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专题04 电学综合计算题
1．（2024秋 上城区校级期末）如图所示是养生壶及其工作原理图，S是一个温控开关，R1为电加热丝，阻值为88Ω，当处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态且保温时加热丝的功率为88W；不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值（A、B是两种不同颜色的指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态）。
（1）分析说明 A、B哪个是红灯，哪个是绿灯；
（2）求该养生壶的加热功率；
（3）电阻R2的阻值。
【答案】（1）A是红灯，B是绿灯；
（2）养生壶的加热功率为550W；
（3）电阻R2的阻值为132Ω。
【解答】解：（1）由图可知，当开关拨到左边时，此时A灯亮，只有R1工作，R1电功率：利用P＝UI；
当开关拨到右边时，此时B灯亮，R1、R2串联，电路中的电功率：P′＝UI′；
由此可知，P＞P′，即开关拨到左边的电功率大于开关拨到右边的电功率，所以A是红灯，B是绿灯；
（2）当开关拨到左边时，为加热状态，此时的电功率：P550W；
（3）当开关拨到右边时，为保温状态，电阻R1、R2串联；
由I可知，电功率：P＝UI＝IR I＝I2R；
则电路中的电流：I′＝I2＝I11A；
则电路中的总电阻：R总220Ω；
定值电阻R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝220Ω﹣88Ω＝132Ω；
答：（1）A是红灯，B是绿灯；
（2）养生壶的加热功率为550W；
（3）电阻R2的阻值为132Ω。
2．（2024秋 义乌市校级期末）张丽买了一个三挡电暖宝，电暖宝内部装有某种浓度的氯化钠水溶液充当保热介质，电热丝产生的热量全部被保热介质吸收。其电路图如图所
示，R1、R2都是电热丝，电源电压保持36V不变。
（1）当S1闭合，S2接a时为中温挡，此时电暖宝的功率为18W，求R1的阻值为多少？
（2）当S1闭合，S2接b时为高温挡，此时电暖宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的阻值为多少？
（3）若用高温挡给保热介质加热，5分钟内使氯化钠水溶液的温度上升了5℃．那么该电热宝内0.9kg的氯化钠水溶液的比热容为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）中温挡工作时，R2被短路，P1＝18W，U＝36V，则R1的阻值：R172Ω；
（2）高温挡工作时，R1和R2并联，P2＝45W，则
I总1.25A，
I10.5A，
I2＝I总﹣I1＝1.25A﹣0.5A＝0.75A，
R248Ω；
（3）5min消耗的电能：W＝Pt＝45W×300s＝13500J；
∵W＝Q吸，Q吸＝cmΔt
∴c3000J/（kg ℃）。
答：（1）R1的阻值为72Ω；
（2）高温挡时电路中的总电流为1.25A，R2的电阻为48Ω；
（3）氯化钠水溶液的比热容为3000J/（kg ℃）。
3．（2024 浙江）自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。
请回答。
（1）向水里加入氯化钠，目的是 　减小　 （填“增大”或“减小”）电阻R2。
（2）求电鱼放电时电压U的大小。
（3）当R2＝1.0×104欧，求电鱼放电时R2的电功率P2。
【答案】（1）减小；
（2）电鱼放电时电压U的大小为2V；
（3）当R2＝1.0×104欧，电鱼放电时R2的电功率P2为1.0×10﹣4W。
【解答】解：（1）向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子，因此向水里加入氯化钠，目的是减小电阻R2。
（2）由图1可知，两电阻串联，由AB间的电压R2为两端的电压，
图2可知，当电路中的电流为0.05mA时，R2两端的电压为1.5V，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U2+U1＝U2+IR1＝1.5V+0.05×10﹣3A×1.0×104Ω＝2V。
（3）由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝1.0×104Ω+1.0×104Ω＝2.0×104Ω，
则电路中的电流：I''1×10﹣4A，
则电鱼放电时R2的电功率：P2＝I''2R2＝（1×10﹣4A）2×1.0×104Ω＝1.0×10﹣4W。
答：（1）减小；
（2）电鱼放电时电压U的大小为2V；
（3）当R2＝1.0×104欧，电鱼放电时R2的电功率P2为1.0×10﹣4W。
4．（2024秋 宁波期末）如图甲所示电路的电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　）
A．电压表测的是小灯泡两端的电压
B．电流表示数为0.4安时，小灯泡的电阻是25欧
C．电压表示数为2.5伏时，小灯泡的功率是1.25瓦
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25瓦
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，故A错误；
B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，由欧姆定律可得，灯的电阻：RL2.5Ω，故B错误；
C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律可得灯两端的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；
D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，
此时滑动变阻器的功率：P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。
故选：D。
5．（2025春 江北区校级期末）有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比 　n：1　 。
【答案】n：1。
【解答】解：灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，设为I，
甲图中，n个相同灯泡并联后与R1串联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲＝nI，
乙图中，n个相同灯泡串联后与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I乙＝I，
由P＝UI可得，两电路的电压相等时，它们消耗的总功率之比：。
故答案为：n：1。
6．（2024秋 义乌市校级期末）12月25日杭绍多式联运血液无人机运输项目启动首飞，架起空中生命通道，为医疗急救赢得宝贵时间。如图是某品牌无人机，由锂电池供电，采用4个电动机带动旋翼转动，如表是部分飞行参数，若空气阻力忽略不计。
指标 参数
质量 1100克
每个电动机 额定电压 10伏
额定电流 5安
电池容量 5000mAh
（1）无人机飞行时，4个电动机正常工作时的总电功率为　200W　 。
（2）若无人机正常工作时电量不能低于20%，则该无人机在充满电的情况下能正常飞行　0.2　 小时。
【答案】（1）200W；（2）0.2。
【解答】解：
（1）根据P＝UI可知每个电动机的功率P＝UI＝10V×5A＝50W
4个电动机正常工作时的总电功率为P总＝4P＝4×50W＝200W
（2）电池容量为5000mAh，正常工作时电量不能低于20%，意味着可以使用80%的电量，即可使用的电量为Q＝5000mAh×80%＝4000mAh
因为功率的单位是瓦特，时间的单位是小时，电流的单位是安培，将mAh转换为Ah，Q＝4000mAh＝4Ah
无人机四个电动机并联，正常工作时的总电流为I总＝4I额＝4×5A＝20A
该无人机在充满电的情况下能正常飞行时间。
故答案为：（1）200W；（2）0.2。
7．（2024秋 余杭区校级期末）华为“Mate60Pro”搭载5000毫安时不可拆卸式电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以土，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 5000mAh
（1）根据表格中的电池“容量”，该款手机充满电后储存的电能是 　66600　 焦。
（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。选用快速充电器将电池从零充满至少需要 　55.5　 分钟。（结果保留一位小数）
（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析是因为 　充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些　 。
【答案】（1）66600；（2）55.5；（3）充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
【解答】解：
（1）电池充满电储存的电能为：W＝U电池Q＝3.7V×5000×10﹣3A×3600s＝66600J；
（2）两个充电器的充电功率分别为：
P1＝U1I1＝5V×0.6A＝3W，P2＝U2I2＝5V×4A＝20W，
所以第二个的充电速度快，即第二个为快速充电器；
选用快速充电器将电池从零充满至少需的时间：
t3330s＝55.5min；
（4）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
故答案为：（1）66600；（2）55.5；（3）充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
8．（2024秋 台州期末）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V 加热功率 1210W
磨豆功率 110W 保温功率 88W
（1）当闭合开关 　S1 、断开其他开关时，咖啡机处于磨豆阶段。
（2）当S2、S3都闭合时，咖啡机处于加热阶段；当S2闭合，S3断开时咖啡机处于保温阶段。求R2的阻值大小。（不考虑温度对电阻的影响）
（3）在额定电压下只让咖啡机加热挡单独工作，观察到家中的电能表表盘（如丙图）在2分钟内电能表指示灯闪烁了 　121　 次。
【答案】（1）S1；
（2）R2的阻值为510Ω；
（3）121。
【解答】解：（1）由图乙可知，当只有开关S1闭合时，只有电动机工作，咖啡机处于磨咖啡豆阶段；
（2）当S2、S3都闭合时，咖啡机处于加热阶段，由图乙可知，电路中只有R1工作，
由P可知，R1的阻值：，
当S2闭合，S3断开时咖啡机处于保温阶段，R1和R2串联，
则R1和R2的总阻值：，
根据串联电路的特点可知，R2的电阻：R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣40Ω＝510Ω；
（3）只由P可知，让咖啡机加热挡单独工作2分钟，消耗的电能：W＝Pt＝1210W×2×60s＝145200JkW h，
图丙中3000imp/kW h表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则电能表表盘在2分钟内电能表指示灯闪烁的次数：nkW h×3000imp/kW h＝121imp。
答：（1）S1；
（2）R2的阻值为510Ω；
（3）121。
9．（2024秋 永康市期末）如图所示是市场上某速热电热水器的工作原理简图，通过转动开关S可以实现冷水、温水和热水之间的切换，能做到5秒出热水，极大地方便了人们的生活。
（1）要使出水口出温水，应将开关S转到 　23　 位置（填“12”“23”或“34”）。
（2）电热水器出温水时的功率为550W，求电阻R1的阻值。
（3）已知R1＝3R2，在一次使用过程中，小科使用了2分钟热水，求电热水器消耗的电能。
【答案】（1）23；
（2）电阻R1的阻值为88Ω；
（3）电热水器消耗的电能2.64×105J。
【解答】解：（1）由图中可知，开关S连接12时，没有电阻接入电路，连接23时，开关S连接R1，开关S连接34时，R1与R2并联；根据并联电阻小于任一电阻和可知，S连接23时电阻较大，功率较小，出水为温水；
（2）S连接23时，出水为温水，此时只有R1接入电路
（3）加热时，R1与R2并联。已知 R1＝3R2，根据P，在电压不变时，电功率与电阻成反比，
故
P1：P2＝R2：R1＝1：3
P2＝3P1＝3×550W＝1650W
电热水器消耗的电能
W＝ Pt＝ （550W+1650W）×2×60S＝2.64×105J。
故答案为：（1）23；
（2）电阻R1的阻值为88Ω；
（3）电热水器消耗的电能2.64×105J。
10．（2025春 江北区校级期末）图甲是某电烤箱的电路图，R1、R2两根电阻丝阻值均不变，如表为其铭牌，其中高温挡额定功率模糊不清。
（1）R2的电阻是多少欧？
（2）该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦？
（3）在用电高峰时段，小明利用家中电能表（如图乙）测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温挡下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时36s，则此时家庭电路的实际电压是多少伏？
XX牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 XXW
中温挡 2420W
低温挡 484W
电源频率 50Hz
【答案】（1）R2的电阻是80Ω；
（2）该电烤箱高温挡的额定功率为3025W；
（3）此时家庭电路的实际电压是200V。
【解答】解：由图可知，开关S1断开，开关S2接b时，R1与R2串联；闭合开关S1，开关S2接b时，只有R1接入电路；闭合开关S1，开关S2接a时，R1与R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤箱处于高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电烤箱处于低温挡；电路为R1的简单电路时，电烤箱处于中温挡；
（1）由P＝UI可知，中温挡时电路的电阻：R中温20Ω，
因为中温挡时，电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R中温＝20Ω；
低温挡时，R1与R2串联，由P＝UI可知，低温挡时电路的总电阻为：R低温100Ω，
由串联电路的电阻特点可知，则R2的阻值：R2＝R低温﹣R1＝100Ω﹣20Ω＝80Ω；
（2）高温挡时，R1与R2并联，由并联电路的特点可知，此时R1的电功率：P1＝P中温＝2420W，
R2的电功率为：P2605W，
则电烤箱处于高温挡时的额定功率：P高温＝P1+P2＝2420W+605W＝3025W
（3）由表盘可知，每消耗1kW h的电能，电能表的表盘闪3600次，指示灯闪烁90次电烤箱消耗的电能：WkW h3.6×106J＝9×104J，
电烤箱处于高温挡时的实际功率：P实2500W，
由P＝UI可知，高温挡时电路的总电阻：R高温16Ω，
则该电路的实际电压：U实200V。
答：（1）R2的电阻是80Ω；
（2）该电烤箱高温挡的额定功率为3025W；
（3）此时家庭电路的实际电压是200V。
11．（2024秋 婺城区期末）梅雨季节，小科家选购了一台除湿器为家中面积12m2、层高3m的房间除湿。表一为该除湿器的部分参数，其中“额定除湿量”表示以额定功率工作每小时除去空气中水蒸气的质量；表二为环境温度30℃时，相对湿度与1m3空气中水蒸气质量的对应关系（相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标）。
表一：
额定电压 额定功率 额定除湿量
220V 220W 0.4kg/h
表二：
相对湿度/% 10 30 50 70 90
1m3空气中水蒸气质量/g 3 9 15 21 27
（1）该除湿器正常工作时的电流为多少安？
（2）若家中只有该除湿器工作，在正常工作1h的过程中，家庭电路中标有600r/（kW h）“的电能表转盘共转过几转？
（3）当环境温度30℃时，若该除湿器以额定除湿量工作，使该房间相对湿度由80%降至50%约需 　0.81　 h。
【答案】（1）该除湿器正常工作时的电流为1A；
（2）电能表转盘共转过132r；
（3）0.81。
【解答】解：（1）由P＝UI可得除湿器正常工作时的电流：
I1A；
（2）除湿1h消耗的电能：
W＝Pt＝220×10﹣3kW×1h＝0.22kW h；
电能表指示灯闪烁次数：
n＝0.22kW h×600r/（kW h）＝132r；
（3）分析表二数据可知1m3空气中水蒸气质量与相对湿度成正比，则有，
解得环境温度30℃、相对湿度80%时，1m3空气中水蒸气的质量为m＝24g；
由表格可知环境温度30℃、相对湿度50%时，1m3空气中水蒸气的质量为15g，
房间相对湿度由80%降至50%，则消耗水蒸气的质量：
m0＝（24g/m3﹣15g/m3）V＝9g/m3×12m2×3m＝324g，
额定除湿量为v＝0.4kg/h＝400g/h，
需要的时间：t0.81h。
故答案为：（1）该除湿器正常工作时的电流为1A；
（2）电能表转盘共转过132r；
（3）0.81。
12．（2024秋 慈溪市期末）2024年，国产某新能源汽车已经突破月销量30万以上，遥遥领先的数据象征着我国在可持续发展道路上正不断的开拓前进。该品牌一款电动汽车的部分参数如图所示，请回答：
整车质量1500kg
额定电压220V
电池容量80kW h
最高时速140km/h
（1）给电动汽车充电时，内部的蓄电池属于 　用电器　 （填“用电器”或“电源”）。
（2）该品牌汽车配有快充技术，0.5小时就能实现电量由20%充至80%，则快充的电功率为 　96　 kW。
（3）已知该电动汽车保持最高时速行驶时，受到的水平阻力为1000N，则该车以最高时速行驶半小时，克服阻力做的功是多少？
【答案】（1）用电器；
（2）96；
（3）已知该电动汽车保持最高时速行驶时，受到的水平阻力为1000N，则该车以最高时速行驶半小时，克服阻力做的功是7×107J。
【解答】解：
（1）给电动汽车充电时，内部的蓄电池属于用电器。
（2）该品牌汽车配有快充技术，0.5小时就能实现电量由20%充至80%，则消耗电能W＝（80%﹣20%）W0＝（80%﹣20%）80kW h＝48kW h，
根据W＝Pt得出快充的电功率为P96kW；
（3）运动路程s＝vt＝140km/h×0.5h＝70km，
根据W＝fs得出克服阻力做的功W＝fs＝1000N×70×1000m＝7×107J。
故答案为：
（1）用电器；
（2）96；
（3）已知该电动汽车保持最高时速行驶时，受到的水平阻力为1000N，则该车以最高时速行驶半小时，克服阻力做的功是7×107J。
13．（2024秋 湖州期末）如图甲所示是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”“保温挡”两挡位，其电路原理如图乙。使用时先高温挡加热，当温度达到设定温度后，温控开关自动调节进入保温状态继续工作，R1、R2均为阻值恒定的加热电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“保温挡”的功率为110W。
（1）根据题意判断处于保温挡时两开关的状态 　S1闭合、S2断开　 。
（2）电阻R1阻值是多少？
（3）图丙为某次热菜板正常工作1.5小时的P﹣t图象，求本次消耗的电能？
【答案】（1）S1闭合、S2断开；
（2）电阻R1阻值是110Ω；
（3）本次消耗的电能为1.188×106J。
【解答】解：（1）由图乙可知，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，由P可知，电路的总功率最小，智能多功能热菜板处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，智能多功能热菜板处于高温挡；
（2）R1的阻值：R1110Ω；
（3）由图丙可知，热菜板正常工作1.5小时，其中高温挡工作时间t1＝0.5h＝1800s，低温挡工作时t2＝1h＝3600s，
本次消耗的电能：W＝W1+W2＝P高t1+P低t2＝440W×1800s+110W×3600s＝1.188×106J。
答：（1）S1闭合、S2断开；
（2）电阻R1阻值是110Ω；
（3）本次消耗的电能为1.188×106J。
14．（2022秋 镇海区期末）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。
（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联（如下图所示），
∵U0＝1.2V，I＝0.3A，
∴电阻R0的阻值为：R04Ω。
（2）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，∵灯泡L1正常发光时，
∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1＝8V，
又∵此时R0消耗的功率为P0＝1W，而R0＝4Ω，
∴此时电路中的电流为：I00.5A，即I1＝I0＝0.5A，
灯泡L1的额定功率为：P1＝U1I1＝8V×0.5A＝4W。
（3）开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联（如下图所示），
当电路达到最大总功率时，应该有一盏灯泡正常发光，
由（2）可知，灯泡L1的额定电流为0.5A，由图象可知灯泡L2的额定电流为0.6A，
所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A。
此时，L1正常发光，电路中的电流为I1＝I2＝0.5A，
从灯泡L2的U﹣I图象可知，当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压为U2＝4V，
则电源电压为：U＝U1+U2＝8V+4V＝12V，
∴电路允许达到的最大总功率：P总＝UI1＝12V×0.5A＝6W。
答：（1）定值电阻R0的阻值为4Ω。
（2）灯泡L1的额定功率为4W。
（3）电路允许达到的最大总功率为6W。
15．（2024秋 温岭市期末）石墨烯暖手袋是以石墨烯电热膜为发热材料的取暖装置，它利用一个充电宝给石墨烯电热膜（相当于发热电阻）供电，使整个暖手袋热起来。图1是某品牌石墨烯暖手袋的实物图；图2是它的内部简化电路图，R是电热膜发热电阻且均为5欧，通过旋转开关可以实现挡位切换，当旋钮转到“3”时，电路中的总功率为10瓦。充电宝的充满电时储存的电能为1.8×105焦，输出电压恒为5伏。
（1）现有5欧的电阻两个、20欧的电阻两个，请选择合适的电阻，在虚线框内画出正确的连接方式并标注电阻的阻值。
（2）当旋转开关转至 　2　 （选填“0”、“1”、“2”或“3”）时，暖手袋处于中温挡工作。
（3）充满电后，充电宝中80%的电能可供低温挡连续工作多长时间？
【答案】（1）如图。
（2）2。
（3）充满电后，充电宝中80%的电能可供低温挡连续工作57600s。
【解答】解：
（1）当旋钮转到“3”时，电路中的总功率为10瓦，根据P可知此时总电阻R32.5Ω，
根据电阻并联的特点可知，虚线框内可用2个5Ω的电阻并联，如图；
（2）当旋转开关转至0时，电路未接通；
当旋转开关转至1时，两个5Ω的电阻串联，总电阻最大，根据P可知总功率较小，暖手袋处于低温挡工作；
当旋转开关转至2时，电路为1个5Ω电阻的简单电路，总电阻较大，根据P可知总功率较大，暖手袋处于中温挡工作；
当旋转开关转至3时，两个5Ω的电阻并联，总电阻最小，根据P可知总功率最大，暖手袋处于高温挡工作；
（3）根据P可知暖手袋处于低温挡的功率P12.5W，
充满电后，根据W＝Pt可知充电宝中80%的电能可供低温挡连续工作的时间t57600s。
答：（1）如图。
（2）2。
（3）充满电后，充电宝中80%的电能可供低温挡连续工作57600s。
16．如图甲所示的电路，滑动变阻器铭牌上标有“？Ω 1A”，电流表所用的量程为0～3A，两个电压表的量程均为0～15V，当只闭合开关S，滑动变阻器滑片从最右端向左逐渐调节，直至灯泡正常发光时，滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，电流表与两电压表示数变化如图乙所示，U1：U2＝3：8，闭合S、S1、S2三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，电流表示数为0.9A，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡的额定功率是1.5W
B．滑动变阻器的最大电阻为40Ω
C．任意闭合开关并调节滑动变阻器，整个电路最大功率为14.4W
D．任意闭合开关并调节滑动变阻器，整个电路最小功率为0.75W
【答案】C
【解答】解：A、当只闭合开关S时，接入电路的有灯泡L和滑动变阻器R2，它们组成串联电路，电压表V1测量的是灯泡L两端的电压，电压表V2测量的是滑动变阻器R2两端的电压，
当滑动变阻器的滑片从右向左移动时，R2接入电路中的阻值减小，根据串联电路电阻的规律R总＝RL+R2可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，电路中的电流I总将增大，灯泡L两端的电压UL＝ILRL将增大，滑动变阻器两端的电压U滑＝U总﹣UL将减小，所以乙图像中电流随电压的增大而增大是电流表A与电压表V1的图像，电流随电压的增大而减小的是电流表A与电压表V2的图像，
由乙图像可知：当滑动变阻器滑片从最右端向左逐渐调节，直至灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为6V，此时通过灯泡的电流为0.5A，灯泡正常发光时的功率为：
PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W，即灯泡的额定功率为3W，故A错误；
B、设电源电压为U，当滑动变阻器的滑片在右端时，总电压U＝UL'+U滑＝1V+U2……①；
当滑动变阻器的滑片移到灯泡正常发光时，总电压U＝UL′'+U滑′＝6V+U1……②；
又因为U1：U2＝3：8……③，
联立①②③，解得U＝9V，U1＝3V，U2＝8V；
当滑动变阻器的滑片移到灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻为：
R滑′6Ω，
所以滑动变阻器的最大阻值为：
R滑30Ω，故B错误；
C、当闭合S、S1、S2三个开关时，接入电路的用电器有R1和R2，且它们组成并联，滑动变阻器的滑片调到最右端，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω，通过滑动变阻器的电流I滑0.3A，
所以通过R1的电流I1＝I总﹣I滑＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，电阻R1的阻值为：R115Ω，
因为电源电压保持不变，根据P＝UI可知，当电路中的电流最大时，整个电路的功率最大，
所以当S、S1、S2都闭合，调节变阻器的滑片使通过变阻器R2的电流最大为1A时，整个电路的功率最大，
电路中的总电流I总'＝I1+I滑'＝0.6A+1A＝1.6A，
此时电路的总功率为：P总＝UI总'＝9V×1.6A＝14.4W，故C正确；
D、只闭合开关S时，接入电路的有灯泡L和滑动变阻器R2，它们组成串联电路；当滑动变阻器R2阻值最大时，电路中电流最小，电路中最小电流为：I小A，
整个电路最小功率为：P小＝UI小＝9VA＝2.4W，故D错误。
故选：C。
17．某实验室使用的电热器有发热电阻丝R1和R2，电源电压为220V，通过开关S1和S2的通断组合，可以实现不同的加热效果。已知在“加热”挡时电热器功率为2420W，在“保温”挡时电热器功率为400W。下列关于该电热器的叙述中，正确的是（　　）
A．开关S1闭合、S2断开时，电热器处于“加热”挡
B．在“加热”挡时，R1的功率为2420W，R2的功率为400W
C．在“保温”挡时，R1的功率为400W
D．在“保温”挡运行10min时，电热器需消耗240000J的电能
【答案】D
【解答】解：AC、由图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电加热器处于加热挡；
当开关S1闭合、S2断开时，只有R2工作，R1不工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于保温挡，故AC错误；
B、根据并联电路特点可知，加热挡工作时R2的电功率即为电加热器保温挡的功率，即加热挡工作时，R2的功率为400W，
加热挡工作时R1的电功率：P1＝P加热﹣P保温＝2420W﹣400W＝2020W，故B错误；
D、在“保温”挡运行10min时，电热器需消耗的电能：W＝P保温t＝400W×10×60s＝240000J，故D正确。
故选：D。
18．如图所示，电源电压可调，甲、乙为两只相同的电压表或电流表，其中电流表量程均为0～3A，灯泡L1和L2分别标有“5V 5W”、“10V 20W”的字样，灯丝电阻不变。闭合S1、S2时，两灯均发光，则甲、乙两表示数之比为 　2：1　 ，此时电路最大总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关的状态，在电路安全的情况下，电路最大总功率为P2；则P1：P2＝ 　1：1　 。
【答案】2：1；1：1
【解答】解：根据P可得，两灯的电阻：R15Ω，R25Ω；
由图可知，闭合S1、S2时，两灯均发光，若甲、乙两表均为电流表，会造成电源短路，不符合题意，
即此时甲、乙两表均为电压表，两灯串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测L2两端的电压，根
据串联电路的分压关系可得，两灯的电压之比为U1：U2＝R1：R2＝5Ω：5Ω＝1：1，
根据串联电路的电压规律可得，两电压表的示数之比为
U甲：U乙＝U：U2＝（U1+U2）：U2＝（1+1）：1＝2：1；
根据P＝UI可得两灯的额定电流：I额11A，I额22A，
由于串联电路中各处的电流相等，所以在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流为I＝I额1＝1A，
电路的最大总功率为P1＝I2R＝（1A）2×（5Ω+5Ω）＝10W；
同时更换两电表种类，即甲、乙均为电流表，只闭合开关S1，两灯并联，
由于并联电路各支路两端的电压相等，所以在电路安全的情况下，电路两端的最大电压为5V，
此时灯L1正常发光，其实际功率等于其额定功率，即：P′1＝P额1＝5W，
灯L2的实际功率：P′25W，
电路的最大总功率：P2＝P′1+P′2＝5W+5W＝10W，
则P1：P2＝10W：10W＝1：1。
故答案为：2：1；1：1。
19．我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。
（1）调查发现很多人有不及时拔掉充电器的习惯，如果每天就有的2亿（2×108）个充电器插在插线板上，每个充电器每天平均闲置时间约为20h，平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为 　4×105 kW h。
（2）通过实验测得给手机充电时充电器的输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器 　电视机　 （选填“电视机”、“空调”或“电热灭蚊器”）的正常工作电流最接近。
（3）某款手机电池上面标有电压为5V，容量为5000mAh，现有两个充电器，甲标注“输出5V，600mA”，乙标注“输出5V，4A”，为了快速充电选择哪个充电器？并说出你判断的原因是 　乙的充电速度快；因为乙的充电功率大于甲的充电功率　 。
【答案】（1）4×105；（2）电视机；（3）乙的充电速度快；因为乙的充电功率大于甲的充电功率。
【解答】解：（1）全国一天浪费的电能约为W＝Pt＝2×108×0.1×10﹣3kW×20h＝4×105kW h；
（2）由于充电器的输出电流为，在家庭电路中的用电器以1.2A的电流工作，功率为P＝UI＝220V×1.2A＝264W，和家庭电路中的电视机的功率接近；
（3）甲、乙两个充电器的充电功率分别为，P2＝U2I2＝5V×4A＝20W＞P1，那么乙的充电功率大于甲的充电功率，所以乙的充电速度快。
故答案为：（1）4×105；（2）电视机；（3）乙的充电速度快；因为乙的充电功率大于甲的充电功率。
20．如图甲所示的电饭煲，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，R1：R2＝2：1，开关是自动控制开关，开关向上与触点a、b接通，向下仅与触点c接通。如图丙所示为这个电饭锅在额定电压220V下正常煮饭全过程中总电流随时间的变化图像，且10min～15min的过程中R2消耗的电能为1.32×105J。求：
（1）R2工作时的功率？
（2）开关与触点a、b接通时，电路的总功率？
（3）若某次实际煮饭过程中，电饭锅两端电压达不到220V，导致煮相同的饭用时与正常煮饭用时之比为100：81，若电饭煲实际煮饭过程与正常煮饭工作模式相同，则实际电压的大小？
【答案】（1）R2工作时的功率为440W；
（2）开关与触点a、b接通时，电路的总功率为660W；
（3）则实际电压的大小为198V。
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S向上与触点a、b接通时，电热丝R1和R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最小，由可知此时电路的总功率最大；当S向下仅与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最大，由可知电路中的电流最小，由可知总功率最小；由图丙可知，10～15min的过程中电流最小，电路为R2的简单电路，R2消耗的电能为1.32×105J，R2工作时的功率
R2的阻值
（2）因为R1：R2＝2：1，所以R1的阻值为：R1＝2R2＝2×110Ω＝220Ω
开关与触点a、b接通时，电热丝R1和R2并联，电路的总功率；
（3）若某次实际煮饭用时与正常煮饭用时之比为100：81，因为煮饭需要的电能是不变的，所以
根据可知
所以实际电压。
答：（1）R2工作时的功率为440W；
（2）开关与触点a、b接通时，电路的总功率为660W；
（3）则实际电压的大小为198V。
21．冬奥会上亮相一个新可爱——创可贴体温计，如图甲所示。如图乙所示为该装置感温区的电路图，其中R为热敏电阻，其阻值会随体温的升高而增大。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，当电压表的示数达到2V时便会报警。求：
（1）恰好报警时，电流表的示数。
（2）恰好报警时，热敏电阻的阻值。
（3）恰好报警时，整个电路100s钟消耗的电能。
【答案】（1）恰好报警时，电流表的示数为0.2A；
（2）恰好报警时，热敏电阻的阻值为10Ω；
（3）恰好报警时，整个电路10s钟消耗的电能为120J。
【解答】解：（1）由图2可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，
当电压表的示数达到2V时便会报警串联电路总电压等于各部分电压之和，当电压表示数为2V时，定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I0.2A；
（2）根据欧姆定律可得此时热敏电阻的阻值：R10Ω；
（3）恰好报警时，整个电路10s钟消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.2A×100s＝120J。
答：（1）恰好报警时，电流表的示数为0.2A；
（2）恰好报警时，热敏电阻的阻值为10Ω；
（3）恰好报警时，整个电路10s钟消耗的电能为120J。
22．图甲是某电热水壶内部简化电路，由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当电流表；加热电路中电源电压为220V，电热丝R1的阻值为48.4Ω；控制电路电源电压为8V，滑动变阻器R2（调温电阻）的最大阻值为130Ω；热敏电阻RT置于热水器内部，其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。当电流鉴别器的电流达到0.05A时，开关S2断开，加热电路停止加热。
（1）开关S2闭合，求加热电路的电功率为多少？
（2）当控温设置在80℃时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值应为多少？
（3）当控温设置在80℃时，若不计能量损失，用电热水壶把1kg水从30℃开始加热，通电200s后，请通过计算判断此时加热电路是否停止加热。
【答案】（1）开关S2闭合，加热电路的电功率为2000W；
（2）当最高控温设置在80℃时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值应为90Ω；
（3）通电200s时加热电路的状态是工作。
【解答】解：（1）由图甲可知，开关S2闭合时，加热电路为R1的简单电路，则加热电路的电功率：P1000W；
（2）由题意可知，当最高控温设置在80℃时，控制电路中的电流I控＝0.05A，
由图乙可知，温度为80℃时热敏电阻的阻值为70Ω，
由图甲控制电路可知，热敏电阻与滑动变阻器串联，
由欧姆定律可知，控制电路的总电阻：R控160Ω，
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的电阻：R2＝R控﹣RT＝160Ω﹣70Ω＝90Ω；
（3）由P可知，通电200s时电热水壶产生的热量：Q放＝W＝Pt＝1000W×200s＝2×105J，
因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸＝Q放＝2×105J，
由Q吸＝c水mΔt可知，水升高的温度：Δt47.6℃，
则水的末温：t末＝t0+Δt＝30℃+47.6℃＝77.6℃＜80℃，则此时加热电路处于工作状态。
答：（1）开关S2闭合，加热电路的电功率为2000W；
（2）当最高控温设置在80℃时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值应为90Ω；
（3）通电200s时加热电路的状态是工作。
23．为方便师生饮水，学校安装了直饮水机，如甲图所示，其工作电路原理如乙图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过按“温、开水选择开关”按钮（断开或闭合）的状态，可以选择出温水或开水。该直饮水机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1000W。[已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ＝1×103kg/m3]。分析并计算：
（1）当“温、开水选择开关”断开时，饮水机处于出　温水　 （填“温水”或“开水”）状态；
（2）电阻R0的阻值为多大？
（3）现在需要50℃的温水1000mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？
【答案】（1）温水；
（2）电阻R0的阻值为22Ω；
（3）水需要吸收的热量为1.26×105J。
【解答】解：（1）当“温、开水选择开关”断开时，R0与R1串联，电路中的总电阻较大，由可知，电功率较小，为温水状态；
（2）当“温、开水选择开关”闭合时，电路为只有R0的简单电路，电路电阻较小，饮水机为开水状态，
已知开水加热电功率为P＝2200W，则电阻R0的阻值为：；
（3）温水的质量为：m＝ρV＝1.0g/cm3×1000cm3＝1000g＝1kg，
水需要吸收的热量为：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（50﹣20）℃＝1.26×105J；
答：（1）温水；
（2）电阻R0的阻值为22Ω；
（3）水需要吸收的热量为1.26×105J。
24．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于　过滤　 实验操作。
【项目二】加热原理
（2）其加热部分的工作原理电路图如图乙所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管（阻值不变），R2为定值电阻。S接1时，红灯L1亮，表示饮水机处于加热状态；当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时，电路中消耗的电功率为400W。保温时，电路中消耗的电功率为80W。不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L1L2的阻值。求：
①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量[已知。
②求R1和R2的阻值。
【答案】（1）过滤；
（2）①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量为2.1×105J；
②求R1和R2的阻值为484Ω。
【解答】解：（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，根据超滤膜可知步骤②相当于过滤实验操作。
（2）①水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×50℃＝2.1×105J；
②S接1时，红灯L1亮，L1、R1串联，表示饮水机处于加热状态，电路中消耗的电功率为400W，根据P可知R1121Ω；
当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，两电阻及L2串联，表示饮水机处于保温状态，电路中消耗的电功率为80W。
根据P可知总电阻R605Ω；
根据电阻串联的特点可知R2＝R﹣R1＝605Ω﹣121Ω＝484Ω。
故答案为：（1）过滤；
（2）①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量为2.1×105J；
②求R1和R2的阻值为484Ω。
25．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题：
型号 SHZ2010﹣624
热风温度 50℃～75℃
额定功率 热风时：1000W冷风时：120W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）开关接至2时，电吹风的状态是 　吹冷风　 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2）求电热丝的电阻。
（3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。
【答案】（1）吹冷风；
（2）电热丝的电阻为55Ω；
（3）电吹风消耗的电能为1.272×105J。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关接至2时，只有电动机工作，电吹风只吹风，不发热，所以电吹风的状态是吹冷风；
（2）当开关接至1时，电动机和电热丝并联，
由图乙可知电吹风吹热风和冷风时的电功率，电热丝的电功率：P电热丝＝P热﹣P冷＝1000W﹣120W＝880W，
由P可知，电热丝的电阻：R55Ω；
（3）由图乙可知，电吹风在额定电压下工作3分钟，热风状态时工作的时间t1＝2min＝120s，冷风状态时工作的时间t2＝1min＝60s，
电吹风吹热风状态时消耗的电能：W1＝P热风t1＝1000W×120s＝1.2×105J，
吹冷风状态时消耗的电能：W2＝P冷风t2＝120W×60s＝7200J，
电吹风消耗的总电能：W＝W1+W2＝1.2×105J×7200J＝1.272×105J。
答：（1）吹冷风；
（2）电热丝的电阻为55Ω；
（3）电吹风消耗的电能为1.272×105J。
26．某型号洗碗机工作程序为：给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤程序结束，排水系统启动，将水箱中全部的水排出。图1为等效的加热电路图，R为发热电阻。图2为该洗碗机某次正常工作时P﹣t图像。
（1）洗碗机A、B触点中连接火线的是　B　 。
（2）求R的阻值。
（3）这款洗碗机正常洗碗一次，需要消耗多少电能？
【答案】（1）B；
（2）R的阻值为48.4Ω；
（3）这款洗碗机正常洗碗一次，需要消耗的电能为1.6992×106J。
【解答】解：（1）开关应该控制火线，由图可知，触点B与开关直接相连，因此连接火线的是B触点；
（2）由图乙可知，洗碗机加热时的功率P加热＝1000W，
由P＝UI可得，R的阻值：
R48.4Ω；
（3）洗碗机注水时的功率为60W，工作时间为1min，
由P可得，洗碗机注水时消耗的电能：
W注水＝P注水t注水＝60W×60s＝3.6×103J；
洗碗机加热时的功率为1000W，工作时间为21min，
洗碗机加热时消耗的电能：
W加热＝P加热t加热＝1000W×21×60s＝1.26×106J；
洗碗机清洗喷淋时的功率为120W，工作时间为60min，
洗碗机清洗喷淋时消耗的电能：
W清喷＝P清喷t清喷＝120W×60×60s＝4.32×105J，
洗碗机排水的功率为60W，工作的时间为1min，
洗碗机排水时消耗的电能：
W排＝P排t排＝60W×60s＝3.6×103J，
该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能：
W＝W注水+W加热+W清喷+W排＝3.6×103J+1.26×106J+4.32×105J+3.6×103J＝1.6992×106J。
答：（1）B；
（2）R的阻值为48.4Ω；
（3）这款洗碗机正常洗碗一次，需要消耗的电能为1.6992×106J。
27．小科家新安装了一台储水式小厨宝（如图甲），用来给洗衣台提供热水，其主要技术参数如表，请回答下列问题：
xx牌小厨宝
热水温度 50℃～75℃
额定功率 加热：1650W 保温：120W
额定电压 220V
储水量 10L
（1）小厨宝工作时，主要利用了电流的 　热效应　 。
（2）求小厨宝加热时的电流大小？
（3）小厨宝内部的加热和保温电路由两个电阻R1、R2和一个开关S组成（R1＜R2），且通过开关S的控制实现加热和保温模式的切换。请在图乙中补充完整电路图，并说明在加热和保温模式下开关S的状态。
（4）小厨宝使用一段时间后，内部会形成水垢（主要成分为碳酸钙），可以如何去除？
【答案】（1）热效应；（2）小厨宝加热时的电流大小为7.5A；（3）；；（4）小厨宝使用一段时间后，内部会形成水垢（主要成分为碳酸钙），可以加入醋酸加以去除。
【解答】解：（1）储水式小厨宝用来给洗衣台提供热水，工作时主要利用了电流的热效应；
（2）小厨宝加热时的电流大小为I热7.5A；
（3）当总开关和开关S都闭合时，饮水机处于加热挡，电路的总功率最大，由R可知此时总电阻最小；
当总开关闭合、S断开时，饮水机处于保温挡，电路的总功率最小，由R可知此时总电阻最大；
因串联电路的总电阻大于任意一个分电阻，所以，如果是串联型的加热器，则加热时（两开关都闭合时）只有一个电阻工作；保温时（只有总开关闭合），两个电阻R1、R2串联，电路图如下图所示：
因并联电路的总电阻小于任意一个分电阻，所以，还可能是并联型的加热器，则加热时（两开关都闭合时）两电阻并联；保温时（只有总开关闭合），只有一个电阻工作，如下图所示：
（4）小厨宝使用一段时间后，内部会形成水垢（主要成分为碳酸钙），可以加入醋酸加以去除。
故答案为：（1）热效应；（2）小厨宝加热时的电流大小为7.5A；（3）见解答图；见解答图；（4）小厨宝使用一段时间后，内部会形成水垢（主要成分为碳酸钙），可以加入醋酸加以去除。
28．小柯在科学课上设计了一款加热装置，加热电路如图甲所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，电阻R1为484Ω。
（1）中温挡时，开关S1应 　闭合　 （选填“断开”或“闭合”），开关S2接 　b　 （选填“a”或“b”）；
（2）在高温挡时，若要使整个电路的总功率不超过150W，求R2的最大阻值是多少？
（3）若电路中只有该装置在低温挡时工作了60min，如图乙所示的家用电能表指示灯闪烁了150次，则该装置的低温挡功率为多少？若此时R2的阻值为316Ω，则电路实际电源电压为多少伏？
【答案】（1）闭合；b；
（2）R2的最小阻值是968Ω；
（3）该装置的低温挡功率为50W，电路实际电源电压为200V。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，加热电路处于高温挡；
当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，加热电路处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，加热电路处于中温挡；
（2）高温挡工作时R1的电功率：P1100W，
在高温挡时，若要使整个电路的总功率不超过150W，则R2的最大电功率：P2＝P高﹣P1＝150W﹣100W＝50W，
由P可知，R2的最小阻值：R2968Ω；
（3）图乙中3000imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则指示灯闪烁150次，电路消耗的电能：W0.05kW h＝1.8×105J，
该装置的低温挡功率：P低50W；
根据串联电路的特点可知，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R′2＝484Ω+316Ω＝800Ω，
由P可知，电路的实际电源电压：U200V。
答：（1）闭合；b；
（2）R2的最小阻值是968Ω；
（3）该装置的低温挡功率为50W，电路实际电源电压为200V。
29．测量体重需要用到如图甲所示的人体秤。秤中的力敏传感器由可以改变形状的金属电阻R组成，外面包括绝缘材料。当秤台上有重物时，力敏传感器被压缩，电阻R随之变短变粗，阻值发生变化。据此原理，某小组利用力敏传感器设计了一种既能称量物重，又能实现报警的人体秤的模拟电路，如图乙所示。电源电压为3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关后，秤台上不放重物时，电流表示数为0.2A，随着秤台重物的增加，电流表示数会发生变化，当电流达到0.4A，电磁铁会吸引衔铁，动、静触点接触，电路报警。报警灯L的额定电压为3V，其电流随电压变化规律如图丙所示，电阻R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，当秤台上物体的质量为10kg，力敏电阻的变化量为1Ω。（电磁铁线圈电阻不计，g取10N/kg）
（1）数据显示，中国的超重和肥胖患病率已达到50.7%。肥胖的致病因素最主要的是生活方式的改变。长期吃过多的高脂肪、高热量食物且不运动，人体获得的能量比消耗的能量更　多　 ，易导致肥胖。
（2）闭合开关，秤台不放重物到电路开始报警时，灯泡L的功率变化了多少？
（3）当电流表示数为0.4A时，电磁铁会吸引衔铁，电路报警，求此时秤台上物体的质量为多少？
【答案】（1）多；
（2）0.68W；
（3）95kg。
【解答】解：（1）长期吃过多的高脂肪、高热量食物且不运动，人体获得的能量比消耗的能量更多，多余的能量会转化为脂肪储存起来，易导致肥胖；
（2）由图丙可知，当电流I1＝0.2A时，灯泡两端电压U1＝0.6V；根据功率公式P＝UI，此时灯泡功率P1＝ U1I1＝0.6V×0.2A＝0.12W；当电流达到I2＝0.4A时电路报警，由图丙可知此时灯泡两端电压U2＝2V；根据功率公式P＝UI，此时灯泡功率P2＝U2I2＝2V×0.4A＝0.8W；ΔP ＝P2﹣P1＝0.8W﹣0.12W＝0.68W；
（3）当秤台不放重物时，已知电源电压U＝3V，电流I1＝0.2A，由图丙知此时灯泡电压UL1＝0.6V；根据串联电路电压特点，力敏电阻两端电压UR1＝U﹣UL1＝3V﹣0.6V＝2.4V；由欧姆定律I可得，此时力敏电阻阻值R112Ω；当电流I2＝0.4A时电路报警，由图丙知此时灯泡电压UL2＝2V，此时力敏电阻两端电压UR2＝U﹣UL2＝3V﹣2V ＝1V；由欧姆定律I可得，此时力敏电阻阻值R22.5Ω；力敏电阻阻值的变化量ΔR＝R1﹣R2＝ 12Ω﹣2.5Ω ＝9.5Ω；已知当秤台上物体的质量为10kg，力敏电阻的变化量为1Ω；设此时秤台上物体的质量为m，因为电阻R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，则m：10kg＝9.5Ω：1Ω，解得m＝95kg。
故答案为：
（1）多；
（2）0.68W；
（3）95kg。
30．新房装修时，工人经常用普通量角器测量角度，不方便读数。小明根据所学知识设计了如图甲所示的电子量角器。电路中电流表量程为0～0.6安，电压表量程为0～3伏，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP电阻不计，与半圆弧接触良好，电源电压恒为6伏，R0为电阻箱（可调节阻值）。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6安。
（1）电阻箱接入电路的阻值；
（2）调节θ为90°时，电流表示数为0.3安，求半圆弧电阻消耗的电功率；
（3）小明发现，甲电路中的电压表示数并不与θ成正比。于是在电路各元件不变的基础上，将电路连接成如图乙，并将电压表刻度上标上相应的角度如图丙，则小明改进的乙电路中的电阻箱R0为多少欧？
【答案】（1）电阻箱接入电路的阻值为10Ω；
（2）半圆弧电阻消耗的电功率为0.9W；
（3）改进的乙电路中的电阻箱R0为20Ω。
【解答】解：（1）将滑片OP旋转至M处，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流为I＝0.6A，电源电压为U＝6V，
则电阻箱接入电路的阻值为：，
（2）调节θ为90°时，R0与半圆弧电阻串联，此时电路中的电流为I1＝0.3A，电路中的总电阻为：，
半圆弧电阻接入电路中的阻值为：RMP＝R﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，
半圆弧电阻消耗的电功率为：PRMP＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；
（3）由乙图可知，R0与半圆弧电阻串联，半圆弧电阻全部阻值接入电路，电阻是θ为90°时阻值的2倍，即RMN＝2RMP＝20Ω，
由图丙可知，当角度为180°时，电压表的示数为3V，即 UMN＝3V，此时R0两端电压为U0＝U﹣UMN＝6V﹣3V＝3V，
根据串联电路分压原理可知，电阻箱R0的阻值为R0'＝RMN＝20Ω；
答：（1）电阻箱接入电路的阻值为10Ω；
（2）半圆弧电阻消耗的电功率为0.9W；
（3）改进的乙电路中的电阻箱R0为20Ω。
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专题04 电学综合计算题
1．（2024秋 上城区校级期末）如图所示是养生壶及其工作原理图，S是一个温控开关，R1为电加热丝，阻值为88Ω，当处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态且保温时加热丝的功率为88W；不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值（A、B是两种不同颜色的指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态）。
（1）分析说明 A、B哪个是红灯，哪个是绿灯；
（2）求该养生壶的加热功率；
（3）电阻R2的阻值。
2．（2024秋 义乌市校级期末）张丽买了一个三挡电暖宝，电暖宝内部装有某种浓度的氯化钠水溶液充当保热介质，电热丝产生的热量全部被保热介质吸收。其电路图如图所
示，R1、R2都是电热丝，电源电压保持36V不变。
（1）当S1闭合，S2接a时为中温挡，此时电暖宝的功率为18W，求R1的阻值为多少？
（2）当S1闭合，S2接b时为高温挡，此时电暖宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的阻值为多少？
（3）若用高温挡给保热介质加热，5分钟内使氯化钠水溶液的温度上升了5℃．那么该电热宝内0.9kg的氯化钠水溶液的比热容为多少？
3．（2024 浙江）自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。
请回答。
（1）向水里加入氯化钠，目的是 （填“增大”或“减小”）电阻R2。
（2）求电鱼放电时电压U的大小。
（3）当R2＝1.0×104欧，求电鱼放电时R2的电功率P2。
4．（2024秋 宁波期末）如图甲所示电路的电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　）
A．电压表测的是小灯泡两端的电压
B．电流表示数为0.4安时，小灯泡的电阻是25欧
C．电压表示数为2.5伏时，小灯泡的功率是1.25瓦
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25瓦
5．（2025春 江北区校级期末）有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比 。
6．（2024秋 义乌市校级期末）12月25日杭绍多式联运血液无人机运输项目启动首飞，架起空中生命通道，为医疗急救赢得宝贵时间。如图是某品牌无人机，由锂电池供电，采用4个电动机带动旋翼转动，如表是部分飞行参数，若空气阻力忽略不计。
指标 参数
质量 1100克
每个电动机 额定电压 10伏
额定电流 5安
电池容量 5000mAh
（1）无人机飞行时，4个电动机正常工作时的总电功率为 。
（2）若无人机正常工作时电量不能低于20%，则该无人机在充满电的情况下能正常飞行 小时。
7．（2024秋 余杭区校级期末）华为“Mate60Pro”搭载5000毫安时不可拆卸式电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以土，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 5000mAh
（1）根据表格中的电池“容量”，该款手机充满电后储存的电能是 焦。
（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。选用快速充电器将电池从零充满至少需要 分钟。（结果保留一位小数）
（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析是因为 。
8．（2024秋 台州期末）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V 加热功率 1210W
磨豆功率 110W 保温功率 88W
（1）当闭合开关 、断开其他开关时，咖啡机处于磨豆阶段。
（2）当S2、S3都闭合时，咖啡机处于加热阶段；当S2闭合，S3断开时咖啡机处于保温阶段。求R2的阻值大小。（不考虑温度对电阻的影响）
（3）在额定电压下只让咖啡机加热挡单独工作，观察到家中的电能表表盘（如丙图）在2分钟内电能表指示灯闪烁了 次。
9．（2024秋 永康市期末）如图所示是市场上某速热电热水器的工作原理简图，通过转动开关S可以实现冷水、温水和热水之间的切换，能做到5秒出热水，极大地方便了人们的生活。
（1）要使出水口出温水，应将开关S转到 位置（填“12”“23”或“34”）。
（2）电热水器出温水时的功率为550W，求电阻R1的阻值。
（3）已知R1＝3R2，在一次使用过程中，小科使用了2分钟热水，求电热水器消耗的电能。
10．（2025春 江北区校级期末）图甲是某电烤箱的电路图，R1、R2两根电阻丝阻值均不变，如表为其铭牌，其中高温挡额定功率模糊不清。
（1）R2的电阻是多少欧？
（2）该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦？
（3）在用电高峰时段，小明利用家中电能表（如图乙）测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温挡下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时36s，则此时家庭电路的实际电压是多少伏？
XX牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 XXW
中温挡 2420W
低温挡 484W
电源频率 50Hz
11．（2024秋 婺城区期末）梅雨季节，小科家选购了一台除湿器为家中面积12m2、层高3m的房间除湿。表一为该除湿器的部分参数，其中“额定除湿量”表示以额定功率工作每小时除去空气中水蒸气的质量；表二为环境温度30℃时，相对湿度与1m3空气中水蒸气质量的对应关系（相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标）。
表一：
额定电压 额定功率 额定除湿量
220V 220W 0.4kg/h
表二：
相对湿度/% 10 30 50 70 90
1m3空气中水蒸气质量/g 3 9 15 21 27
（1）该除湿器正常工作时的电流为多少安？
（2）若家中只有该除湿器工作，在正常工作1h的过程中，家庭电路中标有600r/（kW h）“的电能表转盘共转过几转？
（3）当环境温度30℃时，若该除湿器以额定除湿量工作，使该房间相对湿度由80%降至50%约需 h。
12．（2024秋 慈溪市期末）2024年，国产某新能源汽车已经突破月销量30万以上，遥遥领先的数据象征着我国在可持续发展道路上正不断的开拓前进。该品牌一款电动汽车的部分参数如图所示，请回答：
整车质量1500kg
额定电压220V
电池容量80kW h
最高时速140km/h
（1）给电动汽车充电时，内部的蓄电池属于 （填“用电器”或“电源”）。
（2）该品牌汽车配有快充技术，0.5小时就能实现电量由20%充至80%，则快充的电功率为 kW。
（3）已知该电动汽车保持最高时速行驶时，受到的水平阻力为1000N，则该车以最高时速行驶半小时，克服阻力做的功是多少？
13．（2024秋 湖州期末）如图甲所示是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”“保温挡”两挡位，其电路原理如图乙。使用时先高温挡加热，当温度达到设定温度后，温控开关自动调节进入保温状态继续工作，R1、R2均为阻值恒定的加热电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“保温挡”的功率为110W。
（1）根据题意判断处于保温挡时两开关的状态 。
（2）电阻R1阻值是多少？
（3）图丙为某次热菜板正常工作1.5小时的P﹣t图象，求本次消耗的电能？
14．（2022秋 镇海区期末）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。
（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？
15．（2024秋 温岭市期末）石墨烯暖手袋是以石墨烯电热膜为发热材料的取暖装置，它利用一个充电宝给石墨烯电热膜（相当于发热电阻）供电，使整个暖手袋热起来。图1是某品牌石墨烯暖手袋的实物图；图2是它的内部简化电路图，R是电热膜发热电阻且均为5欧，通过旋转开关可以实现挡位切换，当旋钮转到“3”时，电路中的总功率为10瓦。充电宝的充满电时储存的电能为1.8×105焦，输出电压恒为5伏。
（1）现有5欧的电阻两个、20欧的电阻两个，请选择合适的电阻，在虚线框内画出正确的连接方式并标注电阻的阻值。
（2）当旋转开关转至 （选填“0”、“1”、“2”或“3”）时，暖手袋处于中温挡工作。
（3）充满电后，充电宝中80%的电能可供低温挡连续工作多长时间？
16．如图甲所示的电路，滑动变阻器铭牌上标有“？Ω 1A”，电流表所用的量程为0～3A，两个电压表的量程均为0～15V，当只闭合开关S，滑动变阻器滑片从最右端向左逐渐调节，直至灯泡正常发光时，滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，电流表与两电压表示数变化如图乙所示，U1：U2＝3：8，闭合S、S1、S2三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，电流表示数为0.9A，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡的额定功率是1.5W
B．滑动变阻器的最大电阻为40Ω
C．任意闭合开关并调节滑动变阻器，整个电路最大功率为14.4W
D．任意闭合开关并调节滑动变阻器，整个电路最小功率为0.75W
17．某实验室使用的电热器有发热电阻丝R1和R2，电源电压为220V，通过开关S1和S2的通断组合，可以实现不同的加热效果。已知在“加热”挡时电热器功率为2420W，在“保温”挡时电热器功率为400W。下列关于该电热器的叙述中，正确的是（　　）
A．开关S1闭合、S2断开时，电热器处于“加热”挡
B．在“加热”挡时，R1的功率为2420W，R2的功率为400W
C．在“保温”挡时，R1的功率为400W
D．在“保温”挡运行10min时，电热器需消耗240000J的电能
18．如图所示，电源电压可调，甲、乙为两只相同的电压表或电流表，其中电流表量程均为0～3A，灯泡L1和L2分别标有“5V 5W”、“10V 20W”的字样，灯丝电阻不变。闭合S1、S2时，两灯均发光，则甲、乙两表示数之比为 ，此时电路最大总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关的状态，在电路安全的情况下，电路最大总功率为P2；则P1：P2＝ 。
19．我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。
（1）调查发现很多人有不及时拔掉充电器的习惯，如果每天就有的2亿（2×108）个充电器插在插线板上，每个充电器每天平均闲置时间约为20h，平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为 kW h。
（2）通过实验测得给手机充电时充电器的输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器 （选填“电视机”、“空调”或“电热灭蚊器”）的正常工作电流最接近。
（3）某款手机电池上面标有电压为5V，容量为5000mAh，现有两个充电器，甲标注“输出5V，600mA”，乙标注“输出5V，4A”，为了快速充电选择哪个充电器？并说出你判断的原因是 。
20．如图甲所示的电饭煲，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，R1：R2＝2：1，开关是自动控制开关，开关向上与触点a、b接通，向下仅与触点c接通。如图丙所示为这个电饭锅在额定电压220V下正常煮饭全过程中总电流随时间的变化图像，且10min～15min的过程中R2消耗的电能为1.32×105J。求：
（1）R2工作时的功率？
（2）开关与触点a、b接通时，电路的总功率？
（3）若某次实际煮饭过程中，电饭锅两端电压达不到220V，导致煮相同的饭用时与正常煮饭用时之比为100：81，若电饭煲实际煮饭过程与正常煮饭工作模式相同，则实际电压的大小？
21．冬奥会上亮相一个新可爱——创可贴体温计，如图甲所示。如图乙所示为该装置感温区的电路图，其中R为热敏电阻，其阻值会随体温的升高而增大。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，当电压表的示数达到2V时便会报警。求：
（1）恰好报警时，电流表的示数。
（2）恰好报警时，热敏电阻的阻值。
（3）恰好报警时，整个电路100s钟消耗的电能。
22．图甲是某电热水壶内部简化电路，由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当电流表；加热电路中电源电压为220V，电热丝R1的阻值为48.4Ω；控制电路电源电压为8V，滑动变阻器R2（调温电阻）的最大阻值为130Ω；热敏电阻RT置于热水器内部，其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。当电流鉴别器的电流达到0.05A时，开关S2断开，加热电路停止加热。
（1）开关S2闭合，求加热电路的电功率为多少？
（2）当控温设置在80℃时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值应为多少？
（3）当控温设置在80℃时，若不计能量损失，用电热水壶把1kg水从30℃开始加热，通电200s后，请通过计算判断此时加热电路是否停止加热。
23．为方便师生饮水，学校安装了直饮水机，如甲图所示，其工作电路原理如乙图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过按“温、开水选择开关”按钮（断开或闭合）的状态，可以选择出温水或开水。该直饮水机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1000W。[已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ＝1×103kg/m3]。分析并计算：
（1）当“温、开水选择开关”断开时，饮水机处于出 （填“温水”或“开水”）状态；
（2）电阻R0的阻值为多大？
（3）现在需要50℃的温水1000mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？
24．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 实验操作。
【项目二】加热原理
（2）其加热部分的工作原理电路图如图乙所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管（阻值不变），R2为定值电阻。S接1时，红灯L1亮，表示饮水机处于加热状态；当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时，电路中消耗的电功率为400W。保温时，电路中消耗的电功率为80W。不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L1L2的阻值。求：
①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量[已知。
②求R1和R2的阻值。
25．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题：
型号 SHZ2010﹣624
热风温度 50℃～75℃
额定功率 热风时：1000W冷风时：120W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）开关接至2时，电吹风的状态是 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2）求电热丝的电阻。
（3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。
26．某型号洗碗机工作程序为：给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤程序结束，排水系统启动，将水箱中全部的水排出。图1为等效的加热电路图，R为发热电阻。图2为该洗碗机某次正常工作时P﹣t图像。
（1）洗碗机A、B触点中连接火线的是 。
（2）求R的阻值。
（3）这款洗碗机正常洗碗一次，需要消耗多少电能？
27．小科家新安装了一台储水式小厨宝（如图甲），用来给洗衣台提供热水，其主要技术参数如表，请回答下列问题：
xx牌小厨宝
热水温度 50℃～75℃
额定功率 加热：1650W 保温：120W
额定电压 220V
储水量 10L
（1）小厨宝工作时，主要利用了电流的 。
（2）求小厨宝加热时的电流大小？
（3）小厨宝内部的加热和保温电路由两个电阻R1、R2和一个开关S组成（R1＜R2），且通过开关S的控制实现加热和保温模式的切换。请在图乙中补充完整电路图，并说明在加热和保温模式下开关S的状态。
（4）小厨宝使用一段时间后，内部会形成水垢（主要成分为碳酸钙），可以如何去除？
28．小柯在科学课上设计了一款加热装置，加热电路如图甲所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，电阻R1为484Ω。
（1）中温挡时，开关S1应 （选填“断开”或“闭合”），开关S2接 （选填“a”或“b”）；
（2）在高温挡时，若要使整个电路的总功率不超过150W，求R2的最大阻值是多少？
（3）若电路中只有该装置在低温挡时工作了60min，如图乙所示的家用电能表指示灯闪烁了150次，则该装置的低温挡功率为多少？若此时R2的阻值为316Ω，则电路实际电源电压为多少伏？
29．测量体重需要用到如图甲所示的人体秤。秤中的力敏传感器由可以改变形状的金属电阻R组成，外面包括绝缘材料。当秤台上有重物时，力敏传感器被压缩，电阻R随之变短变粗，阻值发生变化。据此原理，某小组利用力敏传感器设计了一种既能称量物重，又能实现报警的人体秤的模拟电路，如图乙所示。电源电压为3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关后，秤台上不放重物时，电流表示数为0.2A，随着秤台重物的增加，电流表示数会发生变化，当电流达到0.4A，电磁铁会吸引衔铁，动、静触点接触，电路报警。报警灯L的额定电压为3V，其电流随电压变化规律如图丙所示，电阻R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，当秤台上物体的质量为10kg，力敏电阻的变化量为1Ω。（电磁铁线圈电阻不计，g取10N/kg）
（1）数据显示，中国的超重和肥胖患病率已达到50.7%。肥胖的致病因素最主要的是生活方式的改变。长期吃过多的高脂肪、高热量食物且不运动，人体获得的能量比消耗的能量更 ，易导致肥胖。
（2）闭合开关，秤台不放重物到电路开始报警时，灯泡L的功率变化了多少？
（3）当电流表示数为0.4A时，电磁铁会吸引衔铁，电路报警，求此时秤台上物体的质量为多少？
30．新房装修时，工人经常用普通量角器测量角度，不方便读数。小明根据所学知识设计了如图甲所示的电子量角器。电路中电流表量程为0～0.6安，电压表量程为0～3伏，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP电阻不计，与半圆弧接触良好，电源电压恒为6伏，R0为电阻箱（可调节阻值）。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6安。
（1）电阻箱接入电路的阻值；
（2）调节θ为90°时，电流表示数为0.3安，求半圆弧电阻消耗的电功率；
（3）小明发现，甲电路中的电压表示数并不与θ成正比。于是在电路各元件不变的基础上，将电路连接成如图乙，并将电压表刻度上标上相应的角度如图丙，则小明改进的乙电路中的电阻箱R0为多少欧？
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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