专题06 电学计算综合-中考物理专练（广东专用）

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电学的计算是各省市中考必考的知识点，有关电功电热的计算，要求对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用准确掌握，对欧姆定律、串并联电路电流电压规律、电功和电功率的公式能熟练掌握，并能灵活变形、推理，综合性很强。
1、欧姆定律计算题型
1.欧姆定律表达式：。
2.欧姆定律的公式变形：（求电流）； （求电压）； （求电阻）。
3. 注意事项

2、电功率计算题型
（1）电功率定义式（必考）
P＝Wt
（2）变形公式：求功：W＝Pt；求做功时间：
（3）推导公式：
计算式：根据W＝UIt，得P＝UI（任何电路）
推导式：①根据P＝UI、U＝IR，得（常用于纯电阻串联电路）
②根据P＝UI、I＝，得：（常用于纯电阻并联电路）
3、多档位计算题型
多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。家
庭电路中电源电压U＝220V，根据知R总 越大，P实越小，档位越低；R总越小，P实越大，档位
越高。
（1）高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻最小。
（2）中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻高于高温档。
（3）低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻最大。
4、电学综合压轴计算型
电学知识与其他知识混合运算（压轴难题）
（1）电学与杠杆知识结合
（2）电学与压强知识结合
（3）电学与运动知识结合
一．计算题（共29小题）
1．（2023•南山区校级四模）如图所示是小明家中电热饮水机的简化电路图，R1和R2均为用来加热的电热丝，其中R2的阻值为44Ω。当S1、S2均闭合时，饮水机处于加热状态，此时电路中的电流为7A；水烧开后，S2自动断开，饮水机处于保温状态，保温功率为440W。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），通过计算回答：
（1）将2.5kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是多少？
（2）保温状态时，通过R1电流是多少？
（3）电热丝R1的阻值是多少？
（4）加热状态工作100s，电流通过R2产生的热量是多少？
【答案】（1）将2.5kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是8.4×105J；
（2）保温状态时，通过R1电流是2A；
（3）电热丝R1的阻值是110Ω；
（4）加热状态工作100s，电流通过R2产生的热量是1.1×105J。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J；
（2）当S1闭合、S2自动断开时，饮水机处于保温状态，由图可知，只有R1工作，
由P＝UI可知，此时通过R1的电流：I1＝＝＝2A；
（3）由I＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝110Ω；
（4）当S1、S2均闭合时，饮水机处于加热状态，由图可知，R1、R2并联，
加热状态工作100s，电流通过R2产生的热量：Q2＝W2＝t＝×100s＝1.1×105J。
答：（1）将2.5kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是8.4×105J；
（2）保温状态时，通过R1电流是2A；
（3）电热丝R1的阻值是110Ω；
（4）加热状态工作100s，电流通过R2产生的热量是1.1×105J。
2．（2023•惠州一模）小明过年时买了一个电热杯垫给妈妈，如图所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能（通过闭合或断开开关来实现该功能），通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。求：
（1）杯垫保温时整个电路的电流是多少？
（2）保温30min时产生的热量是多少J？
（3）电阻R2的阻值是多少Ω？
【答案】（1）杯垫保温时整个电路的电流为0.5A；
（2）保温30min时产生的热量是4500J；
（3）电阻R2的阻值是5Ω。
【解答】解：
（1）由电路图可知，当只闭合S1时，只有电阻R1工作，此时电路中电阻较大，电源电压一定，P＝知，电功率较小，为保温状态；
两开关都闭合时，两电阻并联，电路中电阻较小，电功率较大，为加热状态；
则杯垫保温时整个电路的电流：I1＝＝＝0.5A；
（2）保温30min时产生的热量：Q＝R1t＝（0.5A）2×10Ω×30×60s＝4500J；
（3）当S1、S2同时闭合时，R1与R2并联，处于加热状态，
由P＝UI可得，加热状态时整个电路的电流：I＝＝＝1.5A；
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R2的电流为：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.5A＝1A，
由欧姆定律可得，R2＝＝＝5Ω。
答：（1）杯垫保温时整个电路的电流为0.5A；
（2）保温30min时产生的热量是4500J；
（3）电阻R2的阻值是5Ω。
3．（2022•广东）某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1＝55Ω。求：
（1）取暖器工作时通过R1的电流；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；
（3）R2的阻值。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）当闭合S1、S2时，R1、R2并联，所以U＝U1＝U2＝220V，
取暖器工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝4A；
（2）当只闭合S1时，只有R1工作，当闭合S1、S2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联的总电阻小于任一分电阻，
电压是一定的，根据P＝可知，当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电热取暖器处于低温挡，取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量：
Q＝R1t＝（4A）2×55Ω×1×60s＝5.28×104J；
（3）低温挡的额定功率：P低＝＝＝880W，
当闭合S1、S2时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，电热取暖器处于高温挡；
R2的电功率：P2＝P高﹣P低＝1320W﹣880W＝440W；
由P＝UI可知，通过电阻R2的电流：I2＝＝＝2A；
则R2的阻值：
R2＝＝＝110Ω。
答：（1）取暖器工作时通过R1的电流是4A；
（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量是5.28×104J；
（3）R2的阻值为110Ω。
4．（2023•深圳）R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A。
（1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值。
（2）用300N的力推电阻，求R0的电功率（图乙）。
（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。
【答案】（1）当小白同学推力为0时，电阻R的阻值为40Ω；
（2）用300N的力推电阻，R0的电功率为0.8W；
（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值为200N。
【解答】解：（1）由甲图可知，当F＝0时，电阻R＝40Ω；
（2）图乙中，R和R0串联，已知F＝300N，由甲图可知电阻R＝10Ω，串联电路的电流I＝＝＝0.2A；R0的功率P＝I2R0＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；
（3）图丙中，R和R0并联，通过R0的电流I＝＝＝0.3A；由于电流表的量程为0～0.6A，干路电流最大为Imax＝0.6A；根据并联电路电流的特点，通过R的电流I＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，则电阻R的阻值R＝＝＝20Ω，由图甲可知推力F＝200N。
答：（1）当小白同学推力为0时，电阻R的阻值为40Ω；
（2）用300N的力推电阻，R0的电功率为0.8W；
（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值为200N。
5．（2023•金平区一模）如图是某物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试过程中，向前推动测试仪的滑块，相当于移动滑动变阻器的滑片，通过电压表的示数用来反映被测试者的成绩。设电源电压恒为6V，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。求：

（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
【答案】（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数是2V。
【解答】解：电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
（1）当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻R2的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.3A，
即电流表示数为0.3A；
（2）滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R1＝0.5Ω/cm×20cm＝10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I′＝＝＝0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压：U1＝I′R1＝0.2A×10Ω＝2V，
即电压表示数为2V。
答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数是2V。
6．（2024•深圳模拟）图甲是一款数字测力计，其简化电路如图乙所示。电源电压恒为3V，R2是长为10cm、阻值为20Ω、粗细均匀的电阻丝（它的阻值与长度成正比），拉力为0时，滑片在A端，电流表示数为0.1A。金属弹簧伸长量与挂钩所受拉力大小的关系如表所示（不计弹簧的电阻及摩擦）。求：
（1）拉力为0时，电路的功率；
（2）R1的阻值；
（3）电流表示数为0.15A时的拉力。
【答案】（1）拉力为0时，电路的功率为0.3W；
（2）R1的阻值为10Ω；
（3）电流表示数为0.15A时的拉力为7.5N。
【解答】解：（1）拉力为0时，滑片在A端，电流表示数为0.1A，
此时电路的功率为：P＝UI＝3V×0.1A＝0.3W；
（2）拉力为0时，滑片在A端，R1与R2串联，
此时电路中的总电阻为：R串1＝＝＝30Ω；
则R1的阻值为：R1＝R串1﹣R2＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；
（3）电流表示数为0.15A时，电路中的总电阻为：
R串2＝＝＝20Ω，
此时R2接入电路的阻值为：R2'＝R串2﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，
此时弹簧的伸长量为：ΔL＝×10Ω＝5cm，
由表中数据可知，此时弹簧的拉力为7.5N。
答：（1）拉力为0时，电路的功率为0.3W；
（2）R1的阻值为10Ω；
（3）电流表示数为0.15A时的拉力为7.5N。
7．（2023•开平市二模）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如乙图所示，S2是一个温控开关，R1、R2为电热丝，且R2＝3R1，“保温”挡的功率为200W，求：
（1）当S1和S2闭合时，电煎药壶处于 加热 挡位；
（2）电煎药壶在“保温”挡正常工作30min所消耗的电能；
（3）“加热”挡的功率。
【答案】（1）加热；
（2）电煎药壶在“保温”挡正常工作30min所消耗的电能为3.6×105J；
（3）“加热”挡的功率为800W。
【解答】解：（1）由电路图可知，当S1和S2闭合时，R1与R2并联，总电阻较小，电源电压不变，根据P＝可知总功率较大，电煎药壶处于加热挡位；
（2）当S1闭合、S2断开时电路为R2的简单电路，总电阻较大，电源电压不变，根据P＝可知总功率较小，电煎药壶处于保温挡位；
电煎药壶在“保温”挡正常工作30min所消耗的电能W＝P保温t＝200W×30×60s＝3.6×105J；
（3）电煎药壶在“保温”挡工作时，根据P＝可知R2＝＝＝242Ω；
已知R2＝3R1，则R1＝＝Ω，
“加热”挡的功率P加热＝+＝+＝800W。
故答案为：（1）加热；
（2）电煎药壶在“保温”挡正常工作30min所消耗的电能为3.6×105J；
（3）“加热”挡的功率为800W。
8．（2023•广东）如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化。求：
（1）通过R1的电流；
（2）低温挡的功率；
（3）R2的电阻值。
【答案】（1）通过R1的电流为1.5A；
（2）低温挡的功率为9W；
（3）R2的电阻值为12Ω。
【解答】解：（1）电源电压恒为6V，R1＝4Ω，则通过R1的电流为：
I1＝＝＝1.5A；
（2）只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，则低温挡的功率为：
P低＝＝＝9W；
（3）高温挡和低温挡的功率比为4：3，则高温挡功率为：
P高＝P低＝×9W＝12W，
S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，因R1前后电压不变，电阻不变，所以功率不变，故R2的功率为：
P2＝P高﹣P低＝12W﹣9W＝3W，则R2的电阻值为：
R2＝＝＝12Ω。
答：（1）通过R1的电流为1.5A；
（2）低温挡的功率为9W；
（3）R2的电阻值为12Ω。
9．（2021•深圳）某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱，先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路，简化电路如甲所示，闭合开关，求
（1）通过R1的电流；
（2）R1消耗的电功率；
（3）小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。
①你认为应按照图 乙 （选填“乙”或“丙”）进行改装；
②闭合开关S后，通电10min，求改装后电烤箱产生的热量。
【答案】（1）通过R的电流为2.5A。
（2）R消耗的电功率为550W。
（3）①乙；②通电10min，改装后电烤箱产生的热量为6.6×105J。
【解答】解：（1）通过电阻R1的电流为
I＝＝＝2.5A
（2）R1消耗的电功率为
P＝UI＝220V×2.5A＝550W
（3）①当按图乙方式连接电路时，电路的总功率为
P并＝2P＝2×550W＝1100W
当按图丙方式连接电路时，电路的总功率为
P串＝＝＝＝275W
烤熟相同的蛋糕所需的热量是相同的。根据W＝Pt可得：P并t并＝P串t串，则：
＝＝＝
即烤熟相同的蛋糕，采用图丙所示方式时所需的时间是采用图乙方式时所需时间的4倍。
②通电时间为t＝10min＝600s
则这段时间内电烤箱产生的热量为
W＝P并t＝1100W×600s＝6.6×105J
答：（1）通过R1的电流为2.5A。
（2）R1消耗的电功率为550W。
（3）①乙；②通电10min，改装后电烤箱产生的热量为6.6×105J。
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的关系图像如图乙所示求：
（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。
【答案】见试题解答内容
【解答】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．（2023•韶关模拟）图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求：
（1）电压表的示数为9V时，电流表的示数；
（2）电流表的示数为0.24A时，空气中的湿度。
【答案】（1）电压表的示数为9V时，电流表的示数为0.1A；
（2）电流表的示数为0.24A时，空气中的湿度是10%。
【解答】解：（1）由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；串联电路总电压等于各部分电压之和，所以定值电阻R0两端电压U0＝U﹣UR＝12V﹣9V＝3V，
电流表示数I＝＝0.1A；
（2）当电流表示数I′＝0.24A时，定值电阻两端的电压U0'＝I'R0＝0.24A×30Ω＝7.2V，
则湿敏电阻两端的电压UR'＝U﹣U0'＝12V﹣7.2V＝4.8V，
则湿敏电阻的阻值R′＝，
由图丙可得，湿敏电阻等于20Ω时，对应的空气湿度是10%。
答：（1）电压表的示数为9V时，电流表的示数为0.1A；
（2）电流表的示数为0.24A时，空气中的湿度是10%。
12．（2023•高要区二模）如图所示的电路中，电源电压不变，已知定值电阻R1＝20Ω，R2＝40Ω，开关闭合后，电流表A1的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）电流表A的示数。
【答案】（1）电源电压为12V；
（2）电流表A的示数为0.9A。
【解答】解：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）并联电路各支路两端电压相等，都等于电源电压，
由欧姆定律可得电源电压：U＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V；
（2）并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得电流表A的示数：I＝I1+I2＝I1＝0.6A+＝0.9A。
答：（1）电源电压为12V；
（2）电流表A的示数为0.9A。
13．（2023•蓬江区校级模拟）某中学物理科技小组设计了一个如图甲所示的电子身高测量仪，用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器（上下平移），将电压表改装成身高显示仪，电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每1cm的阻值大小为0.1Ω，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～3A”，身高为170cm的同学站上去后恰好滑到最大电阻，此时电压表示数为9V，电流表示数为1A。求：
（1）求电阻丝的最大电阻；
（2）该测量仪可测量的身高最小值h0；
（3）定值电阻R0的大小。
【答案】（1）电阻丝最大电阻是9Ω；
（2）该测量仪可测量的身高最小值h0为80cm；
（3）定值电阻R0的大小是6Ω。
【解答】解：（1）由图甲可知，两电阻串联，电压表测量电阻丝两端电压，电流表测电路中的电流；
身高为170cm的同学站上去后恰好滑到最大电阻，由欧姆定律可知，身高h1＝170cm的同学站上后电阻丝的最大电阻为：R1＝＝＝9Ω；
（2）每1cm的阻值大小为0.1Ω，此时电阻丝接入电路的电阻：R1＝（170cm﹣h0）×0.1Ω/cm＝9Ω，解得h0＝80cm；
（3）串联电路的电压特点和欧姆定律可知，身高h1＝170cm的同学站上后，电源电压：
U＝UR+IR0＝9V+1A×R0……①
由题意可知，身高110cm的同学站上后，电阻丝接入电路的电阻：R2＝（h2﹣h0）×0.1Ω/cm＝（110cm﹣80cm）×0.1Ω/cm＝3Ω，
由图乙可知，此时电压表的示数为5V，
由欧姆定律可知，此时电路中的电流：
I2＝＝＝A，
串联电路的电压特点和欧姆定律可知，身高h2＝110cm的同学站上后，电源电压：
U＝UR2+I2R0＝5V+A×R0……②
由①②解得：R0＝6Ω，U＝15V。
答：（1）电阻丝最大电阻是9Ω；
（2）该测量仪可测量的身高最小值h0为80cm；
（3）定值电阻R0的大小是6Ω。
14．（2023•中山市校级模拟）图甲是具有高温、低温两挡的家用电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值；
（2）正常工作时，低温挡的功率；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度。[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）R1和R2的阻值分别为200Ω和800Ω；
（2）正常工作时，低温挡的功率为48.4W；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度为24.2℃。
【解答】解：（1）当开关接1时，两个电阻串联；当开关接2时，只有电阻R1，根据可知，当开关S接2时，此时的总电阻最小，总功率最大，为高温挡，
故R1的阻值为：
据R2的阻值是R1的4倍，R2的阻值：R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω
（2）当开关接1时，两个电阻串联，此时为低温挡，
正常工作时，低温挡的功率
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度
答：（1）R1和R2的阻值分别为200Ω和800Ω；
（2）正常工作时，低温挡的功率为48.4W；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度为24.2℃。
15．（2023•惠阳区二模）小明家新买一个电蒸锅，如图所示为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率；
（2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值；
（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能？
【答案】（1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率为100W；
（2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值为44Ω；
（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗的电能为4.5×105J。
【解答】解：只闭合S1时，电路为R1的简单电路；S1、S2都闭合时，R1、R2并联，
因并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以由P＝UI＝可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电路中电阻最大，电功率最小，电蒸锅为保温挡；
当S1、S2都闭合，R1、R2并联，电路中电阻最小，电功率最大，电蒸锅为加热挡；
（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，
由P＝UI＝可得保温挡功率：P保＝＝＝100W；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，
则电阻R2的电功率P2＝P热﹣P保＝1200W﹣100W＝1100W，
由P＝UI＝可知，电阻R2的阻值：R2＝＝＝44Ω；
（3）要使1.2kg的水温度升高75℃，水需要吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃＝3.78×105J；
由η＝×100%可知，消耗的电能：W电＝＝＝4.5×105J。
答：（1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率为100W；
（2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值为44Ω；
（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗的电能为4.5×105J。
16．（2023•南海区校级三模）在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。袁伯伯购买了如图甲所示的智能电热中药壶（具有“加热”和“保温”两种工作状态），它的内部简化电路如图乙所示，其中只有R1为加热管（只有加热管放出的热量能被水吸收），R2为限流电阻。已知该壶的额定电压为220V，R1的阻值为40Ω，加热时的额定功率为1210W，保温时加热管R1的额定功率为160W。求：
（1）加热状态工作时，电路中的电流；
（2）正常工作时，保温状态电路的总功率；
（3）某傍晚用电高峰期，实际电压为200V，他只让家中电热中药壶通电工作，使其处于“加热”状态6min，求电热中药壶产生的热量。
【答案】（1）加热状态工作时，电路中的电流；为5.5A；
（2）正常工作时，保温状态电路的总功率为440W；
（3）电热中药壶产生的热量为3.6×105J。
【解答】解：（1）电热中药壶加热时，R2被短路。额定功率为1210W，由P＝UI可知，电热中药壶正常工作时，通过加热管R1的电流为：
I加＝＝＝5.5A；
（2）根据欧姆定律的计算公式可得，R1加热的电阻为：
R1＝＝＝40Ω，
由P＝I2R可知，此时电路的电流为：
I保＝＝＝2A，
根据欧姆定律可得电路中的总电阻为：
R总＝＝＝110Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，R2的电阻为：
R2＝R总﹣R1＝110Ω﹣40Ω＝70Ω；
保温状态电路的总功率P＝I²R总＝（2A）²×110Ω＝440W；
（3）当实际电压为200V时，实际功率为＝1000W，
只让家中电热中药壶通电工作，使其处于“加热”状态6min产生的热量为：
Q＝W＝P加t＝1000W×6×60s＝3.6×105J。
答：（1）加热状态工作时，电路中的电流；为5.5A；
（2）正常工作时，保温状态电路的总功率为440W；
（3）电热中药壶产生的热量为3.6×105J。
17．（2023•顺德区三模）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R1＝40Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时的中温挡，额定功率为440W。求：
（1）R2的电阻；
（2）高温挡正常工作100s，电流通过R1产生的电热；
（3）只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW•h）。
【答案】（1）R2的电阻为110Ω；
（2）电流通过R1产生的电热为1.21×105J；
（3）该空气炸锅消耗的电功率为320W。
【解答】解：（1）只闭合S3时，空气炸锅为中温挡，电路为R2的简单电路，
R2的电阻：R2＝＝＝110Ω；
（2）当只闭合S2时，R1、R2串联；当闭合S1、S3，断开S2时，R1、R2并联；由P＝UI＝可知，此时空气炸锅为高温挡；
R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，空气炸锅为低温挡；
由并联电路的特点和欧姆定律可知，通过R1的电流：I1＝＝＝5.5A，
电流通过R1产生的电热：Q＝R1t＝（5.5A）2×40Ω×100s＝1.21×105J；
（3）由图甲和丁可知，空气炸锅工作15min所需的电费为0.06元，
则空气炸锅工作15min消耗的电能：W＝＝0.08kW•h，
因此该空气炸锅消耗的电功率：P＝＝＝0.32kW＝320W。
答：（1）R2的电阻为110Ω；
（2）电流通过R1产生的电热为1.21×105J；
（3）该空气炸锅消耗的电功率为320W。
18．（2023•东莞市校级模拟）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，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，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路，低温挡正常工作时电路中的电流为1.1A。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）高温挡正常工作时，电路消耗的总功率为多少？
（3）若使用空气炸锅高温挡（电能转化为热能效率为80%），将100g初温为20℃的原料薯条加热到180℃，需要多长时间？[c薯条＝3.63×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）R2的阻值是200Ω；
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率为1210W；
（3）空气炸锅需工作要的时间为60s。
【解答】解：（1）当S、S1都闭合时，R1、R2并联，当S闭合、S1断开时，只有R2工作；
根据并联两端的电阻特点可知，当只闭合S时，电路中只有R2工作，电路中的电阻最大，由P＝可知，电路中总功率最小，此时处于低温挡；
低温挡正常工作时，电路中的电流：R2＝＝200Ω；
（2）当S、S1闭合时，R1与R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅此时处于高温挡，
高温挡正常工作时，电路消耗的总功率：P高＝+＝+＝1210W；
（3）薯条吸收的热量：Q吸＝c薯条m（t﹣t0）＝3.63×103J/（kg•℃）×100×10﹣3kg×（180℃﹣20℃）＝5.808×104J，
由η＝可知，空气炸锅消耗的电能：W＝＝＝7.26×104J，
由P＝可知，空气炸锅需工作要的时间：t′＝＝＝60s。
答：（1）R2的阻值是200Ω；
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率为1210W；
（3）空气炸锅需工作要的时间为60s。
19．（2023•佛冈县一模）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“12V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.55A。求：
（1）小灯泡的额定电流和电源电压；
（2）电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2时，当滑片P移到最左端时，10min内电路消耗的电能。
【答案】（1）小灯泡的额定电流为0.25A；电源电压为12V；
（2）电阻R0的阻值为40Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2时，当滑片P移到最左端时，10min内电路消耗的电能为1440J。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电流IL＝＝＝0.25A；
三个开关均闭合时，滑动变阻器短路，灯泡和定值电阻并联，电流表测干路中的电流，小灯泡恰好正常发光，灯泡两端的实际电压为UL＝12V，根据并联电路的电压规律可知电源电压U＝UL＝12V；
（2）根据并联电路电流的规律可知，三个开关均闭合时，通过定值电阻的电流I0＝I﹣IL＝0.55A﹣0.25A＝0.3A，
根据并联电路电压的规律可知，R0两端的电压为U0＝U＝12V，
R0的阻值R0＝＝＝40Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2时，定值电阻和滑动变阻器串联，当滑片P移到最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。
此时电路中的电流I′＝＝＝0.2 A，
10 min内电路消耗的电能W＝UI′t＝12V×0.2A×10×60s＝1440J。
答：（1）小灯泡的额定电流为0.25A；电源电压为12V；
（2）电阻R0的阻值为40Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2时，当滑片P移到最左端时，10min内电路消耗的电能为1440J。
20．（2023•中山市模拟）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 3W”字样。
（1）只闭合开关S1，小灯泡刚好正常发光，求电源电压为多大？
（2）当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为1.2A，求电阻R2的阻值。
（3）当S1、S2、S3都闭合时，通电1min，电源输出的电能为多少？
【答案】（1）电源电压为12V；
（2）电阻R2的阻值是60Ω；
（3）当S1、S2、S3都闭合时，通电1min，电源输出的电能为864J。
【解答】解：（1）当只闭合S1时，电路为灯泡与R1串联，灯泡正常发光，灯泡两端的电压：U额＝6V，灯泡的功率：P额＝3W，
根据P＝UI可知灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A，
由串联电路的电流规律可得定值电阻R1的电流：I1＝I额＝0.5A，
根据欧姆定律求得R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.5A×12Ω＝6V，
由串联电路的电压规律可知电源电压：U＝U1+U额＝6V+6V＝12V；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡被短接，电阻R1和R2并联，电流表测量干路的电流，
根据并联电路电压规律可知，电阻R1和R2两端的电压：U′1＝U′2＝U＝12V，
由欧姆定律可得，通过电阻R1的电流：I′1＝＝＝1A，
根据并联电路电流的规律可知，通过电阻R2的电流：I′2＝I′﹣I′1＝1.2A﹣1A＝0.2A，
由欧姆定律可得，电阻R2的阻值：R2＝＝＝60Ω；
（3）当S1、S2、S3都闭合时，通电时间：t＝1min＝60s，
电源输出的电能：W＝UI′t＝12V×1.2A×60s＝864J。
答：（1）电源电压为12V；
（2）电阻R2的阻值是60Ω；
（3）当S1、S2、S3都闭合时，通电1min，电源输出的电能为864J。
21．（2023•博罗县校级一模）小强妈妈买了一个新的电饭煲，小强从说明书中得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S1为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，加热电阻R₁的电功率。
（3）某周末的晚饭时，小强想利用自家电能表（如图乙）测量电饭锅的实际功率。于是他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，观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求电饭锅的实际功率和实际电压。
【答案】（1）电阻R1的阻值为40Ω；
（2）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，加热电阻R₁的电功率为6.4W；
（3）电饭锅的实际功率为1000W，实际电压为200V。
【解答】解：（1）由电路图知，只闭合S2时两电阻串联，电路中电阻较大，总功率较小，为保温状态，
当两开关都闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，总功率较大，为蒸煮状态，
由表中数据知，额定蒸煮功率为1210W，
由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝40Ω；
（2）由表中数据可知，额定保温功率为88W，此时两电阻串联，
由P＝UI可得，在“保温”状态下正常工作时的电流：，
加热电阻R1的电功率为：P1＝I2R1＝（0.4A）2×40Ω＝6.4W；
（3）“3000revs/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，
只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，转盘在1min内转了50转，
电饭煲消耗的电能为：W＝kW•h＝kW•h，
电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率为：P实＝＝＝1kW＝1000W，
实际电压为：U实＝＝＝200V。
答：（1）电阻R1的阻值为40Ω；
（2）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，加热电阻R₁的电功率为6.4W；
（3）电饭锅的实际功率为1000W，实际电压为200V。
22．（2023•惠州校级一模）每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质；小明妈妈为奶奶买了一款牛奶锅，其内部简化电路如图，部分技术参数如表；求：
（1）这款牛奶锅保温时，电路中的电流大小；
（2）电阻R2的阻值大小；
（3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间。[牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃），不计热量损失]
【答案】（1）这款牛奶锅保温时，电路中的电流大小为0.1A；
（2）电阻R2的阻值大小为484Ω；
（3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃需要40s。
【解答】解：（1）根据P＝UI知牛奶锅保温时电路中的电流大小为：
I＝＝＝0.1A；
（2）由电路图可知，开关S2断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S2闭合时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P＝可知，电阻越大，电路功率越小；电阻越小，牛奶锅功率越大。因此当开关S2断开时，电路阻值较大，电功率较小，牛奶锅处于保温状态；当开关S2闭合时，电路阻值较小，电功率较大，牛奶锅处于加热状态。
R2的电阻为：R2＝＝＝484Ω；
（3）牛奶吸收的热量为：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.5×103J/（kg•℃）×0.4kg×（60℃﹣20℃）＝4×104J；
由于不计热量损失，所以消耗的电能为：W＝Q吸＝4×104J，
由P＝可得加热时间为：t＝＝＝400s。
答：（1）这款牛奶锅保温时，电路中的电流大小为0.1A；
（2）电阻R2的阻值大小为484Ω；
（3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃需要400s。
23．（2023•东莞市一模）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人，它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如表。
（1）机器人通过摄像头获得二维码，成的像是 倒立 、 缩小 的 实 像来识别垃圾桶。
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数1V，检测时间为0.1s。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中 ① （选填“①”、“②”或“③”）垃圾桶。
②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能 0.015 J。
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了 0.7 J的功。
【答案】（1）倒立；缩小；实；（2）①①；②0.015；（3）0.7。
【解答】解：（1）摄像头是凸透镜，相当于照相机，成倒立、缩小的实像；
（2）①由图可知，定值电阻R和探针串联，电压表测量定值电阻R两端的电压，
样品两端的电压为：
U′＝U﹣Uv＝1.5V﹣1V＝0.5V；
电路中的电流为：
I＝＝＝0.1A；
根据欧姆定律可知，样品的电阻为：
R样品＝＝＝5Ω；
根据表格中的数据可知，垃圾的类别为金属，需要放入①垃圾桶中；
②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为：
W＝UIt＝1.5V×0.1A×0.1s＝0.015J；
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后所做的功为：
W′＝Gh＝1N×0.7m＝0.7J；
水平移动3米的过程中，力的方向是竖直向上的，移动的距离在水平方向上，所以机器人不做功，故所做的总功为W'＝0.7J。
故答案为：（1）倒立；缩小；实；（2）①①；②0.015；（3）0.7。
24．（2023•广东模拟）小海设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。电压表量程为0～3V，R0是阻值为300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，电压表的示数为2.4V。求：
（1）当环境温度为40℃时，通过R0的电流；
（2）电源电压；
（3）当环境温度为80℃时，电路消耗的功率。
【答案】（1）当环境温度为40℃时，通过R0的电流为0.008A；
（2）电源电压为4V；
（3）当被测温度为80℃时，电路消耗的功率为0.04W。
【解答】解：由甲电路图可知，R1与R0串联，电压表测R0两端电压。
（1）环境温度为40℃时电压表的示数为2.4V，根据欧姆定律可得通过R0的电流：I0＝＝＝0.008A；
（2）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻R1＝200Ω，
串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得此时R1两端的电压：U1＝IR1＝0.008A×200Ω＝1.6V，
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＝U0+U1＝2.4V+1.6V＝4V；
（3）由图乙可知，环境温度80℃时，R1的阻值为100Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.01A，
电路消耗的功率P＝UI′＝4V×0.01A＝0.04W。。
答：（1）当环境温度为40℃时，通过R0的电流为0.008A；
（2）电源电压为4V；
（3）当被测温度为80℃时，电路消耗的功率为0.04W。
25．（2023•普宁市模拟）如图甲所示是小明家新买的一款多功能电饭煲，其简化电路图如图乙所示。该电饭煲有加热和保温两种功能（由机内的温控开关S控制），其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻丝。已知R2＝800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如下表所示。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）正常工作时，电饭煲处于保温挡时的功率；
（3）小明将家里的其他用电器都关闭，只让电饭煲在加热挡工作，观察到家里电能表指示灯4min闪烁100次，则他家的实际电压是多少？
【答案】（1）电阻R1的阻值是80Ω；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率是55W；
（3）他家的实际电压是200V。
【解答】解：
（1）当温控开关S断开时，电路中R1和R2串联；当温控开关S闭合时，R2被短路，电路中只有R1；
根据电阻的串联特点可知，当温控开关S闭合时，电阻较小，根据公式P＝可知电路消耗的电功率较大，则电饭煲处于加热状态；
当电饭煲处于加热状态时，功率为605W，根据P＝可得R1的阻值：
R1＝＝＝80Ω；
（2）当温控开关S断开时，电路中R1和R2串联，总电阻较大，根据公式P＝可知总功率较小，电饭煲处于保温状态时，
R1和R2串联的总电阻：
R＝R1+R2＝80Ω+800Ω＝880Ω，
则保温功率：P保温＝＝＝55W；
（3）指示灯闪烁100次时，电饭煲消耗的电能：W＝＝kW•h；
实际加热功率P实＝＝＝0.5kW＝500W；
则根据P＝可得实际电压：
U实＝＝＝200V；
答：（1）电阻R1的阻值是80Ω；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率是55W；
（3）他家的实际电压是200V。
26．（2023•深圳模拟）如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”。小灯泡L上标有“3V”字样，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻值；
（2）闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻值；
（3）闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，小灯泡的最小电功率。
【答案】（1）小灯泡正常发光时的电阻值12Ω；
（2）闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻值6Ω；
（3）闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，小灯泡的最小电功率0.225W。
【解答】解：（1）小灯泡L上标有“3V”字样，由乙图知灯泡的额定电流为0.25A；
根据I＝可得，小灯泡正常发光时的电阻值：
RL＝＝＝12Ω；
（2）闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的电阻值越小，电流越大，根据电流表量程为0﹣0.6A，灯泡的额定电流为0.25A，
故电流允许的最大电流为Imax＝0.25A；此时灯泡的电压UL＝3V；
滑动变阻器接入电路的电阻最小为：
R1小＝＝＝6Ω；
（3）由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为：
UL＝U﹣U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，
由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.15A，小灯泡的最小功率是
PL＝ULIL＝1.5V×0.15A＝0.225W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻值12Ω；
（2）闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻值6Ω；
（3）闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，小灯泡的最小电功率0.225W。
27．（2023•雷州市一模）如图甲为一款电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为电热丝，煮饭时闭合开关S1、S2，饭熟后温控开关S2自动断开，电饭锅处于保温状态。图乙为电饭锅某次煮饭全过程功率随时间变化的图象。已知电饭锅保温挡的功率P1为110W，电阻R2的阻值为88Ω，家庭电路的电压U为220V。当电饭锅正常工作时，求：
（1）保温时的电流I1；
（2）加热时电饭锅的功率P；
（3）这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能W。
【答案】（1）保温时的电流为0.5A；
（2）加热时电饭锅的功率为660W；
（3）这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能为1.0296×106J。
【解答】解：（1）由题意可知，该电饭锅保温挡的功率P1＝110W，家庭电路的电压U＝220V，
由P＝UI可得，保温时的电流：I1＝＝＝0.5A；
（2）由图甲可知，开关S1、S2同时闭合时，R1与R2并联，电饭锅处于高功率加热状态，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，加热时电阻R2的功率：P2＝＝＝550W，
则加热时电饭锅的功率：P＝P1+P2＝110W+550W＝660W；
（3）由图乙可知，这次煮饭全过程，加热阶段消耗的时间为0.4h，保温阶段消耗的时间为0.6h﹣0.4h＝0.2h，
由P＝可得，这次煮饭全过程消耗的电能：
W＝W1+W2＝P1t1+Pt2＝110W×0.2×3600s+660W×0.4×3600s＝1.0296×106J。
答：（1）保温时的电流为0.5A；
（2）加热时电饭锅的功率为660W；
（3）这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能为1.0296×106J。
28．（2023•河源一模）在河源某学校科技节上，小彬同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R0的最大阻值为145Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω。求闭合开关S后：
（1）电路中的最小电流；
（2）电热丝的最大加热功率；
（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）电路中的最小电流为1.1A；
（2）电热丝的最大加热功率为880W；
（3）最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R0与加热的电阻丝R1串联。
（1）当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：
I小＝＝＝1.1A；
（2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电路中的电流最大，电热丝的加热功率最大，
则P大＝＝＝880W；
（3）在最大加热功率下，加热100s内加热电热丝产生的热量：
Q＝W＝P大t＝880W×100s＝8.8×104J，
不考虑热量损失，牛奶吸收的热量：
Q吸＝Q＝8.8×104J，
由Q吸＝cmΔt可得，牛奶升高的温度：
Δt＝＝＝35.2℃。
答：（1）电路中的最小电流为1.1A；
（2）电热丝的最大加热功率为880W；
（3）最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。
29．（2023•海丰县模拟）如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“50Ω，2A”字样。将滑动变阻器的滑片P滑至最右端，闭合S1、S2，电流表示I＝0.6A，求：
（1）通过滑动变阻器R1的电流；
（2）R2的阻值；
（3）通电10s电流通过R2所做的功。
【答案】（1）通过滑动变阻器R1的电流为0.12A；
（2）R2的阻值为12.5Ω；
（3）通电10s电流通过R2所做的功为28.8J。
【解答】解：（1）由图可知：当滑片P在最右端，闭合S1、S2时，滑动变阻器接入电路电阻最大并且与定值电阻R2并联，电流表测量干路电流；
则通过滑动变阻器R1的电流：I1＝＝＝0.12A；
（2）根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流：
I2＝I总﹣I1＝0.6A﹣0.12A＝0.48A，
根据I＝可得R2的阻值为：R2＝＝＝12.5Ω；
（3）通电10s电流通过R2所做的功：W2＝UI2t＝6V×0.48A×10s＝28.8J。
答：（1）通过滑动变阻器R1的电流为0.12A；
（2）R2的阻值为12.5Ω；
（3）通电10s电流通过R2所做的功为28.8J。
拉力F/N
0
1.5
3
4.5
6
7.5
9
10.5
12
13.5
15
伸长量ΔL/cm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
额定电压
220V
加热功率
100W
保温功率
22W
样品电阻值/Ω
垃圾类别
小于10
金属
10～30
餐厨
大于30
其他
额定电压
220V
频率
50Hz
加热挡功率
605W
保温挡功率