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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
微专题6 多档位电路相关分析
1．许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中R1、R2都工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作
C．除雾状态，电路的总电流最小 D．除霜状态，电路的总功率最小
2．小红研究了厨房中某电饭锅的说明书，该电饭锅具有加热和保温两挡功能，加热时整个电路的电功率较大，保温时整个电路的电功率较小。如图所示是其内部电路简化图，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S1时，电路处于加热挡
B．只闭合开关S2时，电路处于保温挡
C．同时闭合开关S1、S2时，电路处于加热挡
D．同时闭合开关S1、S2时，电路处于保温挡
3．某型号的电饭锅有高温和保温两挡，其测试电路如图所示，R1和R2均为发热电阻，已知高温挡功率为1100W，保温挡功率为22W。则（ ）
①当开关S断开时为保温挡 ②保温挡工作时电路中的电流是0.1A
③电阻R2的阻值是2156Ω ④高温挡工作10min消耗的电能是11000J
A．只有①②③正确 B．只有①③④正确
C．只有①②④正确 D．只有②③④正确
4．如图为一款多功能电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻。下列说法正确的是（ ）
A．S1闭合，S2接A时，电煮锅处于高温挡
B．S1闭合，S2断开时，电路的总电流最大
C．S1断开，S2接A时，电路的总功率最小
D．S1闭合，S2接B时，电煮锅产生的热量最多
5．电饭锅简化电路如图甲所示，具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其中R2＝24R1，高温挡的功率为1100W；电能表表盘参数如图乙，电饭锅单独接在家庭电路中，则（ ）
A．R2的电阻为1100Ω
B．低温挡的功率为440W
C．低温挡时的电流为0.2A
D．高温挡工作0.5h电能表表盘转400转
6．某电水壶有加热和保温两挡，R1和R2为发热电阻，加热挡功率为1100W，R2＝836Ω，电路如图所示。当S1闭合，S2接1时，处于 挡；电阻R1＝ Ω，保温挡的功率为 W；当S1闭合，S2接2时，R1和R2的发热功率分别为P1和P2，则P1 P2。
7．空气炸锅是生活中常用的电器。它有两种工作模式：
①冷风模式400W，此时工作电流较小，低温慢煮食物；
②热风模式1280W，此时工作电流较大，高温烘烤食物。
小宁依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图（a）（b）（c）所示。
（1）小宁很快发现图（a）所示的电路不符合空气炸锅两种工作模式的原理，请简述理由： 。
（2）图（b）（c）所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由： 。
（3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至200℃，这过程中消耗 J的电能。
8．如图甲，某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、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＝66Ω，R2＝R3，中温挡的功率为880W。
（1）让该电火锅在低温挡工作，应将旋钮开关旋至 （选填“bc”“cd”或“de”）位置。
（2）该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 J。
（3）该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比为 。
9．（2025 淄博）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
电源电压/V 220
低温挡功率/W _____
中温挡功率/W 550
高温挡功率/W 1100
（1）R1的阻值。
（2）电火锅在低温挡工作时的电流。
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。
10．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题：
型号 SHZ2010﹣624
热风温度 50℃～75℃
额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）开关接至2时，电吹风的状态是 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2）求电热丝的电阻。
（3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。
11．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙。该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换。图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R1的阻值为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
12．某电热敷眼罩如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。
（1）该电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳，它通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的 ；
（2）旋转开关转至 （选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷眼罩处于高温挡工作，理由是： ；
（3）若旋转开关转至de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是多少？
（4）旋转开关转至cd时，求电热敷眼罩的功率。
13．某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换，工作时先用高温挡加热锅内汤料到沸腾，再用低温挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）低温挡加热时，开关S应旋至触点 （选填“ab”、“bc”、“cd”）位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（3）发热电阻R1的阻值为多少？
14．如图所示为某款电热水龙头的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。求：
（1）出温水时电路中的电流；
（2）出热水1分钟消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为： （写出一条即可）。
15．图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取4.0×103J/（kg ℃）]，求：
（1）加热挡正常工作时，电路中的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，求此养生壶的加热效率。
额定电压/V 220
加热挡功率/W 880
保温挡功率/W 176
16．（2025 日照）某学校食堂购置了一批加热餐台，如图甲所示。通电后加热容器中的水，为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关S分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。R1、R2是定值电阻，R2＝96.8Ω。容器内水的体积为10L，密度ρ水=1.0×103 kg/m3，比热容c水=4.2×103 J/(kg ℃)，加热器使用的电源电压恒为220V，加热器快速加热时的功率为2kW。求：
（1）R1的阻值；
（2）加热器保温时的功率；
（3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度？
（4）加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃，则加热器对水加热的效率是多少？（结果保留一位小数）
17．图甲为某品牌电压力锅的结构示意图，图乙为其内部电路简图，图丙为煮饭时锅内压强随时间变化的曲线。其工作过程为：接通电源，启动智能开关S，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合；当保压状态结束，煮饭完成，开关S自动接到b，进入保温状态。（已知R1的规格为“220V 880W”，R2的阻值为220Ω，R0的阻值为484Ω。）
（1）该电压力锅保压阶段的功率 （填“恒定”或“不恒定”）。
（2）升压阶段通过熔断器的电流。
（3）正常煮饭一次，至少需要消耗多少电能？
18．（2024 潍坊）中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压U＝220V，R0、R1、R2是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，R1＝20.5Ω，R2＝840Ω，S为电源开关，通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率P加热＝800W，“加热”效率η＝80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至100℃，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”（“煮茶加热”时间如表格所示），最后自动进入“保温”状态。将0.8L、初温为20℃的水装入煮茶机，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
（1）求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量；
（2）求煮茶机的“保温”功率；
（3）若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至100℃、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
19．（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。
20．（2025 威海）某汽车加热坐椅的工作原理如图所示，R1、R2均为发热电阻，通过控制开关通断，实现高、中、低三挡加热功能，其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W，电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为 ，此时电路消耗的总功率为 W。
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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
微专题6 多档位电路相关分析
1．（2025秋 招远市期末）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中R1、R2都工作
B．除霜状态，电路中只有R2工作
C．除雾状态，电路的总电流最小
D．除霜状态，电路的总功率最小
【答案】C
【分析】根据判断只闭合开关S、开关都闭合时，电路处于的状态，根据欧姆定律判断除雾状态的电流大小，根据电功率公式判断除霜状态的电路的总功率大小。
【解答】解：A、只闭合开关S，R2接入电路，电路总电阻较大，根据可知，电路总功率较小，电路处于“低温”除雾状态，故A错误；
B、开关都闭合，R1与R2并联，电路总电阻较小，电路总功率较大，电路处于“高温”除霜状态，故B错误；
C、除雾状态的电路总电阻比除霜状态的总电阻大，根据欧姆定律可知，除雾状态的电路的总电流最小，故C正确；
D、除雾状态的电路总电阻比除霜状态的总电阻大，根据可知，除霜状态的电路总功率最大，故D错误；
故选：C。
2．（2025 奉贤区二模）小红研究了厨房中某电饭锅的说明书，该电饭锅具有加热和保温两挡功能，加热时整个电路的电功率较大，保温时整个电路的电功率较小。如图所示是其内部电路简化图，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合开关S1时，电路处于加热挡
B．只闭合开关S2时，电路处于保温挡
C．同时闭合开关S1、S2时，电路处于加热挡
D．同时闭合开关S1、S2时，电路处于保温挡
【答案】C
【分析】由图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，根据并联电路的特点和P可知电饭锅加热挡和保温挡的电路连接。
【解答】解：由图可知，当开关S1、S2都闭合时，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，电饭锅处于加热挡；
当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于保温挡，故ABD错误、C正确。
故选：C。
3．（2025 沂源县一模）某型号的电饭锅有高温和保温两挡，其测试电路如图所示，R1和R2均为发热电阻，已知高温挡功率为1100W，保温挡功率为22W。则（ ）
①当开关S断开时为保温挡
②保温挡工作时电路中的电流是0.1A
③电阻R2的阻值是2156Ω
④高温挡工作10min消耗的电能是11000J
A．只有①②③正确 B．只有①③④正确
C．只有①②④正确 D．只有②③④正确
【答案】A
【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，根据串联电路的特点和P可知电饭锅高温挡和保温挡的电路连接；
（2）根据P＝UI求出保温挡工作时电路中的电流；
（3）根据高温挡功率和P可求出R1的阻值；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R1的阻值；
（4）根据W＝Pt求出高温挡工作10min消耗的电能。
【解答】解：①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，电饭锅处于保温挡；
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，电饭锅处于高温挡，故①正确；
②由P＝UI可知，保温挡工作时电路中的电流：I保0.1A，故②正确；
③由P可知，R1的阻值R144Ω，
根据欧姆定律可知，R1、R2的串联总电阻：R2200Ω，
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω，故③正确；
④高温挡工作10min消耗的电能：W＝P高t＝1100W×10×60s＝6.6×105J，故④错误；
综合以上分析可知，①②③正确，④错误。
故选：A。
4．（2025 青山区二模）如图所示为一款多功能电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻。下列说法正确的是（ ）
A．S1闭合，S2接A时，电煮锅处于高温挡
B．S1闭合，S2断开时，电路的总电流最大
C．S1断开，S2接A时，电路的总功率最小
D．S1闭合，S2接B时，电煮锅产生的热量最多
【答案】C
【分析】由图可知，当开关S1闭合、S2接B时，R1、R2并联；当开关S1闭合、S2接A时或S2断开时，只有R1工作；开关S1断开、S2接A时，R1、R2串联；根据串并联电路的特点和P可知多功能电煮锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
【解答】解：ABC、由图可知，当开关S1闭合、S2接B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，多功能电煮锅处于高温挡，根据P＝UI可知，电路的总电流最大；
开关S1断开、S2接A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，电路的总功率最小，多功能电煮锅处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接A时或S2断开时，只有R1工作，多功能电煮锅处于中温挡，故AB错误、C正确；
D、根据以上分析可知，S1闭合，S2接B时，电路的总功率最大，根据Q＝W＝Pt可知，由于不知道工作时间，所以无法确定电煮锅产生热量的多少，故D错误。
故选：C。
5．（2025 宁德二模）某电饭锅简化电路如图甲所示，具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其中R2＝24R1，高温挡的功率为1100W；电能表表盘参数如图乙，电饭锅单独接在家庭电路中，则（ ）
A．R2的电阻为1100Ω
B．低温挡的功率为440W
C．低温挡时的电流为0.2A
D．高温挡工作0.5h电能表表盘转400转
【答案】C
【分析】（1）根据可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，高温挡位的电阻较小，此时电路中只有R1，根据求出R1的阻值，根据R2＝24R1求出R2的阻值。
（2）根据可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，低温挡位的电阻较大，根据串联电路的电阻特点和求出低温挡的功率。
（3）根据欧姆定律求出低温挡的电流。
（4）根据W＝Pt求出高温挡工作0.5h消耗的电能；800r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的表盘转800r，进而求出电能表表盘转的圈数。
【解答】A．由可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，高温挡位的电阻较小，此时电路中只有R1，根据电功率公式计算可知，所以R2＝44Ω×24＝1056Ω，故A错误。
B．由可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，低温挡位的电阻较大，总电阻R＝R1+R2＝44Ω+1056Ω＝1100Ω，低温挡的功率，故B错误。
C．由B分析可知，低温挡的总电阻为1100Ω，电压为220V，根据欧姆定律计算低温挡的电流，故C正确。
D．高温挡的功率为1100W，工作0.5h消耗的电能W＝Pt＝1.1kW×0.5h＝0.55kW h，由电能表规格可知，消耗0.55kW h，电能表转n＝0.55kW h×800r/（kW h）＝440r，故D错误。
故选：C。
6．（2025秋 建湖县期末）某电水壶有加热和保温两挡，R1和R2为发热电阻，加热挡功率为1100W，R2＝836Ω，电路如图所示。当S1闭合，S2接1时，处于 加热 挡；电阻R1＝ 44 Ω，保温挡的功率为 55 W；当S1闭合，S2接2时，R1和R2的发热功率分别为P1和P2，则P1 ＜ P2。
【答案】加热；44；55；＜。
【分析】（1）当S1闭合，S2接1时，仅R1接入电路，电路总电阻较小，由电功率公式可知，电路总功率较大，电路处于加热挡；
（2）已知加热挡功率，利用电功率推导公式计算R1的阻值；
（3）当S1闭合，S2接2时，两电阻串联，电路总电阻较大，电路总功率较小，电路处于保温挡；根据串联电路电阻规律算出电路总电阻，用电功率公式计算电路功率，即保温挡功率；
（4）当S1闭合，S2接2时，两电阻串联，R1＜R2，根据公式P＝I2R可知，P1＜P2。
【解答】解：（1）当S1闭合，S2接1时，由图可知，电路为R1的简单电路，电路总电阻较小，由P可知，电路总功率较大，电水壶处于加热挡；
（2）加热挡功率为P1′＝1100W，则电阻R1的阻值为：R144Ω；
（3）当S1闭合，S2接2时，R1与R2串联，电路总电阻较大，电路总功率较小，电水壶处于保温挡，
电路总电阻为：R＝R1+R2＝44Ω+836Ω＝880Ω，
电路总功率为：P55W，即保温挡功率为55W；
（4）当S1闭合，S2接2时，R1的功率为P1＝I2R1，R2的功率为P2＝I2R2，
因R1＜R2，所以P1＜P2；
故答案为：加热；44；55；＜。
7．空气炸锅是生活中常用的电器。它有两种工作模式：
①冷风模式400W，此时工作电流较小，低温慢煮食物；
②热风模式1280W，此时工作电流较大，高温烘烤食物。
小宁依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图（a）（b）（c）所示。
（1）小宁很快发现图（a）所示的电路不符合空气炸锅两种工作模式的原理，请简述理由： 当两个开关都闭合时，发热管被短路，电路中只有电动机接入电路，此时电流较大，电动机吹冷风；当只闭合S时电动机和发热管串联接入电路，此时电路中的电流较小，此时低温烘烤食物 。
（2）图（b）（c）所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由： 图（b）更适合，空气炸锅两种工作模式，均需吹风，而图（c）所示的电路中，可能会出现只加热不吹风的情况；图（c）中，若在热风工作模式时停止工作，空气炸锅需要同时断开两个开关 。
（3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至200℃，这过程中消耗 614400 J的电能。
【答案】（1）当两个开关都闭合时，发热管被短路，电路中只有电动机接入电路，此时电流较大，电动机吹冷风；当只闭合S时电动机和发热管串联接入电路，此时电路中的电流较小，此时低温烘烤食物；
（2）图（b）更适合，空气炸锅两种工作模式，均需吹风，而图（c）所示的电路中，可能会出现只加热不吹风的情况；图（c）中，若在热风工作模式时停止工作，空气炸锅需要同时断开两个开关；
（3）614400。
【分析】（1（2）根据题意分析两个开关的连接方式、发热管和电动机的连接方式，比较得出答案。
（3）根据W＝Pt得出这过程中消耗电能。
【解答】解：（1）图（a）中当两个开关都闭合时，发热管被短路，电路中只有电动机接入电路，此时电流较大，电动机吹冷风；当只闭合S时电动机和发热管串联接入电路，此时电路中的电流较小，此时低温烘烤食物，故（a）不符合题意；
（2）图（b）更适合，因为空气炸锅两种工作模式，均需吹风，而图（c）所示的电路中，可能会出现只加热不吹风的情况；图（c）中，若在热风工作模式时停止工作，空气炸锅需要同时断开两个开关，故（b）符合题意，（c）不符合题意。
（3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至200℃，这过程中消耗电能。W＝Pt＝1280W×8×60s＝614400J。
故答案为：
（1）当两个开关都闭合时，发热管被短路，电路中只有电动机接入电路，此时电流较大，电动机吹冷风；当只闭合S时电动机和发热管串联接入电路，此时电路中的电流较小，此时低温烘烤食物；
（2）图（b）更适合，空气炸锅两种工作模式，均需吹风，而图（c）所示的电路中，可能会出现只加热不吹风的情况；图（c）中，若在热风工作模式时停止工作，空气炸锅需要同时断开两个开关；
（3）614400。
8．（2025 长沙二模）如图甲，某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、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＝66Ω，R2＝R3，中温挡的功率为880W。
（1）让该电火锅在低温挡工作，应将旋钮开关旋至 bc （选填“bc”“cd”或“de”）位置。
（2）该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 5.28×105 J。
（3）该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比为 22：5 。
【答案】（1）bc；（2）5.28×105；（3）22：5。
【分析】（1）由图乙可知，当旋钮开关旋至bc位置时，R1、R2串联；旋钮开关旋至de 位置，R2、R3并联；旋钮开关旋至cd位置，电路为R2的简单电路；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W＝Pt求出该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能；
（3）根据中温挡功率和P可求出R2的阻值；据此可知R3的阻值；根据串并联电路的特点和P可求出该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比。
【解答】解：（1）当旋钮开关旋至bc位置时，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，由得，电路总功率最小，电火锅处于低温挡；
旋钮开关旋至de 位置，R2、R3并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，电路总功率最大，电火锅处于高温挡；
旋钮开关旋至cd位置，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，电路电功率较小，电火锅处于中温挡；
（2）由得，该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能：；
（3）由得，R2的阻值：，
根据题意可知，R3的阻值：R3＝R2＝55Ω，
电源电压不变，该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比：。
故答案为：（1）bc；（2）5.28×105；（3）22：5。
9．（2025 淄博）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
电源电压/V 220
低温挡功率/W _____
中温挡功率/W 550
高温挡功率/W 1100
（1）R1的阻值。
（2）电火锅在低温挡工作时的电流。
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。
【答案】（1）R1的阻值为88Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的电流为1.25A
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间为305s。
【分析】（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大。分析开关转换时电路的连接，根据串联和并联电路电阻的规律确定不同挡位电路的结构，由R1的阻值；
（2）由（1）知，低温挡时R1、R2串联，由串联电路电阻的规律及欧姆定律得出电火锅在低温挡工作时的电流；
（3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，根据吸热公式得出将水烧开时需吸收的热量，不计热量损失，根据W＝Pt得出水烧开需要的时间。
【解答】解：（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大.由电路图知，当断开S1，S2接1时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，为低温挡；当闭合S1，S2接1时，只有R1接入电路，为中温挡；当闭合S1，S2接2时，R1、R2并联，电路总电阻最小，功率最大，为高温挡.中温挡时只有R1接入电路，R1的阻值
R188Ω；
（2）由题意可知，R2＝R1＝88Ω，由（1）知，低温挡时R1、R2串联，电火锅在低温挡工作时的电流1.25A.
（3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，则将水烧开时需吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，不计热量损失，，则需要的时间305s。
答：（1）R1的阻值为88Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的电流为1.25A
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间为305s。
10．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题：
型号 SHZ2010﹣624
热风温度 50℃～75℃
额定功率 热风时：1000W冷风时：120W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）开关接至2时，电吹风的状态是 吹冷风 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2）求电热丝的电阻。
（3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。
【答案】（1）吹冷风；
（2）电热丝的电阻为55Ω；
（3）电吹风消耗的电能为1.272×105J。
【分析】（1）由图甲可知，当开关接至2时，只有电动机工作，据此判断电吹风的状态；
（2）当开关接至1时，电动机和电热丝并联，由图乙可知电吹风吹热风和冷风时的电功率，根据P电热丝＝P热﹣P冷求出电热丝的电功率，根据P求出电热丝的电阻；
（3）由图乙可知，电吹风在额定电压下工作3分钟，热风状态时工作的时间和冷风状态时工作的时间，根据W＝Pt分别求出电吹风热风状态和冷风状态时消耗的电能，据此求出电吹风消耗的总电能。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关接至2时，只有电动机工作，电吹风只吹风，不发热，所以电吹风的状态是吹冷风；
（2）当开关接至1时，电动机和电热丝并联，
由图乙可知电吹风吹热风和冷风时的电功率，电热丝的电功率：P电热丝＝P热﹣P冷＝1000W﹣120W＝880W，
由P可知，电热丝的电阻：R55Ω；
（3）由图乙可知，电吹风在额定电压下工作3分钟，热风状态时工作的时间t1＝2min＝120s，冷风状态时工作的时间t2＝1min＝60s，
电吹风吹热风状态时消耗的电能：W1＝P热风t1＝1000W×120s＝1.2×105J，
吹冷风状态时消耗的电能：W2＝P冷风t2＝120W×60s＝7200J，
电吹风消耗的总电能：W＝W1+W2＝1.2×105J×7200J＝1.272×105J。
答：（1）吹冷风；
（2）电热丝的电阻为55Ω；
（3）电吹风消耗的电能为1.272×105J。
11．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙。该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换。图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R1的阻值为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
【答案】（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为2.2A；
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R1的阻值为505Ω；
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗386400J电能。
【分析】（1）当开关S、S1均闭合时，电路为R0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，毛巾架处于加热挡；
当开关S闭合、S1断开时，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，毛巾架处于保温挡；
根据P＝UI可知在加热状态下，毛巾架正常工作时的电流；
（2）加热挡时，根据P可知R0的阻值，保温挡时，根据P可知两电阻串联之和的总电阻，根据电阻串联的特点可知R1的阻值；
（3）根据W＝Pt可知毛巾架正常工作30分钟总共消耗电能。
【解答】解：（1）当开关S、S1均闭合时，电路为R0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，毛巾架处于加热挡；
当开关S闭合、S1断开时，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，毛巾架处于保温挡；
根据P＝UI可知在加热状态下，毛巾架正常工作时的电流I2.2A；
（2）加热挡时，根据P可知R0100Ω；
保温挡时，根据P可知两电阻串联之和的总电阻R605Ω；
根据电阻串联的特点可知R1＝R﹣R0＝605Ω﹣100Ω＝505Ω；
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗电能W＝Pt＝484W×600s+80W×1200s＝386400J。
答：（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为2.2A；
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R1的阻值为505Ω；
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗386400J电能。
12．某电热敷眼罩如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。
（1）该电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳，它通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的 氧气和营养物质 ；
（2）旋转开关转至 de （选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷眼罩处于高温挡工作，理由是： 电路中的总电阻最小，电源电压不变，由P可知，电路的总功率最大 ；
（3）若旋转开关转至de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是多少？
（4）旋转开关转至cd时，求电热敷眼罩的功率。
【答案】（1）氧气和营养物质；
（2）de；电路中的总电阻最小，电源电压不变，由P可知，电路的总功率最大；
（3）若旋转开关转至de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是12.5Ω
（4）旋转开关转至cd时，电热敷眼罩的功率为2.5W。
【分析】（1）根据人体血液循环的组成和功能来分析解答；
（2）由乙图可知，旋转开关转至ab时，电路为断路，旋转开关转至bc时，电路为R1、R2两电阻串联，旋转开关转至cd时，只有R2工作，旋转开关转至de时，此时电路为R2、R3两电阻并联，根据串并联电路的特点和P可知电热敷眼罩高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（3）若旋转开关转至de时，根据欧姆定律求出通过R2的电流，根据并联电路的特点求出通过R3的电流，根据欧姆定律求出R3的阻值；
（4）根据P＝UI求出旋转开关转至cd时，电热敷眼罩的功率。
【解答】解：（1）电热敷眼罩通过加热眼部，促进血液循环，为眼部组织细胞提供更多氧气和养料。氧气是细胞进行有氧呼吸产生能量的必需物质，养料则是细胞进行生命活动的物质基础。因此，电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳。
（2）由乙图可知，旋转开关转至ab时，电路为断路；
旋转开关转至bc时，电路为R1、R2两电阻串联，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，电热敷眼罩处于低温挡；
旋转开关转至de时，此时电路为R2、R3两电阻并联，根据并联的电阻特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电热敷眼罩处于高温挡；
旋转开关转至cd时，只有R2工作，电热敷眼罩处于中温挡；
（3）若旋转开关转至de时，通过R2的电流：，
根据并联电路的电流特点可知，通过R3的电流：I3＝I﹣I2＝0.9A﹣0.5A＝0.4A，
根据欧姆定律可知，R3的阻值：；
（4）旋转开关转至cd时，此时电热敷眼罩的功率：P中＝UI2＝5V×0.5A＝2.5W。
答：（1）氧气和营养物质；
（2）de；电路中的总电阻最小，电源电压不变，由P可知，电路的总功率最大；
（3）若旋转开关转至de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是12.5Ω
（4）旋转开关转至cd时，电热敷眼罩的功率为2.5W。
13．某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换，工作时先用高温挡加热锅内汤料到沸腾，再用低温挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）低温挡加热时，开关S应旋至触点 bc （选填“ab”、“bc”、“cd”）位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（3）发热电阻R1的阻值为多少？
【答案】（1）bc；
（2）本次烹饪共消耗0.94kW h的电能；
（3）发热电阻R1的阻值为110Ω。
【分析】（1）由图甲知，开关S接“ab”时电路断路，开关S接“bc”时两电阻串联，开关S接“cd”时只有R1接入电路；根据串联电路的电阻规律和P分析电热砂锅的工作状态；
（2）由图乙可知高温挡和低温挡的功率、高温挡和低温挡的工作时间，根据W＝Pt和W总＝W高+W低可求烹饪共消耗的电能；
（3）由前面分析可知高温挡加热时，只有R1工作，由P变形可求发热电阻R1的阻值。
【解答】解：
（1）由图甲知，开关S接“ab”时电路断路，开关S接“bc”时两电阻串联，开关S接“cd”时只有R1接入电路；
由串联电路的电阻规律可知，开关S接“bc”时总电阻最大，而电源电压一定，由P可知此时总功率最小，为低温挡；开关S接“cd”时电阻最小，总功率最大，为高温挡；
（2）由图乙知高温挡的功率为P高＝440W＝0.44kW，低温挡的功率为P低＝100W＝0.1kW，
某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，高温挡工作时间为1h，低温挡工作时间为6h﹣1h＝5h，
本次烹饪共消耗的电能：W总＝W高+W低＝P高t高+P低t低＝0.44kW×1h+0.1kW×5h＝0.94kW h；
（3）高温挡加热时，只有R1工作，由P知，发热电阻R1的阻值为：
R1110Ω。
答：（1）bc；
（2）本次烹饪共消耗0.94kW h的电能；
（3）发热电阻R1的阻值为110Ω。
14．如图所示为某款电热水龙头的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。求：
（1）出温水时电路中的电流；
（2）出热水1分钟消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障为： R2发生断路 （写出一条即可）。
【答案】（1）出温水时电路中的电流为5A；
（2）出热水1分钟消耗的电能为1.32×105J；
（3）R2发生断路。
【分析】（1）根据可得出温水时电路中的电流；
（2）根据W＝P热t可得出热水时1分钟内消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，说明电路还能工作，排除短路的可能，再根据加热时的电路，判断部分断路故障。
【解答】解：（1）出温水时，电路中的电流；
（2）出热水时1分钟消耗的电能：W＝P热t＝2200W×1×60s＝1.32×105J；
（3）当开关接bc位置时，此时只有R1工作；当开关在cd时，R1和R2并联接入电路，电阻比R1小，根据可知，此时功率比开关接bc位置的功率大，故此时出热水。
若水龙头只能出冷水和温水，说明cd端发生故障，可能原因为R2发生断路。
答：（1）出温水时电路中的电流为5A；
（2）出热水1分钟消耗的电能为1.32×105J；
（3）R2发生断路。
15．（2025 连州市校级一模）图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取4.0×103J/（kg ℃）]，求：
（1）加热挡正常工作时，电路中的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，求此养生壶的加热效率。
额定电压/V 220
加热挡功率/W 880
保温挡功率/W 176
【答案】（1）加热挡正常工作时，电路中的电流为4A；
（2）电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）此养生壶的加热效率为80%。
【分析】（1）根据P＝UI求出加热挡正常工作时，电路中的电流；
（2）由图乙可知，当开关S接a时，R1、R2串联；当开关S接b时，只有R1工作；根据串联电路特点和P可知养生壶加热挡和保温挡的电路连接；根据加热挡功率和P可求出R1的阻值；根据保温挡功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路特点求出R2的阻值；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出粥吸收的热量，根据W＝Pt求出养生壶消耗的电能，根据效率公式求出养生壶的加热效率。
【解答】解：（1）由表格数据可知，养生壶加热挡的电功率P加热＝880W，
由P＝UI可知，加热挡正常工作时，电路中的电流：I4A；
（2）由图乙可知，当开关S接a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，养生壶处于保温挡；
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R275Ω；
当开关S接b时，只有R1工作，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于加热挡，
由P可知，R1的阻值：R155Ω；
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝275Ω﹣55Ω＝220Ω；
（3）粥吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×1.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.52×105J，
养生壶消耗的电能：W＝P加热t＝880W×500s＝4.4×105J，
养生壶的加热效率：η100%100%＝80%。
答：（1）加热挡正常工作时，电路中的电流为4A；
（2）电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）此养生壶的加热效率为80%。
16．（2025 日照）某学校食堂购置了一批加热餐台，如图甲所示。通电后加热容器中的水，为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关S分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。R1、R2是定值电阻，R2＝96.8Ω。容器内水的体积为10L，密度，比热容，加热器使用的电源电压恒为220V，加热器快速加热时的功率为2kW。求：
（1）R1的阻值；
（2）加热器保温时的功率；
（3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度？
（4）加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃，则加热器对水加热的效率是多少？（结果保留一位小数）
【答案】（1）R1的阻值为24.2Ω；
（2）加热器保温时的功率为400W；
（3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是0.4度；
（4）加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃，则加热器对水加热的效率是93.3%。
【分析】（1）分析旋转开关S连通1和2时电路的连接，由串联电阻的规律，根据P确定快速加热挡和保温挡电路的连接，根据P得出R1；
（2）两电阻串联时为加热器保温挡，由串联电阻的规律和P得出保温时的功率；
（3）根据W＝Pt得出加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能；（4）由密度公式知水的质量，根据Q＝c水mΔt得出水吸收的热量；根据W＝Pt得出加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能；从而得出加热器对水加热的效率。
【解答】解：（1）旋转开关S连通1时，电路为R1的简单电路，S连通2时，两电阻串联（串联电阻大于其中任一电阻），根据P可知，S连通1时功率大，快速加热挡（S连通2时，为保温挡），加热器快速加热时的功率为2kW，R124.2Ω
（2）两电阻串联时为加热器保温挡，由串联电阻的规律保温时的功率为
P保400W
（3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能
W＝P保t＝0.4kW×1h＝0.4kW h＝0.4度
（4）由密度公式知水的质量为
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3＝10kg
水吸收的热量
Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×40℃＝1.68×106J
加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能为
W′＝P加t＝2000W×15×60＝1.8×106J
加热器对水加热的效率是
η%100%≈93.3%
故答案为：（1）R1的阻值为24.2Ω；
（2）加热器保温时的功率为400W；
（3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是0.4度；
（4）加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃，则加热器对水加热的效率是93.3%。
17．图甲为某品牌电压力锅的结构示意图，图乙为其内部电路简图，图丙为煮饭时锅内压强随时间变化的曲线。其工作过程为：接通电源，启动智能开关S，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合；当保压状态结束，煮饭完成，开关S自动接到b，进入保温状态。（已知R1的规格为“220V 880W”，R2的阻值为220Ω，R0的阻值为484Ω。）
回答下列问题：
（1）该电压力锅保压阶段的功率 不恒定 （填“恒定”或“不恒定”）。
（2）升压阶段通过熔断器的电流。
（3）正常煮饭一次，至少需要消耗多少电能？
【答案】（1）不恒定；
（2）升压阶段通过熔断器的电流为5A；
（3）正常煮饭一次，至少需要消耗871200J的电能。
【分析】（1）当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合，据此分析；
（2）接通电源，启动智能开关S，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态，此时R1和R2并联，根据P＝UI可求出通过R1的电流，根据I通过R2的电流，根据并联电路电流规律可求出升压阶段通过熔断器的电流；
（3）根据P计算R2的功率，由图丙知升压、保压的时间，根据W＝Pt算出这次煮饭总共消耗的电能。
【解答】解：（1）当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合加热，所以该电压力锅保压阶段的功率不恒定；
（2）接通电源，启动智能开关S，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态，此时R1和R2并联，
通过R1的电流为：I14A，
通过R2的电流为：I21A，
所以升压阶段通过熔断器的电流为：I＝I1+I2＝4A+1A＝5A；
（3）R2的功率为：P2220W；
加热状态时的功率为：P加＝P1+P2＝880W+220W＝1100W，
由图丙知升压用了t1＝6min+3min+3min＝720s，保压用了t2＝3min+3min＝360s，
正常煮饭一次，至少需要消耗电能为：
W＝P加t1+P2t2＝1100W×720s+220W×360s＝871200J。
答：（1）不恒定；
（2）升压阶段通过熔断器的电流为5A；
（3）正常煮饭一次，至少需要消耗871200J的电能。
18．（2024 潍坊）中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压U＝220V，R0、R1、R2是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，R1＝20.5Ω，R2＝840Ω，S为电源开关，通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率P加热＝800W，“加热”效率η＝80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至100℃，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”（“煮茶加热”时间如表格所示），最后自动进入“保温”状态。将0.8L、初温为20℃的水装入煮茶机，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
（1）求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量；
（2）求煮茶机的“保温”功率；
（3）若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至100℃、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
【答案】（1）将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量为2.688×105J；
（2）煮茶机的“保温”功率为55W；
（3）这个过程煮茶机消耗的电能为5.859×105J。
【分析】（1）由密度公式得到水的质量，由物体吸热公式得到水吸收的热量；
（2）由P可知当R0与R1串联时，为加热状态，R0与R2串联时为保温状态；利用P得到加热时电路的总电阻，利用串联电路电阻的规律得到R0的阻值，利用R0与R2之和得到保温时电路的总电阻，利用P得到保温功率；
（3）先由热效率公式得到将水加热到100℃时消耗的电能，利用W＝Pt得到该阶段所用时间，进而得到保温时间，利用W＝Pt进行计算即可得到整个过程煮茶机消耗的电能。
【解答】解：（1）水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.8×10﹣3m3＝0.8kg，
将水加热至100℃过程中水吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.8kg×（100℃﹣20℃）＝2.688×105J；
（2）由P知，在电源电压不变时，电路电阻越小，功率越大。由图知，电路在不同状态时分别为R0与R1串联或者R0与R2串联，由于R1＜R2，所以可知当R0与R1串联时，为加热状态，R0与R2串联时为保温状态。
加热时电路的总电阻R0160.5Ω，
R0＝R01﹣R1＝60.5Ω﹣20.5Ω＝40Ω，
保温时电路的总电阻R02＝R0+R2＝40Ω+840Ω＝880Ω，
煮茶机的“保温”功率P保温55W；
（3）将水加热至100℃，消耗的电能W13.36×105J，
此阶段所用时间t1420s＝7min，
由题意知煮茶时间为t2＝5min＝300s，
保温时间t3＝15min﹣5min﹣7min＝3min＝180s，
整个煮茶过程煮茶机消耗的电能W＝W1+P加热t2+P保温t3＝3.36×105J+800W×300s+55W×180s＝5.859×105J。
答：（1）将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量为2.688×105J；
（2）煮茶机的“保温”功率为55W；
（3）这个过程煮茶机消耗的电能为5.859×105J。
19．（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 地 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 热传递 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。
【答案】（1）地；热传递；（2）此插座能够满足该电暖器正常使用；（3）该电暖器正常工作6h，一天消耗的电能为7.2kW h；（4）同时使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据可知：干路中的电流较大，根据焦耳定律Q＝I2Rt，干路中的导线发热较大，导线过热可能引发火灾。
【分析】（1）带金属外壳的家用电器应该接地；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
（2）根据P＝UI进行计算，并和电暖器的最大功率比较。
（3）根据W＝Pt进行计算。
（4）家庭电路中干路中的电流不能过大，同时使用几个大功率用电器，干路中的电流可能过大，引起火灾。
【解答】解：（1）使用电暖器时，电暖器的金属外壳与家庭电路的地线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过热传递的方式增大空气内能的。
（2）该插座允许的最大负载为：
P＝UI＝220V×10A＝2200W；大于高温挡的最大功率，该插座可以正常使用。
（3）高温挡正常工作2h，消耗的电能为：W1＝P1t1＝2kW×2h＝4kW h；
低温挡工作4h，消耗的电能为：W2＝P2t2＝0.8kW×4h＝3.2kW h；
一天工作6h消耗的电能为：W＝W1+W2＝4kW h+3.2kW h＝7.2kW h。
（4）同时使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据可知：干路中的电流较大，根据焦耳定律Q＝I2Rt，干路中的导线发热较大，导线过热可能引发火灾。
答：（1）地；热传递；（2）此插座能够满足该电暖器正常使用；（3）该电暖器正常工作6h，一天消耗的电能为7.2kW h；（4）同时使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据可知：干路中的电流较大，根据焦耳定律Q＝I2Rt，干路中的导线发热较大，导线过热可能引发火灾。
20．（2025 威海）某汽车加热坐椅的工作原理如图所示，R1、R2均为发热电阻，通过控制开关通断，实现高、中、低三挡加热功能，其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W，电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为 S2连接2，S1断开 ，此时电路消耗的总功率为 15 W。
【答案】S2连接2，S1断开；15。
【分析】由P＝UI可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串并联电路电阻规律和P可知各挡位时电路的连接；
根据P求出中温挡时电路中的电阻，即为R2的阻值；根据并联电路中的总功率等于各用电器功率之和求出高温挡时R1的功率，根据P求出R1的阻值；根据串联电路的电阻特点求出低温挡时电路中的总电阻，根据P＝UI求出低温挡的功率；
【解答】解：当S2连接2，S1断开时，R1、R2串联；当S1闭合，S2连接1时，R1、R2并联；当S1闭合，S2连接2，电路为R1的简单电路；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，空气炸锅为低温挡；电路为R1的简单电路时，空气炸锅为中温挡；
由P＝UI可知，中温挡电路的电阻：R14.8Ω，
高温挡时两电阻并联，由并联电路的特点可知，此时R1两端的电压与中温挡R1两端的电压相等，故电功率不变，而总功率是中温挡的2倍，说明两个电阻电功率相等，电阻大小相等，
低温挡时，R1、R2串联，由串联电路的特点可知，此时电路的总电阻：R低温＝R1+R2＝4.8Ω+4.8Ω＝9.6Ω，
则低温挡的电功率：P低温15W。
故答案为：S2连接2，S1断开；15。
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