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九上科学【专项练习19】（浙江期末真题汇编）电功、电功率的计算 综合题
一、综合题
1．（2026九上·玉环期末）小科家购买了一只电中药壶，其铭牌如图甲所示，内部电路简化如图乙。R1、R2为发热电阻，S为旋转开关，a、b、c、d为触点，通过旋转可切换“关”“低温档”“高温档”。正常工作时先使用高温档将中药煮沸，再转用低温档慢熬。
额定电压 220V
容量 1.5L
高温档功率 400W
低温档功率 100W
图甲
（1） 低温档加热时， 开关S应旋转至触点　 　(选填“ab”、“bc”或“cd”) 。
（2）求发热电阻R2的阻值。
（3）某次煎药总用时1.5小时，电功率与加热时间关系如图丙所示，本次煎药共消耗多少电能
2．（2026九上·北仑期末）3D打印笔是具有立体绘画功能的画笔，如图1所示，通电后笔内电热丝发热使笔内绘画材料熔化。如图2所示是小科和小仑设计的简易打印笔电路，已知电源电压恒为12V，R0是电热丝，忽略电热丝阻值随温度变化。闭合开关S后，电流为3A。
（1） 求 R0通电 10s产生的热量。
（2）使用时发现加热模块内温度高于熔化材料所需的温度，为降低温度，小科和小仑设计了不同的改进方案。小科在加热模块内a点处串联电热丝 R0，小仑在加热模块外b点处串联电热丝 Rb，两人的改进方案中加热模块内的电功率大小相同。
已知 求出小科的改进方案中加热模块内的电功率大小。
（3）请你根据上述信息判断，　 　(选填“小科”或“小仑”)的方案更加节能，请说明理由：　 　。
3．（2026九上·天台期末）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热咖啡、保温三个阶段。图甲为多挡位咖啡机，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 1100W
磨豆功率 100W 保温功率 121W
（1）当咖啡机处于加热阶段是将电能转化为　 　能。
（2）当S1断开，S2、S3都闭合时，咖啡机处于加热阶段；当S1断开，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）某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时5分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
（4）只让咖啡机加热挡工作，2分钟内电能表(表盘如丙图)的指示灯将闪烁　 　次。
4．（2026九上·丽水期末）家用暖菜板集解冻、暖菜、旋转等多方面功能于一体，成为家用电器的新宠。其部分工作电路简化后如图所示。 为加热电阻， 规格为 开关 闭合，暖菜功能打开，通过调节滑动变阻器可调节加热功率，从而实现温度的调节。再闭合开关 ，暖菜板旋转。小乐利用所学的知识来测量该暖菜板的最大电功率(包括旋转和加热功率)，他关闭家中其他用电器，仅让暖菜板处于最大功率时工作，观察发现家里标有“3000r/(kW·h) ”的电能表的转盘在 1min 内刚好转了40r。请回答以下问题：
（1）求该暖菜板的最大加热功率；
（2）求该暖菜板的最大电功率；
（3）求该暖菜板的旋转功率。
5．（2026九上·余姚期末）在宁波，海鲜烹饪文化盛行，小余家购买了一款专门用于炖煮海鲜的电炖锅，该电炖锅有强炖和慢炖两个档位。其内部简化电路图如图所示，R1、R2为两个发热电阻， ，强炖档功率为1200W。已知海鲜汤的比热容 求：
（1）电炖锅正常工作时，慢炖档的功率；
（2）电炖锅正常工作时，电阻R2的阻值；
（3）某次电炖锅对海鲜汤加热时，加热效率为80%，要使2.4kg的汤温度升高75℃需要消耗多少电能
6．（2026九上·金东期末）如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：
（1）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5min内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少
（2）电阻R1、R2的阻值分别为多少
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤η<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知 请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
7．（2026九上·杭州月考）某校的学生发明的电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如下。坐垫内的电热丝 R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝 R3的阻值为400Ω。闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”(不考虑温度的变化对电阻的影响)
（1）开关S1闭合，S2接b触点时，总电阻为多大
（2）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦
（3）当脚踏处于中温档时，坐垫与脚踏在10秒内产生的热量是多少焦
8．（2026九上·上城期末）某款高端卫浴镜集成了 LED 照明和镜面加热除雾功能，其参数如下表所示。
产品 卫浴镜 镜片 高清无铜银镜
电源输出电压 12V 电源输出最大电流 3A
每1米灯带功率 10W 电热膜功率 6W
（1）灯带和电热膜能独立工作，可推测灯带和电热膜是　 　-(填“串联”或“并联”)
（2）根据参数计算电热膜的电阻
（3）使用时灯带和电热膜都工作，在电源输出最大电流时，该款浴室镜灯带的长度　 　
（4）该卫浴镜每天总使用时间为2小时，若灯带长度为2.4m，使用时灯带和电热膜都工作，求一天内卫浴镜消耗的电能
9．（2026九上·舟山期末）浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴，导致成像模糊，而浴室防雾镜的背面粘贴有面积几乎等大的电热薄膜(相当于一个定值电阻)，通电后镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于清晰成像。如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其相关数据如下表：
镜子质量 4kg
镜子比热容 0.8×103J/ (kg ℃)
电热薄膜额定电压 220V
电热薄膜额定功率 220W
（1）电热膜通电后能够升温，其工作原理是利用电流的　 　效应。
（2）电热薄膜正常工作时的电流为多少
（3）经测试，在10℃环境下，电热薄膜正常工作600s使镜子的平均温度升高tt33℃，求电热薄膜给镜子加热的效率。
（4）如图乙所示，给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热薄膜的功率在原额定功率的16%~100%之间变化，以满足不同季节使用的需要。冬天气温下降时，该滑动变阻器的滑片应该向　 　(选填“左”或“右”)移动。
10．（2026九上·临海期末）中国茶文化源远流长。图甲是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有1.5千克初温为20℃的水，在标准大气压下，将水加热至沸腾需用时700秒。
额定电压 220V
保温档功率 100W
加热档功率 900W
（1）当开关S1、S2均闭合时，煮茶器处于　 　档位。
（2）求电阻R1的阻值。
（3）计算该煮茶器的加热效率。【已知：水的比热容(
11．（2026九上·义乌期末）如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，.R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如表。请解答下列问题：
型号 额定电压 打浆装置 电热装置
JYP-P11S 220V 电机功率 加热功率 保温功率
180W 1000W 242W
（1）电阻R1的阻值为多大 (2)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量 (设该豆浆的比热容为4.0×103J/（kg·℃）
（2）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为多大
12．（2026九上·黄岩期末）某型号电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，额定加热功率为1100W，其能效等级为三级。图乙为其简化电路图，通过开关S的切换可实现加热与保温两档功能，其中R1、R2均为阻值不随温度变化的发热电阻。
（1）求电阻R1的阻值。
（2）小黄关闭家中其他用电器后，仅让电饭锅在保温状态下正常工作，在20分钟内观察到电能表 (图丙)转盘转了30圈。求该电饭锅的保温功率。
（3）国家标准规定，三级能效电饭锅在额定加热功率下工作时，热效率η应满足81%≤η<86%(热效率为有效输出能量与输入能量的比值)。小黄进行如下测试：电饭锅在额定加热状态下工作10分钟，能将质量为2kg的水从 加热至 请通过计算判断该电饭锅的热效率是否符合三级能效标准。(已知水的比热容为：）。
13．（2026九上·婺城期末）如图甲是近年来人们常使用的电热桌垫。小科同学查看说明书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝 R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图乙所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱， 已知R1的阻值为24Ω，R2的阻值为6Ω。该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率 (不考虑温度的变化对电阻的影响)。请回答：
（1）当开关S置于　 　(填“2和3”或“3和4”)接线柱时，电热桌垫处于高温挡。
（2）该电热桌垫处于高温档时的功率是多少瓦
（3）当电热桌垫处于低温挡时，在10分钟内产生的热量是多少焦
14．（2026九上·柯桥期末）小米SU7汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为60V保持不变，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为3A，高温功率为180W，低温功率为20W。求：
（1）R2的阻值；
（2）小科把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位，但有一个挡位无法正常使用，请通过计算分析原因。
（3）小明把电路原理图改为丙图，移动R滑片可以连续调节R1的电功率，使R1的最小功率与最大功率之比为1：9，则滑动变阻器R的最大阻值应为多少？
15．（2026九上·宁波期末）如图甲所示是某电火锅；乙是其内部简化电路，其中S1是旋钮开关，S2是温控开关(当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合)，R是指示灯的分压电阻，没有加热作用；丙是发热管的内部结构，电热丝上能与滑片接触的触头只有4个，分别对应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ不同功率的档位，0档为断开状态。忽略其他元件电阻。
（1） S1从0档转到Ⅰ档开始工作， S2的状态是　 　(填“断开”或“闭合”).
（2）各档位功率关系为1<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ，则a、b、c中连入电路的两个接线柱是　 　。
（3）小科家中电能表的信息如图丁所示。他关闭电路中其他用电器，仅让该电火锅保持Ⅳ档状态工作，记录电能表指针转12圈所需时间为1分钟。则该电火锅Ⅳ档的功率为　 　瓦。
（4）若该电火锅在Ⅳ档状态下工作5min，则其消耗的电能为　 　J。
16．（2026九上·路桥期末）新能源汽车的发展核心在于电池技术，如图所示的6C超快充磷酸铁锂电池，在安全、稳定及成本效益上优势显著，其中“C”代表充放电倍率，6C即6倍额定容量电流。某6C超快充磷酸铁锂电池1C额定容量电流为100安，现使用800伏高压平台进行6C超快充充电。
（1）6C超快充电时电功率为多少
（2）若电池等效电阻为0.1欧，6C超快充10分钟产生多少热量
（3）随着磷酸铁锂电池的普及，其规范回收愈发重要。电池所含的铁、锂、镍、钴等重金属若进入环境，会污染水源和食物。这些重金属被人体吸收后，经　 　(填血管名称)返回心脏右心房，最终通过体循环分布全身。
17．（2026九上·拱墅期末）空气炸锅是以空气为介质，利用风机和加热管在封闭的小空间内形成高温循环热空气，达到加热食物的目的。图甲为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，其电阻阻值分别为 额定工作电压为220伏，通过开关S、S1，可实现高温档、中温档和低温档三个档位的切换，其内部电路可简化为图乙所示电路。
请分析计算：
（1） 开关S1闭合， S接a端时为　 　(选填“高温档”、“中温档”或“低温档”)。.
（2）求空气炸锅处于高温档工作时，电阻R1和R2消耗的总功率。
（3）某同学想测量一下空气炸锅高温时是否以额定的电压工作。他查看自己家的电能表如图所示，表上标有“3600r/kW·h”字样：随后他关闭了家中所有用电器，只让空气炸锅高温档加工薯条，观察到电能表转盘2分钟转过180圈。则：此时空气炸锅工作时的实际电功率
18．（2026九上·浙江期末）如图甲是小科家里新安装的电热毛巾架，其工作原理如图乙所示，R1是阻值可调的电热丝，R2是阻值为200Ω的电热丝，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：
（1）如图乙所示，不改变 ，若要使得电路处于保温状态，S2应该连接　 　(选填“a”或“b”)；
（2）当开关S1闭合，S2接b时，求此时毛巾架的发热功率为多少瓦
（3）关闭家里的其他用电器，当电热毛巾架的实际功率为100瓦时，电能表(如图丙)内的转盘 10分钟转过多少转
19．（2026九上·瑞安月考）图1 是某品牌可充电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，如图2电路处在断开状态，通过旋转开关可实现挡位切换：40℃挡与50℃挡。暖手袋充满电时储存的电能为1.8×105焦，输出电压恒为5伏。
（1） 当旋转开关转至　 　(选填“1”、“2”)时， 暖手袋处于50℃挡工作。
（2）充满电后，开关切换“1”时，暖手袋中80%的电能可连续工作多长时间
（3）小科想改造该暖手袋，增加一个60℃挡，如图3 所示，该挡位工作时电功率为10W。现有5Ω电阻两个，20Ω电两个，请通过计算选择合适电阻，并说明连接方式。
20．（2025九上·鄞州月考）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和 均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知 诸分析与计算：
（1）当S1　 　，S2连接触点　 　时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；
（3） 求 的阻值；
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。(结果保留一位小数)
21．（2025九上·绍兴月考）某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：
（1）当指示灯亮时，温度控制器处于　 　状态。
（2）指示灯的电阻值。　 　
（3）加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。　 　
（4）温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能。　 　
22．（2025九上·温州月考）如图甲所示的电饭锅，额定电压为220伏。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，加热功率有高温、中温、低温三档。加热的三档均由自动开关S1、S2进行调节，其中R1和 R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变，它在煮饭状态下，仅高温和中温档进行交替加热，其功率和时间的关系如图乙。
（1）当电路中开关S1接a端，开关S2闭合时，电饭锅的加热功率处于　 　档(选填“高温”、“中温”、“低温”)。
（2）请你计算该电饭锅的发热电阻R1的电阻值(写出计算过程)。
（3）小艺上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在煮饭时，三级能效的热效率值范围为 (热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值)。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在煮饭状态下，将温度为： 质量为 2千克的汤料加热到 ，电饭锅正常工作用时8分钟。已知汤料的主要成分为水，比热约为 ，为判断该电饭锅是否符合三级能效，请你帮助小艺算出该电饭锅的热效率值是　 　。(计算结果保留到1%)
23．（2025九上·绍兴月考）如图乙市面上的某款电热毛巾架简化的工作电路，额定电压220V，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换。图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）当开关S、S1合上时处于　 　状态。
（2）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大
（3）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值为多少欧
（4）在保温状态时，电阻R1的电功率为多少
（5）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能
24．（2025九上·浙江月考）下表为一台电养生壶的铭牌，其内部简化电路如图所示， 和 均为电热丝，则：
××牌电养生壶
额定电压 220V
额定功率 加热档 1100W
保温档 440W
电源频率 50Hz
（1） 开关 同时闭合时，电养生壶处于是　 　档(选填“加热”或“保温”)，此时电路中 的阻值是多少欧姆 　 　
（2）求电养生壶在保温档正常工作时， 消耗的电功率(温度对电阻的影响忽略不计)。
（3）若不计热损耗，该养生壶在加热过程中将2kg水从 加热至 ，需要多长时间
答案解析部分
1．【答案】（1）cd
（2）解：根据表格可知，高温档功率为400W，此时只有R1单独工作，
则它的阻值，
低温档的功率为100W，此时R1和R2串联，
此时的总电阻为：
那么R2的阻值：R2=R总-R1=484Ω-121Ω=363Ω。
（3）解：某次烹饪一共用时1.5小时，高温挡工作0.5h，则低温挡工作（1.5h-1h）=0.5h，
本次烹任共消耗的电能：W=W1+W2=P1t1+P2t2=0.4kW×0.5h+0.1kW×1h=0.2kW h+0.1kW h=0.3kW h。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同位置时电功率大小，从而确定对应的工作状态即可；
（2）根据公式利用高温功率计算R1的阻值，再利用低温功率计算二者串联时的总电阻，最后根据R2=R总-R1计算R2的阻值。
（3）根据图片确定高温工作的时间和低温工作的时间，根据W=Pt分别计算消耗的电能，最后相加即可。
【解答】 （1）根据图乙可知，开关S接“ab”时电路断路；接“bc”时两电阻串联，接“cd”时只有R1接入电路，此时R2短路；
由公式可知，接“bc”时电阻最大，功率最小，为低温档；接“cd”时电阻最小，功率最大，为高温档。
2．【答案】（1）根据欧姆定律计算 R0的阻值：，
纯电阻电路中，产生的热量等于消耗的电能，因此Q=W=UIt=12 V×3 A×10 s=360 J。
（2）小科在加热模块内串联 Ra=5 Ω，
则加热模块的总电阻为：R内=R0+Ra=4 Ω+5 Ω=9 Ω
加热模块内的电功率为：
（3）小科；两种方案加热模块内的电功率相等，根据可得，比较可知，I 【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电流通过电阻时具有热效应。电热的计算公式为Q=I2Rt，在纯电阻电路中，还可以通过Q=UIt计算得到。
【解答】(1) 根据欧姆定律计算 R0的阻值：，
纯电阻电路中，产生的热量等于消耗的电能，因此Q=W=UIt=12 V×3 A×10 s=360 J。
(2)小科在加热模块内串联 Ra=5 Ω，
则加热模块的总电阻为：R内=R0+Ra=4 Ω+5 Ω=9 Ω
加热模块内的电功率为：
(3) 小科的方案更加节能。理由：小科的方案中，额外串联的电阻 Ra位于加热模块内，
其产生的热量会被模块有效利用，整个电路的总功率为 16 W。
小仑的方案中，额外串联的电阻 Rb位于加热模块外，其产生的热量会散失到空气中，造成能量浪费。
根据 P内=I2R0=16 W，
可算出电路总电流 I=2 A，
总功率 P总=UI=12 V×2 A=24 W，大于小科方案的总功率。
因此，在相同加热效果下，小科的方案消耗的电能更少，更节能。

3．【答案】（1）热/内
（2）加热阶段，只有R1工作
保温阶段，R1R2串联
（3）本次泡制咖啡共消耗的电能=磨豆时电动机消耗的电能+加热时消耗的电能
（4）110
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电器加热时电能转化为热能；
（2）加热功率等于电压的平方与接入电路的导体电阻的比值；
（3）电能等于电功率与时间的乘积；
（4）电能表每闪烁3000次消耗1度电；
【解答】（1）咖啡机处于加热阶段是将电能转化为内能，使液体温度升高；
（4）w=pt=1.1kw·=，故闪烁110次；
4．【答案】（1）当 时，暖菜板的加热功率最大，
（2）由题意可知：
（3）该暖菜板的旋转功率：P=800W - 400W=400W
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】只闭合 S1，R3与 R1串联，为加热模式。再闭合 S2，电动机 M与加热支路并联，为加热+旋转模式。最大加热功率：当滑动变阻器 R1阻值为 0时，加热电路电阻最小，功率最大。最大电功率：当 S1、S2都闭合，且 R1=0时，暖菜板同时以最大加热功率和旋转功率工作，此时总功率最大。
【解答】(1) 当滑动变阻器 R1阻值为 0 时，加热电路只有 R3工作，此时加热功率最大，
(2) 电能表转盘转了 40 转，消耗的电能为：工作时间 t=1 min=60 s，则最大总功率为：
(3) P旋转=P总最大 P加热=800W-400W=400W。
5．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1) 慢炖档是只闭合 S1 ，只有 R1 工作，用 P= 计算功率。
(2) 强炖档是 S1 、S2 都闭合，R1 、R2 并联，总功率为两者功率之和，先求 R2 功率，再用 R= 求阻值。
(3) 先算汤吸收的热量，再由效率公式求消耗的电能。
【解答】（1）慢炖档的功率
慢炖档只有 R1 接入电路，电压 U=220V，R1 =484Ω：
。
（2）
（3）
6．【答案】（1）解：由丙图可知，5min中电饭锅消耗的电能
电饭锅的保温功率
（2）解：由乙图可知，闭合开关S，电路中只有R1，电功率较大，为加热状态；断开开关S，R1与R2串联，电功率较小，为保温状态。根据P=UI，
R1的电阻为
R1和R2的总电阻为
R2的电阻为R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω
（3）解：由题可知，水升高的温度 t=100℃-23℃=77℃
水吸收的热量Q吸=cm t=4.2×103 J/(kg ℃)×2.2kg×77℃=7.1148×105J
消耗的电能W=Pt=1210W×700s=8.47×105J
加热功率
81%<84%<86%
电饭锅的热效率值达到三级能效
【知识点】电功计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）电能表参数的理解与功率计算：电能表参数 “3000r/(kW h)” 表示每消耗1kW h的电能，转盘转 3000 圈。可通过转盘转数计算消耗的电能，再根据 计算保温功率。
（2）电功率与电阻的计算：根据电路图，开关 S 闭合时只有R1 接入电路，为加热挡；S 断开时R1 与R2 串联，为保温挡。利用 可分别计算总电阻和分电阻。
7．【答案】（1）解： 根据图片可知，当S2接b触点时，R1与R3串联，
此时电路的总电阻：R总=R1+R3=260Ω+400Ω=660Ω。
（2）解： 根据电路图可知，当S2接a触点时，电路只有R3单独工作，此时电路中的总电阻最小，
根据可知，此时电热课椅消耗的功率最大，即处于高温档；
那么高温档的功率为：。
（3）解： 根据电路图可知，档S2接c触点时，R3与较小的电阻R2串联在电路中，此时总电阻较小，总功率较大，则脚踏处于中温档；
电热课椅在10秒内产生的热量：。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算；电阻的串联、并联
【解析】【分析】 （1）根据电路图可知，开关S1闭合，S2接b触点时，R1与R3串联，根据串联电路电阻的特点求出电路的总电阻；
（2）根据电路图可知，当S2接a触点时，电路只有R3单独工作，此时电路中的总电阻最小，
根据可知，根据公式计算高温档时的电功率；
（3）先判断出中温挡时电路的连接方式，再根据求出电热课椅在10秒内产生的热量。
8．【答案】（1）并联
（2）解：根据表格可知，电热膜的功率为6W，电压为12V，
则电热膜的电阻为：。
（3）3m
（4）解：每1米灯带功率为10W，且灯带的功率与长度成正比，
则此时灯带的功率为P带'=；
此时的总功率为：P总'=P带'+P膜=24W+6W=30W=0.03kW；
则一天内卫浴镜消耗的电能：W总'=P总't=0.03kW×2h=0.06kW·h。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；功的计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）用电器相互影响为串联，用电器不相互影响为并联；
（2）根据表格确定电热膜的功率和电压，然后根据计算电热膜的电阻；
（3）首先根据P总=U总I总计算此时电路的总功率，然后根据P带=P总-P膜=计算灯带的功率，最后根据“灯带的功率与长度成正比”计算灯带的长度。
（4）首先根据“灯带的功率与长度成正比”计算灯带的功率，然后根据P总'=P带'+P膜计算此时的总功率，最后根据W总'=P总't计算消耗的电能。
【解答】（1） 灯带和电热膜能独立工作，则二者不相互影响，则可推测灯带和电热膜是并联的。
（3）电路的总功率P总=U总I总=12V×3A=36W；
则灯带的功率为：P带=P总-P膜=36W-6W=30W；
每1米灯带功率为10W，且灯带的功率与长度成正比，则灯带的长度为：。
9．【答案】（1）热
（2）电热薄膜正常工作时的电流
（3）消耗的电能
镜子吸收的热量
加热的效率
（4）左
【知识点】变阻器的原理及其使用；热量的计算；热机的工作原理；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）电热器的原理是电流的热效应。
（2）根据P=UI的变式计算电流大小。
（3）加热效率等于镜子吸收的热量比上消耗的电能。
（4）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
【解答】（1）电热膜通电后能够升温，原理是电流具有热效应，将电能转化为内能。
（4） 为了使电热薄膜的功率增大（即适应冬天更低的气温），需要减小滑动变阻器的阻值。因此，滑片应向左移动，以减小接入电路的电阻。
10．【答案】（1）加热
（2）解：根据题意可知，当开关S1闭合，S2断开时，此时只有R1单独工作，此时功率较小为保温档，
则。
（3）解： 在标准大气压下，将水加热至沸腾需用时700秒 ，
则消耗的电能W=P加热t=900W×700s=6.3×105J；
这段时间内水吸收的热量 ；
则该煮茶器的加热效率 。
【知识点】热量的计算；机械效率的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同闭合情况下总功率大小，从而确定对应的工作状态；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，此时只有R1单独工作，此时功率较小为保温档，根据计算R1的阻值；
（3）根据W=Pt计算消耗的电能，根据Q=cm△t计算水吸收的热量，根据计算加热效率。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1单独工作，总电阻为R1；
当开关S1和S2都闭合时，R1和R2并联，总电阻为R并；
根据电阻并联的知识可知，总电阻R1>R并；
根据公式可知，总功率P1则前者为保温档，后者为加热档。
11．【答案】（1）解：（1）根据图片可知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由可知，此时电功率较大，为加热档；
根据表格数据可知，加热档功率为1000W，
则此时R1的阻值：。
（2）加热该浆需要吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.0×103J/（kg ℃）×1.0kg×（100℃-40℃）=2.4×105J。
（2）解：根据表格数据可知，该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：
P总=180W+1000W=1180W，
正常工作1min所消耗电能：W=Pt=1180W×60s=7.08×104J。
【知识点】热量的计算；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由可知，此时电功率较大，为加热档，利用公式计算R1的阻值；
（2）利用公式Q吸=cm（t-t0）求加热该浆需要吸收的热量；
（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，求出总功率，再利用W=Pt求正常工作1min所消耗电能。
12．【答案】（1）R1=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω
（2）W=30r/1500r/(kW·h) =0.02kW·h=7.2×104J
（3）Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(86℃-20℃)=5.544×105J
W= Pt=1100W×600s=6.6×105J
符合三级能效标准
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）由图可知，当开关S闭合时，被短路，电路为只有的简单电路，此时电路中的电阻较小，为加热档，由计算的阻值大小。
（2）根据实际圈数除以电能表的圈数计算消耗的电能，再由计算实际电功率。
（3）根据计算水吸收的热量，用W=Pt计算消耗的电能，两者的比值为热效率，结合三级能效的标准进行分析判断。
13．【答案】（1）3和4
（2）当旋钮开关S置于“3和4”接线柱时，该电热桌垫处于高温档，此时R1、R2并联
R总=(R1R2)/(R1+R2)=(24Ω×6Ω)/(24Ω+6Ω)=4.8Ω
P=U2/R总=(12V)2/4.8Ω=30W
（3）当电热桌垫处于低温挡时，R1接入电路Q=W=(U2/R2)t=[(12V×12V)/24Ω]×600s=3600J
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式 P= U2/R，在电源电压 U恒定的情况下，电路总电阻 R越小，功率 P越大，发热挡温度越高。
【解答】(1)当开关 S 置于“2 和 3”时，只有电阻R1接入电路，总电阻为 24Ω。当开关 S 置于“3 和 4”时，电阻 R1和R2并联接入电路，总电阻最小。因此，当开关 S 置于3和4接线柱时，电热桌垫处于高温挡。
(2)当开关 S 置于“3 和 4”时，R1与 R2并联，电源电压 U=12V。R1的功率：P1= U2/R1= (12V)2/24Ω=6W，R2的功率：P2= U2/R2= (12V)2/6Ω=24W，高温挡总功率：P高温=P1+P2=6W+24W=30W
(3)当开关 S 置于“2 和 3”时，只有 R1接入电路，此时电路电阻最大，功率最小，为低温挡。低温挡功率：P低温=P1=6W，工作时间 t=10min=600s，产生的热量：Q=W=P低×t=6W×600s=3600J。
14．【答案】（1）接cd时，被短路，接bc时，电路为串联电路，由可知，接cd电功率更大，为高温档，功率为180W，R2的阻值为
（2）则 的阻值为：
由图乙可知，开关接 cd时，两电阻 和 并联，此时电路的总电流最大，电路处于高温挡；
此时通过 的电流为：
通过 的电流为：
则并联电路的总电流为：
I=3.375A＞3A，高温挡工作时，熔断器会熔断，所以高温挡无法正常使用
（3）R1的最小功率与最大功率之比为1：9， 由可知，此时R1两端电压最小值与最大值之比为1：3，即20V：60V，串联电路电压比等于电阻比，故R的最大阻值应为R=2R1=320Ω
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）根据开关连接情况分析等效电路图，结合判断挡位并计算电阻的阻值。
（2）结合和并联电路的电压、电流特点可知，并联时电路中电流最大，若该电流大于熔断电流，则该挡位不能使用。
（3）变阻器阻值为零时，R1两端电压为电源电压，此时R1两端电压最大，电功率最大；串联分压，结合和最大与最小功率的比值计算变阻器的最大分压，再由串联电路电压比等于电阻比计算最大阻值。
15．【答案】（1）闭合
（2）bc
（3）1000
（4）3×105J
【知识点】基本电路与电路图；变阻器的原理及其使用；电能表参数的理解与电能的求法；焦耳定律的计算公式及其应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据电火锅的工作原理，当锅体温度低于设定值时，温控开关S2自动闭合。因此，当S1从0档转到I档开始工作时，锅体温度低于设定值。
（2）根据电功率公式，电阻越小，功率越大。已知各档位功率关系为1<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ，从而确定各档位的电阻关系，确定变阻器的接线柱。
（3）根据电能表计算电功率。
（4）根据电能公式W=Pt计算。
【解答】（1）已知S2是温控开关，当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合。 S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，此时锅体温度是低于设定值的，所以温控开关S2的状态是闭合。
（2）根据可知，在电压一定时，电阻R越小，功率P越大。已知滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，IV挡时功率最大，说明IV挡时接入电路的电阻最小。观察图丙，当接线柱b，c连入电路时，接入的电热丝段数最少，电阻最小，满足条件，所以接线柱a，b，c中连入电路的应该是b，c。
（3）电能表的参数是 720r/kW·h，转盘转12圈消耗的电能，工作时间t=1min=，。
（4）时间t=5min=300s，电能W=Pt=1000W300s=3105J。
故正确答案为：（1）闭合；（2）bc；（3）1000；（4）3×105J。
16．【答案】（1）6C超快充电时电功率
（2）6C超快充10分钟产生的热量
（3）上下腔静脉（下腔静脉）
【知识点】血液循环；比热容；热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据P=UI计算功率大小，电流大小为6C，即600A。
（2）根据计算产生的热量。
（3）右心房与上、下腔静脉相连，右心室与肺动脉相连，左心房与肺静脉相连，左心室与主动脉相连。
【解答】（3）重金属被人体吸收后，通过血液循环系统运输。具体路径如下：
重金属经消化道或呼吸道吸收后，进入血液通过上下腔静脉进入右心房最终通过体循环分布全身。 。
17．【答案】（1）中温档
（2）高温档和并联后与M并联，此时两个电阻两端的电压均为电源电压，可知的功率为，的功率为，总功率为。
（3）转盘2分钟转过180圈，消耗的电能为
实际功率为
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）根据电路图结合开关连接情况分别分析等效电路图，再由判断档位问题。
（2）并联电路支路电压等于电源电压，结合分别计算两个电阻的功率，再由总功率等于各用电器功率之和计算总功率大小。
（3）实际消耗的电能等于实际圈数除以电能表参数，注意电能表中电能的单位是千瓦时。
【解答】（1）开关S1闭合， S接a端时，被短路，和M并联； 开关S1闭合， S接b端时，和并联后与M并联；开关S1断开， S接a端时，和串联后与M并联，由和并联电路总电阻小于电路中任何一个电阻和串联电路总电阻等于各用电器电阻之和可知， 开关S1闭合， S接b端时，是高温档；开关S1闭合， S接a端时，是中温档；开关S1断开， S接a端时，是低温档。
18．【答案】（1）a
（2）闭合接b时，电路为只有的简单电路，发热功率为
（3）十分钟消耗的电能为，
由图丙可知，每消耗1千瓦时的电能，转盘转3000转，可知10分钟转盘转的圈数为。
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，所以总电阻大于任意一个电阻，由可知，此时的功率较小。
（2）根据开关S1闭合，S2接b画出等效电路图，再根据计算电功率。
（3）根据W=Pt计算消耗的电能，结合电能表的参数1千瓦时的电能，转盘转3000转，判断实际转的圈数。
【解答】（1）由图可知，闭合接a时，电路为串联电路，闭合接b时，电路为只有的简单电路，由可知，闭合接a时，为保温状态，闭合接b时，为加热状态。
19．【答案】（1）2
（2）解：根据图片可知， 开关切换“1”时，两个电阻R串联，
即40℃挡的功率为：；
暖手袋中有效电能为：；
则暖手袋中80%的电能可连续工作时间为：。
（3）选择2个5欧姆的电阻并联
【知识点】能量利用效率；电功率计算公式的应用；常用电热器；电阻的串联、并联
【解析】【分析】 （1）首先比较开关在不同位置时时总电阻大小，然后根据比较电功率大小，从而确定对应档位；
（2）根据可求出40℃挡的功率，根据求出暖手袋中有效电能，根据W=Pt可求出50℃挡连续作时间；
（3）根据可求出60℃挡的总电阻，根据并联电路电阻特点求出两个5Ω电阻并联的总电阻，进而与60℃挡电阻选型比较判断其连接方式。
【解答】（1） 根据图2可知，当开关转至位置1时，两个电阻串联，总电阻最大，根据公式可知，此时功率最小，温度较低，则对应40℃。
当开关转至位置2时，只有一个电阻R工作，电阻较消，根据公式可知，此时功率较大，温度较高，则对应50℃档位。
（3）综上所述， 60℃档位时的总电阻为：；
将两个5Ω电阻并联，总电阻为：，
恰好等于所需总电阻，符合要求。
因此连接方式为：选择2个5欧姆的电阻并联。
20．【答案】（1）断开；B
（2）解：只闭合S1，S2断开，电路中只有R1，电路处于中温档；
（3）解：闭合S1，S2连接触点A时，R1和R2并联，电路处于高温档，
根据电路中总功率等于各用电器电功率之和，故 ，
由得
（4）解：R1和R2串联，电路处于低温档，则
本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能等于高，中，低档消耗电能之和，
即
=1100W×600s+880W×900s+176W×300s=1.5×106J
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】断开S1，S2连接触点B时，R1和R2串联，电路处于低温档；只闭合S1，S2断开，电路中只有R1，电路处于中温档；
闭合S1，S2连接触点A时，R1和R2并联，电路处于高温档，高温档功率为1100W。电路中总功率等于各用电器电功率之和。
【解答】（1）根据题目描述，当S1闭合，S2连接触点A时，电路处于高温档。此时R1和R2并联，总电阻最小，功率最大。低温档需要电路的总电阻最大，功率最小。因此S1应断开，以避免R1接入电路。S2应连接触点B，使R2单独接入电路。
21．【答案】恒温；；指示灯的电阻值为400Ω；；加热状态时，温度控制器所消耗的电功率为1210W；；温度控制器1小时所消耗的电能为1.056×106J．
【知识点】电路的动态分析；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电路动态分析与电功率判断：双金属开关闭合时，指示灯被短路，电路只有发热电阻，总电阻小，电源电压不变，由可知总功率大，为加热状态；双金属开关断开时，指示灯与发热电阻串联，总电阻大，总功率小，为恒温状态。
（2）串联电路规律与欧姆定律：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，电流处处相等；欧姆定律 可计算用电器电阻。电源电压 220V，指示灯额定电压 200V，可算出发热电阻分压，结合发热电阻阻值求出电路电流，再求指示灯电阻。
（3）电功率计算：纯电阻电路功率公式，加热时只有发热电阻接入电路，直接代入电源电压和发热电阻阻值计算总功率。
（4）电能计算：W=Pt，先从图像算出一个周期内加热、恒温的时长，算出 1 小时内总加热时间，分别计算加热阶段电能、恒温阶段电能，相加得到总消耗电能。
【解答】（1）双金属开关断开时，指示灯通路发光，此时指示灯与发热电阻串联，电路总电阻大，总功率小，产生热量少，因此温度控制器处于恒温状态；
（2）当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，且串联电路中总电压等于各分电压之和，根据题意知道，此时指示灯两端的电压UL=200V，所以发热电阻两端的电压是
又因为串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流是，
代入数据解得指示灯的电阻值是：RL =400Ω。
（3）双金属开关闭合时，指示灯短路，电路为发热电阻的简单电路，则温度控制器所消耗的电功率
（4）由图乙知道，一个周期的时间为180s，恒温时间为150s，加热时间为30s，
则一个周期内温度控制器消耗的电能
所以温度控制器1小时所消耗的电能W总=20W=20×52800J=1.056×106J
22．【答案】（1）中温
（2）解：综上所述，高温档时，R1和R2并联，功率为1100W；中温档时，只有R2单独工作，功率为880W；
则R1单独工作时电功率为：，
则R1的阻值。
（3）78%
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算；常用电热器
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同闭合情况下总功率大小，从而确定对应的工作状态；
（2）根据计算R1单独工作时的电功率，根据计算R1的阻值；
（3）根据Q=cm△t计算水吸收的热量，根据丙图确定高温和中温工作的时间，根据W=Pt分别计算出消耗电能相加得到总电能，最后根据计算电饭锅的热效率。
【解答】（1）根据图乙可知，当开关S2闭合，开关接b时，两个电阻并联，总电阻为R并；
当开关S2闭合，开关接a时，只有R2单独工作，总电阻为R2；
当开关S2断开，开关接a时，两个电阻串联，总电阻为R串；
根据电阻串并联的知识可知，R并根据公式可知，总功率P并>P2>P串；
则三者分别为高温档，中温档和低温档。
（3） 根据题意可知，水吸收的热量为：
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（63℃-20℃）=3.61×105J；
根据丙图可知，8min内高温档工作3min，中温档工作5min
根据W=Pt可知，用时8min消耗的电能为：W总=1100W×180s+880W×300s=4.62×105J，
该电饭锅的热效率为：。
23．【答案】（1）加热
（2）加热状态功率已知为 484W，I= P/U=484W/220V=2.2A
（3）R0= U2/P=(220V)2/484W=100Ω。 R总=U2/P=(220V)2/80W=605Ω。最后根据串联电阻关系 R1=R总-R0=605-100=505Ω。
（4）I保温= P保温/U=80W/220V=4/11A， P=I2R1=(4/11A)2×505Ω=66.8W。
（5）W1=P1t1=484W×600s=290400J，W2=P2t2=80W×1200s=96000J，W总=W1+W2=290400J+96000J=3.864×105J。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】这道题是典型的电热电路综合题，核心是利用电功率、欧姆定律和电能公式，结合开关状态分析电路的加热 / 保温模式。
【解答】(1) 分析开关状态：当 S、S1都闭合时，R1被短路，只有 R0接入电路，总电阻最小，根据 P= U2/R可知此时功率最大，处于加热状态。
24．【答案】（1）加热；加热时，电路中只有，功率为1100W，的电阻为：
（2）保温时，电路为串联电路，功率为440W，的阻值为
电路中电流为
消耗的电功率
（3）水吸收的热量
不计热损耗，消耗的电能等于水吸收的热量，需要的时间为
。
【知识点】比热容；热量的计算；电功率计算公式的应用；常用电热器；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）根据开关闭合和断开情况分析等效电路图，再由判断档位。
（2）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
（3）根据计算水吸收的热量，再由计算时间。
【解答】（1）两个开关都闭合，被短路；只闭合，电路为串联电路，串联电路总电阻最大，由可知，功率最小，为保温档，可知开关 同时闭合时，电养生壶处于加热档。
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