人教版九年級物理上冊 第十八章《電功率》 專題：擋位問題

人教版九年級物理上冊第十八章《電功率》專題：擋位問題多擋位問題的實(shí)質(zhì)是判斷電路總電阻的大小。對于家庭電路，在不同擋位時總電壓不變，根據(jù)P＝知，總電阻最小時，總功率最大，用電器處于高溫?fù)?；總電阻最大時，總功率最小，用電器處于低溫?fù)酢ｎ愋鸵浑姛峤z串聯(lián)型1.（2024·上海）如圖所示是電烙鐵工作的原理圖。它正常工作時，兩端的電壓為220V。在預(yù)熱狀態(tài)時，通過它的電流較??；在加熱狀態(tài)時，通過它的電流較大，則下列選項(xiàng)中正確的是()A.閉合開關(guān)S，此時小燈熄滅，處于預(yù)熱狀態(tài)B.斷開開關(guān)S，此時小燈發(fā)光，處于加熱狀態(tài)C.閉合開關(guān)S，此時小燈發(fā)光，處于預(yù)熱狀態(tài)D.閉合開關(guān)S，此時小燈熄滅，處于加熱狀態(tài)2.有一臺家用電水壺，如圖所示是其內(nèi)部電路的簡圖，R1、R2均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為1000W，保溫功率為44W，用此電水壺加熱初溫為20℃、體積為1L的水，400s水剛好沸騰[忽略溫度對電阻阻值的影響，大氣壓為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水=4.2×103J/(kg?℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]。則下列說法中正確的是()A.旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“1”時，電水壺處于加熱擋B.水吸收的熱量為3.36×104JC.此電水壺加熱擋的熱效率為84%D.在保溫時，接入電路電阻的阻值為48.4Ω3.如圖甲所示，是一款具有高溫、低溫兩擋的電熱飯盒，圖乙是它的簡化電路。R1、R2均是發(fā)熱電阻，R1=200

Ω，R2的阻值是R1的4倍。則：（1）高溫?fù)蹼姽β适嵌嗌?？?）高溫?fù)跫訜?min，不計熱量損失，可以將1kg飯菜升高的溫度是多少？[飯菜的比熱容3×103J/(kg℃)]（3）若低溫?fù)豕ぷ鲿r的實(shí)際功率是40

W，實(shí)際電壓是多少？4．如圖甲是某茶具上煮茶器的電路原理圖，R1是加熱電阻，R2是保溫時的分壓電阻，S為電源開關(guān)，S1為自動溫控開關(guān)。S、S1都閉合時，煮茶器處于加熱狀態(tài)；當(dāng)水沸騰后，S1會自動斷開，轉(zhuǎn)為保溫狀態(tài)。煮茶器工作過程中的Pt圖象如圖乙所示，不計電阻值隨溫度的變化。求：(1)電阻R1的阻值。(2)當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時，R1的電功率。(3)當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時，電阻R2在100s內(nèi)消耗的電能。5．如圖所示是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻，熱水器主要參數(shù)如下表。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)](1)開關(guān)S跳至________觸點(diǎn)位置時，熱水器進(jìn)入保溫狀態(tài)，水箱內(nèi)裝滿水時，水的質(zhì)量為_________kg。(2)R2的阻值為多大？(3)水箱中裝滿初溫為25℃的水，加熱使溫度升高到55℃，水吸收了多少熱量？(4)在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作了35min，它消耗了多少電能？加熱效率是多少？類型二電熱絲并聯(lián)型6.許多汽車的后視鏡配備了如圖甲所示的加熱裝置，該裝置有“低溫”除霧和“高溫”除霜功能，保持鏡面清晰，確保駕駛安全。其內(nèi)部電路如圖乙所示，R1和R2為加熱電阻。下列分析正確的是()A.除霧狀態(tài)，電路中只有R1工作B.除霜狀態(tài)，電路中只有R2工作C.除霧狀態(tài)，電路的總電流最大D.除霜狀態(tài)，電路的總功率最大7.如圖甲所示，是一個家用取暖器，圖乙為其簡化的電路原理圖，有“低溫”“中溫”“高溫”三擋?！暗蜏亍睋豕β蕿?50W，中溫?fù)豕β蕿?100W，高溫?fù)豕ぷ鲿r，功率為_______W。某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，空氣的比熱容為1.1×103J/(kg?℃)且保持不變，若該取暖器正常工作時消耗的電能有50%被房間內(nèi)的空氣吸收，則該取暖器的“高溫”擋正常工作____min可使此房間的空氣溫度升高15℃。8.如圖甲所示，是某品牌電吹風(fēng)的簡化原理圖，S是功能切換開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”“涼風(fēng)擋”和“熱風(fēng)擋”之間的轉(zhuǎn)換。某次工作過程中，該電吹風(fēng)的電功率隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示。求：（1）電吹風(fēng)在涼風(fēng)擋工作時通過電動機(jī)的電流。（2）電吹風(fēng)在熱風(fēng)擋正常工作10

s所消耗的電能。（3）電熱絲的阻值。9．小玥在媽媽指導(dǎo)下用電熨斗熨燙衣服，她首先閱讀說明書，知道電熨斗有“低溫”“高溫”兩個擋位，其簡化電路如圖所示，R1、R2是電熱絲，R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，S為旋轉(zhuǎn)式開關(guān)。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點(diǎn)1和2時，電熨斗為________擋位，該擋位通電1min，電流產(chǎn)生的熱量為_____________J。10．新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時間段的溫度，以得到最佳的營養(yǎng)和口感，其簡化電路如圖甲所示。R1和R2均為電熱絲，S、S1都閉合時為加熱燒煮狀態(tài)，S閉合、S1斷開時為保溫燜飯狀態(tài)。煮飯時，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時間變化的圖象如圖乙所示。求：(1)S和S1都閉合時電飯鍋的電功率。(2)電熱絲R2的阻值。(3)這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。類型三串、并聯(lián)轉(zhuǎn)換型11.小明家買了一個電烤箱，有低、中、高三個擋位的發(fā)熱功率，如圖所示是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S_1可分別與觸點(diǎn)a、b接觸。電阻R1的阻值為48.4Ω，電阻R_2的阻值為96.8Ω，且電源電壓保持不變。請你分析一下：（1）當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時，R1與R2______，此時連入電路的總阻值______（填“最大”或“最小”），電源電壓不變，根據(jù)電功率的公式P=U^2/R可知，此時電功率______（填“最大”或“最小”），為____溫?fù)酢＃?）當(dāng)開關(guān)S1置于a端、S2閉合時，R1與R2____聯(lián)，此時連入電路的總阻值______（填“最大”或“最小”），電源電壓不變，根據(jù)電功率的公式P=U2/R可知，此時電功率______（填“最大”或“最小”），為____溫?fù)?。?）當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2閉合時，電路為R1的簡單電路，為____溫?fù)酢?2．如圖為某品牌多功能電飯煲的簡化電路原理圖，電飯煲的額定電壓是220V，R2＝88Ω，R3＝176Ω，旋轉(zhuǎn)開關(guān)置于O和a時為關(guān)閉狀態(tài)，分別置于a和b、b和c、c和d，能實(shí)現(xiàn)低、中、高三個加熱擋位的轉(zhuǎn)換。低溫?fù)醯碾姽β逝c高溫?fù)蹼姽β手葹?∶6，不計溫度對電阻的影響。(1)開關(guān)置于___________時，電飯煲處于中溫?fù)酢?2)求電飯煲處于中溫?fù)鯐r，在額定電壓下持續(xù)工作12min消耗的電能是多少？(3)求電阻R1的阻值。13.一款小型電火鍋如圖甲所示，通過擋位開關(guān)實(shí)現(xiàn)高、中、低三擋控溫功能，圖乙是它的簡化電路圖。R1、R2、R3均為加熱電阻（阻值保持不變），已知R1的阻值為176Ω，電火鍋的部分參數(shù)如表所示。則：額定電壓220v低溫?fù)豕β手袦負(fù)豕β?40w高溫?fù)豕β?100w（1）R2的阻值是多少？（2）電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r的功率是多少？（3）某次使用時，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用中溫?fù)鯇?

kg水從20

℃加熱到沸騰，用時14

min，不計熱量損失，該電火鍋中溫?fù)醯膶?shí)際功率是多少？[c水=4.2×103

J/(kg?℃)]練習(xí)題1.小亮在家煲湯時使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示，其簡化電路如圖乙所示，R1、R2均是發(fā)熱電阻(阻值不隨溫度變化)，欲將質(zhì)量為1kg，初溫為20℃的湯加熱至100℃，設(shè)此湯的比熱容為c湯＝4.0×103J/(kg·℃)。求：(1)湯需要吸收的熱量。(2)利用電飯煲高溫?fù)蹯覝珪r，電飯煲正常工作且不考慮熱損耗，則需要多少時間？(3)R2的阻值為多少？2.某同學(xué)家中有一個標(biāo)有“220V

1100W”的即熱式水龍頭，其電阻為R0，他發(fā)現(xiàn)冬天水溫較低，春秋兩季水溫較高，于是他改裝了電路，增加了兩個相同的發(fā)熱電阻R、兩個指示燈（指示燈電阻不計）和單刀雙擲開關(guān)S2。其中，開關(guān)S2可以同時與a、b相連，或只與c相連，使其有高溫和低溫兩擋，如圖所示。正常工作時高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)豕ぷ鞯目傠娏髦葹?:1，下列說法正確的是()A.改裝前，正常加熱1分鐘產(chǎn)生的熱量是6.6×103JB.改裝后，高溫?fù)豕ぷ鲿r綠燈亮C.R的阻值為44ΩD.改裝后，低溫?fù)醯碾姽β蕿?75W3.（2024·湖北元月調(diào)考）如圖甲為電力監(jiān)測儀，它可以測量被接入電器的電壓、電功率和用電量等物理量。某電熱水壺銘牌上的部分參數(shù)如表所示，它有加熱、保溫兩個擋位，圖乙是其電路原理圖，其中R1、R2均為發(fā)熱電阻絲，不計溫度對電阻的影響。額定電壓220V額定加熱功率1100w額定容量1.8L（1）電熱水壺在加熱擋位正常工作時，求電路中的電流。（2）現(xiàn)往電熱水壺內(nèi)加入1.0

L水后接入電力監(jiān)測儀。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，比熱容c=4.2×103J/(kg?℃)。①加熱過程中，水溫剛達(dá)到80℃時，電力監(jiān)測儀測得本次的用電量如圖丙所示，不計熱量損失，求水的初始溫度。②保溫過程中，電力監(jiān)測儀測得電壓為220

V，電功率為40

W，求R2的阻值。4.（2023·黃孝咸）如圖甲是一款可調(diào)節(jié)功率的老式電熱器的簡化電路圖。電源電壓為220

V，定值電阻R1是加熱電阻，R2是最大阻值為176

Ω的滑動變阻器。開關(guān)S接1時，電熱器處于加熱擋，通過調(diào)節(jié)R2接入電路的阻值來改變R1的加熱功率，其最大加熱功率為1

100

W。當(dāng)電熱器達(dá)到設(shè)定溫度或加熱到設(shè)定時間，開關(guān)S自動接2，電熱器處于保溫?fù)酢＃?）求以最大功率工作時電路中電流的大小。（2）如圖乙，電能表上參數(shù)“r/(kW?h)”前面的數(shù)值模糊不清。讓電熱器以最大加熱功率單獨(dú)工作72

s，與之相連的該電能表鋁盤轉(zhuǎn)過66圈。請求出該數(shù)值的大小。（3）求電熱器處于保溫?fù)鯐r，電路中電能的利用率。請從節(jié)能的角度對電熱器提出改進(jìn)建議。5.（2024·湖北）小紅用圖甲的手持掛燙機(jī)幫家人熨燙衣物，掛燙機(jī)內(nèi)的水被加熱汽化后噴出。圖乙為掛燙機(jī)的等效電路，R1為加熱電阻，R2為限流電阻，S為自動溫控開關(guān)。將掛燙機(jī)接入電路，S在位置“1”，前端電熱板被加熱，電路中的電流為5.0

A；當(dāng)溫度升到130

℃時，S切換到位置“2”，掛燙機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，電路中的電流為0.02

A，當(dāng)溫度降到100

℃時，S又回到位置“1”。（1）求R1的阻值。（2）求掛燙機(jī)待機(jī)狀態(tài)的功率。（3）熨燙過程中，電路的電流隨時間變化關(guān)系如圖丙，求掛燙機(jī)0∽150

s消耗的電能。（4）請從使用安全或節(jié)能的角度為該掛燙機(jī)的標(biāo)簽設(shè)計一條提示語。6.小華家新買了一臺電暖器，部分參數(shù)如表，通過調(diào)節(jié)旋鈕，可實(shí)現(xiàn)高溫?fù)?、低溫?fù)醯那袚Q。她結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行了研究。額定電壓220V高溫?fù)豕β?000W低溫?fù)豕β?00W （1）如圖，電暖器的插頭是三腳插頭，插頭中較長的腳與電暖器的金屬外殼相連。插入插座后，就將電暖器的金屬外殼與家庭電路的____線相連，可防止漏電時對人造成傷害。電暖器工作時房間溫度升高，這是通過________的方式增大空氣內(nèi)能的。（2）小華家墻上的插座允許通過的最大電流為10A，請通過計算說明此插座能否滿足該電暖器正常使用。（3）若該電暖器一天正常工作6h，其中高溫?fù)?h，低溫?fù)?h，則它一天耗電多少千瓦時？（4）小華與媽媽一起做飯時，準(zhǔn)備同時使用電飯鍋和電磁爐。小華說：“應(yīng)先把電暖器關(guān)掉，否則容易使家庭電路的干路導(dǎo)線過熱引發(fā)火災(zāi)?！闭堖\(yùn)用物理知識進(jìn)行解釋。7．如圖甲是文文同學(xué)家新買的一臺冷暖空調(diào)扇，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，R1、R2均為發(fā)熱電阻，R1的阻值為110Ω，M是電動機(jī)。開關(guān)S1閉合，當(dāng)S2接1、2時吹冷風(fēng)；當(dāng)S2接2、3時吹溫風(fēng)；當(dāng)S2接3、4時吹熱風(fēng)，此時空調(diào)扇的總功率為1100W。已知：電源電壓為220V，c冰＝2.1×103J/(kg·℃)。求：(1)吹冷風(fēng)時，在空調(diào)扇內(nèi)加入冰袋會使吹出的風(fēng)溫度變低，若冰袋內(nèi)冰的質(zhì)量為1kg，溫度從－16℃升高到－6℃時，冰從周圍吸收的熱量是多少？(2)吹冷風(fēng)時，電動機(jī)正常工作1h消耗的電能為0.11kW·h，此時通過電動機(jī)的電流是多少？(3)R2的電阻是多少？參考答案類型一：DA3.解：（1）由圖乙可知當(dāng)開關(guān)S接1時，R1、R2串聯(lián)，為低溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S接2時，只有R1工作，為高溫?fù)?；由P=UI=U2/R可得高溫?fù)醯墓β剩篜高=U2/R1=(220V)2/200Ω=242W（2）高溫?fù)跫訜?min消耗的電能：W=P高t=242W×5×60s=7.26×104J不計熱量損失，則飯菜吸收的熱量：Q吸=W=7.26×104J由Q吸=cmΔt得，1kg飯菜升高的溫度：Δt=Q_吸/cm=7.26×104J/3×103J/(kg?℃)×1kg=24.2℃（3）解：由P=U^2/R可知，開關(guān)S接1時，R_1和R_2串聯(lián)接入電路，電路的總電阻最大，總功率最小，電熱飯盒處于低溫?fù)?，電路中的總電阻：R=R2+R1=5R1=5×200Ω=1000Ω由P=U^2/R可得實(shí)際電壓：U實(shí)=√P實(shí)R=√40W×1000Ω=200V4.解：(1)由圖可知，S、S1都閉合時，R2被短路，電路中只有R1工作，此時煮茶器處于加熱狀態(tài)，根據(jù)圖乙可知，加熱時的電功率P加＝1100W，電阻R1的阻值R1＝＝＝44Ω(2)當(dāng)S閉合、S1斷開時，R1、R2串聯(lián)，此時為保溫狀態(tài)，由圖乙可知，保溫功率P保＝44W，保溫狀態(tài)時的電流I保＝＝＝0.2A；通過R1的電流I1＝I2＝I保＝0.2A，當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時，R1的電功率P＝I12R1＝(0.2A)2×44Ω＝1.76W(3)保溫狀態(tài)時R1兩端的電壓U1＝I1R1＝0.2A×44Ω＝8.8V；R2兩端的電壓U2＝U－U1＝220V－8.8V＝211.2V；當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時，電阻R2在100s內(nèi)消耗的電能W2＝U2I2t＝211.2V×0.2A×100s＝4224J5.（1）b30解：(2)當(dāng)開關(guān)S跳至a觸點(diǎn)位置時，只有電阻R1接入電路，電路為加熱狀態(tài)。R1的阻值R1＝＝＝24.2Ω，開關(guān)S跳至b觸點(diǎn)位置時，兩電阻串聯(lián)，電路處于保溫狀態(tài)，由P＝可知，P保溫＝，即800W＝，解得R2＝36.3Ω(3)水吸收的熱量Q＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(55℃－25℃)＝3.78×106J(4)由P＝可得，加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35min需消耗電能W＝P加熱t(yī)＝2000W×35×60s＝4.2×106J，加熱效率η＝×100%＝×100%＝90%類型二：6.D7.1650208.解：（1）根據(jù)P=UI得，電吹風(fēng)在涼風(fēng)擋工作時通過電動機(jī)的電流：I=P涼/U=88W/220

V=0.4A（2）解：根據(jù)P=W/t得電吹風(fēng)在熱風(fēng)擋正常工作10s所消耗的電能：W=P熱t(yī)=572W×10s=5.72×103J（3）電熱絲的功率：PR=P熱?P涼=572W?88W=484W電熱絲的阻值：R=U2/PR=(220

V)2/484W=100

Ω9.低溫6×10410.解：(1)S和S1都閉合時，電阻R1與R2并聯(lián)，由圖乙可知此時電流值Imax＝3A，則功率Pmax＝UImax＝220V×3A＝660W(2)S閉合、S1斷開時，電路中只有R1工作，由圖乙可知通過R1的電流值I1＝2A，則根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電阻R1與R2并聯(lián)時，通過R2的電流I2＝Imax－I1＝3A－2A＝1A，根據(jù)歐姆定律得R2＝＝＝220Ω(3)只有R1工作時功率P1＝UI1＝220V×2A＝440W，由圖乙可知，30min內(nèi)加熱燒煮的時間t＝15min＝900s，保溫燜飯的時間t′＝15min＝900s，則加熱燒煮產(chǎn)生的熱量Q＝W＝Pmaxt＝660W×900s＝5.94×105J，保溫燜飯產(chǎn)生的熱量Q′＝W′＝P1t′＝440W×900s＝3.96×105J，所以這30min產(chǎn)生的總熱量Q總＝Q＋Q′＝5.94×105J＋3.96×105J＝9.9×105J類型三：11.（1）串聯(lián)、最大、最小、低（2）并、最小、最大、高（3）中12.（1）b和c解：(2)電飯煲處于中溫?fù)鯐r，只有R2接入電路，電飯煲在額定電壓下持續(xù)工作12min消耗的電能W＝t＝×12×60s＝3.96×105J(3)當(dāng)開關(guān)置于a和b接線柱時，電飯煲處于低溫?fù)?，R2和R3串聯(lián)接入電路，則低溫?fù)醯碾姽β蔖低＝＝，當(dāng)開關(guān)置于c和d接線柱時，電飯煲處于高溫?fù)?，R2和R3并聯(lián)接入電路，則高溫?fù)醯碾姽β蔖高＝＋＝＋，又低溫?fù)醯碾姽β逝c高溫?fù)蹼姽β手葹?∶6，即P高＝6P低，則＋＝6×，解得：R1＝88Ω13.解：（1）由圖乙知，開關(guān)S接高溫觸點(diǎn)時，電阻R3單獨(dú)在電路中工作，由P=U2/R知，R3的阻值：R3=U額2/P高=(220

V)2/1

100

W=44

Ω開關(guān)S接中溫觸點(diǎn)時，電阻R2、R3串聯(lián)在電路中，電路的總電阻：R=U額2/P中=(220

V)2/440

W=110

Ω根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)知，R2的阻值：R2=R?R3=110

Ω?44

Ω=66

Ω（2）低溫?fù)鯐rR1和R3串聯(lián)，電路的總電阻：R′=R1+R3=176

Ω+44

Ω=220

Ω低溫?fù)醯墓β剩篜低=U額2/R′=(220

V)2/220

Ω=220

W（3）不計熱量損失時，電火鍋消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水吸收的熱量：Q吸=cm(t?t0)=4.2×103

J/(kg?℃)×1

kg×(100

℃?20

℃)=3.36×105

J不計熱損失時，電火鍋消耗的電能：W=Q吸=3.36×105

J實(shí)際功率：P實(shí)=W/t時=3.36×105

J/14×60

s=400

W練習(xí)題：1.解：(1)湯吸收的熱量Q吸＝c湯m湯(t－t0)＝4.0×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.2×105J(2)不考慮熱損耗，電飯煲消耗的電能W＝Q吸＝3.2×105J；加熱需要的時間t＝＝＝640s(3)分析電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S接1時，R1、R2串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)S接2時，R2被斷路，電路只有R1工作；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，當(dāng)開關(guān)S接1時，R1、R2串聯(lián)，此時電路總電阻最大，根據(jù)P＝UI＝可知，此時電路功率最小，處于低溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S接2時，R2被斷路，電路只有R1工作，此時電路總電阻最小，此時為高溫?fù)?，電阻R1的阻值R1＝＝＝96.8Ω，低溫?fù)鯐r電路中的總電阻R＝＝＝1000Ω，電阻R2阻值R2＝R－R1＝1000Ω－96.8Ω＝903.2Ω2.C3.解：（1）電熱水壺在加熱擋位正常工作時，電路中的電流：I1=P加/U=1

100

W/220

V=5

A（2）①熱水壺中水的質(zhì)量：m=ρ水V=1.0×103

kg/m3×1.0×10?3

m3=1

kg由圖丙可知加熱過程中消耗的電能為0.070

kW?h，即W=0.070

kW?h=2.52×105

J不計熱量損失，水吸收的熱量：Q吸=W=2.52×105

J水升高的溫度：Δt=Q吸/cm=2.52×105

J/4.2×103

J/(kg?℃)×1

kg=60

℃水的初始溫度：t=80

℃?60

℃=20

℃②由圖乙可知，開關(guān)S2接1時，電路為只有R1的簡單電路，電路總電阻較小，由P=U2/R可知電路的總功率較大，處于加熱狀態(tài)，R1的阻值:R1=U/I1=220

V/5

A=44

Ω開關(guān)S2接2時，R1和R2串聯(lián)，電路的總電阻較大，由P=U2/R可知電路的總功率較小，處于保溫狀態(tài)，此時電路的總電阻：R=U2/P保=(220

V)2/40

W=1

210

ΩR2的阻值：R2=R?R1=1

210

Ω?44

Ω=1

166

Ω4.解：（1）以最大功率工作時電路中的電流：I大=P加/U=1

100

W/220

V=5

A（2）電熱器以最大加熱功率單獨(dú)工作72

s消耗的電能：W=P加t=1

100

W×72

s=79

200

J=0.022

kW?h則電能表上的參數(shù)：N=n/W=66

r/0.022

kW?h=3

000

r/(kW?h)（3）由電路圖可知，當(dāng)R2接入電路的阻值為0時電熱器處于最大加熱功率，則根據(jù)P=UI=U2/R可知R1=U2/P加=(220

V)2/1

100

W=44

Ω電熱器處于保溫?fù)鯐r，R2的最大阻值和R1串聯(lián)在電路中，根據(jù)W=UIt=I2Rt可知，電路中電能的利用率：η=W1/W總×100%=I2R1t/I2(R1+R2)t×100%=R1/R1+R2×100%=44

Ω/44

Ω+176

Ω×100%=20%由此可知，電路中電能的利用率較低，R2消耗了大部分電能，為了節(jié)能，可以將R2的阻值減小或?qū)?/p>