2023-2025年安徽省各地市中考物理模拟题分类精选23.焦耳定律及多挡位电路的计算

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10．1716
【详解】由图可知，当开关接1，滑片在最右端，电路中只有接入电路，为调温挡，最大功率
由可得，的电阻是
开关接2时，、串联，为“恒温”挡，功率为22W，由可得，此时电路中的总电阻是
根据串联电路的电阻规律可知，的阻值是
10．[2025合肥三模]浴室除雾镜是在两片玻璃中间安上电热膜，利用电热使镜面温度升高，水珠消失。某型号电热膜内部简化电路如图所示，共5根电阻丝加热，每根电阻丝的阻值为，电源电压为，除雾工作5分钟产生的热量为 J。
10．9000
【详解】由题意可得，5根电阻丝并联，电源电压为12V，则每根电热丝工作5分钟所产生的热量为则5根电阻丝工作5分钟所产生的热量为
W总=5W=5×1800J=9000J
10．【2025合肥三模】三个相同电阻并联在电路中，每个电阻阻值为,电源电压保持不变，将一个电流表接在干路上，如图甲所示，闭合开关后，电流表示数如图乙所示，内电路产生的电热为__________J．
10、64；
9．【2025合肥三模】一台标有“5V 2.5W”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1Ω，正常工作1min，产生的热量是 J 。
9．15
【详解】小电风扇正常工作时的电流
正常工作1min，产生的热量Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×1×60s=15J
10．【2025合肥模拟】如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中R1=44Ω，R2=176Ω。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是 J。
10．
【详解】由图知，当S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电路总电阻较大，为低温挡，该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是
10.[2025安庆三模]如图所示，灯泡标有“6V，6W”字样，闭合开关后电流表A示数为1.5A，此时灯泡正常发光，则定值电阻R在1min内产生的热量为__________J。
10.180。
15． [2025合肥三模]如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后 （选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟 （选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是 J。
15．【答案】甲；电阻；4
16．[2025芜湖三模]图甲是办公室常见的便携式养生壶，正常工作电压为220V，其底座的加热器有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图乙，已知R1的电阻为220Ω。当双触点开关S接触1和2时为保温挡，正常工作1分钟电流产生的热量为 J；当调节到加热挡时，电阻R1和R2 联接入电路。
16．【答案】1.32×104；并
8．[2025滁州三模]如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.7A，则通电10min后R产生的热量为______J。
8．720
10.[2025亳州三模]如图甲所示，额定电压为2.5V的小灯泡L和定值电阻R 串联在电路中，他们的I-U图像如图乙所示，闭合开关S，小灯泡L恰好正常发光，则定值电阻 R在 1min内产生的热量为 J。
10.12
7．[2025芜湖模拟]如图所示是小明用迷你电动机制成的升降机模型。用它提升重为10N的物体，当电源电压为12V时，闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为0.4A，电动机同时以0.4m/s的速度匀速提升物体，电动机正常工作时的效率是 。
7．83.3%
【详解】匀速提升物体时，对物体的拉力大小等于物体重力，电动机正常工作时输出功率等于电机吊起重物的功率，即P输出=Fv=Gv=10N×0.4m/s=4W
电动机正常工作时，电动机两端电压为12V，通过的电流为0.4A，电动机正常工作时消耗的电功率为P=UI=12V×0.4A=4.8W
电动机正常工作的机械效率为
6．[2025安庆二模]图甲是新型取暖器件——电热膜，它是由一条条导电墨线压在绝缘薄膜制成，其结构如图乙所示。已知电热膜的电阻为550 Ω，电热膜正常工作1 min产生的热量为 J。
6．5280
【详解】由题意可知，通过电路总电流为
电热膜正常工作1 min产生的热量为
9. [2025池州三模]如图所示， R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻， 且R1：R2：R3=1：2：6，已知R1=5Ω，现把它们并联起来接入电压为3V的电源上，电路1min产生的热量为 J。
9. 180
10．[2025亳州二模]有两根电热丝，甲标有“，”字样，乙标有“，”字样。现把它们串联起来，在确保电路安全的前提下，通电，甲、乙两根电热丝产生的总热量最多为 。
10．450
【详解】根据串联电路中各处的电流相等，当两电阻串联时，电路中的最大电流
I=I乙=0.5A
通电1min，甲、乙两根电热丝产生的总热量
Q=I2(R甲+R乙)t=(0.5A)2×(10Ω+20Ω)×1×60s=450J
6．[2025芜湖一模]随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，每个旋翼的通过的电流为2A，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作10s，输出的机械能为 J。
6．880
【详解】每个机翼消耗的电能
W=UIt=15V×2A×10s=300J
每个机翼的电动机的线圈产生的热量
Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×10s=80J
无人机每个机翼输出的机械能
W机械=W-Q=300J-80J=220J
根据题意可知，无人机有四个机翼，则该无人机正常工作10s，输出的机械能
W′=4W机械=4×220J=880J
10．[2025六安一模]如图是汽车座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮开关可绕O点转动，已知电源电压恒为12V，R1的阻值为12Ω，低温挡功率为8W。若将开关旋至“2”位置，通电100s，R2产生的热量为 J。
【答案】2400。
【解答】解：由图可知，当开关旋至1时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，由P＝，电路中的总功率最小；
当开关旋至2时，只与R7工作，电路中的总电阻最小，汽车座椅处于高温挡；
由P＝可知，R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝18Ω；
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R7＝18Ω﹣12Ω＝6Ω，
由Q＝I2Rt＝t可知，通电100s，R2产生的热量：Q＝t＝。
故答案为：2400。
10．[2025合肥一模]如图所示的电路中，已知电源电压恒定不变，，当只闭合开关时，电流表的示数为0.3A；当开关闭合时，电流表的示数为0.5A，则在10s内，通过的电流产生的热量是 J。
10．9
【详解】当只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测通过的电流；当开关闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，通过的电流为
两端电压为
根据并联电路电压规律，两端电压为
的阻值为
在10s内，通过的电流产生的热量是
9．[2025无为联考]如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻、，当只闭合开关时，电路中的电流为0.2A，则当开关、均闭合时，5min电路产生的热量为 J。
9．540
【详解】当只闭合开关时，两个电阻串联，电源电压
U=IR=0.2A×(5Ω+10Ω)=3V
当开关、均闭合时，只有R1的简单电路，5min电路产生的热量
10．如图所示，这是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，，。将装置接在电压为6V的电源上，通电2min，则这段时间内电流通过电阻产生的热量为 J。
10．96
【详解】由图可知，两电阻串联，电路中电流为
通电2min，则这段时间内电流通过电阻产生的热量为
9．[2025亳州模拟]如图所示，电源电压恒定不变，灯泡标有“”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为，通电，电阻R产生的热量是 J。
9．72
【详解】由图得，当开关S闭合时，L与R并联，电流表测量干路电流，此时灯泡正常发光，则R的电压为
由得，灯泡的电流为
电阻R的电流为
通电，电阻R产生的热量是
9．[2025合肥一模]如图所示，灯L标有“4V，2W”，R=20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），则通电1min整个电路产生的热量为 J。
9．168
【详解】由图知，闭合时，与并联，电流表测干路电流。由题知，灯泡正常发光，根据并联电路的电压规律知

由可得，通过灯泡的电流
由可得，通过的电流
由并联电路的电流规律可得电流表示数
通电电路中产生的热量
9．[2025六安一模]小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝，a、b是两个触点。利用开关通断实现“电饭锅”的功率更大时，电路工作3min产生的热量是______J。
9．1296
10.[2025合肥一模]图甲是新型取暖器件——电热膜，
它是由一条条导电墨线压在绝缘薄膜
制成，其结构如图乙所示。已知电热
膜的电阻为550 Ω，电热膜正常工作
1 min产生的热量为___________J。
10.5280
8．[2025池州二模]如图所示，电源电压为6V恒定不变，电阻R1的阻值为15Ω，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S，则电路1min产生的总热量为 J。
8．360
【详解】由图可知，R1、R2并联，根据并联电路电压规律和欧姆定律可得，通过R1的电流为
通过R2的电流为
由于并联电路电流等于各部分电流之和，即
电路1min产生的总热量为
12．[2025宣城一模]如图所示，电源电压不变，R1=10Ω，R2=20Ω．只闭合S、S2，电流表A1示数为0.2A，则电源电压为__V．开关都闭合时，电流表A1、A2示数之比为3:1，则R3=____Ω，通电1min电阻R2产生的热量为___J．
12、6 40 108
【解题分析】
（1）只闭合S、S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）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，根据电流表A1、A2示数之比为3：1，求出R2与R3之比，进而求出R3，根据算出通电1min电阻R2产生的热量．
【题目详解】
（1）只闭合S、S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
根据知，电源的电压：U=I（R1+R2）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V；
（2）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I2：I3=（3-1）：1=2：1
并联电路各支路电压相等，根据知，当电压一定时，电流与电阻成反比，所以
R3=2R2=2×20Ω=40Ω；
通电1min电阻R2产生的热量：
【题目点拨】
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是解题的关键．
9．[2025阜阳一模]如图甲所示，这是今年流行的一款电暖鞋，图乙是电暖鞋发热的简化电路图，已知电源电压恒为6V，电热丝R为，闭合开关S，10s内电热丝产生的热量为 J。
9．60
【详解】电阻产生的热量为
9.[2025滁州一模]某款额定电压为220V，额定电流为4A的吸尘器，它正常工作时电动机线圈电阻为2Ω J。
【解答】解：由题意可知，电流为4A，通电100s，这段时间电动机线圈产生的热量为：
Q＝I2Rt＝（8A）2×2Ω×100s＝3200J。
故答案为：3200。
5．[2025无为一模]一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是 J。
5．60
【详解】由串联电路的电压特点可得，灯泡正常发光时串联电阻R两端电压
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流
由可得，串联电阻的阻值
该电阻通电20s所产生的热量
10．在如图所示的电路中，电源电压U=10V，电阻R1=60Ω，R2=30Ω，则通电1min该电路产生的热量为 J。
10．300
【详解】如图所示，两电阻并联，电路中总电流为
通电1min该电路产生的热量为
10．[2025马鞍山一模]如图所示，电源电压，、。当开关S断开时，R2在1min中内产生的热量为 J。
10．48
【详解】如图，当开关S断开时，两个电阻串联，电路中的电流
R2在1min中内产生的热量为
9．[2025合肥一模]如图是小轿车座椅中的电加热器原理图，电源电压保持不变，R1=10Ω，R2=20Ω，开关S、S1都闭合后，通过R1的电流为2A，则通电1min整个电路产生的热量是 J。
9．3600
【详解】开关S、S1都闭合，电阻R1和R2并联，两端的电压相等，都为
通电1min整个电路产生的热量是
10．[2025明光一模]如图所示，把一个标有“2.5V 0.75W”字样的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为6V的电源上，小灯泡恰好能正常工作。该电路工作10s，定值电阻R产生的热量是 J。
10．10.5
【详解】灯泡和电阻串联，灯泡正常发光时的电流为
小灯泡能正常工作，说明小灯泡两端的电压是2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压为
由串联电路电流的规律可知，通过电路的电流为
则电路工作10s，定值电阻R产生的热量是
9．[2025合肥模拟]如图所示，电源电压为6V且保持不变，闭合开关，电压表示数为4.5V，电流表示数为0.5A，则通电1min电阻产生的热量是 J。
答案：45
【详解】分析电路可知，、串联，电压表测电压，根据串联分压规律可知，的电压为
，则通电1min电阻产生的热量为。
10．[2025合肥二模]为了说明电饭锅“加热”和“保温”的挡位原理，小聪画出了如图所示的电路图，其中R1＝100Ω，R2＝1000Ω。则电饭锅加热挡的功率为 W。
【解答】解：根据电路图知，开关S接a、b时，不同的电阻丝轮流接入电路，根据P＝知，电阻越小，电功率越大，因而电阻小的是加热挡，故当R1＝100Ω接入电路，电饭锅处于加热挡，加热功率P＝＝＝484W。
故答案为：484。
选择题
16．[2025淮南三模]如图甲中电源电压恒为6V，闭合开关后，两电流表的指针偏转均如图乙所示，则下述不正确的是（ ）
A．电路的总电阻为4Ω
B．断开开关后，电阻的阻值为5Ω
C．闭合开关后，和的电功率之比为1∶4
D．闭合开关后，整个电路在1min内产生的热量为480J
16．C
17．[2025滁州三模]某款小型电煮锅有低温挡、中温挡和高温挡三个挡位，下列电路图中符合要求和安全用电原则的是（ ）
A．B．C．D．
17．B
15．[2025马鞍山一模]如图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡（ ）
A．正常发光时的电阻B．实际电功率C．消耗的电能D．产生的热量
15．B
17．如图甲所示，先将包口香糖的锡纸中间剪掉一些，再将锡纸条接在电池的正负极上，不一会儿锡纸条开始冒烟并着火，如图乙所示。为了便于从电学角度分析锡纸条bc段着火的原因，小明将图甲所示的锡纸简化为图丙所示的形状，然后比较ab段和bc段的相关电学物理量。下列四个选项中正确的是（ ）
A．、、
B．、、
C．、、
D．、、
17．D
【详解】由图知，锡纸条上相同长度的ab段和bc段，bc段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，则
此时ab、bc串联在电路中，则电流相等，即
由可知，则I相同时，R越小，U越小，所以
由焦耳定律可知，I、t相同时，R越大，Q越大，即故D正确，ABC错误。
故选D。
14．[2025芜湖一模]如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中（ ）
A．图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更小
B．通电后，图乙右侧容器中电阻产生的热量多
C．通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的
D．图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
14．B
【详解】A．图甲中，两边容器内电阻相同，左侧电阻的电流大于右侧容器的电流，通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更大，故A不符合题意；
B．通电后，图乙中左右两侧电阻串联，电流与通电时间相同，右侧容器内电阻较大，由得，右侧容器中电阻产生的热量多，故B符合题意；
C．通电后，图甲透明容器中电阻丝内能是通过电流做功增加的，空气内能是通过热传递增大的，故C不符合题意；
D．图乙实验控制电流与通电时间相同，改变电阻大小，是为了研究电流产生的热量与电阻的关系，故D不符合题意。
故选B。
6．[2025合肥一模]如图是研究电流产生热量实验装置的一部分，两个透明容器内密封着等质量、同温度的空气，容器内的电热丝阻值不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。下列判断正确的是（ ）

A．该装置探究的是：通电导体产生的热量多少与电流的关系
B．与乙相连的U形管液面升高得多，是因为通过乙容器中的电流大
C．与甲相连的U形管液面升高得少，是因为容器甲中电阻两端的电压大
D．与乙相连的U形管液面升高得多，是因为乙容器中电阻大放热多
6．D
【详解】A．装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系；故A错误；
B．与乙相连的U形管液面升高得多，根据转换法，是因为B电阻产生的热量多，故B错误；
C．与甲相连的U形管液面升高得少，根据转换法，是因为A电阻产生的热量少，因电流和通电时间相同，根据可知，A电阻丝的阻值小，根据可知，可知甲中电阻两端的电压小，故C错误；
D．与乙相连的U形管液面升高得多，是因为乙容器中电阻大放热多，密闭容器内空气温度高，压强大，故D正确。
故选D。
实验题
20.[2025池州一模]如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。
（1）图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与________的关系。
（2）图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是________。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
（3）为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换为阻值________（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻。
20.（1）电阻 （2）开路 （3）小于
【解析】（1）由图甲可知，电阻丝、串联，根据串联电路电流规律可知，通过电阻丝、的电流相等，、的通电时间相等，电阻丝、的电阻关系是，由此可知该实验装置控制了电流和时间相同，改变了导体的电阻，因此此实验是探究电流通过导体产生的热量跟导体的电阻大小的关系；（2）由图可知，电阻丝、并联后，再与电阻丝串联，两U形管内液面上升高度相同，说明两个密闭容器中的电阻丝产生的热量相等，根据焦耳定律可知，Q、R、t都相同，则通过、两根电阻丝的电流相同，故是电阻丝不通电，所以电路中出现的故障是电阻丝开路了；（3）为了使实验中两侧U形管液面高度差更明显，当通过电阻丝的电流不变时，增大通过电阻丝的电流，可以增大通过电阻丝的电流，所以可以减小电阻丝的阻值；
计算题
22．【2025合肥三模】某款新型电饭煲，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图甲为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝， 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像如图乙所示。求：
（1）电饭锅工作时的最大功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min电饭锅消耗的电能。
22．解：（1）由电路图可知，S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，此时电路的总电阻最小，根据P=UI可知，电路中的电流最大，此时电饭锅的功率最大；由图乙可知，电路中的最大电流I=3A，此时电饭锅的电功率为，所以电饭锅工作时的最大功率660W。
（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，根据欧姆定律可知，此时电流最小，由乙图可知，通过R1的电流值I1=2A；S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流为
I2=3A-2A=1A
由欧姆定律可得，电热丝R2的阻值为
（2）只有R1工作时功率为
根据W=Pt可得，30min电路消耗的总电能为
22．【2025合肥三模】图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1=R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？

22．解：（1）由题可知，水的体积为V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J
（2）根据分析电路可知，当S1断开，S2接A时，R1、R2串联，为低温档；当S1闭合，S2断开时，只有R1，为中温档；当S1闭合，S2接B时，R1、R2并联，为高温档。因此R1的阻值为
因为R1=R2，根据并联电路电阻的特点，总电阻为
解得R=60.5Ω。则高温档功率
（3）养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，则需要电流做功为
烧开这一壶水的时间
22．[2025合肥二模]随着科技的发展，现在许多汽车的后视镜具备了加热功能，如图甲所示。按下加热开关后，按键上指示灯亮起，可以对镜片进行加热，除雾，除霜，令后视镜保持清晰，确保驾驶安全。该装置有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，根据气温、雨水和雨刮器使用情况自动切换，“高温”挡功率为8W，“低温”挡功率为6W。电路简图如图乙所示，电源电压为12V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝，求：
（1）当处于“低温”挡加热时，电路中的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）使用“高温”挡加热1min，电流通过电热丝R1产生的热量。
22．（1）0.5A；（2）6Ω；（3）480J
【详解】解：（1）由图乙可知，开关S连接触点1时，R1、R2串联，电路电阻最大，由可知，电功率最小，为低温挡；开关S接触点2时，电路为R1的简单电路，电阻最小，由可知，电功率最大，为高温挡。当处于“低温”挡加热时，电路中的电流
（2）由图乙可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，开关S接触点2时，电路为R1的简单电路，由得，R1的阻值为
低温挡时，总电阻为
电热丝R2的阻值
R2=R总-R1=24Ω-18Ω=6Ω
（3）使用“高温”挡加热1min，电流通过电热丝R1产生的热量是
答：（1）当处于“低温”挡加热时，电路中的电流0.5A；
（2）电热丝R2的阻值是6Ω；
（3）使用“高温”挡加热1min，电流通过电热丝R1产生的热量是480J。
22．[2025合肥模拟]如图甲所示，电源电压和定值电阻R1的阻值均保持不变，滑片从一端移到另一端时，电压表示数随电流表示数变化关系如图乙所示，请计算：
（1）电压U和定值电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）当滑片P在中点时，10s内定值电阻R1产生的热量。
22．（1）3V，10Ω；（2）20Ω；（3）2.25J
【详解】解：（1）由图乙可知，A点时电压表示数为2V，电流表示数为0.1A，则电源电压
U=0.1A×R1+2V………………①B点时电压表示数为0V，电流表示数为0.3A，则电源电压
U=0.3A×R1………………②
①②联立，解得
U=3V，R1=10Ω
（2）分析图乙可知，A点时滑动变阻器接入的阻值最大，滑动变阻器R2的最大阻值
（3）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，当滑片P在中点时，电路中的电流
10s内定值电阻R1产生的热量
答：（1）电压U为3V，定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（3）当滑片P在中点时，10s内定值电阻R1产生的热量为2.25J。
23．[2025合肥一模]如图甲所示的电路中，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的规格为“”，小灯泡标有“2.5V”字样，它的图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，10s内滑动变阻器上产生的热量；
（3）小灯泡的功率为0.2W时，电路消耗的总功率。
23．（1）0.75W；（2）6J；（3）0.9W
【详解】解：（1）如图所示，小灯泡正常发光时，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为
10s内滑动变阻器上产生的热量为
（3）如图所示，当灯泡两端电压为1V时，电流为0.2A，此时小灯泡的功率为0.2W时，则此时电路消耗的总功率
答：（1）小灯泡的额定功率为0.75W；
（2）小灯泡正常发光时，10s内滑动变阻器上产生的热量为6J；
（3）小灯泡的功率为0.2W时，电路消耗的总功率为0.9W。
22．【2025宿州一模】某养生壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，其中加热挡额定功率为1210 W，电热丝。 的阻值为 1060 Ω，电热丝R1、R2的阻值均不变。求：
（1）养生壶加热挡正常工作时，电路中的电流；
（2）R2的阻值；
（3）养生壶保温挡正常工作时，通电 10s，电流通过 产生的热量。
22．（1）；（2）；（3）16J
【详解】解：（1）养生壶加热挡正常工作时，电路中的电流
（2）开关S接“1”时，电路为 R2的简单电路，养生壶处于加热挡， 的阻值
（3）开关S接“2”时， 与 R2串联，养生壶处于保温挡，电路中的电流
通电10s，电流通过 产生的热量
答：（1）养生壶加热挡正常工作时，电路中的电流为5.5A；
（2）R2的阻值为40Ω；
（3）养生壶保温挡正常工作时，通电 10s，电流通过 R2产生的热量为16J。
22．[2025合肥模拟]某品牌电热水壶如图甲所示，图乙是其简化电路图，R1与R2均为加热电阻，开关S为单刀双掷开关，该电热水壶具有加热和保温两个模式，其部分铭牌内容如图所示。
（1）请分析当开关S接a时电热水壶是加热还是保温？写出具体分析过程。
（2）求R1和R2的阻值大小。
解：（1）由图可知，当开关S接a时，只有R1工作，电路中的电阻最小，由可知，电路中电功率最大，处于加热模式，当开关S接b时，R1、R2串联，电路中的电阻最大，由可知，电路中电功率最小，为保温模式。
（2）R1的阻值，
R1、R2的串联总阻值，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值R2=R-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω。
22．[2025芜湖一模]自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为、，请根据说明书提供的信息求：
（1）开关S1断开时，饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”）；
（2）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃需要多长时间？
解：（1）由图可知，电源电压不变，当开关S2闭合，S1断开时，两电阻串联，总电阻较大，根据可知，电功率较小，为保温状态；当两个开关都闭合时，R1被短路，电路中只有R2工作，电阻较小，根据可知，电功率较大，为加热状态，故开关S1断开时，饮水机处于保温状态。
（2）热胆内装满水的体积为
热胆内装满水的质量为
水温由20℃升高到90℃吸收的热量为
因为电热丝所产生的热量有80%被水吸收，所以电热丝产生的热量即消耗的电能为
加热的时间为
23．[2025宿州一模]如图所示是一款电火锅简化电路图，额定电压为220V，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能，中温档功率为440W，高温挡功率为1100W。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，R2的阻值为66Ω。求：
（1）电火锅在中温挡工作时的电流是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，用高温挡正常工作时，将1kg水从20℃加热到100℃用时6min，该电火锅的加热效率是多少？【c水=4.2×103J/（kg•℃）】
23．（1）2A；（2）220W；（3）84.8%
【详解】解：（1）电火锅在中温挡工作时的电流为
（2）由电路图可知高温挡工作时只有R3接入电路，则R3的阻值为
低温挡时，电路中的电阻应最大，即R1、R3接入电路中时为低温挡，则低温挡的功率为
（3）加热过程中电火锅消耗的电能为W=P高t=1100W×6×60s=3.96×105J
水吸收的热量为Q=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×80℃=3.36×105J
电火锅的加热效率为
答：（1）电火锅在中温挡工作时的电流为2A；
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W；
（3）电火锅的加热效率为84.8%。
23．[2025无为一模]如图所示是某家用电饭煲的原理图，其额定电压为 220V，在额定电压下有加热和保温两挡，通过开关S 进行调节， 当开关S闭合时，处于加热挡，额定功率为 1210W，当开关S断开时，处于保温挡，额定功率为44W（温度对电阻的影响忽略不计），求：
（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，电路中的实际电流是多少?
（2） 当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，加热 5min产生的热量是多少?
（3）电热丝R2的阻值是多少?
23．（1）0.2A；（2）3.63×105J；（3）40Ω
【详解】解：（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，根据P=UI知道，电路中的实际电流
（2）当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，加热5min产生的热量
（3）当开关S闭合时，R1被短路，电路为R2的简单电路，且电饭煲处于加热挡，由知道，电热丝R2的阻值
答：（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，电路中的实际电流是0.2A；
（2）当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，加热5min产生的热量是3.63×105J；
（3）电热丝R2的阻值是40Ω。
22．如图甲所示的是某种触摸式台灯，它有三个挡位，其工作原理电路图如图乙所示。将单刀三掷开关S掷于触点1时，灯泡L不发光；将开关S掷于触点2时，灯泡L发出的光较暗；将开关S掷于触点3时，灯泡L正常发光。已知灯泡L发出的光较暗时，其功率为额定功率的，灯泡L上标有“24V 15W”字样。忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）开关S接触点2时，两端的电压；
（3）的值。
22．（1）38.4Ω；（2）208V；（3）2.1
【详解】解：（1）根据可得，灯泡L正常发光时的电阻为
（2）将开关S掷于触点2时，灯泡L与电阻R1串联，灯泡L发出的光较暗，灯泡L发出的光较暗时，其功率为额定功率的，因此此时灯泡的功率为
根据可得，通过灯泡的电流为
即为此时的电路电流，根据欧姆定律可得，此时的电路总电阻为
根据串联电路电阻特点可得，的电阻为
根据欧姆定律可得，两端的电压
（3）将开关S掷于触点3时，灯泡L与电阻R2串联，灯泡L正常发光。灯泡的两端电压等于其额定电压，根据串联电路的特点和欧姆定律可得
即有
代入数据可得
解得，，所以的值为
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为38.4Ω；
（2）开关S接触点2时，两端的电压为208V；
（3）的值为2.1。
22．（6分）如图甲所示是壁挂式饮水机，如图乙所示是该饮水机的简化电路图。其中R1是发热电阻，R2为定值电阻，S1、S2均为开关。若在加热状态时R1的功率为550W，在保温状态时R1的功率为198W，电源电压恒为220V，忽略温度对两电阻的影响3J/（kg•℃）。求：
（1）定值电阻R2的阻值；（结果保留1位小数）
（2）若不计热损失，该饮水机正常加热84s能将质量为500g、初温为20℃的水升高到多少摄氏度？
【解答】解：（1）由图乙可知，当S1、S2都闭合时，电路为R6的简单电路，当S1闭合、S2断开时，R8和R2串联，因为串联电路的总电阻比任何一个电阻都大1＜R串，根据P＝可知1、S2都闭合时，饮水机功率较大，当S6闭合、S2断开时，饮水机功率较小，当饮水机处于加热状态时，R1的阻值为：
R8＝＝＝88Ω，
饮水机处于保温状态时，电路中的电流为：
I＝＝＝1.8A，
此时电路中的总电阻为：
R总＝＝≈146.6Ω，
则R2的阻值为：
R2＝R总﹣R2＝146.7Ω﹣88Ω＝58.7Ω；
（2）该饮水机正常加热84s时消耗的电能为：
W＝P加热t＝550W×84s＝46200J，
水吸收的热量为：
Q吸＝W＝46200J，
则水升高的温度为：
Δt＝＝＝22℃，
则水的末温为：t＝t0+Δt＝20℃+22℃＝42℃。
答：（1）电阻R2的阻值为58.7Ω；
（2）该饮水机正常加热84s能将质量为500g、初温为20℃的水升高到42℃。
22．[2025合肥一模]如图甲所示，一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机，它的额定电压为220V。其内部电路如图乙所示，它有大小两个加热挡位，只闭合开关S1时为小功率挡，同时闭合S1、S2时为大功率挡，电热丝电阻R1=R2=88Ω。当挂烫机正常工作时，求：
（1）使用小功率挡时，挂烫机的工作电流 ；
（2）大功率挡的额定功率 ；
（3）若加热效率为90%，使用大功率挡将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃所需时间是多少s。[c水=4.2×103J/（kg・℃），结果保留整数]
22．(1)2.5A；(2)1100W；(3)77。
【详解】(1)只闭合开关S1时为小功率挡，此时电路中只有R1，挂烫机的工作电流
；
(2)同时闭合S1、S2时为大功率挡，此时R1和R2并联，电源电压220V，干路中的电流为
，
大功率挡的额定功率
；
(3) 0.2kg的水从10℃加热到100℃所需热量为
，
根据得消耗的电能：
，
根据知，所需时间为：
答：(1)使用小功率挡时，挂烫机的工作电流是2.5A ；
(2)大功率挡的额定功率为1100W；
(3)若加热效率为90%，使用大功率挡将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃所需时间是77s。
23.[2025合肥一模]如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶额定电压为220 V，R1、R2均是发热电阻，阻值不变。其正常工作时，开关置于“1”为加热挡，开关置于“2”为保温挡，c水=4.2×103 J/(kg.℃)，不计能量损失。求：
(1)某次烧水时，开关置于“1”，只让养生壶工作，发现电能表(如图丙)指示灯30 s内闪烁10次，养生壶加热挡的实际功率；
(2)保持(1)中的实际功率不变，将壶内500 g的水从20℃加热到100℃，加热时间；
(3)若电阻R1在保温档和加热档时，消耗的功率之比是1：9，电阻R1：R2的值。
1200imp/kw·h
甲 乙 丙
23.解：（1），
（2）Q吸=c水m水（t－t0）=4.2×103 J/(kg.℃)×0.5 kg×（100℃－20℃）=1.68×105 J，
由得
（3）由图可知S接1时，只有R1工作，为加热档；S接2时，R1和R2串联，为保温档，
由可知：，解得U1：U=1：3，
所以U1：U2=1：2，故R1：R2=U1：U2=1：2
23．[2025合肥一模]如图所示，灯泡L标有“6V，3W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。
（1）求灯泡正常发光时的电流；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。
【答案】（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量为240J；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，此时灯泡的功率为0.288W。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流；
（2）闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，由灯泡正常发光额＝6V；
滑片P移至b端，开关S1拨至8，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，电阻R与滑动变阻器R1串联，根据Q＝I2Rt可得，定值电阻R工作10min产生的热量：
Q＝I5Rt＝＝＝240J
（3）接着将开关S拨回2，灯泡L与滑动变阻器R6串联，电流表测量电路中的电流，
由U＝IR可得，滑动变阻器两端的电压：U1＝I实R1＝4.24A×20Ω＝4.8V，
由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压U实＝U﹣U2＝6V﹣4.7V＝1.2V，
此时灯泡的功率：P实＝U实I实＝3.2V×0.24A＝4.288W。
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）滑片P移至b端，开关S8拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量为240J；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为2.24A。
23．[2025安徽二模]如图甲所示，这是一款恒温杯，其工作原理是如图乙所示的电路。已知、，通过开关的断开和闭合可以实现“加热挡”和“保温挡”的控制。小莉用该恒温杯将0.1kg的水从25℃加热至45℃。已知水的比热容为。
（1）求此次加热过程中水至少吸收的热量：
（2）求恒温杯加热挡正常工作时的电功率；
（3）若认为恒温杯正常工作时释放的热量全部被水吸收，加热挡正常工作时，单位时间内水散失的热量与保温挡正常工作时放出的热量相同，请你估算小莉此次使用中，这款恒温杯加热挡正常工作的时间。
23．（1）8.4×103J；（2）50W；（3）210s
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(45℃﹣25℃)=8.4×103J
（2）当开关S1、S2都闭合时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，根据可知总功率最大，恒温杯处于加热挡，加热挡的电功率
（3）当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知总功率最小，恒温杯处于保温挡，保温挡的电功率
恒温杯加热挡正常工作的时间t满足
Q吸=Q放—Q散=P加热t-P保温t
代入数据得
8.4×10³J=50W×t-10W×t
解得
t=210s
22．[2025亳州模拟]如图甲是某品牌的电热水壶，图乙是其工作原理图，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其加热功率为，保温功率为。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶质量初温为的水在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，的阻值不随温度变化。
（1）水吸收的热量是多少？
（2）的阻值分别是多大？
22．（1）；（2）48.4Ω，501.6Ω
【详解】解：（1）标准大气压下水的沸点为，则水吸收的热量
（2）由图乙可知，开关S接3时，和串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水壶处于保温状态；开关S接2时，电路中只有，电路中的总电阻最小，电热水壶处于加热状态；由可知，的阻值
和的总阻值
的阻值
答：（1）水吸收的热量是；
（2）的阻值分别是48.4Ω，501.6Ω。
23．[2025合肥一模]小明家的电饭锅其简化电路图如图甲所示，有加热和保温两挡，R1和R2均为定值的发热电阻，电饭锅的额定电压为220V，加热功率为1210W，保温功率为88W。并且电饭锅的铭牌上附有中国能效标识，规定电饭锅在加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围应为81%＜η＜86%。小明发现该电饭锅在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求：
（1）加热时，电路中的电流；
（2）R2的阻值；
（3）该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
23．（1）5.5A；（2）510Ω；（3）该电饭锅的热效率值达到三级能效
【详解】解：（1）加热功率P加热＝1210W，根据P＝UI知，加热时，电路中的电流
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，由知，电功率较小，为保温状态，当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态；由可得R1的电阻
由可得R1、R2的总电阻为
R2的电阻为
R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣40Ω＝510Ω
（3）水吸收的热量为
Q吸＝c水m∆t＝4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg×(100℃﹣23℃)＝7.1148×105J
用时700s消耗的电能为
W′＝P加热t′＝1210W×700s＝8.47×105J
该电饭锅的热效率为
三级能效的热效率值（电热转化效率）范围应为81%＜η＜86%，故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
答：（1）加热时，电路中的电流5.5A；
（2）R2的阻值510Ω；
（3）该电饭锅的热效率值达到三级能效。
22．[2025合肥一模]如图甲所示为小明家的电饭锅，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W；电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变；求：
（1）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5min内转了22圈；则该电饭锅的保温功率为多少？
（2）电阻R1、R2的阻值分别为多少？
22．（1）88W；（2）40Ω，510Ω
【详解】解：（1）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转3000圈，只让电饭煲在保温状态下工作，转盘在5min内转了22转，消耗的电能为
电饭锅处于保温状态时的功率为
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态，当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，所以R1的电阻
R1、R2的总电阻为
R2的电阻为
答：（1）该电饭锅的保温功率为88W；
（2）电阻R1的阻值是40Ω；R2的阻值是510Ω；
23．[2025马鞍山一模]如图甲所示的新型电饭锅，采用了电脑智能控温、控压技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度。煮好的米饭口感和营养均优于普通电饭锅。其简化电路如图乙所示，和均为电阻丝，S是自动控制开关。把电饭锅接入220V电路中，电饭锅工作时的电流随时间变化的图像如图丙所示。求：
（1）电热丝的阻值？（计算结果保留一位小数）
（2）这个电饭锅在0－15min内把质量为kg的米饭由20℃加热到100℃，求：米饭吸收的热量？（）
（3）电饭锅在0－15min这段时间内加热的效率？
（4）试说明电阻和阻值的数量关系
23．（1）当S闭合时电流最大。
（1分）
（2）（2分）
（3）
（2分）
故（1分）
23．[2025芜湖一模]如图甲所示为某电饭锅铭牌，可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W，电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变，求：
（1）让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，测得在5min内耗电J。求该电饭锅保温功率P保温；
（2）电阻R2的阻值；
（3）国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤＜86%。现对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为30℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知，请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
23．（1）88W；（2）510Ω；（3）见解析
【详解】
解：（1）电饭锅处于“保温”状态时的功率为
（2）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，据知，电路的功率较小，为保温状态，当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，由可得R1的电阻
由可得R1、R2的总电阻为
根据串联电路的电阻规律知，R2的电阻为
R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω
（3）水吸收的热量为
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值不能达到三级能效。
答：（1）该电饭锅的保温功率P保温为88W；
（2）电阻R2的阻值为40Ω；
（3）该电饭锅的热效率值不能达到三级能效。
23．[2025滁州一模]某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，为温控开关，、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的关系图像如图乙所示。求：
（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能；
（2）饮水机加热电流与保温电流比值；
（3）的阻值。
23．（1）174240J；（2）；（3）110Ω
22.[2025池州三模]小陌家电烤箱的简化电路如图甲，正常工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，此电烤箱有高温和低温两个挡位，其中R1=40Ω，R2=160Ω。
（1）求高温挡正常工作时的电功率；
（2）求低温挡正常工作时电路中的电流；
（3）在某次用电高峰期，小陌关闭家里其它用电器，只让电烤箱高温档工作，观察到家里的电能表（如图乙）的转盘6min内转过300转。求此时家庭电路的实际电压。
22. （1） 1210W； （2） 1.1A （3） 200V
解：（1）（2分） 当S1，S2闭合时， R1接入电路， 电阻小； 由|可知，此时为高温挡；
（2） （2分） 当S1闭合， S2断开时， R1、R2串联接入电路， 总电阻大；由可知，此时为低温挡；
（3）（3分）
t =6min=0.1h
（其他方法合理也可）
由可知
22．[2025合肥二模]如图甲是一台家用电水壶，电水壶有加热和保温两种功能。其内部电路的简图如图乙所示，、均为加热电阻、通过单刀双掷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。
（1）单刀双掷开关旋转到1时是加热状态还是保温状态，请分析说明；
（2）若电流产生的热量全部被水吸收，把500g的水从40℃加热到100℃，使用电水壶的加热挡需要的时间[水的比热容]；
（3）求和的阻值为多少。
22．（1）保温状态；（2）；（3），
【详解】解：（1）分析电路可知，闭合开关S，单刀双掷开关旋转到1时，、串联，此时电路总电阻较大，根据可知总功率较小，为保温挡；闭合开关S，单刀双掷开关旋转到2时，只有工作，此时电路总电阻较小，根据可知总功率较大，为加热挡。
（2）水吸收的热量为
电流产生的热量全部被水吸收，则需要的时间为
（3）加热挡时，只有工作，则电阻为
保温挡时，、串联，总电阻为
则电阻丝的阻值为
21．[2025芜湖模拟]小明家有一种电热壶内部简化电路如图，额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为100W，转动双触点开关，可在1﹣4触点间拨动，分别为关、加热、保温挡。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R2=44Ω，现将电热壶接到220V的家庭电路中，求：
（1）R1的阻值；
（2）加热挡的电功率；
（3）若实际电压为200V，此时保温挡实际功率为多少？（保留一位小数）
解：（1）由图知，当S拨到1、2时，电路断路；当S拨到2、3时，电路为R1的简单电路；当S拨到3、4时，R1、R2并联；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以R1、R2并联时，电路中总电阻最小，由可知，此时总功率最大，电热壶为高温挡；电路为R1的简单电路时，电路中的总电阻最大，总功率最小，此时电热壶为保温挡；保温挡时，电路为R1的简单电路，由知，R1的阻值
（2）加热挡时R1、R2并联，由并联电路的电压特点可知，加热挡时R1两端的电压与保温挡时R1两端的电压相等，由可知，加热挡时R1的电功率
在加热挡时R2的电功率
则加热挡的电功率
保温挡时，电路为R1的简单电路且R1的阻值不变，则实际电压为200V时保温挡实际功率
22.[2025亳州三模]目前很多轿车上都配备加热座椅垫，如图所示是加热座椅垫部分的电路简化图。R1和R2为电''热丝，S 为挡位切换开关，可以切换到“hi”（高温挡）、“l”（低温挡）和“关闭”，“hi”挡电功率为48W，电源电压为24V，R2的电阻为20Ω。
（1）分析说明开关接a和b时分别是什么挡位；
（2）电阻R1的阻值；
（3）“l”挡的电功率。
解:（1）由知，当开关接a时，R1和R2串联，此时电功率，
当开关接b时，只有R1接入电路，此时电功率，
因为Pa=Pb，所以开关接a时为“l”（低温挡），开关接b时为“hi”（高温挡） （2分）
（2）开关接b时为“hi”挡，此时电功率Pb=48W
由得（2分）
（3）“l”挡的电功率 （2分）
22．[2025六安三模]在如图所示的电路中，电源电压保持不变，。
（1）当、断开，闭合时，电流表示数为0.2A，求电源电压；
（2）当、闭合，断开时，求电流表的示数；
（3）当、闭合，断开时，通电1min，电阻产生的热量。
解：（1）断开，闭合时，和串联，电流表测电路的电流，由欧姆定律得电源电压为
（2）闭合，断开时，和并联，电流表测干路的电流，则流过R1的电流
流过R2的电流
则并联电路的总电流为
故电流表的示数为0.9A。
S1、S2闭合，S3断开时，由（2）知流过R2的电流I2=0.3A，故由焦耳定律得，电阻R2产生的热量
22． [2025芜湖三模]张强妈妈买了一个新的电饭煲，说明书中的部分信息如表所示，工作电路图如图甲所示，为温控开关，加热电阻和的阻值不随温度变化。
（1）电饭煲在蒸煮状态下正常工作时，通过电饭煲的电流是多少？
（2）电阻的阻值是多少？
（3）某周末中午，张强关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在蒸煮状态下工作1小时，保温1小时，则电饭煲消耗多少电能？
22．【答案】（1）解：由图可知，当两个开关都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电路总电阻较小，根据可知，电路电功率较大，为蒸煮状态；电饭煲在蒸煮状态下正常工作时，通过电饭煲的电流是
答：电饭煲在蒸煮状态下正常工作时，通过电饭煲的电流是；
（2）解：R1的电阻值为
当只闭合S2时，两电阻串联，电路总电阻较大，根据可知，电路电功率较小，保温状态，电路总电阻为
电阻的阻值是
（3）解：只让电饭煲在蒸煮状态下工作1小时，保温1小时，则电饭煲消耗的电能为
23． [2025合肥三模]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。)
23．解：（1）由 可知，电火锅使用高温档正常工作时电路中的电流
（2）解：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）解：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
23．[2025芜湖三模]如图甲所示是小明家某品牌电水壶的电路结构示意图，其铭牌如图乙所示，S是温控开关，R1是分压电阻，R2是发热电阻丝。分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态：当S断开时处于保温状态。（电阻R1、R2的阻值不随温度的变化而变化）
（1）保温状态时，R2的功率是550W，求R1的电阻；
（2）小明家电能表铭牌上的转速参数已模糊不清如图丙，但转盘工作正常，小明为了测得该参数，关闭家中其他用电器，在电水壶正常工作下加热水4min，测得电能表的转盘转过440转，则该参数是多少？
（3）傍晚用电高峰供电电压下降，小明家实际电压为额定电压的，闭合开关S，烧开同一壶水的时间会变长。如果想在R2旁边加热盘内再连接一个发热电阻丝R3，保证加热时间与在额定电压下的加热时间相同，则R3应如何接入？并计算R3的阻值。（不计热损失）
23．（1）22Ω；（2）3000r/kW•h；（3）R3应与R2并联，阻值为22Ω
【详解】解：（1）开关S闭合时，电路为R2的简单电路，饮水机处于加热状态，由可得，R2的阻值
开关S断开时，R1与R2串联，饮水机处于保温状态，由P＝I2R可得，电路中的电流
由欧姆定律可得，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R1的电阻
（2）电水壶正常工作下加热水4min时消耗的电能
则电能表的参数
（3）因保证加热时间与在额定电压下的加热时间相同，改装后的饮水机功率和不改装前饮水机的功率相等，所以在实际电压降低时要使饮水机功率不变应并联电阻R3，电路的实际电压
此时R2的电功率
R3的电功率：
由可得，R3的阻值
23．[2025芜湖三模]随着科技创新教育在全市广泛开展，我校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/(kg∙℃)且保持不变。问：
（1）3D灯印笔快挡的电功率有多大？
（2）3D打印笔快挡打印时的热效率有多大？
（3）R1的阻值有多大？
23．（1）80W；（2）75%；（3）1595Ω
【详解】解：（1）3000imp/(kW∙h)是指电路中每消耗1 kW∙h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁8次，3D打印笔消耗的电能
3D打印笔快挡打印时的电功率为
（2）15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为
Q吸=cmΔt=2×103J/(kg∙℃)×15×10-3kg×(260℃-20℃)=7200J
3D打印笔快挡打印时的热效率为
（3）根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，总电阻越大，功率越小，故开关接1、2时为低温挡，接2、3时为高温挡；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，此时电路中R2的电阻
当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以
R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω
答：（1）3D打印笔快挡的电功率为80W；
（2）3D打印笔快挡打印时的热效率为75%；
（3）R1的阻值为1595Ω。
23．【2025合肥三模】如图甲所示，是某款自动控温电热水器的电路图，热水的温度可以设置．其中控制电路电压恒为为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，阻值随温度变化的关系如图乙所示：为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计；当通过电磁铁的电流时，衔铁被吸下，A、B触点连接，工作电路处于加热状态；闭合开关，当电磁铁的电流时，衔铁被释放，A、B触点断开，工作电路处于保温状态．工作电路中的电热丝均置于水箱中，保温功率为．工作过程中，电源电压均保持不变（触点A与衔铁之间是绝缘体）．
甲 乙
（1）若将的阻值调为，则衔铁刚被吸下时，热敏电阻的阻值为多大？
（2）工作电路加热状态时的电功率为多少？
（3）为了将热水器内水的最高温度调低一些，应对控制电路进行怎样的调节？请写出你的调节办法（简明地阐述理由）．
23、（1）30Ω；（2）1880W；（3）应减小滑动变阻器接入电阻值或增大电源电压；
[2025合肥一模]小华家购买了一款储水式电热水器（如图甲），该热水器铭牌的部分数据如图所示。
（1）小华家的浴室现有三孔插座的额定电流是20A，用该插座仅给这款电热水器供电，请通过计算说明，当电热水器正常工作时是否符合电路安全要求；
（2）市场上还有一种即热式电热水器（如图丙），其特点是体积小，且不需要提前预热，热效率比储水式电热水器高，缺点是电功率太大。若设计一款即热式电热水器，要求如下：洗澡时每秒的出水量是50mL，若进入热水器的水温为12℃，出水温度要达到42℃，请你通过计算说明这款电热水器的功率至少要达到多少？【设电热水器的加热效率是90%，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=】
解：（1）由热水器铭牌可知电热水器正常工作时的电流为
因为该三孔插座的额定电流是20A，用该插座仅给这款电热水器供电，当电热水器正常工作时符合电路安全要求。
（2）每秒的出水量是50mL，则水的质量为
每秒水吸收的热量为
电热水器每秒消耗的电能为
电热水器的功率为项目
参数
电源电压（V）
220
低温挡功率（W）
200
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
容积（L）
1.5
产品名称
电热水壶
额定电压
220V
加热功率
1000W
保温功率
100W
额定容量
2L
饮水机参数
热水温度：
热胆容积：
额定功率：
保温功率：
额定电压：
额定电压
220V
额定蒸煮功率
880W
额定保温功率
100W
额定电压
220V
额定功率
2800W
容量
42L
额定压力
0.6MPa