2021年中考浙教版科学电学考前突破13：挡位类、实际应用类电路计算(含解析)
文档属性
| 名称 | 2021年中考浙教版科学电学考前突破13：挡位类、实际应用类电路计算(含解析) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 398.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-04-29 14:45:40 | ||
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文档简介
考前突破13：挡位类、实际应用类电路计算
一、填空题
1.如图所示的电路中，若要使灯L1、L2串联，则应只闭合开关________；要使灯L1、L2并联，则应只闭合开关________；不允许同时闭合开关________．
2.如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1时电流表的示数为0.3A，若再闭合开关S2后，电流表的示数为0.45A，则则电源电压为________?V，R2的阻值为________?Ω．
3.一只灯泡和一个电阻并联后接在电压为U的电路中，已知电阻的阻值为R，干路上的总电流为I，则灯泡消耗的电功率为________?，灯泡的电阻是 ________? ．（用题目中所给的物理量表示）
二、计算题
4.如图所示，是某型号电压力锅简化的工作电路．R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻．用电压力锅分为“加热升压→保压→保温”三阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a．同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，S自动接到b，进入保温状态．
请回答如下问题：
（1）R1正常工作时的阻值是多大？
（2）电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW?h，则R2的额定功率是多大？
（3）电压力锅正常工作时的最大电流是多大？
5.随着社会科技的发展，现在许多地方都安装了监控装置。如图1所示是我县正阳温泉小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置（光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小），光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RL上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入。电源电压恒定为15V，RL为光敏电阻，定值电阻R0＝10Ω，若在0﹣11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图2，U﹣t．求：
（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RL0；
（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；
（3）在0﹣11s的时间内电路消耗的电能。
6.三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为3.06×1017 J，相当于一座年消耗5×1010 kg标准煤的火力发电站的发电量。
（1）标准煤的热值为2.9×107 J/kg，完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出多少热量？
（2）以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2×1011 kg，这些气体的体积是多少米3(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)?
（3）根据本题中的数据，计算火力发电的效率。
7.如图所示，电源电压恒定不变，R1和R2为定值电阻，其阻值不随温度的变化而变化，R1＝10Ω，当开关S闭合时，电流表A1的示数为0.6A．电流表A2的示数为0.8A。
求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R2的阻值
（3）R2的电功率；
（4）R2在40s的时间内消耗的电能。
8.已知煤油的比热容是2.1×103J/（kg·℃），当煤油吸收了4.2×105J的热量，煤油温度升高了20 ℃。
（1）煤油的质量为多少？
（2）若这些热量被10kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？（取c铜=0.4×103J/（kg·℃）
9.洛洛利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R、滑动变阻器R0、发热电阻丝R1和R2 ， 设计了一个容积为40L，额定加热功率为2000W的恒温热水器，其电路如图甲所示，电磁继电器所在的控制电路的电源电压U=9V，电磁继电器线圈的电阻不计，通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到300mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来；工作电路中加热器的电源电压为220V，热敏电阻R和加热电热丝R1和R2处于水箱内，图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）要使此热水器未达到设定温度时处于加热状态，达到设定温度处于保温状态，应将电热丝R1接入________（选填“AB”或“CD” 之间。
（2）若电阻丝R2的阻值为121Ω，求R1阻值；
（3）要将水箱中20℃的水加热至沸腾（标准大气压下），在额定电压下至少需要多长时间？（c水=4.2×103J/(kg℃)）
（4）当滑动变阻器R0接入电路中的电阻为200Ω时，求此时设定温度为________℃？为了避免烫伤，需将设定温度降低，应将滑动变阻器的滑片向________调（选填“左”或“右”）。
10.小蕾的妈妈新购买了一台如图甲所示的家用电热加湿器，其工作原理电路如图乙所示。相关参数如下表。电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中，工作时产生的热量使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出。以增加环境湿度；当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。
最大运行功率
40W
储水箱容量
2.4L
气雾调节器最大电阻
990Ω
（1）当加湿器以最大运行功率工作时，电热丝 R1 的电阻值是多大？
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率正常工作，经过 5min 36s 恰好使水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的质量。（设电热丝R1产生的热量全部被水吸收，当地气压为1标准大气压，水的比热容 c水=4.2×103J/(kg·℃)）
（3）通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器R2消耗的电功率。
11.图甲是一种新型家用电器﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数．其中R是主加热器，R0是保压加热器．接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105℃．开关S自动与a、b断开，开始保压．现将5kg初温为25℃的水加入电压锅中，，热量损耗不计，已知水的比热容为4.2×103J/kg?℃）．求
额定电压（ V）
220
主加热噐额定功率（W）
700
保压加热器额定功率（W）
60[
保压温度（℃）
105
最大盛水量（kg）
6
（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻
（2）电压力锅多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能．
12.用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率．
13.如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“6V3W”字样。
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（2）闭合S、S1、S2 ， 调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5A，求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少？
（3）开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小？最小电功率为多少？
三、实验探究题
14.如图所示，探究改变物体内能的实验：
（1）烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。
（2）继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），温度________（选填“升高”、“降低”或“不变”），瓶内气体中所含的水蒸气放热________成了小水珠。这一过程中，瓶内气体的内能化成了瓶塞的________能，这是通过________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。
四、综合题
15.中国的茶文化源远流长，茶能消食去腻、降火明目、宁心除烦、清暑解毒、生津止渴。近年来，越来越多人追求健康的生活，饮茶也成为人们的一种生活习惯，市场上出现了一种用来煮茶的家电产品一煮茶器，煮茶器采用新型电加热材料，类似于电热水壶。如图1所示的是某款煮茶器，具有加热和保温功能，如图2所示的是其电路原理简图，R1、R2为发热电阻（阻值不随温度和变化而变化），且R2=4R1 ， S1为自动温控开关，下表为煮茶器的部分参数。求：
（1）在闭合开关S1和S2时，煮茶器处于________状态；
（2）煮茶器中发热电阻R1的阻值________；
（3）煮茶器处于保温状态时的额定功率________；
（4）若将煮茶器单独接入电路中在加热状态煮茶10 min，发现如图3所示中的电能表转盘转动81r，求煮茶器的实际功率________和电路的实际电压________。
16.小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。请回答如下问题：
热风温度
50-75℃
额定功率
热风时：1000W
冷风时：120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风正常工作且吹热风时，通过该电吹风的电流是多大？（保留三位有效数字）
（2）当电吹风正常工作时，电热丝的电阻多大？
（3）该电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量是多少？
17.冬季用来暖手的“电暖宝”是广大居民喜爱的暖手工具，如使袋内 0.5kg的水5℃加热至65℃，求：
水吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）若该“电暖宝”铭牌上标有“220V?? 500W”字样，该“电暖宝”在额定电压下正常工作，完成上述加热用了5min，求该“电暖宝”的效率是多少？
（3）市场上出售的“电暖宝”有两种为电极式和电热丝式，专家进行实验对比电暖宝有爆炸隐患，根据实验分析，易发生爆炸的电暖宝是________（选填“电极式”“电热丝式”），原因是________．
18.星期天天气很热，小明和小华在开着空调的书房内认真地复习功课．傍晚时分，小明 打开灯泡上标有“PZ220﹣40”字样的台灯时，发现台灯发光较昨天暗了．
小明猜想：主要是灯丝的升华造成的，依据是：由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大，而台灯两端电压不变，由公式P= 可知功率变小，因此灯变暗了；
小华猜想：主要是电路的负荷增大造成的，依据是：由于许多家庭开了空调，电路的负荷增大了，总电流变大，输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，由公式P= 可知功率变小，因此灯变暗了．
（1）小明为了验证自己的猜想，他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是________（正确/错误）的；
（2）请你设计一个方案，验证小华的猜想是否正确．
简要做法：________；如何判断：________．
答案解析部分
一、填空题
1.S2；S1、S3；S1、S2、S3
【解析】解答：解：由图可得，要使灯L1、L2组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端，则只需闭合开关S2 ． 要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极，则需闭合开关S1、S3 ．
若同时闭合开关S1、S2、S3 ， 会形成短路现象，造成电流过大，烧坏电源，发生事故；所以同时闭合开关S1、S2、S3是绝对不允许的．
故答案为：S2；S1、S3；S1、S2、S3 ．
分析：串联是指用电器依次连接的电路．
并联是指用电器并排连接的电路．
短路是指电流没有经过用电器而将电源两级直接连通的电路．
2. 3；20
【解析】解答：（1）电源电压，
（2）开关S1与S2都闭合时，两电阻并联，
由并联电路的特点可知，流过电阻R2的电流
，
电阻R2的阻值的阻值，
分析：本题考查了求电源电压、电阻阻值，熟练掌握并联电路的特点、欧姆定律是正确解题的关键．
3. UI﹣
；
【解析】解答：解：由题意可知，灯泡与电阻并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R的电流：
IR= ，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡的电流：
IL=I﹣IR=I﹣ ，
灯泡消耗的电功率：
PL=UIL=U（I﹣）=UI﹣ ，
由I=可得，灯泡的电阻：
RL=== ．
故答案为：UI﹣； ．
分析：由题意可知，灯泡与电阻并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻的电流，利用并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，利用P=UI求出灯泡消耗的电功率，根据欧姆定律求出灯泡的电阻．
二、计算题
4. （1）由题意知，R1的额定电压是220V，额定功率是800W，
∵P= ，
∴R1的阻值R1= = =60.5Ω
答：R1正常工作时的阻值是60.5Ω
（2）由图乙所示图象可知，电压力锅在正常加热升压和保压状态下，
R1的工作时间t1=12min=0.2h，R2的工作时间t2=18min=0.3h，
在正常加热升压和保压状态消耗的电能W=P1t1+P2t2 ，
即：0.25kW?h=0.8kW×0.2h+P2×0.3h，解得P2=0.3kW=300W
答：R2的额定功率是300W
（3）两加热电阻同时工作时电路电流最大，
功率P=P1+P2=800W+300W=1100W，
∵P=UI，
∴I= = =5A
答：电压力锅正常工作时的最大电流是5A
解析：（1）已知R1的额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出R1的阻值．（2）由图乙所示图象，求出两电阻各自的工作时间，然后根据电压力锅消耗的电能求出电阻R2的功率．（3）当两加热电阻同时工作时，电路电流最大，求出电路最大功率，然后由P=UI的变形公式求出电路最大电流．
5. （1）解：由图1知，RL与R0串联，电压表测R0两端电压，
在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，
由图象可知，3s～4s和10s～11s间有人通过，对应的电压3V，
即有人通过时，R0两端的电压U0＝3V，
所以光敏电阻RL两端的电压：UL＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V，
所以电路中的电流：I1＝ ＝ ＝0.3A，
此时光敏电阻的阻值：RL＝ ＝ ＝40Ω
答：当有人通过时，光敏电阻的阻值为40Ω
（2）解：由图象可知，当无人通过时电压表示数为6V，即：U0′＝6V，
RL两端的电压：UL′＝U﹣U0′＝15V﹣6V＝9V，
所以电路中的电流：I2＝ ＝ ＝0.6A，
所以光敏电阻的功率：PL＝UL′I2＝9V×0.6A＝5.4W
答：当无人通过时，光敏电阻的功率5.4W
（3）解：在0～11s的时间内，有人通过时电路消耗的电能：
W1＝UI1t1＝15V×0.3A×2s＝9J；
在0～11s的时间内，无人通过的时间：t2＝t﹣t1＝11s﹣2s＝9s，
此时电路消耗的电能：
W2＝UI2t2＝15V×0.6A×9s＝81J，
在0～11s的时间内电路消耗的电能：
W＝W1+W2＝9J+81J＝90J
答：在0﹣11s的时间内电路消耗的电能90J
解析：（1）根据U-t图象读出有人通过时电压表示数，根据串联电路的电压特点求出当有人通过时光敏电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，然后再根据欧姆定律求出此时光敏电阻的阻值；
（2）同理，由U-t图读出无人通过时电压表示数，由欧姆定律计算此时电路中电流，由P=UI计算光敏电阻的功率；
（3）在0~11s的时间内，有人通过时的时间为2s，根据W=UIt求出电路消耗的电能；总时间减去有人通过时的时间即为无人通过时的时间，利用W=UIt求出此时电路消耗的电能，两次电路消耗的电能之和即为在0~11s的时间内电路消耗的电能.
6. （1）解：Q=qm=2.9×107J/kg×5×1010kg=1.45×1018J，
（2）解：由ρ= 可得,V= = ?=6×1010m3
（3）解：已知E=8.5×1010kW?h=8.5×1010×1000×3600J=3.06×1017J，
Q=1.45×1018J，η= = =21.1%
解析：（1）利用 Q=qm 求得 完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出的热量 .
（2） 由密度计算公式ρ= 可得 气体的体积 .
（3）利用 η= 求得 火力发电的效率 ，注意1 kW?h=3.06×106J .
7. （1）解：因为I＝ ，所以电源电压U＝U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V
（2）解：通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.8A﹣0.6A＝0.2A，
因为I＝ ，
所以电阻R2的阻值：R2＝ ＝ ＝30Ω
（3）解：R2的电功率：P2＝UI2＝6V×0.2A＝1.2W
（4）解：R2在40s的时间内消耗的电能：W2＝UI2t＝6V×0.2A×40s＝48J
解析：结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象.
（1）利用欧姆定律 I＝ 可以求出电源电压；
（2）由并联电路特点可以求出通过电阻R2的电流，然后由欧姆定律 I＝ 求出电阻R2的阻值；
（3）根据P=UI算出R2的电功率；
（4）由公式W=UIt可以求出消耗的电能.
8. （1）解：
（2）解：
解析：（1）根据物体吸热的热量、物体的比热容和温度差计算物体的质量；
（2）根据吸收热量的多少，结合比热容和物体的质量计算温度差的大小。
9. （1）AB
（2）由图知当处于加热状态时发热电阻丝 和 并联，当处于保温状态时只有电阻丝 工作，根据 知，电阻丝 的功率为
电阻丝 的功率为
根据 得，电阻丝 的阻值为
（3）根据 知，水的质量为
水吸收的热量为 △
根据 知，加热时间为
（4）100；左
【解析】解答：(1)热水器未达到设定温度时电磁继电器的衔铁不会被吸下来，处于加热状态，所以电热丝 应该接入 间。(4)根据 得，电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知，电阻 的阻值为
由图象乙知此时的设定温度为 ；由图象知，热敏电阻 的阻值随温度升高而变小，为了避免烫伤，需将设定温度降低，热敏电阻的电阻变大，要使电流不变，应将滑动变阻器的滑片调小些，即向左移动。
分析：（1）处于加热状态时，衔铁与AB相接触，故电阻丝应接在AB之间；
（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）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，利用热量除以功率即为加热时间；
（4）电压一定时，电阻越小电流越大，故开关会更早的被吸下来。
10. （1）解：由电路图可知，两个电阻串联，根据电功率公式
可知，当气雾调节器的电阻为0时，电路中电阻最小，加湿器以最大运行功率40W工作，则电热丝 R1 的电阻值为
答：当加湿器以最大运行功率工作时，电热丝 R1 的电阻值是1210Ω
（2）解：加湿器用最大运行功率正常工作时，5min 36s计算为336s，产生的热量为
设电热丝 R1 产生的热量全部被水吸收，标准大气压下水沸点为100℃，由吸热公式可知
则加热仓中水的质量为
答：加热仓中水的质量为0.04kg
（3）解：通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时，此时气雾调节器接入为最大电阻990Ω，则气雾调节器 R2 消耗的电功率为
答：气雾调节器R2消耗的电功率为9.9W
解析：（1）根据电压和电功率可以计算电阻大小；（2）根据功率和时间的乘积计算消耗的能量，利用能量和水的比热容、温度差计算质量；（3）根据电压和电阻计算电流，利用电流和电阻计算电功率。
11. （1）PR=P-P1=700W-60W=640W
R= =75.625Ω
（2）Q=cm△t=4.2×103J/kg?℃×5kg×(105℃-25℃)=1.68×106J
t= = =1.68×106J/700W=2400s=40min
（3）W=Pt=60W×30×60s=1.08×106J
【解析】解答：解：（1）PR=P-P1=700W-60W=640W
R= =75.625Ω
（2）Q=cm△t=4.2×103J/kg?℃×5kg×(105℃-25℃)=1.68×106J，
t=?=2400s=40min；
（3）W=Pt=60W×30×60s=1.08×106J。
答：（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻75.625Ω；
（2）电压力锅40min后开始保压；
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能。
分析：（1）根据并联时总功率等于各个电器的功率之和、功率公式P=算出R的值；
（2）根据Q=cm△t、P=算出t；
（3）根据P=?算出W。
12. （1）解：水吸收的热量为：
Q吸=cm△t=4.2×103J/kg?℃×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J
答：水吸收的热量为4.2×105J
（2）解：煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.02kg×4.2×107J/kg=8.4×105J
答：煤气完全燃烧放出的热量为8.4×105J
（3）解：煤气灶烧水的效率：
×100%= ×100%=50%
答：煤气灶烧水的效率50%
解析：（1）吸、放热公式： Q=cm△t；（2）燃料燃烧放热：Q放=mq；（3）炉子效率：。
13. （1）小灯泡L上标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，灯的额定功率为3W，由 可得，灯的额定电流： =0.5A，由欧姆定律可得，灯正常发光时的电阻： ；当S闭合，S1 、S2 都断开时，灯与变阻器R1 串联，等效电路图如图所示： ，要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压U额 =6V，电路中的电流为：IL =0.5A，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压U滑 =U-U额 =12V-6V=6V，则滑动变阻器接入电路中的阻值： ；
（2）闭合S、S1 、S2 时，灯短路，两电阻并联，等效电路图如图2所示： ，此时电流表示数为2.5A，即干路电流I=2.5A，由欧姆定律可得，通过R2 的电流： ?=1A；根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：I滑 =I-I2 =2.5A-1A=1.5A，通电10min电流通过滑动变阻器做的功： ?=12V×1.5A×10×60s=10800J；
（3）要使电路总电功率最小，根据P=UI=U2/R可知，则电路中的总电阻应最大；根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的总电阻大于其中任一电阻，因为变阻器的最大电阻为18Ω且R1 ＞R2 ，所以，将R1 与灯串联，即S闭合，S1、S2 都断开且将变阻器的最大电阻连入电路中时，电路中的总电阻最大；则R大 =R1 +RL =18Ω+12Ω=30Ω，故电路的最小电功率：P最小 =U2/R大=(12V)2/30Ω=4.8W
解析：（1）结合题目开关所处的状态，理清元件的连接方式及电表的测量对象，利用灯泡的铭牌，根据P=UI求灯的额定电流，利用欧姆定律I=得到灯泡电阻；再根据串联电路的电压特点可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）同理，首先分析电路的连接，由欧姆定律求通过R2的电流，根据并联电路电流的特点求出通过其的电流，根据W=UIt求滑动变阻器做的功；
（3）根据P=UI=可知，当电路中的总电阻最大时，功率最小，确定电路的最大电阻（并联电路的电阻小于其中任一电阻，串联的电阻大于其中任一电阻，），从而求出最小功率.
三、实验探究题
14. （1）增大；做功
（2）减小；降低；液化；机械；做功
【解析】解答：（1）向密闭的烧瓶中打气，瓶内的气体内能增大，这是通过做功改变的内能；
（2）烧瓶的瓶塞跳起时，瓶内的内能减少，温度降低，水蒸气放热会会液化成小水滴，瓶塞跳起时，内能转化为了机械能，这种改变内能的方式是做功。
分析：（1）对物体做功，物体的内能增加；
（2）内能向外做功，内能减少，物体运动产生机械能，水蒸气放热会内能减小，能液化为小水滴。
四、综合题
15. （1）加热
（2）48.4Ω
（3）200W
（4）810W；198V
【解析】解答：(1)在闭合开关S1和S2时，只有R1接入电路，电路的电阻最小，由P= 可知电功率较大，处于加热状态。(2)煮茶器中发热电阻R1的阻值： (3)煮茶器中发热电阻R2的阻值
煮茶器中保温时发热电阻的总阻值
煮茶器中保温时电功率 (4)煮茶器单独接入电路中煮茶10 min消耗的电能
煮茶器的实际电功率
煮茶器工作时的实际电压
分析：（1）串联电路中电阻越小，总电功率越大；（2）根据电功率和电压，可以计算电阻大小；（3）根据电压和电阻计算电功率大小；（4）根据电能表转数计算消耗的电能，利用电能和时间的比值计算电功率，利用电功率和电阻，可以计算电压大小。
16. （1）解：正常工作且吹热风，开关在AB处，电动机和电热丝同时工作，
所求电流为总电流I=P/U=1000W/220V =4.55A
答：吹热风时，电流为4.55A
（2）解：R=U2/(P热-P冷)=220v×220V/(1000W-120W)=55Ω
答：电热丝的电阻为R=55Ω
（3）解：产生的热量Q
?????????? Q=(P热-P冷)t=(1000W-120W) ×5×60s=2.64×105J
答：5分钟内，电热丝产生的热量时2.64×105J的电能
解析：（1）由电吹风的参数可知，电吹风正常工作且吹热风时的功率，又已知家庭电路两端的电压，利用P=UI求通过电吹风的电流；
（2）电阻丝的功率等于热风功率和冷风功率之差，利用P=求出电热丝的电阻；
（3）利用Q=W=Pt= (P热-P冷)t 求电热丝5min产生的热量。
17. （1）解：水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.5kg×（65℃﹣5℃）=1.26×105J
（2）解：释放的热量：
Q放=W=Pt=500W×60s×5=1.5×105J；
该“电暖宝”的效率：
η= ×100%= ×100%=84%．
（3）电极式；升温不均匀产生大量气泡
解析：（1）1）根据Q=cm△t可求出水吸收的热量；（2）利用公式W=Pt求出消耗的电能，根据效率公式求出电暖宝”的效率；（3）根据题意及加热方式过程分析答题．
18. （1）错误
（2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的
【解析】解答：解：（1）小明认为灯泡变暗是由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大造成的，小明用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是错误的；（2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的．
故答案为：（1）错误；（2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的．
分析：（1）根据实验结果说明小明的猜想是否正确；（2）根据小华的猜想，关闭家庭中大功率用电器，比较灯泡的明暗．
一、填空题
1.如图所示的电路中，若要使灯L1、L2串联，则应只闭合开关________；要使灯L1、L2并联，则应只闭合开关________；不允许同时闭合开关________．
2.如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1时电流表的示数为0.3A，若再闭合开关S2后，电流表的示数为0.45A，则则电源电压为________?V，R2的阻值为________?Ω．
3.一只灯泡和一个电阻并联后接在电压为U的电路中，已知电阻的阻值为R，干路上的总电流为I，则灯泡消耗的电功率为________?，灯泡的电阻是 ________? ．（用题目中所给的物理量表示）
二、计算题
4.如图所示，是某型号电压力锅简化的工作电路．R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻．用电压力锅分为“加热升压→保压→保温”三阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a．同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，S自动接到b，进入保温状态．
请回答如下问题：
（1）R1正常工作时的阻值是多大？
（2）电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW?h，则R2的额定功率是多大？
（3）电压力锅正常工作时的最大电流是多大？
5.随着社会科技的发展，现在许多地方都安装了监控装置。如图1所示是我县正阳温泉小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置（光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小），光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RL上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入。电源电压恒定为15V，RL为光敏电阻，定值电阻R0＝10Ω，若在0﹣11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图2，U﹣t．求：
（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RL0；
（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；
（3）在0﹣11s的时间内电路消耗的电能。
6.三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为3.06×1017 J，相当于一座年消耗5×1010 kg标准煤的火力发电站的发电量。
（1）标准煤的热值为2.9×107 J/kg，完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出多少热量？
（2）以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2×1011 kg，这些气体的体积是多少米3(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)?
（3）根据本题中的数据，计算火力发电的效率。
7.如图所示，电源电压恒定不变，R1和R2为定值电阻，其阻值不随温度的变化而变化，R1＝10Ω，当开关S闭合时，电流表A1的示数为0.6A．电流表A2的示数为0.8A。
求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R2的阻值
（3）R2的电功率；
（4）R2在40s的时间内消耗的电能。
8.已知煤油的比热容是2.1×103J/（kg·℃），当煤油吸收了4.2×105J的热量，煤油温度升高了20 ℃。
（1）煤油的质量为多少？
（2）若这些热量被10kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？（取c铜=0.4×103J/（kg·℃）
9.洛洛利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R、滑动变阻器R0、发热电阻丝R1和R2 ， 设计了一个容积为40L，额定加热功率为2000W的恒温热水器，其电路如图甲所示，电磁继电器所在的控制电路的电源电压U=9V，电磁继电器线圈的电阻不计，通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到300mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来；工作电路中加热器的电源电压为220V，热敏电阻R和加热电热丝R1和R2处于水箱内，图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）要使此热水器未达到设定温度时处于加热状态，达到设定温度处于保温状态，应将电热丝R1接入________（选填“AB”或“CD” 之间。
（2）若电阻丝R2的阻值为121Ω，求R1阻值；
（3）要将水箱中20℃的水加热至沸腾（标准大气压下），在额定电压下至少需要多长时间？（c水=4.2×103J/(kg℃)）
（4）当滑动变阻器R0接入电路中的电阻为200Ω时，求此时设定温度为________℃？为了避免烫伤，需将设定温度降低，应将滑动变阻器的滑片向________调（选填“左”或“右”）。
10.小蕾的妈妈新购买了一台如图甲所示的家用电热加湿器，其工作原理电路如图乙所示。相关参数如下表。电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中，工作时产生的热量使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出。以增加环境湿度；当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。
最大运行功率
40W
储水箱容量
2.4L
气雾调节器最大电阻
990Ω
（1）当加湿器以最大运行功率工作时，电热丝 R1 的电阻值是多大？
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率正常工作，经过 5min 36s 恰好使水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的质量。（设电热丝R1产生的热量全部被水吸收，当地气压为1标准大气压，水的比热容 c水=4.2×103J/(kg·℃)）
（3）通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器R2消耗的电功率。
11.图甲是一种新型家用电器﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数．其中R是主加热器，R0是保压加热器．接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105℃．开关S自动与a、b断开，开始保压．现将5kg初温为25℃的水加入电压锅中，，热量损耗不计，已知水的比热容为4.2×103J/kg?℃）．求
额定电压（ V）
220
主加热噐额定功率（W）
700
保压加热器额定功率（W）
60[
保压温度（℃）
105
最大盛水量（kg）
6
（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻
（2）电压力锅多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能．
12.用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率．
13.如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“6V3W”字样。
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（2）闭合S、S1、S2 ， 调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5A，求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少？
（3）开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小？最小电功率为多少？
三、实验探究题
14.如图所示，探究改变物体内能的实验：
（1）烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。
（2）继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），温度________（选填“升高”、“降低”或“不变”），瓶内气体中所含的水蒸气放热________成了小水珠。这一过程中，瓶内气体的内能化成了瓶塞的________能，这是通过________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。
四、综合题
15.中国的茶文化源远流长，茶能消食去腻、降火明目、宁心除烦、清暑解毒、生津止渴。近年来，越来越多人追求健康的生活，饮茶也成为人们的一种生活习惯，市场上出现了一种用来煮茶的家电产品一煮茶器，煮茶器采用新型电加热材料，类似于电热水壶。如图1所示的是某款煮茶器，具有加热和保温功能，如图2所示的是其电路原理简图，R1、R2为发热电阻（阻值不随温度和变化而变化），且R2=4R1 ， S1为自动温控开关，下表为煮茶器的部分参数。求：
（1）在闭合开关S1和S2时，煮茶器处于________状态；
（2）煮茶器中发热电阻R1的阻值________；
（3）煮茶器处于保温状态时的额定功率________；
（4）若将煮茶器单独接入电路中在加热状态煮茶10 min，发现如图3所示中的电能表转盘转动81r，求煮茶器的实际功率________和电路的实际电压________。
16.小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。请回答如下问题：
热风温度
50-75℃
额定功率
热风时：1000W
冷风时：120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风正常工作且吹热风时，通过该电吹风的电流是多大？（保留三位有效数字）
（2）当电吹风正常工作时，电热丝的电阻多大？
（3）该电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量是多少？
17.冬季用来暖手的“电暖宝”是广大居民喜爱的暖手工具，如使袋内 0.5kg的水5℃加热至65℃，求：
水吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）若该“电暖宝”铭牌上标有“220V?? 500W”字样，该“电暖宝”在额定电压下正常工作，完成上述加热用了5min，求该“电暖宝”的效率是多少？
（3）市场上出售的“电暖宝”有两种为电极式和电热丝式，专家进行实验对比电暖宝有爆炸隐患，根据实验分析，易发生爆炸的电暖宝是________（选填“电极式”“电热丝式”），原因是________．
18.星期天天气很热，小明和小华在开着空调的书房内认真地复习功课．傍晚时分，小明 打开灯泡上标有“PZ220﹣40”字样的台灯时，发现台灯发光较昨天暗了．
小明猜想：主要是灯丝的升华造成的，依据是：由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大，而台灯两端电压不变，由公式P= 可知功率变小，因此灯变暗了；
小华猜想：主要是电路的负荷增大造成的，依据是：由于许多家庭开了空调，电路的负荷增大了，总电流变大，输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，由公式P= 可知功率变小，因此灯变暗了．
（1）小明为了验证自己的猜想，他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是________（正确/错误）的；
（2）请你设计一个方案，验证小华的猜想是否正确．
简要做法：________；如何判断：________．
答案解析部分
一、填空题
1.S2；S1、S3；S1、S2、S3
【解析】解答：解：由图可得，要使灯L1、L2组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端，则只需闭合开关S2 ． 要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极，则需闭合开关S1、S3 ．
若同时闭合开关S1、S2、S3 ， 会形成短路现象，造成电流过大，烧坏电源，发生事故；所以同时闭合开关S1、S2、S3是绝对不允许的．
故答案为：S2；S1、S3；S1、S2、S3 ．
分析：串联是指用电器依次连接的电路．
并联是指用电器并排连接的电路．
短路是指电流没有经过用电器而将电源两级直接连通的电路．
2. 3；20
【解析】解答：（1）电源电压，
（2）开关S1与S2都闭合时，两电阻并联，
由并联电路的特点可知，流过电阻R2的电流
，
电阻R2的阻值的阻值，
分析：本题考查了求电源电压、电阻阻值，熟练掌握并联电路的特点、欧姆定律是正确解题的关键．
3. UI﹣
；
【解析】解答：解：由题意可知，灯泡与电阻并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R的电流：
IR= ，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡的电流：
IL=I﹣IR=I﹣ ，
灯泡消耗的电功率：
PL=UIL=U（I﹣）=UI﹣ ，
由I=可得，灯泡的电阻：
RL=== ．
故答案为：UI﹣； ．
分析：由题意可知，灯泡与电阻并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻的电流，利用并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，利用P=UI求出灯泡消耗的电功率，根据欧姆定律求出灯泡的电阻．
二、计算题
4. （1）由题意知，R1的额定电压是220V，额定功率是800W，
∵P= ，
∴R1的阻值R1= = =60.5Ω
答：R1正常工作时的阻值是60.5Ω
（2）由图乙所示图象可知，电压力锅在正常加热升压和保压状态下，
R1的工作时间t1=12min=0.2h，R2的工作时间t2=18min=0.3h，
在正常加热升压和保压状态消耗的电能W=P1t1+P2t2 ，
即：0.25kW?h=0.8kW×0.2h+P2×0.3h，解得P2=0.3kW=300W
答：R2的额定功率是300W
（3）两加热电阻同时工作时电路电流最大，
功率P=P1+P2=800W+300W=1100W，
∵P=UI，
∴I= = =5A
答：电压力锅正常工作时的最大电流是5A
解析：（1）已知R1的额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出R1的阻值．（2）由图乙所示图象，求出两电阻各自的工作时间，然后根据电压力锅消耗的电能求出电阻R2的功率．（3）当两加热电阻同时工作时，电路电流最大，求出电路最大功率，然后由P=UI的变形公式求出电路最大电流．
5. （1）解：由图1知，RL与R0串联，电压表测R0两端电压，
在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，
由图象可知，3s～4s和10s～11s间有人通过，对应的电压3V，
即有人通过时，R0两端的电压U0＝3V，
所以光敏电阻RL两端的电压：UL＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V，
所以电路中的电流：I1＝ ＝ ＝0.3A，
此时光敏电阻的阻值：RL＝ ＝ ＝40Ω
答：当有人通过时，光敏电阻的阻值为40Ω
（2）解：由图象可知，当无人通过时电压表示数为6V，即：U0′＝6V，
RL两端的电压：UL′＝U﹣U0′＝15V﹣6V＝9V，
所以电路中的电流：I2＝ ＝ ＝0.6A，
所以光敏电阻的功率：PL＝UL′I2＝9V×0.6A＝5.4W
答：当无人通过时，光敏电阻的功率5.4W
（3）解：在0～11s的时间内，有人通过时电路消耗的电能：
W1＝UI1t1＝15V×0.3A×2s＝9J；
在0～11s的时间内，无人通过的时间：t2＝t﹣t1＝11s﹣2s＝9s，
此时电路消耗的电能：
W2＝UI2t2＝15V×0.6A×9s＝81J，
在0～11s的时间内电路消耗的电能：
W＝W1+W2＝9J+81J＝90J
答：在0﹣11s的时间内电路消耗的电能90J
解析：（1）根据U-t图象读出有人通过时电压表示数，根据串联电路的电压特点求出当有人通过时光敏电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，然后再根据欧姆定律求出此时光敏电阻的阻值；
（2）同理，由U-t图读出无人通过时电压表示数，由欧姆定律计算此时电路中电流，由P=UI计算光敏电阻的功率；
（3）在0~11s的时间内，有人通过时的时间为2s，根据W=UIt求出电路消耗的电能；总时间减去有人通过时的时间即为无人通过时的时间，利用W=UIt求出此时电路消耗的电能，两次电路消耗的电能之和即为在0~11s的时间内电路消耗的电能.
6. （1）解：Q=qm=2.9×107J/kg×5×1010kg=1.45×1018J，
（2）解：由ρ= 可得,V= = ?=6×1010m3
（3）解：已知E=8.5×1010kW?h=8.5×1010×1000×3600J=3.06×1017J，
Q=1.45×1018J，η= = =21.1%
解析：（1）利用 Q=qm 求得 完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出的热量 .
（2） 由密度计算公式ρ= 可得 气体的体积 .
（3）利用 η= 求得 火力发电的效率 ，注意1 kW?h=3.06×106J .
7. （1）解：因为I＝ ，所以电源电压U＝U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V
（2）解：通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.8A﹣0.6A＝0.2A，
因为I＝ ，
所以电阻R2的阻值：R2＝ ＝ ＝30Ω
（3）解：R2的电功率：P2＝UI2＝6V×0.2A＝1.2W
（4）解：R2在40s的时间内消耗的电能：W2＝UI2t＝6V×0.2A×40s＝48J
解析：结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象.
（1）利用欧姆定律 I＝ 可以求出电源电压；
（2）由并联电路特点可以求出通过电阻R2的电流，然后由欧姆定律 I＝ 求出电阻R2的阻值；
（3）根据P=UI算出R2的电功率；
（4）由公式W=UIt可以求出消耗的电能.
8. （1）解：
（2）解：
解析：（1）根据物体吸热的热量、物体的比热容和温度差计算物体的质量；
（2）根据吸收热量的多少，结合比热容和物体的质量计算温度差的大小。
9. （1）AB
（2）由图知当处于加热状态时发热电阻丝 和 并联，当处于保温状态时只有电阻丝 工作，根据 知，电阻丝 的功率为
电阻丝 的功率为
根据 得，电阻丝 的阻值为
（3）根据 知，水的质量为
水吸收的热量为 △
根据 知，加热时间为
（4）100；左
【解析】解答：(1)热水器未达到设定温度时电磁继电器的衔铁不会被吸下来，处于加热状态，所以电热丝 应该接入 间。(4)根据 得，电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知，电阻 的阻值为
由图象乙知此时的设定温度为 ；由图象知，热敏电阻 的阻值随温度升高而变小，为了避免烫伤，需将设定温度降低，热敏电阻的电阻变大，要使电流不变，应将滑动变阻器的滑片调小些，即向左移动。
分析：（1）处于加热状态时，衔铁与AB相接触，故电阻丝应接在AB之间；
（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）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，利用热量除以功率即为加热时间；
（4）电压一定时，电阻越小电流越大，故开关会更早的被吸下来。
10. （1）解：由电路图可知，两个电阻串联，根据电功率公式
可知，当气雾调节器的电阻为0时，电路中电阻最小，加湿器以最大运行功率40W工作，则电热丝 R1 的电阻值为
答：当加湿器以最大运行功率工作时，电热丝 R1 的电阻值是1210Ω
（2）解：加湿器用最大运行功率正常工作时，5min 36s计算为336s，产生的热量为
设电热丝 R1 产生的热量全部被水吸收，标准大气压下水沸点为100℃，由吸热公式可知
则加热仓中水的质量为
答：加热仓中水的质量为0.04kg
（3）解：通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时，此时气雾调节器接入为最大电阻990Ω，则气雾调节器 R2 消耗的电功率为
答：气雾调节器R2消耗的电功率为9.9W
解析：（1）根据电压和电功率可以计算电阻大小；（2）根据功率和时间的乘积计算消耗的能量，利用能量和水的比热容、温度差计算质量；（3）根据电压和电阻计算电流，利用电流和电阻计算电功率。
11. （1）PR=P-P1=700W-60W=640W
R= =75.625Ω
（2）Q=cm△t=4.2×103J/kg?℃×5kg×(105℃-25℃)=1.68×106J
t= = =1.68×106J/700W=2400s=40min
（3）W=Pt=60W×30×60s=1.08×106J
【解析】解答：解：（1）PR=P-P1=700W-60W=640W
R= =75.625Ω
（2）Q=cm△t=4.2×103J/kg?℃×5kg×(105℃-25℃)=1.68×106J，
t=?=2400s=40min；
（3）W=Pt=60W×30×60s=1.08×106J。
答：（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻75.625Ω；
（2）电压力锅40min后开始保压；
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能。
分析：（1）根据并联时总功率等于各个电器的功率之和、功率公式P=算出R的值；
（2）根据Q=cm△t、P=算出t；
（3）根据P=?算出W。
12. （1）解：水吸收的热量为：
Q吸=cm△t=4.2×103J/kg?℃×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J
答：水吸收的热量为4.2×105J
（2）解：煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.02kg×4.2×107J/kg=8.4×105J
答：煤气完全燃烧放出的热量为8.4×105J
（3）解：煤气灶烧水的效率：
×100%= ×100%=50%
答：煤气灶烧水的效率50%
解析：（1）吸、放热公式： Q=cm△t；（2）燃料燃烧放热：Q放=mq；（3）炉子效率：。
13. （1）小灯泡L上标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，灯的额定功率为3W，由 可得，灯的额定电流： =0.5A，由欧姆定律可得，灯正常发光时的电阻： ；当S闭合，S1 、S2 都断开时，灯与变阻器R1 串联，等效电路图如图所示： ，要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压U额 =6V，电路中的电流为：IL =0.5A，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压U滑 =U-U额 =12V-6V=6V，则滑动变阻器接入电路中的阻值： ；
（2）闭合S、S1 、S2 时，灯短路，两电阻并联，等效电路图如图2所示： ，此时电流表示数为2.5A，即干路电流I=2.5A，由欧姆定律可得，通过R2 的电流： ?=1A；根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：I滑 =I-I2 =2.5A-1A=1.5A，通电10min电流通过滑动变阻器做的功： ?=12V×1.5A×10×60s=10800J；
（3）要使电路总电功率最小，根据P=UI=U2/R可知，则电路中的总电阻应最大；根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的总电阻大于其中任一电阻，因为变阻器的最大电阻为18Ω且R1 ＞R2 ，所以，将R1 与灯串联，即S闭合，S1、S2 都断开且将变阻器的最大电阻连入电路中时，电路中的总电阻最大；则R大 =R1 +RL =18Ω+12Ω=30Ω，故电路的最小电功率：P最小 =U2/R大=(12V)2/30Ω=4.8W
解析：（1）结合题目开关所处的状态，理清元件的连接方式及电表的测量对象，利用灯泡的铭牌，根据P=UI求灯的额定电流，利用欧姆定律I=得到灯泡电阻；再根据串联电路的电压特点可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）同理，首先分析电路的连接，由欧姆定律求通过R2的电流，根据并联电路电流的特点求出通过其的电流，根据W=UIt求滑动变阻器做的功；
（3）根据P=UI=可知，当电路中的总电阻最大时，功率最小，确定电路的最大电阻（并联电路的电阻小于其中任一电阻，串联的电阻大于其中任一电阻，），从而求出最小功率.
三、实验探究题
14. （1）增大；做功
（2）减小；降低；液化；机械；做功
【解析】解答：（1）向密闭的烧瓶中打气，瓶内的气体内能增大，这是通过做功改变的内能；
（2）烧瓶的瓶塞跳起时，瓶内的内能减少，温度降低，水蒸气放热会会液化成小水滴，瓶塞跳起时，内能转化为了机械能，这种改变内能的方式是做功。
分析：（1）对物体做功，物体的内能增加；
（2）内能向外做功，内能减少，物体运动产生机械能，水蒸气放热会内能减小，能液化为小水滴。
四、综合题
15. （1）加热
（2）48.4Ω
（3）200W
（4）810W；198V
【解析】解答：(1)在闭合开关S1和S2时，只有R1接入电路，电路的电阻最小，由P= 可知电功率较大，处于加热状态。(2)煮茶器中发热电阻R1的阻值： (3)煮茶器中发热电阻R2的阻值
煮茶器中保温时发热电阻的总阻值
煮茶器中保温时电功率 (4)煮茶器单独接入电路中煮茶10 min消耗的电能
煮茶器的实际电功率
煮茶器工作时的实际电压
分析：（1）串联电路中电阻越小，总电功率越大；（2）根据电功率和电压，可以计算电阻大小；（3）根据电压和电阻计算电功率大小；（4）根据电能表转数计算消耗的电能，利用电能和时间的比值计算电功率，利用电功率和电阻，可以计算电压大小。
16. （1）解：正常工作且吹热风，开关在AB处，电动机和电热丝同时工作，
所求电流为总电流I=P/U=1000W/220V =4.55A
答：吹热风时，电流为4.55A
（2）解：R=U2/(P热-P冷)=220v×220V/(1000W-120W)=55Ω
答：电热丝的电阻为R=55Ω
（3）解：产生的热量Q
?????????? Q=(P热-P冷)t=(1000W-120W) ×5×60s=2.64×105J
答：5分钟内，电热丝产生的热量时2.64×105J的电能
解析：（1）由电吹风的参数可知，电吹风正常工作且吹热风时的功率，又已知家庭电路两端的电压，利用P=UI求通过电吹风的电流；
（2）电阻丝的功率等于热风功率和冷风功率之差，利用P=求出电热丝的电阻；
（3）利用Q=W=Pt= (P热-P冷)t 求电热丝5min产生的热量。
17. （1）解：水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.5kg×（65℃﹣5℃）=1.26×105J
（2）解：释放的热量：
Q放=W=Pt=500W×60s×5=1.5×105J；
该“电暖宝”的效率：
η= ×100%= ×100%=84%．
（3）电极式；升温不均匀产生大量气泡
解析：（1）1）根据Q=cm△t可求出水吸收的热量；（2）利用公式W=Pt求出消耗的电能，根据效率公式求出电暖宝”的效率；（3）根据题意及加热方式过程分析答题．
18. （1）错误
（2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的
【解析】解答：解：（1）小明认为灯泡变暗是由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大造成的，小明用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是错误的；（2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的．
故答案为：（1）错误；（2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的．
分析：（1）根据实验结果说明小明的猜想是否正确；（2）根据小华的猜想，关闭家庭中大功率用电器，比较灯泡的明暗．