第=page11頁，共=sectionpages5757頁電學學計算題26題分層一、計算題1．小明設計了如圖甲的模擬智能測溫報警電路：電源電壓調為12V，報警器（電阻不計）通過的電流超過10mA時就會報警，熱敏電阻RT其阻值隨溫度T的變化關系如圖乙所示。要求：當所測溫度達到或超過37.3℃時，系統報警。（1）計算R0；（2）38℃時電流約為多少？（3）36℃到40℃的過程中，電路最大總功率?！敬鸢浮浚?）800Ω；（2）0.011A；（3）0.144W【詳解】解：（1）如圖甲，兩個電阻串聯，當所測溫度達到或超過37.3℃時，系統報警，此時電路中的電流為10mA；由圖乙可知，此時熱敏電阻RT的阻值為400Ω；熱敏電阻RT兩端的電壓為電阻R0兩端的電壓為R0的阻值為（2）由圖乙可知，38℃時熱敏電阻RT的阻值為300Ω；則電路中的電流為（3）由圖乙可知，溫度在36℃到40℃的過程中熱敏電阻RT的阻值在變小，當溫度在40℃時，阻值最小為200Ω；此時電路中的電功率最大為答：（1）R0的阻值為800Ω；（2）38℃時電流約為0.011A；（3）36℃到40℃的過程中，電路最大總功率為0.144W。2．某款電飯鍋，可以由加熱擋自動切換為保溫擋，其內部簡化電路如圖所示，其中和為阻值不等且不變的發(fā)熱電阻，銘牌中的部分參數如表格所示。求：型號電飯鍋額定電源加熱擋額定功率保溫擋額定功率（1）請分析說明：當開關、均閉合時，電熱水壺處于加熱擋還是保溫擋；（2）電阻和的阻值；（3）查詢資料得知，國家標準中規(guī)定電飯鍋在加熱狀態(tài)下正常工作時，三級能效的熱效率值即電熱轉化效率范圍為。于是小明利用所學的物理知識對家里的電飯鍋進行測試并記錄數據：該電飯鍋處于加熱狀態(tài)下正常工作，可將初始溫度為、質量為的水恰好加熱到。請你通過計算判斷該電飯鍋的熱效率值是否達到國家規(guī)定的三級能效?！敬鸢浮浚?）見解析；（2），；（3）能達到三級能效【詳解】解：（1）由電路圖可知，閉合、斷開時兩電阻串聯，此時電路的總電阻最大，電源電壓一定，由可知此時總功率最小，則電熱水壺處于保溫擋；當、都閉合時，只有接入電路，此時總電阻最小，電源電壓一定，由可知此時總功率最大，則電熱水壺處于加熱擋。（2）電熱水壺處于加熱擋時，只有電阻工作，由可得電阻的阻值為電熱水壺處于保溫擋時，、串聯，此時電路的總電阻為根據串聯電路的電阻特點可知，電阻的阻值為（3）水吸收的熱量為該電飯鍋處于加熱狀態(tài)下正常工作消耗的電能為則該電熱水壺的熱效率為因熱效率在三級能效的熱效率值范圍以內，故該電熱水壺的熱效率值達到三級能效。答：（1）當開關、均閉合時，只有工作，此時總電阻最小，電源電壓一定，由可知此時總功率最大，所以此時電熱水壺處于加熱擋；（2）電阻、的阻值分別為、；（3）通過計算可知該電熱水壺的熱效率值達到三級能效。3．表是小深同學家飲水機的銘牌參數，學習電學知識后，他好奇飲水機的工作原理，請教老師后得到飲水機的電路原理圖如圖所示，R1和R2為發(fā)熱電阻。當蓄水箱中裝滿水時，請你幫他解決如下問題：額定電壓220V額定功率加熱500W保溫蓄水箱的容積1L（1）開關S閉合，S0（閉合/斷開），飲水機處于加熱功能。（2）蓄水箱中水的質量是多少？()（）（3）銘牌上的保溫功率已模糊不清，已知，求飲水機的保溫功率。()（4）如果飲水機把蓄水箱中的水從75℃加熱到95℃用了210s，求此飲水機的加熱效率。[]()

【答案】閉合1kg48.4W80%【詳解】（1）[1]由圖可知，當開關S閉合、S0斷開時，只有R1工作，當S、S0都閉合時，R1、R2并聯；根據并聯電路的電阻特點可知，當S、S0都閉合時，R1、R2并聯，電路中的電阻最小，由可知，電路中的總功率最大，飲水機處于加熱功能；當開關S閉合、S0斷開時，只有R1工作，電路中的總電阻最大，總功率最小，飲水機處于保溫功能；（2）[2]水的體積由可知，水的質量（3）[3]飲水機的保溫功率（4）[4]水吸收的熱量飲水機消耗的電能飲水機的加熱效率答：（1）閉合；（2）蓄水箱中水的質量是1kg；（3）飲水機的保溫功率48.4W；（4）此飲水機的加熱效率為80%。4．冬天很多人在辦公桌上放置了電熱桌墊（如圖），小明同學想知道它的電熱原理，查看說明書后發(fā)現：該電熱桌墊由12伏電源供電，R1、R2的阻值分別為6Ω、4Ω，該桌墊可通過調溫開關控制不同的電功率（不考慮溫度的變化對電阻的影響）。小科認為，其內部的電路設計可以有圖中的甲、乙兩種連接方式。（1）若采用圖乙電路連接，電熱桌墊處于高溫擋時，則開關應打在處（選填“ab”或“bc”或“cd”）；（2）若采用圖甲電路連接，求電熱桌墊處于低溫擋時電路的總功率；（3）若采用圖乙電路連接，求電熱桌墊處于低溫擋時1分鐘內電路產生的熱量是多少；【答案】cd14.4W2160J【詳解】（1）[1]由圖乙可知，當開關S接ab時，電路開路，當開關S接bc時，只有R2工作，當開關S接cd時，R1、R2并聯；根據并聯電路的電阻特點可知，當開關S接cd時，R1、R2并聯，電路中電阻最小，根據可知，電路中的總功率最大，電熱桌墊處于高溫擋；當開關S接bc時，電路中電阻最大，總功率最小，電熱桌墊處于低溫擋。（2）[2]由圖甲可知，當開關S1、S2都閉合時，只有R2工作，當開關S1閉合、S2斷開時，R1、R2串聯；根據串聯電路的電阻特點可知，當開關S1閉合、S2斷開時，R1、R2串聯，電路中的總電阻最大，根據可知，電路中的總功率最小，電熱桌墊處于低溫擋，電路中的總功率最小為（3）[3]若采用圖乙電路連接，電熱桌墊處于低溫擋時1分鐘內電路產生的熱量是5．如圖甲是某款電熱水龍頭。即開即熱、冷熱兼用。圖乙是它的原理電路圖R1、R2為電熱絲。通過旋轉手柄帶動開關S接通對應的電路，從而實現冷水、溫水、熱水之間切換。有關參數如表。不考慮溫度對電阻絲值的影響，請回答下列問題：（1）開關與1、2接觸時，水龍頭放出的水是（填（“溫”、“熱”）水，此時電路中的電流多大？()（2）R2的電阻值多大？()產品名稱即熱式熱水龍頭應用場所廚房、衛(wèi)生間額定功率溫水（2200W）熱水（3300W）額定電壓220V額定頻率50Hz防觸電類型Ⅰ類（最高等級）【答案】溫10A44Ω【詳解】（1）[1][2]開關與1、2接觸時，電阻R1單獨接入電路，由可知電壓一定時，連入電阻較大，電功率較小，為低溫擋，水龍頭放出的水是溫水；此時電路中的電流（2）[3]由圖可知，開關與2、3接觸時，電阻R1與電阻R2并聯，為高溫擋，由P＝UI得總電流R2支路的電流I2＝I﹣I1＝15A﹣10A＝5A由歐姆定律得6．題圖甲是用某款3D打印第進行立體繪畫時的場景，打印筆通電后，筆內電阻絲發(fā)熱使筆內繪畫材料熔化；加熱電路簡化后如圖所示，電源電壓恒為6V，R1和R2為發(fā)熱電阻絲，只閉合S1時低溫擋工作，S1、S2都閉合時高溫擋工作，高溫擋和低溫擋的功率比為4∶3，R1=4Ω，忽略電阻絲阻值隨溫度變化，求（1）低溫檔工作時，通過R1的電流；（2）低溫擋的功率；（3）R2的電阻值。

【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）12Ω【詳解】解：（1）由題意可知，電源電壓恒為6V，只閉合S1時，電路中只有R1一個用電器，則R1兩端電壓為6V，R1=4Ω，根據歐姆定律可得（2）只閉合S1時低溫擋工作，電壓為6V，則低溫檔的電功率為（3）S1、S2都閉合時高溫擋工作，R1和R2并聯，高溫擋和低溫擋的功率比為4∶3，即則高溫檔的功率為電路并聯，總功率等于各支路功率之和，即則R2的電功率為根據可得，R2的電阻值為答：（1）低溫擋工作時，通過R1的電流為1.5A；（2）低溫擋的功率為9W；（3）R2的電阻值為12Ω。7．某電熱取暖器的簡化電路如圖所示，R1、R2為發(fā)熱電阻。取暖器工作時，通過開關S1和S2實現低溫、高溫的擋位控制。已知高溫擋功率為1320W，R1=55Ω。求：（1）取暖器工作時通過R1的電流；（2）取暖器處于低溫擋時，工作1min產生的熱量；（3）R2的阻值。【答案】（1）4A；（2）52800J；（3）110Ω【詳解】解：（1）由電路圖知，兩個開關都閉合時，兩個電阻并聯在電路中，電路中的總電阻較小，據知，電路中的總電功率較大，處于高溫擋；S1閉合、S2斷開時，電路中只有R1工作，電路中的電阻較大，據知，電路中的總電功率較小，處于低溫擋。此時通過R1的電流（2）電熱取暖器處于低溫擋時，功率P低溫=UI1=220V×4A=880W工作1min產生的熱量Q=P低溫t=880W×60s=52800J（3）高溫擋工作，R2消耗的功率P2=P高溫-P低溫=1320W-880W=440W所以R2的阻值答：（1）取暖器工作時通過R1的電流為4A；（2）取暖器處于低溫擋時，工作1min產生的熱量為52800J；（3）R2的阻值為110Ω。8．如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“6V3W”的字樣；滑動變阻器R1的阻值變化范圍為0~24Ω；定值電阻R2的阻值為10Ω，最大允許通過的電流為1.5A；當S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器的滑片滑到中點時，小燈泡L剛好正常發(fā)光，（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）求：（1）小燈泡L的電阻；（2）電源的電壓；（3）當S、S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端，電路1min內消耗的總電能。【答案】（1）12Ω；（2）12V（3）864J【詳解】解：（1）由可得，燈泡的電阻（2）根據得，燈泡正常發(fā)光時的電流為當S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器的滑片滑到中點時，小燈泡L剛好正常發(fā)光，此時燈泡L與滑動變阻器串聯，電源電壓（3）當S、S1和S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，燈泡與電阻R2并聯，電流表測干路電流，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，此時燈泡兩端的電壓遠大于額定電壓，燈泡被燒壞，燈泡的實際功率為0；此時電路1min內消耗的總電能答：（1）小燈泡L的阻值為12Ω；（2）當S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器的滑片滑到中點時，小燈泡L剛好正常發(fā)光，電源電壓是12V。（3）當S、S1，S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端，此時電路1min內消耗的總電能為864J。9．學校物理社團想要設計出能同時測量身高和體重的電路。他們先設計甲圖來實現體重的測量，已知電源電壓為18V，R是壓敏電阻，其阻值隨壓力變化情況如表所示，小明同學站上去后，電流表示數為0.9A，問：3004005006007002824201612（1）小明對R的壓力是多少？（2）小明在R上站立了5秒，這段時間內電路消耗多少電能？（3）為了同步實現身高測量，成員們將電路升級為乙圖，R0是阻值為10Ω的長條狀電阻絲，滑片P隨著人身高的變化上下移動。小明測量時，OP段的電阻為4Ω，此時電壓表示數是多少？

【答案】（1）500N；（2）81J；（3）7.2V【詳解】解：（1）由圖甲可知，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，由歐姆定律可知，此時R的阻值由表中數據可知，當R=20Ω時，小明對R的壓力為500N。（2）小明在R上站立了5秒，這段時間內電路消耗的電能（3）由圖乙可知，R與R0并聯，電流表測通過R的電流，電壓表測OP間的電壓，由電壓表的內阻很大可知，滑片移動過程中R0接入電路的電阻不變，由并聯電路的電壓特點可知，R0兩端的電壓此時通過R0的電流由歐姆定律可知，電壓表的示數答：（1）小明對R的壓力是500N；（2）這段時間內電路消耗的電能為81J；（3）此時電壓表示數為7.2V。10．如圖所示是某實驗小組設計的“可變量程”電流表的結構示意圖，其中是閉合電路中的部分電路，，，電流表自身的電阻不考慮。現將、兩點接在某電源兩端，、兩端電壓不變。當單刀雙擲開關S接A時，電流表A的示數是；當單刀雙擲開關S接時，電流表A的示數是。試求下列問題：（1）、兩端電壓是多大？（2）的阻值是多大？（3）當單刀雙擲開關S接到時，的電功率多大？【答案】（1）6V；（2）；（3）3.6W【詳解】解：（1）讀圖可知，當單刀雙擲開關S接A時，電阻、串聯后與并聯，此時，電流表測通過的電流，則由并聯電路的電壓特點以及歐姆定律可得、兩端電壓為（2）當單刀雙擲開關S接時，電阻、串聯后與并聯，電流表測通過和支路的電流，由歐姆定律得，和支路的電阻為由串聯電路的電阻特點得的阻值為（3）當單刀雙擲開關S接到時，由并聯電路的電壓特點知兩端的電壓等于電源電壓，則的電功率為答：（1）、兩端電壓是；（2）的阻值是；（3）當單刀雙擲開關S接到時，的電功率為。11．某品牌智能滾筒洗衣機等效電路如圖所示，閉合開關S，旋鈕開關旋至1擋位置時，洗衣機處于加熱狀態(tài)；旋至2擋位置時，洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)。R1和R2均為電熱絲，其阻值不受溫度影響，R1=22Ω，洗衣機正常使用時，加熱功率是2400W。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）]。求：（1）電熱絲R2的阻值是多少；（2）某次洗衣時，洗衣機內注入40L水，在額定電壓下對水加熱，水溫由20℃上升到50℃，此時加熱效率是84%，則需要加熱時間是多少；（3）某次只有洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)正常工作20min，標有“3000r/（kW?h）”的電能表轉盤轉過500轉，則洗衣機電動機的功率是多少？【答案】（1）242Ω；（2）2500s；（3）300W【詳解】解：（1）由圖可知，閉合開關S，旋鈕開關旋至1擋位置時，R1、R2并聯，此時洗衣機處于加熱狀態(tài)，R1的電功率根據并聯電路的特點可知，R2的電功率由可知，R2的阻值（2）水的體積由可知，水的質量水吸收的熱量由可知，洗衣機消耗的電能由可知，需要加熱的時間（3）3000r/（kW?h）表示電路中的用電器每消耗1kW?h電能，電能表的轉盤轉過3000轉，則電能表轉盤轉過500轉，洗衣機消耗的電能洗衣機保溫洗滌狀態(tài)時的功率由圖可知，洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)時，R2與電動機并聯，所以電動機的電功率答：（1）電熱絲R2的阻值是242Ω；（2）需要加熱時間是2500s；（3）洗衣機電動機的功率是300W。12．圖甲所示是某型號的浴室防霧鏡，其背面粘貼有等大的電熱膜，使用時鏡面受熱，水蒸氣無法凝結其上，便于成像，該防霧鏡的相關數據如表：鏡子質量1.2kg額定電壓220V額定功率88W（1）求防霧鏡正常工作時的電流；（2）經測試，在﹣5℃環(huán)境下工作500s使平面鏡的平均溫度升高了44℃，求電熱膜給平面鏡的加熱效率；[玻璃的比熱容為0.75×103J/(kg?℃)]（3）如圖乙所示，小明給防霧鏡電路連接了一個滑動變阻器R，能使電熱膜的功率在原功率的25%～100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用的需要，請求出R的最大阻值?！敬鸢浮浚?）0.4A；（2）90%；（3）550Ω【詳解】解：（1）由P=UI可得，防霧鏡正常工作時的電流（2）正常工作500s，平面鏡吸收的熱量Q吸=c玻璃m△t升=0.75×103J/(kg?℃)×1.2kg×44℃=3.96×104J正常工作500s，電熱膜產生的熱量Q=W=Pt=88W×500s═4.4×104J加熱效率η=×100%=×100%=90%（3）由P=可得，電熱膜的電阻R0==550Ω當變阻器R的阻值最大時，通過電熱膜的電流最小，此時電熱膜的功率最小，結合題意可知，電熱膜的最小功率為P最小=88W×25%=22W由P=I2R可得，此時通過它的電流I小==0.2A由歐姆定律可得，此時電路中的總電阻R總==1100Ω則變阻器的最大阻值R=R總﹣R0=1100Ω﹣550Ω=550Ω答：（1）防霧鏡正常工作時的電流為0.4A；（2）電熱膜給平面鏡的加熱效率為90%；（3）R的最大阻值為550Ω。13．如圖所示是小明家中電熱飲水機的簡化電路圖，R1和R2均為用來加熱的電熱絲，其中R2的阻值為44Ω。當S1、S2均閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，此時電路中的電流為7A；水燒開后，S2自動斷開，飲水機處于保溫狀態(tài)，保溫功率為440W。已知c水=4.2×103J/（kg?℃），通過計算回答：（1）將2.5kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量是多少？（2）保溫狀態(tài)時，通過R1電流是多少？（3）電熱絲R1的阻值是多少？（4）加熱狀態(tài)工作100s，電流通過R2產生的熱量是多少？

【答案】（1）8.4×105J；（2）2A；（3）110Ω；（4）1.1×105J【詳解】解：（1）水吸收的熱量（2）當S1閉合、S2自動斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)，由圖可知，只有R1工作，由可知，此時通過R1的電流（3）由可知，R1的阻值（4）當S1、S2均閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，由圖可知，R1、R2并聯，加熱狀態(tài)工作100s，電流通過R2產生的熱量答：（1）將2.5kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量是8.4×105J；（2）保溫狀態(tài)時，通過R1電流是2A；（3）電熱絲R1的阻值是110Ω；（4）加熱狀態(tài)工作100s，電流通過R2產生的熱量是1.1×105J。14．小松從網上了解到一種新工具電熱切割刀。他用12V的學生電源，導線若干，開關和兩條電阻均為的電阻絲、成功自制了一把電熱切割刀，電路圖如圖。按發(fā)熱功率從高到低，有兩擋，求：（須有必要文字說明）（1）低溫擋的電流；（2）高溫擋的電功率；（3）小松使用高溫擋切割1min，整個過程產生的總熱量Q。

【答案】（1）2A；（2）48W；（3）2880J【詳解】解：（1）由圖乙可知，當開關、都閉合時，、并聯，根據并聯電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻最小，由可知，電路中的總功率最大，電熱切割刀處于高溫擋；當開關閉合、斷開時，只有工作，電路中的總電阻最大，總功率最小，電熱切割刀處于低溫擋；電熱切割刀低溫擋的電流（2）高溫擋工作時通過的電流根據并聯電路的電流特點可知，高溫擋工作時電路中的總電流高溫擋的電功率（3）由可知，小松使用高溫擋切割，整個過程產生的總熱量答：（1）低溫擋的電流為2A；（2）高溫擋的電功率為48W；（3）小松使用高溫擋切割1min，整個過程產生的總熱量Q為2880J。15．在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。袁伯伯購買了如圖甲所示的智能電熱中藥壺（具有“加熱”和“保溫”兩種工作狀態(tài)），它的內部簡化電路如圖乙所示，其中只有R1為加熱管（只有加熱管放出的熱量能被水吸收），R2為限流電阻。已知該壺的額定電壓為220V，R1的阻值為40Ω，加熱時的額定功率為1210W，保溫時加熱管R1的額定功率為160W。求：（1）加熱狀態(tài)工作時，電路中的電流；（2）正常工作時，保溫狀態(tài)電路的總功率；（3）某傍晚用電高峰期，實際電壓為200V，他只讓家中電熱中藥壺通電工作，使其處于“加熱”狀態(tài)6min，求電熱中藥壺產生的熱量。

【答案】（1）5.5A；（2）440W；（3）3.6×105J【詳解】解：（1）由圖乙可知，兩個開關閉合，R2被短路，只有R1的簡單電路，電路的總電阻最小，由可知電路的總功率最大，處于加熱狀態(tài)，電熱中藥壺加熱時，額定功率為1210W，由P=UI可知，電熱中藥壺正常工作時，通過加熱管R1的電流為（2）由圖乙可知，只閉合開關S，兩個電阻串聯，電路的總電阻最大，由可知電路的總功率最小，處于保溫狀態(tài)，已知R1加熱的電阻為40Ω。由P=I2R可知，此時電路的電流為根據歐姆定律可得電路中的總電阻為保溫狀態(tài)電路的總功率P=I2保R總=(2A)2×110Ω=440W（3）當實際電壓為200V時，實際功率為只讓家中電熱中藥壺通電工作，使其處于“加熱”狀態(tài)6min產生的熱量為Q=W=P加t=1000W×6×60s=3.6×105J答：（1）加熱狀態(tài)工作時，電路中的電流；為5.5A；（2）正常工作時，保溫狀態(tài)電路的總功率為440W；（3）電熱中藥壺產生的熱量為3.6×105J。16．小明根據如圖甲所示的電路組裝成調光燈，并進行測試。電源電壓9V保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的如圖乙所示。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻；（2）小燈泡正常發(fā)光時，電路的總功率；（3）如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，電阻R在消耗的電能。

【答案】（1）；（2）9W；（3）2520J【詳解】（1）由甲圖可知，小燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測量小燈泡電壓,小燈泡的額定電壓是6V，由圖乙可知，小燈泡正常發(fā)光時的電流由可得小燈泡正常發(fā)光時的電阻（2）由圖乙可知小燈泡正常發(fā)光時電路中的電流為1A，電路的總功率（3）由圖乙可知，小燈泡兩端電壓為3V時，電路的電流為由串聯電路電壓規(guī)律可知電阻R兩端的電壓電阻R在消耗的電能答：小燈泡正常發(fā)光時的電阻為。小燈泡正常發(fā)光時，電路的總功率為9W；如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，電阻R在消耗的電能為2520J。17．某同學想用如下電路圖甲改裝成一個稱重秤，R0為壓敏電阻，其電阻隨壓力變化曲線如圖乙所示；電源電壓為36V，R為20Ω的定值電阻，電流表量程為0~0.6A，則求（g=10N/kg）：（1）當秤空載時，電流表示數；（2）本秤能測量的質量范圍；（3）秤在稱重為0.1kg時，整個電路的電功率。

【答案】（1）0.3A；（2）0~0.2kg；（3）16.2W【詳解】解：（1）由圖甲可知，兩電阻串聯，電流表測電路中的電流。由圖乙可知，壓力為零時，壓敏電阻的阻值為100Ω，由串聯電路的電阻特點和歐姆定律可知，此時電路中的電流故當秤空載時，電流表示數為0.3A。（2）因為電流表的量程為0~0.6A，所以電路中的最大電流為0.6A，由歐姆定律可知，電路中的最小總電阻由串聯電路的電阻特點可知，壓敏電阻的最小電阻由圖乙可知，此時壓敏電阻受到的最大壓力為2N，能測量的最大重力由G=mg可知，能測量的最大質量因此，本秤能測量的質量范圍為0~0.2kg。（3）0.1kg物體的重力由圖乙可知，此時壓敏電阻的阻值為60Ω，由串聯電路的電阻特點和歐姆定律可知，電路中的電流則整個電路的電功率答：（1）當秤空載時，電流表示數為0.3A；（2）本秤能測量的質量范圍為0~0.2kg；（3）秤在稱重為0.1kg時，整個電路的電功率為16.2W。18．小明家購買了一款全自動智能遙控茶吧機，如圖所示，茶吧機的主要參數如表，請完成以下問題：額定電壓220V制熱功率1400W制冷功率50W容積1L（1）額定電壓下茶吧機燒水時電路中的電流為多少？（結果保留1位小數）（2）1度電可以讓該茶吧機處于制冷狀態(tài)工作多少個小時？（3）水壺中裝滿初溫為的水，茶吧機正常工作加熱，可使水溫升高到，則水吸收的熱量為多少？[水的比熱容為，水的密度為（4）上述加熱過程中，全自動智能茶吧機的加熱效率是多少？

【答案】（1）6.4A；（2）20小時；（3）；（4）【詳解】解：（1）根據表格數據可知，茶吧機的制熱功率：P熱=1400W，由可知，額定電壓下茶吧機燒水時電路中的電流（2）根據表格數據可知，茶吧機的制冷功率P冷=50W，由可知，1度電可以讓該茶吧機處于制冷狀態(tài)工作的時間（3）水壺中裝滿水，水的體積由可知，水的質量水吸收的熱量（4）由可知，茶吧機消耗的電能茶吧機的加熱效率答：（1）額定電壓下茶吧機燒水時電路中的電流為6.4A；（2）1度電可以讓該茶吧機處于制冷狀態(tài)工作20小時；（3）水吸收的熱量為；（4）全自動智能茶吧機的加熱效率是?！军c睛】本題是一道電熱綜合題，主要考查電功公式、電功率公式、密度公式、吸熱公式以及效率公式的應用，是一道?？碱}。19．如圖所示為一種電熱加濕器及其原理圖。當加熱倉中的電熱絲（阻值保持不變）加熱到沸騰后變成蒸氣噴出，增加空氣的濕度。已知儲水倉為圓柱形，當加熱倉中的水對底部的壓強減少到一定程度時，閥門便會自動打開，儲水箱中的水就會自動流入補充。加濕器的額定電壓為220V，加熱絲最大功率為40W。求：（1）電熱絲R1的電阻值；（2）當調節(jié)電阻R2，使加熱絲的實際功率為最大功率的時，求此時氣霧調節(jié)電阻R2的接入電路中的電阻為多少？（3）小明發(fā)現當加熱倉中水的質量最大時，此時加熱絲以最大功率工作（電熱絲加熱效率為84%），要把加熱倉中的水由20℃加熱到100℃，需要5分鐘，請計算出加熱倉中水的質量最大為多少？[水的比熱容c水=4.2×103J/（kg·℃）]

【答案】（1）1210Ω；（2）1210Ω；（3）0.03kg【詳解】解：（1）加濕器的額定電壓為220V，氣霧調節(jié)器的阻值為0時，加熱絲最大功率為40W，則電路中只有電熱絲R1，則電熱絲R1的電阻值（2）加熱絲的實際功率為最大功率的時，即10W，則電熱絲R1的電壓則氣霧調節(jié)電阻R2的接入電路中的電阻（3）以最大功率工作5分鐘，電熱絲放出熱量電熱絲加熱效率為84%，出加熱倉中水的質量答：（1）電熱絲R1的電阻值為1210Ω；（2）氣霧調節(jié)電阻R2的接入電路中的電阻為1210Ω；（3）加熱倉中水的質量最大為0.03kg。20．冬奧會頒獎廣場上，鮮艷的五星紅旗在解放軍三軍儀仗隊的手中冉冉升起。因現場溫度較低，儀仗隊隊員手戴特殊手套（如圖甲）。經查閱資料得知，這是一種手戴式加熱手套，需要與充電寶配套方能使用。該手套有高溫、低溫兩個擋位，其簡化電路圖和部分參數如圖乙、丙所示。求：額定電壓5V低溫功率10WR2阻值5Ω（1）R1的阻值；（2）手套高溫時的功率；（3）若配套充電寶額定容量為30W?h（指在30W功率下能工作1h）。充電寶充滿一次電，能配合手套在高溫狀態(tài)下使用多少小時？（不計能量損失）

【答案】（1）2.5Ω；（2）15W；（3）2小時【詳解】解：（1）由電路圖可知，只有開關S1閉合時，電路為R1的簡單電路，兩個開關都閉合時，兩電阻并聯，并聯電路中的總電阻小于任一電阻的阻值，由可知，此時電路的功率較大，處于高溫擋，開關S2斷開時，處于低溫擋，低溫擋時只有R1工作。根據知，R1的阻值（2）兩個開關都閉合時，兩電阻并聯，為高溫擋。根據并聯不相互影響，R1的電功率不變，R2的電功率高溫擋的電功率（3）不計能量損失，儲存的電能則充電寶充滿電能配合手套在高溫狀態(tài)下使用的時間答：（1）R1的阻值2.5Ω；（2）手套高溫時的功率15W；（3）充電寶充滿一次電，能配合手套在高溫狀態(tài)下使用2小時。21．如圖所示，燈L標有“3V1.5W”字樣，電源電壓恒為3V，定值電阻R=9Ω，設燈L的阻值不隨溫度變化而變化。求∶(1)燈L正常發(fā)光時的電阻是多少？(2)只閉合S2時，定值電阻R在60s內產生的熱量是多少？(3)要使整個電路消耗的電功率最大，各開關的閉合情況應如何？此時的最大電功率為多少？【答案】(1)6Ω；(2)86.4J；(3)2.5W【詳解】(1)燈泡正常發(fā)光時的電流為所以燈L正常發(fā)光時的電阻是(2)當閉合S2時，燈L與電阻R串聯接在電源兩端，電路中的電流為電阻R在60s內產生的熱量是(3)當閉合S1、S3，斷開S2時，燈L與電阻R并聯，整個電路消耗的電功率最大答：(1)燈L正常發(fā)光時的電阻是6Ω；(2)只閉合S2時，定值電阻R在60s內產生的熱量是86.4J；(3)當閉合S1、S3，斷開S2時，整個電路消耗的電功率最大為2.5W。22．在如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變。小燈泡標有“6V，3W”且不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，定值電阻。表格中為電路在不同狀態(tài)時對應的信息。電路狀態(tài)接線柱F連接接線柱E連接開關狀態(tài)滑片位置電流表示數1接線柱A接線柱D斷開a端0.5A2接線柱B接線柱C閉合b端0.5A（1）電路在狀態(tài)1時，小燈泡正常發(fā)光，求電源電壓；（2）求滑動變阻器的最大阻值；（3）電路在狀態(tài)2時，通電100s，求電阻消耗的電能。

【答案】（1）6V；（2）30Ω；（3）180J【詳解】解：（1）電路在狀態(tài)1時，滑動變阻器接入電路的阻值為0，小燈泡兩端電壓等于電源電壓，所以，電源電壓（2）電路在狀態(tài)2時，與并聯，此時的電流大小是通過電阻R0的電流是通過R1的電流是滑動變阻器的最大阻值是（3）由題意可知，通電時間是電阻消耗的電能是答：（1）電源為6V；（2）滑動變阻器的最大阻值是30Ω；（3）電路在狀態(tài)2時，通電100s電阻消耗的電能為180J。23．如圖甲所示的打印筆有快慢兩檔，其內部簡化電路如圖乙所示，R1、R2是用于發(fā)熱的定值電阻，只閉合開關S時為慢檔，S和S1均閉合時為快檔。工作時，3D打印筆通過加熱，擠出熱熔的塑膠，然后在空氣中迅速冷卻，最后固化成穩(wěn)定的形狀。某次使用慢檔打印10min，剛好將30g的塑膠從20℃加熱到120℃。已知該打印筆慢檔打印功率為22W，塑膠的比熱容為2.2×103J/(kg·℃)。求此過程中：（1）通過R1的電流是多少安?（2）打印筆消耗的電能是多少焦?（3）塑膠吸收的熱量是多少焦?（4）打印筆的熱效率是多少?【答案】（1）0.1A；（2）1.32×104J；（3）6.6×103J；（4）50%【詳解】（1）已知，只閉合開關S時為慢檔，此時電路為R1的簡單電路，印筆慢檔打印功率為22W，根據公式P=UI可知，通過R1的電流為（2）打印筆消耗的電能為W1=P1t=22W×10×60s=1.32×104J（3）塑膠吸收的熱量為Q吸=cmΔt=2.2×103J/(kg·℃)×30×10-3kg×(120℃-20℃)=6.6×103J（4）打印筆的熱效率為答：（1）通過R1的電流是0.1安；（2）打印筆消耗的電能是1.32×104焦；（3）塑膠吸收的熱量是6.6×103焦；（4）打印筆的熱效率是50%。24．具有防霧、除露、化霜功能的汽車智能后視鏡能保障行車安全，車主可通過旋鈕開關實現功能切換，防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大。如圖是簡化后的后視鏡加熱電路，四個發(fā)熱電阻的阻值均為100Ω，當開關旋至“1”擋時，電路中的電流為0.5A。（忽略溫度對電阻阻值的影響）求：（1）電源電壓；（2）后視鏡處于除露功能的電功率；（3）后視鏡玻璃的質量約為400g，玻璃的比熱容為0.75×103J/（kg·℃），當開啟化霜功能時，加熱效率為50%，為使后視鏡玻璃溫度升高10℃，需加熱多長時間？【答案】（1）100V；（2）100W；（3）30s【詳解】解：（1）當開關旋轉到“1”時，R3、R4串聯，則串聯總電阻由歐姆定律得，電源電壓（2）串聯電路中總電阻大于任一分電阻，并聯電路的總電阻小于任一分電阻，則當開關旋轉到“1”時，R3、R4串聯；當開關旋轉到“2”檔時，只有R3工作；當開關旋轉到“3”檔時，R1、R2并聯，由得，“2”檔之間，處于除露功能，故后視鏡處于除露功能的電功率（3）當開啟除露功能時，玻璃吸收的熱量由得，后視鏡消耗的電能當開關旋轉到“3”檔時，R1、R2并聯，電路中電阻最小，電功率最大，后視鏡為除霜功能，后視鏡處于化霜功能的電功率由可知，需要加熱時間為答：（1）電源電壓100V；（2）后視鏡處于除露功能的電功率100W；（3）當開啟化霜功能時，加熱效率為50%，為使后視鏡玻璃溫度升高10℃，需加熱30s。25．某電壓力鍋，額定電壓220V，有加熱和保溫兩個擋位，其簡化電路圖如圖甲所示。R1、R2都是加熱電阻。加熱擋時只有電阻R1工作，加熱功率為1000W；保溫擋時只有電阻R2工作，電阻R2=2420Ω。S為溫控開關，可自動實現“加熱”和“保溫”狀態(tài)的轉換。求：（1）壓力鍋的保溫功率；（2）將3kg水從25℃加熱到65℃，若壓力鍋的加熱效率為84%，額定電壓下，加熱這些水，需要多少秒？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]（3）若電路只讓壓力鍋單獨工作200s，圖乙中的電能表轉盤轉了110轉，請算出它的實際加熱功率。

【答案】（1）20W；（2）600s；（3）660W【詳解】解：（1）根據題意可知，保溫擋時只有電阻R2工作，壓力鍋的保溫功率（2）水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(65℃-25℃)=5.04×105J由可知，壓力鍋消耗的電能由可知，壓力鍋的加熱時間（3）3000r/(kW·h)表示電路中用電器每消耗1kW·h電能，電能表的轉盤轉過3000轉，則電能表轉盤轉了110轉，壓力鍋消耗的電能壓力鍋的實際加熱功率答：（1）壓力鍋的保溫功率為20W；（2）加熱這些水，需要600s；（3）它的實際加熱功率為660W。26．養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，其類似于電熱水壺。如圖是某款養(yǎng)生壺加熱部分電路原理圖。已知電源電壓為220V保持不變，加熱電阻絲R1、R2的阻值均為88Ω。通過調節(jié)開關S1、S2可以實現低溫、中溫、高溫三檔的切換。（1）通過分析推理判斷：當開關S1、S2分別位于什么狀態(tài)，養(yǎng)生壺處于中溫檔；（2）當養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時，通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為多少焦耳？（3）請計算出該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三檔工作時的電功率大小之比。【答案】（1）開關S1閉合，S2撥到A，養(yǎng)生壺處于中溫檔；（2）；（3）【詳解】解：（1）當S1閉合，S2撥到B時，R1、R2并聯；當S1斷開，S2撥到A時，R1、R2串聯；當S1閉合，S2撥到A時，電阻R1單獨接入電路。根據公式可知：電功率越大，單位時間內產生的熱量越多，溫度越高。由于并聯電路的總電阻小于各支路的電阻，串聯電路中的總電阻大于各串聯導體的電阻，因此，當R1、R2并聯時，電路中的電阻最小，電功率最大，養(yǎng)生壺為高溫擋；當R1、R2串聯時，電路中的電阻最大，電功率最小，養(yǎng)生壺為低溫擋；當電阻R1單獨接入電路時，養(yǎng)生壺處于中溫擋。因此當開關S1閉合，S2撥到A時，養(yǎng)生壺處于中溫擋。（2）當養(yǎng)生壺低溫檔時，S1斷開，S2撥到A，電阻R1、R2串聯，此時2min內養(yǎng)生壺消耗的電能（3）當S1斷開，S2撥到A時，R1、R2串聯，養(yǎng)生壺處于低溫檔，此時功率當S1閉合，S2撥到A時，電阻R1單獨接入電路，養(yǎng)生壺處于中溫檔，此時功率當S1閉合，S2撥到B時，R1、R2并聯，養(yǎng)生壺處于高溫檔，并聯的總電阻此時功率則該養(yǎng)生壺低溫、中溫、高溫三檔的電功率大小之比為P低∶P中∶P高=275W∶550W∶1100W=1∶2∶4答：（1）當開關S1閉合，S2撥到A時，養(yǎng)生壺處于中溫擋；（2）當養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時，通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為；（3）該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三檔工作時的電功率大小之比是。27．圖甲為新型風暖浴霸，因其安全性能好、發(fā)熱柔和，深受大家喜愛．它是利用電動機鼓動空氣流動，通過加熱元件加熱冷空氣帶動室內升溫．圖乙是某型號風暖浴霸的簡化電路圖，其發(fā)熱元件是兩根阻值不變的電熱絲R1、R2．主要參數如下表．項目參數額定電壓（V）220R1額定功率（W）1936R2額定功率（W）968電動機功率（W）44適用面積（m2）10（1）開關均閉合，求浴霸正常工作時的干路電流是多少？（2）正常工作時，求R1的阻值是多少？（3）實際電壓為200V時，求R2的實際功率是多少？（4）浴霸正常工作時，使容積為20m3的房間空氣溫度升高20℃，求室內空氣吸收的熱量是多少？（ρ空氣取1.2kg/m3，c空氣取1.0×103J/（kg?℃），不考慮其他因素影響）【答案】（1）13.4A（2）25Ω（3）800W（4）4.8×105J【詳解】（1）．開關均閉合時，R1、R2和電動機同時工作，電路總功率為：P＝P1+P2+P3＝1936W+968W+44W＝2948W，由P＝UI可得，浴霸正常工作時的干路電流：I＝＝＝13.4A；（2）．由P＝可得R1的阻值為：R1＝＝＝25Ω；（3）．由P＝可得R2的阻值為：R2＝＝＝50Ω，實際電壓為200V時，R2的實際功率為：P2′＝＝＝800W；（4）．室內空氣的質量為：m＝ρ空氣V＝1.2kg/m3×20m3＝24kg，空氣吸收的熱量為：Q吸＝c空氣m△t＝1.0×103J/（kg?℃）×24kg×20℃＝4.8×105J．答：（1）．開關均閉合，浴霸正常工作時的干路電流是13.4A．（2）．正常工作時，R1的阻值是25Ω．（3）．實際電壓為200V時，R2的實際功率是800W．（4）．室內空氣吸收的熱量是4.8×105J．28．某玻璃廠要研發(fā)一款新型玻璃，要求每平方米能承受5.5×105N的撞擊力。測試時，取一小塊玻璃樣品（質量可不計），平放在如圖甲所示電路中的壓力傳感器上，閉合開關S，釋放重物，經撞擊后玻璃仍完好無損，電流表的示數隨時間變化的圖像如圖乙所示（不考慮t0時刻之后的情況），已知壓力傳感器的阻值RN隨壓力F變化的圖像如圖丙所示；玻璃受到最大撞擊力時與重物的接觸面積S0=10cm2；電源電壓U=27V，定值電阻R0=20Ω，求：（1）從重物開始下落到撞擊玻璃樣品前的2s內，電流通過壓力傳感器所做的功；（2）玻璃樣品受到的最大撞擊力，及此時壓力傳感器的電功率；（3）請通過計算說明該樣品是否滿足設計要求?！敬鸢浮浚?）9.2J；（2）8.1W；（3）見解析【詳解】解：（1）重物撞擊玻璃樣品前，壓力傳感器的阻值不變，電路中電流不變，由圖乙知，撞擊前的電流即為最小電流，由可得，定值電阻R0兩端的電壓壓力傳感器兩端的電壓則電流通過壓力傳感器2s所做的功（2）由圖乙知，當樣品受到最大撞擊力時，電流最大為Imax=0.9A，此時定值電阻R0兩端電壓則壓力傳感器兩端的電壓所以此時壓力傳感器的阻值由圖丙知，RN=10Ω時，壓力傳感器受到的最大撞擊力為600N，即樣品受到的最大撞擊力則受到最大撞擊力時，壓力傳感器的電功率（3）按設計要求可知玻璃每平方米能承受的壓強樣品受到的最大壓強因為Pmax>P，且經撞擊后玻璃仍完好無損，所以該樣品滿足設計要求。答：（1）從重物開始下落到撞擊玻璃樣品前的2s內，電流通過壓力傳感器所做的功為9.2J；（2）玻璃樣品受到的最大撞擊力，及此時壓力傳感器的電功率為8.1W；（3）見解析。29．光明區(qū)某學校的科技創(chuàng)新小組設計了一個測量體重的電路，原理圖如圖所示。其中電源電壓恒為9V，定值電阻R0為5Ω，電壓表量程為0～3V，R是壓敏電阻（阻值隨平板受到的壓力大小變化而變化），R的阻值與平板受到壓力F對應的部分數據如下表，平板質量不計。求：壓力F/N0605009001500壓敏電阻R/Ω302515105（1）當體重計空載時，電路消耗的總功率；（結果保留一位小數）（2）小組成員測試體重計時在平板上放置了一個快遞，測出壓力為60N，此時通過壓敏電阻的電流是多少？（3）該體重計能稱量的最大重力?！敬鸢浮浚?）2.3W；（2）0.3A；（3）900N【詳解】解：由電路圖可知，定值電阻和壓敏電阻R串聯，電壓表測定值電阻兩端的電壓。（1）當體重計空載時，即壓力，由表格數據可知此時壓敏電阻的阻值為，由串聯電路電阻的規(guī)律知，電路的總電阻此時電路消耗的總功率（2）由表格數據可知，當壓力為60N時，壓敏電阻的阻值為，則電路中的電流為由串聯電路的電流特點可知此時通過壓敏電阻的電流為；（3）當電壓表示數兩端的電壓最大為3V時，由串聯電路的電壓特點可知壓敏電阻兩端的電壓最小，根據串聯分壓的規(guī)律可知此時壓敏電阻的阻值最小，其受到的壓力最大，此時體重計的示數最大；則壓敏電阻R兩端的最小電壓根據串聯分壓規(guī)律可得即解得壓敏電阻的最小阻值由表格數據可知，此時壓力為900N，即該體重計能稱量的最大重力為900N。答：（1）當體重計空載時，電路消耗的總功率為。（2）測出壓力為60N，此時通過壓敏電阻的電流為；（3）該體重計能稱量的最大重力為900N。30．空氣凈化消毒機的工作原理是將室內空氣吸入并通過內部設備凈化消毒后釋放潔凈空氣。下表為某型號空氣凈化消毒機的部分參數。該機內部有一個探測電路，圖甲為其簡化后的電路圖，電源電壓為12V恒定，R0阻值為20Ω，R為氣敏電阻，其阻值大小與有害氣體濃度的關系如圖乙所示。當電壓感應裝置探測到R兩端的電壓等于或小于9V時，凈化消毒機即開始工作。求：額定電壓U（V）頻率f（HZ）額定功率P（W）每小時凈化消毒空氣的體積V0（m3/h）22050110120（1）該空氣凈化消毒機正常工作時的電流；（2）有害氣體的濃度達到34%時，判斷空氣凈化消毒機是否開始工作；（3）正常工作時，將容積為60m3房間內的空氣全部凈化消毒需要消耗的電能。【答案】（1）0.5A；（2）空氣凈化消毒機開始工作；（3）1.98×105J【詳解】解：（1）根據電路圖可知，定值電阻與氣敏電阻串聯，電壓感應裝置并聯在氣敏電阻兩端；由表中數據可知，空氣凈化消毒機的額定電壓U=220V，額定功率為P=110W，該凈化消毒機正常工作時的電流（2）由圖乙可知，有害氣體的濃度達到34%時，R的阻值是20Ω，電路中的電流R兩端的電壓UR=I′R=0.3A×20Ω=6V＜9V凈化消毒機開始工作。（3）已知小時凈化消毒空氣的體積V0=120m3，正常工作時，將容積為60m3房間內的空氣全全部凈化消毒完，所用的時間為該凈化消毒機消耗的電能W=Pt=110W×0.5×3600s=1.98×105J答：（1）該空氣凈化消毒機正常工作時的電流是0.5A；（2）有害氣體的濃度達到34%時，空氣凈化消毒機開始工作；（3）正常工作時，將容積為60m3房間內的空氣全部凈化消毒需要消耗的電能是1.98×105J。31．“綠色出行，低碳生活”，新能源汽車靠電池提供能量，具有環(huán)保節(jié)能、高效等優(yōu)勢，如圖所示是一款新型電動汽車，該電動汽車內部的電池能量為45kW?h，電動機工作時把80%的電能轉化為動能后需重新充電。（已知q汽油=4.6×107J/kg，g=10N/kg，1kW?h=3.6×106J）求：（1）該汽車電池充滿電后使用，最多能提供多少動能；（2）該汽車電池充滿電后使用，以36km/h的速度在9.6kW的額定功率下最多可以勻速行駛的路程；（3）燃油汽車把汽油燃燒放出的能量轉化為動能的效率為25%。與燃油汽車相比電動汽車內部的電池充滿一次電來提供動能，燃油汽車需要燃燒多少千克的汽油（結果保留一位小數）。【答案】（1）1.296×108J；（2）135km；（3）11.3kg【詳解】（1）根據題意，電池的最大容量為最多能提供的動能為（2）汽車行駛的速度因汽車以額定功率勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，所以所受平均阻力根據題意，電池的最大容量為牽引力做的功為汽車在電池充滿電的情況下以36km/h最多可行駛的路程為（3）汽車的有用能量為燃燒汽油所需能量為所需汽油的質量為答：（1）最多能提供動能；（2）最多可以勻速行駛的路程為135km；（3）燃油汽車需要燃燒11.3kg的汽油。32．R是一個隨推力F變化而變化的電阻，F與R的關系如圖甲所示?，F有如圖乙，丙的兩個電路，為定值電阻，阻值為20Ω，電源電壓恒為6V，電流表量程為0~0.6A。（1）當小白同學推力為0時，求電阻R的阻值；（2）用300N的力推電阻，求的電功率（圖乙）；（3）圖丙中，當干路電流不超過電流表量程時，小白同學推力F的最大值。

【答案】（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N【詳解】解：（1）由題圖甲可知，當推力為0時，電阻R的阻值為40Ω。（2）用300N的力推電阻時，電阻R的阻值為10Ω，電路中的電流的電功率（3）圖丙電路中，通過的電流電流表允許通過的最大電流為0.6A，因為R與并聯，則通過R的最大電流根據歐姆定律可得，R的阻值最小由題圖甲可知，此時的推力為200N，隨著推力的增大，R的阻值減小，故最大推力為200N。答：（1）推力為0時，電阻R的阻值為40Ω；（2）圖乙中的電功率為0.8W；（3）小白同學推力F的最大值為200N。33．圖甲是一款紫砂電飯鍋，其簡化電路如圖乙所示，R1、R2是電熱絲，已知R1>R2，通過單獨或同時閉合S1、S2實現低溫、中溫、高溫三個擋位的切換，其銘牌如表所示，求：（1）低溫擋加熱時電流的大?。唬?）電熱絲R2的阻值；（3）高溫擋加熱1h時消耗的電能。加熱效率80%額定電壓220V電功率低溫擋440W中溫擋880W高溫擋【答案】（1）2A；（2）55Ω；（3）4.752×106J【詳解】解：（1）由可得，低溫擋加熱時的電流（2）由電路圖可知，當和都閉合時，和并聯，總電阻最小，由可知，此時總功率最大，為高溫擋；只閉合S1時，電路為的簡單電路，只閉合S2時,電路為的簡單電路，已知，由可知，只閉合S1時，電阻最大，總功率最小，為低溫擋；只閉合S2時，總功率較小，為中溫擋；由可得，電熱絲R2的阻值（3）因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，且電路的總功率等于各用電器功率之和，所以電飯鍋高溫擋的功率由可得，高溫擋加熱時消耗的電能答：（1）低溫擋加熱時電流的大小為2A；（2）電熱絲R2的阻值為55Ω；（3）高溫擋加熱1h時消耗的電能為4.752×106J。34．如圖所示電路，電源電壓保持不變，請畫出每一步的等效電路并寫出必要的計算過程，求：（1）閉合開關S2、S3，此時電流表的示數是0.4A，電壓表的示數為12V，通過的電流；（2）閉合開關S1、S2、S3，保持滑動變阻器滑片位置不變，此時電流表的示數為0.5A，通過的電流；（3）只閉合開關S2，電流表的示數為0.2A，電壓表的示數為8V，此時通過燈泡L的電流和它兩端的電壓。

【答案】（1）0.4A；（2）0.1A；（3）0.2A，4V【詳解】（1）閉合開關S2、S3時，電路中只有接入電路中，電壓表測電源兩端的電壓，電流表測電路中的電流，等效電路圖如下圖所示：由電壓表的示數可知，電源的電壓U=12V；由電流表的示數可知，通過的電流I2=0.4A。（2）由可得，接入電路中的電阻閉合開關S1、S2、S3，保持滑動變阻器滑片位置不變，與并聯，電流表測干路電流，等效電路圖如下圖所示：

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以通過的電流因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過的電流（3）只閉合開關S2時，燈泡L與串聯，電流表測干路電流，電壓表測兩端的電壓，如下圖所示：

因串聯電路中各處的電流相等，所以，由電流表的示數可知，通過燈泡L的電流為0.2A；因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以燈泡兩端的電壓答：（1）閉合開關S2、S3時通過的電流為0.4A；（2）閉合開關S1、S2、S3，保持滑動變阻器滑片位置不變，通過的電流為0.1A；（3）只閉合開關S2時，此時通過燈泡L的電流為0.2A，它兩端的電壓為4V。35．如圖甲所示是小偉家購買的電燒杯，它的原理圖如圖乙所示，其中和均為加熱絲，該電燒杯燒水時有快檔和慢檔兩個檔位，銘牌如圖丙所示。電燒杯容量額定電壓慢檔額定功率快檔額定功率（1）求電阻的阻值；（2）電燒杯中裝滿的水從升高到，求水吸收的熱量；（3）小偉關閉其他用電器，讓電燒杯在快擋下工作，觀察到標有“”的電能表在內轉動了轉，求此時電燒杯快擋的實際功率。

【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）開關斷開時，電路中只有工作；和都閉合時，電阻與并聯，電路的總電阻最小，由可知，功率最大，處于快檔；開關斷開時，處于慢檔；由圖丙可知，慢擋功率，的阻值為（2）由可得水的質量為水吸收的熱量為（3）電能表在內轉動了轉消耗的電能為電燒杯快擋的實際功率為答：電阻的阻值為；電燒杯中裝滿的水從升高到，水吸收的熱量；電燒杯快擋的實際功率為。36．如圖是某物理興趣小組設計的身高體重測量儀的原理圖。電源的電壓為3V，腳踏板下方有一壓敏電阻，其阻值隨壓力大小變化規(guī)律如表格所示。電壓表量程為0-16V，滑動變阻器是豎直固定放置的電阻棒，長80cm，滑片可以隨身高的變化豎直上下移動，其接入電路的阻值與接入電路的長度成正比，定值電阻的阻值為。同時閉合開關、，身高h1=160cm的張明站在踏板上時滑片恰好在中點，電壓表示數為14.4V，電流表的示數為0.36A；李紅站在踏板上時，電流表的示數為0.125A，電流表的示數為0.6A。求：0100200300400500403632282420（1）李紅的體重；（2）李紅的身高；（3）若電流表的量程為0-0.6A，在電路安全前提下，身高測量儀的測量范圍。

【答案】（1）400N；（2）140cm；（3）140cm~200cm【詳解】（1）電源的電壓為，李紅站在踏板上時，電流表的示數為，由歐姆定律可得根據表格數據可知，當時，，由于壓力等于重力，所以李紅的重力為（2）由圖可知，閉合開關，滑動變阻器與串聯，電流表測量電路電流，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓；當滑片恰好在中點時，因串聯電路處處電流相等，所以滑動變阻器接入電路的阻值為則滑動變阻器的最大阻值為因串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以由串聯電路的特點和歐姆定律可得左側電源電壓為李紅站在踏板上時，電流表的示數為，此時電路的總電阻為串聯電路總電阻等于各分電阻之和，此時滑動變阻器接入電路的電阻為張明站在踏板上時，滑動變阻器接入電路的阻值，李紅站在踏板上時，滑動變阻器接入電路的電阻為，則兩次測量之間，滑片移動后，滑動變阻器的阻值變化為滑動變阻器的總長度為，滑片移動的距離為：已知張明身高，滑動變阻器接入電路的阻值變小了，所以滑動變阻器的滑片向下移動了，則李紅的身高為：。（3）由于電流表量程是；所以電流表的示數為時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，也就是說此時即為身高測量儀的最小測量值，所以身高測量儀的最小測量值：；由于電壓表量程為，當電壓表示數最大為，根據串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和可知：此時通過電路的電流為滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器接入電路的長度為，此時滑動變阻器的滑片比張明站在踏板上時上移，所以最大測量值由此可知：身高測量儀的測量范圍為。答：（1）李紅的體重為；（2）李紅的身高為；（3）在電路安全前提下，身高測量儀的測量范圍為。37．如圖甲所示是小南新買的養(yǎng)生電水壺，有加熱和保溫兩個功能，工作電路如圖乙所示，R1和R2都是加熱電阻，銘牌參數如表，保溫功率模糊不清，R1在加熱和保溫時的功率之比是25∶1。圖丙是小南家的電能表表盤。小南用電水壺把1kg的水從20℃加熱到100℃。（水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃））求：（1）水吸收的熱量；（2）R2的阻值；（3）用電高峰期，小南將其它用電器關閉，只讓電水壺在保溫功能下工作25分鐘，發(fā)現電能表鋁盤轉過100圈，求此時的實際電壓。額定電壓220V容積1L加熱功率1210W保溫功率XXXW【答案】（1）3.36×105J；（2）160Ω；（3）200V【詳解】解：（1）根據可得，水吸收的熱量為（2）由乙圖可知，當開關S斷開時，R1和R2串聯接入電路中，電路的總電阻最大，根據可知，電路的總功率最小，因此此時養(yǎng)生電水壺處于保溫功能；當開關S閉合時，只有R1接入電路中，電路的總電阻最小，根據可知，電路的總功率最大，因此此時養(yǎng)生電水壺處于加熱功能。當養(yǎng)生電水壺處于加熱功能時，由表格信息可知，電路的加熱功率為P加熱=1210W，根據可得，此時R1的電阻為由于R1在加熱和保溫時的功率之比是25∶1，則R1在保溫時的功率為當養(yǎng)生電水壺處于保溫功能時，根據可得，此時電路的電流為根據歐姆定律可得，保溫時，電路的總電阻為根據串聯電路的電阻特點可得，R2的阻值為（3）電能表鋁盤轉過100圈，則養(yǎng)生水壺消耗的電能為養(yǎng)生水壺的實際功率為根據可得，此時的實際電壓為答：（1）水吸收的熱量為3.36×105J；（2）R2的阻值為160Ω；（3）此時的實際電壓為200V。38．小明家新買了電飯煲（如圖甲），圖乙是其電路原理圖，電路中電源電壓為220V。R1和R2為阻值不變的電熱絲，S1為溫度自動控制開關，可實現“加熱”和“保溫”狀態(tài)的轉換。該電飯煲的最大容量是4L，額定加熱功率是1000W，額定保溫功率是100W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]（1）電熱絲R1的阻值為多少？（2）如果此電飯煲高溫擋加熱效率為75%，現在給質量為2kg、溫度為20℃的水加熱，使水剛好沸騰，需用時多少？（此時大氣壓為1標準大氣壓）（3）如圖丙所示，電能表上“？”處的電能表參數模糊不清，小明把家中其他用電器斷開僅使用電飯煲，調至高溫擋燒水5min，電能表的轉盤轉了250轉，則電能表上模糊的參數應該是多少？【答案】（1）48.4Ω；（2）896s；（3）3000【詳解】解：（1）由圖乙可知，當開關S、S1都閉合時，只有R1工作；當開關S閉合、S1斷開時，R1、R2串聯；因為串聯電路中的總電阻大于各串聯導體的電阻，所以，當開關S、S1都閉合時，只有R1工作，電路中的電阻最小，由可知，電路的功率最大，此時為加熱狀態(tài)；R1的阻值（2）1標準大氣壓水的沸點為100℃，水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J電飯煲高溫擋加熱消耗的電能加熱所需時間（3）高溫擋燒水5min消耗的電能電能表的參數答：（1）電熱絲R1的阻值為48.4Ω；（2）如果此電飯煲高溫擋加熱效率為75%，現在給質量為2kg、溫度為20℃的水加熱，使水剛好沸騰，需用時896s；（3）電能表上模糊的參數應該是3000。39．在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，稱為世界矚目的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。袁伯伯家購買了如圖甲所示的智能電熱中藥壺（具有“加熱”和“保溫”兩種工作狀態(tài)），它的內部簡化電路如圖乙所示，其中只有為加熱管（只有加熱管放出的熱量能被水吸收）為限流電阻。已知該壺的額定電壓為220V，其加熱時的額定功率為1210W。阻值為。求：（1）的阻值；（2）保溫狀態(tài)時加熱管的功率為多少？（3）某傍晚用電高峰期，實際電壓為200V，他只讓家中電熱中藥壺通電工作，使其處于“加熱”狀態(tài)6min。他家電能表表盤如圖丙所示。求該過程中電能表指示燈閃爍的次數。

【答案】（1）；（2）1000W；（3）120次【詳解】解：（1）的阻值為（2）保溫狀態(tài)時，和串聯，電路中的電流保溫狀態(tài)時加熱管的功率為P保=I2R1=(2A)2×40Ω=160W（3）當實際電壓為200V時，電熱中藥壺的實際電功率為電熱中藥壺“加熱”6min中消耗的電能該過程中電能表指示燈閃爍的次數答：（1）的阻值是；（2）保溫狀態(tài)時加熱管的功率為1000W；（3）該過程中電能表指示燈閃爍的次數為120次。40．如圖為某小區(qū)供電設備向居民樓輸電的示意圖。當居民樓內的用戶用電器的總功率P為44kW時，居民樓內的用戶用電器兩端的實際電壓U2為220V。（1）通過輸電線的電流是多大？（2）若輸電線的總電阻r為0.2Ω，則供電設備的輸出電壓U1為多大？【答案】（1）200A；（2）260V【詳解】解：（1）由可知，通過輸電線的電流（2）因電阻與用戶用電器串聯，由可知，輸電線上損失的電壓為則供電設備輸出電壓為答：（1）通過輸電線的電流是200A；（2）供電設備的輸出電壓U1為260V。41．柴油發(fā)電機是一種小型發(fā)電設備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。某柴油發(fā)電機說明書的部分內容如下表所示，現用一臺該型號的柴油發(fā)電機給一處停電區(qū)臨時供電，如圖所示。發(fā)電機到停電區(qū)的導線總長度為800m，輸電導線單位長度的電阻為2.5×10-4Ω/m，停電區(qū)用電器的總功率為44kW，當這些用電器都正常工作時：（1）輸電線路中的電流是多少？（2）線路損失功率是多大？（3）該柴油發(fā)電機工作過程每小時消耗特制柴油18kg，特制柴油完全燃燒產生的內能轉化為發(fā)電機輸出電能的效率是多少？已知柴油的熱值是2.6×107J/kg型號AED6500S輸出電壓220V每米單股銅導線電阻2.5×10-4Ω燃料柴油燃料熱值2.6×107J/kg

【答案】（1）200A；（2）8×103W；（3）40%【詳解】解：（1）由電功率的計算公式得，輸電線路中的電流為（2）導線總長度為800m，輸電導線單位長度的電阻為，可知輸電線的電阻為由、得，線路損失功率為（3）根據題意可知，輸出功率為每小時柴油燃燒釋放的熱量為每小時輸出的電能為特制柴油完全燃燒產生的內能轉化為發(fā)電機輸出電能的效率為答：（1）輸電線路中的電流是200A；（2）線路損失功率是；（3）該柴油發(fā)電機工作過程每小時消耗特制柴油18kg，特制柴油完全燃燒產生的內能轉化為發(fā)電機輸出電能的效率是。42．科學研究表明，冬天用38℃﹣43℃熱水泡腳有利于身體健康。小明媽媽為爺爺買了一個電熱足浴盆，內部由加熱系統和按摩系統兩部分組成，圖甲所示為足浴盆加熱部分的簡化原理圖，其中R1、R2是兩個相同的電熱絲，單個電熱絲的電流與電壓的關系圖像如圖乙所示。已知電源電壓為220V，每個電熱絲的額定電壓均為220V。請根據圖像及以上信息解答下列問