专题9—电学—焦耳定律计算类—中考物理计算题专题提升培优练

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专题9—电学—焦耳定律计算类中考物理计算题专题提升培优练题型选择题填空题作图题实验题计算题总计题数105001025一、单选题1．如图为电阻甲和乙的I﹣U图像，下列说法正确的是（　　）A．甲、乙串联在电路中，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：1B．将甲和乙并联，当甲两端电压为2V时，则它们的干路电流为0.6AC．甲、乙并联在电路中，相同时间内甲、乙消耗电能之比为1：2D．将甲和乙串联，当它们两端电压为3V时，通过甲的电流为0.6A【答案】B【详解】A．若甲、乙串联在电路中，电流是相同的，由图象可知，当电流相同时，甲两端的电压为是乙两端的电压的，根据可知，相同时间内甲、乙产生热量之比为1：2，故A错误；B．将甲和乙并联，并联电路各支路两端的电压相等；当甲两端电压为2V时，由图像可知，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，根据并联电路的电流关系可知，干路电流为故B正确；C．甲、乙并联在电路中，电压是相同的，由图像可知，当电压相同时，甲的电流是乙的电流的2倍，根据可知，相同时间内甲、乙消耗的电能之比为2：1，故C错误；D．将甲和乙串联，电流相同，由图像可知，当电路中的电流为0.2A时，甲两端的电压为1V，乙两端的电压为2V，满足它们两端总电压为3V，所以由串联电路的电流特点可知，此时通过甲的电流为0.2A，故D错误。故选B。2．在如图所示的电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机的线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表A1的示数为0.3A，A2的示数为0.8A，则（　　）A．电源电压为16VB．电动机的功率为3WC．通过电动机的电流为0.3AD．1min内电动机产热180J【答案】B【详解】由电路图可知，定值电阻R0与电动机M并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R0支路的电流。A．因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由欧姆定律可知，电源的电压故A不符合题意；C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电动机的电流故C不符合题意；B．电动机的功率为故B符合题意；D．1min内电流通过电动机产生的热量故D不符合题意。故选B。3．纳米技术不仅应用于高科技，在生产、生活中得到了广泛的应用，某中学纳米课题研究小组的同学了解到的某一新产品——纳米电热水器的部分技术参数表及电路图如下，设R1、R2、R3均为加热电阻，其值不受温度影响，S为挡位开关，是热水器有“低”“中”“高”温度挡，使用时接入家庭电路中，则下列说法正确的是（　　）型号额定电压/V水箱容量/L频率/Hz额定功率/kWDGW22040500.5/1.0/2.2 A．开关S接“3”挡时为高温挡，因为接入电路的加热电阻多B．R2的阻值为26.4ΩC．在低温挡通电10min，该热水器消耗电能为5×103JD．该热水器在“低”“中”温度挡分别通电1min（不计热量损耗）两种情况下水箱内水温升高之比为1∶4【答案】B【详解】A．S接3时，三个加热电阻串联；S接2时，两个加热电阻串联；S接1时，只有电阻R1接入电路中；所以S接3时，电路中电阻最大，根据可知，电功率最小，为低温挡，故A错误；B．当S接1时，电阻R1接入电路中,电路中电阻最小，根据 可知，此时电功率最大，为高温挡，由表中数据可知，高温挡额定功率P1=2.2kW=2200W则电阻R1的阻值当S接2时，为中温挡，电路为R1、R2的串联电路，由表中数据可知，额定功率P2=1kW=1000W则此时电路中的电阻则R2的阻值R2=R′-R1=48.4Ω-22Ω=26.4Ω故B正确；C．由可得，在低温挡通电10min，消耗的电能W低=P低t=0.5×103W×10×60s=3×105J故C错误；D．由可得，该热水器在“低”“中”温挡分别通电1min消耗的电能之比不计热量损耗时，Q吸=W，由W=Q吸=cm∆t可得，两种情况下水箱内水温升高之比故D错误。故选B。4．图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A。下列说法错误的是（　　）A．电阻R1的阻值为30ΩB．电源电压为15VC．在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为45JD．电阻R1最小功率为2.7W【答案】C【详解】AB．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压为当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，则电源的电压为因电源的电压不变，所以解得，电源的电压为故A B正确，不符合题意；C．在加满油后，滑片位于b端，则1min内电阻R1产生的热量为故C错误，符合题意；D．当滑片位于a端时，电阻R1的功率最小，则故D正确，不符合题意。故选C。5．如图所示的电路电源电压恒为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A。则（　　）A．通过R1和R2的电流之比是5：3B．R1和R2的阻值之比是3：2C．在5min的时间内R2消耗的电能是180JD．电阻R2的电功率是1.5W【答案】C【详解】闭合开关，两电阻并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R1的电流。A．电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，故通过R1的电流为I1＝0.3A，根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流为通过R1和R2的电流之比故A错误；B．根据并联电路的电压特点可知R1和R2两端的电压相等，根据欧姆定律的变形可知，R1和R2的阻值之比故B错误；C．在5min的时间内R2消耗的电能等于电流做的功，为故C正确；D．根据P＝UI可知电阻R的功率故D错误。故选C。6．小林同学在进行电学知识综合复习时，根据如图所示电阻a、b的I-U图象，通过分析、计算作出了以下的判断，其中正确的是（   ）A．a、b串联时，相同时间内产生的热量之比为1:2B．a、b并联时，相同时间内消耗的电能之比为2:1C．将a、b并联接在2V的电源上，干路电流为0.3AD．将a、b串联接在3V的电源上，通过b的电流为0.3A【答案】C【详解】A．a、b串联在电路中，电流是相同的，由图象可知，当电流都为0.2A时，a的电压为4V，b的电压为2V，即a两端的电压是b两端电压的2倍，根据可知，相同时间内a、b产生热量之比为2:1，故A错误；B．a、b并联在电路中，电压是相同的，由图象可知，当电压为2V时，a的电流是0.1A，b的电流是0.2A，即a的电流是b的电流的二分之一；根据可知，相同时间内a、b消耗的电能之比为1:2，故B错误；C．将a和b并联，并联电路各支路两端的电压相等；当a两端电压为2V时，由图象可知，通过a的电流为0.1A，通过b的电流为0.2A，根据并联电路的电流关系可知，干路电流为故C正确；D．将a和b串联，电流相同，由图象可知，当电路中的电流为0.1A时，a的电压为2V，b的电压为1V，满足它们两端电压（总电压）为3V，所以由串联电路的电流特点可知，通过b的电流为0.1A，故D错误。故选C。7．甲、乙两电阻，通过的电流之比为1:2，通电时间之比为3:4，若产生的电热相等，则甲和乙电阻之比为（   ）A．8:3 B．3:8 C．3:16 D．16:3【答案】D【详解】根据题意可知，通过甲乙的电流之比通电时间之比 产生热量之比由得甲和乙电阻之比为故D符合题意。故选D。8．两个电热器的电阻之比是3:2，把它们串联在电路中使用，在相同时间内它们放出的热量之比是（　　）A．3:2 B．2:3 C．9:4 D．4:9【答案】A【详解】由题意可知，两个电热器串联，根据串联电路中各处的电流相等，由可得，在相同时间内它们放出的热量之比故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。9．a和b两个定值电阻的电流与电压的关系如图所示，下列说法正确的是( )A．将a和b串联接入电路中，a、b两端的电压之比是1：2B．将a和b串联接入电路中，a,b消耗的功率之比是2：1C．将a和b并联接人电路中，通过a、b的电流之比是1：2D．将a和b并联接入电路中，相同时间内电流通过a、b产生的热量之比是4：1【答案】A【详解】A．由图可知若将a和b串联接入电路中，a、b两端的电压之比是1：2，故A正确；B．由图可知若将a和b串联接入电路中，a、b消耗的功率之比为 故B错误；C．由图可知若将a和b并联接人电路中，通过a、b的电流之比是2：1，故C错误；D．由图可知若将a和b并联接入电路中，相同时间内电流通过a、b产生的热量之比为 故D错误。10．如图所示，已知电阻、，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）A．通过与的电流之比为B．相同时间内与产生的热量之比为C．与两端的电压之比为D．与消耗的电功率之比为【答案】B【详解】A．两电阻串联，串联电路各处的电流相等，通过与的电流之比为，故A错误；BCD．因为根据，在通电时间和电流相同的条件下，产生的热量与电阻成正比， 相同时间内与产生的热量之比为，故B正确；根据，在电流不变时，电压与电阻成正比，故与两端的电压之比为，故C错误；根据，在电流不变时，电功率与电压成正比，与消耗的电功率之比为，故D错误。故选B。二、填空题11．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S闭合时，电饭煲处于______（填“加热”或“保温”）状态；若R1∶R2=1∶24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为______。【答案】     加热     1∶25【详解】[1]由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R2被S2短路，电路中电阻最小，由可知，在电压一定时，此时电功率最大，电饭煲处于加热状态。[2]由题意可知，R1∶R2=1∶24，则R2=24R1保温和加热时，电源电压不变，且加热时间相同，则有U1∶U2=220V∶220V=1∶1，t1∶t2=5min∶5min=1∶1则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比12．如图所示的电路中R1:R2=3:5，则V1和V2的示数之比=______，通电5minR1、R2产生的热量Q1:Q2=______。【答案】     3:8     3:5【详解】[1]由电路图可知，两电阻串联，电压表V2测两电阻两端的电压之和，电压表V1测R1两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以I=I1=I2，由U=IR可得，V1和V2的示数之比[2]由可得，通电5min，R1、R2产生的热量之比13．有两个定值电阻R1=12，R2=24，串联后接在某电源上，R1和R2两端的电压之比为______；若并联后接在同一电源上，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为______。【答案】     1:2     2:1【详解】[1]根据可知，串联电路电流相等，电压之比即为电阻之比，故为1:2。[2]并联后，电压相等，根据可知，相同的时间内电阻产生的热量之比即为电阻的反比，故为2:1。14．如图所示，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，若两表示数之比I甲：I乙=1：4，R1：R2=______；当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，则两表示数之比U甲：U乙=______；相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1：Q2=______。【答案】               【详解】[1]如图所示，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，则R1与R2并联，甲电流表测R2电流，乙电流表测电路干路电流，因为根据并联电路电流规律可得则根据并联电路电压规律由欧姆定律，可得，则则[2]当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，则R1与R2串联，乙电压表测R2两端电压，甲电压表测电源电压，因为由欧姆定律和串联电路电流规律可得，则根据串联分压规律，则[3] R1与R2串联，相同时间内，两个电阻产生的电热，由焦耳定律可得，则15．如图所示，电源电压不变，R1=10Ω，R2=20Ω。只闭合 S、S2时，电流表 A1示数为0.2A。当开关都闭合时，电流表A1、A2示数之比为3∶1，则R3=______Ω，通电10min电阻R2产生的热量为______J。【答案】     40     1080【详解】[1]只闭合S、S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律知，电源的电压当开关都闭合时，R2与R3并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测量R3的电流，因为电流表A1、A2示数之比为3∶1，所以并联电路各支路电压相等，根据欧姆定律知，当电压一定时，电流与电阻成反比，所以[2]通电10min电阻R2产生的热量16．家用电风扇的电动机线圈电阻为20Ω，正常工作时，通过的电流为1A，通电1分钟，电风扇消耗的电能为 ___________J，线圈产生的热量为 ___________J。【答案】     1.32×104     1.2×103【详解】[1]家用电风扇正常工作时的电压为220V，电流为1A，通电时间t=1min=60s则电风扇消耗的电能W=UIt=220V×1A×60s=1.32×104J[2]线圈产生的热量Q=I2Rt=(1A)2×20Ω×60s=1.2×103J17．如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物。已知电源电压80V，电压表示数60V，线圈电阻1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈的电流2A，在10s内电动机将重物提升了40m，此过程中电动机消耗的电能是______J，该电动机转化为机械能的效率是______。【答案】     1200     95%【详解】[1]由图得，电阻与电动机串联，电压表测量电动机的电压，通过线圈的电流2A，10s内电动机将重物提升了40m，此过程中电动机消耗的电能是[2]电动机使用过程中，产生的热量为该电动机转化为机械能的部分能量为该电动机转化为机械能的效率是18．如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”的字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通过灯泡L的电流为0.6A，则通电1min滑动变阻器R1产生的热量为 _____J；在电路安全工作的情况下，向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡亮度会 _____（选填“变亮”、“不变”或“变暗”），此电路最大功率与最小功率之比是 _____。【答案】     54     不变     16∶9【详解】[1]由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，通电1min滑动变阻器R1产生的热量为[2]因并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响，所以滑片的移动灯泡的亮暗不变。[3]根据欧姆定律可得，通过滑动变阻器的最小电流为由并联电路中电流特点可得，通过干路的最小电流电路消耗的最小总功率为由变阻器的铭牌可知，其允许通过的最大电流为1A，则干路中的最大电流为则电路消耗的最大总功率为此电路最大功率与最小功率之比为19．如图是在一定温度下，甲、乙两个电阻的电流与电压的关系图像，根据图像可得R甲∶R乙=______，若将甲、乙串联后接在同一电路上，产生的热量Q甲∶Q乙=______。【答案】     1∶4     1∶4【详解】[1]由图像可知，当通过两电阻电流为I0时，两电阻两端的电压U甲=U0，U乙=4U0由可得，甲、乙两电阻之比[2]将甲、乙串联后接在同一电路上，串联电路中各处的电流相等，通电时间相等，由Q=I2Rt，甲、乙两电阻产生的热量之比20．当某发热导体两端电压是4V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是______Ω，当它两端电压为2V时，该发热导体10min产生的热量是______J。【答案】     20     120【详解】[1]由欧姆定律得该导体的电阻为[2]当发热导体两端电压为2V时，此时通过的电流为该发热导体10min产生的热量为三、计算题21．如图所示，电源电压保持不变，R1的阻值为10Ω，开关S闭合后，电压表示数为2V，电流表示数为0.4A。求：（1）电源电压；（2）通电10s电阻R1产生的热量。【答案】（1）6V；（2）16J【详解】解：（1）如图所示，两电阻串联，电压表测R2的电压，由欧姆定律，R1两端电压为U1=IR1=0.4A×10Ω=4V电源电压为U=U1+U2=4V+2V=6V（2）通电10min电阻R1产生的热量为Q＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J答：（1）电源电压6V；（2）通电10s电阻R1产生的热量为16J。22．如图甲是小明设计热水壶调温装置，工作电路电压恒为220V、加热电阻R3=22Ω，灯L的铭牌为“220V  44W”；当控制电路中电流大于等于0.5A时，达到设定温度，衔铁被吸下，停止加热。热敏电阻R2与环境温度的关系如图乙所示，线圈电阻R0=5Ω，闭合开关S1和S2，将R1滑片移到最右端时，此时设定温度为90℃，此时R0的电功率为P0，R1的电功率为P1，R2两端电压为U2；将R1滑片移到最左端时，设定温度为50℃，R2两端电压为U2′。已知P0∶P1=1∶4，U2∶U2′=3∶7，求：（1）灯L的额定电流；（2）加热电阻工作10s放出的热量；（3）控制电路的电压；（4）若设定温度为70℃，应调节滑动变阻器阻值为多大？【答案】（1）10A；（2）2.2×104J；（3）220V；（4）10Ω【详解】（1）由P=UI知灯L的额定电流（2）加热电阻的工作电流加热电阻工作10s放出的热量Q放=I工2Rt=(10A)2×22Ω×10s=2.2×104J（3）闭合开关S1和S2，将R1滑片移到最右端时，R0、R1、R2串联，当达到90℃时衔铁吸合，控制电路的电流I=0.5A，R0的电功率P0=I2R0=(0.5A)2×5Ω=1.25W滑动变阻器处于阻值最大处，阻值为Rmax，其功率为P1，由P0∶P1=1∶4知，R1的电功率P1=4P0=4×1.25W=5W由P=I2R可得，滑动变阻器的最大电阻控制电压U控=U2+I(Rmax+R0)=U2+0.5A×(20Ω+5Ω)=U2+12.5V   ①将R1滑片移到最左端时，此时只有R0、R2串联在电路中，当温度达到50℃时衔铁吸合，电流仍为0.5A，控制电压U控=U2′+IR0=U2′+5Ω×0.5A=U2+2.5V  ②由题意可知U2∶U2′=3∶7   ③由①②③得U控=20V。（4）若设定温度为70℃，R2的阻值为25Ω，由得此时的总电阻滑动变阻器阻值R1=R-R0-R2=40Ω-5Ω-25Ω=10Ω答：（1）灯L的额定电流为10A；（2）加热电阻工作10s放出的热量2.2×104J；（3）控制电路的电压为220V；（4）若设定温度为70℃，应调节滑动变阻器阻值为10Ω。23．在如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，电流表为0.2A，电压表示数为2V，求：（1）R2两端的电压是多少伏？（2）R2的电阻是多少欧？（3）通电1min电流通过R2所产生的热量是多少焦？【答案】（1）1V；（2）5Ω；（3）12J【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压U2=U-U1=3V-2V=1V（2）由可得，R2的电阻（3）1min电流通过R2所产生的热量Q1=I2R2t=(0.2A)2×5Ω×60s=12J答：（1）R2两端的电压为1V；（2）R2的电阻为5Ω；（3）1min电流通过R2所产生的热量为12J。24．某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图像如图乙所示。求：（1）R1的阻值；（2）电路消耗的最小功率；（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，1min内电流通过R1产生的热量。【答案】（1）10Ω；（2）0.9W；（3）13.5J【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电压表测电源的电压，电路中的电流最大，由图乙可知，电压表的最大示数为6V，则电源的电压U=6V，电路中的最大电流I=0.6A，由可得，R1的阻值（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，由图乙可知，电路中的最小电流I′=0.15A，则电路消耗的最小功率P小=UI′=6V×0.15A=0.9W（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，电路中的电流最小，则1min内电流通过R1产生的热量Q1=I′2R1t=(0.15A)2×10Ω×60s=13.5J答：（1）R1的阻值为10Ω；（2）电路消耗的最小功率为0.9W；（3）滑动变阻器滑片P在最右端时，1min内电流通过R1产生的热量13.5J。25．如图所示的电路中电源电压恒为3V。闭合开关S后，电阻R1的电功率为3W，电阻R2的电功率为4.5W。求：（1）通过电阻R1的电流；（2）电阻R2的阻值；（3）整个电路在10s内产生的热量。【答案】（1）1A；（2）2Ω；（3）75J【详解】解：（1）R1和R2并联，故电压关系为通过电阻R1的电流（2）电阻R2的阻值（3）整个电路在10s内产生的热量答：（1）通过电阻R1的电流1A；（2）电阻R2的阻值2Ω；（3）整个电路在10s内产生的热量75J。26．百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？（3）在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]【答案】（1）；（2）；（3），80%【详解】解（1）电动机线圈产生的热量是（2）加热电阻正常工作时的电阻是（3）水吸收的热量为电加热效率为答：（1）电动机线圈产生的热量是；（2）加热电阻正常工作时的电阻是；（3）水吸收的热量为，电加热效率为80%。27．随着国家大力倡导共享经济，大量的共享单车和电动车出现在了马路上．下表是一辆共享电动车的铭牌上给出的技术参数．车型整车质量最大载重电动机输出功率额定电压额定电流26寸电动车160W40V5.0A 根据表中数据计算：（1）电动机正常工作10分钟，线圈产生的热量．（2）电动机线圈的电阻．（3）电动机正常工作时的效率．【答案】（1）（2）（3）【详解】(1)电动机的输入功率：P总由表中可知，电动机的输出功率：P出，电动机内部的发热功率：P热=P总-P出=200W-160W=40W电动机正常工作10分钟，线圈产生的热量：Q=P热t；(2)电动机的发热功率：P热=I2r，则电动机线圈的电阻：；(3)电动机正常工作时的效率：．答：(1)电动机正常工作10分钟，线圈产生的热量为24000J；(2)电动机线圈的电阻为1.6Ω；(3)电动机正常工作时的效率为80%．28．小亮给爸爸买了一款如图甲所示的“便携式”折叠电热水壶，有“加热”和“保温”两个档位。相关参数如下表所示，（电热丝 R1、R2 电阻不变）。图乙是它电路原理图的一部分，已知电热水壶在“加热”档位工作时，开关 S1、S2都闭合，此时只有电热丝 R1 工作；小亮关闭家中其他用电器，只使用该电热水壶将一满壶 20的水加热至沸腾（标准大气压），发现如图丙所示的电能表， 指示灯闪烁 210 次。解答下列问题：[水的密度 1.0×103kg/m3，水的比热容为 4.2×103J/（kg·）]（1）请在虚线框内画出折叠电热水壶内部的电路图；（2）将一满壶 20的水加热至沸腾，吸收的热量是多少？（3）电热水壶的加热效率是多少？产品名称“便携式”折叠电热水壶最大容量0.5L电源220V    50Hz加热功率P1保温功率P2 【答案】（1）；（2）；（3）80 %【详解】解：（1）已知电热水壶在“加热”档位工作时，开关 S1、S2都闭合，此时只有电热丝 R1 工作，而开关S1必须闭合，而保温档位是开关S1闭合，开关S2断开，根据可知，总电阻比较大，总功率小，为保温，而两个电阻，串联时，总电阻最大，电功率最小，为保温档，故加热档时，是因为开关S2闭合，电阻R2被短路，只有R1工作，电阻较小，总功率较大，为加热档，故如下图所示：（2）由得，水的质量水吸收的热量为（3）消耗的电能电热水壶的加热效率29．如图所示是某温控装置的简化电路图。工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（阻值忽略）、开关、滑动变阻器R2（取值范围0~100Ω）和热敏电阻R1组成；R1阻值随温度变化的关系如下表所示：温度/℃90806660504640353025R1/Ω102040507080100120125130 当控制电路电流I≥50mA时，衔铁被吸下切断工作电路；当控制电路电流I≤40mA时，衔铁被释放接通工作电路。（1）工作电路正常工作时，电热丝R在1秒内产生的热量是多少？（2）当温度为60℃，变阻器R2=50Ω时，衔铁恰好被吸下，控制电路的电源电压是多少？（3）若控制电路电源电压不变，此装置可达到的最低温度是多少度？【答案】（1）550J；（2）5V；（3）30℃【详解】解：（1）工作电路正常工作时，电热丝R在1秒内产生的热量（2）当温度为60℃时此时控制电路的电源电压是（3）低温度时，衔铁将被释放开始加热，此时由欧姆定律得，控制电路总电阻即因R1越大温度越低，故时温度最低，查表可知，最低温度为答：（1）工作电路正常工作时，电热丝R在1秒内产生的热量是550J； （2）控制电路的电源电压是5V；（3）若控制电路电源电压不变，此装置可达到的最低温度是30度。30．某种智能型电饭锅有加热、保温、断电的功能，内部简化电路如图甲所示，开关S可根据设定在“1”、“2”或“3”挡之间自动转换，某次煮饭工作电压为220V，电功率变化情况如图乙所示。求：（1）保温挡的工作电流；（2）加热挡工作10分钟产生的热量；（3）电阻R2的阻值。 【答案】（1）0.5A；（2）4.8×105J；（3）379.5Ω【详解】解：（1）由图乙可知，加热挡功率较大，为P热=0.8kW=800W保温挡功率较小，为P温=0.11kW=110W故由P=UI可得，保温挡的工作电流为（2）由W=Pt可得，加热挡工作10分钟产生的热量为Q=W=P热t=800W×10×60s=4.8×105J（3）由可知，当电源电压不变时，电路的电阻越大，功率越小，由电路图可知，当开关S接“1”时，此时电路中只有电阻R1，阻值较小，故此时电路为加热挡，当开关S接“2”时，电阻R1与R2串联，总电阻较大，故此时电路为保温挡，则有解得电阻R1的阻值为解得R1和R2串联的总电阻为由串联电路的电阻规律可得，电阻R2的阻值为R2=R总-R1=440Ω-60.5Ω=379.5Ω答：（1）保温挡的工作电流为0.5A；（2）加热挡工作10分钟产生的热量为4.8×105J；（3）电阻R2的阻值为379.5Ω。