全国各地18年 - 20年中考物理真题分类详解汇编考点18电功电功率和电热含解析

考点18 电功、电功率和电热-含答案解析

三年真题

一、选择题

1.（2020·山东聊城）下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（　　）。

A. 电饭煲是利用电流的热效应工作的；

B. 电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小；

C. 电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×104J；

D. 若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kW·h

【答案】D。

【解析】A．电饭煲是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A正确，不符合题意；

B．由R=可知，电压不变，P越大，R越小，中挡时的电功率大于低挡时的功率，电压不变，所以在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，故B正确，不符合题意；

C．电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能：W=Pt=1800W×10×60s=1.08×104J，

故C正确，不符合题意；

D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，消耗的电能：

W=Pt=1.8kW×h=0.3kW·h

电能表示数将变成：7325.6kW·h+0.3kW·h=7325.9kW·h；故D错误，符合题意。

故选D。

2.（2020·重庆）灯泡L标有“6 V"字样,为探究其工作时的特点，小刚利用图6甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。闭合开关后，将变动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图6乙是用获得的实验数据作出的U-1图像，下列判断正确的是( )。

A.闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10Ω；

B.变阳器的滑片P移到b端时，灯1.正常发的额定功率为3.6W；

C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接人电压为6V电路，电路的总功率为7.2W；

D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J

【答案】D。

【解析】A选项，当U=1V，I=0.2A时，灯的电阻最小：

，A错误；

B选项，当滑片滑到b端时，由于不知道电源电压为多少，所以不能确定灯是否会正常发光，B错误；

C选项，并联电路电压相等，所以灯和R2的电压都为6V，

由乙图得，，，，

，C错误；

D选项，；

由乙图可知，当灯泡电压等于4V时刚好符合条件：，

,D正确。

3.（2020·山东滨州）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“”的字样，滑动变阻器R的最大阻值为，为定值电阻。当S闭合，、断开，滑片P由b端向a端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了。不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　）。

A. 电源电压是；

B. 小灯泡正常发光，整个电路消耗的电能是；

C. 的阻值为；

D. 当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗总功率是

【答案】ABD。

【解析】小灯泡正常工作的电流：IL==0.5A

灯泡的电阻：RL==24Ω

A．当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器滑片P从b端向a端滑过三分之一时，灯泡与变阻器的电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流：I=IL=0.5A

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：

U=I(RL+R)=0.5A×(24Ω+×36Ω)=18V

故A正确；

B．小灯泡正常发光10s，整个电路消耗的电能：W=UIt=18V×0.5A×10s=90J

故B正确；

CD．当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电阻R0和变阻器并联，电流表测量干路中的电流，由串并联电阻的规律可知总电阻变小，干路中的电流变大，所以干路中的电流为

I干=I+2A=0.5A+2A=2.5A

电路的总电阻：R总=7.2Ω，，

R0=18Ω；电路消耗的总功率：P=UI=18V×2.5A=45W。

故C错误，D正确。故选ABD。

4.（2020·武汉）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，灯泡L的I-U图象如图乙所示。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数是2V，电流表的示数是I1；当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，电流表的示数是I2；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。当滑片P在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是（ ）。

A. 7.2W B. 8.1W C. 9.0W D. 9.9W

【答案】B。

【解析】当滑片P在最左端时，通过开关通断，要使电路消耗的功率最大，根据公式可得，整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻、并联后与电灯泡再并联，此时电路总电阻最小；

当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电路为、串联的简单电路，电压表测电压，电流表的示数是I1，此时有：

当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电路为、灯泡串联的简单电路，电压表测灯泡电压，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3，根据乙图可知，I3=0.3A，此时有：

已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，则：

联立上面方程可求出U=6V

当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，此时电路为、并联的电路，电流表的示数是I2，则有：

整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻、并联后与电灯泡再并联，由乙图，此时灯泡电压为6V，可算出灯泡电阻为：

电路总电阻：

此时电路消耗的最小功率为：

故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。

5.（2020·四川南充）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）。

A．R0的阻值为10Ω；

B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω；

C．电源电压为8V ；

D．滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W

【答案】AD。

【解析】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；

（1）当滑片位于b端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，

由图乙可知，电路中的电流I小＝0.1A，UR＝5V，

由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝50Ω，故B错误；

（2）R0与R串联，则根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律可得：

电源的电压：U＝I小（R0+R）＝0.1A×（R0+50Ω），

当滑片位于a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，

则根据欧姆定律可得：电源的电压：

U＝I大R0＝0.6A×R0，因电源的电压不变，

所以，0.1A×（R0+50Ω）＝0.6A×R0，解得：R0＝10Ω，故A正确；

电源的电压U＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V，故C错误；

（3）电路中的电流：I＝，

滑动变阻器R的电功率：

P＝I2R＝（ ）2R＝＝＝＝，

所以，当R＝R1＝10Ω时，滑动变阻器R的功率最大，则P大＝＝＝0.9W，故D正确。故选：AD。

6.（2020·自贡）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置c时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（　　）。

A. 灯泡的电阻为2Ω；

B. 电源电压为9V；

C. 滑动变阻器的最大电阻为12Ω；

D. 当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W

【答案】D。

【解析】A．灯泡正常发光时的电流：IL==0.5A

灯泡的电阻：RL==12Ω；故A错误；

BC．当开关S1、S2都断开，滑片P在b端，变阻器连入电路的阻值最大，与灯泡串联，滑片P从b端滑到某一位置c时，电变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=可知通过电路的电流变大，通过电路的电流是0.5A，滑片P在b端的电流为：Ib=0.5A-0.1A=0.4A

因为电源的电压不变，由串联电路特点和欧姆定律得到：

U=Ib(RL+Rab)=Ib(RL+Rac)

0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)

解得：Rab=18Ω，Rac=12Ω

电源电压：U=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V；故BC错误；

D．当开关S1、S2都闭合，变阻器和电阻R0并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电阻的规律可知总电阻变小，总电流变大，所以干路电流：I=0.4A+0.1A+1.5A=2A

并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过滑动变阻器的电流：I滑==1A

R0的阻值：R0=

当S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则电路的最小功率：Pmin=；故D正确。故选D。

7.（2020·四川凉山）如图所示，把分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（　　）。

A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻；

B．整个电路此时消耗的总功率是4.5W；

C．1秒内甲灯消耗的电能是3J；

D．甲灯两端的电压为6V

【答案】B。

【解析】A．由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为R甲＝＝＝6Ω、R乙＝＝＝12Ω，则R甲＜R乙，故A错误；

B．两灯泡的额定电流分别为I甲＝＝＝1A、I乙＝＝＝0.5A，

因串联电路中各处的电流相等，且一个灯泡正常发光，另一个灯泡较暗，

所以，电路中的电流I＝I2＝0.5A，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，整个电路此时消耗的总功率P＝I2（R甲+R乙）＝（0.5A）2×（6Ω+12Ω）＝4.5W，故B正确；

C.1秒内甲灯消耗的电能W甲＝I2R甲t＝（0.5A）2×6Ω×1s＝1.5J，故C错误；

D．甲灯两端的电压U甲′＝IR甲＝0.5A×6Ω＝3V，故D错误。故选：B。

8.（2019·苏州）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I-U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）。

A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小；

B.甲、乙两灯的额定功率之比为4：1；

C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2；

D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3

【答案】D。

【解析】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误；

B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额=0.6A，I乙额=0.3A，

则：====，故B错误；

C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲=0.3A，I乙=0.2A，根据I=可得电阻之比；====，故C错误；

D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙=U甲I：U乙I=2V：6V=1：3，故D正确。故选D。

9.（2019·达州）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3为定值电阻，且R2＝R3＝20Ω．闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为4：3，此时电路消耗的总功率为P1；若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，此时电路消耗的总功率为P2。则下列结果正确的是（ ）。

A．R1＝10Ω I1：I2＝3：2 P1：P2＝1：10

B．R1＝5Ω I1：I2＝2：3 P1：P2＝1：10

C．R1＝10Ω I1：I2＝3：2 P1：P2＝10：1

D．R1＝5Ω I1：I2＝2：3 P1：P2＝10：1

【答案】A。

【解析】R1＝10Ω，故BD错误；

此时电路消耗的总功率：P1＝＝＝；

若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2时，R1、R2、R3并联，电流表A1测R1和R2支路电流之和，电流表A2测R2和R3支路的电流之和，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，

所以，两电流表的示数之比：

I1：I2＝（+）：（+）＝（+）：（+）＝：＝3：2，

此时电路消耗的总功率：P2＝++＝++＝，

则P1：P2＝：＝1：10，故A正确、C错误。

故选A。

10.（2019·天津）现有一个电压不变的电源，两个定值电R1、R2．先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0．两种连接形式中均有电流通过R2，则先后两种连接形式中（ ）。

A.两端的电压比为1：2B.两端的电压比为1：3

C.消耗的功率比为1：9D. 消耗的功率比为2：9

【答案】B。

【解析】（1）将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为：P0=-----------①

另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为：9P0=--------------②

由①②可得：=9×，

解得R1两端的电压比为：U1：U1′=1：3，故A错误、B正确；

（2）因为R1、R2接到同一电源上，且第2次R1两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第2次以并联方式连接，如下图：

则由并联电路的特点和前面的解答可得，电源电压U=U1′=3U1；

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，

所以，串联时，R2两端的电压U2=U-U1=3U1-U1=2U1，

并联时，R2两端的电压U2′=U=3U1；

则第一种连接时，R2消耗的功率：P2=；

第二种连接时，R2消耗的功率：P2′=；

则==（）2=（）2=，故C、D错误。

故选B。

11.（2019·河北）如图所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时，a、b的指针均明显偏转，将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化。以下说法正确的是（ ）。

A．b是电流表；

B．只闭合S、S2，移动滑片P，则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R1+R2；

C．若将b换成另一种电表，只闭合S、S2，将滑片P向右移动，R2消耗的功率一定变大；

D．若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，则a的示数与b的示数的比值可能等于R2

【答案】AD。

【解析】A、只闭合开关S、S1时，电表b与滑动变阻器R串联，且滑片P向左移动，b的示数有变化，则b一定是电流表，故A正确；

若a为电流表，测通过R2的电流，由于R2的阻值和两端的电压均不变，滑片P向左移动，a的示数不变；

若a为电压表，测电源电压，其示数也不变，a可能是电流表也可能是电压表；

B、为电压表、b为电流表时，只闭合S、S2，此时R1与R串联，电压表a测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则有：R1＝，即a示数的变化量与b示数的变化量的比值等于R1；

a、b均为电流表时，只闭合S、S2，R、R2被短路，电路为R1的简单电路，移动滑片P，a、b两表的示数变化量均为0，故B错误；

C、将b换成电压表，a为电压表时，只闭合S、S2，R1、R2与R串联，滑片P向右移动，电阻变小，电路总电阻变小，电流变大，根据P＝I2R2可知，R2消耗的功率变大；

若将b换成电压表，a为电流表时，只闭合S、S2，R被短路，R1、R2串联，滑片P向右移动，电阻不变，电路总电阻不变，电流不变，根据P＝I2R2可知，R2消耗的功率不变，故C错误；

D、为电压表、b为电流表时，若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，R被短路，R1、R2串联，电流表测电路中的电路，电压表测R2两端的电压，则a的示数与b的示数的比值为R2；

a、b均为电流表时，若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，R、R2被短路，电路为R1的简单电路，两电流表的示数相等，其比值为1，故D正确。故选AD。

12.（2019·岳阳）如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知（ ）。

【答案】C。

【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）由“闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由B端移到某点C的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，”可知，R2两端电压为4V，ac两端电压Uac=3V，当滑动变阻器的滑片P在b端时，电流I=0.2A，当滑片P由b端移到某点c时，电流I=0.3A，设电源电压为U，

解得R1=10Ω，U=6V，故AB错误；

（2）滑动变阻器滑片P在b端时，R1与R2串联，由P=UI可得，电路消耗的最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W，故C正确；

（3）滑片P在b端时，根据串联电路的电压特点可得，R1两端电压U1=U-U2=6V-4V=2V， 10秒内R1产生的热量Q=W=U1It=2V×0.2A×10S=4J，故D错误。故选C。

13．（2018•淄博）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，灯泡L发光，电压表有示数：再闭合开关S2，电路中出现的情况是（　　）。

A．电压表的示数变小；B．电路的总电阻不变；

C．灯泡L的亮度不变；D．电路的总功率变大

【答案】D。

【解析】ABC、只闭合开关S1，为串联电路，电阻R与灯泡L串联；电压表测量的是R两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，电压表示数要小于电源电压；开关S2闭合时，灯泡被短路，灯泡不发光，电路中只有R，总电阻减小；电压表测量的是电源电压，故电压表示数变大；故ABC错误；

D、开关S2闭合后电路总电阻R总变小，电流变大，电阻R两端的电压变大，根据P=UI可知电路的总功率变大，故D正确。故选：D。

14．（2018·深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液比左侧高。下列说法正确的是（ ）。

A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法；

B．右侧电阻丝的阻值比左侧小；

C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小；

D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系

【答案】D。

【解析】A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法；故A不正确；

BCD、由图可以看出，两个电阻丝是串联在一起的，所以电流是相等的，故C错误，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明右侧产生的热量较多，根据焦耳定律可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。所以右侧电阻丝的阻值比左侧大，故B错误；该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系的，故D正确。故选D

15．（2018·临沂）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后，滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列判断正确的是（　　）。

A．灯泡L亮度变暗；

B．电压表示数变大，电流表示数变小；

C．电压表与电流表示数的比值变小；

D．灯泡L的最大功率为0.9W

【答案】D。

【解析】AB、由图知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡的电压，电流表测电路的电流；

滑片P由b端向a端滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，根据电阻的串联，总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故B错误；

根据P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误；

C、由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻（且灯泡电阻不变），则该比值不变，故C错误；

D、当变阻器连入电路中的电阻为0时，灯泡的电压最大（等于电源电压3V），

灯泡L的最大功率：

PL大===0.9W，故D正确。故选：D。

16．（2018•玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（　　）。

A．电路消耗的最小功率为2.5W；

B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W；

C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W；

D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J

【答案】B。

【解析】（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，

由I=可得，灯泡正常发光时的电阻：RL===20Ω；

当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，

若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：

P最小===2.5W；

由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，

所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；

（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，

根据I=可得，此时滑动变阻器两端的电压：

U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V，

因串联电路中总电压等于各电压之和，

所以，此时灯泡两端的电压：UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V，

灯泡的实际功率：PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W；故B正确，C错误；

（3）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：

WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J，故D错误。故选：B。

二、填空题

17.（2020·黑龙江龙东）电源电压为3V，分别将标有“6V 6W”和“3V 3W”的甲乙两只灯泡串联接在该电源两端，灯实际功率大：若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲:P乙=。（忽略温度对灯丝电阻的影响)

【答案】甲；1:2。

【解析】由公式R=可知R甲>R乙，甲乙两只灯泡串联接时，电流相等，由P=I2R可知甲灯的电阻大实际功率大；若两灯并联时，P甲:P乙= R乙:R甲=3:6=1:2。

18．（2020·哈尔滨）有一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡。其中“3.8V”是指小灯泡的　 　。将小灯泡接在3.0V的电路中，实际的电功率是　 　W．（灯丝电阻不变，结果保留两位小数）

【答案】额定电压；0.71。

【解析】（1）“3.8V 0.3A”是指小灯泡的额定电压U额＝3.8V、额定电流I额＝0.3A；

（2）由欧姆定律可得小灯泡灯丝的电阻：R＝＝＝Ω；

将小灯泡接在3.0V的电路中，灯丝电阻不变，其实际的电功率：P实＝＝≈0.71W。

故答案为：额定电压；0.71。

19.（2020·湖南常德）如图所示电路，灯L1、L2串联接在9V的电源两端，灯L1标有“6V、6W”， 灯L2标有“6V、3W”，闭合开关，1min内L2消耗的电能是______J（不计温度对灯泡电阻的影响）。

【答案】180。

【解析】由可得灯L1、L2的电阻：

灯L1、L2串联接在9V的电源两端，则电路总电阻：

则电路电流：

由可得可得L2两端实际电压：

则1min内L2消耗的电能：。

20.（2020·黑龙江龙东）如图所示，灯L标有“4V  2W”，R=20Ω，闭合开关灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响)，电流表示数为A，通电1min电路产生的热量为J。

【答案】0.7；168 。

【解析】通过灯泡的电流：IL===0.5A，因为灯泡正常发光，故R两端的电压为4V，通过电阻的电流IR===0.2A，故电流表的示数I= IL +IR=0.5A+0.2A=0.7A；通电1min电路产生的热量Q=W=IUt=0.7A×4V×60s=168J。

21.（2020·重庆）图8中电源电压为6 V并保持不变，定值电限R为10Ω。滑动变阳器R标有“20Ω、0.5A”字样，电流表量程为“0-0.6A”。电压表量程为-0-3V"。闭合开关，移动滑片p的过程中，为保证电路元件安全滑动变阻器R'接人电路的最小阻值为Ω 定值电阻R的最大功率为W。

【答案】10Ω；0.9W。

【解析】当电流最大为0.5A或定值电阻电压最大为3V时滑到变阻器电阻最小，定值电阻的电功率最大；

当U定=3V时；,小于0.5A

所以当电流等于0.3A时，滑动变阻器电阻最小，定值电阻的电功率最大：

。

22．（2020·四川南充）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为　 　Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化了　 　W。

【答案】4；27。

【解析】由I＝得：该电阻丝电阻为：R＝＝＝4Ω；

该电阻R所消耗电功率的变化：PR′﹣PR＝﹣＝﹣＝27W。

故答案为：4；27。

23．（2020·绥化）灯泡L的I﹣U图象如图甲所示，电阻R1的阻值是10Ω，电源电压是8V．在图乙所示的电路中，若只闭合S1和S2时，电压表的示数是2V，此时电路中的电流是　 　A；若只闭合S1和S3时，电压表的示数是4V，10s内电流通过电阻R2产生的热量是　 　J；若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3，时，电流表的示数是　 　A。

【答案】0.6A；32；2.4。

【解析】（1）若只闭合S1和S2时，定值电阻R1和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是2V，由图象知，灯泡电流是0.6A，即此时电路电流是0.6A。

（2）若只闭合S1和S3时，定值电阻R2和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是4V，由图象知，灯泡电流为0.8A，即此时电路电流是0.8A，电源电压是8V，根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻R2两端的电压为：U2＝U﹣UL＝8V﹣4V＝4V，

所以定值电阻R2的阻值为：R2＝＝＝5Ω，

10s内电流通过电阻R2产生的热量是：Q＝I2R2t＝（0.8A）2×5Ω×10s＝32J。

（3）若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3，时，定值电阻R1和R2并联，电流表测量干路电流，

电源电压是8V，

所以通过定值电阻R1的电流为：I1＝＝＝0.8A，

所以通过定值电阻R2的电流为：I2＝＝＝1.6A，

故电流表示数为：I总＝I1+I2＝0.8A+1.6A＝2.4A。

故答案为：0.6A；32；2.4。

24.（2020·宁夏）小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻_______（选填“很大”或“很小”），此时通过电动机线圈的电流会_______（选填“很大”或“很小”），根据_______知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏｡

【答案】（1）很小；（2）很大；（3）焦耳定律Q=I2Rt。

【解析】因为电动机线圈是由铜线绕制而成的，电阻很小。

由欧姆定律可知，此时通过电动机线圈的电流会很大。

根据焦耳定律Q=I2Rt知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏｡

25.（2020·天津）我国家庭电路的电压为______V；如图所示是小明家中一周前､后电能表示数。他家这周消耗了______kW·h的电能｡

【答案】（1）220；（2）13。

【解析】我国家庭电路的电压为220V。

小明家这周消耗的电能：W=W2-W1=1658.8 kW⋅h -1645.8 kW⋅h =13kW·h。

26．（2020·衡阳）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为0～3A。

（1）当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9A，小灯泡L在5min内产生的热量是　 　J。

（2）当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（即示数不小于最大量程的），则R2接入电路的最大阻值是　 　Ω。

【答案】（1）108；（2）4。

【解析】（1）当开关S1，S2，S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路，电流表测量干路中电流，

R2的滑片置于最右端，连入电阻R2最大＝10Ω，

滑动变阻器两端的电压等于电源电压，

通过滑动变阻器的电流：I2＝＝＝0.6A，

通过灯的电流：IL＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，

灯两端的电压等于电源电压，

小灯泡L在5min内产生的热量：Q＝W＝UILt＝6V×0.3A×60s＝108J；

（2）当开关S1、S2都断开，S闭合时，电阻R1与R2串联；

为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的，电流表所选量程为0～3A，

所以最小电流Imin＝×3A＝1A，

由欧姆定律可得电阻R1两端的电压：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V；

因为串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，

由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值：R2max＝＝＝4Ω。

故答案为：（1）108；（2）4。

27．（2020·四川南充）一灯泡标有“6V 3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡　 　（选填“串”或“并”）联一个　 　Ω的电阻。（不考虑灯泡电阻受温度的影响）

【答案】串；4。

【解析】灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝3W，

要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P＝UI可得，灯泡正常工作时电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，

由I＝可得，串联电阻的阻值：R＝＝＝＝4Ω。

故答案为：串；4。

28．（2020·绥化）小强外出时家里只有一盏额定功率是60W的电灯未关，仍在发光。他离开时与回来后电能表的示数如图所示，在这段时间内，电灯消耗的电能是　 　kW•h；若他离开家20h，则此灯的实际功率是　 　W．请写出家庭电路中电流过大的原因是　 　。（写出一条原因即可）

【答案】1；50；用电器总功率过大。

【解析】由图可知，在这段时间内电灯消耗的电能W＝2020.8kW•h﹣2019.8kW•h＝1kW•h；

此灯的实际功率P＝＝＝0.05kW＝50W；

引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是用电器总功率过大。

故答案为：1；50；用电器总功率过大。

29．（2020·四川南充）小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接入220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/（kW•h）的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为　 　kW•h，电动机线圈产生　 　J的热量。

【答案】0.05；1.8×104。

【解析】（1）关闭其它用电器，只让电动机工作，

由电能表的参数“2000imp/（kW•h）”知，电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁2000次，

所以当指示灯闪烁100次时，电动机消耗的电能为：

W＝kW•h＝0.05kW•h＝1.8×105J；

（2）由W＝UIt可得，电动机工作时的电流：I＝＝＝A，

所以电动机线圈产生热量：Q＝I2Rt＝（A）2×4.84Ω×3×60s＝1.8×104J。

故答案为：0.05；1.8×104。

30.（2020·德州）下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整：

(1)将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的______（选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。

(2)某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费______元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表指示灯闪烁了160次（即），该家用电器的额定功率是______。

【答案】（1）地；（2）45；（3）600。

【解析】(1)洗衣机属于金属外壳用电器，因此与洗衣机外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。

(2)由图可知某月消耗的电能为：W=1717.2kW·h-1627.2kW·h=90kW·h

应缴纳电费：0.5元/kW·h×90kW·h=45元

电能表指示灯闪烁160次时，用电器消耗的电能：W′=

用电器正常工作的电功率，即额定功率：P==0.6kW=600W。

31.（2020·贵州黔东南）电能表是测量_____的仪表，小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示， 则这个月家里用了_____度电，小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率，她关闭了家中其它所有电器，此时她家标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈，则这只电饭锅工作时的实际功率为_____W。

【答案】（1）电功；（2）82；（3）600。

【解析】电能表是测量电功的仪表．某月消耗的电能是两次电能表的读数之差，即

标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈，消耗的电能为：

。

32.（2020·四川成都A）小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R1=10Ω，R2=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到________气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，R2产生的热量为______J。

【答案】（1）乙；（2）12。

【解析】从图中可以看到，加热时间相同，通过的电流也相同，根据焦耳定律可知，R2的电阻较大，那么R2所在的密闭烧瓶产生的热量较大，乙气球先鼓起来。

甲气球乙气球通电1min，电路中的电流大小：

R2产生的热量：

R2产生的热量为12 J。

33． （2020·安徽）如图所示的电路中，电源电压 U =9V，电阻 R1 =20Ω，R2 =10Ω，则通电 1min 该电路产生的热量为________J。

【答案】162。

【解析】。

34.（2020·重庆B）如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为________kW·h。他关掉了家里其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表转盘8min内刚好转动了72转，则他家的电饭锅加热时的电功率为________W。

【答案】（1）1919.8；（2）900。

【解析】电能表的读数，最后一位是小数，单位是kW•h，读图可知，电能表的读数1919.8kW•h。

“600r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转600圈，只让电饭煲在8min内转了72转，消耗的电能为：

电饭锅加热时的电功率为：。

35.（2020·四川南充）一灯泡标有“6V、3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡________(选填“串”或“并")联一个________Ω的电阻。(不考虑灯泡电阻受温度的影响)

【答案】（1）串；（2）4。

【解析】根据题意知道，灯泡正常发光时的电压UL =6V，功率PL =3W，所以，要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压。

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压

UR =U-UL =8V-6V=2V

又因为串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI知道，灯泡正常工作时电路中的电流：

由知道，串联电阻的阻值：。

36.（2020·四川南充）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为________Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化了________W。

【答案】（1）4；（2）27。

【解析】电阻丝的电阻：R==4Ω

将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化：

ΔP=。

37.（2020·四川南充）小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h，电动机线圈产生________J的热量。

【答案】（1）0.05；（2）。

【解析】电动机在这段时间内消耗的电能为：

[2]根据公式可以求出电动机线圈的电流为：

电动机线圈产生热量为：。

38.（2020·四川雅安）图所示的电能表读数是_______ kW·h，若单独使用某电热水器12 min，该电能表的转盘转1200 转，则此热水器的功率为______W。

【答案】（1）165.3；（2）2000。

【解析】电能表表盘上最后一位是小数、单位kW⋅h，所以图示电能表读数为165.3kW⋅h。

[2]电路中消耗电能：

用电器的功率：。

39.（2020•岳阳）如右图所示是某小灯泡的电流—电压图像，小灯泡的额定电压为6V。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是Ω，若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻并联接入某电路，干路的总电流为0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为J。

【答案】20、9 。

【解析】依据图片可知，当电压为6V时，通过灯泡的电流为0.3A，灯泡的电阻；，当灯泡接入3V的电源时，通过灯泡的电流为0.2A，通过定值电阻R的电流，干路的电流I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A，符合题意；故电阻消耗的电能，即电流所做的功W=UIt=3V×0.3A×10s=9J 。

故答案为：20、9 。

40.（2020·四川雅安）如图所示，电源电压7V保持不变，灯L2的规格为“6V 3.6W" ，当开关S闭合，两灯发光，使用一段时间后L1突然熄灭，L2更亮，则故障是L1______，此时灯 L2的实际电功率为____W。（假设灯丝电阻不变）

【答案】（1）短路；（2）4.9。

【解析】由图可知，两灯泡串联，若两灯中只有一灯发光，则电路故障一定不是断路，而是另一个灯泡短路，因为是L1突然熄灭，L2更亮，则故障是L1短路。

由可得，灯L2的电阻：

当L1短路时，此电路为L2的简单电路，灯L2的实际电功率：

。

41.(2019·武威)如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电______kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，它的实际电功率是______W。

【答案】5546.7；0.02；400。

【解析】（1）该表盘上显示数字为55467，因为最后一位是小数、单位是kW•h，所以显示已用电5546.7kW•h；

（2）1600imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则该用电器消耗的电能：W=kW•h=0.02kW•h，

该用电器的实际电功率：P===0.4kW=400W。

故答案为：5546.7；0.02；400。

42.（2019·河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为_____W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温_____℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要_____（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]

【解析】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W==0.07kW•h，

工作时间t=2min=h，则该电热水器的实际功率：

（2）电热水器消耗的电能：W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J，

水的体积V水=50L=0.05m3，由ρ=可得，水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05-3m3=50kg；

因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸=W′=2.52×105J，

由Q=cm△t得，水升高的温度：

（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P=UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q=I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。

故答案为：2100；1.2；粗。

43.（2019·天津）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。则电阻R1的阻值为______Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为______W。

【答案】10；0.1。

【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，此时电路中的电流最大，

由图象可知，电源电压U=3V，此时R1两端的电压U1=U=3V，电路中的电流I=0.3A，

由欧姆定律可得：R1===10Ω；

（2）当滑片位于a端时，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，由图象可知，此时电路中的电流I′=0.1A时，R1两端的电压U1′=1V，电阻R1消耗的电功率P1′=U1′I′=1V×0.1A=0.1W。

故答案为：10；0.1。

44.（2019·益阳）如图所示电路，电源电压不变，R1为发热电阻，阻值10Ω．R2为定值电阻，阻值为20Ω．R为滑动变阻器（A、B为其两个端点）。闭合开关S，当滑片P移动到A端时，电流表的示数为0.3A，电源电压U=______V．当滑片P移到B点时，发热电阻R1在1分钟内产生的热量为______J。

【答案】故答案为：6；216。

【解析】由图知，闭合开关S，当滑片P移动到A端时，R1和R2并联，电流表测量通过R2的电流。

因为I=，所以电源电压为U=I2R2=0.3A×20Ω=6V；

滑片P移动过程中，R1两端电压不变，阻值不变，

所以1分钟内产生的热量为。

故答案为：6；216。

45.（2019·贵港）家用电吹风的简化电路如图5所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是________Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是________J。

【答案】48.4；3×105。

【解析】由表知，电热丝吹热风时，电热丝的额定功率为P=1000W，额定电压为U=220V，

故电热丝的阻值为；

正常工作吹热风5min电热丝产生的热量为：。

46.（2019·湘潭）图是某电水壶的铭牌，该电水壶正常工作1min产生J的热量，如果这些热量84%被冷水吸收能使2.0L的水温度升高上℃。

【解析】（1）由图知，电水壶的额定功率为1500W，

所以正常工作1分钟产生的热量：Q＝W＝Pt＝1500W×60s＝9×104J；

（2）由ρ＝可得水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3＝2kg，

这些热量84%被冷水吸收，即Q吸＝84%Q放，

由Q＝cm△t得水升高的温度：△t＝＝＝9℃。

故答案为：9×104；9。

47．（2018•青岛）某电视机的额定功率是l10w，则它正常工作时，电流是　 　；1kW•h的电能可供它止常工作的时间是　 　（至少保留一位小数）。

【答案】0.5A；9.1h。

【解析】家庭电路的电压是220V，电视机的额定功率是l10W，

则它正常工作时，通过电视机的电流为：I===0.5A；

1kW•h的电能可供它正常工作的时间：t==≈9.1h。

故答案为：0.5A；9.1h。

三、计算题

48.（2020·四川成都A）图所示的电路，电源电压U恒定为3V，电阻R1=10Ω、R2=6Ω，导体棒DE总电阻为RDE=15Ω，开关闭合前，滑片P与导体棒最左端接触。

(1)开关S1接M，S、S2闭合，求5min内电路消耗的电能；

(2)开关S1接N，S2断开，S闭合，移动滑片P的过程中，导体棒接入电路的电阻为Rx时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，ΔU=U1-U2。请写出ΔU的字母表达式(用U、R1、R2、Rx表示)，并求出ΔU的最大值。

【答案】(1)450J；(2)；0.75V。

【解析】(1)开关S1接M，S、S2闭合，R1和导体棒DE并联，则R1在5min内电路消耗的电能为：W；

导体棒DE在5 min内电路消耗的电能为：

所以5min内电路消耗的电能：；

(2)开关S1接N，S2断开，S闭合，电路为串联电路，V1测R1和导体棒DE的电压，V2测R2和导体棒DE的电压，根据题可得：

当电流最大时，ΔU最大，即当滑动变阻器阻值最小，电流最大为：

则ΔU的字母表达式为：；

则，。

答：(1)开关S1接M，S、S2闭合，5min内电路消耗的电能为450J。(2)开关S1接N，S2断开，S闭合，移动滑片P的过程中，导体棒接入电路的电阻为Rx时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，ΔU=U1-U2。ΔU的字母表达式为，ΔU的最大值为0.75V。

49.（2020·四川乐山）如图所示，已知电源电压保持不变，灯泡L标有“6V　 6W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当断开S1，闭合S2、S3，此时灯泡刚好正常发光，电流表示数为2.5A．求：

(1)电源电压；

(2)电阻R1的阻值；

(3)只闭合开关S1，灯泡L的电功率。

【答案】(1)6V；(2)4Ω；(3)2.16W。

【解析】(1)根据题意知道，当断开S1，闭合S2、S3，灯泡L与R1并联，此时小灯泡刚好正常发光，由并联电路特点知道，电源电压是：U=UL额=6V；

(2)小灯泡正常发光时，此时通过灯泡的电流是：

因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流是：

I1=I–IL=2.5A–1A=1.5A

所以，R1的阻值是：

(3)小灯泡正常发光时，由知小灯泡的电阻是：

只闭合开关S1，小灯泡L与R1串联：R总=R1+RL=4Ω+6Ω=10Ω

所以通过小灯泡L的电流是：

由得，。

答：(1)电源电压为6V；(2)电阻R1的阻值为4Ω；(3)灯泡L的电功率为2.16。

50.（2020·四川南充）市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图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100oC时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1=50Ω，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=4.2x103J/(kg.oC)，R1、R2电阻不受温度影响。求：

(1)将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量?

(2)电阻R2的阻值。

(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC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?

【答案】(1)；(2)200Ω； (3)200V。

【解析】(1)初温为35oC水加热到100oC，温度的变化量为：

需要吸收的热量为：

(2)由题意可知，开关S自动与触点a、b接通时与并联，电热水壶处于加热状态，得加热时电功率为：

开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路变为的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为：

水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，即得：

即

根据得：，

电阻，根据可算出电阻为：

即：

得： 。

(3)初温为35oC的水加热到100oC，温度变化量为：

吸收的热量为：

总的消耗的电能为：

电路总电阻为：

根据公式得：。

51.（2020·重庆B）小明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温档”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值未知的电热丝。为了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进，可以分别实现“高温档”“低温档”或“保温档”功能，改进后的电路原理如图丙所示。求：

(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流；

(2)在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b，电火锅处于“保温档”，该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率；

(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V，向锅内装2kg温度为25℃的水，用“高温档”连续工作100s，水温升高到35℃，这时电火锅的加热效率ƞ是多少？(已知水的比热容，电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率。)

【答案】(1)5A；(2)176W；(3)94.3%。

【解析】(1)由可知，电火锅使用高温档正常工作时电路中的电流

(2) 由乙图可知，当开关S和S1闭合时，两电阻并联，此时电路的总电阻较小，由可知，此时为高温档；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电流，此时电路的总电阻较大，由可知，此时为低温档；工作状态为低温档时

工作状态为高温档时：

由得：

解得：

在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b时，两电阻串联，此时电路的总电阻是：

该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率：

(3)电火锅实际电压为198V时，实际功率是：

由可知，消耗的电能是：

水吸收的热量：

这时电火锅的加热效率：。

答：(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流是5A；(2)该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率；(3)电火锅的加热效率是94.3%。

52.（2020·江苏连云港）连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座，其电路如图所示，定值电阻R1和R2为两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω，所加电源电压为220V。当S1闭合，S2接a时，电路发热的功率为22W。

(1)求R1的阻值；

(2)分别求出①S1断开、S2接a；②S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率。

(3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保，建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足，请你指出所存在的不足。

【答案】(1)2200Ω；(2)17.6W，110W；(3)见解析。

【解析】(1)当S1闭合，S2接a时，只有R1接入电路，R1的阻值：

R1==2200Ω

(2)①S1断开、S2接a时，两个电阻串联，电路的发热功率：

②S闭合，S2接b时，两个电阻并联，R1的发热功率：

R2的发热功率：

电路的发热功率：P总=P1+P2=88W+22W=110W

(3)当S1断开、S2接a时，电路消耗的功率为17.6W，该挡位电路消耗的功率与另一挡位22W相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距。

53．（2020·四川遂宁）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关s可以控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图丙所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R1，R2的阻值不随温度变化，c水＝4.2×103J/（kg•℃），1L＝10﹣3m3]。求：

（1）水吸收的热量；

（2）R1、R2的阻值；

（3）加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）；

（4）实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，求实际电压。

【解析】（1）由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，

1标准大气压下，水的沸点为100℃，

水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J；

（2）由图可知，开关打到2时，只有R1接入电路中，电路的电阻最小，根据P＝可知，此时为高温档，

则R1的阻值为：R1＝＝＝40Ω；

开关打到3时，两个电阻串联，则为低温档；低温档的电阻为：R＝＝＝484Ω；

根据串联电路的电阻关系可知，R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝484Ω﹣40Ω＝444Ω；

（3）电热丝产生的热量全部被水吸收，根据Q＝W＝6.3×105J；

根据P＝可知，加热的时间为：t＝＝＝520.7s；

（4）烧开同样一壶水所需的电能是相同的，则电水壶的实际功率为：P'＝＝＝1000W；

根据P＝可知，实际电压为：U'＝＝＝200V。

答：（1）水吸收的热量为6.3×105J；（2）R1为40Ω，R2的阻值为444Ω；（3）加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s；（4）实际电压为200V。

54.（2020·重庆）水烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要求，小罗设计了多档位节能电烧水壶，电路原理如图20甲。其中开关s为防干烧温控开关，通常情况闭合定值电阻R1、R2为加热电阻,且R1为48.4Ω,R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑轩上的滑块P,使它在不同的位置接触触点，实现多档位变化(图20乙)。他测得烧水壶用中功率档给热水保温时，正常工作24s,将1kg的水从750C加热到800C。[已知c水=4. 2x103J/(kg.℃),不计温度对电阻的影响]求:

(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q;

(2)此加热过程中烧水壶的热效率η(η=Q/W，W为所消耗的电能);

(3)用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过30s。后水沸腾，再以低功率档持续加热30s,观察到电能表转盘在这60s内转了27转(电能表盘如图20丙)，烧水壶工作的际电压U实是多少。

答案：

【解析】（1）

（2）此加热方式为中功率档：

（3)由电能表数据可得：

由于W实为高功率与低功率共同消耗的电能；有图得

即

55.（2020·山东滨州）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡L标有“”字样，滑动变阻器R标有“”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：

(1)灯泡正常工作时的电流和电阻。

(2)灯泡正常工作所放出的热量。

(3)在保证电路安全条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。

【答案】(1)0.5A，6Ω；(2)90J；(3)3Ω~12Ω。

【解析】(1)灯泡L正常工作时的电流：

灯泡L的阻值：；

(2)灯泡所放出的热量即电流所做的功：

(3)闭合开关，灯泡L和滑动变阻器串联，线路中的最大电流等于灯泡正常工作时的电流：

灯泡L正常发光。此时滑动变阻器两端的电压：

滑动变阻器连入电路的电阻为：

当电压表的示数为最大时，电路中电流：

此时滑动变阻器连入电路的电阻为：

所以滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。

答：(1)灯泡正常工作时的电流是0.5A和电阻是6Ω；(2)灯泡正常工作所放出的热量是90J；(3)在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围是3Ω~12Ω。

56.（2020·贵州黔东南）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率为605W，问：

(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40°C，此加热过程中吸收的热量是多少？（c水=4.2×103J/(kg·°C)）

(2)加热系统加热时热效率是多少？ （结果精确到 0.1%）

(3)当小明家实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化）

(4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？

【答案】(1)5.04×105J；(2)86.8%；(3)500W；(4)8W。

【解析】(1)加热过程中水吸收的热量：

(2)加热系统加热时消耗的电能：

则热效率：

(3)由可得加热电阻的阻值：

当小明家的实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率：

(4)电动机工作过程中要发热，损失功率：

答：(1)加热过程中水吸收的热量是5.04×105J；(2)加热系统加热时的热效率是86.8%；(3)当小明家实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是500W；(4)电动机工作中因发热损失的功率是8W。

57.（2020·贵州黔南）如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R1是定值电阻，R2 由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S1断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：

(1)电阻R1的阻值是多少？电阻R2的总电阻是多少？

(2)当x的值为30 cm时，电流表的示数是多少？

(3)当电压表的示数为4 V时，在20 s内电流通过R2产生的热量是多少？

(4)当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2.电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？

【答案】(1) 10Ω；20Ω；(2) 0.64A；(3) 40J；(4) 1∶3。

【解析】(1)当P移到E端时，均匀导体没有接入电路，只有电阻R1工作，电路电阻最小，电流最大，由图可知，此时通过电阻电流为0.9A，则电阻R1的阻值是：

当P移到H端时，均匀导体全部接入电路，电路电阻最大，电流最小，由图可知，此时通过电路电流为0.3A，则R1电压为：

根据串联电路的分压规律，R2电压为：

R2的阻值为：

(2)由图可知，当x在15cm~25cm，电流不变，即FG为铜导线，当x的值为30 cm时，P在EF中点，因为导线阻值与自身长度成正比，所以起到作用的长度为：

整段导体起作用的总长为：L=15cm+(35cm-25cm)=25cm

则当x的值为30 cm时，该段电阻为：

电流表示数为：

(3)电压表的示数为4 V时，即R1电压为4V，则R2电压为：

根据串联电路的电流规律：

则在20 s内电流通过R2产生的热量是：

(4)当P移动到最左端E处时，R1和R2并联，则：

电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是：

。

答：(1)电阻R1的阻值是10Ω。电阻R2的总电阻是20Ω。(2)当x的值为30 cm时，电流表的示数是0.72A。(3)当电压表的示数为4 V时，在20 s内电流通过R2产生的热量是40J。(4)当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2.电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是1∶3。

58.（2020·贵州黔西南）如图是一款可以设定不同出水温度的电热饮水器原理示意图，R是加热电阻丝，阻值为44Ω，R是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为Rt=5+0.5t（式中Rt单位是Ω，t的单位是℃），R0是设定温度的变阻器。控制电路中，电源电压为3V。当电磁维电器线圈中的电流小于等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热．[c=4.2×103J/（kg·℃）]

(1)如果将水只加热到80℃，闭合开关，则滑动变阻器阻值要调到多大？（电磁铁线圈电阻忽略不计）

(2)容器内装有700mL、初温为20℃的水，将其加热到100℃，用时4min，则该饮水器正常工作时加热效率是多少?

【答案】(1)；(2)。

【解析】(1)由题可知，当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为：

设定温度为80℃，即80℃时，电路中的电流为10mA合0.01A，此时控制电路中的总电阻为：

则滑动变阻器的阻值为：

即滑动变阻器的阻值要调到255Ω。

(2)容器内装有700mL合700cm3，则容器内水的质量为：

这些水温度由20℃的水升高到100℃，所吸收的热量为：

饮水机的工作电路4min，所消耗的电功为：

该饮水器正常工作时加热效率为：

答：(1)如果将水只加热到80℃，闭合开关，则滑动变阻器的阻值要调到255Ω；(2)该饮水器正常工作时加热效率是89%。

59.（2020·湖南常德）如图所示电路图中，已知定值电阻R1=R2=5Ω，滑动变阻器Rg的最大阻值为10Ω，电源电压为12V，电路中a处可能是电压表也可能是电流表。

(1)若只闭合开关S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表A2的示数为多大？

(2)若同时闭合开关S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为多大？

【答案】(1)电流表A2的示数为0.6A或1.2A；(2)若同时闭合开关S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为28.8W或0。

【解析】(1)只闭合开关S1，滑动变阻器的触片滑至最左端，则变阻器接入电路的阻值最大。

若a处接的是电压表，则定值电阻R1、R2和变阻器串联，电流表A2测电路的电流，那么此时电路的电流：

若a处接的是电流表，则电路是滑动变阻器单独工作的简单电路，此时电路中的电流：

(2)同时闭合开关S1、S2，滑动变阻器的触片滑至其中点，则变阻器接入电路的阻值为5Ω。

若a处接的是电压表，则电路是电阻R1单独工作的简单电路，此时变阻器消耗的电功率为0；

若a处接的是电流表，则电路中定值电阻R1和变阻器Rg并联，电阻R2被短路，此时变阻器消耗的电功率：

答：(1)若只闭合开关S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表A2的示数为0.6A或1.2A；若同时闭合开关S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为0或28.8W。

60.（2020·江苏泰州）如图是某型号电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭。S1为挡位自动控制开关，R1和R2为电热丝，R1的阻值为80Ω，高温烧煮挡的功率为660W。求：

(1)高温烧煮时干路中的电流；

(2)电阻丝R2的阻值；

(3)电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能是多少焦耳。

【答案】(1)3A；(2)；(3)。

【解析】(1)由得，高温烧煮时干路中的电流：

(2)当开关S1和S都闭合时，两电阻并联，此时总电阻较小，由可知，此时为高温烧煮挡；当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，此时总电阻较大，由可知，此时为低温焖饭挡；当开关S1和S都闭合时，由得，总电阻为：

由得：

解得：

(3)低温焖饭挡的功率为：

由得，电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能是：。

答：(1)高温烧煮时干路中的电流是3A；(2)电阻丝R2的阻值是；(3)电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能是。

61.（2020·广东）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：

(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：

(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；

(3) R2的阻值。

【答案】(1)1.452×105J；(2)0.2A；(3) 110Ω。

【解析】(1) 由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1 =484 W ，加热时间t1 = 300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能：W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J；

加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。

(2)只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2 =44 W，流过R1的电流：I2===0.2A；流过R1的电流为0.2A。

(3)当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率：

P=P1-P2=484 W-44 W=440 W

由P=得R2的阻值：R2===110Ω；R2的阻值为110Ω。

答： (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2 A；(3) R2的阻值为110Ω。

62.（2020·宁夏）人类正面临能源危机，为了找到更节能的光源，科学家做了大量的实验，实验发现下表中的IED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同｡请通过计算回答下列问题∶

(1)LED灯正常发光时的电流是多大？

(2)LED灯正常发光时电阻是多大？

(3)正常工作10h，使用LED灯比白炽灯要节约多少电能？

【答案】(1)0.5A；(2)48Ω；(3)。

【解析】(1)由可得LED灯正常发光时的电流：；

(2)由可得LED灯正常发光时的电阻：；

(3)正常工作10h，使用LED灯消耗的电能为：

正常工作10h，使用白炽灯消耗的电能为：

节约的电能为：

答：(1)LED灯正常发光时的电流是0.5A；(2)LED灯正常发光时的电阻是48Ω；(3)正常工作10h，使用LED灯比白炽灯要节约的电能。

63．（2020·衡阳）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题：

（1）S闭合时，饮水机处于　 　工作状态。R2的阻值是　 　Ω。

（2）水杯中装满20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]

（3）最近一次使用时，加热管R1损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：

①求R2的发热功率范围。

②变阻器的最大功率多大？

③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。

【解析】（1）S闭合时，两电阻并联，S断开时，为R1的简单电路，由并联电路小于其中任一电阻，根据P＝可知，S闭合时，饮水机处于加热工作状态，功率为900W；

S断开时，饮水机处于保温工作状态，功率为20W；

根据并联电路各支路互不影响，故加热时R2的功率为：P2＝900W﹣20W＝880W，

R2＝＝＝55Ω。

（2）一标标准大气压水的沸点为100℃，水杯中装满20℃水加热到沸点吸热：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.6kg×（100℃﹣20℃）＝2.016×105J，

不考虑热损失，消耗的电能W＝Q吸＝2.016×105J，

由P＝得，将水烧开的时间：

t′＝＝＝224s；

（3）①变阻器与R2串联，当变阻器连入电路的电阻为0时，

R2的电压为220V，其最大功率为880W；

当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为0.5A，R2的最小功率为：

P 2小＝I小2 R2＝（0.5A）2×55Ω＝13.75W；

R2的发热功率范围为13.75W～880W；

②变阻器的功率：P变＝I2R变＝（）2×R变＝＝，

当R变＝R2时，变阻器的最大功率为：

变阻器的最大功率：P变大＝＝＝220W；

③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。

答：（1）加热；55；（2）加热224s可将水烧开；（3）①R2的发热功率范围为13.75W～880W；②变阻器的最大功率为220W；③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。

64.（2020·江西）如图所示，电源电压恒定不变，已知定值电阻的阻值为R0，不考虑温度对灯丝电阻的影响｡

(1)当S1和S2都闭合时，电流表的示数分别为I1､I2，且I1>I2，小灯泡L1恰好正常发光，求电源电压及小灯泡L1的电阻值；

(2)当开关S1和S2都断开时，某一电表示数为I3（I3≠0），求电路的总功率｡

【答案】(1)I2R0，；(2)I2I3R0.

【解析】(1)当开关S1、S2都闭合时，定值电阻R0和灯泡L1并联，一个电流表测量干路中的电流，另一个电流表测量通过R0的电流，由于I1>I2

干路电流为I1，通过R0的电流为I2，则电源电压：U=U0=I2R0

由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流：IL=I1-I2

小灯泡的电阻：RL=

(2)当开关S1、S2都断开，灯泡L1和L2串联，电路中的电流为I3，电路的总功率：

P=UI=I2R0I3=I2I3R0

答：(1)电源电压是I2R0，小灯泡L1的电阻值是；(2)电路的总功率是I2I3R0。

65.（2020·江西）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示，求：

(1)仅榨汁时的正常工作电流；

(2)R2的阻值；

(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃，要加热多长时间｡[，]

【答案】(1)0.3A；(2)220Ω；(3)160s。

【解析】(1)仅榨汁时的正常工作电流：I==0.3A

(2)仅闭合开关S2和S3时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由P=可知电功率较大，榨汁杯处于加热挡，仅闭合开关S2时，只有R1的简单电路，电路的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于保温挡，R2的功率：P2=P-P1=300W-80W=220W

R2的阻值：R2==220Ω

(3)果汁的质量：m=ρ果汁V=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg

果汁吸收的热量：Q吸=c果汁mΔt=4×103J/(kg·℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J

消耗的电能：W==4.8×104J

加热时间：t=

答：(1)仅榨汁时的正常工作电流是0.3A；(2)R2的阻值是220Ω；(3)要加热时间是160s。

66．（2020·自贡）如图所示的电路中，电源电压为3V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V　3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A。（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）求：

(1)小灯泡的电阻；

(2)小灯泡的实际功率；

(3)通电1min，电阻R产生的热量。

【答案】(1) 12Ω；(2)0.75W；(3)180J。

【解析】由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路中的电流。

(1)小灯泡的电阻：RL==12Ω

(2)因并联电路中各支路两端的电压相等，灯泡两端的电压等于电源电压，小灯泡的实际功率：

(3)通过灯泡的电流：IL==0.25A

通过R的电流：IR=I-IL=1.25A-0.25A=1A

通电1min，电阻R产生的热量：Q=W=UIRt=3V×1A×60s=180J

答：(1)小灯泡的电阻是12Ω；(2)小灯泡的实际功率是0.75W；(3)通电1min，电阻R产生的热量是180J。

67.（2019·苏州）某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20℃的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开（不计热量损失），求：

（1）装入水后水壶对桌面的压强p；

（2）水吸收的热量Q；

（3）将水烧开所需时间t。（c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg）

【解析】（1）壶内装入质量为1kg的水，重力为：G水=mg=1kg×10N/kg=10N，

装入水后水壶对桌面的压力：F=10N+5N=15N；

装入水后水壶对桌面的压强：p===750Pa；

（2）水壶装了质量为1kg，初温为20℃的水，标准大气压下水的沸点是100℃，

则水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J∕（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；

（3）不计热损失，W=Q吸，由P=可得电热水壶工作时间：t====336s。

答：（1）装入水后水壶对桌面的压强为750Pa；（2）水吸收的热量是3.36105J；（3）电热水壶把这壶水烧开需要336s。

68.（2019·益阳）某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），干木材的热值q=1.2×107J/kg。

（1）水需要吸收多少热量？

（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？

（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？

【解析】（1）由ρ=可得水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg，

20℃的水加热至70℃，则水吸收的热量：

Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃-20℃）=8.4×106J，

（2）电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：W=Q吸，

由P=可得，电热水器正常工作时至少需要的时间：t====3500s；

（3）根据Q吸=14%Q放可知，干木材完全燃烧放出的热量为：

Q放===6×107J；

根据Q放=mq可知，需要干木柴的质量为：m′===5kg。

答：（1）水需要吸收8.4×106J热量；（2）电热水器正常工作时至少需要3500s时间；（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要5kg干木材。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b0c364d6fe4ffe4733687e21af45b307e971f923.html