2026年中考物理一轮复习 电路多挡问题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026年中考物理一轮复习 电路多挡问题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-09 21:32:12 | ||
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文档简介
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2026年中考物理一轮复习 电路多挡问题
一．选择题（共8小题）
1．（2025 武汉模拟）某同学家安装了一款电动上水电热水壶，具有加水、加热、保温等功能，其简化电路如图所示。S为电源开关，S1为上水开关，S2为加热开关，S3为壶底温控开关，R1为限流电阻，R2和R3为电热丝，阻值均不受温度影响。在一次使用时，先闭合S和S1，电热水壶处于加水状态、水泵M两端的电压为10V。水泵M将水注入到电热水壶直至最大水位处时，S1断开。下表是电动上水电热水壶的部分参数。下列结论：
①开关S、S2闭合，S3断开时，电热水壶处于加热状态；
②电热丝R3的阻值为40Ω；
③电热水壶处于加水状态时，流过限流电阻R1的电流为0.2A；
④水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能为20J。
其中正确的是（ ）
额定电压 220V
水泵M功率 2W
加热功率 1250W
保温功率 40W
最大水位 1.5L
最大水位注水时间 10s
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
2．（2025 江汉区模拟）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220V。闭合开关S1，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（ ）
温度t/℃ 温控开关S2 壶内水量V/L 水量开关S3 R1的功率P/W 煎煮方式
＜60 闭合 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 0.2 断开 220 文火
A．煎药壶进行“武火”加热时，R1与R2并联
B．当壶内水量小于0.2L，水温低于60℃时，煎药壶进行“武火”加热
C．加热电阻R1的阻值为220Ω
D．煎药壶进行“文火”加热10min，会消耗1.32×105J电能
3．（2025 海淀区校级模拟）小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知R1＞R2＞R3，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S2时，R2消耗的电功率小于R3消耗的电功率
B．先只闭合开关S2，再断开开关S2，只闭合开关S1，R3消耗的电功率变大
C．只闭合开关S1和S3时，电路消耗的总电功率最小
D．开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的总电功率最大
4．（2025 濠江区一模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲，电热丝R1＝48.4Ω，R2＝435.6Ω。小明为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都断开仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转了24转，下面说法正确的是（ ）
A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位
B．测量时电热壶的实际加热功率为720W
C．电热壶正常工作时的加热功率为100W
D．电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比是9：1
5．（2025 西安模拟）某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，R1和R2为加热电阻，且R1＝44Ω，R2＝2156Ω，下列说法中正确的是（ ）
A．当开关S与接触点1连接时，通过R1的电流为0.1A
B．当开关S与接触点2连接时，电饭锅处于高温挡
C．电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW h
D．若将电路中R1、R2位置对调，高温挡功率增大
6．（2025 武汉模拟）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和R2均为电热丝、阻值不受温度影响，R2＝44Ω。电热扇部分参数如表所示。下列说法正确的是（ ）
额定电压 220V
高温挡加热功率 1650W
电动机功率 44W
电动机线圈电阻 6Ω
①电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率为594W
③R1的阻值为88Ω
③若只让电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为2.64×104J
②电热扇工作1分钟，电路消耗的电能最大为1.0164×105J
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
7．（2025 洪山区模拟）某款多档位电火锅的内部电路简化如图，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为40Ω。旋转开关，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
高温挡功率
中温挡功率 1210W
低温挡功率 484W
关于下列结论：
①开关S与触点1、2接触时，电火锅处于高温挡
②R1阻值为60Ω
③电路中通过开关的电流最大为11A
④在高温挡模式下，电火锅工作210s，使锅内2kg的水升温50℃，其加热效率为41.3%
其中正确的是（ ）
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
8．（2025 武汉模拟）下图是某种家用“阴离子电吹风”的原理图，它不仅有“热风”、“温热风”、“冷风”及“停”四挡，还能在使用时产生“阴离子”，使吹干后的头发更顺滑（原理图中黑色矩形区域表示阴离子发生器模块）。R1与R2是电热丝（R1＞R2）。图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各挡位间的转换。电吹风的部分参数如下表所示。
超温保护开关
热风挡总功率（W） 900
温热风挡总功率（W） 460
冷风挡总功率（W） 20
额定电压（V） 220
下列结论正确的是（ ）
①开关的“双刀”拨动到位置“2”时，电吹风处于热风挡上
②电热丝R1阻值是110Ω
③冷风挡，电路工作1min，电动机消耗电能为1200J
④热风挡，通过超温保护开关的电流约为4.1A
A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④
二．多选题（共5小题）
（多选）9．（2025 盘龙区三模）小明家新买了一台电火锅，如图甲所示，通过挡位开关，可实现高温挡、低温挡的切换，其额定电压为220V，高温挡功率为968W，低温挡功率为440W，如图乙所示是它的电路原理图，R1、R2的电阻不受温度影响，S为挡位开关。小明读了说明书，要求该电火锅三脚插头必须插入三孔插座使用，为此小明的爸爸给找来了一个如图丙所示的接线板。下列判断正确的是（ ）
A．S接2时为低温挡
B．在高温挡，通过R1的电流为4A
C．在低温挡，R2的功率为240W
D．爸爸找的接线板三孔插座使用的是两孔插头，不符合安全要求
（多选）10．（2025 安丘市一模）图甲是某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分参数。R1与R2为定值发热电阻，且R2＝3R1，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现挡位之间的切换。图乙是电热加湿器在额定电压下工作21min的过程中，消耗的电功率P随时间t变化关系的图像。水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
高挡功率 440W
低挡功率 未知
水箱容量 4L
加热效率 80%
A．水箱最大盛水质量为4kg
B．电阻R1的阻值为200Ω
C．电热加湿器的低挡功率为110W
D．若水箱中注满初温为20℃的水，高挡功率下加热7min可使水温升高8.8℃
（多选）11．（2025春 长沙月考）学校举办的“创新实践活动”中有这样一道设计题目：“已知一款电饭煲的部分参数如表所示，其内部由两根完全相同的电热丝R和若干开关组成，请你设计该电饭煲内部可能的电路图。”小雅和小礼根据题目要求设计了如图所示的两种电路，下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 ？
A．小雅设计的电路中，保温时需要同时闭合开关S和S1
B．小礼设计的电路中，保温时开关S应闭合，S1应断开
C．小礼设计的电路中的电热丝R的阻值应为44Ω
D．小雅和小礼设计的电路中保温功率均为550W
（多选）12．（2025 雁塔区校级模拟）某次实践活动中，小山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，。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
额定功率 高温 2200W
中温 1100W
低温 550W
容积 80L
A．当S1接“b”、S2闭合时，电热水器为低温挡
B．R1的阻值为44Ω
C．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.68×106J
D．仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转110r
（多选）13．（2025春 海淀区校级月考）图10所示为某种多功能电火锅的电路原理图，使用时可通过旋钮开关实现小火、中火、大火三挡功能转换。电路中四个电阻阻值均为48.4Ω，小火、中火、大火所需加热功率依次增大，下列说法正确的是（ ）
A．开关旋至“1”挡，电火锅处于“小火”挡
B．电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻是48.4Ω
C．“中火”挡加热功率是1000W
D．“大火”挡电路总功率是“小火”挡的4倍
三．填空题（共7小题）
14．（2025 北碚区校级模拟）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 。
15．（2025 鼓楼区二模）一款暖菜板既可保温也可加热，简化电路图如图甲所示，R1、R2为阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。开关S可自动切换，保温时R1、R2的总功率为500W。
（1）保温时，S应接到位置 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，R2的阻值是 Ω；
（2）调至加热挡，暖菜板工作5min可以使图乙中电能表转盘转动 圈。
16．（2025 松北区模拟）小文设计的两挡电热器如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝5Ω。闭合开关S1、S2，则电热器是 挡（选填“高温”或“低温”），通电10s，电流通过R1产生的热量是 J。
17．（2025 平塘县三模）如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，S是控制开关，R是发热电阻丝。若要将其改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器，可取另一新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再 （选填“串联”或“并联”）接入原来的电路，请你计算R0的阻值是 Ω。
18．（2025 秦淮区二模）某家用电热水壶有“加热”、“保温”两挡，其内部电加热器原理电路如图所示，R1、R2均为电热丝。开关S断开时，电热水壶处于 挡。已知R1＝48.4Ω，“保温”挡功率为100W，则R2＝ Ω，“加热”挡功率为 W，“加热”挡正常工作10min能使标有1200imp/（kW h）的电能表指示灯闪烁 次。
19．（2025 宁津县二模）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，当电饭煲工作时，开关S接触点2时，电饭煲处于 状态；电饭煲处于加热状态时的功率是 W；电阻R1的阻值是 Ω。
20．（2025 建邺区校级模拟）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1，则电阻R3＝ Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要 min。
四．计算题（共5小题）
21．（2025 惠城区二模）电陶炉是利用电流热效应工作的一种炉灶设备，如图甲所示。电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，低温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω。求：
电陶炉
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1000W
低温挡 ××W
（1）R1的阻值；
（2）低温挡额定功率；
（3）不考虑温度对电阻的影响，电陶炉的加热效率为80%，电蒸锅内装有5kg、20℃的汤料，高温挡正常工作420s可以使食材温度升高多少℃？（设汤料的比热容为4.2×103J/（kg ℃））
22．（2025 从化区三模）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（2）若加热时的效率是80%，能使多少kg初温为20℃的水升高到100℃（保留一位小数）
（3）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
（4）R2的阻值。
23．（2025 济宁模拟）小红发现学校的饮水机储水量小，且加热时间过长，于是便想利用所学的物理知识对饮水机进行改进。改进后的电路图如图甲所示，它有“加热”和“保温”两挡，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。饮水机在保温和加热时，发热电阻R1的电功率之比为1：121。下表是改进后饮水机的参数，储水罐的容积从以前的0.8L扩大到8L。图乙是小红在进行实验测试时所用的电能表。[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收多少热量？
（2）饮水机保温时的功率和R2的电阻。
（3）在对改进的饮水机进行测试时，只将饮水机接入电路，电能表记录饮水机消耗的电能，饮水机在加热时，发现电能表的指示灯在6min闪烁了162次，饮水机的实际电压是多少？取7）
饮水机参数
储水罐容积 8L
额定电压 220V
加热挡额定功率 605W
24．（2025 合江县模拟）如图甲所示，同学们在劳动实践基地里用小型电火锅煮食物，电火锅的简化电路如图乙所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），且R1＝176Ω，R2＝66Ω。电火锅的部分参数如表所示。
额定电压 220V
额定低温挡功率
额定中温挡功率 440W
额定高温挡功率 1100W
（1）求R3的阻值；
（2）求电火锅低温挡的额定功率；
（3）在标准大气压下，同学们用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，求水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）若电火锅电加热效率为80%，电火锅在（3）问中加热用时16min，求电火锅中温挡的实际功率。
25．（2025 长沙二模）冬天，小星在帮爸爸种植蘑菇时发现种植箱内的温度太低，于是他想自制一个多挡位的电加热器，他找来了两根电热丝R1和R2，设计了甲、乙两图的电路来进行测试（A、B、C、D、E均为接线柱）。当他把A和C相连、B和D相连，把滑动变阻器的滑片移至中间某位置，闭合开关，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V；接着他断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上，闭合开关，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为7.2V。求：
（1）电热丝R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）丙图是小星用上述的电源、两根电热丝R1和R2，开关S1，再添加了保险装置（电阻不计），一个单刀双掷开关S2，设计的三挡位电加热器，电加热器可通过开关切断电路，虚线框里分别是电热丝R2和开关S1，请在虚线框里画出对应的电学元件符号，并计算此电加热器最大的电功率。
2026年中考物理一轮复习 电路多挡问题
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025 武汉模拟）某同学家安装了一款电动上水电热水壶，具有加水、加热、保温等功能，其简化电路如图所示。S为电源开关，S1为上水开关，S2为加热开关，S3为壶底温控开关，R1为限流电阻，R2和R3为电热丝，阻值均不受温度影响。在一次使用时，先闭合S和S1，电热水壶处于加水状态、水泵M两端的电压为10V。水泵M将水注入到电热水壶直至最大水位处时，S1断开。下表是电动上水电热水壶的部分参数。下列结论：
①开关S、S2闭合，S3断开时，电热水壶处于加热状态；
②电热丝R3的阻值为40Ω；
③电热水壶处于加水状态时，流过限流电阻R1的电流为0.2A；
④水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能为20J。
其中正确的是（ ）
额定电压 220V
水泵M功率 2W
加热功率 1250W
保温功率 40W
最大水位 1.5L
最大水位注水时间 10s
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
【分析】（1）由图可知，当开关S、S2闭合，S3断开时，只有R2接入电路；当S、S2、S3都闭合时，R2与R3并联；根据并联电路的特点和P可知电热水壶加热状态和保温状态的电路连接；
（2）根据P3＝P加热﹣P保温求出加热状态时R3的电功率，根据P可求出R3的阻值；
（3）根据串联电路的特点和P＝UI求出电热水壶处于加水状态时，流过限流电阻R1的电流为0.2A；
（4）根据W＝UIt求出水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能。
【解答】解：①由图可知，当S、S2、S3都闭合时，R2与R3并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，根据可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热状态；
当开关S、S2闭合，S3断开时，只有R2接入电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水壶处于保温状态，故①错误；
②加热状态时R3的电功率：P3＝P加热﹣P保温＝1250W﹣40W＝1210W，
由P可知，R3的阻值：R340Ω，故②正确；
③电热水壶处于加水状态时，水泵M与R1串联，水泵与M两端的电压为10V，水泵M功率为2W，
根据串联电路的特点和P＝UI可知，流过限流电阻R1的电流：，故③正确；
④水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能：W＝UI1t＝220V×0.2A×10s＝440J，故④错误。
综上所述，正确的有②③，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
2．（2025 江汉区模拟）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220V。闭合开关S1，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（ ）
温度t/℃ 温控开关S2 壶内水量V/L 水量开关S3 R1的功率P/W 煎煮方式
＜60 闭合 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 0.2 断开 220 文火
A．煎药壶进行“武火”加热时，R1与R2并联
B．当壶内水量小于0.2L，水温低于60℃时，煎药壶进行“武火”加热
C．加热电阻R1的阻值为220Ω
D．煎药壶进行“文火”加热10min，会消耗1.32×105J电能
【分析】（1）根据电路中只有两个电阻，而R1的功率可以改变，说明电路中的电流改变，则两个电阻必须串联，武火时，限流电阻被短路，当温控开关和水量开关同时断开时，两个电阻串联，处于文火状态，据此分析电路的连接情况。
（2）武火时，限流电阻被短路，只有R1工作，根据P＝UI 求出R1的阻值；
（3）根据P 求出煎药壶进行“文火”加热10min，R1消耗的电能，进而分析出煎药壶消耗的电能情况。
【解答】解：AB、根据电路中只有两个电阻，而R1的功率可以改变，说明电路中的电流改变，则两个电阻必须串联，武火时，限流电阻被短路；
当温控开关和水量开关同时断开时，两个电阻串联，处于文火状态；
而当温控开关断开、水量开关闭合时，处于武火状态，说明此时限流电阻仍是短路，因此温控开关、水量开关、限流电阻R2三者并联，若壶内水量小于0.2L，但温度较低是武火加热，温控开关将限流电阻短路，仍是武火加热，故A错误、B正确；
C、武火时，限流电阻被短路，只有R1工作，R1的功率是800W，
由P＝UI可知，R1的阻值：R160.5Ω，故C错误；
D、由P可知，煎药壶进行“文火”加热10min，R1消耗的电能：W1＝P文火t＝220W×10×60s＝1.32×105J，但此时也要消耗电能，因此煎药壶消耗的电能大于1.32×105J，故D错误。故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点和电功率公式的应用，正确的判断煎药壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
3．（2025 海淀区校级模拟）小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知R1＞R2＞R3，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S2时，R2消耗的电功率小于R3消耗的电功率
B．先只闭合开关S2，再断开开关S2，只闭合开关S1，R3消耗的电功率变大
C．只闭合开关S1和S3时，电路消耗的总电功率最小
D．开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的总电功率最大
【分析】（1）只闭合开关S2时，R2和R3串联，根据P＝UI＝I2R和串联电路规律比较R2、R3消耗的电功率的大小；
（2）先只闭合开关S2，R2和R3串联，再断开开关S2，只闭合开关S1，R1和R3串联；根据串联电路的特点和欧姆定律可知通过R3的电流关系，根据P＝I2R比较两次R3消耗的电功率；
（3）只闭合开关S1和S3时，R3被短接，电路为R1接在电源两极的简单电路，电路中的电阻不是最大，根据P＝UI可得，电功率并非最小；
（4）开关S1、S2和S3都闭合时，R3被短接，R1和R2并联，电路中的电阻最小，电路消耗的总电功率最大。
【解答】解：A、只闭合开关S2时，R2和R3串联，根据串联电路的特点可知，通过R2、R3的电流相等，
根据题意可知，R2＞R3，由P＝UI＝I2R可知，R2消耗的电功率大于R3消耗的电功率，故A错误；
B、先只闭合开关S2，R2和R3串联，再断开开关S2，只闭合开关S1，R1和R3串联，
由于R1＞R2，则R1与R3的串联总电阻大于R2、R3的串联总电阻，
电源电压不变，根据欧姆定律可知，则R1与R3的串联电流小于R2、R3的串联电流，
根据P＝I2R可知，只闭合开关S2，R3消耗的电功率大于只闭合开关S1，R3消耗的电功率，即先只闭合开关S2，再断开开关S2，只闭合开关S1，R3消耗的电功率变小，故B错误；
C、只闭合开关S1和S3时，R3被短接，电路为R1接在电源两极的简单电路，电路中的电阻为R1的阻值；只闭合开关S1，R1和R3串联，电路中总电阻阻值为（R1+R3），此时阻值最大，根据P＝UI可得，此时电功率最小，故C错误；
D、开关S1、S2和S3都闭合时，R3被短接，R1和R2并联，电路中的电阻最小，根据P可得电路消耗的总电功率最大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串、并联电路特点和电功率公式的应用，不同开关闭合与断开时，电路的识别是解题关键。
4．（2025 濠江区一模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲，电热丝R1＝48.4Ω，R2＝435.6Ω。小明为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都断开仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转了24转，下面说法正确的是（ ）
A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位
B．测量时电热壶的实际加热功率为720W
C．电热壶正常工作时的加热功率为100W
D．电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比是9：1
【分析】（1）由图甲可知，开关S接“2”时，R1、R2串联；开关S接“1”时，只有R1工作，根据串联电路的特点和P可知电热壶加热挡和保温挡的电路连接；
（2）图乙中2000r/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2000转，据此求出电能表的转盘转过24转，电热壶消耗的电能，根据P求出测量时电热壶的实际加热功率；
（3）根据P可求出电热壶正常工作时的加热功率；
（4）根据串联电路的特点和欧姆定律可求出电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比。
【解答】解：A、由图甲可知，开关S接“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，电热壶处于保温挡；
开关S接“1”时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热壶处于加热挡，故A错误；
B、图乙中2000r/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2000转，
则电能表的转盘转过24转，电热壶消耗的电能：W0.012kW h，
测量时电热壶的实际加热功率：P实0.72kW＝720W，故B正确；
C、电热壶正常工作时的加热功率：P加热1000W，故C错误；
D、根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比：I加热：I保温：（R1+R2）：R1＝（48.4Ω+435.6Ω）：48.4Ω＝10：1，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、欧姆定律和电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
5．（2025 西安模拟）某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，R1和R2为加热电阻，且R1＝44Ω，R2＝2156Ω，下列说法中正确的是（ ）
A．当开关S与接触点1连接时，通过R1的电流为0.1A
B．当开关S与接触点2连接时，电饭锅处于高温挡
C．电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW h
D．若将电路中R1、R2位置对调，高温挡功率增大
【分析】（1）由图可知，当开关S接1时，只有R1工作，根据欧姆定律求出此时通过R1的电流；
（2）当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和P可知电饭锅高温蒸煮挡和保温焖饭挡的电路连接；
（3）根据P可求出高温挡的电功率，根据W＝Pt求出电饭锅高温蒸煮1h消耗的电能；
（4）根据P可知若将电路中R1、R2位置对调，高温挡功率的变化情况。
【解答】解：A、由图可知，当开关S接1时，只有R1工作，此时通过R1的电流：I15A，故A错误；
B、当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联的电路的特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温焖饭挡，
当开关S接1时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于高温蒸煮挡，故B错误；
C、高温挡的电功率：P高温1100W，
电饭锅高温蒸煮1h消耗的电能：W＝P高温t＝1100×10﹣3kW×1h＝1.1kW h，故C正确；
D、若将电路中R1、R2位置对调，而电源电压不变，由于R1＜R2，由P可知，电饭锅高温挡的功率见减小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的t 特点、欧姆定律、电功公式以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
6．（2025 武汉模拟）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和R2均为电热丝、阻值不受温度影响，R2＝44Ω。电热扇部分参数如表所示。下列说法正确的是（ ）
额定电压 220V
高温挡加热功率 1650W
电动机功率 44W
电动机线圈电阻 6Ω
①电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率为594W
③R1的阻值为88Ω
③若只让电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为2.64×104J
②电热扇工作1分钟，电路消耗的电能最大为1.0164×105J
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
【分析】（1）由图可知，当开关S、S2闭合、S1与触点1、2连接时，只有电动机工作；当开关S、S2闭合、S1与触点2、3连接时，电动机和R1并联；开关S、S2闭合、S1与触点3、4连接时，电动机、R1、R2并联；根据并联电路的特点可知P可知高温挡和低温挡的电路连接；根据P可求出R2的电功率；根据P1＝P高﹣P2求出R1的电功率，据此求出电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率；
（2）根据P可求出R1的阻值；
（3）根据P＝UI求出电动机工作时通过线圈的电流，根据Q＝I2Rt求出电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量；
（4）当电热扇处于高温挡且转动时，电路消耗的电功率最大，根据W＝Pt求出电热扇工作1分钟，电路消耗的最大电能。
【解答】解：①由图可知，当开关S、S2闭合、S1与触点1、2连接时，只有电动机工作，电热扇只转动，不发热；
开关S、S2闭合、S1与触点3、4连接时，电动机、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，电热扇处于高温挡且电热扇转动；
当开关S、S2闭合、S1与触点2、3连接时，电动机和R1并联，电热扇处于低温挡且转动；
电热扇高温挡加热时，R2的电功率：P21100W，
R1的电功率：P1＝P低＝P高﹣P2＝1650W﹣1100W＝550W，
则电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率：P低总＝P低+PM＝550W+44W＝594W，故①正确；
②由P可知，R1的阻值：R188Ω，故②正确；
③由P＝UI可知，电动机工作时通过线圈的电流：IM0.2A，
电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量：QMRMt＝（0.2A）2×6Ω×10×60s＝144J，故③错误；
④当电热扇处于高温挡且转动时，电路消耗的电功率最大，最大总功率：P大＝P高+PM＝1650W+44W＝1694W，
电热扇工作1分钟，电路消耗的最大电能：W＝P大t＝1694W×1×60s＝1.0164×105J，故④正确。
故选：B。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功公式、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，有一定难度。
7．（2025 洪山区模拟）某款多档位电火锅的内部电路简化如图，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为40Ω。旋转开关，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
高温挡功率
中温挡功率 1210W
低温挡功率 484W
关于下列结论：
①开关S与触点1、2接触时，电火锅处于高温挡
②R1阻值为60Ω
③电路中通过开关的电流最大为11A
④在高温挡模式下，电火锅工作210s，使锅内2kg的水升温50℃，其加热效率为41.3%
其中正确的是（ ）
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
【分析】（1）由图可知，当开关S与触点1、2接触时，R1、R2串联，当开关S与触点2、3接触时，只有R2工作，当开关S与触点3、4接触时，R2、R3并联，根据串并联电路的特点和P可知电火锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据中温挡功率和P可求R2的阻值，根据低温挡功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值；
（3）当电火锅高温挡工作时，电路的总功率最大，通过开关的电流最大，根据欧姆定律求出高温挡工作是通过R3和R2的电流，根据并联电路的电流特点求出通过开关的电流；
（4）根据W＝UIt求出电火锅高温挡工作210s消耗的电能，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，根据效率公式求出电火锅的加热效率。
【解答】解：①由图可知，当开关S与触点1、2接触时，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，电路的总功率最小，电火锅处于低温挡；
当开关S与触点3、4接触时，R2、R3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，电火锅处于高温挡；
当开关S与触点2、3接触时，只有R2工作，电火锅处于中温挡，故①错误；
②由表格数据可知，电火锅中温挡功率P中＝1210W，低温挡的功率：P低＝484W，
由P可知，R2的阻值：R240Ω，
R1、R2的串联总电阻：R100Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R﹣R2＝100Ω﹣40Ω＝60Ω，故②正确；
③当电火锅高温挡工作时，电路的总功率最大，通过开关的电流最大，
高温挡工作是通过R3的电流：I35.5A，
高温挡工作是通过R2的电流：I25.5A，
根据并联电路的电流特点可知，电路中通过开关的电流最大：I＝I2+I3＝5.5A+5.5A＝11A，故③正确；
④电火锅高温挡工作210s消耗的电能：W ＝UIt＝220W×11A×210s＝5.082×105J，
水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×50℃＝4.2×105J，
电火锅的加热效率：η82.6%，故④错误。
故②③正确、①④错误。
故选：D。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的灵活运用，使用电热多挡位电路问题，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
8．（2025 武汉模拟）下图是某种家用“阴离子电吹风”的原理图，它不仅有“热风”、“温热风”、“冷风”及“停”四挡，还能在使用时产生“阴离子”，使吹干后的头发更顺滑（原理图中黑色矩形区域表示阴离子发生器模块）。R1与R2是电热丝（R1＞R2）。图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各挡位间的转换。电吹风的部分参数如下表所示。
超温保护开关
热风挡总功率（W） 900
温热风挡总功率（W） 460
冷风挡总功率（W） 20
额定电压（V） 220
下列结论正确的是（ ）
①开关的“双刀”拨动到位置“2”时，电吹风处于热风挡上
②电热丝R1阻值是110Ω
③冷风挡，电路工作1min，电动机消耗电能为1200J
④热风挡，通过超温保护开关的电流约为4.1A
A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④
【分析】（1）由图可知，当开关的“双刀”拨动到位置“1”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R2并联工作；当开关拨到“2”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R1并联工作，根据R1、R2的电阻大小关系和P可知“阴离子电吹风”“热风”、“温热风”的电路连接；根据P1＝P温﹣P冷求出R1的电功率，根据P可求出R1的阻值；
（2）当开关的“双刀”拨动到位置“3”时，电路中只有电动机、阴离子发生器模块并联工作，电热丝不工作，“阴离子电吹风”处于冷风挡，根据W＝Pt求出冷风挡，电路工作1min，电动机消耗电能；
（3）根据P＝UI求出热风挡，通过超温保护开关的电。
【解答】解：①当开关的“双刀”拨动到位置“1”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R2并联工作；
当开关拨到“2”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R1并联工作，
因为R1＞R2，根据可知，电阻越小，功率越大，则开关的“双刀”拨动到位置“1”时是热风档，开关的“双刀”拨动到位置“2”是温热风档，故①错误；
②当开关的“双刀”拨动到位置“3”时，电路中只有电动机、阴离子发生器模块并联工作，电热丝不工作，“阴离子电吹风”处于冷风档，
由参数表可知，电热丝R1功率：P1＝P温﹣P冷＝460W﹣20W＝440W，
由P可知，电热丝R1阻值：，故②正确；
③冷风档，电路工作1min，电路消耗电能：W＝P冷t＝20W×60s＝1200J，
由于这个电能是电动机和阴离子发生器模块共同消耗的，则电动机消耗的电能小于1200J，故③错误；
④由P＝UI可知，热风档，通过超温保护开关的电流：，故④正确。
综上所述，正确的有②④，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
二．多选题（共5小题）
（多选）9．（2025 盘龙区三模）小明家新买了一台电火锅，如图甲所示，通过挡位开关，可实现高温挡、低温挡的切换，其额定电压为220V，高温挡功率为968W，低温挡功率为440W，如图乙所示是它的电路原理图，R1、R2的电阻不受温度影响，S为挡位开关。小明读了说明书，要求该电火锅三脚插头必须插入三孔插座使用，为此小明的爸爸给找来了一个如图丙所示的接线板。下列判断正确的是（ ）
A．S接2时为低温挡
B．在高温挡，通过R1的电流为4A
C．在低温挡，R2的功率为240W
D．爸爸找的接线板三孔插座使用的是两孔插头，不符合安全要求
【分析】（1）由图乙可知，S接1时，电路为R1的简单电路，S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和P可知电火锅高温挡、低温挡的电路连接；
（2）根据P＝UI求出在高温挡，通过R1的电流；
（3）根据高温挡功率和P可求出R1的阻值，根据低温挡功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值，根据P＝UI求出低温挡工作时电路中的电流，根据P＝I2R求出在低温挡，R2的功率；
（4）为了安全用电，有金属外壳的用电器要接地保护。
【解答】解：A、由图乙可知，S接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，电火锅处于低温挡；
S接1时，电路为R1的简单电路，电路电阻最小，电路电功最大，电火锅处于高温挡，故A正确；
B、由P＝UI可知，在高温挡，通过R1的电流为：，故B错误；
C、由P可知，R1的阻值：R150Ω，
R1、R2的串联总电阻：R110Ω，
由串联电路电阻特点得，R2阻值：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣50Ω＝60Ω，
低温挡工作时电路中的电流：I′2A，
在低温挡，R2的功率：，故C正确；
D、为了安全用电，有金属外壳的用电器要接地保护，所以接线板三孔插座使用的是两孔插头，不符合安全要求，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查串联电路的特点、安全用电、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。
（多选）10．（2025 安丘市一模）图甲是某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分参数。R1与R2为定值发热电阻，且R2＝3R1，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现挡位之间的切换。图乙是电热加湿器在额定电压下工作21min的过程中，消耗的电功率P随时间t变化关系的图像。水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
高挡功率 440W
低挡功率 未知
水箱容量 4L
加热效率 80%
A．水箱最大盛水质量为4kg
B．电阻R1的阻值为200Ω
C．电热加湿器的低挡功率为110W
D．若水箱中注满初温为20℃的水，高挡功率下加热7min可使水温升高8.8℃
【分析】（1）根据密度公式求出水箱最大盛水质量；
（2）由图甲可知，当开关S接2时，R1、R2串联，当开关S接3时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知电加热器高温挡和低温挡的电路连接；根据高温挡功率和P可求出R1的阻值；
（3）根据R1、R2的大小关系和串联电路的特点求出低温挡工作时电路的总电阻，根据P可求出低温挡的功率；
（4）根据W ＝Pt求出电加热器高温挡工作7min消耗的电能，根据效率公式求出水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水升高的温度。
【解答】解：A、由ρ可知，水箱最大盛水质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3＝4kg，故A正确；
B、由图甲可知，当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电加热器处于低温挡；
当开关S接3时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热器处于高温挡；
由P可知，R1的阻值：R1110Ω，故B错误；
C、根据题意可知，R2的阻值：R2＝3R1＝3×110Ω＝330Ω，
低温挡工作时电路的总电阻：R＝R1+R2＝110Ω+330Ω＝440Ω，
低温挡工作时的电功率：P低110W，故C正确；
D、电加热器高温挡工作7min消耗的电能：W＝P高t＝440W×7×60s＝1.848×105J，
水吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×1.848×105J＝1.4784×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt8.8℃，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查串联电路特点、吸热公式、电功公式、电功率公式以及效率公式的灵活应用，声音电热多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
（多选）11．（2025春 长沙月考）学校举办的“创新实践活动”中有这样一道设计题目：“已知一款电饭煲的部分参数如表所示，其内部由两根完全相同的电热丝R和若干开关组成，请你设计该电饭煲内部可能的电路图。”小雅和小礼根据题目要求设计了如图所示的两种电路，下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 ？
A．小雅设计的电路中，保温时需要同时闭合开关S和S1
B．小礼设计的电路中，保温时开关S应闭合，S1应断开
C．小礼设计的电路中的电热丝R的阻值应为44Ω
D．小雅和小礼设计的电路中保温功率均为550W
【分析】（1）由小雅的设计图可知，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联；当开关S、S1都闭合时，只有一个电阻工作，根据串联电路的电阻特点和P可知加热挡和保温挡时电路的连接方式；
（2）由小礼的设计图可知，当开关S、S1都闭合时，两个电阻并联；当开关S闭合、S1断开时，只有一个电阻工作，根据并联电路的电阻特点和P可知加热挡和保温挡时电路的连接方式；
（3）根据加热功率和P可求出小礼设计的电路中加热挡的总电阻，根据并联电路的电阻特点求出电热丝R的阻值；
（4）根据加热挡功率和P可求出小雅设计的电路中电热丝R的阻值；根据串联电路的电阻特点求出小雅设计的电路中保温挡的总电阻，根据P可分别求出小雅和小礼设计的电路中保温功率。
【解答】解：
A、由小雅的设计图可知，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知此时电路的总功率最小，则电饭煲处于保温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有一个电阻工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，则电饭煲处于加热挡，故A错误；
B、由小礼的设计图可知，当开关S、S1都闭合时，两个电阻并联，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，则电饭煲处于加热挡；
当开关S闭合、S1断开时，只有一个电阻工作，电路的总电阻最大，总功率最小，此时电饭煲处于保温挡，故B正确；
C、由P可知，小礼设计的电路中加热挡的总电阻：R并44Ω，
因两个电阻完全相同，且R并R，则每根电阻丝的阻值：R＝2R并＝2×44Ω＝88Ω，故C错误；
D、由P可知，小雅设计的电路中电热丝R的阻值：R′44Ω，
由串联电路的电阻特点可知，小雅设计的电路中保温挡的总电阻：R串＝R′+R′＝44Ω+44Ω＝88Ω，
则小雅设计的电路中保温功率：P保温550W，
小礼设计的电路中保温功率：P保温′550W，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路的连接方式是解题的关键之一。
（多选）12．（2025 雁塔区校级模拟）某次实践活动中，小山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，。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
额定功率 高温 2200W
中温 1100W
低温 550W
容积 80L
A．当S1接“b”、S2闭合时，电热水器为低温挡
B．R1的阻值为44Ω
C．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.68×106J
D．仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转110r
【分析】（1）由图甲可知，当开关S2闭合、S1接a时，R1、R2并联；当开关S2闭合、S1接b时，只有R1工作；当开关S2断开、S1接b时，R1、R2串联；根据串并联电路的特点和P可知电热水器处于高温挡、中温挡和低温挡时电路的连接方式；
（2）根据中温挡功率和P可求出R1的阻值；
（3）根据密度公式求出满箱水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（4）根据W＝Pt求出电热水器高温挡正常加热1min消耗的电能；图乙中3000r/（kW h）表示用电器每消耗1kW h电能时，电能表的转盘转过3000转，据此求出电热水器高温挡正常加热1min使电能表转盘转过的转数。
【解答】解：
A、由图甲可知，当开关S2闭合、S1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可知此时电路的总功率最大，则电热水器处于高温挡；
当开关S2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，则电热水器处于低温挡；
当开关S2闭合、S1接b时，只有R1工作，电热水器处于中温挡，故A错误；
B、由表格数据可知，电热水器中温挡的功率P中温＝1100W，
由P可知，R1的阻值：R144Ω，故B正确；
C、满箱水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg，
则水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×80kg×（70℃﹣20℃）＝1.68×107J，故C错误；
D、电热水器高温挡正常加热1min消耗的电能：W＝P高温t＝2200W×1×60s＝1.32×105JkW h，
电热水器高温挡正常加热1min使电能表转盘转过的转数：n＝NW＝3000r/（kW h）kW h＝110r，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、密度公式、吸热公式、电功公式以及电功率公式的应用，属于电热多挡位问题，有一定的难度。
（多选）13．（2025春 海淀区校级月考）图10所示为某种多功能电火锅的电路原理图，使用时可通过旋钮开关实现小火、中火、大火三挡功能转换。电路中四个电阻阻值均为48.4Ω，小火、中火、大火所需加热功率依次增大，下列说法正确的是（ ）
A．开关旋至“1”挡，电火锅处于“小火”挡
B．电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻是48.4Ω
C．“中火”挡加热功率是1000W
D．“大火”挡电路总功率是“小火”挡的4倍
【分析】（1）由图可知，当开关旋至1时，两个电阻串联；当开关旋至2时，只有一个电阻工作；当开关旋至3时，两个电阻并联；根据串并联电路的特点和P可知电火锅大火、中火和小火的电路连接；
（2）根据串联电路的特点求出电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻；
（3）根据P可求出中火挡的功率；
（4）根据P可求出“大火”挡电路总功率和“小火”挡电路的总功率，据此可知它们的关系。
【解答】解：A、由图可知，当开关旋至1时，两个电阻串联，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，电火锅处于小火挡；
当开关旋至3时，两个电阻并联，根据并联电路特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于大火挡；
当开关旋至2时，只有一个电阻工作，电火锅处于中火挡，故A正确；
B、根据串联电路的特点可知，电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻：R小＝R+R＝48.4Ω+48.4Ω＝96.8Ω，故B错误；
C、“中火”挡加热功率：P1000W，故C正确；
D、根据并联电路的特点可知，大火挡的总电阻：R大24.2Ω，
则小火挡的总电阻是大火挡总电阻的4倍，电源电压不变，由P可知，“大火”挡电路总功率是“小火”挡走功率的4倍，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
三．填空题（共7小题）
14．（2025 北碚区校级模拟）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 断开 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 15 。
【分析】由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知加热电路所处的状态；根据P可求出当开关S1由闭合到断开，R1两端的电压之比，根据串联电路特点求出开关S1断开时R1、R2两端的电压之比，根据串联电路特点、R1的电功率和P＝UI可求出R2的电功率。
【解答】解：由图可知，当开关S闭合、S1断开时，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，加热电路处于保温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，加热电路处于加热挡；
当开关S、S1都闭合时，R1的电功率：P64W……①
当开关S1由闭合到断开，R1的电功率：P125W……②
联立①②两式解得：U：U1＝8：5……③
根据串联电路的电压特点可知，S1断开时，R2两端的电压：U2＝U﹣U1……④
联立③④两式解得：U1：U2＝5：3；
根据串联电路的电流特点可知，当开关S闭合、S1断开时，通过R1、R2的电流相等，
则R1、R2的电功率之比：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝5：3，
即R2的电功率：P2P125W＝15W。
故答案为：断开；15。
【点评】本题考查串联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，有一定的难度。
15．（2025 鼓楼区二模）一款暖菜板既可保温也可加热，简化电路图如图甲所示，R1、R2为阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。开关S可自动切换，保温时R1、R2的总功率为500W。
（1）保温时，S应接到位置 2和3 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，R2的阻值是 72.6 Ω；
（2）调至加热挡，暖菜板工作5min可以使图乙中电能表转盘转动 500 圈。
【分析】（1）由图甲可知，当开关S接到1和2时，电路开路，当开关S接到2和3时，R1、R2串联，当开关S接到3和4时，只有R1工作；根据串联电路的特点和P可知暖菜板加热挡和保温挡的电路连接；根据保温挡功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值；
（2）根据Wt求出暖菜板加热5min消耗的电能；图乙中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3000圈，据此求出暖菜板加热5min，电能表转盘转过的圈数。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关S接到2和3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，暖菜板处于保温挡；
当开关S接到3和4时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，暖菜板处于加热挡；
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R96.8Ω，
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣24.2Ω＝72.6Ω；
（3）暖菜板加热5min消耗的电能：Wt5×60s＝6×105JkW h，
图乙中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3000圈，
则暖菜板加热5min，电能表转盘转过的圈数：nkW h×3000r/kW h＝500r。
故答案为：（1）2和3；72.6；（2）500。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、电功公式以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
16．（2025 松北区模拟）小文设计的两挡电热器如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝5Ω。闭合开关S1、S2，则电热器是 高温 挡（选填“高温”或“低温”），通电10s，电流通过R1产生的热量是 18 J。
【分析】（1）由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作；根据串联电路特点和P可知电热器高温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据Q＝Wt求出通电10s，电流通过R1产生的热量。
【解答】解：由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联的电路的特点可知，电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电热器处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于高温挡；
通电10s，电流通过R1产生的热量：Q＝Wt10s＝18J。
故答案为：高温；18。
【点评】本题考查串联电路特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
17．（2025 平塘县三模）如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，S是控制开关，R是发热电阻丝。若要将其改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器，可取另一新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再 并联 （选填“串联”或“并联”）接入原来的电路，请你计算R0的阻值是 44 Ω。
【分析】（1）根据P和串并联电路的特点分析电路连接；
（2）根据P0＝P总﹣PR求出发热电阻丝R0的功率，根据P可求出R0的阻值。
【解答】解：将额定功率为400W的取暖器改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器后，取暖器的功率变大，电源电压不变时，根据P可知，电路中的总电阻应变小；
根据串、并联电路中电阻的规律可知，将新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再并联接入原来的电路，可以使电路中的总电阻变小，满足要求；
发热电阻丝R0的功率：P0＝P总﹣PR＝1500W﹣400W＝1100W，
由P可知，发热电阻丝R0的阻值：。
故答案为：并联；44。
【点评】本题考查串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，难度不大。
18．（2025 秦淮区二模）某家用电热水壶有“加热”、“保温”两挡，其内部电加热器原理电路如图所示，R1、R2均为电热丝。开关S断开时，电热水壶处于 保温 挡。已知R1＝48.4Ω，“保温”挡功率为100W，则R2＝ 435.6 Ω，“加热”挡功率为 1000 W，“加热”挡正常工作10min能使标有1200imp/（kW h）的电能表指示灯闪烁 200 次。
【分析】（1）由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，当开关S闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知加热挡和保温挡的电路连接；
（2）根据保温功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路特点求出R2的阻值；
（3）根据P可求出加热挡功率；
（4）根据W＝Pt求出加热挡正常工作10min消耗的电能；1200imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，据此求出“加热”挡正常工作10min能使指示灯闪烁的次数。
【解答】解：由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电热水壶处于保温挡；
当开关S闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于加热挡；
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R484Ω，
根据串联电路电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝484Ω﹣48.4Ω＝435.6Ω；
电热水壶加热挡功率：P加热1000W；
加热挡正常工作10min消耗的电能：W＝P加热t＝1000W×10×60s＝6×105JkW h，
1200imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，
则“加热”挡正常工作10min能使指示灯闪烁的次数：n＝NWkW h×1200imp/（kW h）＝200imp。
故答案为：保温；435.6；1000；200。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、电功公式以及电功率公式的灵活应用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
19．（2025 宁津县二模）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，当电饭煲工作时，开关S接触点2时，电饭煲处于 保温 状态；电饭煲处于加热状态时的功率是 800 W；电阻R1的阻值是 60.5 Ω。
【分析】（1）由图可知，开关S接触点1时，只有R1工作，开关S接触点2时，R1、R2串联，根据串联电路电阻特点和P可知电饭煲加热状态和保温状态的电路连接；
（2）由图乙可知电饭煲加热状态的电功率；
（3）根据P可求出电阻R1的阻值。
【解答】解：由图可知，当电饭煲工作时，开关S接触点2时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路中电阻较大，根据可知，电路的功率较小，电饭煲处于保温状态；
开关S接触点1时，只有R1工作，电路中的总电阻较小，总功率较大，电饭煲处于加热状态；
电饭煲处于加热状态时，功率较大，如图乙，加热功率应为800W；
由P可知，R1阻值：。
故答案为：保温；800；60.5。
【点评】本题考查串联电路的特点以及电功率公式灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
20．（2025 建邺区校级模拟）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 11 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 中 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1，则电阻R3＝ 80 Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要 12.1 min。
【分析】（1）根据W＝Pt计算出电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能，再根据电能表参数3000imp/（kW h）计算出电能表指示灯在10min内闪烁次数；
（2）开关S与2、3触点相连时，R1和R2串联；开关S与3、4触点相连时，只有R2工作；开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联。结合串并联电路的电阻规律和电功率公式P可知电热水壶高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（3）根据题意，列出相关等式，联解可得R3；
（4）根据P求出家庭电路的实际电压为200V，高温挡的电功率，根据P求出烧开水需要的时间。
【解答】解：电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能为：W＝P低t＝22W×10min＝0.022kWhkW h；
电能表指示灯在10min内闪烁次数：kW h×3000imp/（kW h）＝11次；
开关S与2、3触点相连时，R1和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，电热水壶处于低温挡；
开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联，根据并联电路的的可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于高温挡；
开关S与3、4触点相连时，只有R2工作，电热水壶处于中温挡；
高温挡工作时，R2的电功率：P1R2，
由P＝UI可知，低温挡工作时，电路中的电流I低0.1A，
低温挡工作时，R2的电功率：P2＝I低2R2，
根据题意可知，P1：P2＝121：1，即R2：I低2R2＝121：1，
解得：I2＝11I低＝11×0.1A＝1.1A，
则高温挡工作时，R2的电功率：P1＝UI2＝220V×1.1A＝242W，
高温挡工作时，R3的电功率：P3＝P高﹣P1＝847W﹣242W＝605W，
由P可知，R3的阻值：R380Ω；
高温挡工作时电路中的总电阻，由P可知，家庭电路的实际电压为200V，高温挡的实际电功率：P实P高847W＝700W，
烧开相同质量的水消耗的电能相同，即Pt＝P实t′，
则需要的时间：t′t10min＝12.1min。
故答案为：11；中；80；12.1。
【点评】此题考查串并联电路的特点、电能的计算、电路的分析、电功率的计算，题目有一定的难度。
四．计算题（共5小题）
21．（2025 惠城区二模）电陶炉是利用电流热效应工作的一种炉灶设备，如图甲所示。电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，低温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω。求：
电陶炉
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1000W
低温挡 ××W
（1）R1的阻值；
（2）低温挡额定功率；
（3）不考虑温度对电阻的影响，电陶炉的加热效率为80%，电蒸锅内装有5kg、20℃的汤料，高温挡正常工作420s可以使食材温度升高多少℃？（设汤料的比热容为4.2×103J/（kg ℃））
【分析】（1）由图乙可知，当旋钮开关在2时，只有R1工作，旋钮开关在1时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和P可知高温挡和低温挡的电路连接；根据高温挡功率和P可求出R1的阻值；
（2）根据串联电路的特点和P可求出低温挡的额定功率；
（3）根据W＝Pt求出电煮锅消耗的电能，根据效率公式求出食材吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出食材升高的温度。
【解答】解：（1）由图乙可知，旋钮开关在1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，电煮锅处于低温挡；
当旋钮开关在2时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电煮锅处于高温挡；
由P可知，R1的阻值：R148.4Ω；
（2）根据串联电路的特点可知，电煮锅低温挡工作时电路的总电阻：R＝R1+R2＝48.4Ω+72.6Ω＝121Ω，
电煮锅低温挡的额定功率：P低400W；
（3）高温挡420s消耗的电能：W＝Pt＝1000W×420s＝4.2×105J，
由η可知，汤料吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×4.2×105J＝3.36×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，汤料温度变化：。
答：（1）R1的阻值为48.4Ω；
（2）低温挡额定功率为400W；
（3）高温挡正常工作420s可以使食材温度升高16℃。
【点评】本题考查串联电路特点、电功公式、电功率公式、效率公式以及吸热公式的灵活运用，属于电热综合题，难度适中。
22．（2025 从化区三模）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（2）若加热时的效率是80%，能使多少kg初温为20℃的水升高到100℃（保留一位小数）
（3）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
（4）R2的阻值。
【分析】只闭合开关S，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P可知总功率较小，饮水机处于保温挡；
闭合开关S、S0，电路中两个电阻并联，总电阻较小，根据P可知总功率较大，饮水机处于加热挡；
（1）从图中可知，加热功率和工作时间，根据W＝P加热t得出饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（2）根据效率公式求出水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水的质量；
（3）从图中可知保温功率，饮水机处于保温挡时，根据P＝UI可知通过R1的电流；
（4）根据P2＝P加热﹣P保温求出R2的功率，利用P求出R2的阻值。
【解答】解：只闭合开关S，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P可知总功率较小，饮水机处于保温挡；
闭合开关S、S0，电路中两个电阻并联，总电阻较小，根据P可知总功率较大，饮水机处于加热挡；
（1）由图乙可得，加热功率P加热＝484W，加热时间t加热＝5min＝300s，
加热挡阶段消耗的电能为：W加热＝P加热t加热＝484W×300s＝1.452×105J；
（2）由η可知，水吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×1.452×105J＝1.1616×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，加热水的质量：m0.3kg；
（3）只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温挡，
由图乙可知，保温功率为P保温＝44W，
根据P＝UI可知，流过R1的电流：I10.2A；
（4）R2的功率为：P2＝P加热﹣P保温＝484W﹣44W＝440W，
根据P可知，R2的阻值：R2110Ω。
答：（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；
（2）若加热时的效率是80%，能使0.3kg初温为20℃的水升高到100℃；
（2）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2A；
（3）R2的阻值为110Ω。
【点评】本题考查并联电路的特点、效率公式、吸热公式以及电功率公式的灵活运用，是一道电热综合题，关键是从图中得出有用信息。
23．（2025 济宁模拟）小红发现学校的饮水机储水量小，且加热时间过长，于是便想利用所学的物理知识对饮水机进行改进。改进后的电路图如图甲所示，它有“加热”和“保温”两挡，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。饮水机在保温和加热时，发热电阻R1的电功率之比为1：121。下表是改进后饮水机的参数，储水罐的容积从以前的0.8L扩大到8L。图乙是小红在进行实验测试时所用的电能表。[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收多少热量？
（2）饮水机保温时的功率和R2的电阻。
（3）在对改进的饮水机进行测试时，只将饮水机接入电路，电能表记录饮水机消耗的电能，饮水机在加热时，发现电能表的指示灯在6min闪烁了162次，饮水机的实际电压是多少？取7）
饮水机参数
储水罐容积 8L
额定电压 220V
加热挡额定功率 605W
【分析】（1）根据表格数据得出饮水机的储水罐里只剩一半的水量时水的体积，根据m＝ρV求出水的质量，又知道水的比热容和水温升高的温度，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）由图甲可知，当S接1时电路为R1的简单电路，当S接2时R1和R2串联，根据电阻的串联比较总电阻的关系，电路的总电阻越小时电路中的电流越大，根据P＝I2R可知发热电阻R1的电功率最大，饮水机处于加热挡，反之处于保温挡；当S接1时，电路为R1的简单电路，饮水机处于加热挡，根据P求出R1的阻值；当S接2时，R1和R2串联，饮水机处于保温挡，根据题意求出此时发热电阻R1的电功率，利用串联电路的电流特点和P＝I2R求出电路中的电流，再利用欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出R2的阻值；
（3）由电能表参数求出饮水机在加热挡工作6min消耗的电能，根据P求出实际功率，利用P求出此时实验室电路的实际电压。
【解答】解：（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时水的体积：V水8L＝4L＝4×10﹣3m3，
由ρ可知，此时水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3＝4kg，
要使水温度升高20℃，需要吸收热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×20℃＝3.36×105J；
（2）由题可知，保温功率：P保P加605W＝5W，
当S和“1”接触时，电路中只有R1接入，此时为加热挡，
由P可知，电阻R1的阻值：R180Ω，
当S和“2”接触时，电路中有R1和R2接入，此时为保温挡，
根据P＝I2R可知，此时保温挡的电流：I保0.25A，
根据欧姆定律可知，保温挡工作时电路的总电阻：R总880Ω，
根据串联电路的特点可知，电阻R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝880Ω﹣80Ω＝800Ω；
（3）电能表的指示灯在6min闪烁了162次消耗的电能：W0.054kW h＝1.944×105J，
实际电功率：P实540W，
由P可知，实验室电路的实际电压是：U实30V＝210V。
答：（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收的热量为3.36×105J；
（2）饮水机保温时的功率和R2的电阻分别为5W、800Ω；
（3）饮水机的实际电压是210V。
【点评】本题考查了密度公式和吸热公式、串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的综合应用等，正确得出饮水机处于不同挡位时电路的连接方式以及明白电能表参数的含义是关键。
24．（2025 合江县模拟）如图甲所示，同学们在劳动实践基地里用小型电火锅煮食物，电火锅的简化电路如图乙所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），且R1＝176Ω，R2＝66Ω。电火锅的部分参数如表所示。
额定电压 220V
额定低温挡功率
额定中温挡功率 440W
额定高温挡功率 1100W
（1）求R3的阻值；
（2）求电火锅低温挡的额定功率；
（3）在标准大气压下，同学们用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，求水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）若电火锅电加热效率为80%，电火锅在（3）问中加热用时16min，求电火锅中温挡的实际功率。
【分析】（1）由图乙知，开关接高温触点时，电阻R3单独在电路中工作，根据P得出R3的阻值；
（2）S接低温点时，电阻R1、R3串联在电路中，由串联电阻的规律和P求出低温挡的功率；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（4）根据效率公式求出电火锅消耗的电能，根据P求出电火锅中温挡的实际功率。
【解答】解：（1）由图乙知，开关接高温触点时，只有R3工作，
根据P可知，R3的阻值：R344Ω；
（2）S接低温点时，R1、R3串联，
根据串联电路特点可知，此时电路的总电阻：R＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω，
低温挡的功率：P低220W；
（3）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（4）由η可知，电火锅消耗的电能：W4.2×105J，
电火锅中温挡的实际功率：P实437.5W
答：（1）R3的阻值为44Ω
（2）电火锅低温挡的额定功率为220W；
（3）在标准大气压下，同学们用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量为3.36×105J；
（4）电火锅中温挡的实际功率为437.5W。
【点评】本题考查串联电路的特点、吸热公式、电功率公式以及效率公式的灵活应用，属于电热多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
25．（2025 长沙二模）冬天，小星在帮爸爸种植蘑菇时发现种植箱内的温度太低，于是他想自制一个多挡位的电加热器，他找来了两根电热丝R1和R2，设计了甲、乙两图的电路来进行测试（A、B、C、D、E均为接线柱）。当他把A和C相连、B和D相连，把滑动变阻器的滑片移至中间某位置，闭合开关，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V；接着他断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上，闭合开关，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为7.2V。求：
（1）电热丝R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）丙图是小星用上述的电源、两根电热丝R1和R2，开关S1，再添加了保险装置（电阻不计），一个单刀双掷开关S2，设计的三挡位电加热器，电加热器可通过开关切断电路，虚线框里分别是电热丝R2和开关S1，请在虚线框里画出对应的电学元件符号，并计算此电加热器最大的电功率。
【分析】（1）当把A和C相连、B和D相连时，滑动变阻器RP和R1串联，电压表测R1电压，电流表测电路电流，根据欧姆定律求出电热丝R1的阻值；
（2）根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出把A和C相连、B和D相连时的电源电压；
保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上时，滑动变阻器RP、R1、R2串联，电压表测R1、R2总电压，电流表测电路电流，根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出电源电压，解方程求出变阻器接入电路的电阻和电源电压；
（3）原甲电路中，当把A和C相连、B和E相连时，电热丝R1和R2串联，根据欧姆定律求出R1、R2的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值；
由P＝UI可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，要设计三挡位电加热器，根据串并联电路电阻规律和P＝UI可知各挡位时电路的连接，进而设计出电路；
根据并联电路的特点和P＝UI 求出此电加热器最大的电功率。
【解答】解：（1）当把A和C相连、B和D相连时，滑动变阻器RP和R1串联，电压表测R1电压，电流表测电路电流。则电热丝R1的阻值为。
（2）当把A和C相连、B和D相连时，电源电压为U＝3V+0.5A×RP…①
保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上时，滑动变阻器RP、R1、R2串联，电压表测R1、R2总电压，电流表测电路电流，则电源电压为U＝7.2V+0.4A×RP…②
联立①②，解得：变阻器阻值RP＝42Ω、电源电压U＝24V。
（3）原甲电路中，当把A和C相连、B和E相连时，电热丝R1和R2串联，通过它们的电流为0.4A，R1和R2的总电压为7.2V，由欧姆定律可知，R1和R2总电阻为，
则R2阻值为R2＝R总﹣R1＝18Ω﹣6Ω＝12Ω；
由P＝UI可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，要设计三挡位电加热器，由串并联电路电阻规律和P＝UI 结合图丙可知，当两电阻串联时，电路的总电阻最大，电功率最小，当两电阻并联时，电路的总电阻最小，电功率最大，当R1单独工作时，电功率位于中间挡，电路设计如下：
分析电路可知，当S2与b接通，S1闭合时，电热丝R1、R2并联，此时总电阻最小，由P＝UI 可知，电热器的功率最大，
则新设计的电路最大功率为。
答：（1）电热丝R1的阻值为6Ω；
（2）电源电压为24V；
（3）电路图解答图；此电加热器最大的电功率为144W。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确分析出电加热器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
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2026年中考物理一轮复习 电路多挡问题
一．选择题（共8小题）
1．（2025 武汉模拟）某同学家安装了一款电动上水电热水壶，具有加水、加热、保温等功能，其简化电路如图所示。S为电源开关，S1为上水开关，S2为加热开关，S3为壶底温控开关，R1为限流电阻，R2和R3为电热丝，阻值均不受温度影响。在一次使用时，先闭合S和S1，电热水壶处于加水状态、水泵M两端的电压为10V。水泵M将水注入到电热水壶直至最大水位处时，S1断开。下表是电动上水电热水壶的部分参数。下列结论：
①开关S、S2闭合，S3断开时，电热水壶处于加热状态；
②电热丝R3的阻值为40Ω；
③电热水壶处于加水状态时，流过限流电阻R1的电流为0.2A；
④水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能为20J。
其中正确的是（ ）
额定电压 220V
水泵M功率 2W
加热功率 1250W
保温功率 40W
最大水位 1.5L
最大水位注水时间 10s
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
2．（2025 江汉区模拟）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220V。闭合开关S1，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（ ）
温度t/℃ 温控开关S2 壶内水量V/L 水量开关S3 R1的功率P/W 煎煮方式
＜60 闭合 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 0.2 断开 220 文火
A．煎药壶进行“武火”加热时，R1与R2并联
B．当壶内水量小于0.2L，水温低于60℃时，煎药壶进行“武火”加热
C．加热电阻R1的阻值为220Ω
D．煎药壶进行“文火”加热10min，会消耗1.32×105J电能
3．（2025 海淀区校级模拟）小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知R1＞R2＞R3，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S2时，R2消耗的电功率小于R3消耗的电功率
B．先只闭合开关S2，再断开开关S2，只闭合开关S1，R3消耗的电功率变大
C．只闭合开关S1和S3时，电路消耗的总电功率最小
D．开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的总电功率最大
4．（2025 濠江区一模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲，电热丝R1＝48.4Ω，R2＝435.6Ω。小明为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都断开仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转了24转，下面说法正确的是（ ）
A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位
B．测量时电热壶的实际加热功率为720W
C．电热壶正常工作时的加热功率为100W
D．电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比是9：1
5．（2025 西安模拟）某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，R1和R2为加热电阻，且R1＝44Ω，R2＝2156Ω，下列说法中正确的是（ ）
A．当开关S与接触点1连接时，通过R1的电流为0.1A
B．当开关S与接触点2连接时，电饭锅处于高温挡
C．电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW h
D．若将电路中R1、R2位置对调，高温挡功率增大
6．（2025 武汉模拟）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和R2均为电热丝、阻值不受温度影响，R2＝44Ω。电热扇部分参数如表所示。下列说法正确的是（ ）
额定电压 220V
高温挡加热功率 1650W
电动机功率 44W
电动机线圈电阻 6Ω
①电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率为594W
③R1的阻值为88Ω
③若只让电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为2.64×104J
②电热扇工作1分钟，电路消耗的电能最大为1.0164×105J
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
7．（2025 洪山区模拟）某款多档位电火锅的内部电路简化如图，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为40Ω。旋转开关，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
高温挡功率
中温挡功率 1210W
低温挡功率 484W
关于下列结论：
①开关S与触点1、2接触时，电火锅处于高温挡
②R1阻值为60Ω
③电路中通过开关的电流最大为11A
④在高温挡模式下，电火锅工作210s，使锅内2kg的水升温50℃，其加热效率为41.3%
其中正确的是（ ）
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
8．（2025 武汉模拟）下图是某种家用“阴离子电吹风”的原理图，它不仅有“热风”、“温热风”、“冷风”及“停”四挡，还能在使用时产生“阴离子”，使吹干后的头发更顺滑（原理图中黑色矩形区域表示阴离子发生器模块）。R1与R2是电热丝（R1＞R2）。图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各挡位间的转换。电吹风的部分参数如下表所示。
超温保护开关
热风挡总功率（W） 900
温热风挡总功率（W） 460
冷风挡总功率（W） 20
额定电压（V） 220
下列结论正确的是（ ）
①开关的“双刀”拨动到位置“2”时，电吹风处于热风挡上
②电热丝R1阻值是110Ω
③冷风挡，电路工作1min，电动机消耗电能为1200J
④热风挡，通过超温保护开关的电流约为4.1A
A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④
二．多选题（共5小题）
（多选）9．（2025 盘龙区三模）小明家新买了一台电火锅，如图甲所示，通过挡位开关，可实现高温挡、低温挡的切换，其额定电压为220V，高温挡功率为968W，低温挡功率为440W，如图乙所示是它的电路原理图，R1、R2的电阻不受温度影响，S为挡位开关。小明读了说明书，要求该电火锅三脚插头必须插入三孔插座使用，为此小明的爸爸给找来了一个如图丙所示的接线板。下列判断正确的是（ ）
A．S接2时为低温挡
B．在高温挡，通过R1的电流为4A
C．在低温挡，R2的功率为240W
D．爸爸找的接线板三孔插座使用的是两孔插头，不符合安全要求
（多选）10．（2025 安丘市一模）图甲是某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分参数。R1与R2为定值发热电阻，且R2＝3R1，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现挡位之间的切换。图乙是电热加湿器在额定电压下工作21min的过程中，消耗的电功率P随时间t变化关系的图像。水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
高挡功率 440W
低挡功率 未知
水箱容量 4L
加热效率 80%
A．水箱最大盛水质量为4kg
B．电阻R1的阻值为200Ω
C．电热加湿器的低挡功率为110W
D．若水箱中注满初温为20℃的水，高挡功率下加热7min可使水温升高8.8℃
（多选）11．（2025春 长沙月考）学校举办的“创新实践活动”中有这样一道设计题目：“已知一款电饭煲的部分参数如表所示，其内部由两根完全相同的电热丝R和若干开关组成，请你设计该电饭煲内部可能的电路图。”小雅和小礼根据题目要求设计了如图所示的两种电路，下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 ？
A．小雅设计的电路中，保温时需要同时闭合开关S和S1
B．小礼设计的电路中，保温时开关S应闭合，S1应断开
C．小礼设计的电路中的电热丝R的阻值应为44Ω
D．小雅和小礼设计的电路中保温功率均为550W
（多选）12．（2025 雁塔区校级模拟）某次实践活动中，小山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，。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
额定功率 高温 2200W
中温 1100W
低温 550W
容积 80L
A．当S1接“b”、S2闭合时，电热水器为低温挡
B．R1的阻值为44Ω
C．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.68×106J
D．仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转110r
（多选）13．（2025春 海淀区校级月考）图10所示为某种多功能电火锅的电路原理图，使用时可通过旋钮开关实现小火、中火、大火三挡功能转换。电路中四个电阻阻值均为48.4Ω，小火、中火、大火所需加热功率依次增大，下列说法正确的是（ ）
A．开关旋至“1”挡，电火锅处于“小火”挡
B．电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻是48.4Ω
C．“中火”挡加热功率是1000W
D．“大火”挡电路总功率是“小火”挡的4倍
三．填空题（共7小题）
14．（2025 北碚区校级模拟）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 。
15．（2025 鼓楼区二模）一款暖菜板既可保温也可加热，简化电路图如图甲所示，R1、R2为阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。开关S可自动切换，保温时R1、R2的总功率为500W。
（1）保温时，S应接到位置 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，R2的阻值是 Ω；
（2）调至加热挡，暖菜板工作5min可以使图乙中电能表转盘转动 圈。
16．（2025 松北区模拟）小文设计的两挡电热器如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝5Ω。闭合开关S1、S2，则电热器是 挡（选填“高温”或“低温”），通电10s，电流通过R1产生的热量是 J。
17．（2025 平塘县三模）如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，S是控制开关，R是发热电阻丝。若要将其改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器，可取另一新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再 （选填“串联”或“并联”）接入原来的电路，请你计算R0的阻值是 Ω。
18．（2025 秦淮区二模）某家用电热水壶有“加热”、“保温”两挡，其内部电加热器原理电路如图所示，R1、R2均为电热丝。开关S断开时，电热水壶处于 挡。已知R1＝48.4Ω，“保温”挡功率为100W，则R2＝ Ω，“加热”挡功率为 W，“加热”挡正常工作10min能使标有1200imp/（kW h）的电能表指示灯闪烁 次。
19．（2025 宁津县二模）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，当电饭煲工作时，开关S接触点2时，电饭煲处于 状态；电饭煲处于加热状态时的功率是 W；电阻R1的阻值是 Ω。
20．（2025 建邺区校级模拟）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1，则电阻R3＝ Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要 min。
四．计算题（共5小题）
21．（2025 惠城区二模）电陶炉是利用电流热效应工作的一种炉灶设备，如图甲所示。电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，低温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω。求：
电陶炉
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1000W
低温挡 ××W
（1）R1的阻值；
（2）低温挡额定功率；
（3）不考虑温度对电阻的影响，电陶炉的加热效率为80%，电蒸锅内装有5kg、20℃的汤料，高温挡正常工作420s可以使食材温度升高多少℃？（设汤料的比热容为4.2×103J/（kg ℃））
22．（2025 从化区三模）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（2）若加热时的效率是80%，能使多少kg初温为20℃的水升高到100℃（保留一位小数）
（3）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
（4）R2的阻值。
23．（2025 济宁模拟）小红发现学校的饮水机储水量小，且加热时间过长，于是便想利用所学的物理知识对饮水机进行改进。改进后的电路图如图甲所示，它有“加热”和“保温”两挡，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。饮水机在保温和加热时，发热电阻R1的电功率之比为1：121。下表是改进后饮水机的参数，储水罐的容积从以前的0.8L扩大到8L。图乙是小红在进行实验测试时所用的电能表。[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收多少热量？
（2）饮水机保温时的功率和R2的电阻。
（3）在对改进的饮水机进行测试时，只将饮水机接入电路，电能表记录饮水机消耗的电能，饮水机在加热时，发现电能表的指示灯在6min闪烁了162次，饮水机的实际电压是多少？取7）
饮水机参数
储水罐容积 8L
额定电压 220V
加热挡额定功率 605W
24．（2025 合江县模拟）如图甲所示，同学们在劳动实践基地里用小型电火锅煮食物，电火锅的简化电路如图乙所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），且R1＝176Ω，R2＝66Ω。电火锅的部分参数如表所示。
额定电压 220V
额定低温挡功率
额定中温挡功率 440W
额定高温挡功率 1100W
（1）求R3的阻值；
（2）求电火锅低温挡的额定功率；
（3）在标准大气压下，同学们用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，求水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）若电火锅电加热效率为80%，电火锅在（3）问中加热用时16min，求电火锅中温挡的实际功率。
25．（2025 长沙二模）冬天，小星在帮爸爸种植蘑菇时发现种植箱内的温度太低，于是他想自制一个多挡位的电加热器，他找来了两根电热丝R1和R2，设计了甲、乙两图的电路来进行测试（A、B、C、D、E均为接线柱）。当他把A和C相连、B和D相连，把滑动变阻器的滑片移至中间某位置，闭合开关，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V；接着他断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上，闭合开关，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为7.2V。求：
（1）电热丝R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）丙图是小星用上述的电源、两根电热丝R1和R2，开关S1，再添加了保险装置（电阻不计），一个单刀双掷开关S2，设计的三挡位电加热器，电加热器可通过开关切断电路，虚线框里分别是电热丝R2和开关S1，请在虚线框里画出对应的电学元件符号，并计算此电加热器最大的电功率。
2026年中考物理一轮复习 电路多挡问题
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025 武汉模拟）某同学家安装了一款电动上水电热水壶，具有加水、加热、保温等功能，其简化电路如图所示。S为电源开关，S1为上水开关，S2为加热开关，S3为壶底温控开关，R1为限流电阻，R2和R3为电热丝，阻值均不受温度影响。在一次使用时，先闭合S和S1，电热水壶处于加水状态、水泵M两端的电压为10V。水泵M将水注入到电热水壶直至最大水位处时，S1断开。下表是电动上水电热水壶的部分参数。下列结论：
①开关S、S2闭合，S3断开时，电热水壶处于加热状态；
②电热丝R3的阻值为40Ω；
③电热水壶处于加水状态时，流过限流电阻R1的电流为0.2A；
④水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能为20J。
其中正确的是（ ）
额定电压 220V
水泵M功率 2W
加热功率 1250W
保温功率 40W
最大水位 1.5L
最大水位注水时间 10s
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
【分析】（1）由图可知，当开关S、S2闭合，S3断开时，只有R2接入电路；当S、S2、S3都闭合时，R2与R3并联；根据并联电路的特点和P可知电热水壶加热状态和保温状态的电路连接；
（2）根据P3＝P加热﹣P保温求出加热状态时R3的电功率，根据P可求出R3的阻值；
（3）根据串联电路的特点和P＝UI求出电热水壶处于加水状态时，流过限流电阻R1的电流为0.2A；
（4）根据W＝UIt求出水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能。
【解答】解：①由图可知，当S、S2、S3都闭合时，R2与R3并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，根据可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热状态；
当开关S、S2闭合，S3断开时，只有R2接入电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水壶处于保温状态，故①错误；
②加热状态时R3的电功率：P3＝P加热﹣P保温＝1250W﹣40W＝1210W，
由P可知，R3的阻值：R340Ω，故②正确；
③电热水壶处于加水状态时，水泵M与R1串联，水泵与M两端的电压为10V，水泵M功率为2W，
根据串联电路的特点和P＝UI可知，流过限流电阻R1的电流：，故③正确；
④水泵M将水注入到电热水壶最大水位处过程中，电路消耗的电能：W＝UI1t＝220V×0.2A×10s＝440J，故④错误。
综上所述，正确的有②③，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
2．（2025 江汉区模拟）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220V。闭合开关S1，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（ ）
温度t/℃ 温控开关S2 壶内水量V/L 水量开关S3 R1的功率P/W 煎煮方式
＜60 闭合 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 ＞0.2 闭合 880 武火
60 断开 0.2 断开 220 文火
A．煎药壶进行“武火”加热时，R1与R2并联
B．当壶内水量小于0.2L，水温低于60℃时，煎药壶进行“武火”加热
C．加热电阻R1的阻值为220Ω
D．煎药壶进行“文火”加热10min，会消耗1.32×105J电能
【分析】（1）根据电路中只有两个电阻，而R1的功率可以改变，说明电路中的电流改变，则两个电阻必须串联，武火时，限流电阻被短路，当温控开关和水量开关同时断开时，两个电阻串联，处于文火状态，据此分析电路的连接情况。
（2）武火时，限流电阻被短路，只有R1工作，根据P＝UI 求出R1的阻值；
（3）根据P 求出煎药壶进行“文火”加热10min，R1消耗的电能，进而分析出煎药壶消耗的电能情况。
【解答】解：AB、根据电路中只有两个电阻，而R1的功率可以改变，说明电路中的电流改变，则两个电阻必须串联，武火时，限流电阻被短路；
当温控开关和水量开关同时断开时，两个电阻串联，处于文火状态；
而当温控开关断开、水量开关闭合时，处于武火状态，说明此时限流电阻仍是短路，因此温控开关、水量开关、限流电阻R2三者并联，若壶内水量小于0.2L，但温度较低是武火加热，温控开关将限流电阻短路，仍是武火加热，故A错误、B正确；
C、武火时，限流电阻被短路，只有R1工作，R1的功率是800W，
由P＝UI可知，R1的阻值：R160.5Ω，故C错误；
D、由P可知，煎药壶进行“文火”加热10min，R1消耗的电能：W1＝P文火t＝220W×10×60s＝1.32×105J，但此时也要消耗电能，因此煎药壶消耗的电能大于1.32×105J，故D错误。故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点和电功率公式的应用，正确的判断煎药壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
3．（2025 海淀区校级模拟）小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知R1＞R2＞R3，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S2时，R2消耗的电功率小于R3消耗的电功率
B．先只闭合开关S2，再断开开关S2，只闭合开关S1，R3消耗的电功率变大
C．只闭合开关S1和S3时，电路消耗的总电功率最小
D．开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的总电功率最大
【分析】（1）只闭合开关S2时，R2和R3串联，根据P＝UI＝I2R和串联电路规律比较R2、R3消耗的电功率的大小；
（2）先只闭合开关S2，R2和R3串联，再断开开关S2，只闭合开关S1，R1和R3串联；根据串联电路的特点和欧姆定律可知通过R3的电流关系，根据P＝I2R比较两次R3消耗的电功率；
（3）只闭合开关S1和S3时，R3被短接，电路为R1接在电源两极的简单电路，电路中的电阻不是最大，根据P＝UI可得，电功率并非最小；
（4）开关S1、S2和S3都闭合时，R3被短接，R1和R2并联，电路中的电阻最小，电路消耗的总电功率最大。
【解答】解：A、只闭合开关S2时，R2和R3串联，根据串联电路的特点可知，通过R2、R3的电流相等，
根据题意可知，R2＞R3，由P＝UI＝I2R可知，R2消耗的电功率大于R3消耗的电功率，故A错误；
B、先只闭合开关S2，R2和R3串联，再断开开关S2，只闭合开关S1，R1和R3串联，
由于R1＞R2，则R1与R3的串联总电阻大于R2、R3的串联总电阻，
电源电压不变，根据欧姆定律可知，则R1与R3的串联电流小于R2、R3的串联电流，
根据P＝I2R可知，只闭合开关S2，R3消耗的电功率大于只闭合开关S1，R3消耗的电功率，即先只闭合开关S2，再断开开关S2，只闭合开关S1，R3消耗的电功率变小，故B错误；
C、只闭合开关S1和S3时，R3被短接，电路为R1接在电源两极的简单电路，电路中的电阻为R1的阻值；只闭合开关S1，R1和R3串联，电路中总电阻阻值为（R1+R3），此时阻值最大，根据P＝UI可得，此时电功率最小，故C错误；
D、开关S1、S2和S3都闭合时，R3被短接，R1和R2并联，电路中的电阻最小，根据P可得电路消耗的总电功率最大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串、并联电路特点和电功率公式的应用，不同开关闭合与断开时，电路的识别是解题关键。
4．（2025 濠江区一模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲，电热丝R1＝48.4Ω，R2＝435.6Ω。小明为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都断开仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转了24转，下面说法正确的是（ ）
A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位
B．测量时电热壶的实际加热功率为720W
C．电热壶正常工作时的加热功率为100W
D．电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比是9：1
【分析】（1）由图甲可知，开关S接“2”时，R1、R2串联；开关S接“1”时，只有R1工作，根据串联电路的特点和P可知电热壶加热挡和保温挡的电路连接；
（2）图乙中2000r/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2000转，据此求出电能表的转盘转过24转，电热壶消耗的电能，根据P求出测量时电热壶的实际加热功率；
（3）根据P可求出电热壶正常工作时的加热功率；
（4）根据串联电路的特点和欧姆定律可求出电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比。
【解答】解：A、由图甲可知，开关S接“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，电热壶处于保温挡；
开关S接“1”时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热壶处于加热挡，故A错误；
B、图乙中2000r/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2000转，
则电能表的转盘转过24转，电热壶消耗的电能：W0.012kW h，
测量时电热壶的实际加热功率：P实0.72kW＝720W，故B正确；
C、电热壶正常工作时的加热功率：P加热1000W，故C错误；
D、根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电热壶正常工作时，加热挡与保温挡的电流之比：I加热：I保温：（R1+R2）：R1＝（48.4Ω+435.6Ω）：48.4Ω＝10：1，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、欧姆定律和电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
5．（2025 西安模拟）某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，R1和R2为加热电阻，且R1＝44Ω，R2＝2156Ω，下列说法中正确的是（ ）
A．当开关S与接触点1连接时，通过R1的电流为0.1A
B．当开关S与接触点2连接时，电饭锅处于高温挡
C．电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW h
D．若将电路中R1、R2位置对调，高温挡功率增大
【分析】（1）由图可知，当开关S接1时，只有R1工作，根据欧姆定律求出此时通过R1的电流；
（2）当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和P可知电饭锅高温蒸煮挡和保温焖饭挡的电路连接；
（3）根据P可求出高温挡的电功率，根据W＝Pt求出电饭锅高温蒸煮1h消耗的电能；
（4）根据P可知若将电路中R1、R2位置对调，高温挡功率的变化情况。
【解答】解：A、由图可知，当开关S接1时，只有R1工作，此时通过R1的电流：I15A，故A错误；
B、当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联的电路的特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温焖饭挡，
当开关S接1时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于高温蒸煮挡，故B错误；
C、高温挡的电功率：P高温1100W，
电饭锅高温蒸煮1h消耗的电能：W＝P高温t＝1100×10﹣3kW×1h＝1.1kW h，故C正确；
D、若将电路中R1、R2位置对调，而电源电压不变，由于R1＜R2，由P可知，电饭锅高温挡的功率见减小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的t 特点、欧姆定律、电功公式以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
6．（2025 武汉模拟）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和R2均为电热丝、阻值不受温度影响，R2＝44Ω。电热扇部分参数如表所示。下列说法正确的是（ ）
额定电压 220V
高温挡加热功率 1650W
电动机功率 44W
电动机线圈电阻 6Ω
①电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率为594W
③R1的阻值为88Ω
③若只让电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为2.64×104J
②电热扇工作1分钟，电路消耗的电能最大为1.0164×105J
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
【分析】（1）由图可知，当开关S、S2闭合、S1与触点1、2连接时，只有电动机工作；当开关S、S2闭合、S1与触点2、3连接时，电动机和R1并联；开关S、S2闭合、S1与触点3、4连接时，电动机、R1、R2并联；根据并联电路的特点可知P可知高温挡和低温挡的电路连接；根据P可求出R2的电功率；根据P1＝P高﹣P2求出R1的电功率，据此求出电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率；
（2）根据P可求出R1的阻值；
（3）根据P＝UI求出电动机工作时通过线圈的电流，根据Q＝I2Rt求出电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量；
（4）当电热扇处于高温挡且转动时，电路消耗的电功率最大，根据W＝Pt求出电热扇工作1分钟，电路消耗的最大电能。
【解答】解：①由图可知，当开关S、S2闭合、S1与触点1、2连接时，只有电动机工作，电热扇只转动，不发热；
开关S、S2闭合、S1与触点3、4连接时，电动机、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，电热扇处于高温挡且电热扇转动；
当开关S、S2闭合、S1与触点2、3连接时，电动机和R1并联，电热扇处于低温挡且转动；
电热扇高温挡加热时，R2的电功率：P21100W，
R1的电功率：P1＝P低＝P高﹣P2＝1650W﹣1100W＝550W，
则电热扇处于低温挡且转动时，电路正常工作消耗的总功率：P低总＝P低+PM＝550W+44W＝594W，故①正确；
②由P可知，R1的阻值：R188Ω，故②正确；
③由P＝UI可知，电动机工作时通过线圈的电流：IM0.2A，
电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量：QMRMt＝（0.2A）2×6Ω×10×60s＝144J，故③错误；
④当电热扇处于高温挡且转动时，电路消耗的电功率最大，最大总功率：P大＝P高+PM＝1650W+44W＝1694W，
电热扇工作1分钟，电路消耗的最大电能：W＝P大t＝1694W×1×60s＝1.0164×105J，故④正确。
故选：B。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功公式、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，有一定难度。
7．（2025 洪山区模拟）某款多档位电火锅的内部电路简化如图，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为40Ω。旋转开关，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
高温挡功率
中温挡功率 1210W
低温挡功率 484W
关于下列结论：
①开关S与触点1、2接触时，电火锅处于高温挡
②R1阻值为60Ω
③电路中通过开关的电流最大为11A
④在高温挡模式下，电火锅工作210s，使锅内2kg的水升温50℃，其加热效率为41.3%
其中正确的是（ ）
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
【分析】（1）由图可知，当开关S与触点1、2接触时，R1、R2串联，当开关S与触点2、3接触时，只有R2工作，当开关S与触点3、4接触时，R2、R3并联，根据串并联电路的特点和P可知电火锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据中温挡功率和P可求R2的阻值，根据低温挡功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值；
（3）当电火锅高温挡工作时，电路的总功率最大，通过开关的电流最大，根据欧姆定律求出高温挡工作是通过R3和R2的电流，根据并联电路的电流特点求出通过开关的电流；
（4）根据W＝UIt求出电火锅高温挡工作210s消耗的电能，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，根据效率公式求出电火锅的加热效率。
【解答】解：①由图可知，当开关S与触点1、2接触时，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，电路的总功率最小，电火锅处于低温挡；
当开关S与触点3、4接触时，R2、R3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，电火锅处于高温挡；
当开关S与触点2、3接触时，只有R2工作，电火锅处于中温挡，故①错误；
②由表格数据可知，电火锅中温挡功率P中＝1210W，低温挡的功率：P低＝484W，
由P可知，R2的阻值：R240Ω，
R1、R2的串联总电阻：R100Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R﹣R2＝100Ω﹣40Ω＝60Ω，故②正确；
③当电火锅高温挡工作时，电路的总功率最大，通过开关的电流最大，
高温挡工作是通过R3的电流：I35.5A，
高温挡工作是通过R2的电流：I25.5A，
根据并联电路的电流特点可知，电路中通过开关的电流最大：I＝I2+I3＝5.5A+5.5A＝11A，故③正确；
④电火锅高温挡工作210s消耗的电能：W ＝UIt＝220W×11A×210s＝5.082×105J，
水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×50℃＝4.2×105J，
电火锅的加热效率：η82.6%，故④错误。
故②③正确、①④错误。
故选：D。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的灵活运用，使用电热多挡位电路问题，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
8．（2025 武汉模拟）下图是某种家用“阴离子电吹风”的原理图，它不仅有“热风”、“温热风”、“冷风”及“停”四挡，还能在使用时产生“阴离子”，使吹干后的头发更顺滑（原理图中黑色矩形区域表示阴离子发生器模块）。R1与R2是电热丝（R1＞R2）。图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各挡位间的转换。电吹风的部分参数如下表所示。
超温保护开关
热风挡总功率（W） 900
温热风挡总功率（W） 460
冷风挡总功率（W） 20
额定电压（V） 220
下列结论正确的是（ ）
①开关的“双刀”拨动到位置“2”时，电吹风处于热风挡上
②电热丝R1阻值是110Ω
③冷风挡，电路工作1min，电动机消耗电能为1200J
④热风挡，通过超温保护开关的电流约为4.1A
A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④
【分析】（1）由图可知，当开关的“双刀”拨动到位置“1”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R2并联工作；当开关拨到“2”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R1并联工作，根据R1、R2的电阻大小关系和P可知“阴离子电吹风”“热风”、“温热风”的电路连接；根据P1＝P温﹣P冷求出R1的电功率，根据P可求出R1的阻值；
（2）当开关的“双刀”拨动到位置“3”时，电路中只有电动机、阴离子发生器模块并联工作，电热丝不工作，“阴离子电吹风”处于冷风挡，根据W＝Pt求出冷风挡，电路工作1min，电动机消耗电能；
（3）根据P＝UI求出热风挡，通过超温保护开关的电。
【解答】解：①当开关的“双刀”拨动到位置“1”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R2并联工作；
当开关拨到“2”时，电路中电动机、阴离子发生器模块和R1并联工作，
因为R1＞R2，根据可知，电阻越小，功率越大，则开关的“双刀”拨动到位置“1”时是热风档，开关的“双刀”拨动到位置“2”是温热风档，故①错误；
②当开关的“双刀”拨动到位置“3”时，电路中只有电动机、阴离子发生器模块并联工作，电热丝不工作，“阴离子电吹风”处于冷风档，
由参数表可知，电热丝R1功率：P1＝P温﹣P冷＝460W﹣20W＝440W，
由P可知，电热丝R1阻值：，故②正确；
③冷风档，电路工作1min，电路消耗电能：W＝P冷t＝20W×60s＝1200J，
由于这个电能是电动机和阴离子发生器模块共同消耗的，则电动机消耗的电能小于1200J，故③错误；
④由P＝UI可知，热风档，通过超温保护开关的电流：，故④正确。
综上所述，正确的有②④，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
二．多选题（共5小题）
（多选）9．（2025 盘龙区三模）小明家新买了一台电火锅，如图甲所示，通过挡位开关，可实现高温挡、低温挡的切换，其额定电压为220V，高温挡功率为968W，低温挡功率为440W，如图乙所示是它的电路原理图，R1、R2的电阻不受温度影响，S为挡位开关。小明读了说明书，要求该电火锅三脚插头必须插入三孔插座使用，为此小明的爸爸给找来了一个如图丙所示的接线板。下列判断正确的是（ ）
A．S接2时为低温挡
B．在高温挡，通过R1的电流为4A
C．在低温挡，R2的功率为240W
D．爸爸找的接线板三孔插座使用的是两孔插头，不符合安全要求
【分析】（1）由图乙可知，S接1时，电路为R1的简单电路，S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和P可知电火锅高温挡、低温挡的电路连接；
（2）根据P＝UI求出在高温挡，通过R1的电流；
（3）根据高温挡功率和P可求出R1的阻值，根据低温挡功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值，根据P＝UI求出低温挡工作时电路中的电流，根据P＝I2R求出在低温挡，R2的功率；
（4）为了安全用电，有金属外壳的用电器要接地保护。
【解答】解：A、由图乙可知，S接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，电火锅处于低温挡；
S接1时，电路为R1的简单电路，电路电阻最小，电路电功最大，电火锅处于高温挡，故A正确；
B、由P＝UI可知，在高温挡，通过R1的电流为：，故B错误；
C、由P可知，R1的阻值：R150Ω，
R1、R2的串联总电阻：R110Ω，
由串联电路电阻特点得，R2阻值：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣50Ω＝60Ω，
低温挡工作时电路中的电流：I′2A，
在低温挡，R2的功率：，故C正确；
D、为了安全用电，有金属外壳的用电器要接地保护，所以接线板三孔插座使用的是两孔插头，不符合安全要求，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查串联电路的特点、安全用电、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。
（多选）10．（2025 安丘市一模）图甲是某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分参数。R1与R2为定值发热电阻，且R2＝3R1，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现挡位之间的切换。图乙是电热加湿器在额定电压下工作21min的过程中，消耗的电功率P随时间t变化关系的图像。水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
高挡功率 440W
低挡功率 未知
水箱容量 4L
加热效率 80%
A．水箱最大盛水质量为4kg
B．电阻R1的阻值为200Ω
C．电热加湿器的低挡功率为110W
D．若水箱中注满初温为20℃的水，高挡功率下加热7min可使水温升高8.8℃
【分析】（1）根据密度公式求出水箱最大盛水质量；
（2）由图甲可知，当开关S接2时，R1、R2串联，当开关S接3时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知电加热器高温挡和低温挡的电路连接；根据高温挡功率和P可求出R1的阻值；
（3）根据R1、R2的大小关系和串联电路的特点求出低温挡工作时电路的总电阻，根据P可求出低温挡的功率；
（4）根据W ＝Pt求出电加热器高温挡工作7min消耗的电能，根据效率公式求出水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水升高的温度。
【解答】解：A、由ρ可知，水箱最大盛水质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3＝4kg，故A正确；
B、由图甲可知，当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电加热器处于低温挡；
当开关S接3时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热器处于高温挡；
由P可知，R1的阻值：R1110Ω，故B错误；
C、根据题意可知，R2的阻值：R2＝3R1＝3×110Ω＝330Ω，
低温挡工作时电路的总电阻：R＝R1+R2＝110Ω+330Ω＝440Ω，
低温挡工作时的电功率：P低110W，故C正确；
D、电加热器高温挡工作7min消耗的电能：W＝P高t＝440W×7×60s＝1.848×105J，
水吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×1.848×105J＝1.4784×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt8.8℃，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查串联电路特点、吸热公式、电功公式、电功率公式以及效率公式的灵活应用，声音电热多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
（多选）11．（2025春 长沙月考）学校举办的“创新实践活动”中有这样一道设计题目：“已知一款电饭煲的部分参数如表所示，其内部由两根完全相同的电热丝R和若干开关组成，请你设计该电饭煲内部可能的电路图。”小雅和小礼根据题目要求设计了如图所示的两种电路，下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 ？
A．小雅设计的电路中，保温时需要同时闭合开关S和S1
B．小礼设计的电路中，保温时开关S应闭合，S1应断开
C．小礼设计的电路中的电热丝R的阻值应为44Ω
D．小雅和小礼设计的电路中保温功率均为550W
【分析】（1）由小雅的设计图可知，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联；当开关S、S1都闭合时，只有一个电阻工作，根据串联电路的电阻特点和P可知加热挡和保温挡时电路的连接方式；
（2）由小礼的设计图可知，当开关S、S1都闭合时，两个电阻并联；当开关S闭合、S1断开时，只有一个电阻工作，根据并联电路的电阻特点和P可知加热挡和保温挡时电路的连接方式；
（3）根据加热功率和P可求出小礼设计的电路中加热挡的总电阻，根据并联电路的电阻特点求出电热丝R的阻值；
（4）根据加热挡功率和P可求出小雅设计的电路中电热丝R的阻值；根据串联电路的电阻特点求出小雅设计的电路中保温挡的总电阻，根据P可分别求出小雅和小礼设计的电路中保温功率。
【解答】解：
A、由小雅的设计图可知，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知此时电路的总功率最小，则电饭煲处于保温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有一个电阻工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，则电饭煲处于加热挡，故A错误；
B、由小礼的设计图可知，当开关S、S1都闭合时，两个电阻并联，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，则电饭煲处于加热挡；
当开关S闭合、S1断开时，只有一个电阻工作，电路的总电阻最大，总功率最小，此时电饭煲处于保温挡，故B正确；
C、由P可知，小礼设计的电路中加热挡的总电阻：R并44Ω，
因两个电阻完全相同，且R并R，则每根电阻丝的阻值：R＝2R并＝2×44Ω＝88Ω，故C错误；
D、由P可知，小雅设计的电路中电热丝R的阻值：R′44Ω，
由串联电路的电阻特点可知，小雅设计的电路中保温挡的总电阻：R串＝R′+R′＝44Ω+44Ω＝88Ω，
则小雅设计的电路中保温功率：P保温550W，
小礼设计的电路中保温功率：P保温′550W，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路的连接方式是解题的关键之一。
（多选）12．（2025 雁塔区校级模拟）某次实践活动中，小山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，。下列分析正确的是（ ）
额定电压 220V
额定功率 高温 2200W
中温 1100W
低温 550W
容积 80L
A．当S1接“b”、S2闭合时，电热水器为低温挡
B．R1的阻值为44Ω
C．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.68×106J
D．仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转110r
【分析】（1）由图甲可知，当开关S2闭合、S1接a时，R1、R2并联；当开关S2闭合、S1接b时，只有R1工作；当开关S2断开、S1接b时，R1、R2串联；根据串并联电路的特点和P可知电热水器处于高温挡、中温挡和低温挡时电路的连接方式；
（2）根据中温挡功率和P可求出R1的阻值；
（3）根据密度公式求出满箱水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（4）根据W＝Pt求出电热水器高温挡正常加热1min消耗的电能；图乙中3000r/（kW h）表示用电器每消耗1kW h电能时，电能表的转盘转过3000转，据此求出电热水器高温挡正常加热1min使电能表转盘转过的转数。
【解答】解：
A、由图甲可知，当开关S2闭合、S1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可知此时电路的总功率最大，则电热水器处于高温挡；
当开关S2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，则电热水器处于低温挡；
当开关S2闭合、S1接b时，只有R1工作，电热水器处于中温挡，故A错误；
B、由表格数据可知，电热水器中温挡的功率P中温＝1100W，
由P可知，R1的阻值：R144Ω，故B正确；
C、满箱水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg，
则水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×80kg×（70℃﹣20℃）＝1.68×107J，故C错误；
D、电热水器高温挡正常加热1min消耗的电能：W＝P高温t＝2200W×1×60s＝1.32×105JkW h，
电热水器高温挡正常加热1min使电能表转盘转过的转数：n＝NW＝3000r/（kW h）kW h＝110r，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、密度公式、吸热公式、电功公式以及电功率公式的应用，属于电热多挡位问题，有一定的难度。
（多选）13．（2025春 海淀区校级月考）图10所示为某种多功能电火锅的电路原理图，使用时可通过旋钮开关实现小火、中火、大火三挡功能转换。电路中四个电阻阻值均为48.4Ω，小火、中火、大火所需加热功率依次增大，下列说法正确的是（ ）
A．开关旋至“1”挡，电火锅处于“小火”挡
B．电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻是48.4Ω
C．“中火”挡加热功率是1000W
D．“大火”挡电路总功率是“小火”挡的4倍
【分析】（1）由图可知，当开关旋至1时，两个电阻串联；当开关旋至2时，只有一个电阻工作；当开关旋至3时，两个电阻并联；根据串并联电路的特点和P可知电火锅大火、中火和小火的电路连接；
（2）根据串联电路的特点求出电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻；
（3）根据P可求出中火挡的功率；
（4）根据P可求出“大火”挡电路总功率和“小火”挡电路的总功率，据此可知它们的关系。
【解答】解：A、由图可知，当开关旋至1时，两个电阻串联，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，电火锅处于小火挡；
当开关旋至3时，两个电阻并联，根据并联电路特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于大火挡；
当开关旋至2时，只有一个电阻工作，电火锅处于中火挡，故A正确；
B、根据串联电路的特点可知，电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻：R小＝R+R＝48.4Ω+48.4Ω＝96.8Ω，故B错误；
C、“中火”挡加热功率：P1000W，故C正确；
D、根据并联电路的特点可知，大火挡的总电阻：R大24.2Ω，
则小火挡的总电阻是大火挡总电阻的4倍，电源电压不变，由P可知，“大火”挡电路总功率是“小火”挡走功率的4倍，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
三．填空题（共7小题）
14．（2025 北碚区校级模拟）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 断开 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 15 。
【分析】由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知加热电路所处的状态；根据P可求出当开关S1由闭合到断开，R1两端的电压之比，根据串联电路特点求出开关S1断开时R1、R2两端的电压之比，根据串联电路特点、R1的电功率和P＝UI可求出R2的电功率。
【解答】解：由图可知，当开关S闭合、S1断开时，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，加热电路处于保温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，加热电路处于加热挡；
当开关S、S1都闭合时，R1的电功率：P64W……①
当开关S1由闭合到断开，R1的电功率：P125W……②
联立①②两式解得：U：U1＝8：5……③
根据串联电路的电压特点可知，S1断开时，R2两端的电压：U2＝U﹣U1……④
联立③④两式解得：U1：U2＝5：3；
根据串联电路的电流特点可知，当开关S闭合、S1断开时，通过R1、R2的电流相等，
则R1、R2的电功率之比：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝5：3，
即R2的电功率：P2P125W＝15W。
故答案为：断开；15。
【点评】本题考查串联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，有一定的难度。
15．（2025 鼓楼区二模）一款暖菜板既可保温也可加热，简化电路图如图甲所示，R1、R2为阻值不变的电热丝，R1＝24.2Ω。开关S可自动切换，保温时R1、R2的总功率为500W。
（1）保温时，S应接到位置 2和3 （选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，R2的阻值是 72.6 Ω；
（2）调至加热挡，暖菜板工作5min可以使图乙中电能表转盘转动 500 圈。
【分析】（1）由图甲可知，当开关S接到1和2时，电路开路，当开关S接到2和3时，R1、R2串联，当开关S接到3和4时，只有R1工作；根据串联电路的特点和P可知暖菜板加热挡和保温挡的电路连接；根据保温挡功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值；
（2）根据Wt求出暖菜板加热5min消耗的电能；图乙中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3000圈，据此求出暖菜板加热5min，电能表转盘转过的圈数。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关S接到2和3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，暖菜板处于保温挡；
当开关S接到3和4时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，暖菜板处于加热挡；
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R96.8Ω，
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣24.2Ω＝72.6Ω；
（3）暖菜板加热5min消耗的电能：Wt5×60s＝6×105JkW h，
图乙中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3000圈，
则暖菜板加热5min，电能表转盘转过的圈数：nkW h×3000r/kW h＝500r。
故答案为：（1）2和3；72.6；（2）500。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、电功公式以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
16．（2025 松北区模拟）小文设计的两挡电热器如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝5Ω。闭合开关S1、S2，则电热器是 高温 挡（选填“高温”或“低温”），通电10s，电流通过R1产生的热量是 18 J。
【分析】（1）由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作；根据串联电路特点和P可知电热器高温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据Q＝Wt求出通电10s，电流通过R1产生的热量。
【解答】解：由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联的电路的特点可知，电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电热器处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于高温挡；
通电10s，电流通过R1产生的热量：Q＝Wt10s＝18J。
故答案为：高温；18。
【点评】本题考查串联电路特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
17．（2025 平塘县三模）如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，S是控制开关，R是发热电阻丝。若要将其改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器，可取另一新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再 并联 （选填“串联”或“并联”）接入原来的电路，请你计算R0的阻值是 44 Ω。
【分析】（1）根据P和串并联电路的特点分析电路连接；
（2）根据P0＝P总﹣PR求出发热电阻丝R0的功率，根据P可求出R0的阻值。
【解答】解：将额定功率为400W的取暖器改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器后，取暖器的功率变大，电源电压不变时，根据P可知，电路中的总电阻应变小；
根据串、并联电路中电阻的规律可知，将新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再并联接入原来的电路，可以使电路中的总电阻变小，满足要求；
发热电阻丝R0的功率：P0＝P总﹣PR＝1500W﹣400W＝1100W，
由P可知，发热电阻丝R0的阻值：。
故答案为：并联；44。
【点评】本题考查串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，难度不大。
18．（2025 秦淮区二模）某家用电热水壶有“加热”、“保温”两挡，其内部电加热器原理电路如图所示，R1、R2均为电热丝。开关S断开时，电热水壶处于 保温 挡。已知R1＝48.4Ω，“保温”挡功率为100W，则R2＝ 435.6 Ω，“加热”挡功率为 1000 W，“加热”挡正常工作10min能使标有1200imp/（kW h）的电能表指示灯闪烁 200 次。
【分析】（1）由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，当开关S闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知加热挡和保温挡的电路连接；
（2）根据保温功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路特点求出R2的阻值；
（3）根据P可求出加热挡功率；
（4）根据W＝Pt求出加热挡正常工作10min消耗的电能；1200imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，据此求出“加热”挡正常工作10min能使指示灯闪烁的次数。
【解答】解：由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电热水壶处于保温挡；
当开关S闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于加热挡；
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R484Ω，
根据串联电路电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝484Ω﹣48.4Ω＝435.6Ω；
电热水壶加热挡功率：P加热1000W；
加热挡正常工作10min消耗的电能：W＝P加热t＝1000W×10×60s＝6×105JkW h，
1200imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，
则“加热”挡正常工作10min能使指示灯闪烁的次数：n＝NWkW h×1200imp/（kW h）＝200imp。
故答案为：保温；435.6；1000；200。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、电功公式以及电功率公式的灵活应用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
19．（2025 宁津县二模）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，当电饭煲工作时，开关S接触点2时，电饭煲处于 保温 状态；电饭煲处于加热状态时的功率是 800 W；电阻R1的阻值是 60.5 Ω。
【分析】（1）由图可知，开关S接触点1时，只有R1工作，开关S接触点2时，R1、R2串联，根据串联电路电阻特点和P可知电饭煲加热状态和保温状态的电路连接；
（2）由图乙可知电饭煲加热状态的电功率；
（3）根据P可求出电阻R1的阻值。
【解答】解：由图可知，当电饭煲工作时，开关S接触点2时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路中电阻较大，根据可知，电路的功率较小，电饭煲处于保温状态；
开关S接触点1时，只有R1工作，电路中的总电阻较小，总功率较大，电饭煲处于加热状态；
电饭煲处于加热状态时，功率较大，如图乙，加热功率应为800W；
由P可知，R1阻值：。
故答案为：保温；800；60.5。
【点评】本题考查串联电路的特点以及电功率公式灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
20．（2025 建邺区校级模拟）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 11 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 中 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1，则电阻R3＝ 80 Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要 12.1 min。
【分析】（1）根据W＝Pt计算出电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能，再根据电能表参数3000imp/（kW h）计算出电能表指示灯在10min内闪烁次数；
（2）开关S与2、3触点相连时，R1和R2串联；开关S与3、4触点相连时，只有R2工作；开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联。结合串并联电路的电阻规律和电功率公式P可知电热水壶高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（3）根据题意，列出相关等式，联解可得R3；
（4）根据P求出家庭电路的实际电压为200V，高温挡的电功率，根据P求出烧开水需要的时间。
【解答】解：电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能为：W＝P低t＝22W×10min＝0.022kWhkW h；
电能表指示灯在10min内闪烁次数：kW h×3000imp/（kW h）＝11次；
开关S与2、3触点相连时，R1和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，电热水壶处于低温挡；
开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联，根据并联电路的的可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于高温挡；
开关S与3、4触点相连时，只有R2工作，电热水壶处于中温挡；
高温挡工作时，R2的电功率：P1R2，
由P＝UI可知，低温挡工作时，电路中的电流I低0.1A，
低温挡工作时，R2的电功率：P2＝I低2R2，
根据题意可知，P1：P2＝121：1，即R2：I低2R2＝121：1，
解得：I2＝11I低＝11×0.1A＝1.1A，
则高温挡工作时，R2的电功率：P1＝UI2＝220V×1.1A＝242W，
高温挡工作时，R3的电功率：P3＝P高﹣P1＝847W﹣242W＝605W，
由P可知，R3的阻值：R380Ω；
高温挡工作时电路中的总电阻，由P可知，家庭电路的实际电压为200V，高温挡的实际电功率：P实P高847W＝700W，
烧开相同质量的水消耗的电能相同，即Pt＝P实t′，
则需要的时间：t′t10min＝12.1min。
故答案为：11；中；80；12.1。
【点评】此题考查串并联电路的特点、电能的计算、电路的分析、电功率的计算，题目有一定的难度。
四．计算题（共5小题）
21．（2025 惠城区二模）电陶炉是利用电流热效应工作的一种炉灶设备，如图甲所示。电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，低温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω。求：
电陶炉
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1000W
低温挡 ××W
（1）R1的阻值；
（2）低温挡额定功率；
（3）不考虑温度对电阻的影响，电陶炉的加热效率为80%，电蒸锅内装有5kg、20℃的汤料，高温挡正常工作420s可以使食材温度升高多少℃？（设汤料的比热容为4.2×103J/（kg ℃））
【分析】（1）由图乙可知，当旋钮开关在2时，只有R1工作，旋钮开关在1时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和P可知高温挡和低温挡的电路连接；根据高温挡功率和P可求出R1的阻值；
（2）根据串联电路的特点和P可求出低温挡的额定功率；
（3）根据W＝Pt求出电煮锅消耗的电能，根据效率公式求出食材吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出食材升高的温度。
【解答】解：（1）由图乙可知，旋钮开关在1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，电煮锅处于低温挡；
当旋钮开关在2时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电煮锅处于高温挡；
由P可知，R1的阻值：R148.4Ω；
（2）根据串联电路的特点可知，电煮锅低温挡工作时电路的总电阻：R＝R1+R2＝48.4Ω+72.6Ω＝121Ω，
电煮锅低温挡的额定功率：P低400W；
（3）高温挡420s消耗的电能：W＝Pt＝1000W×420s＝4.2×105J，
由η可知，汤料吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×4.2×105J＝3.36×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，汤料温度变化：。
答：（1）R1的阻值为48.4Ω；
（2）低温挡额定功率为400W；
（3）高温挡正常工作420s可以使食材温度升高16℃。
【点评】本题考查串联电路特点、电功公式、电功率公式、效率公式以及吸热公式的灵活运用，属于电热综合题，难度适中。
22．（2025 从化区三模）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（2）若加热时的效率是80%，能使多少kg初温为20℃的水升高到100℃（保留一位小数）
（3）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
（4）R2的阻值。
【分析】只闭合开关S，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P可知总功率较小，饮水机处于保温挡；
闭合开关S、S0，电路中两个电阻并联，总电阻较小，根据P可知总功率较大，饮水机处于加热挡；
（1）从图中可知，加热功率和工作时间，根据W＝P加热t得出饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（2）根据效率公式求出水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水的质量；
（3）从图中可知保温功率，饮水机处于保温挡时，根据P＝UI可知通过R1的电流；
（4）根据P2＝P加热﹣P保温求出R2的功率，利用P求出R2的阻值。
【解答】解：只闭合开关S，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P可知总功率较小，饮水机处于保温挡；
闭合开关S、S0，电路中两个电阻并联，总电阻较小，根据P可知总功率较大，饮水机处于加热挡；
（1）由图乙可得，加热功率P加热＝484W，加热时间t加热＝5min＝300s，
加热挡阶段消耗的电能为：W加热＝P加热t加热＝484W×300s＝1.452×105J；
（2）由η可知，水吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×1.452×105J＝1.1616×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，加热水的质量：m0.3kg；
（3）只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温挡，
由图乙可知，保温功率为P保温＝44W，
根据P＝UI可知，流过R1的电流：I10.2A；
（4）R2的功率为：P2＝P加热﹣P保温＝484W﹣44W＝440W，
根据P可知，R2的阻值：R2110Ω。
答：（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；
（2）若加热时的效率是80%，能使0.3kg初温为20℃的水升高到100℃；
（2）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2A；
（3）R2的阻值为110Ω。
【点评】本题考查并联电路的特点、效率公式、吸热公式以及电功率公式的灵活运用，是一道电热综合题，关键是从图中得出有用信息。
23．（2025 济宁模拟）小红发现学校的饮水机储水量小，且加热时间过长，于是便想利用所学的物理知识对饮水机进行改进。改进后的电路图如图甲所示，它有“加热”和“保温”两挡，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。饮水机在保温和加热时，发热电阻R1的电功率之比为1：121。下表是改进后饮水机的参数，储水罐的容积从以前的0.8L扩大到8L。图乙是小红在进行实验测试时所用的电能表。[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收多少热量？
（2）饮水机保温时的功率和R2的电阻。
（3）在对改进的饮水机进行测试时，只将饮水机接入电路，电能表记录饮水机消耗的电能，饮水机在加热时，发现电能表的指示灯在6min闪烁了162次，饮水机的实际电压是多少？取7）
饮水机参数
储水罐容积 8L
额定电压 220V
加热挡额定功率 605W
【分析】（1）根据表格数据得出饮水机的储水罐里只剩一半的水量时水的体积，根据m＝ρV求出水的质量，又知道水的比热容和水温升高的温度，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）由图甲可知，当S接1时电路为R1的简单电路，当S接2时R1和R2串联，根据电阻的串联比较总电阻的关系，电路的总电阻越小时电路中的电流越大，根据P＝I2R可知发热电阻R1的电功率最大，饮水机处于加热挡，反之处于保温挡；当S接1时，电路为R1的简单电路，饮水机处于加热挡，根据P求出R1的阻值；当S接2时，R1和R2串联，饮水机处于保温挡，根据题意求出此时发热电阻R1的电功率，利用串联电路的电流特点和P＝I2R求出电路中的电流，再利用欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出R2的阻值；
（3）由电能表参数求出饮水机在加热挡工作6min消耗的电能，根据P求出实际功率，利用P求出此时实验室电路的实际电压。
【解答】解：（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时水的体积：V水8L＝4L＝4×10﹣3m3，
由ρ可知，此时水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3＝4kg，
要使水温度升高20℃，需要吸收热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×20℃＝3.36×105J；
（2）由题可知，保温功率：P保P加605W＝5W，
当S和“1”接触时，电路中只有R1接入，此时为加热挡，
由P可知，电阻R1的阻值：R180Ω，
当S和“2”接触时，电路中有R1和R2接入，此时为保温挡，
根据P＝I2R可知，此时保温挡的电流：I保0.25A，
根据欧姆定律可知，保温挡工作时电路的总电阻：R总880Ω，
根据串联电路的特点可知，电阻R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝880Ω﹣80Ω＝800Ω；
（3）电能表的指示灯在6min闪烁了162次消耗的电能：W0.054kW h＝1.944×105J，
实际电功率：P实540W，
由P可知，实验室电路的实际电压是：U实30V＝210V。
答：（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收的热量为3.36×105J；
（2）饮水机保温时的功率和R2的电阻分别为5W、800Ω；
（3）饮水机的实际电压是210V。
【点评】本题考查了密度公式和吸热公式、串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的综合应用等，正确得出饮水机处于不同挡位时电路的连接方式以及明白电能表参数的含义是关键。
24．（2025 合江县模拟）如图甲所示，同学们在劳动实践基地里用小型电火锅煮食物，电火锅的简化电路如图乙所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），且R1＝176Ω，R2＝66Ω。电火锅的部分参数如表所示。
额定电压 220V
额定低温挡功率
额定中温挡功率 440W
额定高温挡功率 1100W
（1）求R3的阻值；
（2）求电火锅低温挡的额定功率；
（3）在标准大气压下，同学们用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，求水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）若电火锅电加热效率为80%，电火锅在（3）问中加热用时16min，求电火锅中温挡的实际功率。
【分析】（1）由图乙知，开关接高温触点时，电阻R3单独在电路中工作，根据P得出R3的阻值；
（2）S接低温点时，电阻R1、R3串联在电路中，由串联电阻的规律和P求出低温挡的功率；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（4）根据效率公式求出电火锅消耗的电能，根据P求出电火锅中温挡的实际功率。
【解答】解：（1）由图乙知，开关接高温触点时，只有R3工作，
根据P可知，R3的阻值：R344Ω；
（2）S接低温点时，R1、R3串联，
根据串联电路特点可知，此时电路的总电阻：R＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω，
低温挡的功率：P低220W；
（3）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（4）由η可知，电火锅消耗的电能：W4.2×105J，
电火锅中温挡的实际功率：P实437.5W
答：（1）R3的阻值为44Ω
（2）电火锅低温挡的额定功率为220W；
（3）在标准大气压下，同学们用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量为3.36×105J；
（4）电火锅中温挡的实际功率为437.5W。
【点评】本题考查串联电路的特点、吸热公式、电功率公式以及效率公式的灵活应用，属于电热多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
25．（2025 长沙二模）冬天，小星在帮爸爸种植蘑菇时发现种植箱内的温度太低，于是他想自制一个多挡位的电加热器，他找来了两根电热丝R1和R2，设计了甲、乙两图的电路来进行测试（A、B、C、D、E均为接线柱）。当他把A和C相连、B和D相连，把滑动变阻器的滑片移至中间某位置，闭合开关，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V；接着他断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上，闭合开关，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为7.2V。求：
（1）电热丝R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）丙图是小星用上述的电源、两根电热丝R1和R2，开关S1，再添加了保险装置（电阻不计），一个单刀双掷开关S2，设计的三挡位电加热器，电加热器可通过开关切断电路，虚线框里分别是电热丝R2和开关S1，请在虚线框里画出对应的电学元件符号，并计算此电加热器最大的电功率。
【分析】（1）当把A和C相连、B和D相连时，滑动变阻器RP和R1串联，电压表测R1电压，电流表测电路电流，根据欧姆定律求出电热丝R1的阻值；
（2）根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出把A和C相连、B和D相连时的电源电压；
保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上时，滑动变阻器RP、R1、R2串联，电压表测R1、R2总电压，电流表测电路电流，根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出电源电压，解方程求出变阻器接入电路的电阻和电源电压；
（3）原甲电路中，当把A和C相连、B和E相连时，电热丝R1和R2串联，根据欧姆定律求出R1、R2的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值；
由P＝UI可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，要设计三挡位电加热器，根据串并联电路电阻规律和P＝UI可知各挡位时电路的连接，进而设计出电路；
根据并联电路的特点和P＝UI 求出此电加热器最大的电功率。
【解答】解：（1）当把A和C相连、B和D相连时，滑动变阻器RP和R1串联，电压表测R1电压，电流表测电路电流。则电热丝R1的阻值为。
（2）当把A和C相连、B和D相连时，电源电压为U＝3V+0.5A×RP…①
保持滑动变阻器的滑片位置不变，只把B改接到E上时，滑动变阻器RP、R1、R2串联，电压表测R1、R2总电压，电流表测电路电流，则电源电压为U＝7.2V+0.4A×RP…②
联立①②，解得：变阻器阻值RP＝42Ω、电源电压U＝24V。
（3）原甲电路中，当把A和C相连、B和E相连时，电热丝R1和R2串联，通过它们的电流为0.4A，R1和R2的总电压为7.2V，由欧姆定律可知，R1和R2总电阻为，
则R2阻值为R2＝R总﹣R1＝18Ω﹣6Ω＝12Ω；
由P＝UI可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，要设计三挡位电加热器，由串并联电路电阻规律和P＝UI 结合图丙可知，当两电阻串联时，电路的总电阻最大，电功率最小，当两电阻并联时，电路的总电阻最小，电功率最大，当R1单独工作时，电功率位于中间挡，电路设计如下：
分析电路可知，当S2与b接通，S1闭合时，电热丝R1、R2并联，此时总电阻最小，由P＝UI 可知，电热器的功率最大，
则新设计的电路最大功率为。
答：（1）电热丝R1的阻值为6Ω；
（2）电源电压为24V；
（3）电路图解答图；此电加热器最大的电功率为144W。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确分析出电加热器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
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