专题训练9：电功、电功率
一．选择题
1． 两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对两个灯泡的额定功率比较大小时，做以下分析，请你将最合理的排序选出来( )
①从关系式P＝I2R可以知道 ②比较亮的灯泡的电阻较大 ③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比 ④从关系式P＝U2/R可以知道 ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同 ⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
A．②①③④⑤⑥ B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤ D．⑤①②④③⑥
2． 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是( )
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦
3． 如图1，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小。两电表示数之间的关系图象如图2所示，则下列判断错误的是( )
A．电源电压为6V
B．当R0消耗的电功率为0.4W时，R的电阻为20Ω
C．R0的阻值为10Ω
D．当电压表示数为1V时，R0的电功率为0.5W
4． 如图所示是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是( )
A．4Ω B．22Ω
C．10Ω D．2Ω
5． 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移到中间某个位置，R1、R2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U1、△U2和△(皆绝对值)，则△U1______△U2(选填“大于”、“小于”或“等于”)，再向左移动，△U2和△I的比值将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。( )
A．大于 减小 B．大于 不变
C．小于 增大 D．小于 不变
6． 如图所示的电路图，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为12V；断开电路，将电压表、电流表的位置互换后，断开S1，闭合S2，电流表的示数为0.2A，则( )
A．R1＝20Ω，R2＝60Ω
B．R1＝40Ω，R2＝60Ω
C．R1＝40Ω，R2＝20Ω
D．R1＝60Ω，R2＝40Ω
7． 小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I﹣U图象，如图所示。下列说法中正确的是( )
A．①是小灯泡的I﹣U图象，②是定值电阻的I﹣U图象
B．当通过定值电阻R的电流为0.2A时，它消耗的电功率为0.4W
C．把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.4A
D．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，电路中总电流为1A
8． 如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围为0.4A～1.2A之间，电压表的示数变化范围为2V～6V之间。则定值电阻R0的阻值及电源电压分别为( )
A．5Ω 8V B．5Ω 10V C．10Ω 10V D．10Ω 8V
第8题图 第9题图 第10题图
9． 图甲是小灯泡L1和L2的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中，闭合开关S，小灯泡L1的实际功率为1W．下面的说法中正确的是( )
A．L1的电流为0.3A B．电流表的示数为0.5A
C．电源电压为4V D．灯泡L2的功率为0.6W
10．如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4A，电压表的示数为12V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1′，P1：P1′＝25：9，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为( )
A．1：2 B．5：3 C．25：9 D．25：18
11．如图(a)所示，两个电阻R1、R2串联连接在电源两端，且R1＞R2；接着将R3、R4两电阻并联在相同电源的电路中，如图(b)所示。设R3＝R1、R4＝R2，两电路闭合电键后，在相同的时间内，消耗电能最多的是电阻( )
A．R1 B．R2 C．R3 D．R4
第11题图 第12题图 第13题图
12．如图甲的电路中，R1、R2的电压与电流的关系如图乙所示，闭合开关，电阻R2两端的电压为U1，通过电路的电流为I1，电路消耗的总功率为P1；在不改变电源电压的情况下，用30Ω的电阻R3替换R1，此时R2两端的电压为U2，通过电路的总电流为I2，电路消耗的总功率为P2，则( )
A．U1：U2＝1：2 B．P1：P2＝4：5 C．R1：R3＝3：1 D．I1：I2＝1：4
13．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器(其最大阻值为40Ω)。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。则下列判断正确的是( )
①电路中最小电流0.4A；②R0的阻值是20Ω；③电源电压10V；④R0消耗的最大电功率10W。
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
14．一灯泡标有“6V 6W”字样，其工作时I﹣U图象如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑片P在最左端时，小灯泡恰好能正常发光。电流表量程0～3A，电压表量程0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法正确的是( )
①小灯泡的最小功率0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω。
③电流表的变化范围是0.5A～1A
④电路的总功率变化范围4.5W～6W
A．只有②④ B．只有①②④ C．只有①③ D．只有③④
15．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为2V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了1V，在10s内定值电阻R1产生的热量为30J．则下列结果正确的是( )
A．电路中的最小电流为0.5 A
B．滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为30 J
C．R1先后两次消耗的电功率之比为4：3
D．R先后两次消耗的电功率之比为8：9
二．非选择题
16．图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是：_____________________；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为_______W。
第16题图 第17题图
17．某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理理，当开关S接触点1时，该电饭煲处于_______(填“保温”或“加热”)状态，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量是______，其大小为_______。
18．在科技制作中，某同学设计了如图甲所示的喷泉控制电路，可变电源EF两端提供的电压随时间的周期性变化关系如图乙所示。R为5Ω的定值电阻，A为一特殊电子元件，其两端的电压恒为电源电压的1/3．当R的电功率满足PR≥5W时，水泵启动喷水。则t＝9s时电阻R的电功率为______W；该电路持续工作3min，喷水时间共为______s。
第18题图 第19题图
19．小灯泡两端的电压在1.5V～2.5V之间的I﹣U图象如图所示，若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3，则P2______(P1+P3)(选填：“＞”、“＜”或“＝”)
20．如图甲所示是一款电加热器的工作电路，R0是定值电阻，R1阻值与温度的关系如图乙所示。R1是一种半导体陶材料(简称PTC材料)，PTC材料有一温度叫“居里点温度t0”，当材料温度低于t0时，其阻值随温度升高而变小；当材料温度高于t0时，其阻值随温度升高而变大。
(1)该PTC材料的“居里点温度t0”是____________℃，当PTC材料温度高于t0时，电加器发热功率变______，使其度升高变慢，反之也能自动调节。此用PTC材料制成的电加热器具有自动调节功能。
(2)若该电加热器在“居里点温度”工作时，电路总功率为100W，则R0＝______Ω。
(3)当R1的温度为130℃时，电路中R1的实际功率为______W
21．在如图所示的电路中，定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx，闭合开关，电压表的示数为Ux，则由已知量和测得量可以推出：Rx＝____________，Rx的电功率Px＝____________。
22．如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置中的部分电路(所连接5Ω电阻均可上下活动)。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，甲、乙两U形管中所有液面初始状态是等高相平，通电一段时间后液面的高度如图所示。
(1)本实验利用U形管中液面的高度差的大小反映放出热量的多少，这是利用了装置中______(选填“液体”或“空气”)的热胀冷缩。
(2)根据题干中的实验结果，本实验能得到的结论是：______________________________。
(3)为了研究电流产生的热量跟电阻的关系。在不增加实验器材和不改变电路接线的前提下，断开开关，U形管中的液面降回到原来液面后，你需要进行的实验操作是____________________________________。
23．如图是小金在研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化(已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U)。由此请你回答：
(1)在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为________(填写表达式)。
(2)在电动机转动时，电流所做的功______电流在电路中产生的热量(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释。______________________________________________________________。
24．大家都知道：“摩擦生热”，那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。
其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量 和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功(W)；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热(Q)。Ww
w-2-1-cnjy-com
(1)焦耳做这个实验的目的是 。
(2)小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热两者之的比值关系。具体方案是：2-1-c-n-j-y
①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯。
②用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1。
③将水倒入保温杯中，测量杯中水面高度，记为h水。计算出h杯-h水,这也就是杯中水下落的高度。
④在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1℃ 的温度计(连接处密闭绝热)，盖紧保温杯，如图乙。
⑤ (填写操作),计算出水的重力所做的功(W)。
⑥测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热(Q)。根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系。
25．某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1＝12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220伏；圆柱体水箱底面积S＝0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2安。
水位(米)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
RF阻值(欧)
300
200
125
90
70
65
62
60
59
(1)当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为________瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
25．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道。如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系(P﹣t)如图丙所示，电动机的工作效率为64%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦。求：(g取10N/kg)
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？
(2)电梯电动机启动上升10s内，电梯运动的平均速度为多少？2～10s内电动机消耗的电能是多少焦？
(3)电梯配重的功能是________________________________，电梯配重的质量为多少千克？
26．如图1所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换(低档为小功率加热，高档为大功率加热)。
额定电压
220V
高档发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2
(1)加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点___________(选填：“1、2”、“2、3”或“3、4”)位置；
(2)电阻R1的阻值；
(3)加湿器处于低档位置时的发热功率；
(4)如图2所示是某次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的总电能。
专题训练9：电功、电功率
一．选择题
1． 两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对两个灯泡的额定功率比较大小时，做以下分析，请你将最合理的排序选出来( )
①从关系式P＝I2R可以知道 ②比较亮的灯泡的电阻较大 ③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比 ④从关系式P＝U2/R可以知道 ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同 ⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
A．②①③④⑤⑥ B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤ D．⑤①②④③⑥
解析：判断灯泡电功率大小的步骤是：串联时流过两个灯泡的电流相同；从关系式P=I2R可以知道；较亮灯泡的电阻较大；从关系式P=U2/R可以知道；在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比；所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大。
答案：D
2． 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是( )
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦
解析：A、两灯均正常发光时，乙的电功率大，因为不知道发光时间是否相同，所以不能比较两灯消耗的电能的多少，故A错误；B、两灯均正常发光时，额定电压相同都等于220V，
由于灯丝电阻R＝，甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，
所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误；
C、由R＝知道甲灯的电阻大于乙灯的电阻，当两灯串联时，通过的电流相等，
由P＝I2R可知，甲灯的实际功率比乙灯的大，
则当两灯串联接在220V电路中，甲灯比乙灯亮，故C正确；
D、将乙灯接在110V的电路中，
R乙＝＝＝484Ω；P乙＝，故D错误。
答案：C
3． 如图1，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小。两电表示数之间的关系图象如图2所示，则下列判断错误的是( )
A．电源电压为6V
B．当R0消耗的电功率为0.4W时，R的电阻为20Ω
C．R0的阻值为10Ω
D．当电压表示数为1V时，R0的电功率为0.5W
解析：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流：
AC、由图象可知，当电路中电流I1＝0.2A时，压敏电阻两端的电压U1＝4V；
当电路中电流I2＝0.5A时，压敏电阻两端的电压U2＝1V，根据串联电路的规律及欧姆定律，由电源的电压不变得：
U＝I1R0+U1，即U＝0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣①
U＝I2R0+U2，即U＝0.5A×R0+1V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：R0＝10Ω，U＝6V；故A、C正确；
B、当R0消耗的功率为0.4W时，根据P＝I2R，电路的电流为：I＝＝＝0.2A；
由欧姆定律和电阻的串联可得此时R的电阻为：R＝﹣R0＝﹣10Ω＝20Ω，故B正确；
D、由图2知，当电压表示数为1V时，电路的电流为0.5A，R0的电功率为：
P0＝I′2×R0＝(0.5A)2×10Ω＝2.5W，故D错误。
答案：D
4． 如图所示是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是( )
A．4Ω B．22Ω
C．10Ω D．2Ω
解析：电动机中消耗的总功率由P＝UI得：P1＝UI＝110×5＝550(w)
电机输出的机械功率等于物体克服重力做功的功率：P2＝mgv＝500×0.9＝450(w)
由能量守恒得电机热功率等于总功率与输入功率的差：P3＝P1﹣P2＝550﹣450＝100(W)
由焦耳定律知电机的发热功率为：P3＝I2R则：R＝4(Ω)，即电动机的电阻为4Ω，
答案：A
5． 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移到中间某个位置，R1、R2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U1、△U2和△(皆绝对值)，则△U1______△U2(选填“大于”、“小于”或“等于”)，再向左移动，△U2和△I的比值将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。( )
A．大于 减小 B．大于 不变
C．小于 增大 D．小于 不变
解析：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则△I＝I2﹣I1，由公式可得，电路中的电流为I1时，U1＝I1R1，U2＝U﹣U1＝U﹣I1R1﹣I1RL，
电路中的电流为I2时，U1′＝I2R1，U2′＝U﹣U1′＝U﹣I2R1﹣I2RL，
则△U1＝U1′﹣U1＝I2R1﹣I1R1＝(I2﹣I1)R1＝△IR1，
即：＝R1，所以，△U1和△I的比值不变。
△U2＝U2′﹣U2＝U﹣I2R1﹣I2RL﹣(U﹣I1R1﹣I1RL)＝I1R1﹣I2R1+I1RL﹣I2RL＝(I1﹣I2)(R1+RL)＝△IR1+△IRL＝△U1+△IRL，
则△U1＜△U2；向左移动时，＝＝＝R1+RL，由于R1、RL保持不变，所以比值不变。
答案：D
6． 如图所示的电路图，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为12V；断开电路，将电压表、电流表的位置互换后，断开S1，闭合S2，电流表的示数为0.2A，则( )
A．R1＝20Ω，R2＝60Ω
B．R1＝40Ω，R2＝60Ω
C．R1＝40Ω，R2＝20Ω
D．R1＝60Ω，R2＝40Ω
解析：(1)当开关S1、S2都闭合，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测通过R1的电流；
电压表的示数为12V，所以电源电压U＝12V，
由I＝可得：R1＝＝＝40Ω；
(2)将电压表、电流表的位置互换，S1断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律，可得电路中的总电阻：R＝＝＝60Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：R2＝R﹣R1＝60Ω﹣40Ω＝20Ω；只有C正确。
答案：C
7． 小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I﹣U图象，如图所示。下列说法中正确的是( )
A．①是小灯泡的I﹣U图象，②是定值电阻的I﹣U图象
B．当通过定值电阻R的电流为0.2A时，它消耗的电功率为0.4W
C．把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.4A
D．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，电路中总电流为1A
解析：A、R为定值电阻，电流与电压成正比，电流随电压的变化关系为过原点的直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，故电流随电压的变化关系为曲线，①是定值电阻的I﹣U图象，②是小灯泡的I﹣U图象，A错误；
B、由图知，当通过定值电阻R的电流为0.2A，对应的电压大小为2V，它消耗的电功率为：
P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W，B正确；
C、两电阻串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.5A时，灯的电压为4V，R的电压为5V，由串联电路电压的规律，电路的电压为4V+5V＝9V，故把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.5A，C错误；
D、当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯的电压都为4V，由图知，R和灯的电流分别为0.4A和0.5A，由并联电路电流的规律，电路中总电流为：
I＝I1+I2＝0.4A+0.5A＝0.9A，D错误。
答案：B
8． 如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围为0.4A～1.2A之间，电压表的示数变化范围为2V～6V之间。则定值电阻R0的阻值及电源电压分别为( )
A．5Ω 8V
B．5Ω 10V
C．10Ω 10V
D．10Ω 8V
解析：由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器接入电路中的阻值较大时，电路中的电流较小，由串联分压的规律可知，变阻器两端的电压较大；
反之当滑动变阻器的阻值较小时，电路中的电流较大，变阻器两端的电压较小；
所以，当电路中的电流为0.4A时，电压表的示数为6V，
因为串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以电源的电压：U＝I1R0+U滑＝0.4A×R0+6V﹣﹣﹣﹣﹣①
当电路中的电流为1.2A时，电压表的示数为2V，
电源的电压：U＝I2R0+U滑′＝1.2A×R0+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因为电源的电压不变，所以联立①②可得：R0＝5Ω，U＝8V，故A正确，BCD错误。
答案：A
9． 图甲是小灯泡L1和L2的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中，闭合开关S，小灯泡L1的实际功率为1W．下面的说法中正确的是( )
A．L1的电流为0.3A
B．电流表的示数为0.5A
C．电源电压为4V
D．灯泡L2的功率为0.6W
解析：由图象可知，当L1两端的电压U1＝2V，通过的电流I1＝0.5A时，L1的实际功率为1W，故A错误；由乙图知，两灯并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源的电压：U＝U2＝U1＝2V，故C错误；由图象可知，通过L2的电流I2＝0.3A，
所以L2的实际功率：P2＝U2I2＝2V×0.3A＝0.6W，故D正确；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流表的示数：I＝I1+I2＝0.5A+0.3A＝0.8A，故B错误；
答案：D
10．如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4A，电压表的示数为12V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1′，P1：P1′＝25：9，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为( )
A．1：2
B．5：3
C．25：9
D．25：18
解析：根据电路图可知，电阻R1与变阻器R2串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路中的电流；
设滑片P移到变阻器中点和b点时电路中的电流分别为I1、I2；
已知P1：P1′＝25：9，由P＝I2R可得：＝＝＝；
设滑动变阻器R2的最大阻值为R，
滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比：＝＝×＝×＝。
答案：D
11．如图(a)所示，两个电阻R1、R2串联连接在电源两端，且R1＞R2；接着将R3、R4两电阻并联在相同电源的电路中，如图(b)所示。设R3＝R1、R4＝R2，两电路闭合电键后，在相同的时间内，消耗电能最多的是电阻( )
A．R1
B．R2
C．R3
D．R4
解析：根据电路图a可知，两电阻串联；
根据电路图b可知，两电阻并联；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，而并联电路两端电压相等，由W＝t可知，W3＞W1；W4＞W2；
因为R1＞R2，R3＝R1、R4＝R2，所以R3＞R4，由W＝t可知，W3＜W4。
答案：D
12．如图甲的电路中，R1、R2的电压与电流的关系如图乙所示，闭合开关，电阻R2两端的电压为U1，通过电路的电流为I1，电路消耗的总功率为P1；在不改变电源电压的情况下，用30Ω的电阻R3替换R1，此时R2两端的电压为U2，通过电路的总电流为I2，电路消耗的总功率为P2，则( )
A．U1：U2＝1：2
B．P1：P2＝4：5
C．R1：R3＝3：1
D．I1：I2＝1：4
解析：A、由图甲可知R1、R2并联，根据并联电路的电压特点可知，U1：U2＝1：1，故A错误；
BC、由I＝可得，R2＝＝＝20Ω，R1＝＝＝60Ω，
由图乙可知，当U＝6V时，R1支路中的电流I1＝0.1A，R2支路中的电流＝0.3A，
则干路上的电流I＝I1+＝0.3A+0.1A＝0.4A，
电路消耗的总功率为P1＝UI＝6V×0.4A＝2.4W，
用30Ω的电阻R3替换R1，因为R3＝30Ω，
R3支路中的电流I3＝＝0.2A，
则电路消耗的总功率为P2＝UI′＝6V×(0.3A+0.2A)＝3W，
所以P1：P2＝＝，故B正确，C错误；
D、由题意电阻R2两端的电压U1，通过电路的电流为I1，
在不改变电源电压的情况下，用30的电阻R3替换R1，通过电路的总电流为I2，
则＝＝，故D错误。
答案：B
13．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器(其最大阻值为40Ω)。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。则下列判断正确的是( )
①电路中最小电流0.4A；②R0的阻值是20Ω；③电源电压10V；④R0消耗的最大电功率10W。
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
解析：(1)由图甲可知：R0、R1串联，
当滑动变阻器R1的滑片P在a端时，其接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图象可知，R1的电阻最大为40Ω时，R1的功率为Pa＝1.6W；
由P＝I2R可得电路中的最小电流：
I最小＝＝＝0.2A；故A错误；
(2)由图象可知，当R1＝10Ω时，R1的功率P1＝2.5W，
由P＝I2R可得此时电路中的最小电流：I′＝＝＝0.5A；
由欧姆定律和串联电路的特点可得，当R1＝10Ω时电源电压：U＝I′(R1+R0)＝0.5A×(10Ω+R0)﹣Ⅰ
同理可得，当R1＝40Ω时电源电压：U＝I最小(R最大+R0)＝0.2A×(40Ω+R0)﹣Ⅱ
电源电压不变，联立方程ⅠⅡ解得：R0＝10Ω，U＝10V；故②错误，③正确；
(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0的电压最大为电源电压，此时R0的功率最大，
则R0消耗的最大电功率：P0大＝＝＝10W，故④正确。
答案：B
14．一灯泡标有“6V 6W”字样，其工作时I﹣U图象如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑片P在最左端时，小灯泡恰好能正常发光。电流表量程0～3A，电压表量程0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法正确的是( )
①小灯泡的最小功率0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω。
③电流表的变化范围是0.5A～1A
④电路的总功率变化范围4.5W～6W
A．只有②④ B．只有①②④ C．只有①③ D．只有③④
解析：①②、灯泡标有“6V 6W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W，
当滑片P在最左端时(变阻器连入电路的电阻为0)，为灯的简单电路，小灯泡恰好能正常发光，故电源电压为6V；
由图甲知，电压表测变阻器的电压，电压表量程0～3V，则变阻器两端的电压最大为3V，
由串联电路电压的规律，灯的最小电压为：U小＝U﹣U滑大＝6V﹣3V＝3V，
由图甲知，此时灯的最小电流为0.75A，故电路中的电流最小为0.75A；
则灯的最小功率：PL小＝U小I小＝3V×0.75A＝2.25W；故①错误；
由欧姆定律可得，变阻器的最大电阻：R滑大＝＝＝4Ω，
由题意可知变阻器接入电路的阻值可以为0，故滑动变阻器的阻值变化范围是0～4Ω，故②正确；
③④、由前面解答可知，电路中的电流最小为0.75A；
串联电路中各处的电流相等，当灯正常发光时，电路的最大电流为：I大＝＝＝1A，
所以，电流表的变化范围是0.75A～1A，故③错误；
根据P＝UI可得，电路消耗的最大功率和最小功率分别为：P大＝UI大＝6V×1A＝6W；
P小＝UI小＝6V×0.75A＝4.5W；所以，电路的总功率变化范围4.5W～6W，故④正确。
答案：A
15．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为2V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了1V，在10s内定值电阻R1产生的热量为30J．则下列结果正确的是( )
A．电路中的最小电流为0.5 A
B．滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为30 J
C．R1先后两次消耗的电功率之比为4：3
D．R先后两次消耗的电功率之比为8：9
解析：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中电流；根据串联电路分压原理知，滑片从中点到b端时，R连入阻值增大，它分得电压增大，即电压表示数增大了1V，此时电压表示数为2V+1V＝3V；
所以，R1两端的电压：U1＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V，
由Q＝t可得：R1＝t＝×10s＝3Ω；A、当滑片在b点时，电路中电阻最大，电流最小，电路中的最小电流：I最小＝I1＝＝＝1A，故A错误；B、滑片在中点时，电路中的电流：I＝I1′＝＝＝A，9s内滑动变阻器R消耗的电能：WR＝UR′It′＝2V×A×9s＝24J，故B错误；C、由P＝UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：＝＝＝，故C错误。C、由P＝UI可得，R先后两次消耗的电功率之比：＝＝＝，故D正确。
答案：D
二．非选择题
16．图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是： 先增大后减小 ；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为 640 W。
解析：(1)由图乙知，随着温度的升高，热敏电阻RT的电阻先变小，到100℃电阻达到最小，然后随温度的升高电阻又逐渐增大，根据P＝知，在总电压一定时，电路总功率先增大，后减小；
(2)由图象可知，当RT的温度达到100℃时，RT的阻值为40Ω，
由图甲知，RT与R0串联，
则温度100℃时，电饭锅的电流：I＝＝＝4A，
此时RT的功率为：PT＝I2RT＝(4A)2×40Ω＝640W。
17．某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理理，当开关S接触点1时，该电饭煲处于_______(填“保温”或“加热”)状态，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量是______，其大小为_______。
解析：由甲可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路中，S接触点2时，两电阻串联，电源电压一定，由P=U2/R可知开关接触点1时，电路的电阻较小，功率较大，所以此时电饭煲处于加热状态；由乙图象知，横坐标表示工作时间，纵坐标表示电饭煲的电功率，阴影部分面积S=Pt=W，即：阴影部分表示的是电饭煲消耗的电功；由图知，P加热=0.8kW，加热时间t加热=10min=1/6h，所以W加热=P加热t加热=0.8kW×1/6h=2/15kW?h=4.8×105J。
答案：加热 电功 4.8×105J
18．在科技制作中，某同学设计了如图甲所示的喷泉控制电路，可变电源EF两端提供的电压随时间的周期性变化关系如图乙所示。R为5Ω的定值电阻，A为一特殊电子元件，其两端的电压恒为电源电压的1/3．当R的电功率满足PR≥5W时，水泵启动喷水。则t＝9s时电阻R的电功率为 20 W；该电路持续工作3min，喷水时间共为 90 s。
解析：由电路图可知，定值电阻R与电子元件A串联。
(1)由图乙可知，t＝9s时，UEF＝15V，
因电子元件A两端的电压恒为电源电压的，
所以，此时R两端的电压：UR＝(1﹣)UEF＝×15V＝10V，
此时电阻R的电功率：PR＝＝＝20W；
(2)当R的电功率满足PR≥5W时，R两端的电压：UR′≥＝＝5V，
此时电源的电压：UEF′≥UR′＝×5V＝7.5V，
由图乙可知，0～3s内UEFAB均匀增加，大于7.5V电压的时间为1.5s，
由对称性可知，3s～6s内UEF大于7.5V电压的时间也为1.5s，
所以，该电路持续工作3min，喷水时间共为×1.5s＝90s。
19．小灯泡两端的电压在1.5V～2.5V之间的I﹣U图象如图所示，若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3，则P2 ＜ (P1+P3)(选填：“＞”、“＜”或“＝”)
解析：由图象知，灯泡电压1.5V﹣2.5V变化过程中，电流变化是均匀的，若电压从1.5V增大到2.0V时电流增大△I，则电压从2.0V增大到2.5V时电流变化也为△I，
由P＝UI有：
P2＝U2I＝2V×I，
P1＝U1I1＝1.5V×(I﹣△I)
P3＝U3I3＝2.5V×(I+△I)
则：＝＝2V×I+＞2V×I，
所以P2＜。
20．如图甲所示是一款电加热器的工作电路，R0是定值电阻，R1阻值与温度的关系如图乙所示。R1是一种半导体陶材料(简称PTC材料)，PTC材料有一温度叫“居里点温度t0”，当材料温度低于t0时，其阻值随温度升高而变小；当材料温度高于t0时，其阻值随温度升高而变大。
(1)该PTC材料的“居里点温度t0”是 34 ℃，当PTC材料温度高于t0时，电加器发热功率变 小 ，使其度升高变慢，反之也能自动调节。此用PTC材料制成的电加热器具有自动调节功能。
(2)若该电加热器在“居里点温度”工作时，电路总功率为100W，则R0＝ 450 Ω。
(3)当R1的温度为130℃时，电路中R1的实际功率为 8.89 W
解析：(1)因材料温度低于t0时R1的阻值随温度升高而变小，材料温度高于时t0时R1的阻值随温度升高面变大，
所以，由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度t0”是100℃；
当PTC材料温度高于t0时，R1的阻值变大，电路的总电阻变大，由P＝UI＝可知，电加器发热功率变小；
(2)若该电加热器在“居里点温度”工作时，电路总功率为100W，
由乙图可知，R1的阻值为34Ω，
由P＝UI＝可得，电路的总电阻：R总＝＝＝484Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R0的阻值：R0＝R总﹣RT＝484Ω﹣34Ω＝450Ω；
(3)当R1的温度为130℃时，由图象可知，R1′＝45Ω，
此时电路中的电流：I＝＝＝A，
电路中R1的实际功率：P1＝I2R1′＝(A)2×45Ω≈8.89W。
21．在如图所示的电路中，定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx，闭合开关，电压表的示数为Ux，则由已知量和测得量可以推出：Rx＝____，Rx的电功率Px＝__Ux·__。
22．如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置中的部分电路(所连接5Ω电阻均可上下活动)。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，甲、乙两U形管中所有液面初始状态是等高相平，通电一段时间后液面的高度如图所示。
(1)本实验利用U形管中液面的高度差的大小反映放出热量的多少，这是利用了装置中__空气__(选填“液体”或“空气”)的热胀冷缩。
(2)根据题干中的实验结果，本实验能得到的结论是：__相同电阻，在通电时间相同的情况下，通过电流越大，导体产生的热量越多__。
(3)为了研究电流产生的热量跟电阻的关系。在不增加实验器材和不改变电路接线的前提下，断开开关，U形管中的液面降回到原来液面后，你需要进行的实验操作是__将图中上方5Ω的电阻也放入右边容器中，重复上述实验，一段时间后观察管内液面高度差__。
23．如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化(已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U)。由此请你回答：
(1)在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为________(填写表达式)。
(2)在电动机转动时，电流所做的功________电流在电路中产生的热量(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释。______________________________________________________________。
解析：(1)在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联的电路，则此时电路中的电流I＝，根据焦耳定律可知，t时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功W＝Q＝UIt＝Ut＝t。(2)在电动机转动时，电流所做的功主要有两个利用：一个是转化为电动机的机械能，另一个是转化为灯泡和电动机的内能，故电流在电路中产生的热量要小于电流所做的功。(3)电动机转动后，电动机会消耗一部分能量，使得电功转化而成的内能减少，故小灯泡的亮度会变暗，所以小金的判断是错误的。
答案：(1)t (2)大于 (3)错误，电动机转动后，电动机会消耗一部分能量，使得电功转化而成的内能减少，故小灯泡的亮度会变暗。
24．大家都知道：“摩擦生热”，那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。
其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量 和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功(W)；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热(Q)。Ww
w-2-1-cnjy-com
(1)焦耳做这个实验的目的是 。
(2)小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热两者之的比值关系。具体方案是：2-1-c-n-j-y
①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯。
②用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1。
③将水倒入保温杯中，测量杯中水面高度，记为h水。计算出h杯-h水,这也就是杯中水下落的高度。
④在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1℃ 的温度计(连接处密闭绝热)，盖紧保温杯，如图乙。
⑤ (填写操作),计算出水的重力所做的功(W)。
⑥测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热(Q)。根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系。
答案：所挂重物的重力(质量) (1)研究摩擦做功和产生热(量)的关系 (2)将保温杯慢慢上下翻转多次(n次)
25．某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1＝12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220伏；圆柱体水箱底面积S＝0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2安。
水位(米)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
RF阻值(欧)
300
200
125
90
70
65
62
60
59
(1)当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为________瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
解析：(1)由图知，控制电路中R0、RP、电磁铁线圈串联，由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，RP=60Ω，控制电路中电流I水=0.1A，所以RP的功率：PP=I水2RP=(0.1A)2×60Ω=0.6W；
(2)当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值，R0=R总1-RP=U/I水-RP=12V÷0.1A-60Ω=60Ω，当水位1米时，由表格数据知RP1=90Ω，由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流：Ib=U/(R0+RP1)=12V÷(60Ω+90Ω)=0.08A；
(3)由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的总体积：V总=0.4m2×(2m-1m)=0.4m3，注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间：t1=0.4m3÷(0.005m3/s?0.001m3)=100s，水位从2米下降到1米，需要的时间：t2=0.4m3÷0.001m3/s=400s，所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做的功：W=U2I2t1=220V×2A×100s=4.4×104J，喷淋系统单独工作时，工作电路电流做功：W'=U2I1t2=220V×1A×400s=8.8×104J，所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能：W总=W+W'=4.4×104J+8.8×104J=1.32×105J。
答案：(1)0.6(2)当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A(3)相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32×105J
26．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道。如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系(P﹣t)如图丙所示，电动机的工作效率为64%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦。求：(g取10N/kg)
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？
(2)电梯电动机启动上升10s内，电梯运动的平均速度为多少？2～10s内电动机消耗的电能是多少焦？
(3)电梯配重的功能是 减少电动机的负荷，省电 ，电梯配重的质量为多少千克？
解析：(1)乘客对轿厢的压力：F＝G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
乘客对轿厢的压强：p＝＝＝14000Pa；
(2)由图知，10s内通过的路程为18m平均速度为：v＝＝＝1.8m/s
由图象知，2～10s的功率为400W，由公式P＝得，这段时间做的功：
W＝Pt＝4000W×(10s﹣2s)＝32000J，消耗的电能W′＝＝＝50000J；
(3)配重可以给轿厢一个向上的拉力作用，防止空载时轿厢下滑，电动机需施加力的作用，如果轿厢内的人较多，也可以减少电动机的拉力，起到省电的作用。后8s的速度v＝＝＝2m/s，由P＝＝＝Fv得：电动机对轿厢的拉力：F拉＝＝＝2000N，
轿厢和乘客的总重力：G总＝m总g＝(780kg+70kg)×10N/kg＝8500N，
配重的重力：G配＝G总﹣F拉＝8500N﹣2000N＝6500N，
配重的质量：m配＝＝＝650kg。
27．如图1所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换(低档为小功率加热，高档为大功率加热)。
额定电压
220V
高档发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2
(1)加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点 3、4 (选填：“1、2”、“2、3”或“3、4”)位置；
(2)电阻R1的阻值；
(3)加湿器处于低档位置时的发热功率；
(4)如图2所示是某次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的总电能。
解析：(1)由图1知，开关S接“1、2”时电路断路为关；“2、3”时两电阻串联，接“3、4”时只有R1接入电路，电源电压一定，由P＝可知，接“2、3”时电阻最大，为低档，接“3、4”时电阻最小，为高档；(2)由图2知，高档功率：P高＝400W，由P＝可得R1的阻值：R1＝＝＝121Ω；(3)由题知，R2＝3R1，低档发热功率：P低＝＝＝＝100W；
(4)由图2知，工作30min时，其中高档10min，低档20min，
所以加湿器消耗的总电能：
W＝W高+W低＝P高t高+P低t低＝400W×10×60s+100W×20×60s＝3.6×105J。
答案：(1)3、4；(2)电阻R1的阻值121Ω；(3)100W；(4)加湿器消耗的总电能3.6×105J。
