2020年中考复习科学（电功率）专题强化训练
文档属性
| 名称 | 2020年中考复习科学（电功率）专题强化训练 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 662.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2020-06-13 10:40:16 | ||
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文档简介
2020年中考《电功率》专题
1．图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
（2）R1的阻值。
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW?h）”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。
2．如表格所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：
XX排电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
W
低温档
400W
（1）电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功；（2）R1的阻值；（3）某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kw?h”的电能表的指示灯闪烁162次共用时4min，求此时家庭电路两端的实际电压。
3．如图甲是小林家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，已知电源额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，M是电动机。开关S1闭合后，当扇形开关S2同时接1、2接线柱时吹冷风；当扇形开关S2同时接2、3时吹温风，此时空调扇的功率为550W；当扇形开关S2同时接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．求：
（1）吹冷风时，若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流是多少安？
（2）R2的电阻等于多少欧？吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生多少焦耳的热量？
（3）若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表（如图丙所示）转盘转数增加多少转？
4．小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲。小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图乙，电源电压为12V，R2=7.2Ω，低温功率为9W．求：
（1）座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是多少？
（2）加热片R1的阻值是多少？
（3）座椅垫处于“高温”挡时，功率是多少？高温挡5min能产生热量是多少焦耳？
5．表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
XX牌
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
（1）电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是多少？
（2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么档位？电路中R1的阻值是多少？
（3）电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是多少？
额定电压
220V
频率
50HZ
额定功率
加热
1100W
保温
100W
6．电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10A；3000r/kW?h”的电能表6min内转了300圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
7．如图所示为四轴飞行器，它可以进行航空拍摄调查、无人配送，代替人工去喷洒农药，甚至代替人工去搭建庞大的建筑，可以说四轴飞行器未来的应用前景十分广阔。下表是一款四轴飞行器的部分参数。
（1）该无人机工作时消耗的电能主要转化成了
能，它装满的农药一次飞行全部撒完所需的最短时间是
分钟。
（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为220W，额定电压为44V，则电动机正常工作时，通过它的电流为多少安？
（3）该机工作时每个旋翼飞行时的实际功率为200W，若电能的80%用于飞行，则该机充满电后最多能飞行多长时间？
机型
四轴飞行器
最大起飞重量
29.20kg
农药箱容量
16L
最大有效载荷
16kg（±5%）
锂聚合物动力电池
10000mAh，44V
喷洒流量
1000﹣1600mL/min
8．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃），g=10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
9．药壶主要用于煎煮药草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需。如图为一款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为220V，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。
（1）观察图象中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率 。上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少？（）
（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在保温状态时Sa应接
，同时Sb
（填“闭合”或“断开”），此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？
10．图甲为一种风暖浴霸，它是利用风扇吹动空气流动，通过电热丝加热冷空气带动室内升温。图乙是该型号风暖浴霸的简化电路图，R是电热丝。其主要参数如表所示。
求：（1）浴霸正常工作时的干路电流是多少？（2）正常工作时，电热丝R的阻值是多少？
（3）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，需要5min，电热丝加热的效率是多少？[ρ空气=1.2kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg?℃）]
项目
参数
额定电压/V
220
R额定功率/W
2200
电动机功率/W
44
型号
LWIZ20﹣19
电源
AD220V50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
1.0L
11．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃．则该电热水器的效率是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃），计算结果保留一位小数]
12．图甲为新型电热冲水马桶，图乙为它的加热座便盖工作电路图。座便盖加热电路有高温、低温两档可调，其额定电压为220V，高、低温档的额定功率分别为66W和22W，定值电阻R1和R2表示两电热丝。当它接入家庭电路中正常工作时，求：
（1）低温档加热电流是多少？
（2）该座便盖的质量为0.66kg，不计热量损失，高温档加热使它升高10℃需要多长时间？[座便盖材料的比热容为2.0×103J/（kg?℃）]
（3）定值电阻R2的阻值是多少？
2020年中考《电功率》专题
参考答案与试题解析
1．图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
（2）R1的阻值。
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW?h）”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。
【解答】解：
（1）由P=可得，电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功：
W=P低t=400W×10×60s=2.4×105J；
（2）由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P=可知总功率最小，电烤箱处于低温档；开关接2时，只有R1接入电路，电阻小，由P=可知功率大，电烤箱处于高温挡；
处于低温挡时，电路的总电阻：R===121Ω；
则R1的阻值：R1=R﹣R2=121Ω﹣72.6Ω=48.4Ω；
（3）指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：
W=81×kW?h=0.027kW?h，
工作时间：
t=2min=h，
则电烤箱在高温档的实际功率：
P===0.81kW=810W；
根据P=可得，此时家庭电路两端的实际电压：
U===198V。
答：（1）电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功为2.4×105J；
（2）R1的阻值为48.4Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V。
2．如表格所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：
XX排电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
W
低温档
400W
（1）电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功；
（2）R1的阻值；
（3）某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kw?h”的电能表的指示灯闪烁162次共用时4min，求此时家庭电路两端的实际电压。
【解答】解：（1）低温档工作时间t1=15min=900s，
电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功：
W1=P低温t1=400W×900s=3.6×105J。
（2）由图知，电烤箱开关接1时，电热丝R1、R2串联，电路电阻较大，
根据P=可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电烤箱处于低温档，
此时电路的总电阻：R===121Ω，
根据串联电路的电阻规律可知，R1的阻值：
R1=R﹣R2=121Ω﹣72.6Ω=48.4Ω。
（3）由题意和图示可知，电烤箱开关接2时，电路为电热丝R1的简单电路，此时电烤箱处于高温档，
用电高峰期，电烤箱在高温档工作消耗的电能：
W==0.054kW?h=1.944×105J，
工作时间t=4min=240s，
由W=t得，此时家庭电路两端的实际电压：
U实===198V。
答：（1）电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功为3.6×105J；
（2）R1的阻值为48.4Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V。
3．如图甲是小林家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，已知电源额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，M是电动机。开关S1闭合后，当扇形开关S2同时接1、2接线柱时吹冷风；当扇形开关S2同时接2、3时吹温风，此时空调扇的功率为550W；当扇形开关S2同时接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．求：
（1）吹冷风时，若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流是多少安？
（2）R2的电阻等于多少欧？吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生多少焦耳的热量？
（3）若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表（如图丙所示）转盘转数增加多少转？
【解答】解：（1）电源电压为220V，开关S1闭合后，当扇形开关S2同时接1、2接线柱时吹冷风，此时为电动机的简单电路，
若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流：
I===0.5A；
（2）当扇形开关S2同时接2、3时吹温风，此时电动机与R1并联，空调扇的功率为550W；
当扇形开关S2同时接3、4时吹热风，此时两电阻并联后与电动机并联，空调扇的总功率为1100W，
根据并联电路各支路互不影响可得，R2的电功率：
P2=P34﹣P23=1100W﹣550W=550W；
由P=UI=得：R2===88Ω；
吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生的热量：
Q2=W2=P2t=550W×30s=1.65×104J；
（3）若实际电压为198V，均通电200s，根据并联电路各支路互不影响，吹热风比吹温风时多消耗的电能：
W2′=t=×200s=8.91×104J=0.02475kW?h；
由图丙知，4000r/kW?h表示电能表转盘每转4000r消耗1kW?h，
故若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表转盘转数增加的转数：
△n=4000r/kW?h×0.02475kW?h=99r。
答：（1）吹冷风时，若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流是0.5A；
（2）R2的电阻等于88Ω；吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生1.65×104J的热量；
（3）若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表转盘转数增加99转。
4．（2020?西宁二模）小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲。小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图乙，电源电压为12V，R2=7.2Ω，低温功率为9W．求：
（1）座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是多少？
（2）加热片R1的阻值是多少？
（3）座椅垫处于“高温”挡时，功率是多少？高温挡5min能产生热量是多少焦耳？
【解答】解：（1）由P=UI可得，座椅垫处于“低温”时，电路中的电流：
I===0.75A；
（2）由图知，低温时R1、R2串联，
由P=可得，串联的总电阻：
R===16Ω，
已知R2=7.2Ω，
根据电阻的串联可得，加热片R1的阻值：
R1=R﹣R2=16Ω﹣7.2Ω=8.8Ω。
（3）座椅垫处于“高温”时，是只有R2的基本电路，
所以高温功率为：P高===20W；
高温档5min产生的热量为Q=I2Rt=Pt=20W×300s=6000J。
答：（1）座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是0.75A；
（2）加热片R1的阻值是8.8Ω；
（3）高温档功率是20W；高温档加热5min产生的热量是6000J。
5．（2020?瓦房店市校级模拟）表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
XX牌
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
（1）电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是多少？
（2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么档位？电路中R1的阻值是多少？
（3）电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是多少？
【解答】解：
（1）电烤箱在高温档时正常工作的功率P高=1100W，则5min内所产生的电热：
Q=W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J；
（2）开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，
由P=UI=可知，电路的电功率最大，电烤箱处于高温挡状态，
则R1的电阻：
R1===44Ω；
（3）当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电路的电阻最大，电路的电功率最小，电烤箱处于低温挡状态，
由P=UI可得，电烤箱在低温挡正常工作时的电流：
I低===2A，
则R1的电功率：
P1=I2R1=（2A）2×44Ω=176W。
答：（1）电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是3.3×105J；
（2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处于高温档位，电路中R1的阻值是44Ω；
（3）电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是176W。
6．（2020?瓜州县一模）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。
额定电压
220V
频率
50HZ
额定功率
加热
1100W
保温
100W
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10A；3000r/kW?h”的电能表6min内转了300圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
【解答】解：
（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P=1100W，
由P=UI可得总电流：
I===5A；
（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P=可知，当S、S0闭合时，电功率较大，为加热档，P加热=1100W；当S闭合、S0断开时，电功率较小，为保温档，P保温=100W，
当S、S0闭合时，R1消耗的电功率：
P1=P加热﹣P保温=1100W﹣100W=1000W，
由P=可得：
R1===48.4Ω；
（3）3000r/kW?h表示电饭锅每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转300r消耗的电能：
W=kW?h=0.1kW?h，
电饭锅此时的实际加热功率：
P实===1kW=1000W。
答：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是5A；
（2）电阻R1的阻值是48.4Ω；
（3）电饭锅此时的实际加热功率是1000W。
7．（2019秋?焦作期末）如图所示为四轴飞行器，它可以进行航空拍摄调查、无人配送，代替人工去喷洒农药，甚至代替人工去搭建庞大的建筑，可以说四轴飞行器未来的应用前景十分广阔。下表是一款四轴飞行器的部分参数。
（1）该无人机工作时消耗的电能主要转化成了 机械 能，它装满的农药一次飞行全部撒完所需的最短时间是 10 分钟。
（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为220W，额定电压为44V，则电动机正常工作时，通过它的电流为多少安？
（3）该机工作时每个旋翼飞行时的实际功率为200W，若电能的80%用于飞行，则该机充满电后最多能飞行多长时间？
机型
四轴飞行器
最大起飞重量
29.20kg
农药箱容量
16L
最大有效载荷
16kg（±5%）
锂聚合物动力电池
10000mAh，44V
喷洒流量
1000﹣1600mL/min
【解答】解：
（1）无人机在工作时消耗了电能，主要转化为机械能。
因最高的喷洒流量为1600mL/min，
所以喷洒完16L的药量所需要的最短时间为：t==10min；
（2）由P=UI得电动机正常工作时，通过它的电流为：
I===5A；
（3）由表格数据可知，动力电池的容量为10000mAh，输出电压为44V，
则动力电池充满一次电时储存的电能为：
W=UIt=44V×10A×3600s=1.584×106J；
由η=得转化成的机械能为：
W机=Wη=1.584×106J×80%=1.2672×106J；
已知每个旋翼飞行时的实际功率为200W，
则由P=得该机充满电后能飞行的时间为：
t===1584s=26.4min；
答：（1）该无人机工作时消耗的电能主要转化成了机械能，它装满的农药一次飞行全部撒完所需的最短时间是10分钟。
（2）通过它的电流为5安。
（3）该机工作时每个旋翼飞行时的实际功率为200W，若电能的80%用于飞行，则该机充满电后最多能飞行26.4分钟。
8．（2020?南阳一模）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃），g=10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
【解答】解：
（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P=可知，总功率最大，所以此时养生壶为高温档；
（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P=可知，总功率最小，此时为低温档；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。
由P=UI得，正常工作时通过R1的电流为：I1===2.5A，
由I=得，R1的阻值：R1===88Ω，
（3）由P=UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：
I低===1.25A，
（4）由ρ=可得，水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105J，
由η=和W=Pt得，烧开一壶水需要的时间为：
t====420s。
答：（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；
（2）电阻R1的阻值是88Ω；
（3）养生壶处于低温档工作时电流为1.25A；
（4）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
9．（2020?无锡一模）药壶主要用于煎煮药草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需。如图为一款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为220V，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。
（1）观察图象中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率 高 。上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少？（）
（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在保温状态时Sa应接
1 ，同时Sb 断开 （填“闭合”或“断开”），此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？
【解答】解：
（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由W=Pt可知消耗的电能相同；由图﹣3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药液的质量不变、比热容不变，由Q吸=cm△t可知前半段药液吸收的热量少，由η=可知，后半段时间的加热效率比前半段的加热效率高；
1kg药液所吸收的热量：
Q吸=c药液m药液△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（98℃﹣18℃）=3.36×105J；
（2）分析电路可知：
当Sa接2，同时Sb
闭合时，电路中R1、R2并联，电路中电阻最小，由P=可知此时电功率最大，处于高火加热状态；
当Sa接2，同时Sb
断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，由P=可知此时电功率较大，处于文火萃取状态；
当Sa接1，同时Sb
断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，由P=I2R可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；
当Sa接2，同时Sb
闭合时，电路中R1、R2并联，电路处于高火加热状态；
高火加热状态的电功率：
P加热=P1+P文火，
R1的电功率：
P1=P加热﹣P文火=500W﹣100W=400W，
由P=可得：
R1===121Ω；
当Sa接2，同时Sb
断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，由P=可知此时电功率较大，处于文火萃取状态；
由P=可得：
R2===484Ω，
当Sa接1，同时Sb
断开时，电路中R1、R2串联，处于小功率保温状态；
保温功率：
P保温===80W。
故答案为：（1）高；1kg药液所吸收的热量是3.36×105J；
（2）1；断开；电煎药壶的额定保温功率是80W。
10．（2020?新抚区二模）图甲为一种风暖浴霸，它是利用风扇吹动空气流动，通过电热丝加热冷空气带动室内升温。图乙是该型号风暖浴霸的简化电路图，R是电热丝。其主要参数如表所示。
求：
（1）浴霸正常工作时的干路电流是多少？
（2）正常工作时，电热丝R的阻值是多少？
（3）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，需要5min，电热丝加热的效率是多少？[ρ空气=1.2kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg?℃）]
项目
参数
额定电压/V
220
R额定功率/W
2200
电动机功率/W
44
【解答】解：
（1）浴霸正常工作时，电热丝和和电动机同时工作，电路总功率：P=P1+P2=2200W+44W=2244W，
由P=UI
可得，浴霸正常工作时的干路电流：I===10.2A；
（2）由P=可得，电热丝R的阻值：R===22Ω；
（3）由ρ=可得，室内空气的质量：m=ρ空气V=1.2kg/m3×20m3=24kg，
空气吸收的热量：Q吸=c空气m△t=1.0×103J/（kg?℃）×24kg×20℃=4.8×105J，
电热丝加热5min消耗的电能：W=P1t=2200W×5×60s=6.6×105J，
加热丝的效率：η=×100%=×100%=72.7%。
答：（1）浴霸正常工作时的干路电流是10.2A。
（2）电热丝R的阻值是22Ω。
（3）电热丝加热的效率为72.7%。
11．（2020?黄冈模拟）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
型号
LWIZ20﹣19
电源
AD220V50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
1.0L
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃．则该电热水器的效率是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃），计算结果保留一位小数]
【解答】解：
（1）当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电路的总电阻最大，由P=UI=可知，电热水器的功率最小，处于保温状态：
（2）当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，所以，要提高电热水器的保温温度，就应减小控制电路的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片b端移动；
（3）红灯亮时，工作电路为R0的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态，
由P=UI=可得，R0的阻值：
R0===60.5Ω：
当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电热水器的功率最小，处于保温状态，
此时电路的总电阻：
R===1210Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1工作时的电阻：
R1=R﹣R0=1210Ω﹣60.5Ω=1149.5Ω；
（4）水的体积：V=1L=1dm3=0.001m3，
由ρ=可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg
水吸收的热量：
Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×40℃=1.68×105J，
由P=可得，消耗的电能：
W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J，
该电热水器的效率：η=×100%=×100%≈83.3%。
答：（1）当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；
（2）工作时若要提高电热水器的保温温度，保护电阻R2的滑片向右移动；
（3）R1工作时的电阻是1149.5Ω；
（4）该电热水器的效率是83.3%。
12．（2020?新抚区三模）图甲为新型电热冲水马桶，图乙为它的加热座便盖工作电路图。座便盖加热电路有高温、低温两档可调，其额定电压为220V，高、低温档的额定功率分别为66W和22W，定值电阻R1和R2表示两电热丝。当它接入家庭电路中正常工作时，求：
（1）低温档加热电流是多少？
（2）该座便盖的质量为0.66kg，不计热量损失，高温档加热使它升高10℃需要多长时间？[座便盖材料的比热容为2.0×103J/（kg?℃）]
（3）定值电阻R2的阻值是多少？
【解答】解：（1）由P=UI可得，低温档加热的电流：
I===0.1A。
（2）座便盖吸收的热量：
Q吸=cm△t=2.0×103J/（kg?℃）×0.66kg×10℃=1.32×104J，
不计热量损失，消耗的电能W=Q吸=1.32×104J，
由P=得，加热时间：
t===200s。
（3）当只闭合S时，电路为R1的简单电路，电路电阻较大，根据P=可知，电功率较小，座便盖处于低温档，
当开关S和S1都闭合时，R1与R2并联，电路电阻较小，根据P=可知，电功率较大，座便盖处于高温档，
R2的功率：P2=P高温﹣P低温=66W﹣22W=44W，
由P=可得，R2的电阻：
R2===1100Ω。
答：（1）低温档加热的电流0.1A；
（2）该座便盖的质量为0.66kg，不计热量损失，高温档加热使它升高10℃需要200s；
（3）电阻R2的阻值是1100Ω。
13．如图甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。图乙是它的有关参数。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），试问：
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于
状态。
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）若该饮水机加热效率为80%，将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）
14．王瑞同学学习了电热和电磁的知识后，尝试设计一个热带鱼水箱温控装置，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器RP和热敏电阻R0组成，图乙是热敏电阻R0阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R1=44Ω和R2两个加热电阻组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。己知适宜热带鱼生长的水温为28℃，若外界环境温度恒定，现鱼缸内装有30kg温度为18℃的水，鱼缸内的水被加热到28℃用时20min，此时衔铁刚好被吸下进入保温模式。己知c水=4.2×103J/（kg?℃），求：
（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量：
（2）计算加热过程中散失的热量并估算保温电阻R2的保温功率和阻值：
（3）滑动变阻器连入电路的阻值。
15．（2019秋?驿城区期末）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。主要参数如图中的表所示。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
智能牌滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30℃～90℃
电动机功率
240W
防电墙电阻
1×106Ω
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成水久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
13．如图甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。图乙是它的有关参数。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），试问：
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于 断开 状态。
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）若该饮水机加热效率为80%，将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）
【解答】解：
（1）在开关S闭合的前提下，当开关S0闭合时，此时电路中只有电阻R1，电阻最小，功率最大，饮水机处于加热状态，如图1所示；
S0断开时，此时电路中电阻R1和R2串联，电阻最大，功率最小，饮水机处于保温状态，如图2所示；
（2）U额=220V，P加热=1210W，
当开关S0闭合时，此时电路中只有电阻R1，饮水机处于加热状态，
则电阻R1的阻值为：R1===40Ω。
S0断开时，饮水机处于保温状态，此时电路中电阻R1和R2串联，
则总电阻：R1+R2===1210Ω，
R2的电阻值：R2=1210Ω﹣R1=1210Ω﹣40Ω=1170Ω；
（3）V=1.5L=1.5dm3=1500cm3，ρ=1×103kg/m3=1g/cm3，
水的质量为：m=ρV=1g/cm3×1500cm3=1500g=1.5kg；
又c水=4.2×103J/（kg?℃），t=100℃，t0=20℃，
水吸收的热量为：Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J。
饮水机的热效率为：η==，
需要的加热时间：t===521s。
答：（1）断开；
（2）电阻R1的阻值为40Ω，R2的电阻值是1170Ω。
（3）需要时间为521s。
14．（2019秋?岱岳区期末）王瑞同学学习了电热和电磁的知识后，尝试设计一个热带鱼水箱温控装置，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器RP和热敏电阻R0组成，图乙是热敏电阻R0阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R1=44Ω和R2两个加热电阻组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。己知适宜热带鱼生长的水温为28℃，若外界环境温度恒定，现鱼缸内装有30kg温度为18℃的水，鱼缸内的水被加热到28℃用时20min，此时衔铁刚好被吸下进入保温模式。己知c水=4.2×103J/（kg?℃），求：
（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量：
（2）计算加热过程中散失的热量并估算保温电阻R2的保温功率和阻值：
（3）滑动变阻器连入电路的阻值。
【解答】解：（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量：
Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×30kg×（28℃﹣18℃）=1.26×106J；
（2）由W=UIt=t可得，加热20min消耗的电能：
W=t′=×20×60s=1.32×106J，
则加热过程中散失的热量：
Q散=W﹣Q吸=1.32×106J﹣1.26×106J=6×104J，
要保持鱼缸内水温不变，则保温电阻R2功率和水的散热功率应相等，
所以，保温电阻R2的保温功率：
P保=P散===50W，
由P=UI=可得，R2的阻值：
R2===968Ω；
（3）由题意可知，鱼缸内的水被加热到28℃时，电磁继电器线圈的电流达到60mA，电磁继电器的衔铁被吸下来，
由图乙可知，此时热敏电阻R0=20Ω，
由I=可得，此时控制电路中的总电阻：
R===100Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器连入电路的阻值：
RP=R﹣R0=100Ω﹣20Ω=80Ω。
答：（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量为1.26×106J；
（2）加热过程中散失的热量为6×104J，保温电阻R2的保温功率为50W，其阻值为968Ω；
（3）滑动变阻器连入电路的阻值为80Ω。
15．（2019秋?驿城区期末）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。主要参数如图中的表所示。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
智能牌滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30℃～90℃
电动机功率
240W
防电墙电阻
1×106Ω
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成水久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×l03J/（kg?℃）×10kg×（50℃﹣20℃）=1.26×l06J，
由P=可得，洗衣机在额定电压下连续加热1050秒消耗的电能：
W=Pt′=2400W×1050s=2.52×106J，
此过程中的加热效率：
η=×100%=×100%=50%；
（2）防电墙与人的电阻串联，
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===2×10﹣4A，
此时人体的电压：
U人=IR人=2×10﹣4A×1×105Ω=20V＜36V，
所以，防电墙技术能保证人的安全。
答：（1）此过程中的加热效率是50%；
（2）防电墙技术能保证人的安全。
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1．图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
（2）R1的阻值。
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW?h）”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。
2．如表格所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：
XX排电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
W
低温档
400W
（1）电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功；（2）R1的阻值；（3）某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kw?h”的电能表的指示灯闪烁162次共用时4min，求此时家庭电路两端的实际电压。
3．如图甲是小林家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，已知电源额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，M是电动机。开关S1闭合后，当扇形开关S2同时接1、2接线柱时吹冷风；当扇形开关S2同时接2、3时吹温风，此时空调扇的功率为550W；当扇形开关S2同时接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．求：
（1）吹冷风时，若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流是多少安？
（2）R2的电阻等于多少欧？吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生多少焦耳的热量？
（3）若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表（如图丙所示）转盘转数增加多少转？
4．小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲。小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图乙，电源电压为12V，R2=7.2Ω，低温功率为9W．求：
（1）座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是多少？
（2）加热片R1的阻值是多少？
（3）座椅垫处于“高温”挡时，功率是多少？高温挡5min能产生热量是多少焦耳？
5．表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
XX牌
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
（1）电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是多少？
（2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么档位？电路中R1的阻值是多少？
（3）电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是多少？
额定电压
220V
频率
50HZ
额定功率
加热
1100W
保温
100W
6．电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10A；3000r/kW?h”的电能表6min内转了300圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
7．如图所示为四轴飞行器，它可以进行航空拍摄调查、无人配送，代替人工去喷洒农药，甚至代替人工去搭建庞大的建筑，可以说四轴飞行器未来的应用前景十分广阔。下表是一款四轴飞行器的部分参数。
（1）该无人机工作时消耗的电能主要转化成了
能，它装满的农药一次飞行全部撒完所需的最短时间是
分钟。
（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为220W，额定电压为44V，则电动机正常工作时，通过它的电流为多少安？
（3）该机工作时每个旋翼飞行时的实际功率为200W，若电能的80%用于飞行，则该机充满电后最多能飞行多长时间？
机型
四轴飞行器
最大起飞重量
29.20kg
农药箱容量
16L
最大有效载荷
16kg（±5%）
锂聚合物动力电池
10000mAh，44V
喷洒流量
1000﹣1600mL/min
8．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃），g=10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
9．药壶主要用于煎煮药草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需。如图为一款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为220V，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。
（1）观察图象中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率 。上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少？（）
（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在保温状态时Sa应接
，同时Sb
（填“闭合”或“断开”），此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？
10．图甲为一种风暖浴霸，它是利用风扇吹动空气流动，通过电热丝加热冷空气带动室内升温。图乙是该型号风暖浴霸的简化电路图，R是电热丝。其主要参数如表所示。
求：（1）浴霸正常工作时的干路电流是多少？（2）正常工作时，电热丝R的阻值是多少？
（3）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，需要5min，电热丝加热的效率是多少？[ρ空气=1.2kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg?℃）]
项目
参数
额定电压/V
220
R额定功率/W
2200
电动机功率/W
44
型号
LWIZ20﹣19
电源
AD220V50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
1.0L
11．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃．则该电热水器的效率是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃），计算结果保留一位小数]
12．图甲为新型电热冲水马桶，图乙为它的加热座便盖工作电路图。座便盖加热电路有高温、低温两档可调，其额定电压为220V，高、低温档的额定功率分别为66W和22W，定值电阻R1和R2表示两电热丝。当它接入家庭电路中正常工作时，求：
（1）低温档加热电流是多少？
（2）该座便盖的质量为0.66kg，不计热量损失，高温档加热使它升高10℃需要多长时间？[座便盖材料的比热容为2.0×103J/（kg?℃）]
（3）定值电阻R2的阻值是多少？
2020年中考《电功率》专题
参考答案与试题解析
1．图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
（2）R1的阻值。
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/（kW?h）”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。
【解答】解：
（1）由P=可得，电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功：
W=P低t=400W×10×60s=2.4×105J；
（2）由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P=可知总功率最小，电烤箱处于低温档；开关接2时，只有R1接入电路，电阻小，由P=可知功率大，电烤箱处于高温挡；
处于低温挡时，电路的总电阻：R===121Ω；
则R1的阻值：R1=R﹣R2=121Ω﹣72.6Ω=48.4Ω；
（3）指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：
W=81×kW?h=0.027kW?h，
工作时间：
t=2min=h，
则电烤箱在高温档的实际功率：
P===0.81kW=810W；
根据P=可得，此时家庭电路两端的实际电压：
U===198V。
答：（1）电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功为2.4×105J；
（2）R1的阻值为48.4Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V。
2．如表格所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：
XX排电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
W
低温档
400W
（1）电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功；
（2）R1的阻值；
（3）某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kw?h”的电能表的指示灯闪烁162次共用时4min，求此时家庭电路两端的实际电压。
【解答】解：（1）低温档工作时间t1=15min=900s，
电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功：
W1=P低温t1=400W×900s=3.6×105J。
（2）由图知，电烤箱开关接1时，电热丝R1、R2串联，电路电阻较大，
根据P=可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电烤箱处于低温档，
此时电路的总电阻：R===121Ω，
根据串联电路的电阻规律可知，R1的阻值：
R1=R﹣R2=121Ω﹣72.6Ω=48.4Ω。
（3）由题意和图示可知，电烤箱开关接2时，电路为电热丝R1的简单电路，此时电烤箱处于高温档，
用电高峰期，电烤箱在高温档工作消耗的电能：
W==0.054kW?h=1.944×105J，
工作时间t=4min=240s，
由W=t得，此时家庭电路两端的实际电压：
U实===198V。
答：（1）电烤箱在低温档正常工作15min电流做的功为3.6×105J；
（2）R1的阻值为48.4Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V。
3．如图甲是小林家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，已知电源额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，M是电动机。开关S1闭合后，当扇形开关S2同时接1、2接线柱时吹冷风；当扇形开关S2同时接2、3时吹温风，此时空调扇的功率为550W；当扇形开关S2同时接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．求：
（1）吹冷风时，若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流是多少安？
（2）R2的电阻等于多少欧？吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生多少焦耳的热量？
（3）若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表（如图丙所示）转盘转数增加多少转？
【解答】解：（1）电源电压为220V，开关S1闭合后，当扇形开关S2同时接1、2接线柱时吹冷风，此时为电动机的简单电路，
若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流：
I===0.5A；
（2）当扇形开关S2同时接2、3时吹温风，此时电动机与R1并联，空调扇的功率为550W；
当扇形开关S2同时接3、4时吹热风，此时两电阻并联后与电动机并联，空调扇的总功率为1100W，
根据并联电路各支路互不影响可得，R2的电功率：
P2=P34﹣P23=1100W﹣550W=550W；
由P=UI=得：R2===88Ω；
吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生的热量：
Q2=W2=P2t=550W×30s=1.65×104J；
（3）若实际电压为198V，均通电200s，根据并联电路各支路互不影响，吹热风比吹温风时多消耗的电能：
W2′=t=×200s=8.91×104J=0.02475kW?h；
由图丙知，4000r/kW?h表示电能表转盘每转4000r消耗1kW?h，
故若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表转盘转数增加的转数：
△n=4000r/kW?h×0.02475kW?h=99r。
答：（1）吹冷风时，若电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，则此时通过电动机的电流是0.5A；
（2）R2的电阻等于88Ω；吹热风的情况下，30s内电流通过R2产生1.65×104J的热量；
（3）若实际电压为198V，均通电200s，吹热风比吹温风时电能表转盘转数增加99转。
4．（2020?西宁二模）小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲。小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图乙，电源电压为12V，R2=7.2Ω，低温功率为9W．求：
（1）座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是多少？
（2）加热片R1的阻值是多少？
（3）座椅垫处于“高温”挡时，功率是多少？高温挡5min能产生热量是多少焦耳？
【解答】解：（1）由P=UI可得，座椅垫处于“低温”时，电路中的电流：
I===0.75A；
（2）由图知，低温时R1、R2串联，
由P=可得，串联的总电阻：
R===16Ω，
已知R2=7.2Ω，
根据电阻的串联可得，加热片R1的阻值：
R1=R﹣R2=16Ω﹣7.2Ω=8.8Ω。
（3）座椅垫处于“高温”时，是只有R2的基本电路，
所以高温功率为：P高===20W；
高温档5min产生的热量为Q=I2Rt=Pt=20W×300s=6000J。
答：（1）座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是0.75A；
（2）加热片R1的阻值是8.8Ω；
（3）高温档功率是20W；高温档加热5min产生的热量是6000J。
5．（2020?瓦房店市校级模拟）表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
XX牌
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
（1）电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是多少？
（2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么档位？电路中R1的阻值是多少？
（3）电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是多少？
【解答】解：
（1）电烤箱在高温档时正常工作的功率P高=1100W，则5min内所产生的电热：
Q=W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J；
（2）开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，
由P=UI=可知，电路的电功率最大，电烤箱处于高温挡状态，
则R1的电阻：
R1===44Ω；
（3）当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电路的电阻最大，电路的电功率最小，电烤箱处于低温挡状态，
由P=UI可得，电烤箱在低温挡正常工作时的电流：
I低===2A，
则R1的电功率：
P1=I2R1=（2A）2×44Ω=176W。
答：（1）电烤箱在高温档时正常工作5min所产生的电热是3.3×105J；
（2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处于高温档位，电路中R1的阻值是44Ω；
（3）电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是176W。
6．（2020?瓜州县一模）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。
额定电压
220V
频率
50HZ
额定功率
加热
1100W
保温
100W
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10A；3000r/kW?h”的电能表6min内转了300圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
【解答】解：
（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P=1100W，
由P=UI可得总电流：
I===5A；
（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P=可知，当S、S0闭合时，电功率较大，为加热档，P加热=1100W；当S闭合、S0断开时，电功率较小，为保温档，P保温=100W，
当S、S0闭合时，R1消耗的电功率：
P1=P加热﹣P保温=1100W﹣100W=1000W，
由P=可得：
R1===48.4Ω；
（3）3000r/kW?h表示电饭锅每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转300r消耗的电能：
W=kW?h=0.1kW?h，
电饭锅此时的实际加热功率：
P实===1kW=1000W。
答：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是5A；
（2）电阻R1的阻值是48.4Ω；
（3）电饭锅此时的实际加热功率是1000W。
7．（2019秋?焦作期末）如图所示为四轴飞行器，它可以进行航空拍摄调查、无人配送，代替人工去喷洒农药，甚至代替人工去搭建庞大的建筑，可以说四轴飞行器未来的应用前景十分广阔。下表是一款四轴飞行器的部分参数。
（1）该无人机工作时消耗的电能主要转化成了 机械 能，它装满的农药一次飞行全部撒完所需的最短时间是 10 分钟。
（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为220W，额定电压为44V，则电动机正常工作时，通过它的电流为多少安？
（3）该机工作时每个旋翼飞行时的实际功率为200W，若电能的80%用于飞行，则该机充满电后最多能飞行多长时间？
机型
四轴飞行器
最大起飞重量
29.20kg
农药箱容量
16L
最大有效载荷
16kg（±5%）
锂聚合物动力电池
10000mAh，44V
喷洒流量
1000﹣1600mL/min
【解答】解：
（1）无人机在工作时消耗了电能，主要转化为机械能。
因最高的喷洒流量为1600mL/min，
所以喷洒完16L的药量所需要的最短时间为：t==10min；
（2）由P=UI得电动机正常工作时，通过它的电流为：
I===5A；
（3）由表格数据可知，动力电池的容量为10000mAh，输出电压为44V，
则动力电池充满一次电时储存的电能为：
W=UIt=44V×10A×3600s=1.584×106J；
由η=得转化成的机械能为：
W机=Wη=1.584×106J×80%=1.2672×106J；
已知每个旋翼飞行时的实际功率为200W，
则由P=得该机充满电后能飞行的时间为：
t===1584s=26.4min；
答：（1）该无人机工作时消耗的电能主要转化成了机械能，它装满的农药一次飞行全部撒完所需的最短时间是10分钟。
（2）通过它的电流为5安。
（3）该机工作时每个旋翼飞行时的实际功率为200W，若电能的80%用于飞行，则该机充满电后最多能飞行26.4分钟。
8．（2020?南阳一模）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃），g=10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
【解答】解：
（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P=可知，总功率最大，所以此时养生壶为高温档；
（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P=可知，总功率最小，此时为低温档；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。
由P=UI得，正常工作时通过R1的电流为：I1===2.5A，
由I=得，R1的阻值：R1===88Ω，
（3）由P=UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：
I低===1.25A，
（4）由ρ=可得，水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105J，
由η=和W=Pt得，烧开一壶水需要的时间为：
t====420s。
答：（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；
（2）电阻R1的阻值是88Ω；
（3）养生壶处于低温档工作时电流为1.25A；
（4）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
9．（2020?无锡一模）药壶主要用于煎煮药草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需。如图为一款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为220V，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。
（1）观察图象中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率 高 。上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少？（）
（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在保温状态时Sa应接
1 ，同时Sb 断开 （填“闭合”或“断开”），此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？
【解答】解：
（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由W=Pt可知消耗的电能相同；由图﹣3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药液的质量不变、比热容不变，由Q吸=cm△t可知前半段药液吸收的热量少，由η=可知，后半段时间的加热效率比前半段的加热效率高；
1kg药液所吸收的热量：
Q吸=c药液m药液△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（98℃﹣18℃）=3.36×105J；
（2）分析电路可知：
当Sa接2，同时Sb
闭合时，电路中R1、R2并联，电路中电阻最小，由P=可知此时电功率最大，处于高火加热状态；
当Sa接2，同时Sb
断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，由P=可知此时电功率较大，处于文火萃取状态；
当Sa接1，同时Sb
断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，由P=I2R可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；
当Sa接2，同时Sb
闭合时，电路中R1、R2并联，电路处于高火加热状态；
高火加热状态的电功率：
P加热=P1+P文火，
R1的电功率：
P1=P加热﹣P文火=500W﹣100W=400W，
由P=可得：
R1===121Ω；
当Sa接2，同时Sb
断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，由P=可知此时电功率较大，处于文火萃取状态；
由P=可得：
R2===484Ω，
当Sa接1，同时Sb
断开时，电路中R1、R2串联，处于小功率保温状态；
保温功率：
P保温===80W。
故答案为：（1）高；1kg药液所吸收的热量是3.36×105J；
（2）1；断开；电煎药壶的额定保温功率是80W。
10．（2020?新抚区二模）图甲为一种风暖浴霸，它是利用风扇吹动空气流动，通过电热丝加热冷空气带动室内升温。图乙是该型号风暖浴霸的简化电路图，R是电热丝。其主要参数如表所示。
求：
（1）浴霸正常工作时的干路电流是多少？
（2）正常工作时，电热丝R的阻值是多少？
（3）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，需要5min，电热丝加热的效率是多少？[ρ空气=1.2kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg?℃）]
项目
参数
额定电压/V
220
R额定功率/W
2200
电动机功率/W
44
【解答】解：
（1）浴霸正常工作时，电热丝和和电动机同时工作，电路总功率：P=P1+P2=2200W+44W=2244W，
由P=UI
可得，浴霸正常工作时的干路电流：I===10.2A；
（2）由P=可得，电热丝R的阻值：R===22Ω；
（3）由ρ=可得，室内空气的质量：m=ρ空气V=1.2kg/m3×20m3=24kg，
空气吸收的热量：Q吸=c空气m△t=1.0×103J/（kg?℃）×24kg×20℃=4.8×105J，
电热丝加热5min消耗的电能：W=P1t=2200W×5×60s=6.6×105J，
加热丝的效率：η=×100%=×100%=72.7%。
答：（1）浴霸正常工作时的干路电流是10.2A。
（2）电热丝R的阻值是22Ω。
（3）电热丝加热的效率为72.7%。
11．（2020?黄冈模拟）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
型号
LWIZ20﹣19
电源
AD220V50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
1.0L
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃．则该电热水器的效率是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃），计算结果保留一位小数]
【解答】解：
（1）当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电路的总电阻最大，由P=UI=可知，电热水器的功率最小，处于保温状态：
（2）当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，所以，要提高电热水器的保温温度，就应减小控制电路的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片b端移动；
（3）红灯亮时，工作电路为R0的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态，
由P=UI=可得，R0的阻值：
R0===60.5Ω：
当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电热水器的功率最小，处于保温状态，
此时电路的总电阻：
R===1210Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1工作时的电阻：
R1=R﹣R0=1210Ω﹣60.5Ω=1149.5Ω；
（4）水的体积：V=1L=1dm3=0.001m3，
由ρ=可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg
水吸收的热量：
Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×40℃=1.68×105J，
由P=可得，消耗的电能：
W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J，
该电热水器的效率：η=×100%=×100%≈83.3%。
答：（1）当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；
（2）工作时若要提高电热水器的保温温度，保护电阻R2的滑片向右移动；
（3）R1工作时的电阻是1149.5Ω；
（4）该电热水器的效率是83.3%。
12．（2020?新抚区三模）图甲为新型电热冲水马桶，图乙为它的加热座便盖工作电路图。座便盖加热电路有高温、低温两档可调，其额定电压为220V，高、低温档的额定功率分别为66W和22W，定值电阻R1和R2表示两电热丝。当它接入家庭电路中正常工作时，求：
（1）低温档加热电流是多少？
（2）该座便盖的质量为0.66kg，不计热量损失，高温档加热使它升高10℃需要多长时间？[座便盖材料的比热容为2.0×103J/（kg?℃）]
（3）定值电阻R2的阻值是多少？
【解答】解：（1）由P=UI可得，低温档加热的电流：
I===0.1A。
（2）座便盖吸收的热量：
Q吸=cm△t=2.0×103J/（kg?℃）×0.66kg×10℃=1.32×104J，
不计热量损失，消耗的电能W=Q吸=1.32×104J，
由P=得，加热时间：
t===200s。
（3）当只闭合S时，电路为R1的简单电路，电路电阻较大，根据P=可知，电功率较小，座便盖处于低温档，
当开关S和S1都闭合时，R1与R2并联，电路电阻较小，根据P=可知，电功率较大，座便盖处于高温档，
R2的功率：P2=P高温﹣P低温=66W﹣22W=44W，
由P=可得，R2的电阻：
R2===1100Ω。
答：（1）低温档加热的电流0.1A；
（2）该座便盖的质量为0.66kg，不计热量损失，高温档加热使它升高10℃需要200s；
（3）电阻R2的阻值是1100Ω。
13．如图甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。图乙是它的有关参数。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），试问：
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于
状态。
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）若该饮水机加热效率为80%，将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）
14．王瑞同学学习了电热和电磁的知识后，尝试设计一个热带鱼水箱温控装置，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器RP和热敏电阻R0组成，图乙是热敏电阻R0阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R1=44Ω和R2两个加热电阻组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。己知适宜热带鱼生长的水温为28℃，若外界环境温度恒定，现鱼缸内装有30kg温度为18℃的水，鱼缸内的水被加热到28℃用时20min，此时衔铁刚好被吸下进入保温模式。己知c水=4.2×103J/（kg?℃），求：
（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量：
（2）计算加热过程中散失的热量并估算保温电阻R2的保温功率和阻值：
（3）滑动变阻器连入电路的阻值。
15．（2019秋?驿城区期末）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。主要参数如图中的表所示。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
智能牌滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30℃～90℃
电动机功率
240W
防电墙电阻
1×106Ω
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成水久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
13．如图甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。图乙是它的有关参数。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），试问：
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于 断开 状态。
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）若该饮水机加热效率为80%，将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）
【解答】解：
（1）在开关S闭合的前提下，当开关S0闭合时，此时电路中只有电阻R1，电阻最小，功率最大，饮水机处于加热状态，如图1所示；
S0断开时，此时电路中电阻R1和R2串联，电阻最大，功率最小，饮水机处于保温状态，如图2所示；
（2）U额=220V，P加热=1210W，
当开关S0闭合时，此时电路中只有电阻R1，饮水机处于加热状态，
则电阻R1的阻值为：R1===40Ω。
S0断开时，饮水机处于保温状态，此时电路中电阻R1和R2串联，
则总电阻：R1+R2===1210Ω，
R2的电阻值：R2=1210Ω﹣R1=1210Ω﹣40Ω=1170Ω；
（3）V=1.5L=1.5dm3=1500cm3，ρ=1×103kg/m3=1g/cm3，
水的质量为：m=ρV=1g/cm3×1500cm3=1500g=1.5kg；
又c水=4.2×103J/（kg?℃），t=100℃，t0=20℃，
水吸收的热量为：Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J。
饮水机的热效率为：η==，
需要的加热时间：t===521s。
答：（1）断开；
（2）电阻R1的阻值为40Ω，R2的电阻值是1170Ω。
（3）需要时间为521s。
14．（2019秋?岱岳区期末）王瑞同学学习了电热和电磁的知识后，尝试设计一个热带鱼水箱温控装置，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器RP和热敏电阻R0组成，图乙是热敏电阻R0阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R1=44Ω和R2两个加热电阻组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。己知适宜热带鱼生长的水温为28℃，若外界环境温度恒定，现鱼缸内装有30kg温度为18℃的水，鱼缸内的水被加热到28℃用时20min，此时衔铁刚好被吸下进入保温模式。己知c水=4.2×103J/（kg?℃），求：
（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量：
（2）计算加热过程中散失的热量并估算保温电阻R2的保温功率和阻值：
（3）滑动变阻器连入电路的阻值。
【解答】解：（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量：
Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×30kg×（28℃﹣18℃）=1.26×106J；
（2）由W=UIt=t可得，加热20min消耗的电能：
W=t′=×20×60s=1.32×106J，
则加热过程中散失的热量：
Q散=W﹣Q吸=1.32×106J﹣1.26×106J=6×104J，
要保持鱼缸内水温不变，则保温电阻R2功率和水的散热功率应相等，
所以，保温电阻R2的保温功率：
P保=P散===50W，
由P=UI=可得，R2的阻值：
R2===968Ω；
（3）由题意可知，鱼缸内的水被加热到28℃时，电磁继电器线圈的电流达到60mA，电磁继电器的衔铁被吸下来，
由图乙可知，此时热敏电阻R0=20Ω，
由I=可得，此时控制电路中的总电阻：
R===100Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器连入电路的阻值：
RP=R﹣R0=100Ω﹣20Ω=80Ω。
答：（1）鱼缸内的水被加热到28℃吸收的热量为1.26×106J；
（2）加热过程中散失的热量为6×104J，保温电阻R2的保温功率为50W，其阻值为968Ω；
（3）滑动变阻器连入电路的阻值为80Ω。
15．（2019秋?驿城区期末）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。主要参数如图中的表所示。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
智能牌滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30℃～90℃
电动机功率
240W
防电墙电阻
1×106Ω
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成水久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×l03J/（kg?℃）×10kg×（50℃﹣20℃）=1.26×l06J，
由P=可得，洗衣机在额定电压下连续加热1050秒消耗的电能：
W=Pt′=2400W×1050s=2.52×106J，
此过程中的加热效率：
η=×100%=×100%=50%；
（2）防电墙与人的电阻串联，
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===2×10﹣4A，
此时人体的电压：
U人=IR人=2×10﹣4A×1×105Ω=20V＜36V，
所以，防电墙技术能保证人的安全。
答：（1）此过程中的加热效率是50%；
（2）防电墙技术能保证人的安全。
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