初中物理人教版九年级全一册第十八章第四节焦耳定律练习题-（答案解析）

初中物理人教版九年级全一册第十八章第四节焦耳定律练习题
一、单选题
由于电网供电电压比正常工作电压降低了，则接在电路中的电热器，在单位时间内产生的热量比原来减少了
A.
B.
C.
D.
如图所示，有两个电阻分别、，把它们按图中四种方式接入同一电源电压的电路中，则在相同时间内产生热量最多的是
A.
B.
C.
D.
如图，下列电器中属于利用电热的是
A.
电脑
B.
电风扇
C.
电熨斗
D.
洗衣机
从产品说明书得知，一台“6V3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为当小风扇正常工作时，则下列说法中正确的
A.
小风扇1min消耗的电能为18J
B.
小风扇1min将180J电能转化成机械能
C.
电动机线圈1min产生的热量为
D.
电动机线圈1min产生的热量为15J
下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是
A.
养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.
家里使用电热水壶烧水
C.
小明妈妈用电熨斗熨衣服
D.
电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
将如图所示的四组电阻分别接到相同的电源电压下，1min内产生热量最多是????
A.
B.
C.
D.
如图甲所示的电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小，两个电阻的关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是?
?
?
A.
电源电压为8伏
B.
滑动变阻器的阻值变化范围为欧
C.
滑动变阻器阻值最大时，通电10秒，产生的热量为8焦
D.
滑动变阻器滑片在中点时，电路的总功率为瓦
把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上如图所示，小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是
A.
60J
B.
36J
C.
30J
D.
6J
如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻R以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是
A.
A
B.
b
C.
c
D.
三个相同
如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为，在它们表面涂上厚度一样的蜡，现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到
A.
上的蜡熔化得快
B.
上的蜡熔化得快
C.
、上的蜡熔化得一样快
D.
无法比较
二、填空题
在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会儿；但如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次．前者是为了__________，后者是为了________________．
电热水壶上标有“”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻________；在额定电压下，热水壶烧水210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J。
如图电路电源电压为6V，电阻R的阻值是。闭合开关S，当电动机被卡住时，电流表的示数为；当电动机正常转动时，电流表的示数为正常工作10s，电动机消耗的电能是??????????J，线圈产生的热量是________J。
一只标有“”的小灯泡，接在电源电压为的电路中，为使其正常发光，应串联一个___的电阻；该电阻通电所产生的热量是___。
三、实验探究题
在探究焦耳定律的实验中，小穆同学设计了如图8的实验装置：
在两个密闭容器中装有质量___选填“相等”或“不等”的空气，将图甲的装置连入电路中，通电一段时间后，电阻产生的热量___选填“多”或“少”，是通过观察型管液面的___来判断的；
将图乙装置连入电路中，是用来探究电流产生的热量与___的关系；
理想情况下，乙实验装置中A与B两容器中电阻丝产生的热量之比为___。
下列探究中，采用与本实验相同研究方法的是___。
A.伏安法测电阻???????????????????????????
探究电流与电压、电阻的关系
四、综合题
某电热砂锅的简化电路如图甲，、为发热电阻，，S为旋转开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换。工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
高档加热时，开关S应旋至触点______选填“ab”、“bc”或“cd”位置。
发热电阻的阻值为多少？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？
在锅内装入1kg的牛肉和汤料，用高温档将它们从加热到需要15min，求电热砂锅的加热效率。【】
学校购置了一批温热型饮水机，配置每个班级。其电路图和铭牌如图所示，查阅说明书了解到，通电后开关S和闭合饮水机进入加热状态；当瓶胆内水的温度被加热到时，加热状态就停止，断开而进入保温状态；当胆内水的温度下降到时，加热状态就又会自动启动。请解答以下问题：
饮水机在加热状态下正常工作的电流是多大？
电热丝的规格？
通过观察发现：瓶胆内装满初温的水，通电后正常工作，加热状态10min后停止，间隔15min后加热状态又启动。求饮水机在这25min工作过程中消耗的电能和对外损失的能量分别是多少？
额定频率
50Hz
额定电压
220V
加热功率
500W
保温功率
50W
瓶胆容量
1kg
制热水能力
如图甲是某电热水器的电路图．其中，为可调电阻；为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示；为电阻丝加热器；和均置于水箱中，继电器线圈电阻忽略不计．当继电器线圈中的电流达到时，继电器的衔铁会被吸下．
热水器中水的温度升高时，热敏电阻的阻值将______
选填“变大”、“变小”或“不变”工作电路中的a端应接______
线选填“火”或“零”．
当继电器线圈中的电流为，指示灯______
灯发光选填“红”或“绿”．
如果将热水器中的最高水温设置为，的阻值应该调至多大？在1min内产生的热量是多少？
自动控制电路在人工智能的发展领域中发挥着至关重要的作用，图是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻、电源等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关L的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源、发热电阻和组成。已知：，，光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻上的光强表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是之间的变化关系如图乙所示。求：
当“控制电路”中的电流从10mA变为25mA时，“工作电路”中电流将______，消耗电功率将会______选填“变大”、“变小”或“保持不变”。
当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”消耗的功率。
当“控制电路”中的电流等于30mA时，“工作电路”中在5min内产生的热量。
如果“控制电路”中的线圈阻值、、，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时，工作电路中消耗电功率会高于20W？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
电热器在单位时间内产生的热量就是它的发热功率。先算出正常工作电压下电热器的功率，再算出实际电压下电热器的功率即可求解。
注意变形公式的应用，只有当用电器是纯电阻时，也就是说电流通过用电器将电能全部转化为内能时，电功率公式可变形为：；当用电器是纯电阻时，电热和电功是相等的，算电热时可有多种公式形式。
【解答】
因为电热器是纯电阻的，所以电热器正常工作电压下电热器的功率为：，由题可知，实际电压为，
则：，，则。
故选C。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了焦耳定律的灵活应用，关键是根据电阻的串并联判断选项中总电阻之间的关系。
根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，再根据得出它们在相同的时间内放出热量的关系。
【解答】
串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
两电阻并联时电路中的总电阻最小，则，
，
在相同的时间内产生热量最多的是D选项；
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3.【答案】C
【解析】解：电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故A不符合题意；
B.电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意；
C.电熨斗是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故C符合题意；
D.洗衣机主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意．
故选C．
电流的热效应就是把电能转化为内能，可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应．
本题主要考查学生对电流的热效应以及电能和其它形式能的相互转化，利用热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能，是一道基础题．
4.【答案】C
【解析】解：A、小风扇1min消耗的电能为：，故A不正确；
B、小风扇的所消耗的电能W一部分转化为机械能，另一部分转化为内能Q，即机械能与内能的和为180J，故B不正确；
CD、电风扇正常工作时线圈中的电流：，
电动机线圈1min产生的热量：，故C正确，D不正确。
故选：C。
要明确小风扇的所消耗的电能W一部分转化为机械能，另一部分转化为内能Q，所以，产生的热量消耗的电能W，千万不要误以为产生的热量就是消耗的电能，据此分析解题。
本题考查学生对非纯电阻电路的电能计算与电热计算，注意欧姆定律的适用范围，属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解：
ABC、用电热孵卵器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意；
D、电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。
故选：D。
任何导体中有电流时，导体都要发热，这种现象叫做电流的热效应，是电能转化为内能。生活中，有时候可以利用电流的热效应，例如各种电热器；有时候，需要防止电流的热效应带来的危害。
本题考查了电流的热效应的应用，及防止由于电流热效应带来的危害，属于基础题目。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了焦耳定律的灵活应用，关键是根据电阻的串并联判断选项中总电阻之间的关系。
根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，根据得出它们在相同的时间内放出热量的关系。
【解答】
串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，
可知电压和通电相间相同的条件下，两电阻并联时产生热量最多．
故选D。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，测两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据电压变化的范围进行判断即定值电阻两端电压不会等于零，据此判断两个电阻的“”关系图象，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出的阻值和滑动变阻器的最大阻值，利用求出通电10s内产生的热量；
变阻器滑片在中点时，根据电阻的串联和求出电路消耗的总功率。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“”关系图象。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和图象中的信息。
【解答】
由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，测两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，两端的电压最大，两端的电压为0，
由图象可知，斜向下的直线为滑动变阻器的关系图象，斜向上的直线为电阻的图象，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图象可知，电路中的最小电流，两端的电压，两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
，故A错误；
由可得，定值电阻的阻值：
，
则通电10s，产生的热量：
，故C错误；
滑动变阻器的最大阻值：
，
即滑动变阻器的阻值变化范围为，故B错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率：
，故D正确。
故选：D。
8.【答案】D
【解析】解：由可得，灯泡正常发光时的电流：
；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，
所以，R两端的电压：
，
因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量：
。
故选：D。
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据求出通过小灯泡的电流；
根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据求出该电路工作10s定值电阻产生的热量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
9.【答案】B
【解析】解：
由图可知，三个烧瓶的电阻相同的电阻以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等，通电时间也相等，
由电阻的串联和并联特点知，电阻串联后电阻最大，并联后电阻最小，即被b气球密封的烧瓶里的电阻最大，由可知这个烧瓶里电阻放出热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。
故选：B。
由图示根据焦耳定律分析，产生的热量越多，气体温度越高，气球体积膨胀的越大。
本题主要考查对焦耳定律和串并联电阻特点的应用，注意控制变量法和转换法的运用。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查了焦耳定律的应用，难度不大，属于基础知识，要掌握。
根据焦耳定律分析电阻产生热量的多少，从而判定蜡熔化的快慢。
【解答】
由图可知，该电路为串联电路；通过两个电阻的电流、通电时间相同，电阻不同，根据焦耳定律可知，电阻越大，产生的热量越多，的电阻小于的电阻，则产生的热量较多，上的蜡熔化的快一些；
故B正确。
11.【答案】散热；利用电流热效应驱潮
【解析】【解析】
本题考查电热的利用和危害的防止。
电流通过导体产生的热量对家用电器有的有利，如可利用电热驱潮；有的对电器有害，如发热过多可烧毁机件，对于有利的方面可充分利用，有害的方面应尽量避免．
【解答】
电视机连续使用时间较长，会产生大量的热，停用一会是为了更好的散热；家用电器若长时间停用，应隔一段时间通用一次，这样做可以利用电热来驱潮。
故答案为：散热；利用电流热效应驱潮
12.【答案】小；
【解析】解：
热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，
由焦耳定律可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热；
在额定电压下，烧开一壶水用时210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：；
故答案为：小；。
由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中通过的电流相等，通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据此分析原因；
根据可求电热水壶发热体产生的热量。
本题主要考查焦耳定律、电热公式的计算等知识，常见题目，难度不大。
13.【答案】8；。
【解析】
【分析】
本题考查焦耳定律及计算，电功的计算，电动机正常转动时电能转化为机械能和内能。
用电器消耗的电能利用计算，产生的热量利用计算。
【解答】
由题意可知，电动机正常转动时的电流，串联电路中电流处处相等，
由可得，定值电阻R两端电压：，
已知电源电压，则电动机两端电压：，
正常工作10s，电动机消耗的电能：；
电动机被卡住时为纯电阻用电器，已知此时电流表的示数，
由可得电路中的总电阻：，
则线圈电阻：，
电动机正常转动时，线圆产生的热量：。
故答案为：8；。
14.【答案】6；15
【解析】
【分析】
本题考查串联电路电流、电压规律，焦耳定律的计算，电功率的计算，是基础题。
由“”的小灯泡，求出正常发光的电流，串联电阻分压，得出电阻分得的电压，根据欧姆定律求出电阻，再根据焦耳定律求出热量。
【解答】
已知，，，
????????
串联电路中各处的电流相等，且正常工作，根据可得：，
串联电路中总电压等于各分电压之和，
，
则；
该电阻通电10s所产生的热量是：。
故答案为：6；15。
15.【答案】相等；少；高度差；
电流；
；
【解析】
【分析】
本题考查了探究影响电流通过导体时产生热量的因素；掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。并能根据电路特点利用焦耳定律公式分析比较电热关系。
根据控制变量法，研究电流产生的热量与电阻的关系时，须控制通电时间和通过的电流相同，同时要保证在两个密闭容器中装有质量相等的空气；
电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映；
探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变，在其中一容器外部并上一个电阻可起到分流的作用；
由并联电路电压的规律和电阻的串联规律，根据求出通过A、B的电流之比；根据，在电阻和通电时间相同的条件下，A电阻丝产生的热量与B电阻丝产生的热量之比等于电流平方之比；
本实验采用的研究方法的是转换法和控制变量法。
【解答】
实验中空气吸收的热量即为电流产生的热量，相同质量的空气吸收相同的热量，所鼓胀的体积是相同的，故须采用相同质量的空气；
由可知：电流和通电时间相等时，电阻越小，产生的热量越小，所以通电一段时间后，电阻产生的热量少；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
如图乙，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系；
根据串并联电路的特点可知，通过A、B的电流之比为；根据，在电阻和通电时间相同的条件下，A电阻丝产生的热量与B电阻丝产生的热量之比等于电流平方之比，即：：1；
本实验采用的研究方法的是转换法和控制变量法：
A.伏安法测电阻，多次测量取平均值可减小误差，不符合题意；
B.探究电流与电压、电阻的关系，采用了控制变量法，符合题意。
故选B。
故答案为：相等；少；高度差；电流；；。
16.【答案】cd
【解析】解：
由图1知，开关S接“ab”时电路断路；接“bc”时两电阻串联，接“cd”时只有接入电路，短路，电源电压一定，由可知，接“bc”时电阻最大，功率最小，为低档，接“cd”时电阻最小，功率最大，为高档；
由分析高档加热时，，
则；
低挡加热时，；
，
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，高温档工作1h，则低温档工作，
本次烹任共消耗的电能：
；
的牛肉和汤料用高温档将它们从加热到，需要吸收热量：
，
用了15min，消耗的电能：，
该电砂锅加热的效率：
。
故答案为：
；
发热电阻的阻值为；某次烹饪一共用时6小时，本次烹饪共消耗的电能；
电热砂锅的加热效率为。
由图甲，开关S在不同位置时，由分析电热砂锅的工作状态；
根据电路的结构和变形可求高档功率的电阻，然后即可求出的阻值；根据求出低档功率，利用可求烹饪共消耗的电能；
根据求出吸收的热量；已知用了15min，可求得消耗电能，利用可求得电砂锅加热的效率。
本题考查了电路的识别、串联电路特点、电功率公式和吸热公式的灵活应用，正确分析出高低档工作状态，并能将图象结合起来是解题的关键。
17.【答案】解：根据表中数据可知，饮水机处于加热状态的功率为500W，正常工作时的电压为220V，
由可得，饮水机在加热状态下正常工作的电流：；
当断开时，单独接入电路，为保温状态，由表中数据可知，此时的功率为50W，
由可知，的阻值：，
所以的规格为“”；
因为当胆内水的温度下降到时，加热状态就又会自动启动，所以水的末温为，
由表中数据可知，瓶胆内装满水时，水的质量为1kg，
有效利用的能量：，
饮水机加热所消耗的电能：，
保温时间：，
饮水机保温所消耗的电能：，
饮水机消耗的总电能：，
损失的能量：。
答：饮水机在加热状态下正常工作的电流是；
电热丝的规格为“”。
饮水机在这25min工作过程中消耗的电能和对外损失的能量分别是和。
【解析】已知加热功率和额定电压，利用的变形公式求出饮水机在加热状态下正常工作的电流；
根据的变形公式求出的阻值，然后得出的规格；
已知水的质量、初温和末温，可以利用求出有效利用的能量；
已知电功率和时间，则由电功公式分别计算出饮水机加热和保温所消耗的电能，二者之和就是消耗的总电能；
饮水机消耗的电能与有效利用的能量之差即为工作过程中对外损失的能量。
本题考查电流、电阻、热量、能量损耗等的计算，要求学生能掌握饮水机工作循环的工作方式和消耗的电能的计算方法，要求学生综合应用电功率的变形公式和电阻的串并联规律，有一定难度。
18.【答案】变小；火；红
【解析】解：
由图象可知，热水器中水的温度升高时，热敏电阻的阻值将变小；
为了用电的安全，开关应控制火线，衔铁相当于开关，故a接火线；
当继电器线圈中的电流达到时，继电器的衔铁会被吸下；此时的电流为，衔铁不会被吸下，红灯和的并联电路接通，红灯亮；
当继电器线圈中的电流达到时，由可知，控制电路总电阻：；
由图示图象可知，时的阻值为，
则的阻值为；
在1min内产生的热量为：．
答：变小；火；
红；
如果将热水器中的最高水温设置为，的阻值应该调至；在1min内产生的热量是．
由图示图象判断电阻如何变化；开关应控制火线；
当继电器线圈中的电流达到时，继电器的衔铁会被吸下，据此分析；
由欧姆定律求出控制电路的总电阻，然后由图示图象求出热敏电阻阻值，最后由串联电路特点求出的阻值，根据求出在1min内产生的热量．
明确图中左侧为控制电路，右侧为工作电路，两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用，是搞清这一装置原理的关键点之一；
对欧姆定律的应用要熟练．
19.【答案】变大?
变大
【解析】解：由题意可知，当“控制电路”中的电流小于20mA时，磁控开关L断开，工作电路为与串联，
当“控制电路”中的电流大于或等于20mA时，磁控开关L的磁性弹片相互吸合，被短路，电路为的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，“控制电路”中的电流从10mA变为25mA时，“工作电路”中的总电阻变小，
由可知，“工作电路”中电流将变大，
由可知，消耗电功率将会变大；
当“控制电路”中的电流小于20mA时，磁控开关L断开，工作电路为与串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，“工作电路”消耗的功率；
当“控制电路”中的电流等于30mA时，被短路，电路为的简单电路，
则“工作电路”中在5min内产生的热量；
由的解答可知，当“控制电路”中的电流小于20mA时，工作电路中消耗电功率为20W，
要使工作电路中消耗的电功率高于20W，磁控开关L应闭合，线圈中的电流大于或等于20mA，
当“控制电路”中的电流时，控制电路的总电阻，
此时光敏电阻的阻值，
由图乙可知，对应的光照强度为2cd，且光敏电阻的阻值随光强的增大而减小，
所以，照射在光敏电阻上的光强时，工作电路中消耗电功率会高于20W。
答：变大；变大；
当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”消耗的功率为20W；
当“控制电路”中的电流等于30mA时，“工作电路”中在5min内产生的热量为；
照射在光敏电阻上的光强时，工作电路中消耗电功率会高于20W。
由题意可知，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关L的磁性弹片相互吸合，据此分析“控制电路”中的电流小于20mA时、大于或等于20mA时电路的连接情况，据此结合电阻的串联得出“控制电路”中的电流从10mA变为25mA时总电阻的变化，根据欧姆定律可知“工作电路”中电流的变化，根据判断消耗电功率变化；
当“控制电路”中的电流小于20mA时，磁控开关L断开，工作电路为与串联，根据电阻的串联和求出“工作电路”消耗的功率；
当“控制电路”中的电流等于30mA时，被短路，电路为的简单电路，根据求出“工作电路”中在5min内产生的热量；
由的解答可知，当“控制电路”中的电流小于20mA时，工作电路中消耗电功率为20W，要使工作电路中消耗的电功率高于20W，磁控开关L应闭合，线圈中的电流大于或等于20mA，根据欧姆定律求出“控制电路”中的电流为20mA时控制电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时光敏电阻的阻值，根据图乙读出对应的光照强度以及光敏电阻的阻值与光强的关系，然后得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的综合应用，利用好“当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关L的磁性弹片相互吸合”是关键。
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