2023苏科版中考物理一轮复习专项训练——电功率和电功计算（二）

这是一份2023苏科版中考物理一轮复习专项训练——电功率和电功计算（二），共32页。
2023苏科版中考物理一轮复习专项训练——电功率和电功计算（二）
1．某校为改善学生生活条件，给学生宿舍安装了100台某品牌速热式电热水器，该电热水器铭牌标明：加热功率4400W，保温功率100W，水箱容积25L；内部结构如图甲所示，R1、R2是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关S1开始加热，当水温升高到40℃时，温控开关S2自动切换到保温状态。同学们为弄清楚该电热水器性能，做了以下探究，请你帮助完成：

（1）R2的阻值多大？
（2）如果每台每天平均保温20h，这100台电热水器在额定电压下每天因保温要浪费多少kW·h的电能？
（3）善于观察的张林发现，当他们寝室只有热水器工作时，将一箱冷水加热1min，热水器显示屏显示水温由20℃上升到22℃，同时本寝室的电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次，则该电热水器的效率多大？（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃) 不考虑电阻随温度变化）



2．第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行，世博会的主题是“城市，让生活更美好”．在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图所示是“塔吊”的示意图．假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20s，把重物吊起20m．

求：
（1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．
（2）电动机工作过程中，线圈产生的热量．
（3）在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效率为80%，则被吊重物的质量为多少t？

3．如图甲是某品牌智能马桶，具有自动冲洗和座圈加热功能。座圈的简易加热原理图如图乙所示，有“高温”、“低温”两种加热功率，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W，R1、 R2为电热丝。

（1）1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时；
（2）计算电热丝R1的阻值；
（3）该智能马桶的温水冲洗功能采用电加热器加热，在1min的时间内可将0.5kg的水从16℃加热到36℃，计算该电加热器的功率（热量散失不计）。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]



4．如图所示，为一款热狗棒机，将香肠通过上下夹板加热模式烤熟的设备，它采用进口温控技术，让发热板（内置发热管锡焊紧密贴服于发热板）的温度控制更精准。该热狗棒机铭牌如表。（计算结果均保留一位小数）

（1）热狗棒机是利用电流　 　工作的，使用时插上电源，先打开电源开关，指示灯亮，再打开电机开关，内置发热管开始加热。由此可知发热管工作时的指示灯与电机的连接方式是　 　。
（2）热狗棒机正常工作时电路中的电流多大？工作10min产生多少热量　 　？
（3）为了节约能源，在发热管不变的情况下把发加热管的功率降为900W，你会怎样做？试用计算说明　 　。

5．如表为某品牌取暖用电炉的铭牌，其内部电路如图所示。R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。闭合开关S，30min内电炉消耗的电能为0.88kW•h。求：

额定电压
220V
额定
功率
低温档
880W
高温档
2200
（1）当只闭合开关　 　时，它为低温档；
（2）通过电热丝R2的电流为多大　 　？
（3）30min内开关S1闭合的时间为多长　 　？




6．某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示．其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig＝15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2＝220V，加热时的功率P加热═2200W，保温时的功率P保温＝110W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水的比热容，c水＝4.2×103J/（kg•℃），水箱内最低温度为0℃．

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度．
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？





7．如图甲所示，某品牌智能电火锅的铭牌，(不计温度对电阻的影响)．求：

(1)该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为多少kW▪h？
(2)某天用电高峰期，只使用电火锅加热10min,家用电能表(1200r/kW▪h)的转盘转了200转，此时电火锅的实际功率是多少?
(3)如图乙所示是电火锅的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，S2为加热保温自动力切换开关，求R2的电阻是多少?




8．某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示．图甲中R0为定值电阻，电源电压不变．求：

（1）滑动变阻器R消耗的最大功率为多少；
（2）滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大；
（3）滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式．




9．在如图所示的电路中，电源电压为12V，滑动变阻器的阻值范围在0至50Ω之间，闭合开关S，调节滑动变阻器，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表的示数为0.3A．求:

(1)定值电阻R1的阻值;
(2)当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时，电路的总功率是多少?(得数保留1位小数)
(3)电流表接入电路中的量程是0至0.6A，在不改变电流表量程的情况下，为了保证电流表的安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?






10．一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）．
额定电压
电炖锅挡位
额定功率/W

220V
低温
200
中温
400
高温
600


（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；
（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在121s内转了20圈，求此时的实际电压；
（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示．结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能．




11．如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻．

（1）小灯泡L正常发光时的电流为多少？
（2）只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？
（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2W，试求在这个位置时电流表的示数．




12．小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．求：


（1）若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，该电烤箱消耗的电能是多少？
（2）电路中R1 的阻值是多少？
（3）在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别是多少？





13．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光．闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化．求：

(1)电源的电压及小灯泡L的电阻；
(2)R1的阻值；
(3)闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数．




14．一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成．某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如图a所示，其测温系统可以简化为如图b所示的电路，电源为9V恒定电源，R1为4Ω定值电阻，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图c所示．

（1）为估算电热水器的额定功率，关闭其它用电器，让热水器正常工作1分钟，观察电能表，如图d所示，转动了150转，消耗电能多少kW·h，则电热水器的额定功率是多少W．
（2）若已装满水的水箱温度显示75℃时突然停电，但不停水．现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40℃热水洗浴，通过控水系统将10℃冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少L?（不计热损失）
（3）控温系统某时刻电压表示数为4V，此时水箱中水温是多少?




15．如图甲是某同学家的水族箱，箱内盛水40L，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V 200W”的电加热棒给水加热，当水温升到设定值时，加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内，水温随时间变化图像如图乙所示.（c水=4.2×103J/（kg·℃））求：

（1）水族箱内水的质量.
（2）正常工作时，通过电加热棒的电流（保留一位小数）
（3）电加热棒给水加热时的效率.





16．某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能．其简化电路如图所示．S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开．S2是壶壁温控开关,按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水处于保温状态．S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出．已知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000W．

（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大?
（2）闭合S1，电磁泵两端电压为12V．已知R3阻值为200Ω，求电磁泵的电功率．
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开?已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.5×103J/(kg・℃)．设水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，不计热损失．





17．“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪．”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规．甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示．气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾．使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5V，调零后R2的滑片位置保持不变．

（1）当电压表示数为U1=5V时，求R1消耗的电功率
（2）当电压表示数为U1=5V时，求R2接入电路中的阻值
（3）某次检测中，电流表示数I1′=0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾．
18．为减少碳排放，国家鼓励发展电动车．综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程．一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成．市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s．
国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kW·h．
某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km．g 取10N/kg．求：
（1）空载时轮胎对地面的压强．
（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功．
（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kW·h的电能．





19．如图（a）所示电路，电源电压保持不变．小灯泡L标有“4V0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示．求：

（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I-U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围．



























参考答案：
1．【答案】（1）解：S1闭合，S2接b时，电路为R2的简单电路，总电阻较小（小于串联时的总电阻），根据可知此时总功率较大，电热水器处于加热状态，R2的阻值为
答：R2的阻值为11ῼ；
（2）解：每天平均保温20h，这100台电热水器在额定电压下每天因保温要浪费的电能W=Pt=0.1kW×100×20h=200kW·h
答：浪费的电能为200kW·h；
（3）解：指示灯闪烁了80次，则该电热水器消耗电能
一箱水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×25×10-3m3=25kg
水吸收热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×25kg×(22℃-20℃)=2.1×105J
该电热水器的效率为
答：该电热水器的效率为87.5%。
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出R2的阻值 ；
（2）根据公式W＝Pt，可求出浪费的电能 ；
（3）根据公式Q吸＝cm（t末-t初）及，可求出电热水器的效率。
2．【答案】（1）解：由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即P=38kw=3.8×104W，工作时间t=20s，
由P= 可得，电动机消耗的电能为：
W=Pt=3.8×104W×20s=7.6×105J．
（2）解：由P=UI可得，电动机正常工作时的电流：
I= = =100A，
线圈产生的热量：Q=I2Rt=（100A）2×0.4Ω×20s=8×104J．
（3）解：电流产生热量消耗的电能W1=Q=8×104J，
电能转化为机械能的总量为
W总=W﹣W1=7.6×105J﹣8×104J=6.8×105J，
因为η= = ，
即80%= ，
解得G=2.72×104N，
所以，重物的质量为：
m= = =2.72×103kg=2.72t．
【解析】【分析】（1）已知电动机的额定功率和工作的时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能．（2）已知电动机的额定功率和额定电压，根据公式I= 可求电动机正常工作时的电流，线圈产生的热量根据公式Q=I2Rt可求．（3）已知电动机消耗的电能和产生的热量，二者之差就是对电能转化成的机械能，已知机械效率，可求克服物体重力做的有用功，最后利用公式W=Gh求出物体的重力，进一步得出物体的质量．
3．【答案】（1）解：1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作的时间为
答：1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作50h；
（2）解：只闭合开关S1时为低温挡，电路为R1的简单电路，电热丝R1的阻值
答：电热丝R1的阻值为2420Ω；
（3）解：水吸收的热量为Q吸=cm（t2-t1)= 4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×（36℃-16℃)=4.2×104J
电加热器的功率为
答：电加热器的功率为700W。
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出工作时间；
（2）根据公式，可求出电阻；
（3）根据公式 Q吸=cm（t2-t1) 及，可求出电加热器的功率。
4．【答案】（1）热效应；并联
（2）6×105J
（3）5.4Ω
【解析】【解答】解：（1）热狗棒机是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，是电流的热效应；先打开电源开关，指示灯亮，再打开电机开关，内置发热管开始加热，说明两者可以独立工作，即为并联；（2）由P＝UI可得，热狗棒机正常工作时电路中的电流：I＝ ≈4.5A；工作10min产生的热量：Q＝W＝Pt＝1000W×10×60s＝6×105J；（3）为了节约能源，若不增减电热管而要降低电功率，可以增大电热管的电阻，由P＝ 可得，电热管的电阻分别为：R原＝ ＝48.4Ω，P改＝ ≈53.8Ω，即将电热管电阻增大R原﹣R改＝5.4Ω。
答：（1）热效应；并联；（2）热狗棒机正常工作时电路中的电流为4.5A，工作10min产生6×105J的热量；（3）增大电热管的电阻，即让电热管的电阻增大5.4Ω。
【分析】（1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；在串联电路中，各个用电器相互影响；在并联电路中，各个用电器互不影响；
（2）根据P=UI求出电路中的电流，根据Q=W=Pt求出工作10min产生的热量；
（3）电源的电压一定，根据P=可知把发加热管的功率降为900W时，为了节约能源，应增大发热管的电阻，根据P=求出两种情况下电路的总电阻，利用电阻的串联求出发热管增加的阻值.
5．【答案】（1）S
（2）6A
（3）20min
【解析】【解答】(1)由电路图可知，闭合开关S、断开S1时，仅R1连入电路，此时电路总电阻最大，功率最小，电炉处于低温档。(2)由电路图可知，闭合开关S、S1时，R1与R2并联，此时电路中的总电阻最小，电功率最大，电炉处于高温档，因电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率
由 可得，通过电热丝R2的电流 (3)无论电炉处于低温档还是高温档，R1均工作，由 可得，R1消耗的电能为
R2消耗的电能
R2工作的时间为
所以，开关S1闭合的时间为20min。
答：(1)当只闭合开关S时，它为低温档；(2)通过电热丝R2的电流为6A；(3)30min内开关S1闭合的时间为20min。

【分析】（1）在并联电路中，工作的用电器越少，档位越低；（2）根据电功率和电压计算电流；（3）根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能，利用电能和电功率计算时间。



6．（1）450Ω；70℃．（2）33Ω、66Ω、374Ω；（3）2800s．
【详解】（1）．由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15mA，电源电压U1＝6V，
控制电路中最小值：
R总小＝=＝400Ω，
当水箱内最低温度为0℃时，热敏电阻阻值最小，R最小，
R最小＝100Ω．
保护电阻R0的最小值，保护电阻阻值至少为：
R0＝R总小﹣R最小＝400Ω﹣100Ω＝300Ω，
热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻：
R总＝=＝750Ω，
热敏电阻的阻值为：
R＝R总﹣R最小＝750Ω﹣300Ω＝450Ω，
由图乙可知，此时水温为70℃；
（2）．由题意和电路图知：衔铁被吸下时，R1、R2并联，电热水器处于加热状态，
P加热＝+＝2200W，且R2＝2R1，
所以+＝2200W，
＝2200W，
＝2200W，
解得：R1＝33Ω，
R2＝2R1＝2×33Ω＝66Ω；
根据题意可知，电磁继电器上方触点和触点c接通时，电热水器处于保温状态，则由电路图知，此时R2、R3串联，
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得保温功率：
P保温＝＝110W，即＝110W，
解得：R3＝374Ω；
（3）．水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×44kg×（50℃﹣20℃）＝5.544×106J：
根据热效率公式η＝可得，
加热电路消耗的能量：
W＝＝＝6.16×106J，
加热时间：
t＝=＝2800s．
答：（1）．为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为450Ω；
若R0为该值，热水器刚开始保温时水的温度为70℃．
（2）．电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为33Ω、66Ω、374Ω；
（3）．该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要2800s．
7．(1)0.605kW•h(2)1000W(3)60Ω
【详解】（1）．由图知，加热功率为1210W=1.21kW，电火锅正常加热30min消耗的电能：
W总=Pt总=1.21kW×0.5h=0.605kW•h；
（2）．家用电能表(1200r/kW▪h)的转盘转200转消耗的电能：
；
消耗的实际电功率：
．
（3）．当S1闭合、S2接a时，电路中只有R1工作，电阻最小，由可知此时电功率最大，处于加热状态；
则加热时的电阻，即R1的阻值为：
；
当S1闭合、S2接b时，R1和R2串联，电路中电阻最大，电功率最小，处于保温状态；此时串联总电阻：
，
R2的电阻：
R2=R串﹣R1=100Ω﹣40Ω=60Ω．
答：（1）．该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为0.605kW•h；
（2）．此时电火锅的实际功率是1000W；
（3）．R2的电阻是60Ω．
8．（1）4W；（2）4Ω；（3）UR=8V-4Ω×I．
【详解】（1）．由图乙可知，滑动变阻器R消耗的最大功率为4W；
（2）．当I1=1A时，P最大=4W，
由P=I2R得，此时滑动变阻器R的阻值：
；
（3）．当滑动变阻器R接入的阻值为0时，电路中的电流最大I2=2A，
电源电压：U=I2R0=2A×R0，----------①，
当滑动变阻器R接入的阻值为4Ω时，此时电路中的电流为I1=1A，
电源电压：U=I1（R0+R）=1A×（R0+4Ω），----------②，
则有：2A×R0=1A×（R0+4Ω），
解得：R0=4Ω，
将R0代入①式可解得，U=8V，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R两端电压：
UR=U-IR0=8V-4Ω×I．
答：（1）．滑动变阻器R消耗的最大功率为4W；
（2）．滑动变阻器R的阻值为4Ω时，滑动变阻器R消耗的功率最大；
（3）．滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式为UR=8V-4Ω×I．
9．（1）15Ω（2）2.2W（3）5Ω
【详解】（1）．电流表的示数为0.3A时，根据可得总电阻为：
；
滑片P置于滑动变阻器的中点时，总电阻的一半接入电路，又因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R1的阻值：
；
（2）．当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时，此时总电阻：
R总=R1+R2=15Ω+50Ω=65Ω；
则总功率：
；
（3）．电路中的最大电流为：
I最大=0.6A，
根据得电路的最小总阻值：
．
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑′=R总最小-R1=20Ω-15Ω=5Ω．
答：（1）．定值电阻R1的阻值为15Ω；
（2）．当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时，电路的总功率是2.2W；
（3）．为了保证电流表的安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是5Ω．
10．（1）2.7A；（2）200V；（3）用高温挡更节能
【详解】（1）．由表中数据可知，高温的功率为600W，
在高温挡工作时，电路中的电流
I高温=≈2.7A；
（2）．电炖锅在中温挡时的电阻：
R==121Ω，
电炖锅在高温挡工作时，电能表转盘在121s
内转了20r，则电炖锅消耗的电能：
W实==kW•h=×3.6×106J=4×104J，
实际功率
P实=，
电路的实际电压：
U实==200V；
（3）．由图乙可知，高温挡加热到70℃，需要
的时间是6min，低温挡加热到58℃，需要的
时间是9min，高温挡消耗的电能
W高=P高t高=600W×6×60s=2.16×105J，
则水升高1℃消耗的电能
=1.08×104J，
低温挡消耗的电能
W低=P低t低=200W×9×60s=1.08×105J，
则水升高1℃消耗的电能为
=1.35×104J，
因为
1.08×104J＜1.35×104J，
且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的
水升高1℃，高温挡比低温挡消耗电能少，用
高温挡节能．
答：（1）．求电炖锅在高温挡正常工作时的电流
是2.7A；
（2）．在用电高峰期，此时的实际电压是200V；
（3）．详见解析．
11．（1）0.5A（2）8V（3）0.6A
【详解】（1）由P＝UI得，小灯泡正常发光时的电流为：
；
（2）闭合开关S1和S2时，小灯泡L和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，
因小灯泡L恰好正常发光，小灯泡两端电压为UL＝6V，此时电路中的电流为IL＝0.5A，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝ILR＝0.5A×4Ω＝2V，
所以电源电压：U总＝UL+UR＝6V+2V＝8V；
（3）闭合开关S1和S3，定值电阻R0和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，当滑片置于a时，即变阻器两端的电压U滑＝6V，电路中的电流为I0＝0.2A，
定值电阻两端的电压：U0＝U总﹣U滑＝8V﹣6V＝2V，定值电阻的阻值：；
当滑片滑到另外某个位置时，设此时电流表的示数为I，电压表的示数为U滑′，
由题意知，P滑＝U滑′I＝1.2W……①，
又U总＝U滑′+IR0，即8V＝U滑′+10Ω•I……②，
所以由①②可得：1.2W＝（8V﹣10Ω•I）I，即10Ω•I2﹣8V•I+1.2W＝0，解方程得I1＝0.2A或I2＝0.6A，
故在这个位置时电流表的示数I＝I2＝0.6A．
12．【答案】（1）解:电烤箱在高温挡正常工作1000s所消耗的电能：W=P高t=1100W×1000s=1.1×106J；
答: 该电烤箱消耗的电能是1.1×106J；
（2）解:由P高=UI得：I=P高/U=1100W/220V=5A，由欧姆定律知，R1的阻值为：R1=U/I=220V/5A=44Ω；
答: 电路中R1 的阻值是44Ω；
（3）解:设电烤箱在低温档正常工作时，电路和中的电流为 ，则P低=U ，得 =P低/U=440W/220V=2A，所以电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率为： =176W。
答: 在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别是2A,176W。
【解析】【分析】本题考查电阻、电流和功率的计算以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，难点是会分析开关断开与闭合时电路的连接情况，并学会从所给信息中找到有用的数据。
13．(1)6V ；12Ω(2)8Ω(3)0.3A．
【详解】（1）由图知，闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；因灯泡L恰好正常发光，故可知电源电压：U＝UL＝6V，小灯泡L的电阻：RL===12Ω；
（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，则R1的电压：U1＝U﹣UL＝6V﹣3.6V＝2.4V，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联分压规律可得：=，代入数据，=，解得R1＝8Ω；
（3）闭合S、S2断开S1，移动滑片P，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的电功率为0.72W时，设此时变阻器接入电路的电阻是R′，此时电流表的示数为I，此时该电路的电流为：I==-----①，此时变阻器的功率：P＝I2R′＝0.72W-----②，联立①②解得：I＝0.2A或0.3A，当变阻器接入阻值最大为10Ω时，电路中电流最小，则I最小==≈0.27A，所以I＝0.2A舍去，即此时电流表示数为0.3A．
14．（1）0.05kW·h  3000W（2）32.5L （3） 60℃
【详解】（1）热水器消耗的电能W=kW⋅h=0.05kW⋅h，
热水器的功率P===3kW=3000W;
（2）水箱内水的温度75℃，水的体积60L=0.06m3，由=得热水的质量：m热=V=1.0103kg/m30.06m3=60kg, 将10℃冷水和水箱中热水进行调配,根据热平衡方程可得：cm热(t01t)=cm冷（tt02），冷水质量m冷===70kg, 调配后水的质量 m= m热m冷=60kg70kg=130kg, 调配后水的体积：V===0.13m3=130L,
每人平均用水量:==32.5L;
（3）由图b知，R1和R2串联，电压表测R1得电压，控温系统某时刻电压表示数为4V, 电源为9V，则R2两端的电压为5V,串联电路电流相等，I==,即=，解得R2=5Ω，
由图c可知, R2与温度t为一次函数关系，为0时，R2阻值为8Ω，温度为80℃时，R2阻值为4Ω，R2随温度变化的函数关系为：R=(8t) Ω；当R2=5Ω时，解得 t=60℃.
15．（1）解：水的体积：V=40L=0.04m3，由 可得，水族箱内水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg
答：水族箱内水的质量为40kg
（2）解：由P=UI可得，正常工作时，通过电加热棒的电流：
答：正常工作时，通过电加热棒的电流为0.9A
（3）解：由图可知，加热过程中温度由22℃加热到28℃，加热时间为100min，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（28℃﹣22℃）=1.008×106J，由P=可得，消耗的电能：W=Pt=200W×100×60s=1.2×106J，电加热棒给水加热时的效率： ．
答：电加热棒给水加热时的效率为84%
16．（1）968Ω（2）12.48W（3）2.5s
【详解】闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，处于加热状态；只闭合开关S1时，只有电阻R2工作，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作．
（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R2工作，电路中的电阻：R2==968Ω；
（2）闭合S1、S3时，电动机和电阻R3串联，已知此时电磁泵两端电压为12V，则由串联电路电压的规律可得，电阻R3两端的电压：U3=U-U泵=220V-12V=208V，这一支路的电流为：I==1.04A，则电磁泵的电功率：P泵=U泵I=12V×1.04A=12.48W；
（3）瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量：Q吸=cmΔt=0.5×103J/（kg•℃）×0.5kg×（120℃-110℃）=2500J；瓶里的水烧干后，S2没有自动断开（仍然是加热状态），不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即W=Q放=Q吸，水烧干后到S1断开所需的时间：t==2.5s．
答：（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是968Ω；
（2）电磁泵的电功率为12.48W；
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过2.5s时间，S1才会断开．
17．（1）0.5W （2）10Ω （3）此驾驶员为酒驾．
【详解】（1）由图可知，当气体中酒精含量为0mg/100mL时，R1的阻值为50Ω由P=UI，得：P1===0.5W；
（2）通过R1的电流为：I1===0.1A，因为R2与R1串联，所以通过R2的电流为：I2=I1=0.1A，由U总=U1+U2得R2两端的电压为：U2=U总−U1=6V−5V=1V，由得R2===10Ω；
（3）由得R’总===30Ω，因为R1与R2串联，则R总=R1+R2，此时R1的阻值为R1′=R总′−R2=30Ω−10Ω=20Ω，由图可知，R1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当R1=10Ω时，气体中酒精含量为80mg/100mL，则当R1′=20Ω时，气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL，故此驾驶员为酒驾．
18．（1）1×105Pa       （2）4.8×105J         （3）2.33 kW·h
【详解】（1）空载时整车对水平地面的压力为F=G车=m车g=2400kg×10N/kg=24000N，则轮胎对地面的压强为p===1×105Pa．
（2）完成1个市区工况，v1=18km/h=5m/s，t1=200s，行驶的路程为s1=v1t1==5m/s×200s=1000m．牵引力大小F牵=480N，则电动汽车牵引力做的功为W= F牵s1=480N×1000m=4.8×105J．
（3）完成1个市郊工况，v2=64.8km/h=18m/s，t2=400s，行驶的路程为s2=v2t2==18m/s×400s=7200m．完成一套循环，电动汽车行驶的路程为s= 4s1+s2=4×1000m+7200m=11200m=11.2km．因电动车将电能耗尽能行驶s总=336km，则电动车所有电能能完成的循环套数为n===30．又因电动车所有电能为W总=70kW·h，则完成一套循环，平均消耗的电能为W′===2.33 kW·h．
19．（1）2W（2）10Ω（3）2Ω～7.5Ω
【详解】（1）小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝4V×0.5A＝2W；
（2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示．
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2，
在图（b）中取两组数据代入公式，可得：
U＝3.0V+0.2A×R2 ﹣﹣﹣﹣①
U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得U＝5V，R2＝10Ω；
（3）只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路的电阻最大，
此时小灯泡两端电压为：UL＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V，
由图（c）可知电路中最小电流：I最小＝0.4A，
则R1接入电路的最大电阻：R1大7.5Ω；
灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），灯泡L正常工作时的电压为4V，
此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL额＝5V﹣4V＝1V，
则R1接入电路的最小电阻：R1小2Ω，
所以R1允许的取值范围是2Ω～7.5Ω．
答：（1）小灯泡的额定功率为2W；
（2）电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10Ω；
（3）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω．