【答案】解：据图可知，两个电阻是并联的关系，其中A1测量的是R1的电流，A测量是总电流，由于电流表A、A1的指针偏转一样，所以电流表A选择的量程是0～3A；电流表A1选择的量程是0～0.6A

故从图中可知：电流表A1的分度值是0.02A，所以A1的示数是0.4A；

电流表A的分度值是0.1A，所以其示数为2A，即总电流是2A，R1的电流是0.4A，

所以根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：通过R2的电流是I2=I﹣I1=2A﹣0.4A=1.6A。

答：（1）通过R1的电流是0.4A；（2）通过R2的电流是1.6A。

2．（2017秋•汇川校级模拟）如图所示，已知电源电压为3V，当开关S闭合时，两只电流表A1、A2的示数分别如图所示，问：

（1）电流表A1、A2使用的量程和读数分别是多少？（2）通过灯泡L1、L2的电流分别是多少？

（3）求灯泡L1和L2的电阻分别为多少？

【答案】解：（1）由图可知：灯L1与灯L2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2电流。

根据并联电路电流规律可知：干路电流大于支路电流。而从两表指针偏转位置来看，由此得出：A1一定使用的是0～3A量程，由指针位置可知，此时的电流I=0.8A，A2使用的是0～0.6A量程。由指针位置可知，此时的电流I2=0.48A。

（2）灯泡L2的电流I2=0.48A，L1的电流I1=I﹣I2=0.8A﹣0.48A=0.32A。

（3）电源电压U=U2=U1=3V；灯泡L1的电阻R1===9.375Ω。

灯泡L2的电阻R2===6.25Ω。

答：（1）电流表A1使用的量程为0～3A，读数为0.8A；A2使用的量程为0～0.6A，读数为0.48A。

（2）通过灯泡L1的电流为0.32A；L2的电流是0.48A。

（3）灯泡L1的电阻为9.375Ω，灯泡L2的电阻为6.25Ω。

3．（2018•连云港三模）在如图甲所示的电路中，已知滑动变阻器R2标有“100Ω、2A”字样，R1为定值电阻，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数与电压表示数的变化情况如图乙。

求：（1）为了保证电表都能正常工作，滑动变阻器接入电路的阻值范围应为　10　Ω至　50　Ω

（2）电源电压。（3）滑片P处于中点时，10分钟电阻R1产生的热量为多少？

【答案】解：（1）由图可知，该电路为R1、R2的串联电路，电压表测量的是滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；电流表示数与电压表示数的变化情况如图乙，即乙图是R2的I﹣U图象，由图象知，当电流为I1=0.6A时，U1=6V，变阻器R2接入电路的阻值：R2===10Ω；

当电流为I2=0.3A时，U2=15V，此时变阻器R2接入电路的阻值：R'2===50Ω；

则滑动变阻器接入电路的阻值范围应为10Ω～50Ω；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为50Ω时，电路中的电流最小为0.3A，

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=I小R1+U2=0.3A×R1+15V，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最小10Ω时，电路中的电流最大为0.6A，

则电源的电压：U=I大R1+U1=0.6A×R1+6V；因电源的电压不变，所以，0.3A×R1+15V=0.6A×R1+6V；

解得：R0=30Ω，电源的电压U=I小R1+U2=0.3A×30Ω+15V=24V；

（3）滑片P处于中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为：R=50Ω；此时电路的总电阻为：R'=50Ω+30Ω=80Ω；此时电路中的电流为：I'===0.3A；10分钟电阻R1产生的热量为：

Q=W=I'2R1t=（0.3A）2×30Ω×600s=1620J。

答：（1）10；50；（2）电源电压为24V。（3）电阻R1产生的热量为1620J。

4．（2018•郑州模拟）某玻璃厂研发了一款新型玻璃需要测试其抗击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况）。已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示，电源电压U=48V，定值电阻R0=20Ω．则：（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间玻璃样品内电阻R0两端的电压是多少？（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？

【答案】解：（1）由图乙知，撞击前，Imin=0.2A，由I=可得电阻两端电压：

U0=IminR0=0.2 A×20Ω=4V；

（2）由图乙知，当样品受到最大撞击力时，Imax=1.2A，此时电阻R0两端电压：U′0=ImaxR0=1.2A×20Ω=24V，

此时压力传感器电阻的阻值：RN===20Ω，由图丙知，RN=20Ω时，压力传感器受到的最大撞击力为400N，即样品受到的最大撞击力：Fmax=400N；

答：（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻R0两端的电压是4V；

（2）玻璃样品受到的最大撞击力400N。

5．（2018•郑州模拟）如图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的21楼，他乘电梯从1楼匀速升到21楼用时60s，已知每层楼的高度为3m。小明重500N，轿厢重4500N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此过程，解答下列问题。（1）拉力F的功率为多大？（2）动滑轮A提升小明的机械效率为多少？

（3）图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为8V，保护电阻R2=100Ω，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声。

①由丙图可知，电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，电阻　越小　，电路中电流　越大　，当电流达到0.02A时，衔铁被吸下，电铃发出警报声。

②若乘客人均重为600N，该电梯最多可以承载多少人？

【答案】解：（1）他乘电梯从1楼匀速升到21楼时，上升的高度：

h=（21﹣1）×3m=60m，因动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，克服小明重力和轿厢重力做的功为总功，所以，拉力F做的总功：W总=（G+G轿厢）h=（500N+4500N）×60m=3×105J，

拉力F的功率：P===5000W；

（2）动滑轮A提升小明时做的有用功：W有=Gh=500N×60m=3×104J，

动滑轮A提升小明的机械效率：η=×100%=×100%=10%；

（3）①电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，由丙图可知，电阻越小，电路中的总电阻越小，由I=可知，电路中电流越大，当电流达到0.02A时，衔铁被吸下，电铃发出警报声；

②当电流达到0.02A时，电路的总电阻：R===400Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时压力传感器的电阻值：

R1=R﹣R2=400Ω﹣100Ω=300Ω，由图丙可知，此时的最大压力为8000N，

电梯承载的人数=≈13.3，即13人。

答：（1）拉力F的功率为5000W；（2）动滑轮A提升小明的机械效率为10%；

（3）①越小；越大；②该电梯最多可以乘载13人。

6．（2018•五华区一模）如图所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为12Ω．小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，求：

（1）电源电压为多少；（2）R2阻值为多大；

（3）若闭合S1、S3，断开S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少。

【答案】解：（1）闭合S1、S2，断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联，电压表测R2两端的电压，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，电源电压：U=UL+U2=6V+3V=9V；

（2）闭合S1、S2，断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联，且灯泡正常发光，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI可得，电路中的电流：I===0.5A，由I=可得，R2的阻值：R2===6Ω；

（3）闭合S1、S3，断开S2时，滑动变阻器R与定值电阻R1串联，

当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，

则电路的最大功率：P===6.75W。

答：（1）电源电压为9V；（2）R2的阻值为6Ω；

（3）滑动变阻器接入电路电阻为0时，电路的总功率最大，此时的电功率为6.75W。

7．（2018•洛阳二模）如图所示，受控电路中，L为规格是“220V 44W“的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压为2.8V，R1为10Ω的定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。（1）我们通常把此控制电路的主要部分称之为电磁继电器，它实质上是利用　电磁铁　来控制工作电路的一种　开关　。（2）受控电路中灯L正常工作时通过的电流和电阻是多大？（3）当控制电路中电压表示数为2.1V时，光敏电阻的阻值为多大？（电磁铁A的线圈电阻忽略不计）控制电路通电10min定值电阻R1产生的电热为多少？

【答案】解：（1）电磁继电器，它实质上是利用电磁铁控制工作电路的一种开关；

（2）由P=UI可得，灯L正常工作时通过的电流：IL===0.2A。

灯L正常工作时的电阻：RL===1100Ω；

（3）当电压表示数为2.1 V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R1两端的电压：U1=U﹣U2=2.8 V﹣2.1 V=0.7 V，因串联电路中各处的电流相等，

所以，控制电路中的电流I==，即=，解得R2=30Ω。

定值电阻R1消耗的电功率：P1===0.049W；

控制电路通电10min定值电阻R1产生的电热：Q=W=P1t=0.049W×10×60s=29.4J。

故答案为：（1）电磁铁；开关；（2）受控电路中灯L正常工作时通过的电流和电阻是0.2A、1100Ω；

（3）控制电路中电压表示数为2.1V时，光敏电阻的阻值为30Ω；控制电路通电10min定值电阻R1产生的电热为29.4J。

8．（2018•黑龙江三模）小明家的电饭锅如图甲所示，简化电路如图乙所示，额定电压为220V，S2为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，其电阻分别为40Ω、400Ω．“煮饭”时，当锅内温度达到100℃时，温控开关自动把电饭锅切换到“保温”状态状态。求：

（1）正常“煮饭”状态，开关S1闭合、开关S2　闭合　。

（2）正常“煮饭”状态，电饭锅中的电流多大？10min电饭锅消耗的电能是多少？

（3）正常“保温”状态，电饭锅的电功率多大？

【答案】解：（1）由图可知，开关S1闭合、开关S2闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路；电路消耗的功率为P1=，当开关S1闭合、开关S2断开时，R1与R2串联，电路消耗的功率为P2=，

因为R1+R2＞R2，所以，P1＞P2，所以开关S1、S2闭合时，处于“煮饭”状态。

（2）正常“煮饭”状态，R2短路，电路为R1的简单电路；则电流I===5.5A；

10min电饭锅消耗的电能W=UIt=220V×5.5A×10×60s=7.26×106J。

（3）当锅内温度达到100℃时，温控开关自动把电饭锅切换到“保温”状态状态，此时R1与R2串联，

则保温时电饭锅的总电阻R=R1+R2=40Ω+400Ω=440Ω，保温功率：P保===110W。

答：（1）闭合。（2）正常“煮饭”状态，电饭锅中的电流为5.5A；10min电饭锅消耗的电能是7.26×106J。

（3）正常“保温”状态，电饭锅的电功率为110W。

9．（2018•汕头模拟）一小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示，将它连入如图乙所示电路中，电源电压为6V且保持不变。求：

（1）小灯泡的额定功率；（2）为保证小灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻大小；

（3）当电流表的示数为0.15A时，滑动变阻器消耗的电功率。

【答案】解：（1）由图甲可知，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；                        

（2）根据串联电路电压的规律，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：

UR=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，因为滑动变阻器与小灯泡串联，所以通过滑动变阻器的电流IR=IL=0.2A，

所以滑动变阻器连入电路的电阻为：R==17.5Ω； 

（3）当电流表的示数为0.15A时，小灯泡两端的电压为1.5V，则滑动变阻器两端的电

压为：UR′=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V     滑动变阻器的电功率为：P′=UR′IR′=4.5V×0.15A=0.675W．。

故答案为：（1）小灯泡的额定功率为0.5W；

（2）为保证小灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻大小为17.5Ω；

（3）当电流表的示数为0.15A时，滑动变阻器消耗的电功率为0.675W。

10．（2018•南京一模）小刘设计了一个自动恒温箱的电路，其电路原理图如图甲所示，其中，电源电压恒为 U=5V，R 是阻值为 0～180Ω 的可变电阻器，Rt是热敏电阻，其阻值随温度 t 变化的关系如图乙所示，当R两端电压低至 2V 时，恒温箱内控制开关自动启动加热系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响），对恒温箱加热，可使其温度保持在 t0附近。

（1）若闭合开关 S，当恒温箱内温度 t=40℃时，热敏电阻 Rt=　200　Ω；热敏电阻 Rt随温度 t 变化的关系式为 Rt=　﹣2.5t+300　。（2）将 R 调至 100Ω 时，对应的 t0为多少℃？（3）本装置 t0的最小值是多少℃？

【答案】解：由电路图可知，R与Rt串联。

（1）由图象可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻Rt=200Ω；

由图象可知，当环境温度升高时，热敏电阻Rt阻值变小；所以，热敏电阻的阻值随环境温度升高而减小；

设热敏电阻的电阻值与温度关系表达式为：R=kt+R0

当t=40℃时，R=200Ω，则有：200=40k+R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当t=100℃时，R=50Ω，则有：50=100k+R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②解得：k=﹣2.5，R0=300，故热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式为R=﹣2.5t+300；（Ω）；

（2）将R调至100Ω时，由于R两端电压低至2V自动启动加热系统，

则电路中的最小电流为I最小===0.02A，根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可知：Rt两端的电压Ut1=U﹣U最低=5V﹣2V=3V，根据I=可得：Rt1===150Ω，

由图乙可知，热敏电阻的阻值为150Ω时对应温度t0为60℃。

（3）由于热敏电阻的阻值随环境温度升高而减小；则热敏电阻的阻值最大时t0的值最小；

因为R两端的电压为2V就自动启动加热系统，所以根据串联电路的分压特点可知当R的阻值最大时，热敏电阻的阻值最大；所以，当R为最大值180Ω时，热敏电阻的阻值最大，t0的值最小；

此时电流为I===A，根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可知：

Rt两端的电压Ut2=U﹣U最低=5V﹣2V=3V，根据I=可得：Rt2===270Ω，

根据R=﹣2.5t+300可得：热敏电阻的阻值为270Ω时对应温度t0最低===12℃。

答：（1）200；。（2）将R调至100Ω 时，对应的 t0为60℃。（3）本装置 t0的最小值是12℃。

11．（2018•靖江市一模）在图中所示的电路中，电阻R1=30欧，滑动变阻器R2标有“100Ω 2A”字样，电流表的量程为0～0.6安，电压表的量程为0～15伏。闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为9伏，电流表的示数为0.5安。

求：（1）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；（2）电源电压；

（3）为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。

【答案】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。

（1）根据欧姆定律可得：R2===18Ω；（2）电阻R1两端的电压：U1=I1R1=0.5A×30Ω=15V，

∵串联电路中的总电压等于各分电压之和，∴电源的电压：U=U1+U2=15V+9V=24V；

（3）当电流表的示数为0.6A时滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的总电阻：

R===40Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴滑动变阻器接入电路中的最小值：

R2min=R﹣R1=40Ω﹣30Ω=10Ω，当电压表的示数为15V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时R1两端的电压：U1min=U﹣U2max=24V﹣15V=9V，电路中的电流：Imin===0.3A，

滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2max===50Ω，

故滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为10Ω～50Ω。

答：（1）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为18Ω；（2）电源电压为24V；

（3）为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为10Ω～50Ω。

12．（2018•乌拉特前旗校级模拟）一种便携式电吹风的电路图如图所示，它有冷风和热风两档位，小明在老师协助下，检测的部分数据如表所示。求：

（3）电吹风的热风档正常工作1min，电吹风消耗的电能是多少焦耳？

（4）电吹风在冷风档和热风档正常工作时，电功率之比是多少？

【答案】解：（1）由图知，当电吹风在热风档时，发热丝和电动机并联同时工作，

则发热丝两端的电压U=220V，由欧姆定律可得，流过发热丝的电流：IR===2A；

（2）当电吹风在冷风档时，只有电动机工作，则电吹风的冷风功率：P冷=UIM=220V×0.8A=176W；

（3）当电吹风在热风档时，发热丝和电动机并联，则电路中的总电流：I总=IR+IM=2A+0.8A=2.8A，

电吹风的热风档正常工作1min，电吹风消耗的电能：W=UI总t=220V×2.8A×60s=3.696×104J；

（4）电吹风在热风档工作时的功率（总功率）：P热=UI总=220V×2.8A=616W；

则电吹风在冷风档和热风档正常工作时，电功率之比：==。

答：（1）电吹风正常工作吹出热风时，流过发热丝的电流是2A；

（2）电吹风的冷风功率是176W；

（3）电吹风的热风档正常工作1min，电吹风消耗的电能是3.696×104J；

（4）电吹风在冷风档和热风档正常工作时，电功率之比是2：7。

13．（2018•兰州模拟）如图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U﹣I图象，如图乙所示；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U﹣I图象。

（1）求定值电阻R0的阻值。（2）若将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电动率；

（3）若将R0与灯L串联，并使L恰好正常发光，求串联电路的总电压。

【答案】解：（1）由图象可知：当U0=2V时，I0=0.2A，由I=可得，R0的阻值：

R0===10Ω；

（2）当R0消耗的电功率为4.9W时，由P=可得，R0两端的电压：U0′===7V，

R0与灯L并联接入电路，灯泡正常发光，由并联电路的电压特点可知，UL额=U0′=7V，

由图象可知此时通过灯泡的电流IL=0.75A，则灯L的额定电功率P额=UL额IL=7V×0.75A=5.25W；

（3）若R0与灯L串联，并使L恰好正常发光，则IL=0.75A，由串联电路的特点和欧姆定律可得串联电路的总电压：U=UL额+U0=UL额+ILR0=7V+0.75A×10Ω=14.5V。

答：（1）定值电阻R0的阻值为10Ω。（2）灯L的额定电动率为5.25W；

（3）若将R0与灯L串联，并使L恰好正常发光，串联电路的总电压为14.5V。

14．（2018•历下区二模）在北方秋冬季节，汽车玻璃上会起雾或结霜，非常影响驾驶安全。如图1所示，在玻璃上加装电热丝，通电后就可以消除玻璃上的霜雾。前、后挡风玻璃上的电热丝分别由开关S前、S后控制，其电源是由车内电路提供，电压为14V，前玻璃上的电热丝R1=1.4Ω，后玻璃上电热丝R2的功率为196W，请通过计算回答：

（1）只闭合开关S前时通过R1的电流是多少？（2）只闭合开关S后时通过R2的电流是多少？

（3）电热丝R1通电10s产生的热量是多少？（4）前后加热丝同时工作10s所消耗的电能是多少？

【答案】解：（1）只闭合开关S前时，电路为R1的简单电路，则通过R1的电流：

I1===10A；

（2）只闭合开关S后时，电路为R2的简单电路，由P=UI可得，通过R2的电流：

I2===14A；

（3）电热丝R1通电10s产生的热量：Q1=I12R1t=（10A）2×1.4Ω×10s=1400J；

（4）因并联电路中各支路工作、互不影响，所以，前后加热丝同时工作时通过的电流不变，

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=I1+I2=10A+14A=24A，

前后加热丝同时工作10s所消耗的电能：W=UIt=14V×24A×10s=3360J。

答：（1）只闭合开关S前时通过R1的电流是10A；（2）只闭合开关S后时通过R2的电流是14A；

（3）电热丝R1通电10s产生的热量是1400J；（4）前后加热丝同时工作10s所消耗的电能是3360J。

15．（2018•高台县校级一模）如甲图所示的电压力锅，集压力锅、电饭锅的优点于一体，省时节电，热效率高。电压力锅工作原理如图乙，已知R2的电阻值为48.4Ω，单独闭合开关S1时，压力锅的功率为80W．图丙是表示做好某次饭的过程中，电压力锅从加热到保温消耗的电功率与时间的关系。

（1）单独闭合开关S1时，电压力锅处于　保温　状态（选填“保温”或“加热”）。

（2）R1的电阻是多少？（3）电压力锅做一次饭消耗的电能是多少？

【答案】解：（1）由电路图可知，单独闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路，电路功率较小，电压力锅处于保温状态；

（2）由P=可知，电阻R1的阻值：R1===605Ω；

（3）闭合开关S1和S1时，电压力锅消耗的电功率P总=P1+P2=80W+=80W+=1080W，

由图象知，加热时间t热=10min=600s，所以，加热时消耗的电能：W热=P总t热=1080W×600s=6.48×105J，

由图象知，保温时间t保温=10min=600s，所以，保温时消耗的电能：W保温=P1t保温=80W×600s=4.8×104J，

电压力锅做一次饭消耗的电能：W=W热+W保温=6.48×105J+4.8×104J=6.96×105J。

答：（1）保温；（2）R1的电阻是605Ω；（3）电压力锅做一次饭消耗的电能是6.96×105J。

16．（2018•广东二模）养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。如图是某款养生壶及其铭牌。（设养生壶的电阻不变）

（1）养生壶正常工作时的电阻为多少？

（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，则将1kg的水从20℃加热到85℃需要多长时间？

（3）用电高峰期，家中实际电压只有198V，则养生壶的实际功率为多少瓦？连续工作1min消耗的电能为多少焦耳？

【答案】解：（1）由P=可得，养生壶正常工作时的电阻：R===48.4Ω；

（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（85℃﹣20℃）=2.73×105J，

由η=可得，养生壶消耗的电能：W===3×105J，

由P=可得，养生壶正常工作所用的时间：t===300s；

（3）养生壶的实际功率：P实===810W；连续工作1 min消耗的电能：

W实=P实t=810W×60s=4.86×104J。

答：（1）养生壶正常工作时的电阻为48.4Ω；（2）将1kg的水从20℃加热到85℃需要300s；

（3）养生壶的实际功率810W；连续工作1 min消耗的电能4.86×104J。

17．（2018•邹城市三模）表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。

（3）在电热水器高温档工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到家里标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘在1min内转过了60转。此时电路的实际电功率是多大？

【答案】解：（1）由图知，当开关S1闭合、S2接a时，电阻R1、R2并联接入电路，电路中电阻最小，而电压一定，由P=可知，此时电功率最大，电路处于高温档；

当开关S1闭合、S2接b时，电阻R1接入电路（R2被短路），电路中电阻较大，而电压一定，由P=可知，此时电功率较大，电路处于中温档；当开关S1断开、S2接b时，电阻R1、R2串联接入电路，电路中电阻最大，而电压一定，由P=可知，此时电功率最小，电路处于低温档；

（2）低温档时，R1、R2串联接入电路，由欧姆定律可得电路的总电阻：R串===110Ω，

中温档时，电路中只有R1连入电路，则R1的电阻：R1===44Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R2的电阻：R2=R串﹣R1=110Ω﹣44Ω=66Ω，

高温档时，R1、R2并联接入电路，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2中的电流：

I2==≈3.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，高温档的额定电流：

I高=I中+I2=5A+3.3A=8.3A；

（3）1min内电热水器消耗的电能：W=kW•h=0.02kW•h，此时电路的实际功率：

P===1.2kW。故答案为：（1）S1断开、S2接b；S1闭合、S2接b；（2）高温挡正常工作时的额定电流为8.3A；（3）此时电路的实际电功率是1.2kW。

18．（2018•市中区一模）图1为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图2所示，R1、R2为电热丝，其额定电压均为220V。

（1）当S1、S2都闭合时，电熨斗处于高温档，电功率为2000W．则此状态下工作5min消耗多少电能？

（2）当S1闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档，电功率为880W．则此状态下电路中的电流是多大？

（3）电热丝R1的电阻为多少？

【答案】解：（1）由P=可得，高温档工作5min消耗的电能：W=P高t=2000W×5×60s=6×105J；

（2）由P=UI可得，电熨斗低温档状态下工作时的电流：I===4A；

（3）当S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于低温档，由I=可得，电阻R1的电阻：

R1===55Ω。答：（1）在高温档状态下5min消耗6×105J的电能；（2）在低温档状态下工作时电路中的电流是4A；（3）电热丝R1的电阻为55Ω。

19．（2018•宁德模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A。（1）求电阻R1的阻值；

（2）调节滑动变阻器，电流表示数从0.1A变为0.3A过程中，电路总功率变化了3.6W，求电源电压；

（3）在移动变阻器R2滑片过程中，变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，求U0的值。

【答案】解：（1）由图甲可知，R1与R2串联，电压表测量R1的电压，电流表测电路中的电流，

则电阻R1的阻值：R1===10Ω；

（2）由题知，电源电压U保持不变，电流表示数从0.1A变为0.3A过程中，电路总功率变化了3.6W，

总功率变化量：△P=UI2﹣UI1=U△I，所以电源电压：U===18V；

（3）当R1的电压为U0时，R2的电功率为：P2=U2I2=（U﹣U0），

当R1的电压为8U0时，R2的电功率为：P2′=U2′I2′=（U﹣8U0），由图乙可知，

当电压表示数为U0和8U0时P2=P2′，即：（U﹣U0）=（U﹣8U0），解得U0===2V。

答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；

（2）调节滑动变阻器，电流表示数从0.1A变为0.3A过程中，电路总功率变化了3.6W，电源电压为18V；

（3）在移动变阻器R2滑片过程中，变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，U0的值为2V。

20．（2018•沂源县一模）图甲所示的陶瓷电热水壶使用了一种叫PTC的新型半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个预先设定的温度，当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大，利用这种特性，可以自动调节电热水壶的温度与功率。它的工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W。

求：（1）RT的设定温度；（2）R0的阻值；（3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率。

【答案】解：（1）由图丙可知，RT的设定温度为100℃；

（2）该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W

由P=UI可得，电路中的电流为：I===5A，由I=可得，总电阻：R===44Ω；

R0的阻值为：R0=R﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω；

（3）当RT的温度为130℃时，由图丙可知，RT=100Ω，电路中的电流：I===2A。

RT的实际功率：PT=I2RT=（2A）2×100Ω=400W。

答：（1）RT的设定温度为100℃；（2）R0的阻值为10Ω；（3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为400W。

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