2023届初中物理二轮复习专题5.2 综合计算题（电学）（教师版含解析）（最新）学案

这是一份2023届初中物理二轮复习专题5.2 综合计算题（电学）（教师版含解析）（最新）学案，共25页。学案主要包含了迎战中考，跟踪训练等内容，欢迎下载使用。

1.综合计算题
综合计算题俗称压轴题、大型计算题，是中考试卷主要题型，也是必考题型，同时也是产生差距，判断考生综合应用能力、题型难度属于中等偏上的题型。综合计算题在中考试卷中占有很大比例，一般情况下所占比例在25%左右。
综合计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。
2.特点
综合计算题要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。综合计算题的特点是：
(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。
1.电学大型计算题主要内容
电学大型计算主要涉及到欧姆定律及应用、电功与电功率、电热相关计算等。大型计算题很少是单一知识点或考点的计算，常见的是多个考点的综合计算，但其计算内容不变。
2.考前速记
(1)欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。公式：，其中：U为电源电压，单位为伏(V)；I为通过导体的电流，单位为安(A)；R为导体的电阻，单位为欧(Ω)。
注意：应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
公式变形：，。应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时，只要知道I、U、R三个量中的两个，就可以求出第三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意，物理量的计算不同于数学上的计算，必须用对应的物理量单位才有意义，避免将物理问题数学化，应理解每个量的物理意义。
电阻的串联：(1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。(2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻之和：R串=R1+R2+……Rn。(3)n个相同电阻R串联时的总电阻为：R串=nR。
电阻的并联：(1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。(2)并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值倒数之和，即：。(3)n个相同电阻R0串联时的总电阻为：。(4)两个电阻R1和R2并联时的表达式为：。
(2)电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
电功公式：(适用于所有电路)；对于纯电阻电路可推导出：
串联电路：；并联电路：；在任何情况下，在一定时间所做的总功。
电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳(J)；常用单位还有度(kwh)， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
(3)电功率：电流在单位时间内所做的功。电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
电功率公式：(适用于所有电路)，推导公式：(适用于纯电阻电路)。
串联电路中；并联电路中：；无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特(W)，常用单位：千瓦(kW)。
额定功率：某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压(用电器正常工作时的电压)220V，额定功率(用电器在额定电压下的功率)25W的灯泡。已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
(4)焦耳定律
电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。焦耳定律公式：Q=I2Rt。式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。
当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。
①电热的利用：电热毯、电熨斗、电烤箱等；②电热的防止：电视机后盖有很多孔是为了通风散热，电脑运行时也需要风扇及时散热。
3.大型计算题解题步骤
第一步：认真审题。明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件。
第二步：找关系。也就是针对题目内容分析、综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系。
第三步：列出表达式。这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。
第四步：代入数据求解。这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案。同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。
解答方法：
(1)简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
(2)隐含条件法：这种方法是通过审题，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。
(3)探索法：这种方法是在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的。判断出所涉及或应用的物理模型，然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。
(4)极值法：这种方法也叫端点法。它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。
(5)应用类分析法：运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。
一、欧姆定律及其应用
【典例】(2020·天水)如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，灯L上标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化)，定值电阻R2＝30Ω．当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时，灯L正常工作；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，电流表示数为0.3A，求：
(1)灯泡的电阻；
(2)电源电压；
(3)在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围。
【解析】(1)由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω；
(2)当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时，R1与L串联，
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：I1＝IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I1(RL+R1)＝0.5A×(12Ω+R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，R2与R1串联，电流表测电路中的电流，
则电源的电压：
U＝I2×(R2+R1)＝0.3A×(30Ω+R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝18V，R1＝60Ω；
(3)只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
此时灯泡可以正常发光，其最大功率为3W，
当电压表的示数U1＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U1＝18V﹣15V＝3V，
灯L消耗的最小电功率：PL′＝＝＝0.75W，
所以，灯L消耗的电功率范围为0.75W～3W。答：(1)灯泡的电阻为12Ω；(2)电源电压为18V；(3)在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围为0.75W～3W。
【跟踪训练】
1.(2020·长沙)在如图所示的电路中，电源电压可以调节，调节电源电压为4V，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为1.2A和0.8A。
(1)求此时通过电阻R2的电流；
(2)求电阻R2的阻值；
(3)重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，求1min内电流通过电阻R2产生的热量。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，此时通过电阻R2的电流I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.8A＝0.4A；
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电阻R2的阻值R2＝＝＝10Ω；
(3)电阻R1的阻值R1＝＝＝5Ω，
重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，
则电源的电压U′＝I1′R1＝1.2A×5Ω＝6V，
1min内电流通过电阻R2产生的热量：Q2＝W2＝t＝×60s＝216J。
答：(1)此时通过电阻R2的电流为0.4A；(2)电阻R2的阻值为10Ω；(3)1min内电流通过电阻R2产生的热量为216J。
2.(2020·潍坊)某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻R0=10Ω，R为压敏电阻(厚度不计)，位于油箱底部，A表是一量程为0~0.6A的电流表，作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油密度ρ油=0.7×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强；
(2)电源的电压；
(3)汽油耗尽时电流表的示数。
【答案】(1)；(2)12V； (3)0.1A。
【解析】(1)加满汽油时油的深度为0.4m，所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为
(2)加满汽油时油的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油产生的压强为，由乙图可知，此时压敏电阻的电阻值，R0=10Ω，根据串联电路的特点和可得，电源电压为
(3)汽油耗尽时，压敏电阻受压强为0，由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流为。
答：(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为；(2)电源的电压为12V；(3)汽油耗尽时电流表的示数为0.1A。
3．(2020·眉山)如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从a端滑到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：电源电压。
【解析】定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，滑片P在a端时，只有定值电阻连入电路中，此时的电流最大，由图乙知：I1＝0.6A，由欧姆定律，电源电压：U＝I1R1＝0.6A×R1，﹣﹣﹣﹣﹣①，
当滑片在b端时，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，电路的电流最小，由图乙知，I2＝0.2A，电压表示数为：UV＝2V，
根据串联电路的规律及欧姆定律，电源电压：U＝I2R1+UV＝0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：R1＝5Ω，代入①得：
电源电压：U＝3V。
答：电源电压U＝3V。
4.(2020·广元)如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化)，定值电阻R1=28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求：
(1)电源电压U；
(2)定值电阻R0的大小；
(3)当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。
【答案】(1)6V；(2)24Ω；(3)0.9W。
【解析】(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，R2短路，灯L与R0并联，因为灯L正常发光，则有
U源=UL=U0=6V
(2)通过小灯泡电流
通过R0电流
由可得，定值电阻R0的阻值
(3)当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，由可得小灯泡电阻
电路总电阻
电路消耗的功率
答：(1)电源电压为6V；(2)定值电阻R0的值为24Ω；(3)当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率是0.9W。
5.(2020·武威)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)
【答案】(1)2A；(2)40Ω；(3)S1、S2；(4)1210W；(5)200V。
【解析】(1)只闭合S1时为低温挡，电功率为440W，由P=UI可得电路中的电流
(2)只闭合S1时，R1与R2串联，电烤箱处于低温挡，由可得，电路的总电阻
所以，电阻R1的阻值
(3)闭合开关S1、S2，只有电阻R1的简单电路，电路的总电阻较小，由P=可知电路的功率较大，处于高温档。高温挡的电功率
(4)电能表的表盘转25转，电流通过电烤箱做的电功
电烤箱的实际电功率为
实际电压为。
二、电功与电功率
【典例】(2020·南通)如图，电源电压为12V，灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”，，电流表量程为。将开关S闭合，S1､S2断开，调节变阻器使灯泡正常发光｡
(1)求灯泡正常发光时的电阻；
(2)求滑动变阻器10s内消耗的电能；
(3)将开关S、S1、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，求R1与R2功率之比的最大值。
【答案】(1)；(2)；(3) 。
【解析】(1)由灯泡的铭牌可知灯泡正常发光时的电阻
(2)将开关S闭合，S1､S2断开时，滑动变阻器R1和灯泡L串联，此时灯泡正常发光；滑动变阻器R1中的电流和灯泡L的电流相等
滑动变阻器R1的两端电压
滑动变阻器10s内消耗的电能
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，此时为定值电阻R2和滑动变阻器R1并联；R2的电流和电压不会发生变化，所以R2的功率为定值；滑动变阻器R1的电压为定值，当R1的电流最大时，R1的功率达到最大值，此时R1与R2功率之比最大。R2的电流
电流表测量的是干路电流，由电流表的量程可知滑动变阻器R1的最大电流
R1与R2功率之比的最大值。
答：(1)灯泡正常发光时的电阻为；(2)滑动变阻器10s内消耗的电能为；(3)将开关S、S1、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，R1与R2功率之比的最大值为。
【跟踪训练】
1．(2020·宿迁)在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压表有“0∼3V”与“0∼15V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20Ω．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3A。
(1)求灯泡L的额定功率。
(2)当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10s内消耗的电能。
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。
【解析】(1)灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，灯的电压为额定电压，此时电流表示数为0.3A，灯的额定功率为：
P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
(2)灯泡L正常发光时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：
U滑＝U﹣UL＝5V﹣3.8V＝1.2V；
滑动变阻器在10s内消耗的电能W＝U滑It＝1.2V×0.3A×10s＝3.6J；
(3)灯的额定电压为3.8V，这时变阻器的电压为1.2V，为了使电压表读数更精确，故电压表选用小量程，当电压表示数最大为3V时，由串联电路电压规律，R的最小电压：U小＝5V﹣3V＝2V，
电阻R的最小功率：P小＝＝＝0.8W。
答：(1)灯泡L的额定功率为1.14W；(2)当灯泡L正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗的电能为3.6J；(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，电阻R的最小功率为0.8W。
2．(2020·扬州)如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω．当开关S闭合，S1、S2都断开时小灯泡L正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求：
(1)电压表的示数；
(2)当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数；
(3)当开关S，S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。
【解析】(1)当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡L正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流I＝＝＝0.4A，
由I＝可得，电压表的示数U1＝IR1＝0.4A×15Ω＝6V；
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U＝UL+U1＝3V+6V＝9V，
当开关S，S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，
则电流表的示数I1＝＝＝0.6A；
(3)当开关S，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路的总电阻R＝＝＝10Ω，
整个电路消耗的电功率P＝＝＝8.1W。
答：(1)电压表的示数为6V；(2)当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A；(3)当开关S，S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率为8.1W。
3.(2020·威海)某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S1控制热水壶的加热电阻R1(“220V 484W”)，开关S2控制电暖气的加热电阻R2(“220V 2420W”)。闭合所有开关，R1､R2同时工作，R1每分钟放出2.4×104J的热量，求R2的实际功率；(R1和R2的阻值不随温度变化)
(3)已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。
【答案】(1)地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电或者目前成本相对较高；(2)2504W；(3)。
【解析】(1)太阳能发电的缺点有：地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电；目前成本相对较高。
(2)由可得R1和R2的阻值分别为
由题意可知，闭合所有开关后，R1､R2并联，电路的总电阻
电路消耗的总功率
R1每分钟放出2.4×104J的热量，由可得R1消耗的实际功率
则R2的实际功率
(3)已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，则太阳光与水平面夹角为60°时，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置在1分钟内接收到的太阳能
太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，则通过该太阳能电池板获得的电能
答：(2)R2实际功率是2504W； (3)1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能是。
4.(2020·枣庄)某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L标有“12V 6W”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。如图乙是定值电阻R0和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关S1、闭合开关S和S2，并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1.6W。
求：(1)R0的阻值；
(2)灯泡正常发光10min，电流通过灯泡所做的功；
(3)电源电压；
(4)电路消耗的最大电功率。
【答案】(1)20Ω；(2)3600J；(3)12V；(4)15.2W。
【解析】(1)由图乙，根据可得定值电阻R0的阻值
(2)灯泡正常发光10min，电流通过灯泡所做的功
(3)当断开开关S1、闭合开关S和S2，并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联，灯泡L的实际功率为1.6W，由图乙的此时电路电流、灯泡L两端电压分别为
由可得滑动变阻器R两端电压
根据串联分压可知电源电压为
(4)当开关S、S1、S2都闭合且滑片位于左端时，定值电阻R0与灯泡L并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大；因并联等压分流，且灯泡在额定电压下正常发光，所以电路消耗的最大功率
答：(1)R0的阻值是20Ω；(2)灯泡正常发光10min，电流通过灯泡所做的功是3600J；(3)电源电压是12V；(4)电路消耗的最大电功率是15.2W。
三、电热与焦耳定律
【典例】(2020·湘西)如图为电吹风的内部结构示意图和电路原理图。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，当选择开关O接在C、D位置时，电吹风处于关停状态。已知电吹风冷风档的额定功率为44W，电吹风热风档的额定功率为484W．额定电压均为220V．当电吹风处于正常工作状态时，求：
(1)电吹风吹冷风时，电路中的电流是多大？
(2)电吹风吹热风时，电路中每小时耗电是多少度(1度＝1kW•h)？
(3)电吹风电热丝的电阻是多大？
【解析】(1)由题意知，冷风功率P冷＝44W，
由公式P＝UI可知，此时电路中的电流为：I冷＝＝＝0.2A；
(2)电吹风吹热风时，其电功率为P热＝484W＝0.484kW，
则电路中每小时消耗的电能：W＝P热t＝0.484kW×1h＝0.484kW•h＝0.484度；
(3)当选择开关与A、B接触时，电动机与电热丝并联，电吹风处于热风档，热风档的功率等于电动机与电热丝的功率之和，
所以电热丝消耗的功率为：P电热丝＝P热﹣P电动机＝484W﹣44W＝440W，
由P＝可得，电吹风电热丝的电阻为：R＝＝＝110Ω。
答：(1)电吹风吹冷风时，电路中的电流是0.2A；(2)电吹风吹热风时，电路中每小时耗电是0.484度；(3)电吹风电热丝的电阻是110Ω。
2.(2020·营口)图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为，灯泡标有“ ”，灯泡的信息图像如图乙所示。当只闭合开关、，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为。求：
(1)电源电压是多少？
(2)只闭合开关，电路消耗的最小电功率是多少？
【答案】(1)8V；(2)3.2W。
【解析】(1)当只闭合开关、，滑片位于最右端时，灯泡L与R最大值串联，灯泡L的实际功率为，根据图乙可得，此时灯泡两端电压为，通过灯泡的电流为，则电阻R两端电压为
电源电压为
(2)当只闭合开关S、，与串联，当滑片在最右端时，此时电路中电流最小，电路消耗电功率最小，则此时电路中总电阻为
电路消耗的最小电功率为
答：(1)电源电压为；(2)当只闭合开关S、时，电路消耗的最小电功率为。
【跟踪训练】
1．(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，、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，保温功率为。[，]求：
(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量；
(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，加热电阻的阻值。
【答案】(1)1.26×105J；(2)126s；(3)1051.6Ω。
【解析】(1)水的质量为
水需要吸收的热量为
(2)由于不计热量损失，所以电水壶的加热挡消耗的电能为：
由得，电水壶加热过程需要的时间为：
(3)当旋钮开关接2时，只有接入电路，此时为加热状态
由，得
已知家庭电路的电压是，所以R2的阻值为：
当旋钮开关接1时，与串联，此时为保温状态，电路中的总电阻为：
根据欧姆定律及串联电路电流、电压规律得R1的阻值为：
答：(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量为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，加热电阻的阻值为1051.6Ω。
2.(2020·营口)为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是20℃的水加热到工作温度，需正常工作50min。[，]
求：
(1)消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？
(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？
(3)该消毒柜的电加热效率是多少？
【答案】(1)；(2)；(3)84%。
【解析】(1)水的质量
水吸收的热量
(2)消毒柜消耗的电能
(3)该消毒柜的电加热效率
答：(1)水箱中水吸收的热量是；(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能是；(3)该消毒柜的电加热效率是84%。
3.(2020·朝阳)图甲为小阳家的电热水瓶，图乙是其电路原理图，和为阻值不变的电热丝，，，S1为温控开关，可以实现“加热”和“保温”态的转换。为了测量电热水瓶的实际电功率，小阳找来了一块标有 “200evs/(kW·h)”字样的电能表，在电热水瓶中加入1L温度为的水后，把它单独通过电能表接入家庭电路中，将水加热到，用了3.5min。小阳根据电能表的参数和转盘转数，计算出电热水瓶的实际电功率为900W。
求：(1)水吸收的热量是多少？
(2)电热水瓶正常工作时保温功率是多少？
(3)在给水加热的过程中，电能表的转盘转了多少转？
(4)电热水瓶的加热效率是多少？
【答案】(1)；(2)40W；(3)10.5转；(4)80%。
【解析】(1)水的质量为
水吸收的热量为
(2)由，当开关闭合，接a时，电路中只有接入电路，此时电路处于加热状态；当开关闭合，接b时，电路中只有、串联，此时电路处于保温状态，则电热水瓶正常工作时保温功率为
(3)由和可得电能表转盘转动的转数
(4)电热水瓶的加热效率是为
答：(1)水吸收的热量为；(2)电热水瓶正常工作时保温功率为40W；(3)在给水加热的过程中，电能表的转盘转了10.5转； (4)电热水瓶的加热效率是80%。
4.(2020·呼和浩特)测得某白炽灯在不同电压下的电功率如下表，求：
(1)灯两端电压为220V时，灯的电阻；
(2)灯两端电压为110V时，通电100s灯消耗的电能。
【答案】(1)1210Ω；(2) 1210J。
【解析】(1)灯两端电压为220V时，根据公式 ，得到
(2)通电100s灯消耗的电能为W＝P1t＝12.1W×100s＝1210J
答：(1)灯两端电压为220V时，灯的电阻为1210Ω；(2)灯两端电压为110V时，通电100s灯消耗的电能为1210J。
5.(2020·德州)空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味际，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，R1=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端时为高温档；开关S1闭合，开关S断开时为中温档
(1)中温档正常工作时，求流过电阻R2的电流｡
(2)高温档正常工作时，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 ]
(4)若使用空气炸锅高温档完成以上烹制，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｡
【答案】(1)1.1A；(2)1210W；(3)120s。
【解析】(1)空气炸锅处于中温档工作时
(2)高温档工作时电阻R1、R2并联，电阻R1、R2消耗的总功率：
(3)空气炸锅加工一次薯条所吸收的热量：
若使用空气炸锅高温档完成以上烹制，由W=Pt和可知，所需时间
。
6.(2020·济宁)某家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求：
(1)该电热水壶加热和保温时电流之比；
(2)电阻R2的阻值；
(3)给1.2kg的水加热，使水温从20℃升至80℃热水壶的工作效率为90%，需要多长加热时间。
【答案】(1)；(2)；(3)210s。
【解析】(1)由乙图可知，加热时的功率为1600W，根据公式可算出加热时的电流I为

保温时的功率为400W，根据公式可算出保温时的电流I为
加热和保温时的电流之比为
(2)加热时的功率为1600W，根据公式可算出R1的电阻为
保温时R1、 R2串联，功率为400W，根据公式可算出R总的电阻为
R2的电阻为
(3) 1.2kg的水，使水温从20℃升至80℃吸收的热量为
热水壶的工作效率为90%，根据公式可算出放出的热量为
电热水壶消耗的电能等于，根据公式可算出所需时间为：
。
7.(2020·潍坊)图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：
(1)低温挡加热时电流的大小；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)已知粥的比热容c粥=4.0×103J/(kg·℃)，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。
【答案】(1)2A； (2) 55Ω；(3)360s。
【解析】(1)电热丝R1的电功率为
根据表格数据可知道，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为
(2)根据可知，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于中温档，P2=880W，电热丝R2的阻值为
(3)当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，由可知，电饭锅处于高温档，则高温档的功率为
2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为
不计热量损失，需要消耗的电能为
由可得，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为
。
答：(1)低温挡加热时电流的大小为2A；(2)电热丝R2的阻值为55Ω(3)将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为360s。
8．(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、高三档加热功能。单独闭合开关S1时，蛋糕机处于440W的低温档加热状态；单独闭合开关S2时，阻值为55Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温档加热状态。求蛋糕机正常工作时：
(1)低温档加热电流；
(2)中温档加热功率；
(3)高温档加热5min消耗的电能。
【解析】(1)蛋糕机正常工作时的电压U＝220V，
根据P＝UI可得，低温档加热电流为：I低＝＝＝2A；
(2)由题知，中温档时只有电阻R2工作，
中温档加热功率为：P中＝＝＝880W；
(3)当开关S1和S2都闭合时处于高温加热档，此时两电阻并联，
其功率为低温档与中温档的功率之和，即P高温＝P低+P中＝440W+880W＝1320W，
根据P＝可得，高温档加热5min消耗的电能为：
W＝P高温t＝1320W×5×60s＝3.96×105J。
答：(1)低温档加热电流为2A；(2)中温档加热功率为880W；(3)高温档加热5min消耗的电能为3.96×105J。
电源

额定功率
水箱容积
工作温度
120℃
额定压强
数据序号
灯两端电压U/V
灯的电功率P/W
1
220
40
2
110
12.1
加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡