初中物理2021考前突击训练25：多挡位电热器

初中物理2021考前突击训练25：多挡位电热器
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、计算题
1.常德的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。（R1＞R2）求：
XX牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
中温挡
高温挡
1650W
频率
50Hz
（1）R1的阻值；
（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流；
（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的? 50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃））
2.图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），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：
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1100W
高温档
质量
5kg
四个轮接触地面总面积
10cm2
（1）该电暖器放在水平地面上对地面的压强是多少？（g＝10N/kg）
（2）“中温档”正常工作时的总电流是多少？
（3）R1电阻值是多少？
（4）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，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的全部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℃？
3.某电熨斗的简化电路如图所示，R1、R2为电热丝且阻值保持不变。R1的电阻是55Ω，电源电压是220V。只闭合S1为低温挡；只闭合S2为中温挡；S1、S2都闭合为高温挡，高温挡的电功率是1980W。
（1）在高温挡工作时，电路中的总电流是多少？
（2）在低温挡工作时，R1的功率是多少？
（3）在中温挡工作时，R2的电阻是多少？
4.某加热器有高、中、低三温档，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率分别为22W和44W．简化电路如图所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S1可接a或b ．
（1）电路只闭合开关S2时，为中温档．
①电流多大?
②R2的阻值是多大?
（2）只让开关S1接b时，为低温档．
①低温档加热5h，消耗多少kW·h的电能?
②定值电阻R1两端的电压是多大?
（3）用高温档加热时，应如何操作开关?
5.某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图所示：
额定电压
220V
额定功率
高温档
中温档
低温档
880W
440W
220W
（1）当开关S1断开，S2接a时，该电火锅选用________档工作（选填“高温”、“中温“或“低温”）。
（2）当电火锅使用中温档正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？
（3）用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做了多少功？若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20℃的水升高多少℃（c水＝4.2×103J/（kg?℃））？
6.在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。
观察对象
观察记录
研究记录
电中药壶
成分：紫砂
电源： 220V/50Hz
容积： 2L
档位：高温 (1100W)
低温
①水的质量 m=2kg ，水的初温 t=20°C
②用高温档加热 5min ，水的末温 t=50°C
③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成
④ c水=4.2×103J/(kg?°C)
（1）请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图；
（2）求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；
（3）求高温加热时，电中药壶的加热效率。
7.下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
××牌电热水器
额定电压
220V
额定
电流
高温挡
中温挡
5A
低温挡
2A
电源频率
50Hz
（1）低温挡正常工作时的额定功率；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的额定电流。
8.如图所示是一只多功能养生壶，类似于电水壶。某品牌养生壶简化电路图如图所示，部分数据如下表。求：
项 目
参 数
电源电压/V
220
低温挡功率/W
110
中温挡功率/W
220
高温挡功率/W
？
（1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小；
（2）当开关 S1 闭合，S2 接 A，养生壶处于中温挡时，R1的阻值；
（3）养生壶处于高温挡工作时的功率。
9.图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：
加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡
（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥=4.0×103J/（kg·℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。
10.市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。如图所示是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关 S 自动与触点a、b接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100℃时，温控开关 S 自动与a、b断开，并立即与触点。接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为 220V ，电阻 R2=200Ω ，这种水壶的加热功率 P加热 是保温功率 P保温 的5倍，水的比热容 c水=4.2×103J(kg?℃) ， R1 、 R2 电阻不受温度影响。求：
（1）将 1kg 初温为35℃的水加热到100℃需要吸收多少热量？
（2）电阻 R1 的阻值。
（3）在晚上用电高峰期将 1kg 的初温为35℃的水加热到100℃需用时 300s ，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少？
11.随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。（R1＞R2）
XX牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
中温档
高温挡
1600W
频率
50Hz
求：
（1）R1的阻值；
（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流；
（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃））
12.家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图象如图乙。
（1）该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？
（2）电阻R1与R2的阻值之比为多少？
（3）若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3？
13.小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：
豆浆机铭牌
最大容积
?2L
额定频率
50Hz
额定电压
220V
加热器功率
880W
电动机功率
120W
（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因；
（2）加热器单独工作时电路中的电流；
（3）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c水=4.2×103J（kg?℃）] ；
（4）本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。
14.一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）。
额定电压
电炖锅档位
额定功率/W
220V
低温
200
中温
400
高温
600
（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；
（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW?h）”的电能表转盘在12ls内转了20圈，求此时的实际电压；
（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。
15.家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图象如图乙。
（1）当锅内温度为100℃时，自动开关S与________(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于________(选填“加热“或“保温”)状态。
（2）该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?
（3）电阻R1与R2的阻值之比为多少?
（4）若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3？
答案解析部分
一、计算题
1.【答案】 （1）当S、S1闭合，S2断开时，R1单独接入电路，此时电路中电阻最大，功率最小，电暖器为“低温”挡，R1的阻值：R1= U2P低温=(220V)2440W =110Ω；
答： R1的电阻是11Ω；
（2）闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路；单独闭合S2为“中温”挡，S1、S2同时闭合，R1、R2并联，总电阻最小，根据P= U2R 可知电暖气处于高温，P中温=P高温-P低温=1650W-440W=1210W； “中温档”正常工作时的电流：I2= P中温U=1210W220V =5.5A；
答：电暖器“中温”挡正常工作时的电流是5.5A；
（3）电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出的热量：W=P高温t=1650W×10×60s=9.9×105J；
空气吸收的热量：Q吸=ηW=50%×9.9×105J=4.95×105J，
房间空气升高的温度：Δt= Q吸cm=4.95×105J50kg×1.1×103J/(kg?℃) =9℃。
答：可使此房间的空气温度升高9℃。
【分析】（1）根据电压和电功率，可以计算电阻大小；（2）根据档位，利用电功率和电压计算电流；（3）根据电功率和时间的乘积计算热量；根据热效率计算吸收的热量；结合比热容和质量计算温度差。
2.【答案】 （1）解：电暖气受到的重力G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，
因该电暖器放在水平地面上，所以对地面的压力等于自身的重力，
地面受到的压为：p＝ FS ＝ GS ＝ 50N10×10?4m2 ＝5×104Pa
答：该电暖器放在水平地面上对地面的压强是5×104Pa
（2）解：由表格可知U＝220V，P中＝1100W，
中温档工作电流由公式P＝UI得：I中＝ P中U ＝ 1100W220V ＝5A
答：“中温档”正常工作时的总电流是5A
（3）解：闭合S1为“低温”档，所以由公式P＝ U2R 得R1电阻值是：R1＝ U2P低 ＝ (220V)2550W ＝88Ω
答：R1电阻值是88Ω
（4）解：温档电功率P高＝P中+P低＝1100W+550W＝1650W，
由公式P＝ Wt 得高温档20分钟消耗的电能：W高＝P高t高＝1650W×20×60s＝1.98×106J，
空气吸热Q＝W＝1.98×106J，
由公式Q＝cm△t得房间升高的温度为：△t＝ Qcm ＝ 1.98×106J4.2×103J/(kg??C)×60kg ＝30℃
答：可使此房间的空气温度升高30℃。
【分析】（1）根据质量计算重力，利用压力和受力面积的比值计算压强；（2）根据电压和电功率计算电流的大小；（3）根据电压和电功率可以计算电阻的大小；（4）根据电功率和时间的乘积计算产生的热量，利用热量、质量和比热容计算温度差。
3.【答案】 （1）解：根据题意知道，高温挡时，R1、R2并联，由 P=UI 知道，电路中的总电流是 I=PU=1980W220V=9A
答：在高温挡工作时，电路中的总电流是9A
（2）解：低温挡时，只有R1工作，由 P=U2R 知道，R1的功率是 P1=U12R1=(220V)255Ω=880W
答：在低温挡工作时，R1的功率是880W
（3）解：中温挡时，只有R2工作，故R2的功率是P2=P-P1=1980W-880W=1100W
由 P=U2R 知道，R2的阻值 R2=U2P2=(220V)21100W=44Ω
答：在中温挡工作时，R2的电阻是44Ω。
【分析】（1）利用电功率和电压，可以计算电流大小；（2）利用电压和电阻，可以计算用电器的电功率；（3）根据电压和电功率，可以计算电阻。
4.【答案】 （1）解：电路只闭合开关S2时，为中温档，此时电路中只有R2工作．因中温档功率为P中=44W，所以此时通过R2的电流为I= P中U = 44W220V =0.2A；R2= UIR2 = 220V0.2A =1100Ω．
（2）解：只让开关S1接b时，为低温档，此时R1与R2串联，功率为P低=22W=0.022kW．加热5h，消耗的电能为W=P低t=0.022kW×5h=0.11kW·h；电路中的电流为I’= P低U = 22W220V =0.1A，电路的总电阻为R总= UI' = 220V0.1A =2200Ω，则R1=R总- R2=2200Ω-1100Ω=1100Ω，
R1两端的电压UR1= I’ R1=0.1A×1100Ω=110V
（3）解：电路中电压是不变的，根据P= U2R 可知，要高温档（发热功率最大）工作，则须电路中电阻最小，即当R1与R2并联工作时为高温档．应S2闭合，同时S1接a
【分析】（1）根据电压和电功率可以计算电流的大小和电阻大小；
（2）利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能，利用总功率和电压计算电流，根据电压和电流计算电阻；
（3）当电阻并联在电路中时，电功率最大，是加热状态。
5.【答案】 （1）低温
（2）解：当开关S1断开，S2接b时，电阻R2单独接入电路，为中温档，此时电路中的电流：I中温＝ P中温U ＝ 440W220V ＝2A，
由欧姆定律可得，接入电路的电热丝的阻值：R2＝ UI中温 ＝ 220V2A ＝110Ω
答：当电火锅使用中温档正常工作时，电路中电流是2A；接入电路的电热丝的阻值是110Ω
（3）解：用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做的功：W＝P高温t＝880W×7×60s＝369600J＝3.696×105J，因电热丝产生的热量全部被水吸收，则Q吸＝cm△t可得水升高的温度：△t＝ Q吸cm ＝ Wcm ＝ 369600J4.2×103J/(kg??C)×1kg ＝88℃，
因为在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，且水的初温为20℃，
所以只能使水升高80℃
答：用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟，电流做了3.696×105J的功；若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20℃的水升高80℃
【解答】（1）由图知，当S1断开，S2接a端，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由P＝ U2R 可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作；
【分析】（1）多个电阻并联时，电功率较大；（2）根据的电路的连接，利用电压和电功率电流，利用电压和电流计算电阻；（3）根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能，利用吸收的热量、比热容和质量计算温度差。
6.【答案】 （1）解：根据并联电阻小于其中任一电阻，根据 P=U2R
故两电阻并联时（两开关都闭合），功率大，为高温档；只闭合 Sa 时，只有 R2 电阻连入电路中，为低温档，如下所示：
（2）解：高温档时，两电阻并联，由公式 P=U2R
得 R并=U2P高=(220V)21100W=44Ω
由等值电阻的并联规律得 R并=R12
所以 R1=R2=88Ω
答：求电中药壶内部发热电阻的阻值为 88Ω
（3）解：用高温档加热 5min ，将水加热到 50°C ，水吸收的热量 Q=cmΔt=4.2×103kg/m3×2kg×(50°C-20°C)=2.52×105J 。
用高温档加热 5min 消耗的电能 W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J
高温加热时，电中药壶的加热效率 η=QW=2.52×105J3.3×105J×100%>75.4% 。
（其它方法合理即可）。
答：高温加热时电中药壶的加热效率为 75.4% 。
【分析】（1）在并联电路中，并联的电阻越大，电功率越大；（2）电压和电功率可以计算电阻；（3）利用比热容、质量和温度差可以计算吸热的多少，利用电功率和时间的乘积计算消耗的电能，根据吸收的热量和消耗的电能的比值计算电热效率。
7.【答案】 （1）解：低温挡正常工作的额定功率为P＝UI＝220V×2A＝440W
答：低温挡正常工作时的额定功率440W
（2）解：中温挡正常工作10min产生的热量即电流在相同时间内做的功W＝UIt＝220V×5A×10×60s＝6.6×105J
答：中温挡正常工作10分钟产生的热量6.6×105J；
（3）解：高温挡正常工作时，根据 P=U2R 可得，只有两个电阻并联，电路中的电阻最小，功率最大，相同时间内产生热量最多，低温挡两个电阻串联 R1＋R2=UI低=220V2A=110Ω
中温挡只有R1连到电路中 R1=UI中=220V5A=44Ω
故R2＝66Ω
则R1、R2并联后的总电阻为 R并=R1R2R1+R2=44Ω×66Ω44Ω+66Ω=26.4Ω
正常工作时的电流 I高=UR并=220V26.4Ω=8.3A
答：高温挡正常工作时的额定电流8.3A。
【分析】（1）利用电压和电流的乘积计算电功率；（2）根据电压、电流和时间的乘积计算总热；（3）根据电压和电流的比值计算电阻；根据电压和电流的比值计算电阻；根据并联电路电阻规律计算总电阻。
8.【答案】 （1）解：工作时电源电压恒定，低温挡功率为110W，则 I低温=P低温U=110W220V=0.5A
答：养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小为0.5A
（2）解：当开关 S1闭合，S2接A，R2被短路，中温挡只有电阻R1独立工作，则 R1=U2P中温=(220V)2220W=220Ω
答：养生壶处于中温挡时，R1的阻值为220Ω
（3）解：当开关 S1断开，S2接A，两个电阻串，此时电路电阻最大，处于低温挡 I低温=UR1+R2=220V220Ω+R2=0.5A
可得 R2=220Ω ，开关S1闭合时，S2接B，两个电阻并联，此时电路电阻最小，处于高温挡，此时 R高温=R1R2R1+R2=220Ω×220Ω220Ω+220Ω=110Ω
电路功率为 P高温=U2R高温=(220V)2110Ω=440W
答：养生壶处于高温挡工作时的功率为440W。
【分析】（1）根据电功率和电压，可以计算电流的大小；（2）根据电压和电功率计算电阻；（3）根据电压和电流可以计算电阻，利用并联电路电阻规律计算总电阻，利用电压和总电阻计算电功率。
9.【答案】 （1）解：电热丝R1的电功率为 P1=U2R1=(220V)2110Ω=440W
根据表格数据可知道，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为 I1=UR1=220V110Ω=2A
答：低温挡加热时电流的大小为2A
（2）解：根据 P=U2R 可知，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于中温档，P2=880W，电热丝R2的阻值为 R2=U2P2=(220V)2880W=55Ω
答：电热丝R2的阻值为55Ω
（3）解：当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，由 P=U2R 可知，电饭锅处于高温档，则高温档的功率为 P=P1+P2=440W+880W=1320W
2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为 Q吸=c粥mΔt=4×103J/(kg?℃)×2.2kg×(74℃?20℃)=475200J
不计热量损失，需要消耗的电能为 W=Q吸=475200J
由 P=Wt 可得，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为 t=WP=475200J1320W=360s
答：将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为360s。
【分析】（1）根据电压和电阻的比值计算电流；（2）利用电压和电功率计算电阻；（3）根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量；利用热量和总功率的比值计算时间。
10.【答案】 （1）解：质量为1kg，初温为35℃的水加热到100℃所吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃?35℃）=2.73×105J
答：将1kg初温为35℃的水加热到100℃需要吸收2.73×105J热量
（2）解：由题意和电路图可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电热水壶处于加热档状态；开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于保温档状态，因电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，且R2在两种状态下消耗的功率不变，故 P加热=U2R1+U2R2
P保温=U2R2
已知P加热是保温功率P保温的5倍，所以 U2R1+U2R2=5U2R2
解得 R1=14R2=14×200Ω=50Ω
答：电阻R1的阻值为50Ω；
（3）解：由效率公式可得，电热水壶加热时消耗的电能 W=Q吸η=Q吸91%=2.73×105J91%=3×105J
实际功率 P=Wt=3×105J300s=1000W
即 U实2R1+U实2R2=1000W
解得U实=200V
答：晚上用电高峰期的实际电压为200V。
【分析】（1）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；
（2）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻；
（3）利用水吸收的热量除以加热效率即为消耗的电能，消耗的电能除以工作的时间即为实际的功率，结合功率公式求解实际的电压。
11.【答案】 （1）解：闭合开关S1 ， R1单独接入电路，R1＞R2 ， 根据P＝ U2R 可知电暖气处于低温；
R1的阻值：R1＝ U2P低温 ＝ (220V)2440W ＝110Ω
答：R1的电阻是11Ω。
（2）解：闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路；单独闭合S2为“中温”挡，“高温”挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联。
P中温＝P高温﹣P低温＝1600W﹣440W＝1160W；
根据P＝UI可得，“中温档”正常工作时的电流：
I2＝ P中温U ＝ 1160V220V ≈5.27A
答：电暖器“中温”档正常工作时的电流是5.27A。
（3）解：因为P＝ Wt ，
所以电暖器的“高温”档正常工作10min，放出的热量：
W＝P高温t＝1600W×10×60s＝9.6×105J；
空气吸收的热量：
Q吸＝ηW＝50%×9.6×105J＝4.8×105J，
由Q吸＝cm△t可得，房间空气升高的温度：
△t＝ Q吸c空气m空气 ＝ 4.8×105J50kg×1.1×103J/（kg?℃） ≈8.73℃
答：可使此房间的空气温度升高8.73℃。
【分析】（1）结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式， 根据P＝ U2R 可知 对应的状态，进一步求得 R1的阻值 .
（2）高温档与低温档功率之差是中温档功率，再利用 P＝UI 可以得到中温档正常工作时的电流.
（3）根据 P＝ Wt 可求产生的热量，根据 Q吸＝ηW 可得空气吸收的热量，再根据 Q吸＝cm△t 可得房间的空气温度变化量.
12.【答案】 （1）解：由图象可知，工作30min内有10min处于加热状态，有20min处于保温状态，电饭锅此次工作30分钟消耗的电能W＝W1+W2＝UI1t1+UI2t2＝220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s＝7.92×105J
答：该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为7.92×105J；
（2）解：开关接1时，只有R1连入电路，为加热状态，此时的电流I1＝ UR1= 4A
开关接2时，两电阻串联，为保温状态，此时的电流I2＝ UR1+R2 ＝1A
则 I1I2=UR1UR1+R2=R1+R2R1=41
解得 R1R2=13
答：电阻R1与R2的阻值之比为1∶3；
（3）解：原来的加热功率P1＝UI1＝220V×4A＝880W
此时该电饭锅的加热功率提高到1100W，则并联电阻的功率P3＝P﹣P1＝1100W﹣880W＝220W
并联电阻的阻值：R3＝ U2P3=(220V)2220W ＝220Ω
答：可以给电阻R1并联一个阻值为220Ω的电阻R3。
【分析】（1）求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间；
（2）分析电路结构，两个定值电阻是并联关系，电压相等，干路电流等于两条支路电流之和，明确电流表和电压表的测量对象，利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可；
（3）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻。
13.【答案】 （1）解：由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中。（合理即可）
答：热气腾腾的豆浆散发出香味的原因是由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中
（2）解：加热器单独工作时电路的电流为 I=P1U=880W220V=4A
答：加热器单独工作时电路中的电流为 4A
（3）解：水吸收的热量 Q=c水m(t末?t初)=4.2×103J/(kg×°C)×1kg×(64°C-20°C)=1.848×105J
答：质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收 1.848×105J 的热量
（4）解：豆浆机的水温升到64℃前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能 W1=Q70%=1.848×105J70%=2.64×105J
加热器单独工作时间 t1=W1P1=2.64×105J880W=300s
加热器和电动机一起工作的时间为 t2=t?t1=9×60s-300s=240s
9min豆浆机消耗的电能为 W=W1+（P1+P2）t2=2.64×105J+（880W+120W）×240s=5.04x105J
答：本次制作豆浆共消耗的电能为5.04×105J。
【分析】（1）分子在不停的做无规则运动，形成扩散现象；（2）根据电功率和电压计算电流大小；（3）利用比热容、质量和温度差计算吸收热量的多少；（4）利用热量和热效应计算消耗的电能，根据电能和电功率计算工作时间。
14.【答案】 （1）解：由表中数据可知，高温的功率P高=600W，由P=UI可得，
在高温档工作时，电路中的电流 I高温=P高温U=600W220V≈2.7A
答：电炖锅在高温挡正常工作时的电流是2.7A。
（2）解：由 P=U2R 可得，电炖锅的电阻：R=u2/p=(220V)2/400W=121W，
电炖锅在高档工作时，电能表转盘在在121s内转了20r，则电炖锅消耗的电能：
W实=20r1800r/kW·?=190kW·?=190×3.6×106J=4×104J
实际功率： P实=W实t=4×104J121s ，
由 P=U2R 可得，电路的实际电压： U实=P实R=4×104J121s×121Ω=200V 。
答：在用电高峰期，此时的实际电压是200V。
（3）解：高温档消耗的电能W高=p高t高=600W×6×60s=2.16×105J，
则水升高1℃消耗的电能2.16×105J20=1.08×104J，低温档消耗的电能W低=P低t低=200W×9×60s=1.08×105J，
则水升高1℃消耗的电能为1.08×105J8=1.35×104J，因为1.08×104J＜1.35×104J，
且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温档比低温档消耗电能少，用高温档节能。
答：电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，由（3）可知用高温挡更节能。
【分析】（1）结合计数参数表，由功率公式P=UI可求得高温档时的电流.
（2）由 P=U2R 可求得电炖锅的电阻，再结合电能表的参数求出电能表转盘转了20r消耗的电能，利用P=Wt求出其实际功率，再根据P=U2R求出他家电路的实际电压.
（3） 计算出高温档和低温档使水温升高1摄氏度所消耗的电能，进行比较即可解答。
15.【答案】 （1）1；加热
（2）解：该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能等于前10分钟高温加热消耗的电能加后20分钟保温时消耗的电能，由公式 W=UIt 结合图乙可知 W加热=UI加热t加热=220V×4A×10×60s=5.28×105J ， W保温=UI保温t保温=220V×1A×20×60s=2.64×105J ，
W总=W加热+W保温=5.28×105J+2.64×105J=7.92×105J=0.22kW·h ；
（3）解：加热时，只有R1接入电路此时 R1=UI1=220V4A=55Ω ，保温时R1与R2并联，则 R1+R2=UI=220V1A=220Ω ， R2=165Ω ，所以 R1：R2=55Ω:165Ω=1:3
（4）解：并联时R1消耗的功率为 P1=U2R1=(220V)255Ω=880W ，则电阻R3消耗的功率为1100W-880W=220W，因此 R3=U2P3=(220V)2220W=220Ω 。
【解答】（1）解：由公式 P=U2R 可知电压相同电阻越小功率越高，当锅内温度为100℃时小于103℃仍处于加热状态，因此自动开关S与1位置相连.
【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式，由公式 P=U2R 可知对应的状态.
（2）由图象可知，对应的工作时间，根据W=U It求出消耗的电能.
（3）根据欧姆定律求出电阻之比.
（4）根据P=UI求出原来加热状态时的电功率，再求出并联电阻的电功率，根据P=U2R求出并联的电阻值.
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