下消耗的电能，据此求出消耗的总电能；
（4）由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间，根据Q＝W＝UIt求出产生的热量，又知道正常工作时电饭煲的最大功率，根据P可求出电路的总电阻，根据Q＝Wt求出实际电压为200V时的工作时间。
【解答】解：（1）由图乙可知，当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电饭煲的功率最大，电饭煲处于高温挡；
由图丙可知，此时电饭煲的电功率P高＝660W，
由P＝UI可知，此时电路中的总电流：I3A；
（2）由图乙可知，当开关S闭合，S1断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭煲处于低温挡；
由图丙可知，此时电饭煲的电功率P低＝440W，
由P可知，R1的阻值：R1110Ω；
电饭煲高温挡工作时，R2的电功率：P2＝P高﹣P低＝660W﹣440W＝220W，
由P可知，R2的阻值：R2220Ω；
（3）由图丙可知，0～30min，以功率P低＝440W的工作时间t1＝15min＝900s，
以功率P高＝660W的工作时间t2＝30min﹣15min＝15min＝900s，
0～30min内电饭煲消耗的总电能：W＝W1+W2＝P低t1+P高t2＝440W×900s+660W×900s＝9.9×105J；
（4）电饭煲在220V电压下正常工作时，由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t＝15min﹣10min＝5min＝300s，
此过程中产生的热量：Q＝W＝P低t＝440W×300s＝1.32×105J，
电饭煲最小功率时电路中的总电阻：R110Ω，
根据题意可知，在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。
由Q＝Wt可得，在实际电压198V时，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开需要的时间：t′370s。
答：（1）S和S1均闭合时，电路中的总电流为3A；
（2）R1和R2的电阻值分别为110Ω、220Ω；
（3）30min内电饭煲消耗的电能为9.9×105J；
（4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要的时间为370s。
【点评】本题考查了并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活应用，从图像中读出有用的信息和判断出不同功率时电饭煲电路的连接方式是关键。
19．【答案】（1）甲电路开关闭合后的两个挡位的功率均在安全功率的范围内，所以合理；乙电路中，当两电阻串联时，电路的功率在安全功率的范围外，所以不合理；（2）60W；（3）2160J。
【分析】（1）图甲中，当开关S首先在bc位置，只有R2工作，当S在cd位置时，两电阻并联，求出两种情况下的功率，与安全用电规定的功率比较即可
图乙中，当开关都闭合时，只有R2工作，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，分别求出两种情况下的功率，与安全用电规定的功率比较即可；
（2）当两电阻并联时，电路电阻最小，消耗的功率最大，根据公式P求出电功率的大小；
（3）由图得出当电热桌垫处于低温挡时电路电功率，根据公式Q＝W＝Pt求出产生的热量。
【解答】解：（1）图甲中，当开关S首先在bc位置，只有R2工作，
此时电路功率P36W，在安全功率范围内；
当开关S在cd位置时，两电阻并联，功率P′＝P1+P224W+36W＝60W，
在安全功率范围内，所以甲电路图合理；
图乙中，当开关都闭合时，只有R2工作，此时电路功率P36W，在安全功率范围内；
当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，根据串联电路的总电阻等于各电阻之和得：
R串＝R1+R2＝6Ω+4Ω＝10Ω，
此时电功率P″14.4W＜30W，
即功率过低，超出安全功率范围，所以电路图不合理；
（2）当两电阻并联时，电路电阻最小，消耗的功率最大，P大＝P′＝60W；
（3）由甲图可知：当电热桌垫处于低温挡时，只有R2工作，
则在1分钟内产生的热量Q＝W＝Pt＝36W×60s＝2160J。
答：（1）甲电路开关闭合后的两个挡位的功率均在安全功率的范围内，所以合理；乙电路中，当两电阻串联时，电路的功率在安全功率的范围外，所以不合理；（2）60W；（3）2160J。
【点评】本题考查电功率、热量等的计算，关键是开关断开与闭合时电路连接情况的分析。
20．【答案】（1）闭合；
（2）电加热丝R1的阻值为121Ω；
（3）电煎药壶处于保温挡时的功率80W；
（4）小于。
【分析】（1）由电路图可知，当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电阻R1、R2串联；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1、R2并联；根据串并联电路电阻特点和P可知，当电源电压一定时，电路总电阻越小，电路总功率越大，据此分析不同情况下电煎药壶的挡位；
（2）当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路，电煎药壶为文火挡，根据P求出电加热丝R2的阻值；
根据武火挡和文火挡求出电阻R1的功率，再根据P求出电加热丝R1的阻值；
（3）根据串联电阻规律和P求出电成药壶处于保温挡时的功率；
（4）根据图丙读出电煎药壶武火加热前半段时间和后半段时间药液温度的变化量，根据Q吸＝cmΔt比较两种情况下吸收的热量关系，根据W＝Pt比较两种情况下消耗的电能关系，利用η100%比较两种情况下加热效率的关系。
【解答】解：（1）由电路图可知，当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电阻R1、R2串联；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1、R2并联；
由串并联电路电阻特点可知，两电阻串联时电路的总电阻最大，两电阻并联时电路的总电阻最小，且P可知，当电源电压一定时，电路总电阻越小，电路总功率越大，因此当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于保温挡；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于文火挡；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电煎药壶处于武火挡；
（2）由P可知，电加热丝R2的阻值：R2484Ω；
当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1的电功率：P1＝P武火﹣P文火＝500W﹣100W＝400W，
电加热丝R1的阻值：R1121Ω；
（3）因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电成药壶处于保温挡时的功率：P保温80W；
（4）由图丙可知，电煎药壶武火加热前半段时间药液温度变化量Δt1＝48℃﹣18℃＝30℃，后半段时间药液温度变化量Δt2＝98℃﹣48℃＝50℃，
由Q吸＝cmΔt可知，电煎药壶武火加热时药液后半段时间吸收的热量多，
由P的变形式W＝Pt可知，电煎药壶武火加热时前后半段时间内消耗的电能相等，
由η100%可知，电煎药壶武火加热前半段时间的加热效率小于后半段时间的加热效率。
答：（1）闭合；
（2）电加热丝R1的阻值为121Ω；
（3）电煎药壶处于保温挡时的功率80W；
（4）小于。
【点评】本题考查了吸热公式和电功公式、效率公式、串并联电路的特点以及电功率公式的综合应用等，正确得出电煎药壶处于不同加热状态时电路的连接方式是关键。
21．【答案】（1）灯泡正常发光时的电阻为8Ω；
（2）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，电路消耗的最大功率为14.4W
【分析】（1）已知灯泡额定功率和额定功率，利用公式P算出灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S1、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联。由图像可以得到灯泡实际功率为1W时的电压和电流，根据串联电路电流处处相等，得到通过滑动变阻器的电流；已知滑动变阻器接入电路的电阻和通过的电流，得到滑动变阻器两端电压；根据串联电路电压特点得到电源电压；
由P知，在电源电压一定，并且灯泡两端电压不大于额定电压，电路总电阻最小时，总功率最大，所以当开关S、S1、S2同时闭合，滑片应位于最左端，此时定值电阻R1和灯泡L并联。因为电源电压等于灯泡额定电压，所以灯泡实际功率等于额定功率；由图像先得到R1阻值，然后利用公式P得到定值电阻功率，最后得到总功率。
【解答】解：（1）根据P知灯泡正常发光时的电阻为：
RL8Ω；
（2）当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联，
由图像知，灯泡实际功率P实L＝1W时，灯泡两端电压为U实L＝2V，I实＝0.5A，
因为I，
滑动变阻器两端电压为：
U2＝I实R2＝0.5A×12Ω＝6V，
电源电压为：
U＝U实L+U2＝2V+6V＝8V；
当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻R1并联。
因为U实L′＝U＝U额＝8V，
所以灯泡实际功率P实L′＝P额＝8W；
定值电阻阻值为：
R110Ω，
R1功率为：
P16.4W；
电路消耗的最大总功率为P总＝P实L′+P1＝8W+6.4W＝14.4W。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为8Ω；
（2）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，电路消耗的最大功率为14.4W。
【点评】此题考查了串并联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用。明确电路连接关系，通过图像得到有价值的信息，是解答此题的关键。
22．【答案】（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（2）正常工作时电热丝的电阻是55Ω；
（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120J；
（4）电吹风此时的实际功率是800W。
【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）3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000r，据此求出电能表5min内转了200圈，电吹风消耗的电能；根据消耗的电能和通电时间，求出实际功率。
【解答】解：（1）当吹冷风时，只有电动机工作，其功率P1＝110W，
由P＝UI可得，通过电动机的电流：
I10.5A；
（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R2的电功率：
P2＝P﹣P1＝990W﹣110W＝880W，
由P可得电热丝R2的电阻值：
R255Ω。
（3）t＝10min＝600s，则电吹风吹冷风10min产生的热量（电流通过电动机产生的热量）：
Q1R1t＝（0.5A）2×0.8Ω×600s＝120J。
（4）3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000r，
电能表转盘转了200圈，消耗的电能为：WkW hkW h。
电吹风此时的实际功率P实0.8kW＝800W。
答：（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（2）正常工作时电热丝的电阻是55Ω；
（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120J；
（4）电吹风此时的实际功率是800W。
【点评】本题考查了电功率公式和焦耳定律的应用，关键是知道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。
23．【答案】（1）加热器的阻值是48.4Ω；
（2）加热器通电10s产生的热量是10000J；
（3）水吸收的热量是525000J；
（4）电路消耗的实际功率是800W。
【分析】（1）加热器电阻阻值由R计算得出；
（2）加热10s产生的热量：Q＝W＝Pt计算得出；
（3）水吸收的热量由Q＝cmΔt计算得出；
（4）电能表600r/（kW h）表示消耗1kW h电能，圆盘转动600转，圆盘转24转，消耗的电能为：，则根据P计算得出实际功率。
【解答】解：（1）加热器电阻阻值：R48.4Ω；
（2）加热10s产生的热量：Q＝W＝Pt＝1000W×10s＝10000J；
（3）2.5L水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg；
水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2.5kg×（75℃﹣25℃）＝525000J；
（4）圆盘转24转，消耗的电能为：0.04kW h＝144000J；
实际功率为：P800W
答：（1）加热器的阻值是48.4Ω；
（2）加热器通电10s产生的热量是10000J；
（3）水吸收的热量是525000J；
（4）电路消耗的实际功率是800W。
【点评】本题考查电功和电功率的计算，仔细阅读题目分析题意可求解，难度不大。
24．【答案】（1）乙图中，电源电压是6V；R1的阻值是10Ω；
（2）灯的额定功率是1.72W；
（3）在乙图中，用灯泡L取代电路中变阻器，R1消耗的功率是1.225W。
【分析】（1）乙图中，滑动变阻器R与R1串联，电压表测量R两端电压，当I＝0时，就是变阻器断路，此时电压表的示数等于电源电压；
当U＝0时，变阻器短路，由此可知电流表示数，然后利用欧姆定律公司变形可求得R1的阻值；
（2）已知灯的电压和通过它的电流，利用P＝UI可求得灯的额定功率；
（3）在乙图中，用灯泡L取代电路中变阻器，R1与灯泡B串联；R1＝10Ω，作出R1的U﹣I图线，因串联电路中电流处处相等，电源电压为6V，且电源电压等于各用电器两端电压之和，从图象找出满足要求的电流值以及R1与灯泡B的电压值，然后利用P＝UI可求得R1消耗的功率。
【解答】解：（1）乙图中，滑动变阻器R与R1串联，电压表测量R两端电压，
由A图线可知，当I＝0时，就是变阻器断路，此时电压表的示数等于电源电压，则电源电压为6V，
当U＝0时，即变阻器短路，此时电路中的电流I＝0.6A，
由I可得R1的阻值：
R110Ω；
（2）灯的额定功率：P额＝U额I额＝4V×0.43A＝1.72W；
（3）在乙图中，用灯泡L取代电路中变阻器，即R1与灯泡L串联，
R1＝10Ω，作出R1的U﹣I图线，如图所示：
因串联电路中电流处处相等，电源电压为6V，且电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以，由上图可知，当电路中电流I＝0.35A时，此时灯的电压为UL＝2.5V，R1的电压为U1＝3.5V，满足电源电压为6V；
则R1消耗的功率：P1＝U1I＝3.5V×0.35A＝1.225W。
答：（1）乙图中，电源电压是6V；R1的阻值是10Ω；
（2）灯的额定功率是1.72W；
（3）在乙图中，用灯泡L取代电路中变阻器，R1消耗的功率是1.225W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和以及欧姆定律和电功率的计算，关键是从图象中读懂当R1与灯串联时，电路中的电流、电压值。
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【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练
精练24 电功电热的计算
01 电功、电功率公式
1、计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路），由此可得电功W= 。
2、对于纯电阻电路可推导出：P= = 。
3、串联电路和并联电路中电功和电功率的关系
串联电路 并联电路
电功
电功率
总电功率 P1=U1I，P2=U2I P=P1+P2=UI P1=UI1，P2=UI2 P=P1+P2=UI
电功率的比例关系
02 焦耳定律、电热器
1、电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q＝ 。
2、电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。
其优点：①清洁卫生，②热效率高，③方便调控，缺点是非加热用电器工作时也产生热量。
03 串联、并联式电热器挡位
▲类型一：串联式
1、S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，此时电路功率
P总=。
2、S1、S2闭合时，只有R1接入电路，电阻最小，实际功率大，处于高档，此时电路功率
P总=。
▲类型二：并联式
（1）S1接b、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，此时电路功率
P总=（串联电路合着求）。
断开S1、闭合S2时，只有R1接入电路，处于中档，此时电路功率P总=。
（3）S1接b、S2闭合时，R1和R2并联，电阻最小，实际功率大，处于高档，此时电路功率
P总=+ （并联电路分着求）。
01 电动率的计算
1．如图，电源电压恒为6V，两灯泡L1和L2的规格分别为“6V 3W”和“6V 6W，假定灯丝电阻不变，按甲、乙方式连接，接通电路后最亮的是（ ）
A．甲图中的L1 B．甲图中的L2
C．乙图中的L1 D．乙图中的L2
2．小明分别将规格为“6V 3W“的灯泡L1和“3V 3W”的灯泡L2，按图甲、图乙两种方式连接。图甲中L1的功率为P1，L2的功率为P2；图乙中，L1的功率为P3，L2的功率为P4。若电源电压恒为3V，不计温度对灯泡电阻的影响，下列关系正确的是（ ）
A．P1＝P2 B．P2＜P4
C．P3＝P4 D．P1＞P3
3．如图所示，将滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由10V变为6V，电流表示数相应由0.4A变成0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）（ ）
A．0.4W B．0.8W C．2W D．4W
4．如图所示电路中，电源电压恒为6V，R0是阻值为20Ω的定值电阻，R1为滑动变阻器。若在电路中换接最大阻值不同的滑动变阻器，则下列有关滑动变阻器消耗的电功率与电流大小关系的图像与对应滑动变阻器规格正确的是（ ）
A．0～10Ω B．0～20Ω
C．0～30Ω D．0～40Ω
5．如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U—I图像。请回答下列问题。
（1）求灯泡L2正常工作时的灯丝电阻。
（2）当把两灯串联在电路中工作，经过L1的电流为0.2安，求电路消耗的总功率是多少。
（3）将两灯并联在220伏的电路中工作10分钟，求L1消耗的电能是多少。
02 串、并联式电热器
6．灯泡L标有“20V、10W”的字样，当把L和定值电阻R分别按甲图、乙图连接电路，灯泡均正常发光，甲图电源电压为30V，求。
（1）通过甲图R的电流。
（2）定值电阻R的阻值。
（3）通电10s，乙图R产生的热量。
7．电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温挡有关、低温、高温三挡，已知两图中R1均为8欧，R2均为2欧。
（1）按图乙的电路，当S1闭合、S2断开时，电热桌垫处于 挡（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫低温挡时消耗的功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于低温挡，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图丙中当电热桌垫处于高温挡时，求20分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）。
8．龙龙家新买了一个电吹风，他想研究一下电吹风的工作原理。如图甲，电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为45Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题
（1）当开关S与1、2位置同时连接时，电吹风吹 风。
（2）该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，R0电阻将 ，电热丝的发热功率将 （选填“增大”、“不变”或“减小”），则电热丝的最大发热功率为多少？
（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，经计算，热损耗为20%，则此时电动机线圈电阻。（不计机械摩擦损耗的能量）
9．如图甲所示是小科家购买的衣物烘干机，主机为热风输出设备，置于烘干机底部，主机电路可简化为图乙，它由电源、小型风机M、电热丝R（阻值为200Ω）、导线、开关等元件组成。该烘衣机的额定电压为220V，用热风烘干时额定功率为1200W。不计导线、开关、电源内部电阻。
（1）开关S闭合后，正常工作10分钟电热丝产生的热量是多少焦？
（2）如图丙，家里有一只电热水壶，规格为“220V 1200W”。当两个电器都正常工作5分钟，消耗电能的情况是 （选填“电热水壶多”“简易烘衣机多”“一样多”）。
（3）某些材质的衣服只适用冷风吹干。则可在上述电路中增加一个开关S2，则S2应安装 （选填“风机M”或“电热丝R”）所在支路。
10．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（2）电阻丝R1的阻值。
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
（4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？
11．小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示。她选用的电源电压恒为9V，小灯泡上标有“6V 9W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率是多少？
12．如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知R1＝55Ω，R2＝44Ω，在220V的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率。求：
（1）在对外供热时的最低功率P低；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中；
（3）在对外供热时的最高功率P高。
13．张丽买了一个三挡电暖宝，电暖宝内部装有某种浓度的氯化钠水溶液充当保热介质，电热丝产生的热量全部被保热介质吸收。其电路图如图所示，R1、R2都是电热丝，电源电压保持36V不变。
（1）当S1闭合，S2接a时为中温挡，此时电暖宝的功率为18W，求R1的阻值为多少？
（2）当S1闭合，S2接b时为高温挡，此时电暖宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的阻值为多少？
（3）若用高温挡给保热介质加热，5分钟内使氯化钠水溶液的温度上升了5℃．那么该电热宝内0.9kg的氯化钠水溶液的比热容为多少？
14．如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。
（1）该电炖锅是利用电流的 工作的；
（2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；
（3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能；
（4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择 （选填“高”、“中”或“低”）温挡。
15．小明家有一台额定电压为220V的加湿器，说明书上的电路图为图甲，R1、R2为发热电阻，且R2＝4R1，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”“低挡”“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其高挡功率为440W。
（1）高挡工作时，电路中的电流为多大？
（2）加湿器处于低挡时的电功率为多大？
（3）加湿器的P﹣t关系图像如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？
额定电压 220V
高温挡功率 1210W
中温挡功率 440W
低温挡功率
容量 2L
16．如图甲所示的电煮锅，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，R1＝160Ω，R1＞R2，电煮锅的部分参数如表，求：
（1）在额定电压下使用中温挡加热时电路中的电流；
（2）电煮锅的低温挡功率；
（3）若电煮锅在额定电压下使用高温挡加热，用时15min将2L水从12℃升高到100℃，求该电煮锅的电热效率[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
17．图甲为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1＝48.4欧，R2＝484欧，额定工作电压为220伏，通过开关S、S1，可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换，其内部电路可简化为图乙所示电路。
（1）开关S1闭合，S接a端时为 （选填“高温挡”、“中温挡”或“低温挡”）。
（2）求空气炸锅处于高温挡工作时的功率？
（3）若不计热量损失，用此空气炸锅高温挡加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200克薯条需要多少时间？[c薯条＝3.63×103J/（kg ℃）]
18．图甲为某款新型电饭煲，其额定电压为220V，它能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为手动开关，S1是自动控制开关，通过S1的控制，可智能实现高温挡或低温挡，从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求：
（1）S和S1均闭合时，电路中的总电流。
（2）R1和R2的电阻值。
（3）30min内电饭煲消耗的电能。
（4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要多长时间？
19．今年的寒朝已经来临，为了御寒在办公桌上会用电热桌垫（如图）。好奇的小东同学看到后，很想知道它的电热原理，他查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，电功率在安全用电规定的30W～80W范围内，发热部分由两根电热丝组成，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率（不考虑温度的变化对电阻的影响）。
（1）小东根据刚刚学习过的电热器知识，画出了电热桌垫甲、乙两种电路，思考之后认为甲才符合设计要求，请你说出理由 。
（2）该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）当电热桌垫处于低温挡时，在1分钟内产生的热量是多少焦？
20．如图甲为陶瓷电煎药壶，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用武火挡快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。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，某次煎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，电煎药壶处于武火挡。
（2）求电加热丝R1的阻值。
（3）求电煎药壶处于保温挡时的功率。
（4）分析图像可知，电煎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。
21．如图甲是定值电阻R1和标有“8V 8W”灯泡L的I﹣U关系图象。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电流表的示数为0.5A，灯泡L的实际功率为1W。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）同时闭合开关S、S1、S2，电路消耗的最大功率。
22．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“220V 10（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？
23．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＝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，3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？
24．在图甲中的A是乙电路中开关闭合时电压表读数U与电流表读数I的关系图，B是额定电压为4V的灯的U﹣I曲线。
（1）乙图中，电源电压是多少？R1的阻值是多少？
（2）由甲中的B线可知，当灯的电压为4V时，通过它的电流为0.43A，则灯的额定功率是多少？
（3）在乙图中，用灯泡L取代电路中变阻器，R1消耗的功率是多少？（温馨提示：可借助R1的图线进行解题）
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