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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第二部分 综合动态电路分析
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1. 变阻器应用法 ★★★★ 主要分为四种类型：（1）滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；（2）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；（3）其他电学量发生变化或客观因素引起电路中电学物理量的变化。（4）变阻器＋多开关类，由于变阻器的滑片P的位置的变化及开关的开闭引起电路中电学量的变化。 中考物理中，动态电路分析主要以选择题和计算题形式出现。主要分为三种类型：（1）滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；（2）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；（3）其他电学量发生变化或客观因素引起电路中电学物理量的变化。（4）变阻器＋多开关类，由于变阻器的滑片P的位置的变化及开关的开闭引起电路中电学量的变化。
2. 多开关类 ★★★★
3. 参数变化综合计算法 ★★★★
4. 变阻器＋多开关类 ★★★★
考点一： 变阻器类
变阻器应用法是滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中物理量的变化，进行相关计算的方法。在解答此类题目时，首先应该分清变阻器的变化会引起阻值增大还是减小，电路中物理量的变化会随着变阻器的变化而变化。
1. （2021 凉山州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时（　　）
A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数增大，电压表示数减小
C．电流表示数减小，电压表示数不变
D．电流表示数不变，电压表示数不变.
2. （2021 长沙模拟）如图甲所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由一端移到另一端时，得到如图乙所示的某电压表示数U与电流表示数I的变化关系。电路中最大电流是 A，当滑动变阻器的滑片P位于中点时，电压表V1与电压表V2的示数之比是 。
3. （2021 五华区一模）定值电阻R0和灯泡L的电路连接如图甲所示，图乙是定值电阻R0和灯泡L的信息图像，其中电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω。当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L消耗的是功率是2W，求：
（1）电源电压；
（2）当开关全部闭合，滑片P位于最左端时，10s内电流通过R0产生的热量；
（3）当只闭合开关S、S2，滑片P位于R中点时，电路消耗的电功率。
参考答案：1. D；2. 1.5；1：1；3. （1）电源电压为9V；（2）当开关全部闭合，滑片P位于最左端时，10s内电流通过R0产生的热量为81J；（3）当只闭合开关S、S2，滑片P位于R中点时，电路消耗的电功率为5.4W。
考点二：多开关类
开关动作转化法是指电路中的开关闭合或者断开，使电路工作电器和工作状态发生变化的类型。开关动作转化是在多档位电器相关计算时，利用给出的铭牌信息，电器设备工作在不同条件下的计算类型。此类题目一般给出了两种或多种形式的电路工作状态，只要考生加以区分并利用相关知识进行计算即可。
4. （2021 兴安盟）如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（　　）
A．3：2 B．5：3 C．3：1 D．9：25.
5.（2021 眉山）如图所示，电源电压为6V保持不变，R1=3Ω，R2=18Ω，灯泡L标有“6V 3W”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L正常工作时的电阻为2Ω
B．当只闭合开关S1时，电阻R1消耗的功率为1.2W
C．如果开关S1、S2和S3同时闭合，灯泡L短路不工作
D．此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为25：12
6.（2021 西宁）如图所示，电源电压不变，电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R3=30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V；整个电路的最大电功率为 W。
7. （2021 重庆）如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22Ω，M、N为接线柱。
（1）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，求电源电压；
（2）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A，求R1的阻值；
（3）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5A；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。
参考答案：4. A；5.D；6. 3；0.75；7. （1）电源电压为22V；（2）R1的阻值是22Ω；（3）加热器的最大加热功率是3300W。
考点三： 参数变化综合计算法
参数变化综合计算法是在电路中物理量发生变化引起电路工作变化的情况，主要有压敏电阻、热敏电阻等。解答此类题目，在读懂题干基础上，必须把电学物理知识与其他相关知识相结合（如电阻随压力变化规律、物理量随温度变化规律等），找到这两个物理知识的结合点即可。
8. （2021 鄂尔多斯）如图是货物计数装置简化电路图，电源电压不变，R0为定值电阻，R′为光敏电阻，有光照时其阻值变小，计数器可视为电压表。当开关闭合，有货物通过传送带遮挡激光时，下列说法正确的是（　　）
A．通过R0的电流变大 B．R0与R′的电流之比变小
C．计数器两端的电压不变 D．电路的总功率变小
9. （2021 德州）如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（　　）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
10. （2021 扬州）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为 （填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中 表，此过程中电路总功率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
参考答案：8. D；9.B；10. 半导体；电流；变大.
考点四：变阻器＋多开关类
对此类题分步进行：
第一步：判断电路的连接情况；
第二步：分析清楚题干中涉及的各种情况，根据电流、电阻的关系及电功率公式列出等量关系式；
第三步：联立等式进行比值计算．
11. （2021 江西）如图所示，当开关S、S1闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动，灯泡L的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12. （2021 铁岭）如图所示电路，电源电压恒定，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，下列判断正确的是（　　）
A．小灯泡的亮度将会变亮
B．电压表V1与电压表V2的示数差变小
C．电压表V1与电流表A的示数比值变大
D．再闭合S2，调节变阻器的滑片，灯泡亮度不变
13. （2021 德阳）如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1A“字样的滑动变阻器，电流表量程为0-3A，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，对应电路总电功率的变化范围。
参考答案：11. 变亮；变小；12.B；13. （1）L2正常发光时的电阻为7.5Ω；（2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω；（3）对应电路总电功率的变化范围为7.68W～12.8W。
1．（2021 黑龙江）如图所示，电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8A．则电阻R1与R2的比值为（　　）
A．1：3 B．3：l C．2：3 D．3：2
2．（2021 镇江）如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻，闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行，则（　　）
A．①是V1示数和R1的关系图线
B．供电设备两端的电压保持不变
C．电路中电流随R1的增大而减小
D．电路总功率随R1的增大而增大
3．（2021 鞍山）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，将滑片P向右移动的过程中（忽略灯丝电阻的变化），下列说法中正确的是（　　）
A．电流表A1示数变小，电压表V示数不变
B．电流表A示数变大，灯泡亮度变亮
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
D．电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值不变
4．（2021 滨州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时（　　）
A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小
C．电路消耗的总功率不变 D．电路的总电阻变小
5．（2021 陕西）如图1所示电路中，电源电压恒定不变，电流表所选量程为0～0.6A，电压表所选量程为0～15V，小灯泡L标有“6V 3.6W”，滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．电压表测量的是灯泡L两端的电压
B．滑片P向右移动时，电压表示数变小
C．电源电压为8.5V
D．闭合开关后，滑动变阻器阻值可以调节的范围是5～50Ω
6．（2021 西宁）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（　　）
A．乙是小灯泡的I—U图象
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，干路中的电流是1.2A
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.4A
7．（2021 绵阳）如图所示的电路中电源电压恒定，闭合开关S，电流表A示数为I，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2；将滑动变阻器R的滑片向右移动少许，电流表A示数为I′，电压表V1示数为U1′，电压表V2示数为U2′，则（　　）
A．I′＞I B．U2′＞U2
C． D．
8．（2021 凉山州）如图所示，电源电压恒定。当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：1；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比为（　　）
A．5：4 B．3：5 C．4：5 D．4：1
9．（2021 通辽）如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电流表A1与A2的示数之差变大
D．电压表与电流表A2的示数之比变大
10．（2021 宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 　 　（填“左”或“右”）移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 　 　线。
11．（2021 日照）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表测 　 　两端的电压；当R2的滑片P向右移动时，电流表的示数将 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．（2021 衢州）小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。
（1）图中M、N之间应连入 　 　（填“定值电阻”或“小灯泡”）；
（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压 　 　（填变化情况）。
13．（2021 淮安）如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值 　 　（填“增大”或“减小”），为实现压力增大，电表示数增大，应把 　 　表改装为压力计。
14．（2021 丹东）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，小磁针静止时B端为 　 　（选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器的滑片向右滑动，电阻R1的电流变化量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）电阻R3的电流变化量。（不考虑地磁场的影响）
15．（2021 黔西南州）电阻R1、R2阻值相等，连接在如图所示电路中。当开关S闭合时，电阻R1与R2两端的电压之比为 　 　，电流表A1与A2的示数之比为 　 　。
16．（2021 天水）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃），g＝10N/kg）
项目 参数
电源电压（V） 220
中温挡功率（W） 400
高温挡功率（W） 1100
容积（L） 1
（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
17．（2021 嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：
容积：1L；
功能：①加热：②保温；
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。
【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1＜R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。
【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆？[Q吸＝cm（t﹣t0），c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议 　 　。
【项目制作】……
18．（2021 天门）如图所示，电源电压为6V，定值电阻R1、R2的阻值分别为12Ω、18Ω，闭合开关S。求：
（1）当S1闭合、S2接1时，通过R1的电流；
（2）当S1断开、S2接1时，通电1min，R2产生的热量；
（3）电路总功率的取值范围。
19．（2021 黑龙江）如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图象。求：
（1）低温挡工作时的功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）15min内R1消耗的电能。
20．（2021 济南）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝R1的阻值是多少欧？
③座椅垫工作5min产生的热量是多少焦？
21．（2021 天津）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2均闭合时，电流表的示数。
22．（2021 淄博）在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，实验得到小灯泡的I﹣U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，滑动变阻器R接入电路的阻值；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量。
23．（2021 毕节市）某电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如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的关系图象如图乙所示。求：
（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
（2）电阻R2的阻值。
24．（2021 盘锦）如图甲所示，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压为220V，高温挡功率为1200W。其内部电路如图乙所示，电热丝R1＝60.5Ω。[c＝4.2×103J/（kg ℃）]请计算：
（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量；
（2）R2阻值；
（3）若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率。
25．（2021 重庆）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R2的阻值为30Ω。当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。
26．（2021 邵阳）如表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
额定电压 220V
额定功率 加热 500W
保温
蓄水箱的容积 1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（ρ＝1.0×103kg/m3）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1＝988Ω，求饮水机的保温功率。
27．（2021 威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和R2均为电热丝，阻值不受温度影响，R1＝88Ω。电热扇部分参数如表所示。
额定电压 220V
高温挡加热功率 1650W
电动机功率 44W
电动机线圈电阻 6Ω
（1）请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求R2的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为多少？
28．（2021 柳州）如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电流表示数I＝0.12A；再将R2的滑片P移至a端，L正常发光，忽略温度对灯泡电阻的影响。
（1）求电源电压U；
（2）最后闭合S1，电流表示数变为I'＝0.9A，求R1的阻值；
（3）若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合，求电路工作时的最小电功率。
29．（2021 百色）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V，1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω，1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡正常工作时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为多大？电路总功率为多大？
（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。
30．（2021 毕节市）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻R1两端的电压与通过它的电流变化关系如图乙所示。求：
（1）电源的电压U0；
（2）当滑动变阻器的滑片在B端时，滑动变阻器的电功率P2；
（3）若把电压表的量程改为0～3V，且要求电路安全，滑动变阻器连入电路中的最小电阻。
31．（2021 兴安盟）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力
F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S。求：
（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力；
（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？
（3）水位降至位置B时，电压表的示数是多少？（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
32．（2021 娄底）如图为湿度表的简化工作原理图，电源电压恒为6V，定值电阻R0＝5Ω，R为湿敏电阻，其阻值R随环境湿度RH的变化如图所示，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”。闭合开关S，在保证两表安全的情况下：
（1）环境湿度增加，电流表的示数 　 　。
（2）当电路中电流表的示数为400mA时，电阻R的阻值为多少？
（3）环境湿度为60%时，电压表的示数为多少？
（4）湿度表能够测量的最大环境湿度是多少？
33．（2021 湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。
（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）
（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。 　 　
（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？
（4）图丙阴影部分的面积表示 　 　。
34．（2021 兴安盟）某同学家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。该同学用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：
豆浆机铭牌
最大容积 2L
额定频率 50Hz
额定电压 220V
加热器功率 880W
电动机功率 120W
（1）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。则加热器单独工作的时间是多少？
（3）本次制作豆浆共计用了9min，则本次制作豆浆共消耗的电能是多少？
35．（2021 阜新）如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？
（2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？
36．（2021 永州）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路图如图甲所示，定值电阻R1的U﹣I图象如图乙所示。已知U＝220V、R2＝525.8Ω、c水＝4.2×103J/（kg ℃）、ρ水＝1.0×103kg/m3。
（1）求定值电阻R1的阻值；
（2）当S1闭合、S2断开时，电热水壶处于 　 　挡位，求电热水壶此挡位的功率；
（3）已知电热水壶加热效率为80%，将1.5L水从20℃加热到100℃，求水吸收的热量和加热所需时间。
37．（2021 枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。（水的比热容：4.2×103J/（kg ℃））
额定电压 220V
高温挡 1100W
低温挡 880W
保温挡 ×××W
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
38．（2021 无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'（保持不变），R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。
某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。
（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？
（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是 　 　。
A.灯L1、L2间歇发光
B.灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C.当锅内温度低于60℃时，R3正常工作
D.当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为多少？
参考答案与试题解析
1．【解答】
当R1和R2串联时，I串＝0.2A，R串＝R1+R2＝＝，
当电路中只有R1时，I1＝0.8A，R1＝＝，
∵电源电压保持不变，
∴R2＝R串﹣R1＝﹣＝，
因此＝＝×＝。
故选：A。
2．【解答】
A、根据电路图可知，当电阻R1的阻值为0时，其两端的电压也为0，根据图2可知，②是V1示数和R1的关系图线，故A错误；
B、图2中的①是电压表V2示数和R1的关系图线，根据图线可知，当R1增大时，电压表V2示数也是增大的，由于电压表V2测量的是电源电压，所以供电设备两端的电压是改变的，故B错误；
C、根据串联电路的电压关系可知，R2两端电压等于V2示数与V1示数的差值，由于图线①和②相互平行，则V2示数与V1示数的差值保持不变，即R2两端电压保持不变，根据I＝可知，电路中的电流保持不变，故C错误；
D、R1增大时，电源电压变大，电路中的电流不变，根据P＝UI可知，电路总功率变大，故D正确。
故选：D。
3．【解答】
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测滑动变阻器支路的电流；
AB、因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡支路的电流不变，灯泡的亮度不变；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1示数变大；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A的示数变大，故AB错误；
C、根据R＝可知，电压表V示数与电流表A1示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻，因变阻器接入电路的电阻变小，则该比值变小，故C错误；
D、根据并联电路的电流关系可知，电流表A和A1示数之差为通过灯泡的电流；根据R＝可知，电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值为灯泡的电阻（忽略灯丝电阻的变化），则该比值保持不变，故D正确。
故选：D。
4．【解答】由图可知，当开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，R2被短路，该电路为只有R1的电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；电源电压不变，电路的总电阻减小，根据I＝可知，电路中的电流会变大，即电流表示数变大，故A错误，D正确；
由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故B错误；
根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误。
故选：D。
5．【解答】A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，故A错误；
B、滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故B错误；
CD、因串联电路各处电流相等，所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大，小灯泡L标有“6V 3.6W”，此时通过电路的电流：I＝＝＝0.6A，
由图2可知此时滑动变阻器两端的电压为3V，由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为：RH小＝＝5Ω，此时灯泡两端的电压为6V，串联电路总电压等于各分电压之和，所以电源电压为：U＝UH+UL＝3V+6V＝9V，由题意可知电压表接入电路的量程为0～15V，电源电压为9V，所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5～50Ω，故D正确，故C错误。
故选：D。
6．【解答】（1）由图象可知乙为定值电阻的图像，当U＝4V时，I＝0.4A，
由欧姆定律可得，电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故AB错误；
（2）将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.8A，IR＝0.4A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：
I′＝IL+IR＝0.8A+0.4A＝1.2A，故C正确；
（3）串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压：U＝UL+UR＝1V+4V＝5V，故D错误。
故选：C。
7．【解答】由图知定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量定值电阻R0两端的电压，电流表测量电路的电流；
将滑动变阻器R的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，电源电压不变，根据I＝知电路中的电流变小，因此I′＜I，故A错误；
由于电压表V1测量电源电压，所以滑动变阻器R的滑片向右移动时，电压表V1示数不变；
根据U＝IR知定值电阻两端的电压减小，所以电压表V2示数减小，即U2′＜U2，故B错误；
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以U1﹣U2和U1′﹣U2′分别是滑动变阻器移动前后两端的电压，由于滑动变阻器的电阻增大，所以＞，故C正确，D错误。
故选：C。
8．【解答】
由电路图可知，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压，
由串联电路电流相等和I＝可得：＝，
则：＝＝＝，
所以，R1＝4R2；
当S1闭合、S2断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测R2支路的电流，乙测干路电流，
由并联电路中各支路两端的电压相等和I＝可得，两电流表的示数之比：
＝＝＝＝。
故选：C。
9．【解答】
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器R支路的电流，电压表测电源两端的电压，
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过灯泡的电流变化不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；
当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表示数的差值等于通过L的电流，
所以，电流表A1与A2的示数之差不变，故C错误；
由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知，电压表与电流表A2的示数之比变大，故D正确。
故选：D。
10．【解答】（1）当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变器R1的滑片P向右移动；
（2）从安全用电的角度分析，开关应该接在进户线的火线上，由图可知开关控制的是进户线a，因此进户线a应该是火线。
故答案为：（1）右；（2）火。
11．【解答】由图可知，电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；
当R2的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，在电源电压不变时，电路中的电流变小，电流表示数变小。
故答案为：R1；变小。
12．【解答】（1）电流与电压和电阻都有关系。研究电流与电压的关系，需要保持电阻一定。而小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化。所以在M、N之间需要连入定值电阻；
（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小。因电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，定值电阻两端的电压最大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压减小。
故答案为：（1）定值电阻；（2）变小。
13．【解答】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路电流，当A板上压力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，电路电流变小，电流表示数变小，因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电压表改装为压力计。
故答案为：增大；电压。
14．【解答】闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极，左端为S极，小磁针的B端应靠近螺线管的左端，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的B端为N极；
由图可知，该电路为混联电路：R2和R3并联后再与R1串联接在电路中；
将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过变阻器R3的电流变小；
变阻器接入电路的电阻变大，则并联部分的总电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，并联部分分担的电压变大；由I＝可知，通过R2的电流变大；
根据串联电路的电阻关系可知，整个电路的总电阻变大，根据I＝可知，干路中的电流变小；
因并联电路中干路电流等于各支路电流的和，干路电流变小，通过R2的电流变大，通过变阻器R3的电流变小，所以通过变阻器R3的电流减小得更多，即电阻R1的电流变化量小于电阻R3的电流变化量。
故答案为：N；小于。
15．【解答】当开关S闭合时，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以电阻R1与R2两端的电压之比为1：1；
电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流，
电阻R1、R2阻值相等，由欧姆定律可知通过两电阻的电流相等，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A1与A2的示数之比为2：1。
故答案为：1：1；2：1。
16．【解答】（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡。
（2）由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温挡；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡。
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝A，
由I＝得，R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
高温挡时，R2消耗的电功率为：P2＝P高﹣P中＝1100W﹣400W＝700W；
则R2的电阻为：R2＝＝≈69Ω；
（3）由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
消耗的电能：W＝＝＝4.62×105J，
由P＝得，烧开一壶水需要的时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；
（2）电阻R1的阻值是121Ω；R2的电阻为69Ω；
（3）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
17．【解答】【方案设计】
方案一，电路中两电阻串联，闭合开关S后，当开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，电功率较大，为加热状态；当开关S1断开时，两电阻串联，电路的电阻较大，电功率较小，为保温状态；
开关转换达到改变电路中电阻的大小，从而改变电热水壶的电功率，以实现加热和保温功能；
为了实现上述功能，还可以将两电阻并联，通过开关转换实现，电路图如图所示：
当闭合开关S时，为保温状态，再闭合S1为加热状态；
【器材选择】
由题知，方案一中能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃，
水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热量损失，电热水壶消耗的电能：W＝Q吸，
电热水壶的加热率：P＝＝＝＝800W，
由P＝可得，R＝＝＝60.5Ω，
即选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω；
【方案反思】
为了保证使用的安全，可以在加热的支路上增加一个温度控制开关，避免水加热至沸腾后仍持续加热。
故答案为：【方案设计】见上图；
【器材选择】方案一，选择的加热电阻阻值最大60.5Ω；
【方案反思】在加热的支路上增加一个温度控制开关。
18．【解答】（1）当S1闭合、S2接1时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，通过R1的电流I1＝＝＝0.5A；
（2）当S1断开、S2接1时，电阻R1和电阻R2串联接入电路，电路中的总电阻R总＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω，此时电路中的电流I＝＝＝0.2A，通过电阻R2的电流I2＝I＝0.2A，电流通过R2产生的热量Q＝I22R2t＝（0.2A）2×18Ω×60s＝43.2J；
（3）根据P＝UI＝可知，由于电源电压保持不变，当电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小时，电路中的总功率最小；当电路中的总电阻最小时，电路中的电流最大，电路中的总功率最大；
当S1断开、S2接1时，电阻R1和电阻R2串联接入电路，此时电路中的电阻最大，此时电流中的电流最小，最小电流I＝＝＝＝0.2A，此时功率最小，最小功率是P＝UI＝6V×0.2A＝1.2W；
当S1闭合、S2接2时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，此时电路中的电阻最小，此时电流中的电流最大，最大电流I′＝I1+I2＝+＝+＝A，此时功率最大，最大功率是P′＝UI′＝6V×A＝5W；
所以电路中的总功率的取值范围是1.2W﹣5W。
答：（1）通过R1的电流是0.5A；
（2）电流通过R2产生的热量是43.2J；
（3）电路中的总功率取值范围是1.2W﹣5W。
19．【解答】（1）由图可知，闭合开关S，只有R1的简单电路，电路中的电阻较大，由P＝可知电功率较小，处于低温挡；
当S和S1闭合时，两个电阻并联，电路中的总电阻较小，由P＝可知电功率较大，处于高温挡；
由P＝UI可知，电压不变，低温挡时，通过电路的电流较小；
由图乙可知，低温挡时的电流是6A，低温挡工作时的功率为：
P低＝UI低＝220V×6A＝1320W；
（2）由图乙可知，低温挡时只有R1的简单电路，低温挡时的电流是6A，通过R1的电流是6A，高温挡时的总电流是10A，高温挡两个电阻并联，
由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律可知，通过R2的电流为：
I2＝I﹣I1＝10A﹣6A＝4A，
电热丝R2的阻值为：
R2＝＝＝55Ω；
（3）15min内R1消耗的电能
W1＝UI1t＝220V×6A×15×60s＝1.188×106J＝0.33kW h。
答：（1）低温挡工作时的功率是1320W；
（2）电热丝R2的阻值是55Ω；
（3）15min内R1消耗的电能是0.33kW h。
20．【解答】①由P＝UI可得，处于“高温”挡加热时通过座椅垫的电流为：I＝＝＝1.5A。
②由电路图知，开关S接高温挡位时，电路为R1的简单电路，根据I＝可得，
电热丝R1的阻值为：R1＝＝＝16Ω。
③座椅垫工作5min产生的热量：Q＝W＝P高温t＝36W×5×60s＝1.08×104J。
答：①通过座椅垫的电流是1.5A；
②电热丝R1的阻值是16Ω；
③座椅垫工作5min产生的热量是1.08×104J。
21．【解答】（1）只闭合开关S1，电路为电阻R1的简单电路，由欧姆定律可得电源电压：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）S1、S2均闭合时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，
并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过电阻R2的电流：I2＝＝＝0.2A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：I＝I1+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A。
答：（1）电源电压为6V；
（2）S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.5A。
22．【解答】（1）由图像可知，当灯泡电压为额定电压2.5V时，其电流为0.3A，
故灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（2）当灯泡正常发光时，变阻器两端电压为：UR＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，
滑动变阻器R接入电路的阻值为R＝＝＝5Ω；
（3）由图像可知，当小灯泡消耗的功率为0.2W时，灯泡电压为1V，电流为0.2A，灯泡电阻为：RL＝＝＝5Ω；
此时电路总电阻为：R＝＝＝20Ω，
此时变阻器阻值为：R′＝R﹣RL＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，
通电1min，即t＝1min＝60s，滑动变阻器R产生的热量为：Q＝I′2R′t＝（0.2A）2×15Ω×60s＝36J。
答：（1）小灯泡的额定功率为0.75W；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量为36J。
23．【解答】（1）由题图乙可知，饮水机加热挡电功率：P加热＝484W；加热时间：t＝5min＝300s；
饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：W＝P加热t＝484W×300s＝145200J；
（2）由电路图可知，当开关S、S0 闭合时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，根据P＝U /R可知，饮水机总功率最大，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，根据图乙可知，保温挡的功率为44W。
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，
由P＝U /R可得，电阻R2的阻值：R2＝U /P2＝（220V） /440W＝110Ω。
故答案为：：（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为145200J；
（2）电阻R2的阻值为110Ω。
24．【解答】（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×10 J/（kg ℃）×0.2kg×（100℃﹣10℃）＝75600J。
（2）当开关旋至2位置时只有R1连进电路，处于低温挡，可求得此时的功率：，
当开关旋至3位置时，R1和R2并联，处于高温挡，则R2单独的功率：P2＝P﹣P1＝1200W﹣800W＝400W，
根据公式，可推导出，则可求得电阻：。
（3）高温挡加热水所需的总电能：W＝Pt＝1200W×70s＝84000J
根据加热效率公式：η＝
答：（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量为75600J；
（2）R2阻值为121Ω；
（3）若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率为90%。
25．【解答】（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得：
R1＝＝＝10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合时，R1和R2并联，
因为并联电路中各支路两端的电压相等，则有：
U2＝U＝3V，
由欧姆定律可知，通过R2的电流为：
I2＝＝＝0.1A，
所以通电10s电阻R2产生的热量为：
Q＝I22R2t＝（0.1A）2×30Ω×10s＝3J。
答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量为3J。
26．【解答】（1）根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（95℃﹣75℃）＝8.4×104J；
消耗的电能为：W＝P加t＝500W×210s＝1.05×105J；
饮水机的加热效率为：η＝＝＝80%；
（3）根据电路图可知，当开关S闭合，S0断开时，只有R1工作，此时为保温状态，保温的功率为：
P保＝＝≈49W。
答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg；
（2）饮水机的加热效率为80%；
（3）饮水机的保温功率约为49W。
27．【解答】（1）由电路图知当电热扇处于低温挡且不转动时只有电阻R1工作，等效电路图如下所示：
此时电路正常工作消耗的总功率为：
P低＝＝＝550W；
（2）由电路图知当电热扇处于高温挡时，电阻R1和R2并联，
根据并联电路电功率的规律知，
R2的电功率为：
P2＝P高﹣P低＝1650W﹣550W＝1100W，
根据P＝知R2的阻值为：
R2＝＝＝44Ω；
（3）根据P＝UI知电动机的电流为：
I＝＝＝0.2A，
电动机正常工作10min＝600s内部线圈产生的热量为：
Q＝I2Rt＝（0.2A）2×6Ω×600s＝144J。
答：（1）见上图；此时电路正常工作消耗的总功率为550W；
（2）R2的阻值为44Ω；
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为144J。
28．【解答】由P＝可知，灯泡L的电阻：RL＝＝＝10Ω，由P＝UI可知，灯泡的额定电流：IL额＝＝＝0.6A；
（1）当S、S2闭合，将R2的滑片P移至a端时，电路为灯泡L的简单电路，此时电源电压与灯泡L两端的电压相等，
因为此时灯泡正常发光，所以电源电压：U＝UL额＝6V；
（2）当S、S1、S2闭合，R2的滑片P移至a端时，电阻R1与灯泡L并联，
根据并联电路的特点，此时灯泡L不受影响，仍然正常发光，通过灯泡L的电流：IL＝IL额＝0.6A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以此时R1中的电流：I1＝I'﹣IL＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
由I＝可知，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；
（3）当S、S2闭合，将R2的滑片P移至b端时，滑动变阻器的最大阻值与灯泡L串联，
此时电路的总电阻：R总＝＝＝50Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以滑动变阻器的最大阻值：R2＝R总﹣RL＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，
由P＝可知，电源电压U恒定时，电路中的总电阻最大时，电路的电功率最小，
因为R1＞RL，所以当定值电阻R1与变阻器R2的最大阻值串联时，电路的总电阻最大，总功率最小，此时应闭合开关S、S1，断开S2，
此时电路的总电阻：R＝R2+R1＝40Ω+20Ω＝60Ω，
电路的最小电功率：P＝＝＝0.6W。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）R1的阻值为20Ω；
（3）电路工作时的最小电功率为0.6W。
29．【解答】
（1）根据P＝得，灯泡正常工作时电阻：
RL＝＝＝6Ω；
（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2 并联，电流表测量干路电流，
变阻器R2滑片处于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω，通过 R1的电流：I1＝＝＝0.45A，
通过滑动变阻器R2的电流：I2＝＝＝0.3A，
电流表的示数为I＝0.45A+0.3A＝0.75A，
电路总功率：P＝UI＝4.5V×0.75A＝3.375W；
（3）当开关S、S3闭合，S1、S2 断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压
灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A；
因为灯泡额定电流I额＝0.5A，电流表量程为 0～3A，滑动变阻器标有“15Ω 1A”字样，
所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器 R2阻值最小，
则电路最小总电阻：R最小＝＝＝9Ω
滑动变阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；
因为电压表量程为 0～3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U2＝3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，
此时电路中电流：I最小＝＝＝0.25A，
滑动变阻器R2最大阻值：R2最大＝＝＝12Ω，
综上所述滑动变阻器的阻值范围为 3Ω～12Ω。
答：（1）灯泡正常工作时的电阻为6Ω；
（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为0.75A，电路总功率为3.375W；
（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围为3Ω～12Ω。
30．【解答】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）当滑片在A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω，电路为R1的简单电路，电压表测量的是电源的电压，此时电路中的电阻最小，电流最大，由图象可知，电路中的电流Imax＝0.6A，电源的电压U0＝6V；
（2）当滑动变阻器的滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图可知，R1两端的电压U1＝2V，Imin＝0.2A；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U0﹣U1＝6V﹣2V＝4V；
滑动变阻器消耗的电功率为：P2＝U滑Imin＝4V×0.2A＝0.8W；
（3）若把电压表的量程改为0～3V，则R1两端的最大电压为3V，此时电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路的电阻最小；由图可知，此时的最大电流为：I'max＝0.3A；
滑动变阻器两端的电压：U'滑＝U0﹣U'1＝6V﹣3V＝3V；
滑动变阻器接入电路的最小电阻为：R2小＝＝＝10Ω。
答：（1）电源的电压为6V；
（2）当滑动变阻器的滑片在B端时，滑动变阻器的电功率为0.8W；
（3）若把电压表的量程改为0～3V，且要求电路安全，滑动变阻器连入电路中的最小电阻为10Ω。
31．【解答】（1）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：
V排＝V物＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，
则M受到的浮力：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；
（2）水位处于A位置时，弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F浮＝80N﹣60N＝20N，
由图乙可知，此时弹簧的伸长量：ΔL1＝10cm，
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为0N，
此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，
由图乙可知，此时弹簧的伸长量：ΔL2＝40cm，
水位由位置A降至位置B时，
弹簧的长度增加量：ΔL＝ΔL2﹣ΔL1＝40cm﹣10cm＝30cm；
（3）当水位降至位置B时，R1连入电路的长度：L＝L总﹣ΔL＝40cm﹣30cm＝10cm，
因为R1连入电路的阻值与对应棒长成正比，即＝，
所以此时R1接入电路的阻值：R1'＝R1＝×20Ω＝5Ω，
此时电路中的电流：I'＝＝＝＝1A，
由I＝得：
此时R1两端的电压：U1'＝I'R1'＝1A×5Ω＝5V。
答：（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力为60N；
（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了30cm；
（3）水位降至位置B时，电压表的示数是5V。
32．【解答】由电路图可知，闭合开关，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由右图知，当环境的湿度增加时，R的阻值减小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，则串联电路的总电阻减小，由欧姆定律I＝可知电路中电流增大，即电流表示数变大；
（2）根据欧姆定律I＝知当电路中电流表的示数为400mA时电路的总电阻为：
R总＝＝＝15Ω，
由串联电路电阻的规律知电阻R的阻值为：
R＝R总﹣R0＝15Ω﹣5Ω＝10Ω；
（3）由右图知当环境湿度为60%时电阻为7.5Ω，
此时电路的电流为：
I′＝＝＝0.48A，
R0两端的电压为：
U0＝I′R0＝0.48A×5Ω＝2.4V，即电压表的示数为2.4V；
（4）因为电流表的量程为0﹣0.6A，要使湿度表能够测量的环境湿度最大，湿敏电阻的阻值需要最小，电路的总电阻也最小，电路的电流最大，最大为0.6A，由欧姆定律I＝得电路的最小电阻为：
R总最小＝＝＝10Ω，
由串联电路电阻的规律知湿敏电阻的最小值为：
R小＝R总最小﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，
此时定值电阻两端的电压为：
U0′＝I大R0＝0.6A×5Ω＝3V，此时没有超过电压表的量程，
对照右图知此时的环境湿度为80%，即湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
答：（1）变大；
（2）当电路中电流表的示数为400mA时，电阻R的阻值为10Ω；
（3）环境湿度为60%时，电压表的示数为2.4V；
（4）湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
33．【解答】（1）因为灯泡的额定电压为3伏，所以电压表选用小量程，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下图所示：
（2）根据图像a可知，通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；
（3）由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知，电源电压恒为3V，
由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中电流，
由图丙可知，电路中电流最小，即电流I＝0.12A时，滑动变阻器全部连入电路，
由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝IR滑＝0.12A×20Ω＝2.4V，
由串联电路中电压规律可知，灯泡两端电压为：
U灯＝U总﹣U滑＝3V﹣2.4V＝0.6V，
即电压表示数为0.6V；
（4）图丙中阴影部分的面积S＝（U总﹣U灯）I，由串联电路电压规律可知，U总﹣U灯＝U滑，故阴影部分的面积S＝（U总﹣U灯）I＝U滑I，而P＝UI，所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
故答案为：（1）见解答；（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；（3）电压表示数为0.6V（解题过程见解答）；（4）滑动变阻器的电功率。
34．【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（64℃﹣20℃）＝1.848×105J，
（2）豆浆机的水温升到64℃前，只有加热器工作，
由η＝得，加热器单独工作时消耗的电能：
W＝＝＝2.64×105J，
由P＝得，加热器单独工作时间：
t＝＝＝300s；
（3）t总＝9min＝540s，
加热器和电动机一起工作的时间为：t混＝t总﹣t＝540s﹣300s＝240s；
加热器和电动机一起工作消耗的电能：
W混＝（P电动+P加热）t混＝（120W+880W）×240s＝2.4×105J，
9min豆浆机消耗的电能：
W总＝W+W混＝2.64×105J+2.4×105J＝5.04×105J。
答：（1）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量为1.848×105J；
（2）加热器单独工作的时间是300s；
（3）本次制作豆浆9min共消耗的电能是5.04×105J。
35．【解答】（1）开关S接1位置时，R1、R2串联，电路总功率为605W，根据P＝UI可知电路中电流I＝＝＝2.75A；
（2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×80℃＝5.04×105J；
（3）开关S接1位置时，R1、R2串联，电路的总电阻R总＝＝＝80Ω，
则R2＝R总﹣R1＝80Ω﹣58Ω＝22Ω；
当开关S接到2位置时，电路为R2的简单电路，电水壶实际功率P′＝＝＝2200W。
答：（1）开关S接1位置时，电路中电流是2.75A；
（2）水吸收的热量是5.04×105J；
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是2200W。
36．【解答】（1）由图乙可知：当U1＝12.1V时通过的电流为I1＝0.5A，
则根据I＝可得R1的阻值：R1＝＝＝24.2Ω；
（2）由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电路中的电阻最大，根据P＝可知，电功率最小，则电热水壶处于保温状态；
此时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝24.2Ω+525.8Ω＝550Ω，
则保温功率：P保温＝＝＝88W；
（3）水的体积V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，
由ρ＝得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/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，
根据η＝可得，需要消耗的电能：
W＝＝＝6.3×105J，
开关S1、S2均闭合时，R2短路，R1通路，电热水壶处于加热挡，
电热水壶的加热功率：P加热＝＝＝2000W，
根据P＝可得，加热时间：
t＝＝＝315s。
答：（1）定值电阻R1的阻值为24.2Ω；
（2）当S1闭合、S2断开时，电热水壶处于保温挡位，电热水壶此挡位的功率为88W；
（3）水吸收的热量为5.04×105J，加热所需时间为315s。
37．【解答】（1）若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，吸收的热量为：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣50℃）＝1.68×105J，
由图乙可知，用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，所用时间为t1＝3min＝180s，
消耗的电能为：W1＝P高t1＝1100W×180s＝1.98×105J，
所以电火锅的热效率为：η1＝＝×100%≈84.8%；
（2）若用低温挡给（1）问中的水加热，由图乙可知，所用时间为t2＝5min＝300s，
消耗的电能为：W2＝P低t2＝880W×300s＝2.64×105J，
所以W1＜W2，故使用高温挡更节能；
（3）由公式P＝可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大；
在图甲中，当闭合S、S1时，只有电阻R1工作，为低温挡，
由P＝可知，R1的电阻为：
R1＝＝＝55Ω，
当闭合S、S1，S2接a，电阻R1和R2并联，为高温挡，则电阻R2的电功率为：
P2＝P高﹣P低＝1100W﹣880W＝220W，
所以R2的电阻为：
R2＝＝＝220Ω，
当S闭合，S1断开，S2接b，电阻R1和R2串联，电火锅处于“保温挡”，则电火锅正常工作时保温挡的电功率为：
P保＝＝＝176W。
答：（1）用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，水吸收的热量为1.68×105J，电火锅的热效率为84.8%；
（2）用高温挡和低温挡给质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，使用高温挡更节能；
（3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为176W。
38．【解答】（1）由题意可知，电压力锅在“加热”工作状态时，衔铁P被释放、定时器开关S1闭合，电路为R3的简单电路，
加热盘R3消耗的电功率：P＝＝＝1000W，
加热时间：t＝6min＝360s，
由P＝可得，加热盘R3消耗的电能：W＝Pt＝1000W×360s＝3.6×105J；
（2）AB.当电压力锅进入“保压”期间，锅内温度控制在110℃～115℃之间，此时灯L1间歇发光，
当电压力锅进入“保温”期间，锅内温度控制在60℃～80℃之间，
要使电压力锅从“保压”状态达到“保温”状态，锅内温度应降低，此时电磁铁应停止工作，衔铁P被释放，否则电压力锅会一直处于保压状态，
所以，灯L1会熄灭，灯L2间歇发光，故A错误、B正确；
C.当锅内温度低于60℃时，保温开关自动闭合，加热电路为R3的简单电路，R3正常工作，故C正确；
D.当锅内温度达到80℃时，保温开关断开，保温指示灯L2阻值可忽略，加热电路为R2与R3串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R3的电流I3＝I＝＝＜＝＝0.002A，故D正确；
（3）因当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω，
所以，当锅内温度为115℃时，热敏电阻的阻值R热1＝1700Ω﹣（115℃﹣100℃）×80Ω/℃＝500Ω，
当锅内温度为110℃时，热敏电阻的阻值R热2＝1700Ω﹣（110℃﹣100℃）×80Ω/℃＝900Ω，
又因当电磁铁线圈中的电流达到I1＝0.02A时锅内温度为115℃，当电流减小到I2＝0.012A时锅内温度为110℃，
所以，由直流低电压U'不变可得：U′＝I1（R热1+R′）＝I2（R热2+R′），
即：0.02A×（500Ω+R′）＝0.012A×（900Ω+R′），
解得：R′＝100Ω。
答：（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为3.6×105J；
（2）A；
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为100Ω。
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