【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练
专题十八 电功率计算题
计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题在中考题中常被列为压轴题目。
计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。21·cn·jy·com
计算题的特点是：
(1)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。2-1-c-n-j-y
1.计算题一般解题步骤
第一步：认真审题。明确现象和物理过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件，明确要解决的问题。
第二步：明确已知量和未知量之间的关系。也就是针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系。
第三步：根据题意找出相应的公式。这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。
第四步：代人数据求解。这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案。同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。
2.解答方法
(1)探索法：这种方法是在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的。判断出所涉及或应用的物理模型，然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。
(2)极值法：这种方法也叫端点法。它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。
(3)简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
(4)隐含条件法：这种方法是通过审题，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。
（5）应用类分析法：运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。
一、电功
1．电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
5．电功公式：（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：
（1）串联电路：；
（2）并联电路：；
（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kw·h）， 1度=1千瓦时=1kW·h=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；电路中每消耗一度电电能表转盘转3000转。21教育名师原创作品
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
8.根据电能表的参数进行有关计算：如图
当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作tmin。发现此电能表的转盘转过了N转。则这个电饭煲的额定功率是多少W。
则电能表的转盘转过了N转，电饭煲消耗的电能：,电饭煲正常工作tmin，则该电饭煲的额定功率：。
二、电功率
1．电功率定义：电流在单位时间内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
（1）①串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
4．功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。
5．额定功率
（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。
（2）已知U额、P额，①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式计算出该灯的电阻。21世纪教育网版权所有
（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。
（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
三、电热
1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
3．计算公式：Q=I2Rt（适用于所有电路），对于纯电阻电路可推导出：。
（1）①串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算电热还常用公式Q=Q1+Q2+…Qn。
一、填空题
【典例1】（2018?安徽）图中R1＝4Ω，R2＝6Ω，把它们并联在U＝3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为 2.4 Ω；通电30s，电阻R1消耗的电能为 67.5 J。
【解析】已知R1和R2并联，则并联后的总电阻＝+，则＝+，
解得R＝2.4Ω，因为R1和R2并联，把它们并联在U＝3V的电路中，则R1两端电压为3V，通电30s，电阻R1消耗的电能W＝t＝×30s＝67.5J。
【答案】2.4；67.5。
二、选择题
【典例2】（2018?河池）如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2．下列说法正确的是（ ）
A．电阻R的阻值为36Ω
B．电路的总功率之比P1：P2＝5：2
C．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率为0.48W
D．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲：I乙＝2：3
【解析】A、由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：I额＝＝＝0.5A，由可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时R与L并联，甲电流表测L的电流，因I甲＝0.5A＝I额，即灯泡正常工作，由并联电路的电压特点可知，电源电压U＝U额＝6V；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联接在电路中，甲电压表测总电压U，乙测L两端电压，且UL＝U乙＝2.4V，根据串联电路的特点可得电路中的电流：IR＝IL＝＝＝0.2A，电阻R两端的电压：UR＝U﹣UL＝6V﹣2.4V＝3.6V，电阻R的阻值：R＝＝＝18Ω，故A不正确；B、当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时R与L并联，由电阻的并联可得＝+＝+，解得R并＝Ω，当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联接在电路中，则串联电路总电阻R串＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω，电路总功率之比：＝＝＝＝，故B不正确；C、当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率：PL＝ULIL＝2.4V×0.2A＝0.48W，故C正确；D、当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，此时R与L并联，甲电流表测L的电流，且I甲＝0.5A，乙电流表测干路电流，则：I＝IR'+I甲＝+I甲＝+0.5A＝A，两表示数之比为I甲：I乙＝0.5A：A＝，故D不正确。故选C。
【答案】C
三、综合计算题
【典例3】（2018?滨州）图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1100W
高温档
频率
50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
【解析】（1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P＝可求“低温”档正常工作时的电阻是：R1＝＝＝88Ω；
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W，
根据P＝UI可得高温档时正常工作的电流：I＝＝＝7.5A，
（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：
W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J；
空气吸收的热量：Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J；
由Q吸＝cm△t可得，房间的空气温度升高：
△t＝＝＝15℃。
【答案】（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
一．选择题
1．（2018?青海）如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（ ）
A．3：4 B．4：3 C．7：3 D．4：7
2．（2018?巴彦淖尔）将两个定值电阻串联接在电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为4P1；将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．R1与R2的电阻之比为4：1 B．并联时通过R1与R2的电流之比为1：1
C．并联时R2消耗的功率为P1 D．并联时两电阻消耗的总功率为P1
3．（2018?宜昌）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
4．（2018?梧州）如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．电路总功率等于9W B．电路总功率大于9W
C．灯泡L1和L2一样亮 D．灯泡L2比灯泡L1亮
5．（2018?西宁）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A的电阻值为6.25Ω
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4
C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5：4
D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
6．（2018?巴中）如图所示电路，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W．下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为20Ω B．电源电压为10V
C．小灯泡正常发光时的电阻为10ΩD．滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.6W
7．（2018?沈阳）如图所示，电源电压保持不变，R1＝15Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.2A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2．下列判断正确的是（ ）
A．P1：P2＝2：3 R1：R2＝2：5 B．P1：P2＝2：3 R1：R2＝3：2
C．P1：P2＝3：2 R1：R2＝2：5 D．P1：P2＝3：2 R1：R2＝3：2
8．（2018?通辽）小明同学在进行电学知识复习时，针对电阻甲和乙的I﹣U图象，作出了如下判断，正确的是（ ）
A．甲、乙串联在电路中，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：1
B．甲、乙并联在电路中，相同时间内甲、乙消耗电能之比为1：2
C．将甲和乙并联，当甲两端电压为2V时，则它们的干路电流为0.6A
D．将甲和乙串联，当它们两端电压为3V时，通过甲的电流为0.6A
二．填空题
9．（2018?镇江）图是研究“相同时间内导体产生的热量与 电阻 的关系”的装置。每只烧瓶中煤油质量均为200g，电阻丝R1＝20Ω，电路中电流I＝0.5A．通电5min后，左侧烧瓶中的煤油温度升高了2℃，煤油吸收的热量为________J，R1产生的电热为________J．[c煤油＝2.1×103J/（kg?℃）]
10．（2018?黄石）雷雨天气是一种常见的自然现象。某次雷电的电流为2.1×106A．电压为108V，放电时间为0.001秒，则这次放电释放的电能为________J．如果我们能将这些能量加以利用，比如用来加热供暖用水为寒冷地区的居民供暖，则可使________kg的水从0℃加热到50℃．（不考虑水加热过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））
11．（2018?眉山）将一只“220V 100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为________kW?h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W，则输电线上消耗的功率为________W。
12．（2018?贺州）如图所示，闭合S1、S2、S3时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，R1在10s内产生的热量是________J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2V，此时R1与R2的功率之比为________。
13．（2018?绵阳）人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是：家中有人且室温等于或高于26℃．S1和S2是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时S1自动闭合，家中没有人时S1自动断开；当室温等于或高于26℃时S2自动闭合，室温低于26℃时S2自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的________。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人，空调的额定电压是220V，额定功率是1kW，则这台空调当天消耗的电能是________kW?h。
14．（2018?丹东）小明家六月份上半月的电能表示数如图所示，小明家半个月消耗电能________kW?h，如果1度电的价格是0.5元，半个月应付电费________元。
15．（2018?盘锦）用电热水器（铭牌如图甲所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃，水吸收的热量是________J，电热水器是利用电流的________工作的。图乙所示的电能表读数是________kW?h；若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过________转。（c水＝4.2×103J/（kg?℃））
16．（2018?辽阳）小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费________元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作________h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转________转。
17．（2018?内江）如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是 231.6 kW?h，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是 1000 W。
18．（2018?莱芜）如图甲所示，电源电压一定，已知定值电阻R0＝10Ω．闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最左端滑至最右端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示，则图乙坐标值I1＝________A；当电流表示数I＝0.2A时，R0与R消耗的电功率之比为________。
19．（2018?镇江）如图1所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω．则灯泡L正常发光时的功率为________W．阻值为________Ω．在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是________W．在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是________（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
20．（2018?曲靖）如图是某种电砂锅的工作电路图，S是温控开关，当S闭合时，电砂锅处于________（选填“加热”或“保温”）状态；电砂锅加热时功率为1100W，保温时功率为55W．则电阻R2为________Ω。
21．（2018?曲靖）如图甲所示，把电阻R与灯L接在3V的电源上，电阻R与灯L的U﹣I图象如图乙所示，当S闭合时电路消耗的功率为________W，通电2min电阻R产生的热量为________J。
22．（2018?阜新）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。甲灯正常工作时的电阻是________Ω；当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是________V；当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是________W。
23．（2018?黑龙江）小明家的电能表如图所示，当小明家只有一盏电灯工作时，15min内转盘正好转过25圈，则该灯泡消耗的电能是________J，它的电功率为________W。
24．（2018?铁岭）如图所示电路。闭合开关，标有“6V 3W”的小灯泡正常发光，电动机线圈的电阻为1Ω，通过线圈的电流为0.2A．则干路电流为________A，1min内电动机产生的热量是________。
25．（2018?湘潭）一个标有“220V5A”的电热水壶，正常工作420s，电流产生的热量为________J．若这些热量全部被质量为5kg的水吸收，水的温度升高了________℃。
26．（2018?日照）如图，已知R1的阻值为100Ω，电流表A1、A2示数分别为1.5A、0.5A，则R2＝________Ω，经过1min电阻R1产生的热量为________J。
三．计算题
27．（2018?天津）图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。
（1）将开关S接“1”时，电热器处于________（选填“加热”或“保温”）状态。
（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需
要多长时间？（【水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），假设电能全部转化为水的内能】
28．（2018?眉山）小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1＝50Ω，电热丝R2＝220Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），求：
（1）高温档的加热功率
（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间
29．（2018?衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器________联。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180﹣﹣1600
制热功率P热/W
变化范围200﹣﹣1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW?h．求
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
30．（2018?重庆）如图所示的电路中，定值电阻R1＝40Ω，R2＝20Ω，电压表示数为10V．求：
（1）通过R2的电流；
（2）通电300s，电流通过R1所做的功。
31．（2018?金华）随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。Mirai是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，
Mirai燃料电池部分参数
燃料电池堆栈
主要材料
固体高分子薄膜
最大功率
114千瓦
体积功率密度
3.1千瓦/升
升压器
最大电压
650伏
请回答
（1）Mirai在环保方面最大的优点是________（写一点即可）；
（2）新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是________。
（3）Mirai的燃料电池堆栈的体积约为________升（保留两位小数点）
（4）燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出多少电能？
32．（2018?长沙）如图L1、L2是规格分别为“6V 6W“、“3V 2.7W“的小灯泡，将它们连在如图的电路中，电源电压恒定不变，当只闭合S时，L2正常发光。（不计温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）电源电压
（2）灯泡L1的电阻R1
（3）当S、S1都闭合时，10s内电流做的总功
33．（2018?德阳）如图所示，灯泡L标有“8V 4W”的字样。当开关S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）。
求：（1）灯泡的电阻；
（2）该电路的电源电压U；
（3）此电路工作时的最小功率值。
34．（2018?南充）如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6V，7.2W”字样（灯电阻不受温度影响），R1＝10Ω．当S、S1，闭合，且滑片P在a端时，灯正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A。
（1）求灯泡L的电阻阻值。
（2）求滑动变阻器Rx的最大值。
（3）通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值。
35．（2018?重庆）小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
型号
MLJY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W
（1）额定加热电流；
（2）R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表（如图乙所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
36．（2018?盐城）在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求：
（1）30min内电路消耗的总电能；
（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流；
（3）电阻R2的阻值。
37．（2018?玉林）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
容量
1.5L
（1）电热水壶的电阻；
（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]；
（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。
【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练
专题十八 电功率计算题
计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题在中考题中常被列为压轴题目。
计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。21·cn·jy·com
计算题的特点是：
(1)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。2-1-c-n-j-y
1.计算题一般解题步骤
第一步：认真审题。明确现象和物理过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件，明确要解决的问题。
第二步：明确已知量和未知量之间的关系。也就是针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系。
第三步：根据题意找出相应的公式。这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。
第四步：代人数据求解。这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案。同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。
2.解答方法
(1)探索法：这种方法是在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的。判断出所涉及或应用的物理模型，然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。
(2)极值法：这种方法也叫端点法。它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。
(3)简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
(4)隐含条件法：这种方法是通过审题，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。
（5）应用类分析法：运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。
一、电功
1．电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
5．电功公式：（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：
（1）串联电路：；
（2）并联电路：；
（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kw·h）， 1度=1千瓦时=1kW·h=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；电路中每消耗一度电电能表转盘转3000转。21教育名师原创作品
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
8.根据电能表的参数进行有关计算：如图
当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作tmin。发现此电能表的转盘转过了N转。则这个电饭煲的额定功率是多少W。
则电能表的转盘转过了N转，电饭煲消耗的电能：,电饭煲正常工作tmin，则该电饭煲的额定功率：。
二、电功率
1．电功率定义：电流在单位时间内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
（1）①串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
4．功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。
5．额定功率
（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。
（2）已知U额、P额，①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式计算出该灯的电阻。21世纪教育网版权所有
（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。
（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
三、电热
1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
3．计算公式：Q=I2Rt（适用于所有电路），对于纯电阻电路可推导出：。
（1）①串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算电热还常用公式Q=Q1+Q2+…Qn。
一、填空题
【典例1】（2018?安徽）图中R1＝4Ω，R2＝6Ω，把它们并联在U＝3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为 2.4 Ω；通电30s，电阻R1消耗的电能为 67.5 J。
【解析】已知R1和R2并联，则并联后的总电阻＝+，则＝+，
解得R＝2.4Ω，因为R1和R2并联，把它们并联在U＝3V的电路中，则R1两端电压为3V，通电30s，电阻R1消耗的电能W＝t＝×30s＝67.5J。
【答案】2.4；67.5。
二、选择题
【典例2】（2018?河池）如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2．下列说法正确的是（ ）
A．电阻R的阻值为36Ω
B．电路的总功率之比P1：P2＝5：2
C．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率为0.48W
D．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲：I乙＝2：3
【解析】A、由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：I额＝＝＝0.5A，由可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时R与L并联，甲电流表测L的电流，因I甲＝0.5A＝I额，即灯泡正常工作，由并联电路的电压特点可知，电源电压U＝U额＝6V；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联接在电路中，甲电压表测总电压U，乙测L两端电压，且UL＝U乙＝2.4V，根据串联电路的特点可得电路中的电流：IR＝IL＝＝＝0.2A，电阻R两端的电压：UR＝U﹣UL＝6V﹣2.4V＝3.6V，电阻R的阻值：R＝＝＝18Ω，故A不正确；B、当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时R与L并联，由电阻的并联可得＝+＝+，解得R并＝Ω，当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联接在电路中，则串联电路总电阻R串＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω，电路总功率之比：＝＝＝＝，故B不正确；C、当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率：PL＝ULIL＝2.4V×0.2A＝0.48W，故C正确；D、当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，此时R与L并联，甲电流表测L的电流，且I甲＝0.5A，乙电流表测干路电流，则：I＝IR'+I甲＝+I甲＝+0.5A＝A，两表示数之比为I甲：I乙＝0.5A：A＝，故D不正确。故选C。
【答案】C
三、综合计算题
【典例3】（2018?滨州）图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1100W
高温档
频率
50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
【解析】（1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P＝可求“低温”档正常工作时的电阻是：R1＝＝＝88Ω；
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W，
根据P＝UI可得高温档时正常工作的电流：I＝＝＝7.5A，
（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：
W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J；
空气吸收的热量：Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J；
由Q吸＝cm△t可得，房间的空气温度升高：
△t＝＝＝15℃。
【答案】（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
一．选择题
1．（2018?青海）如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（ ）
A．3：4 B．4：3 C．7：3 D．4：7
【解析】由图知，只闭合S1时，R1单独接入电路，电流表测R1的电流，则I1＝0.3A；再闭合S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过R1的电流仍然为I1＝0.3A，电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流为I2＝0.4A，而并联电路各支路两端的电压相等，即U1＝U2，所以，在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为：＝＝＝＝。
故选A。
【答案】A
2．（2018?巴彦淖尔）将两个定值电阻串联接在电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为4P1；将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．R1与R2的电阻之比为4：1 B．并联时通过R1与R2的电流之比为1：1
C．并联时R2消耗的功率为P1 D．并联时两电阻消耗的总功率为P1
【解析】（1）R1、R2串联时，通过两电阻的电流相等，由题知P2＝4P1，所以，由P＝I2R可知R2＝4R1，即＝．故A错误；（2）当R1、R2并联在同一电源两端时，因为并联电路各支路两端的电压相等，所以由I＝可得，并联时通过R1与R2的电流之比 I1′：I2′＝R2：R1＝4：1．故B错误；（3）①R1、R2串联时，由串联分压规律可知，它们的电压之比为U1：U2＝R1：R2＝1：4，所以可知U2＝U，U1＝U，则串联时R2的功率：P2＝＝＝×；所以＝P2＝×4P1＝P1﹣Ⅰ，同理可得，串联时R1的功率：P1＝＝＝，所以＝25P1﹣Ⅱ，②当R1、R2并联在同一电源两端时，它们两端的电压均等于电源电压U，则此时R2消耗的功率：P2′＝＝P1．故C正确；此时R1消耗的功率：P1′＝＝25P1；电路消耗的总功率：P总′＝+＝25P1+P1＝P1．故D错误。故选C。
【答案】C
3．（2018?宜昌）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
【解析】由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过R1、R2的电流之比为2：1；根据I＝可知，R1、R2的电阻之比为1：2；通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式Q＝W＝可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为2：1。故选A。
【答案】A
4．（2018?梧州）如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．电路总功率等于9W B．电路总功率大于9W
C．灯泡L1和L2一样亮 D．灯泡L2比灯泡L1亮
【解析】由P＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝24Ω，R2＝＝＝48Ω，
两灯泡串联接在12V的电路中时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I＝＝＝A，则电路总功率：P＝UI＝12V×A＝2W，故AB错误；由于串联电路中电流处处相等，且R1＜R2，根据P＝I2R可知，灯泡L2的实际功率较大，则灯泡L2较亮，故C错误、D正确。故选D。
【答案】D
5．（2018?西宁）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A的电阻值为6.25Ω
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4
C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5：4
D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
【解析】A．由图象可知，当通过A的电流IA＝0.4A时，A两端的电压UA＝2.0V，
由I＝可得，A的电阻值：RA＝＝＝5Ω，故A错误；B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两元件的电流IA＝IB＝0.4A，由图象可知，两元件两端的电压UA＝2.0V，UB＝2.5V，由P＝UI可得，A、B的电功率之比：＝＝＝＝，故B错误；（3）A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两元件两端的电压UA′＝UB′＝2.5V，由图象可知，通过两元件的电流IA′＝0.5A，IB′＝0.4A，则A、B的电功率之比：＝＝＝＝，故C正确；（4）当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UA″+UB″＝3V+3V＝6V，故D错误。故选C。
【答案】C
6．（2018?巴中）如图所示电路，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W．下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为20Ω B．电源电压为10V
C．小灯泡正常发光时的电阻为10ΩD．滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.6W
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W，由小灯泡消耗的功率变大可知，电路中的电流I＝0.3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大（即滑片在最右端），由P＝UI可得，此时灯泡两端的电压：UL＝＝＝3V，当滑片P移到中点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，由电压表示数变化了2V可知，此时灯泡两端的电压UL′＝UL+2V＝3V+2V＝5V，因此时灯泡正常发光，且灯泡的功率PL′＝2W，所以，由P＝UI＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12.5Ω，故C错误；（2）当滑片P在最右端时，灯泡两端的电压UL＝3V，电路中的电流I＝0.3A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝UL+IR＝3V+0.3A×R滑﹣①，当滑片P移到中点时，灯泡两端的电压UL′＝5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流（等于此时灯泡的电流）：I′＝＝＝0.4A，电源的电压：U＝UL′+I′×＝5V+0.4A×﹣②，因电源的电压不变，所以，3V+0.3A×R滑＝5V+0.4A×，解得：R滑＝20Ω，故A正确；电源的电压U＝UL+IR＝3V+0.3A×20Ω＝9V，故B错误；（3）滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率：PR＝I2R滑＝（0.3A）2×20Ω＝1.8W，故D错误。故选A。
【答案】A
7．（2018?沈阳）如图所示，电源电压保持不变，R1＝15Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.2A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2．下列判断正确的是（ ）
A．P1：P2＝2：3 R1：R2＝2：5 B．P1：P2＝2：3 R1：R2＝3：2
C．P1：P2＝3：2 R1：R2＝2：5 D．P1：P2＝3：2 R1：R2＝3：2
【解析】由电路图可知，闭合开关S1，断开开关S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流；同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I＝可得，两电阻的阻值之比：＝＝＝＝，故AC错误；由P＝UI可得，两电阻的电功率之比：＝＝＝，故B正确、D错误。故选B。
【答案】B
8．（2018?通辽）小明同学在进行电学知识复习时，针对电阻甲和乙的I﹣U图象，作出了如下判断，正确的是（ ）
A．甲、乙串联在电路中，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：1
B．甲、乙并联在电路中，相同时间内甲、乙消耗电能之比为1：2
C．将甲和乙并联，当甲两端电压为2V时，则它们的干路电流为0.6A
D．将甲和乙串联，当它们两端电压为3V时，通过甲的电流为0.6A
【解析】A、甲、乙串联在电路中，电流是相同的，由图象可知，当电流都为0.2A时，甲的电压为1V，乙的电压为2V，即甲两端的电压是乙两端电压的（取其它电流值仍然存在这样的关系），根据Q＝I2Rt＝UIt可知，相同时间内甲、乙产生热量之比为1：2，故A错误；B、甲、乙并联在电路中，电压是相同的，由图象可知，当电压为2V时，甲的电流是0.4A，乙的电流是0.2A，即甲的电流是乙的电流的2倍，根据Q＝I2Rt＝UIt可知，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：1，故B错误；C、将甲和乙并联，并联电路各支路两端的电压相等；当甲两端电压为2V时，由图象可知，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，根据并联电路的电流关系可知，干路电流为0.4A+0.2A＝0.6A，故C正确；D、将甲和乙串联，电流相同，由图象可知，当电路中的电流为0.2A时，甲的电压为1V，乙的电压为2V，满足它们两端电压（总电压）为3V，所以由串联电路的电流特点可知，通过甲的电流为0.2A，故D错误。故选C。
【答案】C
二．填空题
9．（2018?镇江）图是研究“相同时间内导体产生的热量与 电阻 的关系”的装置。每只烧瓶中煤油质量均为200g，电阻丝R1＝20Ω，电路中电流I＝0.5A．通电5min后，左侧烧瓶中的煤油温度升高了2℃，煤油吸收的热量为________J，R1产生的电热为________J．[c煤油＝2.1×103J/（kg?℃）]
【解析】由图可知，控制电流和通电时间相同，将两个电阻丝串联接入电路中，探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；电阻丝产生的热量，
Q吸＝cm△t＝2.1×103J/（kg?℃）×0.2kg×2℃＝840J；
电阻丝电阻丝R1在5min内产生的热量为：Q＝I2Rt＝（0.5A）2×20Ω×5×60s＝1500J；
【答案】电阻；840；1500。
10．（2018?黄石）雷雨天气是一种常见的自然现象。某次雷电的电流为2.1×106A．电压为108V，放电时间为0.001秒，则这次放电释放的电能为________J．如果我们能将这些能量加以利用，比如用来加热供暖用水为寒冷地区的居民供暖，则可使________kg的水从0℃加热到50℃．（不考虑水加热过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））
【解析】这次雷电释放的电能：W＝UIt＝108V×2.1×106A×0.001s＝2.1×1011J。
由题意知，水吸收的热量：Q吸＝W＝2.1×1011J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）得，水的质量：
m＝＝＝106kg。
【答案】2.1×1011J；106。
11．（2018?眉山）将一只“220V 100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为________kW?h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W，则输电线上消耗的功率为________W。
【解析】（1）灯泡正常发光时的功率P＝100W＝0.1kW，在30min内消耗的电能：
W＝Pt＝0.1kW×h＝0.05kW?h；
（2）由“220V、100W”知灯泡的额定电压U＝220V，额定功率是P＝100W，
根据p＝得灯泡的电阻：R＝＝＝484Ω
灯泡功率为81W时，根据p＝得灯泡两端的实际电压：
U实＝＝＝198V；
流过灯泡的实际电流：I实＝＝＝A；
灯泡的电压降U线＝U﹣U实＝220V﹣198V＝22V
输电导线上损失的功率P损＝U损I损＝22V×A＝9W。
【答案】（1）0.05；（2）9。
12．（2018?贺州）如图所示，闭合S1、S2、S3时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，R1在10s内产生的热量是________J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2V，此时R1与R2的功率之比为________。
【解析】（1）由图知，闭合S1、S2、S3时，只有R1连入电路中，电压表测电源电压，电流表测电路中电流，所以电源电压为3V，R1在10s内产生的热量：
Q＝W＝UIt＝3V×0.5A×10s＝15J；
（2）闭合S1、S3，断开S2时，两电阻串联，电压表测R1两端电压，即U1＝2V，
由串联电路特点可知R2两端电压：U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，由P＝UI可得两电阻的功率比：＝＝＝＝。
【答案】15；2：1。
13．（2018?绵阳）人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是：家中有人且室温等于或高于26℃．S1和S2是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时S1自动闭合，家中没有人时S1自动断开；当室温等于或高于26℃时S2自动闭合，室温低于26℃时S2自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的________。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人，空调的额定电压是220V，额定功率是1kW，则这台空调当天消耗的电能是________kW?h。
【解析】（1）由题意知，当家中有人S1闭合，且室温等于或高于26℃时S2闭合，空调才会开启，即两个开关都闭合时空调开启，只要有一个开关断开空调都不会自动开启，则两开关应串联在电路中，故图甲符合要求；（2）由题知，当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人，结合当天室内温度变化情况，可得当天空调工作时间：
t＝（14h﹣12h）+（21h﹣18h）＝5h，
由P＝可得，这台空调当天消耗的电能：W＝Pt＝1kW×5h＝5kW?h。
【答案】甲；5。
14．（2018?丹东）小明家六月份上半月的电能表示数如图所示，小明家半个月消耗电能________kW?h，如果1度电的价格是0.5元，半个月应付电费________元。
【解析】由图可知，半个月消耗的电能：W＝881.5kW?h﹣781.5kW?h＝100kW?h＝100度；每度电的价格为0.5元，则半个月应交电费：100度×0.5元/度＝50元；
【答案】100；50。
15．（2018?盘锦）用电热水器（铭牌如图甲所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃，水吸收的热量是________J，电热水器是利用电流的________工作的。图乙所示的电能表读数是________kW?h；若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过________转。（c水＝4.2×103J/（kg?℃））
【解析】水吸收的热量Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×106J。电热壶工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，电能表上的示数，最后一位是小数，单位是kW?h；从表盘上可以看出此时的读数为2014.1kW?h，由电饭锅铭牌知，电热水器的额定功率P＝2000W＝2kW，因为电热水器正常工作，所以电热水器的电功率：P＝P额＝2kW，t＝12min＝h，由P＝得，电热水器消耗的电能：W＝Pt＝2kW×h＝0.4kW?h，电能表的转盘转过的圈数：n＝3000r/kW?h×0.4kW?h＝1200r。
【答案】6.3×106；热效应；2014.1；1200。
16．（2018?辽阳）小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费________元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作________h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转________转。
【解析】（1）小明家这周共消耗的电能：W＝781.5kW?h﹣741.5kW?h＝40kW?h，
他家1周需要付的电费：40kW?h×0.5元/kW?h＝20元；
（2）1度＝1kW?h，由P＝可得供灯正常工作时间：t＝＝＝50h；
（3）该灯正常工作10h消耗的电能：W″＝Pt＝20×10﹣3kW×10h＝0.2kW?h，
电能表的铝盘转数：n＝600r/kW?h×0.2kW?h＝120r。
【答案】20；50；120。
17．（2018?内江）如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是 231.6 kW?h，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是 1000 W。
【解析】由图可知，电能表此时的读数为231.6kW?h，2500r/kW?h 表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转过2500r，则电能表的转盘转过了500转，电饭煲消耗的电能：W＝＝0.2kW?h，电饭煲正常工作12min，则该电饭煲的额定功率：P＝＝＝1kW＝1000W。
【答案】231.6；1000。
18．（2018?莱芜）如图甲所示，电源电压一定，已知定值电阻R0＝10Ω．闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最左端滑至最右端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示，则图乙坐标值I1＝________A；当电流表示数I＝0.2A时，R0与R消耗的电功率之比为________。
【解析】由电路图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流，（1）当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.3A，由I＝可得：电源电压U＝I大R0＝0.3A×10Ω＝3V；当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，由图乙可知，变阻器的最大阻值R大＝20Ω，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得：电路中的最小电流I小＝＝＝0.1A，即图乙中坐标值I1＝I小＝0.1A；（2）当电流表示数I＝0.2A时，电路中的总电阻R总═＝＝15Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值R′＝R总﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω；定值电阻R消耗的电功单与滑动变阻器R消耗的电功率之比：P0：P′＝I2R0：I2R′＝R0：R′＝10Ω：5Ω＝2：1。
【答案】0.1； 2：1。
19．（2018?镇江）如图1所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω．则灯泡L正常发光时的功率为________W．阻值为________Ω．在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是________W．在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是________（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
【解析】（1）灯泡正常发光时的电压为9V，由图象可知，灯泡正常发光时的电流IL＝1.5A，灯泡L正常发光时的功率：PL＝ULIL＝9V×1.5A＝13.5W；由I＝可得，此时灯丝的电阻：RL＝＝＝6Ω；（2）由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，变阻器接入的最大阻值R＝10Ω；由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U＝UL′+IR，即：12V＝UL′+I×10Ω，所以，I＝1.2A﹣，当UL′＝0V时，I＝1.2A；当UL′＝7V时，I＝0.5A；
根据（0，1.2）、（7，0.5）在坐标图中画出I与UL′的图象，与灯泡电阻的电流与电压的关系图相交的点为（2V，1A），如图：
即：R与L两端的总电压是12V时，电路中的电流为1A，此时灯泡两端电压为2V，则灯泡的最小功率：PL最小＝UL′I＝2V×1A＝2W；（3）原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以＜（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1；滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值△R1小于变阻器连入电路中减小的值△R2，即小灯泡阻值的变化量大小为△R1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R2，即R的阻值变化量比L的阻值变化量大。滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，电阻减小，所以灯丝电阻的减小量△R1小于滑动变阻器的增大量△R2，故滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
【答案】13.5；6；2；向左、向右均可。
20．（2018?曲靖）如图是某种电砂锅的工作电路图，S是温控开关，当S闭合时，电砂锅处于________（选填“加热”或“保温”）状态；电砂锅加热时功率为1100W，保温时功率为55W．则电阻R2为________Ω。
【解析】（1）由图知，当S闭合时，只有R1工作，电路中电阻小，电源电压不变，由P＝可知，此时电功率大，为加热状态；（2）当S闭合时，R1单独工作，为加热状态，由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω；当S断开时，R1与R2串联，总电阻最大，总功率最小，为保温状态，由P＝可得，保温时电路的总电阻：R＝＝＝880Ω；根据串联电路的电阻特点可得，电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝880Ω﹣44Ω＝836Ω。
【答案】加热；836。
21．（2018?曲靖）如图甲所示，把电阻R与灯L接在3V的电源上，电阻R与灯L的U﹣I图象如图乙所示，当S闭合时电路消耗的功率为________W，通电2min电阻R产生的热量为________J。
【解析】由图甲可知，电阻R与灯L并联接在3V的电源上，因并联电路各支路两端的电压相等，则电阻R与灯L的电压都为3V，由图乙可知，通过电阻R与灯L的电流：IR＝IL＝0.3A，电路中的总电流：I＝IR+IL＝0.3A+0.3A＝0.6A；电路消耗的功率：P＝UI＝3V×0.6A＝1.8W；通电2min电阻R产生的热量：Q＝WR＝UIRt＝3V×0.3A×2×60s＝108J。
【答案】1.8；108。
22．（2018?阜新）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。甲灯正常工作时的电阻是________Ω；当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是________V；当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是________W。
【解析】（1）甲灯的额定电压为6V，甲灯正常工作时的电压U乙＝6V，由图可知，通过甲灯泡的电流I甲＝0.3A，由I＝可得，甲灯泡的电阻：R甲＝＝＝20Ω；（2）由图乙知，当灯的电压为4V时，通过的电流为0.6A，乙灯的实际功率：P′＝U′′I＝4V×0.6A＝2.4V，故当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是4V；
（3）当把两灯串联在7V电源上时，因串联电路的电流相等，由图知，只有当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为6V，乙灯的实际电压为1V时，由串联电路电压的特点，两灯的总电压等于电源电压7V，故电路消耗的总功率是：P＝UI实＝7V×0.3A＝2.1W。
【答案】20；4；2.1。
23．（2018?黑龙江）小明家的电能表如图所示，当小明家只有一盏电灯工作时，15min内转盘正好转过25圈，则该灯泡消耗的电能是________J，它的电功率为________W。
【解析】2500r/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转2500r，转盘正好转过25圈时，电灯消耗的电能为：W＝kW?h＝0.01kW?h＝0.01×3.6×106J＝3.6×104J；
电灯的电功率：P＝＝＝0.04kW＝40W。
【答案】3.6×104；40。
24．（2018?铁岭）如图所示电路。闭合开关，标有“6V 3W”的小灯泡正常发光，电动机线圈的电阻为1Ω，通过线圈的电流为0.2A．则干路电流为________A，1min内电动机产生的热量是________。
【解析】由电路图知，灯泡与电动机并联在电路中，闭合开关灯泡正常发光，由P＝UI可得，灯泡正常工作的电流：IL＝＝＝0.5A，
由并联电路的电流特点可知，干路的电流：I＝IL+IM＝0.5A+0.2A＝0.7A；
1min内电动机产生的热量：Q＝IM2RMt＝（0.2A）2×1Ω×60s＝2.4J。
【答案】0.7；2.4J。
25．（2018?湘潭）一个标有“220V5A”的电热水壶，正常工作420s，电流产生的热量为________J．若这些热量全部被质量为5kg的水吸收，水的温度升高了________℃。
【解析】因电热水壶是纯电阻用电器，消耗的电能和产生的热量相等，所以，正常工作420s，电流产生的热量：Q＝W＝UIt＝220V×5A×420s＝4.62×105J，
由Q吸＝cm△t可得，这些热量全部被质量为5kg的水吸收后水升高的温度：
△t＝＝＝＝22℃。
【答案】4.62×105；22。
26．（2018?日照）如图，已知R1的阻值为100Ω，电流表A1、A2示数分别为1.5A、0.5A，则R2＝________Ω，经过1min电阻R1产生的热量为________J。
【解析】由图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测电阻R2的电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R1的电流：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.5A＝1A，根据欧姆定律可知，电阻R1两端的电压：U1＝I1R1＝1A×100Ω＝100V；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源电压：U＝U1＝U2＝100V；由欧姆定律可得，电阻R2的阻值：R2═＝＝200Ω。经过1min电阻R1产生的热量：Q＝W＝U1I1t＝100V×1A×60s＝6000J。
【答案】200；6000。
三．计算题
27．（2018?天津）图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。
（1）将开关S接“1”时，电热器处于________（选填“加热”或“保温”）状态。
（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需
要多长时间？（【水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），假设电能全部转化为水的内能】
【解析】（1）将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小，根据P＝可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，所以此时电热器处于加热状态。
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J，
由题意可知，假设电能全部转化为水的内能，则W＝Q吸＝1.68×105J，
由P＝得，需要的加热时间：t′＝＝＝210s。
【答案】（1）加热；（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要的时间为210s。
28．（2018?眉山）小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1＝50Ω，电热丝R2＝220Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），求：
（1）高温档的加热功率
（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间
【解析】（1）由电路图可知，当三个开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的总功率最大，热水器处于高档，所以高温档的加热功率：P高温＝P1+P2＝+＝+＝968W+220W＝1188W；
（2）将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量：
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×22kg×（60℃﹣20℃）＝3.696×106J，
由电路图可知，闭合S、S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温档，P高温＝P2＝＝＝220W，
由题知，电热转化效率为84%，所以：Q＝84%W＝84%P低温t，
所以加热时间：t＝＝＝2×104s。
【答案】（1）高温档的加热功率为1188W；（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间为2×104s。
29．（2018?衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器________联。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180﹣﹣1600
制热功率P热/W
变化范围200﹣﹣1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW?h．求
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
【解析】（1）安装时空调应与其它用电器并联，这样工作时各用电器才会互不影响；（2）①由表格数据找到最大制冷功率为1600W，所以前0.5h消耗的电能：W1＝P最大制冷t1＝1.6kW×0.5h＝0.8kW?h；②全过程空调消耗的电能为1.9kW?h，所以后2.5h消耗电能：W2＝W﹣W1＝1.9kW?h﹣0.8kW?h＝1.1kW?h，功率为：P2＝＝＝0.44kW＝440W，由P＝UI可得，后2.5h通过空调的电流：I2＝＝＝2A；
【答案】（1）并；（2）①前0.5h空调消耗的电能为0.8kW?h；②后2.5h通过空调的电流为2A。
30．（2018?重庆）如图所示的电路中，定值电阻R1＝40Ω，R2＝20Ω，电压表示数为10V．求：
（1）通过R2的电流；
（2）通电300s，电流通过R1所做的功。
【解析】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。
根据欧姆定律可得，通过R2的电流：I2＝＝＝0.5A；
（2）串联电路中各处的电流相等，则通过R1的电流I1＝I2＝0.5A，
通电300s，电流通过R1所做的功：W1＝I12R1t＝（0.5A）2×40Ω×300s＝3000J。
【答案】（1）通过R2的电流为0.5A；
（2）通电300s，电流通过R1所做的功为3000J。
31．（2018?金华）随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。Mirai是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，
Mirai燃料电池部分参数
燃料电池堆栈
主要材料
固体高分子薄膜
最大功率
114千瓦
体积功率密度
3.1千瓦/升
升压器
最大电压
650伏
请回答
（1）Mirai在环保方面最大的优点是________（写一点即可）；
（2）新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是________。
（3）Mirai的燃料电池堆栈的体积约为________升（保留两位小数点）
（4）燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出多少电能？
【解析】（1）Mirai在环保方面最大的优点是零排放，尾气无污染；
（2）由题意可知，Mirai是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，结合工作原理图可知，新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表的是氢离子，符号是H+；
（3）已知最大功率为114千瓦，体积功率密度为3.1千瓦/升，
则Mirai的燃料电池堆栈的体积V＝≈36.77L，
（4）由P＝可得总共输出电能：W＝Pt＝114000W×10s＝1.14×106J。
【答案】（1）零排放，尾气无污染；（2）H+；（3）36.77；（4）总共输出1.14×106J电能。
32．（2018?长沙）如图L1、L2是规格分别为“6V 6W“、“3V 2.7W“的小灯泡，将它们连在如图的电路中，电源电压恒定不变，当只闭合S时，L2正常发光。（不计温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）电源电压
（2）灯泡L1的电阻R1
（3）当S、S1都闭合时，10s内电流做的总功
【解析】（1）由图知，当只闭合S时，电路中只有L2，因为L2正常发光，所以电源电压U＝U额2＝3V；
（2）由P＝可得灯泡L1的电阻：R1＝＝＝6Ω；
（3）由图知，当S、S1都闭合时，L1、L2并联，通过L1的电流：
I1＝＝＝0.5A，
此时L2仍然正常发光，通过L2的电流：I2＝＝＝0.9A，
干路电流：I＝I1+I2＝0.5A+0.9A＝1.4A，
10s内电流做的总功：W＝UIt＝3V×1.4A×10s＝42J。
【答案】（1）电源电压为3V；（2）灯泡L1的电阻为6Ω；（3）当S、S1都闭合时，10s内电流做的总功为42J。
33．（2018?德阳）如图所示，灯泡L标有“8V 4W”的字样。当开关S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）。
求：（1）灯泡的电阻；
（2）该电路的电源电压U；
（3）此电路工作时的最小功率值。
【解析】（1）由P＝得灯泡的电阻为：RL＝＝＝16Ω；
（2）当滑片P在中点时，变阻器R′与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，因为灯泡正常发光，所以UL＝U额＝8V，
因为串联电路的电压等于各分电压之和，所以电源电压：U＝UR+UL＝4V+8V＝12V；
（3）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流为：I额＝＝＝0.5A，
由串联电路的特点可知，滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为I＝I额＝0.5A，
由I＝可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为：R半＝＝＝8Ω，
则滑动变阻器最大阻值为：R最大＝2R半＝2×8Ω＝16Ω，
当滑片位于最大阻值处时，电路的最大总电阻：R串＝RL+R最大＝16Ω+16Ω＝32Ω，
则电路消耗的最小功率为：P最小＝＝＝4.5W。
【答案】（1）灯泡的电阻为16Ω；（2）此电路的电源电压U为12V；（3）此电路工作时的最小功率为4.5W。
34．（2018?南充）如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6V，7.2W”字样（灯电阻不受温度影响），R1＝10Ω．当S、S1，闭合，且滑片P在a端时，灯正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A。
（1）求灯泡L的电阻阻值。
（2）求滑动变阻器Rx的最大值。
（3）通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值。
【解析】（1）灯泡L标有“6V，7.2W”字样，由P＝可得，灯泡L的电阻阻值：
RL＝＝＝5Ω；
（2）由电路图知，当S、S1闭合，且滑片P在a端时，电路为L的简单电路，灯正常发光，所以电源电压：U＝U额＝6V；当S、S2闭合，R1与Rx串联，P在滑动变阻器中点处时，电流表测电路中的电流，由串联电路特点和欧姆定律可得总电阻：R1+Rx＝，
即：10Ω+Rx＝，解得：Rx＝40Ω；
（3）因为RL＜R1，所以当闭合S、S2，并且滑片在b端时，R1与Rx的最大阻值串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电路总功率的最小值：P最小＝＝＝0.72W。
【答案】（1）灯泡L的电阻阻值为5Ω。（2）滑动变阻器Rx的最大值为40Ω。（3）电路总功率的最小值为0.72W。
35．（2018?重庆）小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
型号
MLJY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W
（1）额定加热电流；
（2）R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表（如图乙所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
【解析】（1）由表中数据知，浴足盆的额定加热功率880W，
由P＝UI可得，额定加热电流：I加热＝＝＝4A；
（2）由电路图知，S接b时只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的功率较大，为加热状态； S接a时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝55Ω，
保温状态下，由串联电路的特点和P＝可得总电阻：R总＝＝＝484Ω，
则R1＝R总﹣R2＝484Ω﹣55Ω＝429Ω；（3）由图乙可知，电能表上标有3000r/kW?h，3000r/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的表盘就转过3000r，则表盘转过30转时，浴足盆消耗的电能：W＝kW?h×30＝kW?h；此时浴足盆加热的实际电功率：P实＝＝＝0.6kW＝600W。
【答案】（1）额定加热电流为4A；（2）R1和R2的阻值分别为429Ω和55Ω；（3）在用电高峰期，浴足盆加热的实际电功率为600W。
36．（2018?盐城）在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求：
（1）30min内电路消耗的总电能；
（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流；
（3）电阻R2的阻值。
【解析】（1）由图乙知，高档功率P高＝660W＝0.66kW，t1＝10min＝h；
低档功率P低＝220W＝0.22kW，t2＝20min＝h＝h；
30min内电路消耗的总电能：W＝W1+W2＝P高t1+P低t2
＝0.66kW×h+0.22kW×h
＝kW?h＝×3.6×106J
＝6.6×105J；
（2）由图甲可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中电阻较小，由P＝可知，电功率较大，为“高档”；当S1闭合、S2断开时，电路中只有R1，电路中电阻较大，由P＝可知，电功率较小，为“低档”；
由P＝UI可得通过R1的电流：I1＝＝＝1A；
（3）从“低档”到“高档”，只是并联了R2，电源电压不变，R1的功率不变，则R2的功率：P2＝P高﹣P低＝660W﹣220W＝440W，
由P＝可得：R2＝＝＝110Ω。
【答案】（1）30min内电路消耗的总电能为6.6×105J；（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流为1A；（3）电阻R2的阻值110Ω。
37．（2018?玉林）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
容量
1.5L
（1）电热水壶的电阻；
（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]；
（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。
【解析】（1）由P＝可得，电热水壶的电阻：R＝＝＝48.4Ω；
（2）水的体积V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，
由ρ＝得水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣25℃）＝4.725×105J；
（3）电热水壶消耗的电能：W＝Pt′＝1000W×10×60s＝6×105J，
电热水壶的热效率：η＝×100%＝×100%＝78.75%。
【答案】（1）电热水壶的电阻48.4Ω；（2）水吸收的热量4.725×105J；（3）电热水壶的热效率78.75%。
