焦耳定律 计算题专项练习
一、计算题
1、如图11所示，电源电压为9V恒定不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样，定值电阻R2=10Ω。
(1) 只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，求此时电流表的示数和滑动变阻器接入电路 的电阻值。
(2) 把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3，求R1两端的电压和10s内电流通过定值电阻R2产生的热量。
2、家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，如图是某种型号电饭煲的简化电路．当温控开关S闭合时，电饭煲处于加热状态，此时若它两端的电压为220V，它的功率为1100W（不考虑温度对电阻值的影响）．则 （1）电饭煲在加热状态下工作0.1h，消耗的电能为多少kW•h？ （2）R0的电阻为多少Ω？
（3）当温控开关S断开时，电饭煲的总功率及加热状态时相比，将如何变化？并请说明原因．
3、CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝．当开关S接加热档时，电路的功率为1000W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变． 整壶水的质量 额定电压 加热时的总功率 保温时的功率 2kg 220V 1000W 44W 1 / 231 / 23
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（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？ （2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？（c水=4.2×10J/（㎏•℃）
3
4、小梦家新买了一口电饭锅，如图甲所示．通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态．图乙是电饭锅的电路图，R2=60.5Ω，保温时总功率为100W．
（1）自动开关S接通时，电饭锅处于哪种状态？此时电功率多大？ （2）R1的阻值多大？
（3）用电饭锅将5kg水加热升温20℃（整个过程不计能量损失），需要多长时间？
5、如图，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样．只闭合开关S1，电流表的示数为0.9A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A，求： （1）电源电压；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10s内产生的热量； （3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片时，R1的电功率变化范围．
6、如图所示的电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“6V，3W”的字样，电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω，2A”的字样．求： （1）小灯泡L正常工作时的电阻；
（2）开关S1及S2都断开，S闭合时，R1在10min内产生的热量；
（3）当开关S1、S2、S都闭合，电流表的示数为1．5A时，R2消耗的电功率．
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7、某型号家用电饭锅有加热和保温两个档位，加热档功率大于保温档功率．其原理如图所示，R1和R2为两个加热电阻．电饭锅在保温档正常工作时的功率P保=22W．已知电阻R2=44Ω，求： （1）电饭锅在加热档正常工作时的功率是P加； （2）加热电阻R1的阻值；
（3）电饭锅正常工作时，用加热档给食物加热20min后，换用保温档给食物加热10min．此过程中，电饭锅产生的热量Q．
8、某型号家用电饭锅有加热和保温两个档位，加热档功率大于保温档功率．其原理如图所示，R1和R2为两个加热电阻．电饭锅在保温档正常工作时的功率P保=22W．已知电阻R2=44Ω，求： （1）电饭锅在加热档正常工作时的功率是P加； （2）加热电阻R1的阻值；
（3）电饭锅正常工作时，用加热档给食物加热20min后，换用保温档给食物加热10min．此过程中，电饭锅产生的热量Q．
9、新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示．求：
（1）瓷电路有高低两档加热状态．当电路处于高温工作状态时：请说明此时开关S和S1都闭合或断开情况；此时电饭锅的电功率是多少？ （2）电热丝R2的阻值．
（3）这30min内电饭锅产生的热量是多少？
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10、养生壶是一种用于养生保健的可以烹饪的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如表所示．
型号 HX﹣201504 额定电压 频率 额定功率 220V 50Hz 1210W 小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入质量为1kg，初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求：
（1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？ （2）养生壶的热效率是多少？
（3）请通过计算分析，该养生壶烧开水的过程中是否正常工作？
11、某电水壶铭牌上的一些数据如表格所示： 容量 额定电压 加热功率 频率 1.5L 220V 1000W 50Hz （1）电水壶正常工作电流是多大？（结果保留1为小数）
（2）如果将电水壶装满后，把20℃的水烧开，水吸收热量是多少？（1标准大气压）[c水=4.2×10J/（kg•℃）]
（3）该电水壶正常工作时，烧开一壶水需要10min，电水壶的加热效率是多少？
12、如图所示为某电烤箱的铭牌，图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：
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（1）电路中R1和R2的阻值。
（2）如果实际电压只有200V，则电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能是多少。（最后结果保留整数）
13、有一个电热水壶，其铭牌数据如表所示．在1个标准大气压下，它在额定电压下加热7min刚好把质量为
3
1kg、初温为20℃的水烧开．[c水=4.2×10J/（kg•℃），电热丝的阻值保持不变]求： 额定电压 额定功率 频率 220V 1000W 50Hz （1）水吸收的热量是多少？
（2）电热水壶在7min内所消耗的电能是多少？
（3）由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？（计算结果保留到整数）
14、如图20甲是某品牌电压力锅，图20乙所示是它的简化电路图．R1、R2是定值电阻，闭合开关S1，开关S2及触点b接通，电压力锅处于加热状态，此时电压力锅的功率P1=1000W，通过R1的电流为I1，当锅内的气压达到设定值时，S2自动及触点b断开并及触电a接通，S1仍闭合．电压力锅处于保压状态，此时电压力锅的功率为P2，通过R2的电流为I2．图21是表示做好某次饭的过程中，电压力锅从加热到保压消耗的电功率及时间的关系，已知I1=5I2．求：
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（1）电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流．
（2）电压力锅处于保压状态时的功率P2．
（3）用电高峰期，电路的实际电压为210V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要的时间．（不考虑能量损失）
15、CFXR型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝，当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应及哪个触点连接？ （2）电热丝R0的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？
16、如图是家用电热壶及铭牌.假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c水=4.2×10 J/（kg·℃）.求: （1）电热壶正常工作时的电阻.
（2）电热壶正常工作3 min，放出的热量是多少？
（3）如果电热壶正常工作3 min放出的热量全部被水吸收能否把1 kg水从20 ℃加热到100 ℃.
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17、（2015•济南）把一个标有“1OV 3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作．通过计算回答： （1）通过小灯泡的电流是多少？
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值多大？ （3）该电路工作10s，定值电阻产生的热量是多少？
18、在如图14所示的电路中，电源电压不变，R1=3Ω，R2=6Ω。(1)当Sl、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压。当Sl、S3闭合，S2断开时，求：(2)电路中的总功率；(3)通电1min，电阻R1产生的热量。
19、如图所示，标有“6V 2W”字样的灯泡L及电阻R串联后接在电源上，开关S闭合后，灯泡L恰能正常发光，电路消耗的总功率为10W。
求：通电1分钟，电流通过电阻R产生的热量。
20、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路。S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A；当S接b时电路消耗的电功率为22 W，求： （1）R 1 的电阻；
（2）高温挡时电路消耗的电功率；
（3）在低温挡工作l0 min，电流通过R 2 产生的热量。
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21、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关s，
的示数为0.4A, 的示数为0.6A，求：
(l）通过R2的电流； (2)Rl两端的电压；
(3）在60S内Rl产生的热量。
22、新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。.求： （1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率； （2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量。
23、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关s，
(l）通过R2的电流； (2)Rl两端的电压；
(3）在60S内Rl产生的热量。
24、图22甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W．R1是加热电阻，额定功率是1100W．图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：
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的示数为0.4A,
的示数为0.6A，求：
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（1）豆浆机的加热电阻是多少？
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是多少？加热效率是多少？[c豆浆=4.0×103J/（kg·℃）]
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
25、如图所示，电源电压为12V，且保持不变，己知滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，定值电阻R1 = 10Ω，R2= 15Ω，电流表的量程为0.6A。
(l)S、S1闭合，S2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少? 10min内电流通过R1产生的热量是多少?
(2)S、S2闭合，S1断开时，求电路允许消耗最大功率情况下，R3的阻值为多大?
26、（浙江5届复赛）如图电路，R1为定值电阻，阻值为10欧，电源电压为7伏，且恒定不变，电阻R的阻值要随两端所加电压的变化而变化，变化规律为R=4欧+
。电路周围环境温度保持25℃不变，R散热跟
它环境温度的关系是温度每差1℃放热4.5×10-2焦/（秒·℃），求 （1）调节R2，使R1及 R消耗的电功率相等，这时R的温度是多少？ （2）R2=0时，R上的电压和电阻各为多少？
27、某电热水壶的铭牌如下表所示。小菲研究有关资料后得知，在正常情况下用9min可烧开一壶20℃的水（在1标准大气压下）。一天她用这个热水壶，烧开同样的一壶水却用了10min。问： （1）烧开这壶水需要吸收多少热量？
（2）当时的电压是多少？（计算结果保留一位小数） （3）烧开同样一壶水所用的时间不同的主要原因？
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28、小王家电能表上标有“220V I0A”字样，他家原有电器的总功率是1500W。最近新买了一个电热水器，铭牌上部分数据如下表所示。 (计算结果保留小数点后两位数) 额定容积(L) 额定功率(KW) 额定电压(V) 净重(Kg) 水温调节范围(℃) 60 1.2 220 25 10 ―70 ⑴ 电热水器的额定电流是多少A? ⑵ 电热水器正常工作时的电阻是多少Ω?
⑶ 将电热水器接入家庭电路后，通过计算回答他家的用电器能否同时使用？ 29、如图是一种测电阻的实验电路，R1是电阻箱，电源电压保持9V不变。
（1）当开关掷向1时，电压表示数为3V，此时电阻箱的电阻为6Ω，求R2上电流在1min内产生的热量是多少？ （2）当开关掷向2时，灯泡恰好正常发光，电压表读数为原来的2倍，求灯泡的额定电压和额定功率。
30、（10·天津）某校师生自制了一台电烘箱．电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量．求，
(1)此时电阻丝的电功率； (2)此时电阻丝的电阻； (3)此时电阻丝的工作电压。
31、如图所示的电路中，R1=400欧，R3=20欧，电源电压U=12伏，且保持不变，当S1、S2断开时，电流表的示数为0.1安，求： ①R2的阻值
②S1、S2闭合时电流表的示数
③S1、S2闭合时，能电10秒钟电路产生的热量。
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32、如下图所示，标有“6V、3W”字样的小灯泡及最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联在电路中。当变阻器连入电路中的电阻为6Ω时灯正常发光。（不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变）求： （1）灯泡电阻、电源电压；
（2）灯泡正常发光1min，变阻器产生的热量。
参考答案
一、计算题
1、(1)只闭合S1，R1和灯L串联，灯L正常发光，UL=U额=6V I= I1 =I额=P额/U额=3W/6V=0.5A U1=U-UL=9V-6V=3V
由I=U/R得R1=U1/I1= 3V/0.5A=6Ω (2)P在b端，只闭合S2、S3，R1和R2并联
U1'=U2'=U =9V
Q2=I2'2R2t= U2'2/R2×t=(9V)2/10Ω×10s =81J
2、【分析】（1）已知加热时的功率和工作时间，根据W=Pt计算消耗的电能；
（2）当温控开关S闭合时，R被短路，电路中只有R0，已知额定加热功率和额
定电压，可利用公式R=求得加热电阻的电阻；
（3）电源电压U不变，由P=可知，电阻越大电功率越小，电饭煲处于保温
状态，电阻越小电功率越大，电饭煲处于加热状态．
【解答】解：（1）t=0.1h，P=1100W=1.1kW
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由公式P=得，消耗的电能为： W=Pt=1.1kW×0.1h=0.11kW•h； （2）U=220V，P=1100W
由公式P=得，R0的电阻为：
R0===44Ω；
（3）当温控开关S断开时，电阻R0及电阻R串联，根据欧姆定律，两种情况相比，当S断开时电饭煲的工作电流较小，根据P=UI可知，此时电饭煲消耗的电功率也较小．故当S断开时电饭煲处于保温状态． 答：（1）电饭煲在加热状态下工作0.1h，消耗的电能为0.11kW•h； （2）R0的电阻为44Ω；
（3）当温控开关S断开时，电饭煲的总功率及加热状态时相比，将变小，因为当S断开时，电阻R0及电阻R串联，由欧姆定律可知，电饭煲的工作电流较小；根据P=UI可知，此时电饭煲消耗的电功率也较小． 3、【考点】电功及热量的综合计算．
【分析】（1）由表格数据，根据P=UI计算在保温档正常工作时，电路中的电流；
（2）由电路图知S接1时两电阻串联，为保温状态；S接2时只有R0接入电路，为加热状态，根据电路特点
和P=计算两电阻的阻值；
（3）利用吸热公式Q吸=cm△t来计算热量；消耗的电能可利用公式W=Pt来计算，热水壶的效率则是吸收的热量及消耗的总电能的比． 【解答】解：
（1）由表格数据可知，保温时的功率为44W， 由P=UI可得保温档正常工作时，电路中的电流： I保温==
=0.2A；
（2）由图知S接2时只有R0接入电路，为加热状态，
由P=可得R0的电阻：
R0===48.4Ω，
S接1时两电阻串联，为保温状态， 总电阻：R总=R0+R===1100Ω，
所以R=R总﹣R0=1100Ω﹣48.4Ω=1051.6Ω；
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（3）水吸收的热量：Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×=5.88×105J； 热水壶消耗的电能：W=Pt=1100W×14×60s=9.24×105J，
热水壶的效率：η=×100%=×100%≈63.6%．
答：（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是0.2A； （2）电热丝R0、R的阻值分别是48.4Ω和1051.6Ω； （3）热水壶的效率是63.6%．
4、【考点】电功及热量的综合计算；电功率的计算．
【分析】（1）自动开关S接通时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，根据P=UI=可知电路
的总功率最大，据此判断电饭锅的状态，根据P=UI=求出此时电功率；
（2）自动开关S断开时，R1及R2串联，电路的总电阻最大，根据P=UI=可知电路的总功率最小，电饭
锅处于保温状态，根据P=UI=求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的阻值；
（3）根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，整个过程不计能量损失，根据Q=W=Pt求出需要的加热时间． 【解答】解：（1）自动开关S接通时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，
由P=UI=此时电功率：
可知，电路的总功率最大，电饭锅处于加热状态，
P加热===800W；
（2）自动开关S断开时，R1及R2串联，电路的总电阻最大，
由P=UI=可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温状态，
此时电路中的总电阻： R===484Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
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所以，R1的阻值：
R1=R﹣R2=484Ω﹣60.5Ω=423.5Ω； （3）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃=4.2×105 J， 整个过程不计能量损失，由Q=W=Pt可得需要的加热时间： t====525s．
答：（1）自动开关S接通时，电饭锅处于加热状态，此时电功率为800W； （2）R1的阻值为423.5Ω；
（3）用电饭锅将5kg水加热升温20℃，需要525s．
5、【考点】焦耳定律的计算公式及其应用；欧姆定律的应用；电功率的计算． 【分析】（1）只闭合开关S1时，只有R1连入电路，由欧姆定律计算电源电压；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R1及R2并联，根据电路特点可得通过R2的电流，再由Q=W=UIt计算在10s内R2产生的热量；
（3）只闭合开关S3，R1、R3串联，分别计算滑片在两端时R1的电功率，从而得到功率变化范围． 【解答】解：
（1）由电路图知，只闭合开关S1时，只有R1连入电路，由欧姆定律可得电源电压： U=IAR1=0.9A×10Ω=9V；
（2）由电路图知，开关S1、S2、S3都闭合时，R1及R2并联，电流表测干路电流， 因为并联电路支路间互不影响，所以通过R1的电流不变， 则R2通过的电流：
I2=IA′﹣I1=1.5A﹣0.9A=0.6A， 且U=U1=U2=9V，
在10s内R2产生的热量： Q2=W2=UI2t=9V×0.6A×10s=54J；
（3）由图可知，只闭合开关S3，R1、R3串联，
当滑片在右端时，只有R1连入电路，此时其功率最大，此时电路中电流0.9A，由变阻器规格知允许通过最大电流0.5A，
串联电路中电流处处相等，所以电路中的最大电流为0.5A，： P1=I最大2R1=（0.5A）2×10Ω=2.5W
滑片在左端时，变阻器连入阻值最大，此时R1的功率最小， 此时电路中电流： I1=I==
=0.3A，
所以P1′=I12R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W， 所以R1电功率变化范围为：0.9W～2.5W．
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答：（1）电源电压为9V；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10s内产生的热量为54J；
（3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片时，R1的电功率变化范围0.9W～2.5W． 6、（1）12Ω； （2）432J； （3）6W 7、【考点】电功率的计算；电热．
【分析】（1）根据电路图可知，当开关S在位置1时，电路为R2的基本电路；当开关S在位置2时，电阻R1、R2串联；
由P=可知，开关在位置1时，为加热档；开关在位置2时，为保温档；根据P=可求出电饭锅在
加热档正常工作时的功率；
（2）根据P=的变形公式求出保温时R1、R2的总电阻；然后根据串联电路电阻的规律求出R1的阻值；
（3）根据Q=W=Pt即可求出电饭锅产生的热量．
【解答】解：（1）根据电路图可知，当开关S在位置1时，电路为R2的基本电路；当开关S在位置2时，电阻R1、R2串联；
由P=可知，开关在位置1时，为加热档；开关在位置2时，为保温档；
加热功率：P热===1100W；
（2）由P=可知，保温时，电路中的总电阻：R===2200Ω；
因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以R1=R﹣R2=2200Ω﹣44Ω=2156Ω；
（3）电饭锅产生的热量：Q=P热t热+P保温t保温=1100W×20×60s+22W×10×60s=1.3332×106J． 答：（1）电饭锅在加热档正常工作时的功率是1100W； （2）加热电阻R1的阻值为2156Ω； （3）电饭锅产生的热量为1.3332×106J． 8、【考点】电功率的计算；电热．
【分析】（1）根据电路图可知，当开关S在位置1时，电路为R2的基本电路；当开关S在位置2时，电阻R1、R2串联；
由P=可知，开关在位置1时，为加热档；开关在位置2时，为保温档；根据P=可求出电饭锅在
加热档正常工作时的功率；
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（2）根据P=的变形公式求出保温时R1、R2的总电阻；然后根据串联电路电阻的规律求出R1的阻值；
（3）根据Q=W=Pt即可求出电饭锅产生的热量．
【解答】解：（1）根据电路图可知，当开关S在位置1时，电路为R2的基本电路；当开关S在位置2时，电阻R1、R2串联；
由P=可知，开关在位置1时，为加热档；开关在位置2时，为保温档；
加热功率：P热===1100W；
（2）由P=可知，保温时，电路中的总电阻：R===2200Ω；
因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以R1=R﹣R2=2200Ω﹣44Ω=2156Ω；
（3）电饭锅产生的热量：Q=P热t热+P保温t保温=1100W×20×60s+22W×10×60s=1.3332×106J． 答：（1）电饭锅在加热档正常工作时的功率是1100W； （2）加热电阻R1的阻值为2156Ω； （3）电饭锅产生的热量为1.3332×106J．
9、【考点】电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】（1）只有S闭合时，R1有电流通过，R2断路；S和S1都闭合时，电阻R1及R2并联，电路中电流最大，由乙图可知高温状态下的电流值，利用P=UI求出功率；
（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值，根据并联电路的电流特点可知通过R2工作时的电流值，然后根据欧姆定律即可求出R2的阻值．
（3）利用P=UI求出只有R1工作时功率；由乙图可知：30min内两种情况下各自的工作时间，利用Q=W=Pt分别求出两种情况下各自产生的热量，最后求其和即可． 【解答】解：
（1）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A， 则功率P低=UI1=220V×2A=440W；
S和S1都闭合时，电阻R1及R2并联，由乙图可知此时电流值I=3A， 则功率P高=UI=220V×3A=660W；
（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A， 则根据并联电路的电流特点可知：电阻R1及R2并联时；I2=I﹣I1=3A﹣2A=1A，
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根据欧姆定律得：R2===220Ω．
（3）只有R1工作时功率P低=UI1=220V×2A=440W； 由乙图可知：t′=10min+（20min﹣15min）=15min=900s， t″=（15min﹣10min）+（30min﹣20min）=15min=900s， 则Q′=W′=P高t′=660W×900s=5.94×105J， Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J， Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J． 答：
（1）S和S1都闭合时处于高温状态，电饭锅的电功率为660W； （2）电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J． 10、【考点】电功及热量的综合计算．
【分析】（1）3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出转盘转了300转消耗的电能；
（2）由Q吸=cm△t计算水吸收热量，η=×100%计算养生壶的热效率；
（3）由P=【解答】解：
计算养生壶烧开水的电功率及其额定功率比较可知它是否正常工作．
（1）养生壶消耗的电能为： W=
kW•h=0.1 kW•h=3.6×105J；
（2）水吸收的热量为：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣25℃）=3.15×105J， 所以养生壶的效率为：
η=×100%=×100%=87.5%；
（3）加热时间t=6min=360s， 养生壶的实际功率为： P实=
==1000W，
由养生壶铭牌知其额定功率P额=1210W＞P实，所以养生壶没有正常工作．
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答：（1）养生壶消耗的电能为3.6×105J； （2）养生壶的效率为87.5%； （3）养生壶没有正常工作．
【点评】本题以养生壶为例考查了电能表参数的理解、电功率公式、吸热公式和效率公式的应用，要注意标准大气压下水的沸点是100℃．
11、（1）4.5A；（2）5.04×105J；（3）84% 【解析】
试题分析：（1）根据公式P=UI可得，电水壶正常工作电流：I=P/U=1000W/220VW≈4.5A；（2）将电水壶装满后，水的体积：V=1.5L=1.5dm3=1.5×10﹣3m3，根据ρ=m/V可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg，在一个标准大气压下水的沸点是100℃，则水所需吸收热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J；（3）该电水壶正常工作10min消耗的电能：W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J，
电水壶的加热效率：η=Q吸/W=5.04×105J/6×105J=84%。 【考点定位】电功率；电热的计算；效率
12、
13、解：（1）在1个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； （2）由P=
可得，电热水壶在7min内所消耗的电能：
W=Pt′=1000W×7×60s=4.2×105J；
（3）要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，若电热水壶的热效率不变，则消耗的电能相同，
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由P=可得，电热水壶的电阻：
R===48.4Ω，
由W=t可得，实际电压为198V时需要的加热时间：
t″==≈519s．
答：（1）水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电热水壶在7min内所消耗的电能是4.2×105J；
（3）由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热519s． 14、解：
（1）由题，闭合开关S1，开关S2及触点b接通，R1接入电路，电压力锅处于加热状态， 根据P=UI，
通过电阻R1的电流：I1==≈4.5A；
（2）闭合开关S1，开关S2及触点a接通，R2接入电路，电压力锅处于保压状态， 根据P=UI得：U=，
所以=，
已知I1=5I2．
即：=，解得：P2=200W；
（3）根据Q=W=t，
电路的实际电压为210V，加热状态下需要热量相同，Q1=Q1′，
则：t1=t1′，
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即：×10min=×t1′，解得：t1′≈10.98min．
答：（1）电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流为4.5A； （2）电压力锅处于保压状态时的功率P2为200W；
（3）用电高峰期，电路的实际电压为210V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要的时间为10.98min．
15、解：（1）由于两端电压一定，由P=UI=U=烧煮．
知，R小时功率大．因此，S应接2触点时，电饭煲在高温
（2）由题意高温烧煮时功率为1100W得：P0=UI=即R0=；
（3）由焖饭时电路总功率为22W，得P1=UI1则：I1===0.1A
焖饭10min电热丝R0产生的热量：Q=I12R0t=（0.1A）2×44Ω×10×60s=264J． 答：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应及触点2连接． （2）电热丝R0的阻值为44Ω．
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流为0.1A；焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为264J． 【点评】大部分家用电热器都是用改变电路电阻的阻值来实现功率的改变，电阻阻值的改变由三种方法：①用开关使几个电阻串联，达到增大电阻，减小功率的目的；②用开关使几个电阻并联，达到减小电阻，增大功率的目的；③用一个开关和电阻并联，开关的闭合可用短路电阻，达到减小电阻，增大功率的目的．
16、解：（1）由P额= UI＝得电热壶的电阻：R=＝=48.4 Ω；
（2）电热壶正常工作3 min放出的热量：Q放=W=Pt=1 000 W×3×60 s=1.8×105 J； （3）水需要吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（100－20）℃=3.36×105 J，
因Q放＜Q吸，故在3 min时间内不能将水加热到100 ℃. 17、 解： （1）因为P=UI，
所以灯泡正常发光的电流为I===0.3A；
（2）因为P=UI=，
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所以灯泡电阻为RL==≈33.3Ω，
串联电路总电阻为R总===40Ω，
定值电阻的阻值为R=R总﹣RL=40Ω﹣33.3Ω=6.7Ω；
（3）定值电阻产生的热量为Q=I2Rt=（0.3A）2×6.7Ω×10s=6.03J． 答：
（1）通过小灯泡的电流是0.3A；
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值是6.7Ω； （3）该电路工作10s，定值电阻产生的热量是6.03J．
18、19、480J
20、⑴ 44 Ω ⑵ 1100 W ⑶ 12936 J
解析：本题考查电阻、电功率的计算。⑴S接a时R 1 = = = 44 Ω；
⑵ P = U I = 220 V×5 A = 1100 W；⑶S接b时I 2 = 60 s = 12936 J ． 21、（1）I2=0.2A (2）U1=4V
(3）Q1 =\"96J\"
22、660W、220Ω、990000J 23、（1）I2=0.2A (2）U1=4V
(3）Q1 =\"96J\"
= =0.1 A，电路中的总电阻R = == 2200 Ω， R 2 = R – R 1 = 2200 Ω – 44 Ω = 2156 Ω，R 2 产生的热量Q = I 2 2 R 2 t =（0.1A）2×2156 Ω×
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24、（1）44欧 （2）1.8×105J、90.9% （3）7.5×105J
25、
26、
27、28、⑴
…………………………………… 3分
⑵ ⑶
…………………………………… 3分
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∵电能表的额定负载功率
………… 2分
他家的用电器同时使用时，总功率为
2700W＞2200W
………… 2分
∴不能 …………………………………………………………… 1分
29、（1）电阻箱电压 U1= U- U2=9V-3V=6V
通过电阻箱电流为 I1= U1/ R1=6V/6Ω=1A R2阻值为 R2= U2 /I2= U2 /I1=3V/1A=3Ω 电流在R2上产生的热量是 Q= I22 R2 t=（1A）2×3Ω×60s=180J （2）因灯正常发光，故灯的额定电压为 U灯=U- U2′=9V-6V=3V I2′ = U2′/ R2=6V/3Ω=2A 灯的额定功率为 P灯= U灯I2′=3V×2A=6W 30、（1）1100W （2）44Ω （3）220V
31、①100欧；②0.15A；③18焦；
32、（1）灯正常发光时的电流 I===0.5A (1分)
灯泡电阻为RL===12Ω (1分)
电源电压U=UL+IR (1分) =6V+0.5A×6Ω=9v (1分) (2)变阻器产生的热量Q=W=URIt=I2Rt (1分)
=(0.5A)2×6Ω×60s=90J (1分)
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