2020-2021学年九年级物理期末复习 18.2 电功率 高频易错题汇编（附解析）

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18.2 电功率 高频易错题集
一．选择题（共10小题）
1．下列关于电能的说法正确的是（　　）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
D．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
2．下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2千瓦时的是（　　）
A．空调 B．台式计算机 C．电视机 D．台灯
3．智能手机在生活中应用越来越频繁，当手机“电量”所剩无几时，我们可以采用“省电模式”来延长使用时间，这是通过哪种方式实现的（　　）
A．减小电功率 B．增加电池电压
C．降低散热能力 D．给电池充电
4．小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1h所用电费绘制成图所示的柱状图，在正常工作时微波炉比电视机的（　　）
A．电流、电功率都大 B．电压、电流都大
C．电压、电功率都大 D．每月消耗的电能多
5．一只电烙铁的铭牌上标着“220V110W”的字样，将这只电烙铁接入220V家庭电路中，则下列说法中正确的是（　　）
A．电烙铁消耗的电功率为110W
B．电烙铁消耗的电功率为2.42×104W
C．流过电烙铁的电流为20A
D．电烙铁的电阻为10Ω
6．L1标有“6V 3W”，L2标有“3V 3W”，忽略灯丝电阻变化。下列说法正确的是（　　）
A．两灯串联，当电路中电流为0.5A时，L2灯两端电压为3V
B．两灯串联，电路允许加的最大电压为9V
C．两灯并联，当一个灯正常发光时，通过另一个灯的电流为1A
D．两灯并联在3V电压下，L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1：4
7．在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U图象，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路（电源电压均为8V），则下列说法正确（　　）
A．由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小
B．图乙电路的总功率为 2.4W
C．由图甲知定值电阻的阻值为 10Ω
D．图丙电路中电流表示数为 0.7A
8．某同学想设计一个具有加热和保温功能的电热器模型，且加热与保温的功率之比为4：1．他利用阻值为10Ω的R1和阻值为40Ω的R2设计了如下电路图，若电源电压不变，则符合要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
9．灯泡上标着“PZ220﹣40“的字样，以下说法正确的是（　　）
A．灯泡的额定电流为5.5A
B．灯泡的额定电压为40V
C．灯泡的额定功率为40W
D．灯泡正常发光时的电阻为5.5Ω
10．甲灯标有“36V 60W”，乙灯标有“100V 60W”，它们如在各自的额定电压下工作，则发光的情况是（　　）
A．甲灯亮 B．乙灯亮 C．一样亮 D．不知道
二．填空题（共5小题）
11．如图所示的是一把既能吹冷风、又能吹热风的电吹风的简化电路图，其中A是吹风机，B是电热丝（通电时发热）。若只闭合开关S2，吹出的是　 　风，若S1、S2都闭合时，吹出的是　 　风（填“冷”或“热”），此时电热丝B与吹风机A是　 　联。
12．为了搞好城市建设，盐城市在市区各交叉路口相继安装了交通红、绿灯和电子警察监控系统。如某一路口的红、绿、黄灯设施三只灯泡均标有“220V100W”字样，则该三只灯泡正常工作一天（24h）将消耗　 　kW?h的电能。
13．如图是饮水机的工作原理电路图，其中S是一个温控开关，R1为电加热管。A、B是同型号不同颜色的指示灯。当开关S与1接触时，指示灯A与R1　 　联，当S与2接触时，电路中的电流与接1相比变　 　，R1的电功率变　 　，饮水机处于　 　（选填“加热”或“保温”）状态。
14．图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；则小灯泡两端的电压为　 　V，再闭合开关S1，电流表示数变化了　 　A，此时电路消耗的总功率为　 　W。
15．额定电压是指用电器在　 　时的电压，额定功率是指用电器在　 　时的电功率。
三．解答题（共5小题）
16．现有两个标记模糊不清，外形相同，额定电压都是220V，但额定电功率相差较大的白炽灯泡。你简要写出三种方法判断哪一个灯的额定功率比较大。
17．如图所示是一台家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个挡位的发热功率，开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1＝121Ω，R2＝242Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：
（1）当开关S1置于a端、S2闭合时，电烤箱处于　 　挡位；当开关S1置于b端、S2闭合时，电烤箱处于　 　挡位（选填“高”、“中”或“低”）
（2）当电烤箱在低挡位工作时，对食物加热3min，消耗的电能是多大？
18．如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如表所示。其工作原理如图，R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关。开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态；当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）试问：
××牌鱼缸水温调节器
额定电压 220V
额定加热功率 88W
电源频率 50HZ
（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流是　 　安。
（2）当电路处于加热状态时，通电30分钟消耗的电能是多少？
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率为24.2W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
19．如图是某实验小组设计的加热器的简化电路图。R1、R2是发热电阻，R2阻值是15Ω，电源电压是12V．该加热器有高温和低温两个挡位，低温挡的电功率是6W。
试求：
（1）低温挡时，电路中的电流是多少？
（2）R1的电阻是多少？
（3）高温挡时的电功率是多少？
20．在如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为6V，灯泡的I﹣U关系如图乙所示，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，变阻器R2的最大阻值为100Ω，只闭合开关S2，滑片滑到某处时，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.4A，定值电阻R1消耗的功率为2.8W．求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）R1的阻值及电源电压；
（3）只闭合开关S1，在电路安全的情况下，求电路消耗的最大功率计变阻器连入电路的最大阻值为多少？
试题解析
一．选择题（共10小题）
1．下列关于电能的说法正确的是（　　）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
D．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
解：A、电流表只能测量通过用电器的电流大小，电能表能够测量用电器消耗电能的多少，故A错误；
B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时，故B错误；
C、对电动机（非纯电阻）而言，消耗的电能W大部分转化为机械能，一小分部转化为内能，故产生的热量Q＜W；
而对纯电阻（如电铬铁）来说，消耗的电能为W，则电能全部转化为内能，即产生的热量Q＝W；
故消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同，故C正确；
D、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，若通电时间不确定，功率大小不能确定，故D错误。
故选：C。
总结：本题考查电流表、电能表的不同作用及电功和电功率的单位的认识，同时考查了电流做功的实质及功率与功的不同。为易错题。
2．下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2千瓦时的是（　　）
A．空调 B．台式计算机 C．电视机 D．台灯
解：P＝＝＝1.2kW；
四个选项中，台式计算机的功率约200W，电视机的功率约120W，台灯的功率约40W；额定功率接近1.2kW的用电器是空调机。
故选：A。
总结：本题考查的是电功率的计算公式及其对常见电器功率的认识，生活中要注意多观察。
3．智能手机在生活中应用越来越频繁，当手机“电量”所剩无几时，我们可以采用“省电模式”来延长使用时间，这是通过哪种方式实现的（　　）
A．减小电功率 B．增加电池电压
C．降低散热能力 D．给电池充电
解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的，故A正确，BCD错误。
故选：A。
总结：此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握，此题与我们的实际生活联系密切，是一道好题。
4．小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1h所用电费绘制成图所示的柱状图，在正常工作时微波炉比电视机的（　　）
A．电流、电功率都大 B．电压、电流都大
C．电压、电功率都大 D．每月消耗的电能多
解：
（1）因家庭电路中各用电器之间是并联的，正常工作时它们的电压均为220V，
所以，微波炉和电视机正常工作时的电压相等，故BC错误；
（2）由柱形图可知，正常工作1h微波炉所用的电费比电视机要多，即相同时间内微波炉消耗的电能多，
由P＝可知，正常工作时微波炉的功率比电视机大，
由P＝UI的变形式I＝可知，通过微波炉的电流较大，故A正确；
（3）因微波炉和电视机的工作时间不知，所以由W＝Pt可知，两者每月消耗的电能多少不确定，故D错误。
故选：A。
总结：本题考查了家庭电路的电压和电功公式、电功率公式的应用，关键是能从柱状图上找出有用的信息。
5．一只电烙铁的铭牌上标着“220V110W”的字样，将这只电烙铁接入220V家庭电路中，则下列说法中正确的是（　　）
A．电烙铁消耗的电功率为110W
B．电烙铁消耗的电功率为2.42×104W
C．流过电烙铁的电流为20A
D．电烙铁的电阻为10Ω
解：“220V 100W”表示电烙铁的额定电压为220V，额定电功率为100W；将这只电烙铁接入220V家庭电路中，
（1）由于实际电压与额定电压相等，则电烙铁正常工作，所以实际功率与额定功率相等，即为110W；故A正确，B错误；
（2）由P＝UI可得：
电烙铁正常工作的电流为I＝＝＝0.5A；故C错误；
（3）由I＝得：电阻R＝＝＝440Ω，故D错误。
故选：A。
总结：本题考查功率公式，要记住在纯电阻电路中功率P＝UI和欧姆定律的应用，要根据题意灵活选择公式。
6．L1标有“6V 3W”，L2标有“3V 3W”，忽略灯丝电阻变化。下列说法正确的是（　　）
A．两灯串联，当电路中电流为0.5A时，L2灯两端电压为3V
B．两灯串联，电路允许加的最大电压为9V
C．两灯并联，当一个灯正常发光时，通过另一个灯的电流为1A
D．两灯并联在3V电压下，L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1：4
解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝1A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝3Ω；
（1）两灯串联时，
因串联电路中各处的电流相等，L1的额定电流小于L2的额定电流，
所以，电路中的最大电流I＝0.5A，
此时L1两端的电压U1＝6V，L2两端的电压U2′＝IR2＝0.5A×3Ω＝1.5V，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电路两端允许的最大电压：
U＝U1+U2′＝6V+1.5V＝7.5V，故B错误；
（2）两灯并联时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，当一个灯正常发光时，电源的电压U′＝U2＝3V，
则通过L1的电流I1′＝＝＝0.25A，故C错误；
两灯并联在3V电压下，L1灯与L2灯消耗的实际功率之比：
＝＝＝＝，故D正确。
故选：D。
总结：本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，要注意两灯泡并联时电路中的最大电压为两灯泡额定电压中较小的、两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的。
7．在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U图象，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路（电源电压均为8V），则下列说法正确（　　）
A．由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小
B．图乙电路的总功率为 2.4W
C．由图甲知定值电阻的阻值为 10Ω
D．图丙电路中电流表示数为 0.7A
解：（1）定值电阻的I﹣U图象是正比例函数图象，其I﹣U图象是B图线，则A图线为灯泡的I﹣U图象，
由图象可知，当灯泡两端的电压分别为1V、2V、4V、8V时，
通过灯泡的电流依次为0.2A、0.3A、0.4A、0.5A，
由I＝变形式R＝可得，灯泡的电阻依次为5Ω、6.7Ω、10Ω、16Ω，
所以，小灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大，
由P＝UI可得，灯泡的实际电功率增大，温度升高，灯泡的电阻增大，故A错误；
（2）由电路图乙可知，定值电阻R与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，
因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，由图象可知，当I＝0.3A、UR＝6V、UL＝2V时符合，
则图乙电路的总功率P＝UI＝8V×0.3A＝2.4W，故B正确；
定值电阻的阻值R＝＝＝20Ω，故C错误；
（3）由电路图丙可知，定值电阻R与灯泡L并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，灯泡和定值电阻两端的电压均为8V，
由图象可知，通过它们的电流分别为IL＝0.5A、IR＝0.4A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表的示数I＝IL+IR＝0.5A+0.4A＝0.9A，故D错误。
故选：B。
总结：本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
8．某同学想设计一个具有加热和保温功能的电热器模型，且加热与保温的功率之比为4：1．他利用阻值为10Ω的R1和阻值为40Ω的R2设计了如下电路图，若电源电压不变，则符合要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
解：
A．由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R2并联，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，电路的总功率P＝+＝+＝；
当只闭合上面开关时，电路为R2的简单电路，电路的总功率P′＝＝，
所以加热与保温的功率之比P：P′＝：＝5：1，故A不符合题意；
B．由电路图可知，上面开关闭合，下面开关接R1时，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于加热状态，下面开关接R2时电热水器处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P1：P2＝：＝：＝4：1，故B符合题意；
C．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P：P′＝：＝：＝5：4，故C不符合题意；
D．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P：P′＝：＝：＝5：1，故D不符合题意。
故选：B。
总结：本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和功率关系是关键。
9．灯泡上标着“PZ220﹣40“的字样，以下说法正确的是（　　）
A．灯泡的额定电流为5.5A
B．灯泡的额定电压为40V
C．灯泡的额定功率为40W
D．灯泡正常发光时的电阻为5.5Ω
解：
由铭牌信息可知，灯泡的额定电压为220V，则B错误；
灯泡的额定功率为40W，故C正确；
由P＝UI可得灯泡的额定电流：
I额＝＝≈0.18A，故A错误；
由P＝可得电阻：
R＝＝＝1210Ω； 故D错误；
故选：C。
总结：在灯泡的铭牌上PZ表示灯泡的型号，PZ即为普通灯泡；后面的第一组数字为额定电压，后面一组为额定功率。
10．甲灯标有“36V 60W”，乙灯标有“100V 60W”，它们如在各自的额定电压下工作，则发光的情况是（　　）
A．甲灯亮 B．乙灯亮 C．一样亮 D．不知道
解：甲乙两个灯泡在各自的额定电压下工作，即灯泡的实际功率等于额定功率；
因灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，
所以额定功率相同的两个灯泡一样亮。
故选：C。
总结：本题考查灯泡亮度的比较，在额定电压下工作，比较额定功率即可，即灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
二．填空题（共5小题）
11．如图所示的是一把既能吹冷风、又能吹热风的电吹风的简化电路图，其中A是吹风机，B是电热丝（通电时发热）。若只闭合开关S2，吹出的是　冷　风，若S1、S2都闭合时，吹出的是　热　风（填“冷”或“热”），此时电热丝B与吹风机A是　并　联。
解：（1）若只闭合开关S2，只有吹风机与电源串联，吹风机工作、电热丝不工作，所以电吹风吹出的是冷风；
（2）若S1、S2都闭合时，吹风机与电热丝并联后连接在电源上，电流分两路分别经过吹风机和电热丝，它们都工作，则电吹风吹出的是热风。
故答案为：冷；热；并。
总结：对于这类结合生活中的电器考查电路连接情况的题目，要结合串并联电路的电流流向特点进行分析。
12．为了搞好城市建设，盐城市在市区各交叉路口相继安装了交通红、绿灯和电子警察监控系统。如某一路口的红、绿、黄灯设施三只灯泡均标有“220V100W”字样，则该三只灯泡正常工作一天（24h）将消耗　2.4　kW?h的电能。
解：由生活经验可知，虽然红、黄、绿三只灯是一组，但交替发光，所以相当于一只灯泡连续发光，
由P＝可得，该三只灯泡正常工作一天消耗的电能：
W＝Pt＝0.1kW×24h＝2.4kW?h。
故答案为：2.4。
总结：本题考查了消耗电能的计算，关键是知道三只灯泡是交替工作的，不是同时工作的，对生活中常见的现象要留心观察。
13．如图是饮水机的工作原理电路图，其中S是一个温控开关，R1为电加热管。A、B是同型号不同颜色的指示灯。当开关S与1接触时，指示灯A与R1　串　联，当S与2接触时，电路中的电流与接1相比变　小　，R1的电功率变　小　，饮水机处于　保温　（选填“加热”或“保温”）状态。
解：由饮水机的工作原理电路图可知：当开关S与1接触时，指示灯A与R1串联；当S与2接触时，指示灯B与R1、R2串联；
∵串联电路，电阻越串越大，大于任何一个分电阻，
∴根据I＝可知：当S与2接触时，电路中的电流与接1相比会变小；
∵P＝I2R，
∴此时R1的电功率变小，饮水机处于保温状态。
故答案为：串；小；小；保温。
总结：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是开关S接到不同位置时电路变化的比较和分析。
14．图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；则小灯泡两端的电压为　2　V，再闭合开关S1，电流表示数变化了　0.2　A，此时电路消耗的总功率为　1.4　W。
解：（1）只闭合开关S时，电路为L的简单电路，
由图中可知，当小灯泡两端的电压UL＝2V，通过的电流IL＝0.5A时，
灯泡的实际功率PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，
所以，小灯泡两端的电压为2V，电源的电压为2V；
（2）闭合开关S、S1时，L与R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，它们两端的电压UL＝UR＝U＝2V，
由图象可知，通过它们的电流分别为IL＝0.5A，IR＝0.2A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电流表示数的变化量即为通过R的电流，其大小为0.2A，
因串联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A，
此时电路消耗的总功率：
P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W。
故答案为：2；0.2；1.4。
总结：本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，从图象中读出符合题意的电流和电压值以及知道电流表示数的变化量为通过R的电流是关键。
15．额定电压是指用电器在　正常工作　时的电压，额定功率是指用电器在　正常工作　时的电功率。
解：用电器正常工作的电压为额定电压；用电器在额定电压下的功率为额定功率。
故答案为：正常工作；正常工作。
总结：知道额定电压和额定功率的概念是解决本题的关键。
三．解答题（共5小题）
16．现有两个标记模糊不清，外形相同，额定电压都是220V，但额定电功率相差较大的白炽灯泡。你简要写出三种方法判断哪一个灯的额定功率比较大。
答：（1）观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大
（2）把两个灯泡串联接在家庭电路上，由P＝I2R可知电阻大的，实际功率大（较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小；
（3）把两个灯泡并联接在家庭电路，都在额定电压下，正常发光，亮的额定功率大。
总结：理解当额定电压相同时，额定功率与灯丝电阻成反比是本题关键
17．如图所示是一台家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个挡位的发热功率，开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1＝121Ω，R2＝242Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：
（1）当开关S1置于a端、S2闭合时，电烤箱处于　高　挡位；当开关S1置于b端、S2闭合时，电烤箱处于　中　挡位（选填“高”、“中”或“低”）
（2）当电烤箱在低挡位工作时，对食物加热3min，消耗的电能是多大？
解：
（1）由图可知，当开关S1置于a端、S2闭合时，两电阻丝并联；
当开关S1置于b端、S2断开时，两电阻丝串联；
当开关S1置于b端、S2闭合时，只有R1连入电路。
由串、并联电路的电阻特点知，并联时总电阻最小，串联时总电阻最大，
电源电压一定，由P＝UI＝知，开关S1置于a端、S2闭合时，电路消耗功率最大为高温挡；
开关S1置于b端、S2断开时，电路消耗功率最小为低温挡；
当开关S1置于b端、S2闭合时，为中温挡。
（2）当电烤箱在低挡位工作时，R1、R2串联，则对食物加热3min消耗的电能：
W＝UIt＝t＝×3×60s＝2.4×104J。
答：（1）高；中；
（2）当电烤箱在低挡位工作时，对食物加热3min，消耗的电能是2.4×104J。
总结：本题考查了电功率公式和电功公式的应用，分清电烤箱处于不同挡位是电路的连接方式是关键。
18．如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如表所示。其工作原理如图，R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关。开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态；当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）试问：
××牌鱼缸水温调节器
额定电压 220V
额定加热功率 88W
电源频率 50HZ
（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流是　0.4　安。
（2）当电路处于加热状态时，通电30分钟消耗的电能是多少？
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率为24.2W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
解：（1）开关S1闭合、S2接b时，电路为R2的简单电路，电路处于加热状态，
由P＝UI可得，通过电阻R2的电流：
I2＝＝＝0.4A；
（2）当电路处于加热状态时，由P＝可得，通电30分钟消耗的电能：
W＝P加热t＝88W×30×60s＝1.584×105J；
（3）由I＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝550Ω；
当开关S1闭合、S2接a时，R1与R2串联，电路处于保温状态，
由P＝UI＝可得，电路中的总电阻：
R＝＝＝2000Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电热丝R1连入电路的阻值：
R1＝R﹣R2＝2000Ω﹣550Ω＝1450Ω。
答：（1）0.4；
（2）当电路处于加热状态时，通电30分钟消耗的电能是1.584×105J；
（3）电热丝R1连入电路的阻值应为1450Ω。
总结：本题考查了电功率公式、电功公式、欧姆定律以及电阻的串联，分清不同状态下电路的连接方式是解题的关键。
19．如图是某实验小组设计的加热器的简化电路图。R1、R2是发热电阻，R2阻值是15Ω，电源电压是12V．该加热器有高温和低温两个挡位，低温挡的电功率是6W。
试求：
（1）低温挡时，电路中的电流是多少？
（2）R1的电阻是多少？
（3）高温挡时的电功率是多少？
解：（1）S2不闭合，R1、R2串联，电路中电阻最大，
根据P＝可知此时电路处于低温挡，
电路中的电流为I＝＝＝0.5A；
（2）电路中的总电阻为R＝＝＝24Ω，
R1的电阻为R1＝R﹣R2＝24Ω﹣15Ω＝9Ω；
（3）S2闭合，R2被短路，此时电路中电阻最小，
根据P＝可知此时电路处于高温挡，
高温挡时的电功率为P2＝＝＝16W。
答：（1）低温挡时，电路中的电流是0.5A；（2）R1的电阻是9Ω；（3）高温挡时的电功率是16W。
总结：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算；关键是电功率公式的灵活应用和加热器状态的判断，以及电路图的分析。
20．在如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为6V，灯泡的I﹣U关系如图乙所示，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，变阻器R2的最大阻值为100Ω，只闭合开关S2，滑片滑到某处时，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.4A，定值电阻R1消耗的功率为2.8W．求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）R1的阻值及电源电压；
（3）只闭合开关S1，在电路安全的情况下，求电路消耗的最大功率计变阻器连入电路的最大阻值为多少？
解：（1）因为灯泡的额定电压为6V，根据灯泡的I﹣U关系图乙可知，其额定电流为0.5A，故灯泡的额定功率为：PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W；
（2）当只闭合S2时，两电阻串联，电压表测量R2的电压，则U2＝10V；I1＝I＝0.4A；
由题意可得：＝0.4A ①
＝2.8W ②
由①②解得：U＝17V
R1＝17.5Ω
（3）只闭合S1时，滑动变阻器与灯泡串联，因为小灯泡额定电流为0.5A，故电路中的最大电流为Imax＝0.5A，
因此电路消耗的最大功率为Pmax＝UImax＝17V×0.5A＝8.5W；
当电压表示数为15V时，滑动变阻器阻值最大，由于串联此时灯泡两端电压为UL＝17V﹣15V＝2V，由图乙可知此时电流为IL′＝0.3A，
故I2＝IL′＝0.3A，滑动变阻器接入的最大阻值为：R2＝＝＝50Ω。
答：（1）灯泡的额定功率为3W；
（2）R1的阻值17.5Ω；电源电压17V；
（3）只闭合开关S1，在电路安全的情况下，电路消耗的最大功率8.5W；变阻器连入电路的最大阻值为50Ω。
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