备战2021中考物理必考计算题精解精练专题11家用电器含解析

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专题11家用电器 考点解读该类题型综合多种物理知识点，紧密联系生活实际，立意于新的物理情景，知识跨度大，综合性强，难度高，解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择适当的物理知识分析求解。重点考向1．（2020•浙江一模）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现挡位的转换。（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留两位小数）（2）R1的阻值为多少？（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积40～60m2【解析】解：（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，由W＝Pt和Q吸＝cm（t﹣t0）可得：P1t＝cm（t2﹣t1），即400W×3×60s＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（100℃﹣20℃），解得：m≈0.21kg；（2）电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝121Ω；（3）当加湿器在低档时，R1与R2串联，由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得，R2＝R1＝121Ω；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低档时的发热功率：P低＝＝＝200W；答：（1）电热槽中水的质量约为0.21kg；（2）R1的阻值为121Ω；（3）加湿器在低档时的发热功率为200W。2．（2020•沈阳）康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W保温功率为44W[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]，求：（1）把500g的水从40℃加热到100℃，水壶要吸收的热量；（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。【解析】解：（1）水壶要吸收的热量：Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣40℃）＝1.26×105J；（2）由于不计热量损失，则消耗的电能W＝Q＝1.26×105J；由P＝可得，加热过程需要的时间：t＝＝＝126s；（3）在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态，根据P＝可得电阻R2的阻值：R2＝＝＝48.4Ω，当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态，由P＝可得，电路的总电阻：R总＝＝＝1100Ω，根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝1100Ω﹣48.4Ω＝1051.6Ω。答：（1）把500g的水从40℃加热到100℃，水壶要吸收的热量为1.26×105J；（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间为126s；（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值为1051.6Ω。3．（2020•金昌）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω．当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？（2）发热电阻R1的阻值是多少？（3）高温挡时应该闭合的开关是　   　，高温挡的电功率是多少？（4）小余发现在傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）【解析】解：（1）低温挡电烤箱的电功率为440W，根据P＝UI得低温挡工作时电路中的电流：I＝＝＝2A；（2）当只闭合S1时，两电阻串联，为低温挡，低温挡的电流为2A，由欧姆定律得电路的总电阻：R1+R2＝，故R1＝﹣R2＝﹣70Ω＝40Ω；（3）两开关S1、S2闭合时，为R1的简单电路，此时的电阻小于两电阻串联的电阻，根据P＝可知此时为高温挡，高温挡的电功率：P高＝＝＝1210W；（4）电能表盘中标有3000r/kW•h，表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000圈，电能表转盘转25转时，消耗的电能为：W＝×25kW•h＝kW•h＝×3.6×106J＝3×104J，实际功率为：P实＝＝＝1000W；根据P＝，在R不变时，电功率与电压的平方成正比，故有：＝，用电高峰时家庭电路的实际电压为：U实＝＝＝200V。故答案为：（1）低温挡工作时，电路中的电流是2A；（2）发热电阻R1的阻值是40Ω；（3）S1、S2；高温挡的电功率是1210W；（4）用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。4．（2020•十堰）如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min，S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。（2）R2的阻值。（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。【解析】解：（1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由P＝可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。按下开关S与触点1连接，加热10min，电饭锅消耗的电能：W加热＝UIt＝＝＝6.6×105J；（2）当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，3000revs/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，1min消耗的电能：W保温＝kW•h＝×3.6×106J＝6000J，保温功率：P保温＝＝＝100W，由P＝可得：R串＝＝＝484Ω，R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝484Ω﹣44Ω＝440Ω；（3）用电高峰时，实际电压U实际＝220V×80%＝176V，电饭锅加热状态的实际功率：P实际＝＝＝704W。答：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能为6.6×105J；（2）R2的阻值为440Ω；（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率为704W。5．（2020•孝感）如图甲所示为便携式可折叠电热壶，额定电压为220V．电热壶具有加热、保温两档，保温挡的额定功率为110W，内部简化电路如图乙所示，当双触点开关接触1和2时为关闭状态，接触2和3时为保温挡，接触3和4时为加热档。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R2＝48.4Ω，现将电热壶接到220V的家庭电路中，求：（1）R1的阻值；（2）加热档的电功率；（3）若电热壶内装有0.5kg的水，现用加热档使水从25℃升高到100℃，加热效率为63%，则需要工作多少秒（c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留一位小数）。【解析】解：（1）由电路图可知，双触点开关连接触点2和3时，电路为R1的简单电路，为保温状态，根据P＝知R1的阻值：R1＝＝＝440Ω；（2）双触点开关连接触点3和4时，R1与R2并联，为加热状态，则加热时电阻R2的功率：P2＝＝＝1000W，加热档的电功率为：P加热＝P1+P2＝110W+1000W＝1110W；（3）用加热档把0.5kg的水从25℃升高到100℃，水所吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣25℃）＝1.575×105J；由η＝×100%得消耗的电能为：W＝＝＝2.5×105J，根据P＝知需要工作的时间为：t＝＝≈225.3s。答：（1）R1的阻值为440Ω；（2）加热档的电功率为1110W；（3）若电热壶内装有0.5kg的水，现用加热档使水从25℃升高到100℃，加热效率为63%，则需要工作225.3秒。6．（2020•东营）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻。R1＝50Ω，R2＝200Ω．额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。（1）中温挡正常工作时，求流过电阻R2的电流。（2）高温挡正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。（3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量。C薯条取3.63×103J/（kg•℃）（4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间。【解析】解：（1）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S断开，电路中只有R2连入电路，则R2的电流：I2＝＝＝1.1A；（2）高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，则P1＝＝＝968W，P2＝＝＝242W；总功率P＝P1+P2＝968W+242W＝1210W；（3）薯条质量m＝200g＝0.2kg，薯条吸收的热量；Q吸＝c薯条m（t﹣t0）＝3.63×103J/（kg•℃）×0.2kg×（170℃﹣20℃）＝1.089×105J；（4）根据η＝可得需要消耗的电能W＝＝＝1.452×105J；若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，根据P＝可得加热时间：t＝＝＝120s。答：（1）中温挡正常工作时，流过电阻R2的电流为1.1A。（2）高温挡正常工作时，电阻R1、R2消耗的总功率为1210W。（3）一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为1.089×105J；（4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，烹制一次薯条需要的时间为120s。7．（2020•青海）王明同学家买了一个电热水壶，其铭牌上部分信息如表所示。求：额定电压220V频率50HZ额定容量1.8L额定功率1000W（1）该电热水壶正常工作时的电阻是多少？（2）用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃水吸收的热量是多少[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）？（3）王明兴趣小组在测量电热水壶实际功率时，断开家中的其它用电器，让电热水壶单独工作，测得1.5min内电能表指示灯闪烁了72次（电能表如图所示），此电热水壶的实际功率是多少？【解析】解：（1）由P＝可得该电热水壶正常工作时的电阻：R＝＝＝48.4Ω；（2）水的体积V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝可得水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/kg•℃×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；（3）3200imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，指示灯闪烁72次，电热水壶消耗的电能：W＝kW•h＝0.0225kW•h，电热水壶的实际电功率：P＝＝＝0.9kW＝900W。答：（1）该电热水壶正常工作时的电阻是48.4Ω；（2）用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃水吸收的热量是5.04×105J；（3）电热水壶的实际功率是900W。8．（2020•宜昌）现在很多家庭和办公室采用新型管线饮水机，这种饮水机没有水仓，打开出水开关立即给水加热，出水口随即流出热水，停止出水时，加热就会停止。如图甲是某品牌新型管线饮水机，其额定电压220V，额定功率为2100W．市面上还有另一种传统管线饮水机，如图乙，它有水仓，把水仓内的水加热到设定温度后供人饮用，若无人饮用时，水仓的水温降到一定程度后重新加热，功率为800W左右。（1）甲饮水机正常工作时电流有多大（结果保留一位小数）？假如产生的热量全部被水吸收，设流入水温为18℃，流出水温为98℃，它每分钟流出多少千克热水？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（2）小明家准备购置饮水机时，妈妈认为甲饮水机功率太大，浪费电，而且可能导致空气开关经常跳闸。请你判断哪一种饮水机更浪费电，并简要说明理由。你怎么解决甲饮水机导致空气开关跳闸的问题？【解析】解：（1）由P＝UI可得，甲饮水机正常工作时的电流：I＝＝≈9.5A；由P＝可得，每分钟甲饮水机消耗的电能：W＝Pt加＝2100W×60s＝1.26×105J，因甲饮水机产生的热量全部被水吸收，所以，水吸收的热量Q吸＝W＝1.26×105J，由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，每分钟流出水的质量：m＝＝＝0.375kg；（2）传统管线饮水机中有水仓，把水仓内的水加热到设定温度后供人饮用，若无人饮用时，水仓内热水向空气散热，水仓的水温降到一定程度后重新加热，这样会浪费了电，所以，新型管线饮水机比较省电，传统管线饮水机比较费电；甲饮水机正常工作时的电流（约为9.5A）较大，可能导致空气开关经常跳闸，解决的方法有：换用额定电流更大的空气开关，或使用甲饮水机时先关闭其他大功率用电器。答：（1）甲饮水机正常工作时电流为9.5A，假如产生的热量全部被水吸收，它每分钟流出0.375kg热水；（2）乙饮水机更浪费电；理由：水仓的热水向空气中散热浪费了电（或重复加热水仓的水浪费了电）；解决甲饮水机导致空气开关跳闸的方法：换用额定电流更大的空气开关（或使用甲饮水机时先关闭其他大功率用电器）。9．（2020•丹东）如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为48.4Ω，电动机线圈电阻为2Ω，电源电压220V稳定不变。求：（1）加热电阻正常工作时的电功率是多少？（2）在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水，加热电阻正常工作420s，它的电加热效率为80%，则水的温度会升高到多少摄氏度？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）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10min，电动机线圈产生的热量是多少？【解析】解：（1）由电路图知，电动机与加热电阻并联，由并联电路特点和P＝可得，加热电阻正常工作时的电功率为：P＝＝＝1000W；（2）加热电阻正常工作420s产生热量：Q放＝W＝Pt＝1000W×420s＝4.2×105J，电加热效率为80%，所以水吸收热量：Q吸＝80%Q放＝80%×4.2×105J＝3.36×105J，由密度公式可得水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3＝4kg，由Q吸＝cm△t和可得水升高的温度：△t＝＝＝20℃，水的温度会升高到：t＝t0+△t＝20℃+20℃＝40℃；（3）由焦耳定律可得，按摩10min电动机线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.1A）2×2Ω×10×60s＝12J。答：（1）加热电阻正常工作时的电功率1000W；（2）水的温度会升高到40℃；（3）电动机线圈产生的热量是12J。10．（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．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。【解析】解：（1）由图乙知，加热挡的功率为P加热＝484W，加热时间为t＝5min＝300s，饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为：W＝P加热t＝484W×300s＝1.452×105J；（2）当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据P＝可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态；根据图乙知保温挡的功率为44W，根据P＝UI知，保温挡时通过R1的电流为：I＝＝＝0.2A；（3）因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R2的电功率：P2＝P加热﹣P1＝P加热﹣P保温＝484W﹣44W＝440W，因并联电路中各支路两端的电压相等，由P＝可得，电阻R2的阻值：R2＝＝＝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0.2A；（3）R2的阻值为110Ω。11．（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：榨汁杯部分参数表额定电压220V加热功率300W保温功率80W榨汁功率66W容量300mL（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℃，需要加热多长时间。[c果汁＝4×103J/（kg•℃），ρ果汁＝1.2×103kg/m3]【解析】解：（1）由P＝UI可得，仅榨汁时的正常工作电流：I榨汁＝＝＝0.3A；（2）由电路图可知，只闭合S2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，同时闭合S2、S3时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，R2的电功率：P2＝P加热﹣P保温＝300W﹣80W＝220W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P＝UI＝可得，R2的阻值：R2＝＝＝220Ω；（3）给杯子盛满果汁时果汁的体积：V＝300mL＝300cm3，由ρ＝可得，果汁的质量：m＝ρ果汁V＝1.2g/cm3×300cm3＝360g＝0.36kg，果汁吸收的热量：Q吸＝c果汁m△t＝4×103J/（kg•℃）×0.36kg×30℃＝4.32×104J，由η＝×100%可得，榨汁杯消耗的电能：W＝＝＝4.8×104J，由P＝可得，需要的加热时间：t＝＝＝160s。答：（1）仅榨汁时的正常工作电流为0.3A；（2）R2的阻值为220Ω；（3）给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃，需要加热160s。12．（2020•临沂）图甲是某品牌家用蛋糕机，该蛋糕机配有很多卡通模型，可以做出多种多样的创意小蛋糕，图乙是该蛋糕机的简化电路图，可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时，蛋糕机处于440W的低温挡加热状态；单独闭合开关S2时，阻值为55Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时：（1）低温挡加热电流；（2）中温挡加热功率；（3）高温挡加热5min消耗的电能。【解析】解：（1）蛋糕机正常工作时的电压U＝220V，根据P＝UI可得，低温挡加热电流为：I低＝＝＝2A；（2）由题知，中温挡时只有电阻R2工作，中温挡加热功率为：P中＝＝＝880W；（3）当开关S1和S2都闭合时处于高温加热挡，此时两电阻并联，其功率为低温挡与中温挡的功率之和，即P高温＝P低+P中＝440W+880W＝1320W，根据P＝可得，高温挡加热5min消耗的电能为：W＝P高温t＝1320W×5×60s＝3.96×105J。答：（1）低温挡加热电流为2A；（2）中温挡加热功率为880W；（3）高温挡加热5min消耗的电能为3.96×105J。13．（2020•牡丹江）图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其铭牌上标有电加热的功率为1000W．图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。（1）热水器正常电加热时，电热丝电阻多大（结果保留一位小数）？若阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失]（2）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？【解析】解：（1）由题可知，电加热器的额定功率为1000W，正常工作时的电压U＝220V，由P＝可得，电热丝的电阻：R＝＝＝48.4Ω；水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣30℃）＝4.2×106J，若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，则W＝Q吸＝Pt，所以，通电时间：t＝＝＝4200s；（2）由丙图可知，当h＝0.2m时，Rx＝150Ω，则探测电路中的电流：I＝＝＝0.15A。答：（1）热水器正常加热时，电热丝电阻48.4Ω；正常通电要4200s；（2）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流为0.15A。14．（2020•沙坪坝区校级三模）小雨发现某家用电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个挡位，其内部电路图及铭牌如图所示。已知电暖器R1、R2、R3为加热电阻，R3＝2R1．求：（1）R2的阻值是多少？（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是多少？（3）小雨想了解某日后半夜时家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观察到该电暖器在高温挡工作时，家里标有“2000r/kW•h”的电能表转盘在10min内转了1331r，则他家此时的实际电压是多少？XX牌电暖器额定电压220V额定功率高温挡 中温挡1100W低温挡550W频率50Hz【解析】解：（1）由电路图可知，旋转开关接2、3时R2与R3串联，旋转开关接3、4时电路为R2的简单电路，旋转开关接4、5时R1与R2并联，因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻、串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，由P＝UI＝可知，旋转开关接2、3时，电路的总电阻最大，总功率最小为低温挡，旋转开关接4、5时，电路的总电阻最小，总功率最大为高温挡，旋转开关接3、4时为中温挡，则R2＝＝＝44Ω；（2）旋转开关接2、3时，R2与R3串联，电暖器处于低温挡，此时电路的总电阻：R＝＝＝88Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R3＝R﹣R2＝88Ω﹣44Ω＝44Ω，由R3＝2R1可得，R1＝22Ω，旋转开关接4、5时，R1与R2并联，电暖器处于高温挡，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路的总电阻：R′＝＝＝Ω，则该电暖器在高温挡工作时的功率：P高温＝＝＝3300W；（3）因“2000r/kW•h”表示用电器每消耗1kW•h的电能转盘就转动2000r，所以，电能表转盘在10min内电暖器消耗的电能：W＝kW•h＝2.3958×106J，由W＝UIt＝t可得，他家此时的实际电压：U实＝＝＝242V。答：（1）R2的阻值是44Ω；（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是3300W；（3）他家此时的实际电压是242V。15．（2020•盘锦模拟）乐乐家新买了一个养生壶如图甲所示，其额定电压为220V，原理图如图乙所示，R1和R2是电热丝，该养生壶有加热档和保温挡，其中额定保温功率为242W．图丙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等。将养生壶单独插在该插座上，用加热档加热一段时间后，屏幕两次显示如图丁。（电费单价：0.5元/kW•h：忽略温度对电阻的影响：本次使用养生壶时，假设其两端电压不变。）[不计热量损失，c液＝4×103J/（kg•℃）]求：（1）电阻R1和R2的阻值各多大？（2）养生壶的额定加热功率是多大？（3）若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从20℃加热至100℃，需要多长时间？【解析】解：（1）S接a时为加热状态，由丁图得，养生壶实际电压U实＝200V，加热时间t＝12 min＝0.2 h，所耗电费0.1元。W＝＝0.2kW•h，时间t＝18：12﹣18：00＝12min＝0.2h，P加热＝＝＝1kW＝1000W，由P＝UI＝得R1＝＝＝40Ω；S接b时为保温状态，R1和R2串联，R串＝＝＝200ΩR2＝R串﹣R1＝200Ω﹣40Ω＝160Ω；（2）P额加热＝＝＝1210W；（3）不计热量损失W电＝Q吸＝c液m△t＝4×103J/（kg•℃）×2 kg×（100℃﹣20℃）＝6.4×105J，由P＝得，需要时间t0＝＝＝640s。答：（1）电阻R1的阻值为40Ω、R2的阻值为160Ω；（2）养生壶的额定加热功率是1210W；（3）需要多长时间640s。