【好题汇编】2023-2025年中考物理真题分类汇编（全国通用版）综合集训七 欧姆定律与焦耳定律的应用（有解析）
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| 名称 | 【好题汇编】2023-2025年中考物理真题分类汇编（全国通用版）综合集训七 欧姆定律与焦耳定律的应用（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-07 17:59:09 | ||
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文档简介
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综合集训七 欧姆定律与焦耳定律的应用
2023-2025年三年中考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年中考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握中考命题动向、熟悉中考考查方式。
一．选择题（共2小题）
1．（2023 广安）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（ ）
A．定值电阻R2为10Ω
B．电源电压为12V
C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D．滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J
2．（2025 眉山）如图所示，电源电压保持不变，R2的最大阻值为10Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2W；将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3：4。此过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数为9V
B．滑片P在中点时电流表A2的示数为0.6A
C．P在中点时，1min内R2产生216J的热量
D．电路的最小功率为10.8W
二．多选题（共2小题）
（多选）3．（2024 宜宾）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为12J
C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍
D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
（多选）4．（2024 滨州）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如表所示，他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃），下列分析正确的是（ ）
A．当S接“1”时，电热水器为高温挡
B．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C．R的阻值为24.2Ω
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图丙所示电能表的转盘转100r
三．填空题（共19小题）
5．（2025 广东）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R1、R2的电流 （选填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知 （选填“R1”或“R2”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。
6．（2024 遂宁）在甲图所示的电路中，闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表A1的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过R1的电流为 A，R1：R2＝ ，在相同时间内两电阻产生的热量之比Q1：Q2＝ 。
7．（2024 广安）如图所示，电源电压恒定不变，甲、乙为两只相同的电表。当开关S1闭合、S2断开时，甲、乙两电表示数之比为5：3，则两电表均为 （选填“电压表”或“电流表”）。一段时间后，电阻R1产生的热量为Q1；现同时更换两电表种类，并调整开关状态，使两电表均有正常示数，经过相同的时间，电阻R1产生的热量为Q2，则Q1：Q2为 。
8．（2025 安徽）图示电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，其中R1＝10Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.20A，通电10s整个电路共产生6J的热量，则电阻R2产生的热量为 J。
9．（2023 雅安）如图甲是某款即开即热、冷热兼用的电热水龙头。图乙是它的工作原理简化电路图。R1、R2为电热丝，通过闭合或断开开关S1、S2，从而实现冷水、温水、热水之间的切换，有关参数如表。当开关S1闭合、S2 （选填“闭合”或“断开”）时，水龙头放出的是温水；在使用水龙头放热水时，正常工作1min，消耗的电能是 J；若在这个过程中将质量为2kg的水从20℃加热到40℃，则水吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
额定电压 220V
额定功率 温水 2200W
热水 3000W
10．（2024 西宁）如图所示是RA和RB两个定值电阻的U﹣I图像，由图像可知RA：RB＝ ；若将RA和RB串联接在6V的电源两端，电路中的电流为 A；若将RA和RB并联接在6V的电源两端，通电10s电路产生的热量为 J。
11．（2024 无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1＝R2＝5Ω，R3＝10Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0。开关S接a，调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关。结果如表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的 相等时，导体产生的热量与通电 有关。比较序号②和 可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻R2产生的热量为 J。
序号 电阻 I/A 时间/s t0/℃ t/℃
① R1 1 100 20 34
② R1 1 200 20 48
③ R2 0.5 200 20 27
④ R3 0.5 200 20 34
12．（2025 黑龙江）如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置，实验中通过观察 来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A，则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为 J。
13．（2025 云南）为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为12V，加热电阻R1、R2的阻值均为6Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 模式，加热1min，后视镜温度升高6℃，后视镜玻璃质量为0.15kg，加热效率为 。[c玻璃＝0.8×103J/（kg ℃）]
14．（2023 德州）如图所示，某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡，已知定值电阻R1与R2阻值相等，“低温挡”正常工作时的功率为484W，则R2的阻值为 Ω。在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为15℃、质量为1kg的水7min，该过程消耗的电能为 J，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
15．（2023 宿迁）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 ；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更 的电饭锅。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
16．（2025 德阳）如图所示，电源电压恒定为6V，定值电阻R0＝10Ω，R1＝20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1在5min内产生的热量为 J；若闭合开关S和S1，在保证各元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为 。
17．（2024 广元）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的U﹣I图象。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 。
18．（2024 德阳）如图是一款电饭锅的简化电路图，旋转开关可以实现加热或保温功能，已知加热挡的功率是1000W，R1、R2为定值电阻，R1的阻值是R2阻值的19倍，闭合开关S，当旋钮开关旋转到触点 时（选填“0”、“1”或“2”）实现保温功能，电饭锅在保温挡工作10min产生的热量是 J。
19．（2024 乐山）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为968W，则R1＝ Ω；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生热量为 J。
20．（2024 牡丹江）两个电阻串联在电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω。R1两端的电压为1V，通过R1的电流为 A，R2两端的电压为 V，通电5min，R1上产生的热量为 J。
21．（2024 绥化）一款电热水龙头的简化电路如图所示。如表所示是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，R1和R2为发热电阻。当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J，电阻R1和R2的阻值之比是 。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
22．（2024 南京）如图所示，电源电压U恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为标有“6V，3W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1示数为1.5A，A2示数为1A；仅闭合S1，小灯泡恰好正常发光。则小灯泡正常发光时的电流为 A；U＝ V；R2＝ Ω；前后两次电路中相同时间内R1产生的热量之比为 。
23．（2024 成都）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1＝242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 J。
四．解答题（共10小题）
24．（2025 陕西）劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如图﹣1所示。
（1）电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？
（2）已知保温箱内空气的质量为11kg，图﹣1所示电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为1.0×103J/（kg ℃）]
（3）现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图﹣2的虚线框内将电路连接完整。
25．（2025 重庆）小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，开关S2只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。
（1）高温挡正常工作时的电流是多少安？
（2）小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW h，电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作2.8h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？
（3）为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S3，利用原电路元件，导线足够，请你在图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。
26．（2025 大兴安岭）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关S1和S2的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻R1、R2都是发热电阻，其中R1＝110Ω。该电中药锅部分参数如表所示。已知：c药液＝4.2×103J/（kg ℃）。
求：
（1）当闭合开关S1，将开关S2接a时，电中药锅使用的是 （选填“低温”“中温”或“高温”）挡。
（2）将1kg药液从25℃加热到35℃的过程中，药液吸收的热量是多少J？
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热100s，消耗的电能是多少J？
（4）R2的阻值是多少Ω？
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
27．（2023 东营）小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。
（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（选填“1”“2”或“3”）。
（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。
（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。
（4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。
28．（2023 泰州）小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻R2＝60.5Ω，R1＝4R2，该电炖锅的原理图如图所示。请解答：
（1）闭合开关S、S1，电炖锅处于 挡。
（2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？
（3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热10min，可将一锅1.5kg的汤从20℃加热到100℃，电炖锅的加热效率是多少？[汤的比热容取4×103J/（kg ℃）]
29．（2023 朝阳）彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。
额定电压 220V
加热电阻R1 55Ω
加热电阻R2 44Ω
（1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？
（2）若将锅中0.5L的水从23℃加热到100℃，水吸收多少热量？
（3）上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？
（4）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为8A，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。
30．（2023 无锡）图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图，控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆ABC、连杆CD、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，AB水平，连杆CD水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管R1工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管R2工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在90℃～95℃．R3是定值电阻。RT是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg]
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 。
A.3A B.12A C.15A D.18A
（2）该电开水器煮水箱电热管R1连续正常工作1小时能产生33L的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，则煮水箱的加热效率为多少？
（3）冷水箱中的浮球质量为0.55kg，金属杆ABC质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，则浮球体积为 m3，贮水箱中保温控制电路的电压U是 V。
31．（2023 随州）如图1是陈老师办公室电热水壶的照片，如图2是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0.1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J （kg ℃）﹣1。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由。 。
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20℃的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100℃）？
32．（2025 宜宾）中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热中药煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝，R1＝484Ω，R2＝121Ω，U＝220V。
（1）判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D；
（2）计算使用低温挡工作时的功率是多少；
（3）计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少；
（4）采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为4.0×103J/（kg ℃），质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。
33．（2024 甘肃）小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻。R3的阻值为44Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换。
物理量 参数
额定电压 220V
中温挡功率 1100W
低温挡功率 440W
（1）使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟 触点接触的位置，简单说明理由；
（2）电加热器电路中R1、R2的阻值各为多少？
（3）在高温挡模式下，向锅内装2kg温度为20℃的水，高温挡连续正常工作210s，水温升高到70℃，这时电火锅的加热效率η是多少？[电热丝的电阻不随温度变化，c水＝4.2×103J/（kg ℃），水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
五．计算题（共21小题）
34．（2023 黑龙江）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg ℃）。求：
（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率。
35．（2023 淄博）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2＝506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：
（1）当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；
（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
36．（2025 眉山）图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动开关，S1为自动温控开关，温度达到100℃时，自动切换到保温状态，R1和R2均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如表，求：
额定电压 额定功率
220V 加热 保温
1100W 100W
（1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）某次煲汤锅对初温为50℃、质量为3.3kg的汤汁加热（汤汁沸点100℃），不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。[c汤汁＝4×103J/（kg ℃）]
37．（2024 临沂）水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款具有高、低两挡加热功能的水暖电热毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温挡的额定电流为0.25A；高温挡正常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），求该款电热毯：
（1）加热电阻的阻值。
（2）高温挡正常工作时的加热效率。
38．（2024 呼伦贝尔）如图所示，电水壶的规格为“220V 1210W”、电热水器的规格为“220V 2420W”、电能表上标着“3000revs/（kW h）”。当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动165转，用时180s；在电路中单独使用电热水器时，用时6min。导线、电水壶和电热水器的电阻不随温度变化。求：
（1）电水壶和电热水器的电阻；
（2）单独使用电热水器时导线上产生的热量。
39．（2024 辽宁）如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃，求：
（1）R2两端的电压；
（2）R2的电功率；
（3）电流通过R1产生的热量；
（4）液体的比热容（不计热量损失）。
40．（2023 齐齐哈尔）如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失）
41．（2023 潍坊）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝440Ω，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝550W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率η＝80%。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg ℃）。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
42．（2023 辽宁）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/（kg ℃）]求：
（1）中药壶在文火状态下的电流；
（2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
（3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。
43．（2023 丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制。已知低温挡电阻R1＝110Ω，中温挡功率为880W。求：
（1）电热锅低温挡工作时的电功率；
（2）电热锅中温挡工作时的电流；
（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）]
44．（2023 本溪）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W～100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）电热毯在恒温挡时的电流；
（2）可变电阻R的最大阻值；
（3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。
45．（2023 青海）如图所示，是一款家用电热水壶，有保温和加热两个挡位。当闭合S和S1时，电热水壶处于加热状态；当闭合S断开S1时，电热水壶处于保温状态。
额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：110W
请你解决以下问题：
（1）该电热水壶最多可以装多少L的水；
（2）R2的阻值是多少；
（3）电热水壶装满初温为32℃的水，加热至沸腾需要多长时间（结果保留整数）。
[当地水的沸点约为92℃，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），加热效率η＝90%，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3]
46．（2023 怀化）甲图是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压220V，电热丝R0的阻值为44Ω；控制电路电源电压为8V，继电器线圈的电阻R1＝10Ω，滑动变阻器（调温电阻）R2的最大阻值为130Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如乙图所示。R0和R3均置于恒温箱中，当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电停止加热。求：
（1）加热时，经过R0的电流？
（2）当最高控温设置在60℃时，滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少？
（3）利用恒温箱把1kg的牛奶从20℃加热到60℃，牛奶吸收多少热量？[牛奶的比热容c＝2.5×103J/（kg ℃）]
（4）把1kg的牛奶从20℃加热到60℃需要2min，则该恒温箱的加热效率为多少？（结果精确到0.1%）
47．（2023 营口）某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示。S为总开关，S1为自动控制开关，R1和R2为阻值不变的发热电阻，R2＝840Ω，加热功率为1210W。电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），标准大气压]。求：
（1）水吸收的热量；
（2）把水烧开需要多长时间（结果保留整数）；
（3）电水壶的保温功率。
48．（2025 江西）如图所示，电源电压恒为9V，R1为定值电阻，R2为电阻箱（能够表示出阻值的变阻器）。
（1）闭合S1、断开S2，电流表的示数为0.9A，求R1的阻值和R1工作100s产生的热量；
（2）把电阻箱R2的阻值调为18Ω，闭合S1和S2，电流表的示数为1.4A，求R2两端的电压和通过R2的电流。
49．（2024 重庆）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R1的阻值为48.4Ω，R1和R2均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110W。
（1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流；
（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率η；
（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。
50．（2024 福建）小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω，电动机标有“12V，24W”字样。闭合开关S、S1，电动机正常工作。求：
（1）电源电压。
（2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能。
（3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量。
51．（2024 自贡）图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1，S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。
额定电压/V 220
高挡功率/W 440
低挡功率/W 未知
最大注水量/L 2
（1）求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率。
（2）某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图乙是使用电热加湿器工作21min的P﹣t图象，如果“高挡”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（3）一天琪琪断开家中其它所有用电器，只接通加湿器在“低挡”加热，发现家中如图丙所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈，则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少？
52．（2023 鞍山）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关S1和S2的不同接法组合，可以实现三挡加热功能，其中定值电阻R1、R2都是发热电阻，其部分参数如下表所示。[已知ρ药液＝1.0×103kg/m3，c药液＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡 _____
（1）锅中的1L药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量；
（2）低温挡的功率；
（3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s，实际消耗的电能为4×104J，则此时电路的实际电压。
53．（2025 泸州）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3。
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
54．（2024 日照）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。
（1）老师带来一个标有“220V，5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路，正常工作7.5min，电能表的转盘转过了250r。
①电热水壶消耗的电能是多少？
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？，）]
③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？
（2）为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验：R1、R2、R3相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略，R0相当于输电线的电阻。依次闭合S和S1、S2、S3，描绘出两电压表V1、V2的示数U1、U2随电流表A的示数I变化的规律，如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻R0上的电压怎么变化？
六．综合能力题（共2小题）
55．（2024 河南）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压 220V
高温挡功率 2000W
低温挡功率 800W
（1）如图，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过 的方式增大空气内能的。
（2）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。
（3）若该电暖器一天正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电多少千瓦时？
（4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
56．（2023 岳阳）小明同学设计了一款自动控温烧水壶，其电路原理如图甲所示。S1为温控开关，当温度低于98℃时自动闭合，当温度达到100℃时自动断开。电源电压恒为220V，S为总开关。R为水壶的电热丝，其阻值是44Ω。
（1）求R工作时的电流；
（2）求R工作时的电功率；
（3）某次烧水过程中，壶的加热效率恒为75%，水的初温为20℃，质量视为不变。从开关S闭合到温控开关S1第一次断开，水吸收的热量为2.64×105J，S1每次断开的时间均为48s。将S1第一次断开时作为计时起点，作出此后水的温度—时间图像如图乙。求S1第一次断开后220s内电路消耗的总电能。
七．科普阅读题（共1小题）
57．（2024 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图象如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是 。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强p＝ 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg ℃）]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
综合集训七 欧姆定律与焦耳定律的应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共2小题）
题号 1 2
答案 C D
二．多选题（共2小题）
题号 3 4
答案 AB ABD
一．选择题（共2小题）
1．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率的综合计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
AB、闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，
由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W，
由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I10.6A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R2+I1×10Ω＝0.6A×R2+0.6A×10Ω……①
由图乙可知，当滑动变阻器R1的滑片移动b端时，阻值最大为50Ω，R消耗的电功率为2W，
由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I20.2A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R2+I2×50Ω＝0.2A×R2+0.2A×50Ω……②
联立①②两式解得：电源电压U＝12V，R2的阻值：R2＝10Ω，故AB正确；
C、滑片P置于b端时，电流I2＝0.2A，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V，即电压表的示数为2V，故C错误；
D、滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量：Q2＝W2＝U2I2t＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正确。
故选：C。
2．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率的综合计算．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过滑动变阻器R2的电流，电压表测变阻器R2两端的电压，由并联电路的电压特点可知电压表也测电源电压。
A、将滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，由并联电路的电流特点和欧姆定律可得电流表A1的示数：
I＝I1+I2，
同理可得，滑片P在中点时电流表A1的示数：I′＝I1+I2′，
已知电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3：4，
则，解得R2＝2R1，
已知R2的最大阻值为10Ω，则R15Ω；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2W，
由P1可得电源电压：U6V，即电压表的示数为6V，故A错误；
BC、滑片P在中点时通过滑动变阻器的电流为：I2′1.2A，即此时电流表A2的示数为1.2A，故B错误；
1min内R2产生的热量为：Q2＝W＝UI2′t＝6V×1.2A×60s＝432J，故C错误；
D、当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，总功率最小，且R1的功率始终为7.2W（并联电路各支路互不影响），
则电路的最小功率为：P总小＝P1+P2小＝P17.2W10.8W，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共2小题）
3．【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．版权所有
【专题】应用题；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】A、只闭合S1，电阻R1、R2串联，通电时间和电流大小均相等，两电阻的大小不相等，因此，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确；
B、只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×5Ω×60s＝12J，故B正确；
C、闭合S1和S2，R2和R3并联后，再与R1串联，则通过R1的电流等于R2和R3并联部分的电流之和，则通过R1的电流是R2电流的2倍，故C错误；
D、闭合S1和S2后，通过R1的电流是R2电流的2倍，通电时间相同，电阻大小不同，则左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差不一样，故D错误。
故选：AB。
4．【考点】电能表的读数；电功率的综合计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】A.由图乙可知，当S拨到2时，电热丝R0、R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＝UI可知，电路中的总功率最小，电热水器为保温挡；当S拨到1时，电热丝R0工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器为加热挡；因此此电热水器处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于1处；故A正确；
B.由ρ 可知，水的质量为：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×60×10﹣3m3＝60kg
水吸收的热量为：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J
故B正确；
C.根据由P＝UI，结合表格中的数据，高温挡是R0独立工作，则电热丝R0的阻值为：
R0
低温挡是R0和R串联，则电热丝R总的阻值为：
R总
根据串联电路的特点，电阻R的阻值为：
R＝R总﹣R0＝242Ω﹣24.2Ω＝217.8Ω
故C错误；
D.断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，由P可知，电热水器消耗的电能为：
W＝Pt＝2000W×60s＝1.2×105J
由乙图中电能表的数据R＝3000r/（kW h），则电能表的转数为：
n＝WR
故D正确。
故选：ABD。
三．填空题（共19小题）
5．【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．版权所有
【专题】电与热、生活用电；实验基本能力．
【解答】两个电阻串联，电流相等；电阻越大，产生的热量越多，所以观察U形管内液面高度差可知R2产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向右滑动，增大电流。
故答案为：相等；R2；右。
6．【考点】焦耳定律推导公式的应用；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由开关都闭合时，电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表的指针都指在同一位置，
所以，电流表A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，则干路电流I＝1.5A，
电流表A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2的电流I2＝0.3A，
通过定值电阻R1的电流I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；
根据并联电路的分流规律可得：R1：R2＝I2：I1＝0.3A：1.2A＝1：4；
电压和通电时间相同时，由Q＝W＝UIt可得：Q1：Q2＝I1：I2＝1.2A：0.3A＝4：1。
故答案为：1.2；1：4；4：1。
7．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】电源电压恒定不变，甲、乙为两只相同的电表。当开关S1闭合、S2断开时，甲、乙两电表示数之比为5：3，此时甲串联在电路中，则必是电流表，乙也是电流表，两个电阻并联，甲测量干路电流，乙测量R2的电流，根据并联电路的电流特点知，两个电阻的电流之比为I1：I2＝（I甲﹣I乙）：I乙＝（5﹣3）：3＝2：3；
根据并联电路的分流规律可得：并联电路的电流之比等于电阻倒数之比，则R1：R2＝I2：I1＝3：2；
电阻R1产生的热量为Q1；
同时更换两电表种类，并调整开关状态，使两电表均有正常示数，两个电阻串联，串联电路的分压规律可得，串联电压之比等于电阻之比，U1：U2＝R1：R2＝3：2，
根据U1+U2＝U可得，则U1U；
经过相同的时间，电阻R1产生的热量为Q2t；
则Q1：Q2：t＝25：9。
故答案为：电流表；25：9。
8．【考点】焦耳定律推导公式的应用．版权所有
【专题】计算题；应用题；电和热综合题；应用能力．
【解答】由图可知，R1与R2并联，电流表测R1的电流，电阻R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（0.2A）2×10Ω×10s＝4J，
已知通电10s整个电路共产生的热量Q＝6J，
则电阻R2产生的热量：
Q2＝Q﹣Q1＝6J﹣4J＝2J。
故答案为：2。
9．【考点】利用比热容的公式计算热量；电热的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；应用能力．
【解答】由图乙可知，当开关S1和S2都闭合时，电热丝R1和R2为并联电路；当S1闭合，S2断开时，为电热丝R1单独工作；根据P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越大，功率越小，因此，两个电热丝并联时的电阻R并＜R1，故当开关S1和S2都闭合时，水龙头放出的是热水；当开关S1闭合，S2断开时，水龙头放出的为温水；
使用水龙头放热水时，正常工作1min，消耗的电能是：
W＝Pt＝3000W×1min＝3000W×60s＝1.8×105J；
将质量为2kg的水从20℃加热到40℃，水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×105J。
故答案为：断开；1.8×105；1.68×105。
10．【考点】焦耳定律的简单计算；运用并联电路中的电流规律计算；串并联的比例计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】根据图像中的相关数据可知：；。则：；
若将RA和RB串联接在6V的电源两端，总电阻为：R＝RA+RB＝20Ω+10Ω＝30Ω；
电路中的电流；
若将RA和RB并联接在6V的电源两端，通电10s电路产生的热量为：。
故答案为：2：1；0.2；54。
11．【考点】电流产生的热量与通电时间的关系；探究影响电流通过导体时产生热量的因素．版权所有
【专题】定性思想；电与热、生活用电；理解能力．
【解答】（1）比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关；
（2）由表中②③组数据可知，导体的阻值和通电时间相等、电流不相等，煤油升高的温度不相等，说明导体产生的热量不相等，故可知，导体产生的热量与电流有关；
（3）通电后R2产生的热量为：
Q＝I2R2t＝（0.5A）2×5Ω×200s＝250J。
故答案为：电阻；时间；③；250。
12．【考点】焦耳定律的简单计算；电流产生的热量与电阻的关系．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】
实验中通过观察U 形管中液面高度差来比较电阻产生的热量，这是转换法的应用；
I＝0.2A，R＝5Ω，t＝1min＝60s，Q＝I2Rt＝（0.2A）2×5Ω×60s＝12J。
故答案为：U形管中液面高度差；12。
13．【考点】电功率多档位问题；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】由图可知，当将旋转开关调至“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，后视镜处于低温挡除雾；
将旋转开关调至“1”时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，后视镜处于高温挡除霜；
后视镜玻璃吸收的热量：Q吸＝c玻璃mΔt＝0.8×103J/（kg ℃）×0.15kg×6℃＝720J，
后视镜消耗的电能：Wt60s＝1440J，
后视镜的加热效率：η100%100%＝50%。
故答案为：高温挡除霜；50%。
14．【考点】电热的多挡问题．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】由图可知，当开关S2闭合、S1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，此时电路总功率最小，电热水壶处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于高温挡；
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R100Ω，
根据题意和串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R1R100Ω＝50Ω；
电热水壶高温挡的电功率：P高968W；
电热水壶高温挡工作7min消耗的电能：W＝P高t＝968W×7×60s＝4.0656×105J；
根据题意可知水吸收的热量：Q吸＝W＝4.0656×105J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水理论上的末温：t′t015℃＝111.8℃，
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的实际末温为100℃，
则水升高的温度：Δt＝100℃﹣15℃＝85℃。
故答案为：50；4.0656×105；85。
15．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】定量思想；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，当开关S置于2挡时，两电阻串联，由于串联电阻总电阻大于其中任一电阻，所以根据P可知，开关S置于1挡时，电路电阻最小，电路消耗的电功率最大，即电饭锅处于高温烧煮挡；
（2）高温烧煮挡加热100s，消耗电能为：
W＝UI高温t＝220V×5A×100s＝1.1×105J；
加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×10℃＝9.24×104J；
该电饭锅的热效率为：
η100%100%＝84%；
（3）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，此时电流表示数为5A，那么R0的阻值为：
R044Ω，
当开关S置于“2”挡时，电路的为串联电路，此时电路总电阻为：
R总2200Ω，
那么R电阻为：
R＝R总﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω，
（4）做一次饭需要消耗的热量一定，由W＝Pt可知，若做饭快，即用时少，应选择功率更高的电饭锅。
故答案为：高温烧煮；84%；2156；高。
16．【考点】焦耳定律的简单计算；电功率的比例计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）由图可知，当闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，
电路中的电流：I0.2A，
R1在5min内产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.2A）2×20Ω×5×60s＝240J；
（2）当闭合开关S和S1时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
当R接入电路的阻值越大时，电路中的电流越小，根据串联电路的分压关系可知，R两端的电压越大，
根据电压表量程可知R两端的最大电压为U大＝3V，
根据串联电路的电压关系可知R0两端的最小电压为U小＝U﹣U大＝6V﹣3V＝3V，
根据欧姆定律可得，电路中的最小电流：I小＝I00.3A；
当R接入电路的阻值越小时，电路中的电流越大，
根据电流表的量程可知，电路中的最大电流为I大＝0.6A，
电源电压恒定不变，则根据P＝UI可得电路的最小电功率和最大电功率之比：
P小：P大＝I小：I大＝0.3A：0.6A＝1：2。
故答案为：240；1：2。
17．【考点】焦耳定律的简单计算；串联电路中的电流规律；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】若将L和R串联接在8V的电源两端，根据串联电路的特点，结合图象可知，当电路中的电流为0.2A时，L与R两端的电压均为4V，满足要求，
由I可知，L与R的电阻之比：；
若将L和R并联在2V的电源两端，由图可知，通过L与R的电流分别为0.15A、0.1A，
由Q＝I2Rt＝UIt可知，在1min内，L与R产生的热量之比：QL：QR＝UILt：UIRt＝IL：IR＝0.15A；0.1A＝3：2。
故答案为：1：1；3：2。
18．【考点】电功率多档位问题；焦耳定律的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由图可知，当旋转开关旋转到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P可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；
当旋转开关旋转到1时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡；
由P可知，R2的阻值：R248.4Ω，
R1的阻值：R1＝19R2＝19×48.4Ω＝919.6Ω，
R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝919.6Ω+48.4Ω＝968Ω，
保温挡的功率：P保温50W，
电饭锅在保温挡工作10min产生的热量：Q＝W＝P保温t＝50W×10×60s＝3×104J。
故答案为：2；3×104。
19．【考点】电功率多档位问题；焦耳定律的简单计算．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关S1和S2均闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电阻较小，由P知电路处于加热状态；
由P知电阻R1的阻值：R150Ω；
（2）处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生热量为：
Q＝W＝UIt＝220V×1A×60s＝13200J。
故答案为：50；13200。
20．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】通过R1的电流：
I10.1A；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，R2的电压：
U2＝I2R2＝I1R2＝0.1A×20Ω＝2V，
通电5minR1上产生的热量为：
QR1t＝（0.1A）2×10Ω×5×60s＝30J。
故答案为：0.1；2；30。
21．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电路的电阻较大；开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电路的电阻较小。电源电压一定，根据P可知，开关S闭合、S1断开时，电路消耗的电功率较小，为低温挡；开关S1、S2均闭合时，电路消耗的电功率较大，为高温挡。
当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量：Q＝W＝P高t＝2200W×20s＝44000J；
并联电路各支路互不影响，所以高温挡下R2消耗的电功率：P2＝P低＝440W，
高温挡下R1消耗的电功率：P1＝P高﹣P2＝2200W﹣440W＝1760W，
电源电压一定，根据P可得，R1：R2＝P2：P1＝440W：1760W＝1：4。
故答案为：44000；1：4。
22．【考点】焦耳定律的比例计算；欧姆定律的多状态计算；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；理解能力．
【解答】
当只闭合开关S1时，R1与灯泡L串联，
此时小灯泡正常发光，由P＝UI可得此时电路中的电流I，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U＝IR1+U额＝0.5A×R1+6V；
当三个开关都闭合时，小灯泡被短路，R1、R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R1的电流，
已知电流表A1示数为1.5A，A2示数为1A，则电源电压U＝I1R1＝1A×R1，
电源电压不变，则0.5A×R1+6V＝1A×R1，
解得R1＝12Ω，U＝12V；
R1、R2并联时，通过R2的电流I2＝I′﹣I1＝1.5A﹣1A＝0.5A，
R2的阻值：R2；
前后两次R1产生的热量之比：。
故答案为：0.5：12；24；4：1。
23．【考点】电热的多挡问题．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】电路的工作状态有三种，分别是“R1”单独接入、“R1、R2”并联接入、“R2”单独接入，那么如果想要有3种挡位，则需要R1、R2的阻值不同，R1＝242Ω，则R2该选取阻值为121Ω的电热丝；
开关接触“1”、“2”两个触点时，只有“R1”单独接入，通电1min，电流产生的热量：
Q1.2×104J。
故答案为：121；1.2×104。
四．解答题（共10小题）
24．【考点】电功率的综合计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】（1）根据欧姆定律，电路中的电流为：。
（2）电热丝R1工作的电功率为：P1＝UI＝220V×1A＝220W；
该电路工作300s产生的热量为：；
不计热损失，Q吸＝Q1＝cm（t﹣t0）；所以保温箱内空气的温度升高：
。
（3）增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，此时的电阻为：；
此时只有一个电阻R2接入电路，如图所示：
。
答：（1）（1）电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是1A。
（2）该电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高6℃。
（3）。
25．【考点】电能表的计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】（1）根据P＝UI得，高温挡正常工作时的电流为：I高温2.5A；
（2）开关S接b时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，电炖锅处于高温挡；
开关S接a时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，该电炖锅处于低温挡；
根据P可得，R2的阻值为：R288Ω；
电炖锅消耗的总电能为：W＝2025.6kW h﹣2024.6kW h＝1kW h，
炖锅高温挡正常工作0.8h消耗的电能：W高温＝P高温t1＝550×10﹣3kW×0.8h＝0.44kW h，
则低温挡正常工作2.8h消耗的电能为：W低温＝W﹣W高温＝1kW h﹣0.44kW h＝0.56kW h，
低温挡功率为：P低温0.2kW＝200W，
根据P可得，两电阻R1、R2串联时的总电阻为：
R串242Ω，
根据电阻串联特点可得，电阻R1的阻值：R1＝R串﹣R2＝242Ω﹣88Ω＝154Ω；
（3）根据串联电路的特点可知：防干烧的温控开关S3应串联在电路中，由于需要设计成三个挡位，则可采取两个不同阻值的电阻分别连入或两个电阻串联三个状态，故电路图如下：
闭合S3，S2接a，S1闭合时，只有电阻R2接入电路，为高温挡；
闭合S3，S2接a，S1断开时，两电阻串联，为低温挡；
闭合S3，S2接b，S1断开，只有电阻R1接入电路，为中温挡。
答：（1）高温挡正常工作时的电流是为2.5A；
（2）R1的阻值为154Ω；
（3）见解析。
26．【考点】利用比热容的公式计算热量；电功与电能的计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电中药锅处于高温挡；
当开关S1断开、S1接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，电中药锅处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，电中药锅处于中温挡；
（2）药液吸收的热量是：Q吸＝c药液m药液Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（3）消耗的电能：；
（4）由P可知，R1与R2串联的总电阻为：，
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝220Ω﹣110Ω＝110Ω。
答：（1）高温；
（2）将1kg药液从25℃加热到35℃的过程中，药液吸收的热量是4.2×104J；
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热100s，消耗的电能是4.4×104J；
（4）R2的阻值是110Ω。
27．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关处于1时，两个发热电阻串联，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，电暖器处于低温挡；
当开关处于3时，两个发热电阻并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电暖器处于高温挡；
当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，电暖器处于中温挡；
（2）根据题意可知，电暖器中温挡功率P中＝1000W，
由P可知，R的阻值：R48.4Ω；
电暖器高温挡时，电路中的总电阻：R并24.2Ω，
高温挡的额定功率：P高2000W；
（3）由P可知，高温挡工作5min消耗的电能：W＝P高t＝2000W×5×60s＝6×105J，
由η可知，导热油吸收的热量：Q吸＝ηW＝84%×6×105J＝5.04×105J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，导热油的比热容：c2.1×103J/（kg ℃）；
（4）为了用电安全，电暖器使用时应该接地保护。
答：（1）1；
（2）电阻R的阻值为48.4Ω；高温挡的额定功率为2000W；
（3）导热油的比热容为2.1×103J/（kg ℃）；
（4）为了用电安全，电暖器使用时应该接地保护。
28．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】
（1）由图可知，当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，此时电路的总功率最大，则电炖锅处于高温挡；
根据题意可知R1＞R2，当开关S、S1闭合、S2断开时，只有R1工作，则此时电路的总电阻最大，总功率最小，电炖锅处于低温挡；
当开关S、S2闭合、S1断开时，只有R2工作，电炖锅处于中温挡；
（2）R1的阻值：R1＝4R2＝4×60.5Ω＝242Ω，
且电炖锅处于高温挡时，R1、R2并联，
则电炖锅高温挡的额定功率：P高1000W；
（3）汤吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝4.8×105J，
电炖锅高温挡加热10min消耗的电能：W＝P高t′＝1000W×10×60s＝6×105J，
电炖锅的加热效率：η100%＝80%。
答：（1）低温；
（2）电炖锅高温挡的额定功率为1000W；
（3）电炖锅的加热效率是80%。
29．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图甲可知，当双触点开关置于1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，电热锅处于低温挡；
当双触点开关置于2时，置于R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热锅处于高温挡；
电热锅在高挡位工作时的额定功率：P高1100W；
（2）电热锅中满壶水的体积V＝0.5L＝0.5dm3＝0.5×10﹣3m3，
由ρ可知，水的质量：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×（100℃﹣23℃）＝1.617×105J；
（3）不计热量损失，电热锅消耗的电能：W＝Q吸＝1.617×105J，
由P可知，电热锅高挡位需正常工作的时间：t′147s；
（4）由图乙可知，当双触点开关置于2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻最小，由P可知，电路中的总功率最大，电热锅处于高温挡，
根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知，高温挡工作时干路中的总电流：I9A＞8A，
由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流，所以乙图电路不合理。
答：（1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是1100W；
（2）将锅中0.5L的水从23℃加热到100℃，水吸收的热量为1.617×105J；
（3）不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作的时间为147s；
（4）由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流，所以乙图电路不合理。
30．【考点】电热的综合计算；利用阿基米德原理进行简单计算；杠杆的平衡条件的计算；能量的利用效率；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由题意可知，开关S2闭合，开关S与触点2接通，煮水箱中的电热管R1工作，额定煮水功率为3300W，工作电路中功率最大，所以熔断器上通过的最大电流为：I最大15A，故C符合题意；
（2）33L的开水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×33×10﹣3m3＝33kg，
冷水温度为22℃，开水温度为 100℃，则水吸收热量为：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×33kg×（100℃﹣22℃）＝10810800J；
电热管R1连续正常工作1小时，产生热量为：
Q放＝Pt＝3300W×3600s＝11880000J，
则煮水箱的加热效率为：
η100%100%＝91%；
（3）浮球质量为0.55kg，则浮球的重力G球＝m球g＝0.55kg×10N/kg＝5.5N；
若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N，
根据杠杆平衡原理，（F浮1﹣G球）×l1＝F推1×l2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，
根据杠杆平衡原理，（F浮2﹣G球）×l1＝F推2×l2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
根据阿基米德原理可得F浮2＝2F浮1﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立①②③解得一半浮球受到的浮力F浮1＝2G＝2×5.5N＝11N，
由阿基米德原理可得，浮球的体积为：
V球＝2V排1＝222.2×10﹣3m3；
贮水箱内热水温度维持在90℃～95℃，则温度为95℃时，电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸起，RT是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω；
设此时电阻为RT，则贮水箱中保温控制电路的电压U＝0.02A×（R3+RT）﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，
温度为90℃时，电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放，此时RT电阻为RT+500Ω，
则贮水箱中保温控制电路的电压U＝0.01A×（R3+RT+500Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤，
联立④⑤解得：U＝10V。
故答案为：（1）C；（2）煮水箱的加热效率为91%；（3）2.2×10﹣3；10。
31．【考点】电热的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图2可知，指示灯与限流电阻串联后再与发热盘并联；
根据并联电路的电压特点可知，指示灯和限流电阻两端的电压之和等于电源电压220V，
由P＝UI可知，通过指示灯的电流：IL0.05A，
根据串联电路的电流特点可知，通过限流电阻的电流：I限＝IL＝0.05A，
根据串联电路的电压特点可知，限流电阻两端的电压：U限＝U﹣UL＝220V﹣2V＝218V，
根据I可知，限流电阻的阻值：R限4360Ω＞100Ω，所以限流电阻是大电阻；
（2）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J （kg ℃）﹣1×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
由η可知，发热盘消耗的电能：W4.2×105J，
由P可知，将水烧开需要的时间：t′420s。
答：（1）大电阻；
（2）将水烧开需要的时间为420s。
32．【考点】利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率；电能表的计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）由图可知，当开关接触B、C时，只有电热丝R1工作，当开关接触C、D时，电热丝R1与R2并联工作，根据并联电路的电阻规律可知，开关接触C、D时，电路的总电阻较小，开关接触B、C时，电路的总电阻较大，根据P可知，开关接触C、D时，电路消耗的电功率较大，煎药壶处于高温挡，开关接触B、C时，电路消耗的电功率较小，煎药壶处于低温挡；
（2）使用低温挡工作时的功率：P低100W；
（3）使用高温挡工作1min，电流做的功：
W＝（）t＝（）×1×60s＝3×104J；
（4）加热8min，中药液吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×200×10﹣3kg×（45℃﹣5℃）＝3.2×104J，
加热8min消耗的电能：W′＝P低t′＝100W×8×60s＝4.8×104J，
此过程的加热效率：η100%≈66.7%。
答：（1）使用低温挡工作时开关应接触B、C。由图可知，当开关接触B、C时，只有电热丝R1工作，当开关接触C、D时，电热丝R1与R2并联工作，根据并联电路的电阻规律可知，开关接触C、D时，电路的总电阻较小，开关接触B、C时，电路的总电阻较大，根据P可知，开关接触C、D时，电路消耗的电功率较大，煎药壶处于高温挡，开关接触B、C时，电路消耗的电功率较小，煎药壶处于低温挡；
（2）使用低温挡工作时的功率是100W；
（3）使用高温挡工作1min，电流做功是3×104J；
（4）此过程的加热效率约为66.7%。
33．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）让其和触点1和2接触时，R1、R2串联接入电路中，和2和3接触时，R2接入电路中，与3和4接触时，R2、R3并联，由并联电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻，可知和2和3接触时电阻较小，根据P可知，此时电路的功率较大，为中温挡；
（2）中温挡功率为1100W，故
R244Ω；
R1、R2串联接入电路中时电阻最大，根据P可知功率最小，为低温挡，低温挡功率为440W，由串联电阻的规律有
R1+R2
R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（3）水所吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
并联的总电阻为22Ω
高温挡功率为
P高温
高温挡模式下连续正常工作210s消耗的电能为
W＝P高t′＝2200W×210s＝4.62×105J；
电火锅的加热效率：
η100%＝90.9%。
答：（1）使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟2和3触点接触的位置，原因：可知和2和3接触时电阻较小，根据P可知，此时电路的功率较大；
（2）电加热器电路中R1、R2的阻值各为66欧姆和44欧姆；
（3）在高温挡模式下，向锅内装2kg温度为20℃的水，高温挡连续正常工作210s，水温升高到70℃，这时电火锅的加热效率η是90.9%。
五．计算题（共21小题）
34．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由P＝UI可知，当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流：I低2A；
（2）由图乙可知，当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，电饭锅处于高温挡；
当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于低温挡；
则R2的电功率：P2＝P高﹣P低＝880W﹣440W＝440W，
由P可知，R2的阻值：R2110Ω；
（3）粥吸收的热量：Q吸＝c粥m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg ℃）×2kg×（86℃﹣20℃）＝5.28×105J，
不考虑热量损失，电饭锅消耗的电能：W＝Q吸＝5.28×105J，
由P可知，电饭锅工作的时间：t′600s；
（4）电饭锅实际消耗的电能：W′＝P高t″＝880W×800s＝7.04×105J，
该电饭锅的加热效率：η100%100%＝75%。
答：（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流为2A；
（2）电热丝R2的阻值为110Ω；
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间为600s；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率为75%。
35．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，
由I可知，R1的阻值：R144Ω；
R1消耗的电功率：P1＝UI＝220V×5A＝1100W；
（2）由图乙可知，当开关置于“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：R＝R1+R2＝44Ω+506Ω＝550Ω，
养生壶1min消耗的电能：Wt1×60s＝5280J；
（3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×500×10﹣3kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J。
答：（1）当开关置于“1”时，R1的阻值为44Ω；R1消耗的电功率为1100W；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为5280J；
（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为1.68×105J。
36．【考点】利用比热容的公式计算热量；欧姆定律的应用；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流：I加5A；
（2）由图乙可知，开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电路的总电阻较大；开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小。根据P可知，开关S闭合、S1断开时，电路消耗的电功率较小，煲汤锅处于保温状态；开关S、S1均闭合时，电路消耗的电功率较大，煲汤锅处于加热状态。
R1的阻值：R144Ω，
保温时，电路的总电阻：R484Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝484Ω﹣44Ω＝440Ω；
（3）汤汁加热到100℃吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4×103J/（kg ℃）×3.3kg×（100℃﹣50℃）＝6.6×105J，
不计热量损失，煲汤锅加热时消耗的电能等于汤汁吸收的热量，即：W加＝Q吸＝6.6×105J，
则煲汤锅的加热时间：t加600s＝10min，
由题意可得，煲汤锅的保温时间：t保＝t﹣t加＝20min﹣10min＝10min＝600s，
保温时煲汤锅消耗的电能：W保＝P保t保＝100W×600s＝6×104J，
煲汤锅正常工作20min所消耗的电能：
W＝W加+W保＝6.6×105J+6×104J＝7.2×105J。
答：（1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流为5A；
（2）电热丝R2的阻值为440Ω；
（3）煲汤锅正常工作20min所消耗的电能为7.2×105J。
37．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关接低温挡时，只有一个加热电阻工作，此时电热毯的额定电流为0.25A，
由I可知，加热电阻的阻值：R880Ω；
（2）由图乙可知，当开关接高温挡时，两个加热电阻R并联，
高温挡工作时的总功率：P高22110W，
高温挡工作20min消耗的电能：W＝P高t′＝110W×20×60s＝1.32×105J，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1.1kg×（40℃﹣15℃）＝1.155×105J，
高温挡正常工作时的加热效率：η100%100%＝87.5%。
答：（1）加热电阻的阻值为880Ω；
（2）高温挡正常工作时的加热效率为87.5%。
38．【考点】焦耳定律的简单计算；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】
（1）电水壶的电阻为：；
电热水器的电阻：R电热水器；
（2）单独使用电水壶烧水时，导线与电水壶串联，
电路消耗的电能为：W，
用时180s＝0.05h，则电路的总功率为：P，
电路中的总电阻为：R，
则导线的电阻为：R线＝R﹣R电水壶＝44Ω﹣40Ω＝4Ω；
单独使用电热水器时，电路中的总电阻：R′＝R线+R电热水器＝4Ω+20Ω＝24Ω，
此时电路中的电流为：I′，
用时6min，则导线上产生的热量为：Q＝I′2R线t′＝（）2×4Ω×6×60s＝1.21×105J。
答：（1）电水壶和电热水器的电阻分别为40Ω和20Ω；
（2）单独使用电热水器时导线上产生的热量为1.21×105J。
39．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流处处相等，即I1＝I2＝I＝1.2A，
由I可知，R2两端的电压：U2＝I2R2＝1.2A×10Ω＝12V；
（2）R2的电功率：P2＝U2I2＝12V×1.2A＝14.4W；
（3）电流通过R1产生的热量：Q1R1t＝（1.2A）2×5Ω×120s＝864J；
（4）不计热量损失，甲容器中液体吸收的热量：Q吸＝Q＝864J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，液体的比热容：c2.16×103J/（kg ℃）。
答：（1）R2两端的电压为12V；
（2）R2的电功率为14.4W；
（3）电流通过R1产生的热量为864J；
（4）液体的比热容为2.16×103J/（kg ℃）。
40．【考点】电热的综合计算；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当电火锅处于高温挡时，只有R3工作，
由P可知，R3的阻值：R344Ω；
当电火锅处于中温挡时，R2、R3串联，由P可知，R2、R3的串联总阻电阻：R中110Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R中﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（2）由图乙可知，当电火锅处于低温挡时，R1、R3串联，根据串联电路的电阻特点可知，R1、R3的串联总电阻：R低＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω，
低温挡工作时的功率：P低220W；
（3）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热损失，电火锅消耗的电能W＝Q吸＝3.36×105J，
高温挡实际功率为：P实1000W。
答：（1）R2的阻值是66Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W；
（3）该电火锅的实际功率是1000W。
41．【考点】电功率的综合计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，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，恒温箱处于加热挡；
当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡；
“保温”时恒温箱的电功率：P保110W；
（2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率：P2＝P加﹣P保＝550W﹣110W＝440W，
由P可知，R2的阻值：R2110Ω；
（3）由P可知，恒温箱消耗的电能：W＝P加t′＝550W×130s＝71500J，
由η可知，恒温箱内气体吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×71500J＝57200J，
由ρ可知，恒温箱内气体的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×2m3＝2.6kg，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，恒温箱的恒温温度：tt020℃＝42℃。
答：（1）“保温”时恒温箱的电功率为110W；
（2）电热丝R2的阻值为110Ω；
（3）恒温箱的恒温温度为42℃。
42．【考点】电热的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）由P＝UI可得，中药壶在文火状态下的电流：
I文火1A；
（2）中药吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×3kg×（100℃﹣20℃）＝9.6×105J；
（3）当S1接b时，R1与R2串联在电路中，电路的总电阻最大，由P可知，中药壶消耗的电功率最小，为文火状态，
由P可得，总电阻：R总220Ω，
则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝220Ω﹣123.2Ω＝96.8Ω；
当S1接a时，只有R1在电路中，电路的电阻最小，由P可知，中药壶消耗的电功率最大，为急火状态，此时功率：
P急火500W，
不计热量损失，W＝Q吸＝9.6×105J，
由P可得，加热过程所用的时间：
t1920s。
答：（1）中药壶在文火状态下的电流1A。
（2）中药吸收的热量9.6×105J。
（3）加热过程所用时间1920s。
43．【考点】电热的综合计算；电功率P＝UI的简单计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】定量思想；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）R1的独立工作时的电功率：P1440W，
由于P1＜P中温＝880W，所以电热锅低温挡工作时的电功率为：P低温＝P1＝440W；
（2）根据P＝UI得电热锅中温挡工作时的电流为：I4A；
（3）由图知当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，为低温挡；当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，为中温挡；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，为高温挡，则高温的功率为：
P高温＝P低温+P中温＝440W+880W＝1320W；
水吸收的热量为：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（75℃﹣20℃）＝4.62×105J，
若不计热量损失，消耗的电能W＝Q吸＝4.62×105J，
所需时间为：
t350s。
答：（1）电热锅低温挡工作时的电功率为440W；
（2）电热锅中温挡工作时的电流为4A；
（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间为350s。
44．【考点】电热的多挡问题；利用比热容的公式计算热量；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）由P＝UI可得，电热毯在恒温挡时的电流：
I0.15A；
（2）由图可知，当开关接1，滑片在最右端，电路中只有R2接入电路，为调温挡最大功率P高＝100W，
由P可得，R2484Ω；
当开关接1时，滑片在最左端，可变电阻R达到最大值，R与R2串联，电路中的电阻最大，电功率最小为P低＝50W，由P可得，R总968Ω，
所以可变电阻R的最大阻值：R＝R总﹣R2＝968Ω﹣484Ω＝484Ω；
（3）水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×105J，
因为不计热损失，所以消耗的电能：W＝Q吸＝1.26×105J，
由P可得，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间：
t1.26×103s。
答：（1）电热毯在恒温挡时的电流为0.15A；
（2）可变电阻R的最大阻值为484Ω；
（3）电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间为1.26×103s。
45．【考点】电热的多挡问题；密度的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，该电热水壶最多可以装5.0L的水；
（2）当闭合S和S1时，电热水壶处于加热状态，由图甲可知，此时电路中只有R2工作，
根据P可知，R2的阻值：R255Ω；
（3）电热水壶中满壶水的体积V＝5.0L＝5.0dm3＝5.0×10﹣3m3，
由ρ可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5.0×10﹣3m3＝5kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（92℃﹣32℃）＝1.26×106J，
由η可知，电热水壶消耗的电能：W1.4×106J，
由P可知，加热需要的时间：t′1590s。
答：（1）该电热水壶最多可以装5.0L的水；
（2）R2的阻值是55Ω；
（3）电热水壶装满初温为32℃的水，加热至沸腾需要的时间为1590s。
46．【考点】电热的综合计算；能量的利用效率．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图甲可知，加热时，工作电路中只有R0工作，
则此时经过R0的电流：I05A；
（2）当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电停止加热，
根据I可知，此时控制电路的总电阻：R总160Ω，
由图乙可知，当高控温设置在60℃时，热敏电阻R3的阻值为90Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值；R2＝R总﹣R1﹣R3＝160Ω﹣10Ω﹣90Ω＝60Ω；
（3）牛奶吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.5×103J/（kg ℃）×1kg×（60℃﹣20℃）＝1×105J；
（4）恒温箱消耗的电能：Wt2×60s＝1.32×105J，
该恒温箱的加热效率：η100%100%≈75.8%。
答：（1）加热时，经过R0的电流为5A；
（2）当最高控温设置在60℃时，滑动变阻器接入电路中的阻值应为60Ω；
（3）牛奶吸收的热量为1×105J；
（4）该恒温箱的加热效率为75.8%。
47．【考点】电热的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）把水烧开需要放出的总热量：Q总4×105J；
由电路图可知，开关S、S1闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，加热功率为1210W，
由公式W＝Pt可得，
把水烧开需要的时间：t331s；
（3）由P可知，加热状态下R1的阻值：R140Ω；
由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻R总＝R1+R2＝40Ω+840Ω＝880Ω；
此时电路中的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，
则电水壶的保温功率为：P′55W。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）把水烧开需要约331s的时间；
（3）电水壶的保温功率为55W。
48．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】计算题；欧姆定律；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】（1）由图可知，闭合S1、断开S2，只有R1工作，电流表测量通过R1的电流；
由欧姆定律可知，R1的阻值：R110Ω；
R1工作100s产生的热量：Q1R1t＝（0.9A）2×10Ω×100s＝810J；
（2）闭合S1和S2，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流；
根据并联电路的特点可知，R1两端的电压不变，R1的阻值不变，所以通过R1的电流不变；
根据并联电路电压的特点可知，R2两端的电压：U2＝U＝9V；
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.4A﹣0.9A＝0.5A。
答：（1）R1的阻值为10Ω；R1工作100s产生的热量为810J；
（2）R2两端的电压为9V；通过R2的电流为0.5A。
49．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率．版权所有
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）保温挡功率P保温＝110W，由P＝UI得，I保温0.5A。
（2）水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（100℃﹣10℃）＝1.134×106J
消耗的电能W＝1862.59kW h﹣1862.24kW h＝0.35kW h＝1.26×106J
加热效率η90%
（3）S 1闭合时为加热挡，P加热1000W＝1kW
每天加热3小时消耗电能W加热＝P加热t加热＝1KW×3h＝3kW h
保温挡功率P保温＝110W＝0.11kW
每天保温8h消耗电能W保温＝P保温t＝0.11kW×8h＝0.88kW h
每天需消耗电能：W＝W加热+W保温＝3.88kW h
3天需消耗电能：W总＝3.88kW h×3＝11.64kW h
需太阳能电池板的面积：s29.1m2
答：（1）饮水机在保温挡正常工作时的电流0.5A；
（2）饮水机的加热效率η为90%；
（3）至少要安装29.1m2的太阳能电池。
50．【考点】焦耳定律推导公式的应用；欧姆定律的应用；电功与电能的计算．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）（2）由电路图知，闭合开关S、S1，电路为电动机的简单电路，
此时电动机正常工作，电动机两端的电压等于电动机的额定电压，所以电源电压为：U＝U额＝12V；
此时电动机1min内消耗的电能为：W＝Pt＝24W×60s＝1440J；
（3）闭合开关S、S2时，电路为电热丝的简单电路，
则通电100s电热丝R产生的热量为：Q＝W＝UItt′100s＝3600J。
答：（1）电源电压为12V；
（2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能为1440J；
（3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量为3600J。
51．【考点】电热的多挡问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】由图甲知，开关S接1触点时，电路断路，为关；接2触点时两电阻串联，接3触点时只有R1接入电路；
电源电压一定，由P可知，接2触点时电阻最大，总功率最小，为低挡；接3触点时电阻最小，总功率最大，为高挡；
（1）由表格数据知，高挡功率：P高＝440W，由P可得R1的阻值：R1110Ω；
由题知，R2＝3R1＝3×110Ω＝330Ω；
则低挡的发热功率：P低110W；
（2）加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，此时注水仓中水的质量为m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
由图乙知，工作21min时，其中高挡工作时间为7min，低挡工作时间为14min，
则在高挡正常工作时消耗的电能：W高＝P高t高＝440W×7×60s＝1.848×105J；
如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸＝W＝1.848×105J；
由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：
Δt22℃；
（3）“3600r/（kW h）”的意义为：每消耗1kW h的电能，电能表的转盘就转过3600r，
则电能表的转盘转过60r时，加湿器在10分钟消耗的电能：
W′kW h＝6×104J；
加湿器在低挡加热的实际功率：
P′100W。
答：（1）电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率为110W；
（2）此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高22℃；
（3）加湿器的“低挡”实际加热功率是100W。
52．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）药液的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ可知，药液的质量：m＝ρ药液V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
药液吸收的热量：Q吸＝c药液m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（2）由图乙可知，当开关S1闭合，S2接1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，电中药锅处于高温挡；
当开关S1打开、S2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P可知，电路中的总功率最小，电中药锅处
综合集训七 欧姆定律与焦耳定律的应用
2023-2025年三年中考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年中考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握中考命题动向、熟悉中考考查方式。
一．选择题（共2小题）
1．（2023 广安）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（ ）
A．定值电阻R2为10Ω
B．电源电压为12V
C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D．滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J
2．（2025 眉山）如图所示，电源电压保持不变，R2的最大阻值为10Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2W；将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3：4。此过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数为9V
B．滑片P在中点时电流表A2的示数为0.6A
C．P在中点时，1min内R2产生216J的热量
D．电路的最小功率为10.8W
二．多选题（共2小题）
（多选）3．（2024 宜宾）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为12J
C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍
D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
（多选）4．（2024 滨州）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如表所示，他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃），下列分析正确的是（ ）
A．当S接“1”时，电热水器为高温挡
B．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C．R的阻值为24.2Ω
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图丙所示电能表的转盘转100r
三．填空题（共19小题）
5．（2025 广东）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R1、R2的电流 （选填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知 （选填“R1”或“R2”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。
6．（2024 遂宁）在甲图所示的电路中，闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表A1的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过R1的电流为 A，R1：R2＝ ，在相同时间内两电阻产生的热量之比Q1：Q2＝ 。
7．（2024 广安）如图所示，电源电压恒定不变，甲、乙为两只相同的电表。当开关S1闭合、S2断开时，甲、乙两电表示数之比为5：3，则两电表均为 （选填“电压表”或“电流表”）。一段时间后，电阻R1产生的热量为Q1；现同时更换两电表种类，并调整开关状态，使两电表均有正常示数，经过相同的时间，电阻R1产生的热量为Q2，则Q1：Q2为 。
8．（2025 安徽）图示电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，其中R1＝10Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.20A，通电10s整个电路共产生6J的热量，则电阻R2产生的热量为 J。
9．（2023 雅安）如图甲是某款即开即热、冷热兼用的电热水龙头。图乙是它的工作原理简化电路图。R1、R2为电热丝，通过闭合或断开开关S1、S2，从而实现冷水、温水、热水之间的切换，有关参数如表。当开关S1闭合、S2 （选填“闭合”或“断开”）时，水龙头放出的是温水；在使用水龙头放热水时，正常工作1min，消耗的电能是 J；若在这个过程中将质量为2kg的水从20℃加热到40℃，则水吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
额定电压 220V
额定功率 温水 2200W
热水 3000W
10．（2024 西宁）如图所示是RA和RB两个定值电阻的U﹣I图像，由图像可知RA：RB＝ ；若将RA和RB串联接在6V的电源两端，电路中的电流为 A；若将RA和RB并联接在6V的电源两端，通电10s电路产生的热量为 J。
11．（2024 无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1＝R2＝5Ω，R3＝10Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0。开关S接a，调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关。结果如表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的 相等时，导体产生的热量与通电 有关。比较序号②和 可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻R2产生的热量为 J。
序号 电阻 I/A 时间/s t0/℃ t/℃
① R1 1 100 20 34
② R1 1 200 20 48
③ R2 0.5 200 20 27
④ R3 0.5 200 20 34
12．（2025 黑龙江）如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置，实验中通过观察 来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A，则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为 J。
13．（2025 云南）为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为12V，加热电阻R1、R2的阻值均为6Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 模式，加热1min，后视镜温度升高6℃，后视镜玻璃质量为0.15kg，加热效率为 。[c玻璃＝0.8×103J/（kg ℃）]
14．（2023 德州）如图所示，某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡，已知定值电阻R1与R2阻值相等，“低温挡”正常工作时的功率为484W，则R2的阻值为 Ω。在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为15℃、质量为1kg的水7min，该过程消耗的电能为 J，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
15．（2023 宿迁）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 ；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更 的电饭锅。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
16．（2025 德阳）如图所示，电源电压恒定为6V，定值电阻R0＝10Ω，R1＝20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1在5min内产生的热量为 J；若闭合开关S和S1，在保证各元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为 。
17．（2024 广元）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的U﹣I图象。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 。
18．（2024 德阳）如图是一款电饭锅的简化电路图，旋转开关可以实现加热或保温功能，已知加热挡的功率是1000W，R1、R2为定值电阻，R1的阻值是R2阻值的19倍，闭合开关S，当旋钮开关旋转到触点 时（选填“0”、“1”或“2”）实现保温功能，电饭锅在保温挡工作10min产生的热量是 J。
19．（2024 乐山）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为968W，则R1＝ Ω；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生热量为 J。
20．（2024 牡丹江）两个电阻串联在电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω。R1两端的电压为1V，通过R1的电流为 A，R2两端的电压为 V，通电5min，R1上产生的热量为 J。
21．（2024 绥化）一款电热水龙头的简化电路如图所示。如表所示是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，R1和R2为发热电阻。当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J，电阻R1和R2的阻值之比是 。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
22．（2024 南京）如图所示，电源电压U恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为标有“6V，3W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1示数为1.5A，A2示数为1A；仅闭合S1，小灯泡恰好正常发光。则小灯泡正常发光时的电流为 A；U＝ V；R2＝ Ω；前后两次电路中相同时间内R1产生的热量之比为 。
23．（2024 成都）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1＝242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 J。
四．解答题（共10小题）
24．（2025 陕西）劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如图﹣1所示。
（1）电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？
（2）已知保温箱内空气的质量为11kg，图﹣1所示电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为1.0×103J/（kg ℃）]
（3）现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图﹣2的虚线框内将电路连接完整。
25．（2025 重庆）小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，开关S2只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。
（1）高温挡正常工作时的电流是多少安？
（2）小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW h，电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作2.8h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？
（3）为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S3，利用原电路元件，导线足够，请你在图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。
26．（2025 大兴安岭）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关S1和S2的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻R1、R2都是发热电阻，其中R1＝110Ω。该电中药锅部分参数如表所示。已知：c药液＝4.2×103J/（kg ℃）。
求：
（1）当闭合开关S1，将开关S2接a时，电中药锅使用的是 （选填“低温”“中温”或“高温”）挡。
（2）将1kg药液从25℃加热到35℃的过程中，药液吸收的热量是多少J？
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热100s，消耗的电能是多少J？
（4）R2的阻值是多少Ω？
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
27．（2023 东营）小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。
（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（选填“1”“2”或“3”）。
（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。
（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。
（4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。
28．（2023 泰州）小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻R2＝60.5Ω，R1＝4R2，该电炖锅的原理图如图所示。请解答：
（1）闭合开关S、S1，电炖锅处于 挡。
（2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？
（3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热10min，可将一锅1.5kg的汤从20℃加热到100℃，电炖锅的加热效率是多少？[汤的比热容取4×103J/（kg ℃）]
29．（2023 朝阳）彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。
额定电压 220V
加热电阻R1 55Ω
加热电阻R2 44Ω
（1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？
（2）若将锅中0.5L的水从23℃加热到100℃，水吸收多少热量？
（3）上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？
（4）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为8A，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。
30．（2023 无锡）图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图，控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆ABC、连杆CD、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，AB水平，连杆CD水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管R1工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管R2工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在90℃～95℃．R3是定值电阻。RT是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg]
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 。
A.3A B.12A C.15A D.18A
（2）该电开水器煮水箱电热管R1连续正常工作1小时能产生33L的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，则煮水箱的加热效率为多少？
（3）冷水箱中的浮球质量为0.55kg，金属杆ABC质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，则浮球体积为 m3，贮水箱中保温控制电路的电压U是 V。
31．（2023 随州）如图1是陈老师办公室电热水壶的照片，如图2是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0.1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J （kg ℃）﹣1。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由。 。
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20℃的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100℃）？
32．（2025 宜宾）中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热中药煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝，R1＝484Ω，R2＝121Ω，U＝220V。
（1）判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D；
（2）计算使用低温挡工作时的功率是多少；
（3）计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少；
（4）采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为4.0×103J/（kg ℃），质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。
33．（2024 甘肃）小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻。R3的阻值为44Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换。
物理量 参数
额定电压 220V
中温挡功率 1100W
低温挡功率 440W
（1）使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟 触点接触的位置，简单说明理由；
（2）电加热器电路中R1、R2的阻值各为多少？
（3）在高温挡模式下，向锅内装2kg温度为20℃的水，高温挡连续正常工作210s，水温升高到70℃，这时电火锅的加热效率η是多少？[电热丝的电阻不随温度变化，c水＝4.2×103J/（kg ℃），水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
五．计算题（共21小题）
34．（2023 黑龙江）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg ℃）。求：
（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率。
35．（2023 淄博）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2＝506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：
（1）当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；
（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
36．（2025 眉山）图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动开关，S1为自动温控开关，温度达到100℃时，自动切换到保温状态，R1和R2均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如表，求：
额定电压 额定功率
220V 加热 保温
1100W 100W
（1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）某次煲汤锅对初温为50℃、质量为3.3kg的汤汁加热（汤汁沸点100℃），不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。[c汤汁＝4×103J/（kg ℃）]
37．（2024 临沂）水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款具有高、低两挡加热功能的水暖电热毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温挡的额定电流为0.25A；高温挡正常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），求该款电热毯：
（1）加热电阻的阻值。
（2）高温挡正常工作时的加热效率。
38．（2024 呼伦贝尔）如图所示，电水壶的规格为“220V 1210W”、电热水器的规格为“220V 2420W”、电能表上标着“3000revs/（kW h）”。当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动165转，用时180s；在电路中单独使用电热水器时，用时6min。导线、电水壶和电热水器的电阻不随温度变化。求：
（1）电水壶和电热水器的电阻；
（2）单独使用电热水器时导线上产生的热量。
39．（2024 辽宁）如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃，求：
（1）R2两端的电压；
（2）R2的电功率；
（3）电流通过R1产生的热量；
（4）液体的比热容（不计热量损失）。
40．（2023 齐齐哈尔）如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失）
41．（2023 潍坊）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝440Ω，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝550W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率η＝80%。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg ℃）。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
42．（2023 辽宁）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/（kg ℃）]求：
（1）中药壶在文火状态下的电流；
（2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
（3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。
43．（2023 丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制。已知低温挡电阻R1＝110Ω，中温挡功率为880W。求：
（1）电热锅低温挡工作时的电功率；
（2）电热锅中温挡工作时的电流；
（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）]
44．（2023 本溪）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W～100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）电热毯在恒温挡时的电流；
（2）可变电阻R的最大阻值；
（3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。
45．（2023 青海）如图所示，是一款家用电热水壶，有保温和加热两个挡位。当闭合S和S1时，电热水壶处于加热状态；当闭合S断开S1时，电热水壶处于保温状态。
额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：110W
请你解决以下问题：
（1）该电热水壶最多可以装多少L的水；
（2）R2的阻值是多少；
（3）电热水壶装满初温为32℃的水，加热至沸腾需要多长时间（结果保留整数）。
[当地水的沸点约为92℃，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），加热效率η＝90%，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3]
46．（2023 怀化）甲图是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压220V，电热丝R0的阻值为44Ω；控制电路电源电压为8V，继电器线圈的电阻R1＝10Ω，滑动变阻器（调温电阻）R2的最大阻值为130Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如乙图所示。R0和R3均置于恒温箱中，当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电停止加热。求：
（1）加热时，经过R0的电流？
（2）当最高控温设置在60℃时，滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少？
（3）利用恒温箱把1kg的牛奶从20℃加热到60℃，牛奶吸收多少热量？[牛奶的比热容c＝2.5×103J/（kg ℃）]
（4）把1kg的牛奶从20℃加热到60℃需要2min，则该恒温箱的加热效率为多少？（结果精确到0.1%）
47．（2023 营口）某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示。S为总开关，S1为自动控制开关，R1和R2为阻值不变的发热电阻，R2＝840Ω，加热功率为1210W。电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），标准大气压]。求：
（1）水吸收的热量；
（2）把水烧开需要多长时间（结果保留整数）；
（3）电水壶的保温功率。
48．（2025 江西）如图所示，电源电压恒为9V，R1为定值电阻，R2为电阻箱（能够表示出阻值的变阻器）。
（1）闭合S1、断开S2，电流表的示数为0.9A，求R1的阻值和R1工作100s产生的热量；
（2）把电阻箱R2的阻值调为18Ω，闭合S1和S2，电流表的示数为1.4A，求R2两端的电压和通过R2的电流。
49．（2024 重庆）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R1的阻值为48.4Ω，R1和R2均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110W。
（1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流；
（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率η；
（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。
50．（2024 福建）小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω，电动机标有“12V，24W”字样。闭合开关S、S1，电动机正常工作。求：
（1）电源电压。
（2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能。
（3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量。
51．（2024 自贡）图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1，S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。
额定电压/V 220
高挡功率/W 440
低挡功率/W 未知
最大注水量/L 2
（1）求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率。
（2）某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图乙是使用电热加湿器工作21min的P﹣t图象，如果“高挡”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（3）一天琪琪断开家中其它所有用电器，只接通加湿器在“低挡”加热，发现家中如图丙所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈，则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少？
52．（2023 鞍山）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关S1和S2的不同接法组合，可以实现三挡加热功能，其中定值电阻R1、R2都是发热电阻，其部分参数如下表所示。[已知ρ药液＝1.0×103kg/m3，c药液＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡 _____
（1）锅中的1L药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量；
（2）低温挡的功率；
（3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s，实际消耗的电能为4×104J，则此时电路的实际电压。
53．（2025 泸州）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3。
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
54．（2024 日照）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。
（1）老师带来一个标有“220V，5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路，正常工作7.5min，电能表的转盘转过了250r。
①电热水壶消耗的电能是多少？
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？，）]
③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？
（2）为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验：R1、R2、R3相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略，R0相当于输电线的电阻。依次闭合S和S1、S2、S3，描绘出两电压表V1、V2的示数U1、U2随电流表A的示数I变化的规律，如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻R0上的电压怎么变化？
六．综合能力题（共2小题）
55．（2024 河南）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压 220V
高温挡功率 2000W
低温挡功率 800W
（1）如图，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过 的方式增大空气内能的。
（2）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。
（3）若该电暖器一天正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电多少千瓦时？
（4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
56．（2023 岳阳）小明同学设计了一款自动控温烧水壶，其电路原理如图甲所示。S1为温控开关，当温度低于98℃时自动闭合，当温度达到100℃时自动断开。电源电压恒为220V，S为总开关。R为水壶的电热丝，其阻值是44Ω。
（1）求R工作时的电流；
（2）求R工作时的电功率；
（3）某次烧水过程中，壶的加热效率恒为75%，水的初温为20℃，质量视为不变。从开关S闭合到温控开关S1第一次断开，水吸收的热量为2.64×105J，S1每次断开的时间均为48s。将S1第一次断开时作为计时起点，作出此后水的温度—时间图像如图乙。求S1第一次断开后220s内电路消耗的总电能。
七．科普阅读题（共1小题）
57．（2024 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图象如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是 。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强p＝ 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg ℃）]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
综合集训七 欧姆定律与焦耳定律的应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共2小题）
题号 1 2
答案 C D
二．多选题（共2小题）
题号 3 4
答案 AB ABD
一．选择题（共2小题）
1．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率的综合计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
AB、闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，
由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W，
由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I10.6A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R2+I1×10Ω＝0.6A×R2+0.6A×10Ω……①
由图乙可知，当滑动变阻器R1的滑片移动b端时，阻值最大为50Ω，R消耗的电功率为2W，
由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I20.2A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R2+I2×50Ω＝0.2A×R2+0.2A×50Ω……②
联立①②两式解得：电源电压U＝12V，R2的阻值：R2＝10Ω，故AB正确；
C、滑片P置于b端时，电流I2＝0.2A，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V，即电压表的示数为2V，故C错误；
D、滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量：Q2＝W2＝U2I2t＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正确。
故选：C。
2．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率的综合计算．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过滑动变阻器R2的电流，电压表测变阻器R2两端的电压，由并联电路的电压特点可知电压表也测电源电压。
A、将滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，由并联电路的电流特点和欧姆定律可得电流表A1的示数：
I＝I1+I2，
同理可得，滑片P在中点时电流表A1的示数：I′＝I1+I2′，
已知电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3：4，
则，解得R2＝2R1，
已知R2的最大阻值为10Ω，则R15Ω；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2W，
由P1可得电源电压：U6V，即电压表的示数为6V，故A错误；
BC、滑片P在中点时通过滑动变阻器的电流为：I2′1.2A，即此时电流表A2的示数为1.2A，故B错误；
1min内R2产生的热量为：Q2＝W＝UI2′t＝6V×1.2A×60s＝432J，故C错误；
D、当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，总功率最小，且R1的功率始终为7.2W（并联电路各支路互不影响），
则电路的最小功率为：P总小＝P1+P2小＝P17.2W10.8W，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共2小题）
3．【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．版权所有
【专题】应用题；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】A、只闭合S1，电阻R1、R2串联，通电时间和电流大小均相等，两电阻的大小不相等，因此，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确；
B、只闭合S1，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻R1产生的热量为：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×5Ω×60s＝12J，故B正确；
C、闭合S1和S2，R2和R3并联后，再与R1串联，则通过R1的电流等于R2和R3并联部分的电流之和，则通过R1的电流是R2电流的2倍，故C错误；
D、闭合S1和S2后，通过R1的电流是R2电流的2倍，通电时间相同，电阻大小不同，则左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差不一样，故D错误。
故选：AB。
4．【考点】电能表的读数；电功率的综合计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】A.由图乙可知，当S拨到2时，电热丝R0、R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＝UI可知，电路中的总功率最小，电热水器为保温挡；当S拨到1时，电热丝R0工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器为加热挡；因此此电热水器处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于1处；故A正确；
B.由ρ 可知，水的质量为：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×60×10﹣3m3＝60kg
水吸收的热量为：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J
故B正确；
C.根据由P＝UI，结合表格中的数据，高温挡是R0独立工作，则电热丝R0的阻值为：
R0
低温挡是R0和R串联，则电热丝R总的阻值为：
R总
根据串联电路的特点，电阻R的阻值为：
R＝R总﹣R0＝242Ω﹣24.2Ω＝217.8Ω
故C错误；
D.断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，由P可知，电热水器消耗的电能为：
W＝Pt＝2000W×60s＝1.2×105J
由乙图中电能表的数据R＝3000r/（kW h），则电能表的转数为：
n＝WR
故D正确。
故选：ABD。
三．填空题（共19小题）
5．【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．版权所有
【专题】电与热、生活用电；实验基本能力．
【解答】两个电阻串联，电流相等；电阻越大，产生的热量越多，所以观察U形管内液面高度差可知R2产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向右滑动，增大电流。
故答案为：相等；R2；右。
6．【考点】焦耳定律推导公式的应用；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由开关都闭合时，电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表的指针都指在同一位置，
所以，电流表A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，则干路电流I＝1.5A，
电流表A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2的电流I2＝0.3A，
通过定值电阻R1的电流I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；
根据并联电路的分流规律可得：R1：R2＝I2：I1＝0.3A：1.2A＝1：4；
电压和通电时间相同时，由Q＝W＝UIt可得：Q1：Q2＝I1：I2＝1.2A：0.3A＝4：1。
故答案为：1.2；1：4；4：1。
7．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】电源电压恒定不变，甲、乙为两只相同的电表。当开关S1闭合、S2断开时，甲、乙两电表示数之比为5：3，此时甲串联在电路中，则必是电流表，乙也是电流表，两个电阻并联，甲测量干路电流，乙测量R2的电流，根据并联电路的电流特点知，两个电阻的电流之比为I1：I2＝（I甲﹣I乙）：I乙＝（5﹣3）：3＝2：3；
根据并联电路的分流规律可得：并联电路的电流之比等于电阻倒数之比，则R1：R2＝I2：I1＝3：2；
电阻R1产生的热量为Q1；
同时更换两电表种类，并调整开关状态，使两电表均有正常示数，两个电阻串联，串联电路的分压规律可得，串联电压之比等于电阻之比，U1：U2＝R1：R2＝3：2，
根据U1+U2＝U可得，则U1U；
经过相同的时间，电阻R1产生的热量为Q2t；
则Q1：Q2：t＝25：9。
故答案为：电流表；25：9。
8．【考点】焦耳定律推导公式的应用．版权所有
【专题】计算题；应用题；电和热综合题；应用能力．
【解答】由图可知，R1与R2并联，电流表测R1的电流，电阻R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（0.2A）2×10Ω×10s＝4J，
已知通电10s整个电路共产生的热量Q＝6J，
则电阻R2产生的热量：
Q2＝Q﹣Q1＝6J﹣4J＝2J。
故答案为：2。
9．【考点】利用比热容的公式计算热量；电热的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；应用能力．
【解答】由图乙可知，当开关S1和S2都闭合时，电热丝R1和R2为并联电路；当S1闭合，S2断开时，为电热丝R1单独工作；根据P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越大，功率越小，因此，两个电热丝并联时的电阻R并＜R1，故当开关S1和S2都闭合时，水龙头放出的是热水；当开关S1闭合，S2断开时，水龙头放出的为温水；
使用水龙头放热水时，正常工作1min，消耗的电能是：
W＝Pt＝3000W×1min＝3000W×60s＝1.8×105J；
将质量为2kg的水从20℃加热到40℃，水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×105J。
故答案为：断开；1.8×105；1.68×105。
10．【考点】焦耳定律的简单计算；运用并联电路中的电流规律计算；串并联的比例计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】根据图像中的相关数据可知：；。则：；
若将RA和RB串联接在6V的电源两端，总电阻为：R＝RA+RB＝20Ω+10Ω＝30Ω；
电路中的电流；
若将RA和RB并联接在6V的电源两端，通电10s电路产生的热量为：。
故答案为：2：1；0.2；54。
11．【考点】电流产生的热量与通电时间的关系；探究影响电流通过导体时产生热量的因素．版权所有
【专题】定性思想；电与热、生活用电；理解能力．
【解答】（1）比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关；
（2）由表中②③组数据可知，导体的阻值和通电时间相等、电流不相等，煤油升高的温度不相等，说明导体产生的热量不相等，故可知，导体产生的热量与电流有关；
（3）通电后R2产生的热量为：
Q＝I2R2t＝（0.5A）2×5Ω×200s＝250J。
故答案为：电阻；时间；③；250。
12．【考点】焦耳定律的简单计算；电流产生的热量与电阻的关系．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】
实验中通过观察U 形管中液面高度差来比较电阻产生的热量，这是转换法的应用；
I＝0.2A，R＝5Ω，t＝1min＝60s，Q＝I2Rt＝（0.2A）2×5Ω×60s＝12J。
故答案为：U形管中液面高度差；12。
13．【考点】电功率多档位问题；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】由图可知，当将旋转开关调至“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，后视镜处于低温挡除雾；
将旋转开关调至“1”时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，后视镜处于高温挡除霜；
后视镜玻璃吸收的热量：Q吸＝c玻璃mΔt＝0.8×103J/（kg ℃）×0.15kg×6℃＝720J，
后视镜消耗的电能：Wt60s＝1440J，
后视镜的加热效率：η100%100%＝50%。
故答案为：高温挡除霜；50%。
14．【考点】电热的多挡问题．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】由图可知，当开关S2闭合、S1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，此时电路总功率最小，电热水壶处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于高温挡；
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R100Ω，
根据题意和串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R1R100Ω＝50Ω；
电热水壶高温挡的电功率：P高968W；
电热水壶高温挡工作7min消耗的电能：W＝P高t＝968W×7×60s＝4.0656×105J；
根据题意可知水吸收的热量：Q吸＝W＝4.0656×105J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水理论上的末温：t′t015℃＝111.8℃，
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的实际末温为100℃，
则水升高的温度：Δt＝100℃﹣15℃＝85℃。
故答案为：50；4.0656×105；85。
15．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】定量思想；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，当开关S置于2挡时，两电阻串联，由于串联电阻总电阻大于其中任一电阻，所以根据P可知，开关S置于1挡时，电路电阻最小，电路消耗的电功率最大，即电饭锅处于高温烧煮挡；
（2）高温烧煮挡加热100s，消耗电能为：
W＝UI高温t＝220V×5A×100s＝1.1×105J；
加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×10℃＝9.24×104J；
该电饭锅的热效率为：
η100%100%＝84%；
（3）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，此时电流表示数为5A，那么R0的阻值为：
R044Ω，
当开关S置于“2”挡时，电路的为串联电路，此时电路总电阻为：
R总2200Ω，
那么R电阻为：
R＝R总﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω，
（4）做一次饭需要消耗的热量一定，由W＝Pt可知，若做饭快，即用时少，应选择功率更高的电饭锅。
故答案为：高温烧煮；84%；2156；高。
16．【考点】焦耳定律的简单计算；电功率的比例计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）由图可知，当闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，
电路中的电流：I0.2A，
R1在5min内产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.2A）2×20Ω×5×60s＝240J；
（2）当闭合开关S和S1时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
当R接入电路的阻值越大时，电路中的电流越小，根据串联电路的分压关系可知，R两端的电压越大，
根据电压表量程可知R两端的最大电压为U大＝3V，
根据串联电路的电压关系可知R0两端的最小电压为U小＝U﹣U大＝6V﹣3V＝3V，
根据欧姆定律可得，电路中的最小电流：I小＝I00.3A；
当R接入电路的阻值越小时，电路中的电流越大，
根据电流表的量程可知，电路中的最大电流为I大＝0.6A，
电源电压恒定不变，则根据P＝UI可得电路的最小电功率和最大电功率之比：
P小：P大＝I小：I大＝0.3A：0.6A＝1：2。
故答案为：240；1：2。
17．【考点】焦耳定律的简单计算；串联电路中的电流规律；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】若将L和R串联接在8V的电源两端，根据串联电路的特点，结合图象可知，当电路中的电流为0.2A时，L与R两端的电压均为4V，满足要求，
由I可知，L与R的电阻之比：；
若将L和R并联在2V的电源两端，由图可知，通过L与R的电流分别为0.15A、0.1A，
由Q＝I2Rt＝UIt可知，在1min内，L与R产生的热量之比：QL：QR＝UILt：UIRt＝IL：IR＝0.15A；0.1A＝3：2。
故答案为：1：1；3：2。
18．【考点】电功率多档位问题；焦耳定律的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由图可知，当旋转开关旋转到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P可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；
当旋转开关旋转到1时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡；
由P可知，R2的阻值：R248.4Ω，
R1的阻值：R1＝19R2＝19×48.4Ω＝919.6Ω，
R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝919.6Ω+48.4Ω＝968Ω，
保温挡的功率：P保温50W，
电饭锅在保温挡工作10min产生的热量：Q＝W＝P保温t＝50W×10×60s＝3×104J。
故答案为：2；3×104。
19．【考点】电功率多档位问题；焦耳定律的简单计算．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关S1和S2均闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电阻较小，由P知电路处于加热状态；
由P知电阻R1的阻值：R150Ω；
（2）处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生热量为：
Q＝W＝UIt＝220V×1A×60s＝13200J。
故答案为：50；13200。
20．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】通过R1的电流：
I10.1A；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，R2的电压：
U2＝I2R2＝I1R2＝0.1A×20Ω＝2V，
通电5minR1上产生的热量为：
QR1t＝（0.1A）2×10Ω×5×60s＝30J。
故答案为：0.1；2；30。
21．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电路的电阻较大；开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电路的电阻较小。电源电压一定，根据P可知，开关S闭合、S1断开时，电路消耗的电功率较小，为低温挡；开关S1、S2均闭合时，电路消耗的电功率较大，为高温挡。
当开关S、S1均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量：Q＝W＝P高t＝2200W×20s＝44000J；
并联电路各支路互不影响，所以高温挡下R2消耗的电功率：P2＝P低＝440W，
高温挡下R1消耗的电功率：P1＝P高﹣P2＝2200W﹣440W＝1760W，
电源电压一定，根据P可得，R1：R2＝P2：P1＝440W：1760W＝1：4。
故答案为：44000；1：4。
22．【考点】焦耳定律的比例计算；欧姆定律的多状态计算；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电；理解能力．
【解答】
当只闭合开关S1时，R1与灯泡L串联，
此时小灯泡正常发光，由P＝UI可得此时电路中的电流I，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U＝IR1+U额＝0.5A×R1+6V；
当三个开关都闭合时，小灯泡被短路，R1、R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R1的电流，
已知电流表A1示数为1.5A，A2示数为1A，则电源电压U＝I1R1＝1A×R1，
电源电压不变，则0.5A×R1+6V＝1A×R1，
解得R1＝12Ω，U＝12V；
R1、R2并联时，通过R2的电流I2＝I′﹣I1＝1.5A﹣1A＝0.5A，
R2的阻值：R2；
前后两次R1产生的热量之比：。
故答案为：0.5：12；24；4：1。
23．【考点】电热的多挡问题．版权所有
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】电路的工作状态有三种，分别是“R1”单独接入、“R1、R2”并联接入、“R2”单独接入，那么如果想要有3种挡位，则需要R1、R2的阻值不同，R1＝242Ω，则R2该选取阻值为121Ω的电热丝；
开关接触“1”、“2”两个触点时，只有“R1”单独接入，通电1min，电流产生的热量：
Q1.2×104J。
故答案为：121；1.2×104。
四．解答题（共10小题）
24．【考点】电功率的综合计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】（1）根据欧姆定律，电路中的电流为：。
（2）电热丝R1工作的电功率为：P1＝UI＝220V×1A＝220W；
该电路工作300s产生的热量为：；
不计热损失，Q吸＝Q1＝cm（t﹣t0）；所以保温箱内空气的温度升高：
。
（3）增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，此时的电阻为：；
此时只有一个电阻R2接入电路，如图所示：
。
答：（1）（1）电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是1A。
（2）该电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高6℃。
（3）。
25．【考点】电能表的计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】（1）根据P＝UI得，高温挡正常工作时的电流为：I高温2.5A；
（2）开关S接b时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，电炖锅处于高温挡；
开关S接a时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，该电炖锅处于低温挡；
根据P可得，R2的阻值为：R288Ω；
电炖锅消耗的总电能为：W＝2025.6kW h﹣2024.6kW h＝1kW h，
炖锅高温挡正常工作0.8h消耗的电能：W高温＝P高温t1＝550×10﹣3kW×0.8h＝0.44kW h，
则低温挡正常工作2.8h消耗的电能为：W低温＝W﹣W高温＝1kW h﹣0.44kW h＝0.56kW h，
低温挡功率为：P低温0.2kW＝200W，
根据P可得，两电阻R1、R2串联时的总电阻为：
R串242Ω，
根据电阻串联特点可得，电阻R1的阻值：R1＝R串﹣R2＝242Ω﹣88Ω＝154Ω；
（3）根据串联电路的特点可知：防干烧的温控开关S3应串联在电路中，由于需要设计成三个挡位，则可采取两个不同阻值的电阻分别连入或两个电阻串联三个状态，故电路图如下：
闭合S3，S2接a，S1闭合时，只有电阻R2接入电路，为高温挡；
闭合S3，S2接a，S1断开时，两电阻串联，为低温挡；
闭合S3，S2接b，S1断开，只有电阻R1接入电路，为中温挡。
答：（1）高温挡正常工作时的电流是为2.5A；
（2）R1的阻值为154Ω；
（3）见解析。
26．【考点】利用比热容的公式计算热量；电功与电能的计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电中药锅处于高温挡；
当开关S1断开、S1接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，电中药锅处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，电中药锅处于中温挡；
（2）药液吸收的热量是：Q吸＝c药液m药液Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（3）消耗的电能：；
（4）由P可知，R1与R2串联的总电阻为：，
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝220Ω﹣110Ω＝110Ω。
答：（1）高温；
（2）将1kg药液从25℃加热到35℃的过程中，药液吸收的热量是4.2×104J；
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热100s，消耗的电能是4.4×104J；
（4）R2的阻值是110Ω。
27．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关处于1时，两个发热电阻串联，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，电暖器处于低温挡；
当开关处于3时，两个发热电阻并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电暖器处于高温挡；
当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，电暖器处于中温挡；
（2）根据题意可知，电暖器中温挡功率P中＝1000W，
由P可知，R的阻值：R48.4Ω；
电暖器高温挡时，电路中的总电阻：R并24.2Ω，
高温挡的额定功率：P高2000W；
（3）由P可知，高温挡工作5min消耗的电能：W＝P高t＝2000W×5×60s＝6×105J，
由η可知，导热油吸收的热量：Q吸＝ηW＝84%×6×105J＝5.04×105J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，导热油的比热容：c2.1×103J/（kg ℃）；
（4）为了用电安全，电暖器使用时应该接地保护。
答：（1）1；
（2）电阻R的阻值为48.4Ω；高温挡的额定功率为2000W；
（3）导热油的比热容为2.1×103J/（kg ℃）；
（4）为了用电安全，电暖器使用时应该接地保护。
28．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】
（1）由图可知，当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，此时电路的总功率最大，则电炖锅处于高温挡；
根据题意可知R1＞R2，当开关S、S1闭合、S2断开时，只有R1工作，则此时电路的总电阻最大，总功率最小，电炖锅处于低温挡；
当开关S、S2闭合、S1断开时，只有R2工作，电炖锅处于中温挡；
（2）R1的阻值：R1＝4R2＝4×60.5Ω＝242Ω，
且电炖锅处于高温挡时，R1、R2并联，
则电炖锅高温挡的额定功率：P高1000W；
（3）汤吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝4.8×105J，
电炖锅高温挡加热10min消耗的电能：W＝P高t′＝1000W×10×60s＝6×105J，
电炖锅的加热效率：η100%＝80%。
答：（1）低温；
（2）电炖锅高温挡的额定功率为1000W；
（3）电炖锅的加热效率是80%。
29．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图甲可知，当双触点开关置于1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，电热锅处于低温挡；
当双触点开关置于2时，置于R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热锅处于高温挡；
电热锅在高挡位工作时的额定功率：P高1100W；
（2）电热锅中满壶水的体积V＝0.5L＝0.5dm3＝0.5×10﹣3m3，
由ρ可知，水的质量：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×（100℃﹣23℃）＝1.617×105J；
（3）不计热量损失，电热锅消耗的电能：W＝Q吸＝1.617×105J，
由P可知，电热锅高挡位需正常工作的时间：t′147s；
（4）由图乙可知，当双触点开关置于2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻最小，由P可知，电路中的总功率最大，电热锅处于高温挡，
根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知，高温挡工作时干路中的总电流：I9A＞8A，
由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流，所以乙图电路不合理。
答：（1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是1100W；
（2）将锅中0.5L的水从23℃加热到100℃，水吸收的热量为1.617×105J；
（3）不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作的时间为147s；
（4）由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流，所以乙图电路不合理。
30．【考点】电热的综合计算；利用阿基米德原理进行简单计算；杠杆的平衡条件的计算；能量的利用效率；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由题意可知，开关S2闭合，开关S与触点2接通，煮水箱中的电热管R1工作，额定煮水功率为3300W，工作电路中功率最大，所以熔断器上通过的最大电流为：I最大15A，故C符合题意；
（2）33L的开水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×33×10﹣3m3＝33kg，
冷水温度为22℃，开水温度为 100℃，则水吸收热量为：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×33kg×（100℃﹣22℃）＝10810800J；
电热管R1连续正常工作1小时，产生热量为：
Q放＝Pt＝3300W×3600s＝11880000J，
则煮水箱的加热效率为：
η100%100%＝91%；
（3）浮球质量为0.55kg，则浮球的重力G球＝m球g＝0.55kg×10N/kg＝5.5N；
若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N，
根据杠杆平衡原理，（F浮1﹣G球）×l1＝F推1×l2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，
根据杠杆平衡原理，（F浮2﹣G球）×l1＝F推2×l2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
根据阿基米德原理可得F浮2＝2F浮1﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立①②③解得一半浮球受到的浮力F浮1＝2G＝2×5.5N＝11N，
由阿基米德原理可得，浮球的体积为：
V球＝2V排1＝222.2×10﹣3m3；
贮水箱内热水温度维持在90℃～95℃，则温度为95℃时，电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸起，RT是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω；
设此时电阻为RT，则贮水箱中保温控制电路的电压U＝0.02A×（R3+RT）﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，
温度为90℃时，电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放，此时RT电阻为RT+500Ω，
则贮水箱中保温控制电路的电压U＝0.01A×（R3+RT+500Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤，
联立④⑤解得：U＝10V。
故答案为：（1）C；（2）煮水箱的加热效率为91%；（3）2.2×10﹣3；10。
31．【考点】电热的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图2可知，指示灯与限流电阻串联后再与发热盘并联；
根据并联电路的电压特点可知，指示灯和限流电阻两端的电压之和等于电源电压220V，
由P＝UI可知，通过指示灯的电流：IL0.05A，
根据串联电路的电流特点可知，通过限流电阻的电流：I限＝IL＝0.05A，
根据串联电路的电压特点可知，限流电阻两端的电压：U限＝U﹣UL＝220V﹣2V＝218V，
根据I可知，限流电阻的阻值：R限4360Ω＞100Ω，所以限流电阻是大电阻；
（2）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J （kg ℃）﹣1×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
由η可知，发热盘消耗的电能：W4.2×105J，
由P可知，将水烧开需要的时间：t′420s。
答：（1）大电阻；
（2）将水烧开需要的时间为420s。
32．【考点】利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率；电能表的计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）由图可知，当开关接触B、C时，只有电热丝R1工作，当开关接触C、D时，电热丝R1与R2并联工作，根据并联电路的电阻规律可知，开关接触C、D时，电路的总电阻较小，开关接触B、C时，电路的总电阻较大，根据P可知，开关接触C、D时，电路消耗的电功率较大，煎药壶处于高温挡，开关接触B、C时，电路消耗的电功率较小，煎药壶处于低温挡；
（2）使用低温挡工作时的功率：P低100W；
（3）使用高温挡工作1min，电流做的功：
W＝（）t＝（）×1×60s＝3×104J；
（4）加热8min，中药液吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×200×10﹣3kg×（45℃﹣5℃）＝3.2×104J，
加热8min消耗的电能：W′＝P低t′＝100W×8×60s＝4.8×104J，
此过程的加热效率：η100%≈66.7%。
答：（1）使用低温挡工作时开关应接触B、C。由图可知，当开关接触B、C时，只有电热丝R1工作，当开关接触C、D时，电热丝R1与R2并联工作，根据并联电路的电阻规律可知，开关接触C、D时，电路的总电阻较小，开关接触B、C时，电路的总电阻较大，根据P可知，开关接触C、D时，电路消耗的电功率较大，煎药壶处于高温挡，开关接触B、C时，电路消耗的电功率较小，煎药壶处于低温挡；
（2）使用低温挡工作时的功率是100W；
（3）使用高温挡工作1min，电流做功是3×104J；
（4）此过程的加热效率约为66.7%。
33．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）让其和触点1和2接触时，R1、R2串联接入电路中，和2和3接触时，R2接入电路中，与3和4接触时，R2、R3并联，由并联电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻，可知和2和3接触时电阻较小，根据P可知，此时电路的功率较大，为中温挡；
（2）中温挡功率为1100W，故
R244Ω；
R1、R2串联接入电路中时电阻最大，根据P可知功率最小，为低温挡，低温挡功率为440W，由串联电阻的规律有
R1+R2
R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（3）水所吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
并联的总电阻为22Ω
高温挡功率为
P高温
高温挡模式下连续正常工作210s消耗的电能为
W＝P高t′＝2200W×210s＝4.62×105J；
电火锅的加热效率：
η100%＝90.9%。
答：（1）使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟2和3触点接触的位置，原因：可知和2和3接触时电阻较小，根据P可知，此时电路的功率较大；
（2）电加热器电路中R1、R2的阻值各为66欧姆和44欧姆；
（3）在高温挡模式下，向锅内装2kg温度为20℃的水，高温挡连续正常工作210s，水温升高到70℃，这时电火锅的加热效率η是90.9%。
五．计算题（共21小题）
34．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由P＝UI可知，当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流：I低2A；
（2）由图乙可知，当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，电饭锅处于高温挡；
当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于低温挡；
则R2的电功率：P2＝P高﹣P低＝880W﹣440W＝440W，
由P可知，R2的阻值：R2110Ω；
（3）粥吸收的热量：Q吸＝c粥m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg ℃）×2kg×（86℃﹣20℃）＝5.28×105J，
不考虑热量损失，电饭锅消耗的电能：W＝Q吸＝5.28×105J，
由P可知，电饭锅工作的时间：t′600s；
（4）电饭锅实际消耗的电能：W′＝P高t″＝880W×800s＝7.04×105J，
该电饭锅的加热效率：η100%100%＝75%。
答：（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流为2A；
（2）电热丝R2的阻值为110Ω；
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间为600s；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率为75%。
35．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作，
由I可知，R1的阻值：R144Ω；
R1消耗的电功率：P1＝UI＝220V×5A＝1100W；
（2）由图乙可知，当开关置于“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：R＝R1+R2＝44Ω+506Ω＝550Ω，
养生壶1min消耗的电能：Wt1×60s＝5280J；
（3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×500×10﹣3kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J。
答：（1）当开关置于“1”时，R1的阻值为44Ω；R1消耗的电功率为1100W；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为5280J；
（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为1.68×105J。
36．【考点】利用比热容的公式计算热量；欧姆定律的应用；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流：I加5A；
（2）由图乙可知，开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电路的总电阻较大；开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小。根据P可知，开关S闭合、S1断开时，电路消耗的电功率较小，煲汤锅处于保温状态；开关S、S1均闭合时，电路消耗的电功率较大，煲汤锅处于加热状态。
R1的阻值：R144Ω，
保温时，电路的总电阻：R484Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝484Ω﹣44Ω＝440Ω；
（3）汤汁加热到100℃吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4×103J/（kg ℃）×3.3kg×（100℃﹣50℃）＝6.6×105J，
不计热量损失，煲汤锅加热时消耗的电能等于汤汁吸收的热量，即：W加＝Q吸＝6.6×105J，
则煲汤锅的加热时间：t加600s＝10min，
由题意可得，煲汤锅的保温时间：t保＝t﹣t加＝20min﹣10min＝10min＝600s，
保温时煲汤锅消耗的电能：W保＝P保t保＝100W×600s＝6×104J，
煲汤锅正常工作20min所消耗的电能：
W＝W加+W保＝6.6×105J+6×104J＝7.2×105J。
答：（1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流为5A；
（2）电热丝R2的阻值为440Ω；
（3）煲汤锅正常工作20min所消耗的电能为7.2×105J。
37．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当开关接低温挡时，只有一个加热电阻工作，此时电热毯的额定电流为0.25A，
由I可知，加热电阻的阻值：R880Ω；
（2）由图乙可知，当开关接高温挡时，两个加热电阻R并联，
高温挡工作时的总功率：P高22110W，
高温挡工作20min消耗的电能：W＝P高t′＝110W×20×60s＝1.32×105J，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1.1kg×（40℃﹣15℃）＝1.155×105J，
高温挡正常工作时的加热效率：η100%100%＝87.5%。
答：（1）加热电阻的阻值为880Ω；
（2）高温挡正常工作时的加热效率为87.5%。
38．【考点】焦耳定律的简单计算；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】
（1）电水壶的电阻为：；
电热水器的电阻：R电热水器；
（2）单独使用电水壶烧水时，导线与电水壶串联，
电路消耗的电能为：W，
用时180s＝0.05h，则电路的总功率为：P，
电路中的总电阻为：R，
则导线的电阻为：R线＝R﹣R电水壶＝44Ω﹣40Ω＝4Ω；
单独使用电热水器时，电路中的总电阻：R′＝R线+R电热水器＝4Ω+20Ω＝24Ω，
此时电路中的电流为：I′，
用时6min，则导线上产生的热量为：Q＝I′2R线t′＝（）2×4Ω×6×60s＝1.21×105J。
答：（1）电水壶和电热水器的电阻分别为40Ω和20Ω；
（2）单独使用电热水器时导线上产生的热量为1.21×105J。
39．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流处处相等，即I1＝I2＝I＝1.2A，
由I可知，R2两端的电压：U2＝I2R2＝1.2A×10Ω＝12V；
（2）R2的电功率：P2＝U2I2＝12V×1.2A＝14.4W；
（3）电流通过R1产生的热量：Q1R1t＝（1.2A）2×5Ω×120s＝864J；
（4）不计热量损失，甲容器中液体吸收的热量：Q吸＝Q＝864J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，液体的比热容：c2.16×103J/（kg ℃）。
答：（1）R2两端的电压为12V；
（2）R2的电功率为14.4W；
（3）电流通过R1产生的热量为864J；
（4）液体的比热容为2.16×103J/（kg ℃）。
40．【考点】电热的综合计算；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，当电火锅处于高温挡时，只有R3工作，
由P可知，R3的阻值：R344Ω；
当电火锅处于中温挡时，R2、R3串联，由P可知，R2、R3的串联总阻电阻：R中110Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R中﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（2）由图乙可知，当电火锅处于低温挡时，R1、R3串联，根据串联电路的电阻特点可知，R1、R3的串联总电阻：R低＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω，
低温挡工作时的功率：P低220W；
（3）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热损失，电火锅消耗的电能W＝Q吸＝3.36×105J，
高温挡实际功率为：P实1000W。
答：（1）R2的阻值是66Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W；
（3）该电火锅的实际功率是1000W。
41．【考点】电功率的综合计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，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，恒温箱处于加热挡；
当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡；
“保温”时恒温箱的电功率：P保110W；
（2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率：P2＝P加﹣P保＝550W﹣110W＝440W，
由P可知，R2的阻值：R2110Ω；
（3）由P可知，恒温箱消耗的电能：W＝P加t′＝550W×130s＝71500J，
由η可知，恒温箱内气体吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×71500J＝57200J，
由ρ可知，恒温箱内气体的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×2m3＝2.6kg，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，恒温箱的恒温温度：tt020℃＝42℃。
答：（1）“保温”时恒温箱的电功率为110W；
（2）电热丝R2的阻值为110Ω；
（3）恒温箱的恒温温度为42℃。
42．【考点】电热的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）由P＝UI可得，中药壶在文火状态下的电流：
I文火1A；
（2）中药吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×3kg×（100℃﹣20℃）＝9.6×105J；
（3）当S1接b时，R1与R2串联在电路中，电路的总电阻最大，由P可知，中药壶消耗的电功率最小，为文火状态，
由P可得，总电阻：R总220Ω，
则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝220Ω﹣123.2Ω＝96.8Ω；
当S1接a时，只有R1在电路中，电路的电阻最小，由P可知，中药壶消耗的电功率最大，为急火状态，此时功率：
P急火500W，
不计热量损失，W＝Q吸＝9.6×105J，
由P可得，加热过程所用的时间：
t1920s。
答：（1）中药壶在文火状态下的电流1A。
（2）中药吸收的热量9.6×105J。
（3）加热过程所用时间1920s。
43．【考点】电热的综合计算；电功率P＝UI的简单计算；电功率多档位问题．版权所有
【专题】定量思想；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）R1的独立工作时的电功率：P1440W，
由于P1＜P中温＝880W，所以电热锅低温挡工作时的电功率为：P低温＝P1＝440W；
（2）根据P＝UI得电热锅中温挡工作时的电流为：I4A；
（3）由图知当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，为低温挡；当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，为中温挡；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，为高温挡，则高温的功率为：
P高温＝P低温+P中温＝440W+880W＝1320W；
水吸收的热量为：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（75℃﹣20℃）＝4.62×105J，
若不计热量损失，消耗的电能W＝Q吸＝4.62×105J，
所需时间为：
t350s。
答：（1）电热锅低温挡工作时的电功率为440W；
（2）电热锅中温挡工作时的电流为4A；
（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间为350s。
44．【考点】电热的多挡问题；利用比热容的公式计算热量；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；应用能力．
【解答】（1）由P＝UI可得，电热毯在恒温挡时的电流：
I0.15A；
（2）由图可知，当开关接1，滑片在最右端，电路中只有R2接入电路，为调温挡最大功率P高＝100W，
由P可得，R2484Ω；
当开关接1时，滑片在最左端，可变电阻R达到最大值，R与R2串联，电路中的电阻最大，电功率最小为P低＝50W，由P可得，R总968Ω，
所以可变电阻R的最大阻值：R＝R总﹣R2＝968Ω﹣484Ω＝484Ω；
（3）水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×105J，
因为不计热损失，所以消耗的电能：W＝Q吸＝1.26×105J，
由P可得，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间：
t1.26×103s。
答：（1）电热毯在恒温挡时的电流为0.15A；
（2）可变电阻R的最大阻值为484Ω；
（3）电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间为1.26×103s。
45．【考点】电热的多挡问题；密度的简单计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图乙可知，该电热水壶最多可以装5.0L的水；
（2）当闭合S和S1时，电热水壶处于加热状态，由图甲可知，此时电路中只有R2工作，
根据P可知，R2的阻值：R255Ω；
（3）电热水壶中满壶水的体积V＝5.0L＝5.0dm3＝5.0×10﹣3m3，
由ρ可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5.0×10﹣3m3＝5kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（92℃﹣32℃）＝1.26×106J，
由η可知，电热水壶消耗的电能：W1.4×106J，
由P可知，加热需要的时间：t′1590s。
答：（1）该电热水壶最多可以装5.0L的水；
（2）R2的阻值是55Ω；
（3）电热水壶装满初温为32℃的水，加热至沸腾需要的时间为1590s。
46．【考点】电热的综合计算；能量的利用效率．版权所有
【专题】电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）由图甲可知，加热时，工作电路中只有R0工作，
则此时经过R0的电流：I05A；
（2）当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电停止加热，
根据I可知，此时控制电路的总电阻：R总160Ω，
由图乙可知，当高控温设置在60℃时，热敏电阻R3的阻值为90Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值；R2＝R总﹣R1﹣R3＝160Ω﹣10Ω﹣90Ω＝60Ω；
（3）牛奶吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.5×103J/（kg ℃）×1kg×（60℃﹣20℃）＝1×105J；
（4）恒温箱消耗的电能：Wt2×60s＝1.32×105J，
该恒温箱的加热效率：η100%100%≈75.8%。
答：（1）加热时，经过R0的电流为5A；
（2）当最高控温设置在60℃时，滑动变阻器接入电路中的阻值应为60Ω；
（3）牛奶吸收的热量为1×105J；
（4）该恒温箱的加热效率为75.8%。
47．【考点】电热的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）把水烧开需要放出的总热量：Q总4×105J；
由电路图可知，开关S、S1闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，加热功率为1210W，
由公式W＝Pt可得，
把水烧开需要的时间：t331s；
（3）由P可知，加热状态下R1的阻值：R140Ω；
由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻R总＝R1+R2＝40Ω+840Ω＝880Ω；
此时电路中的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，
则电水壶的保温功率为：P′55W。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）把水烧开需要约331s的时间；
（3）电水壶的保温功率为55W。
48．【考点】焦耳定律的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】计算题；欧姆定律；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【解答】（1）由图可知，闭合S1、断开S2，只有R1工作，电流表测量通过R1的电流；
由欧姆定律可知，R1的阻值：R110Ω；
R1工作100s产生的热量：Q1R1t＝（0.9A）2×10Ω×100s＝810J；
（2）闭合S1和S2，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流；
根据并联电路的特点可知，R1两端的电压不变，R1的阻值不变，所以通过R1的电流不变；
根据并联电路电压的特点可知，R2两端的电压：U2＝U＝9V；
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.4A﹣0.9A＝0.5A。
答：（1）R1的阻值为10Ω；R1工作100s产生的热量为810J；
（2）R2两端的电压为9V；通过R2的电流为0.5A。
49．【考点】电热的多挡问题；能量的利用效率．版权所有
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）保温挡功率P保温＝110W，由P＝UI得，I保温0.5A。
（2）水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（100℃﹣10℃）＝1.134×106J
消耗的电能W＝1862.59kW h﹣1862.24kW h＝0.35kW h＝1.26×106J
加热效率η90%
（3）S 1闭合时为加热挡，P加热1000W＝1kW
每天加热3小时消耗电能W加热＝P加热t加热＝1KW×3h＝3kW h
保温挡功率P保温＝110W＝0.11kW
每天保温8h消耗电能W保温＝P保温t＝0.11kW×8h＝0.88kW h
每天需消耗电能：W＝W加热+W保温＝3.88kW h
3天需消耗电能：W总＝3.88kW h×3＝11.64kW h
需太阳能电池板的面积：s29.1m2
答：（1）饮水机在保温挡正常工作时的电流0.5A；
（2）饮水机的加热效率η为90%；
（3）至少要安装29.1m2的太阳能电池。
50．【考点】焦耳定律推导公式的应用；欧姆定律的应用；电功与电能的计算．版权所有
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】（1）（2）由电路图知，闭合开关S、S1，电路为电动机的简单电路，
此时电动机正常工作，电动机两端的电压等于电动机的额定电压，所以电源电压为：U＝U额＝12V；
此时电动机1min内消耗的电能为：W＝Pt＝24W×60s＝1440J；
（3）闭合开关S、S2时，电路为电热丝的简单电路，
则通电100s电热丝R产生的热量为：Q＝W＝UItt′100s＝3600J。
答：（1）电源电压为12V；
（2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能为1440J；
（3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量为3600J。
51．【考点】电热的多挡问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】由图甲知，开关S接1触点时，电路断路，为关；接2触点时两电阻串联，接3触点时只有R1接入电路；
电源电压一定，由P可知，接2触点时电阻最大，总功率最小，为低挡；接3触点时电阻最小，总功率最大，为高挡；
（1）由表格数据知，高挡功率：P高＝440W，由P可得R1的阻值：R1110Ω；
由题知，R2＝3R1＝3×110Ω＝330Ω；
则低挡的发热功率：P低110W；
（2）加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，此时注水仓中水的质量为m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
由图乙知，工作21min时，其中高挡工作时间为7min，低挡工作时间为14min，
则在高挡正常工作时消耗的电能：W高＝P高t高＝440W×7×60s＝1.848×105J；
如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸＝W＝1.848×105J；
由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：
Δt22℃；
（3）“3600r/（kW h）”的意义为：每消耗1kW h的电能，电能表的转盘就转过3600r，
则电能表的转盘转过60r时，加湿器在10分钟消耗的电能：
W′kW h＝6×104J；
加湿器在低挡加热的实际功率：
P′100W。
答：（1）电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率为110W；
（2）此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高22℃；
（3）加湿器的“低挡”实际加热功率是100W。
52．【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）药液的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ可知，药液的质量：m＝ρ药液V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
药液吸收的热量：Q吸＝c药液m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（2）由图乙可知，当开关S1闭合，S2接1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，电中药锅处于高温挡；
当开关S1打开、S2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P可知，电路中的总功率最小，电中药锅处
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