电功和电功率计算题专题练习(含答案解析)

电功和电功率计算题专题练习
1.有一只灯泡：“220V-100W”，求：
（1）正常发光时的电流是多大？
（2）正常发光时电阻是多大？
（3）1度电可供灯正常工作多少小时？
（4）若灯接入110V电路中，它的实际功率多大？
2.如图所示，电阻R1阻值为30Ω，闭合开关S，电压表示数为12V，电流表示数为0.5A．求：
（1）通过电阻R1的电流为多少安？
（2）通电1分钟，电流对电阻R2做功为多少焦？
3.如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，表中列出了其部分技术参数．
型号FY-TSl010A
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1000W
容量 1．OL
（1）电热水壶正常工作时的电流是多少？
（2）电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热量是3.24×105J，则该电热水壶的效率是多少？
（3）有关电热水壶的安全使用，有下列几种说法，其中不正确的是______（填序号）．
①电热水壶不用时，应拔下电源插头；
②当壶体和基座被弄脏时，放进清水中清洗；
③电热水壶工作时，身体不可靠近壶嘴；
④注入水时，水位不超过电热水壶的最高水位线．
4.运用知识解决问题：
（1）电炉子工作时，通过导线和电炉丝的电流相等，电炉丝电阻比导线电阻______ ，根据焦耳定律可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线______ ，所以电炉丝热得发红而导线不太热．
（2）如图所示家庭电路，吊灯L1和L2有开关S控制，墙上有一个固定的三孔插座．请把电路连接完整．
（3）将定值电阻R1和R2串联后接在电压为6V的电源两端，R1：R2=1：2，R1的电功率为2W，则R1两端的电压U1= ______ V，R2= ______ Ω．
5.如图，电源电压恒为6V，定值电阻R为6Ω，灯泡L标有“6V3W”字样，灯丝电阻不变，求：
（1）灯泡L正常发光的电阻是多少？
（2）开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最小？最小功率是多少？
（3）开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最大？最大功率是多少？
6.如图所示，把5Ω的定值电阻R1和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R2串联起来，接在电压
恒为6V的电源上．将滑动变阻器R2的滑片放置在中点上，闭合开关．求：
（1）电流表的示数I；
（2）定值电阻R1两端的电压U1；
（3）电路消耗的总功率P．
7.如图所示电路，电源两端电压为2V且保持不变，电阻R1=4Ω，R2=8Ω。

求：（1）开关S闭合、S1断开时，电流表的示数I1；
（2）开关S、S1都闭合时，电路的总功率P。

8.某导体的电阻为10欧，当它两端的电压为3伏时，求：
（1）通过导体的电流．
（2）10秒内电流对导体做的功．
9.如图所示电路中，电源电压不变．闭合电键S后，R1两端的电压为2伏，通过R1的电流为0.2
安．
（1）求电阻R1的电功率P1．
（2）若电阻R2的阻值为5欧，求电源电压U．
10.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。

滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示。

求：
（1）R1的阻值；
（2）电路消耗的最大功率；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

11.如图所示，把一个定值电阻R和标有“2.5V 0.2A”的小灯泡串联，接在电压为4.5V的
电源上，小灯泡恰能正常工作。

通过计算回答：
（1）小灯泡正常工作时的功率是多少？
（2）串联在电路中的定值电阻R的阻值多大？
（3）该电路工作10s定值电阻R产生的热量是多少？
12.一盏白炽灯上标有“220V 100W”字样．
（1）求这盏白炽灯正常工作时的电流．
（2）若用长导线把这盏白炽灯接到远处的电源上，该电源的供电电压恒为220V，这时白炽灯实际消耗的电功率仅为81W，求导线上损耗的电功率．（设灯丝的电阻不变）
（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）
13.一只电热水壶铭牌上标有“220V 1100W”的字样，在额定电压下工作．求：
（1）正常工作时电流和电阻．
（2）通电5min产生的热量．
（3）如果每天使用1h，一个月用电多少千瓦时？（按30天计算）
14.重庆市大多数学校都安装了直饮机-无内胆饮水机，电路原理如图所示，电热丝R1、R0，绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”S的状态（S“断开”或S“闭合”），可以选择出温水或开水。

该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1100W．[已知电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1×103kg/m3，求
（1）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？
（2）通过计算分析，说明开关S的状态（“断开”或“闭合”）与出开水、温水的对应关系？
（3）现在需要一标准大气压下100℃的开水500mL，已知水的初温是20℃，若饮水，机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？（饮水机电能转化为水内能的效率是80%，计算结果保留一位小数）
15.小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下
热水箱水量额定电压加热时功率保温时功率
2kg220V440W40W
（1）求电阻R1的阻值；
（2）求正常加热时通过饮水机的电流；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？
16.小王同学自制了一只“热得快”，这只“热得快”是用一根电阻为48.4Ω的电阻丝制成，将它接在220V的家庭电路里使用。

求：
（1）该“热得快”5min内产生的热量；
（2）为了安全。

小王同学将一只工作指示灯与电阻串联使用，经测量电阻丝消耗的功率为原来功率的81%，求指示灯的电阻。

17.如图所示的电路中，电源两端电压不变，电阻R1的阻值为10Ω．闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A．
求：（1）电阻R2的阻值
（2）电阻R1消耗的电功率．
18.已知电阻R1=10Ω，电阻R2=20Ω，将R1和R2串联后接在电压为6V的电源上．求：（1）电路中的电流？
（2）R1两端的电压？
（3）R1的电功率？
19.下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。

××牌电烤箱
额定电压220V
额定功率高温挡 1 100W 低温挡440W
电源频率50Hz
试求：
（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所产生的热量；
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率。

20.车载电热杯是一种利用车辆上现有的电源系统进行加热的产品，如图是某品牌车载电热杯及其铭牌参数。

当电热杯正常工作时，把0.2kg的水从20℃加热到70℃，需要用时8min，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。

求这个过程：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的电能；
（3）电热杯的加热效率。

21.如图所示的电路中，电源为可调压学生电源，定值电阻R0=10Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样。

闭合开关S，小灯泡正常发光，设灯丝电阻不变，求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)电流表的示数；
(3)若电源电压调至3V，电路消耗的总功率。

22.9年级（2）班的教室共装了8盏标有“220V，40W”的电灯泡．早读课有些同学就打开电灯，学了电学知识后，同学位就学会了节约用电，早读课时就都把电灯关了．已知早读课时间是30min，每个月上课的时间是24天．求：（1）电灯正常工作时的电阻．
（2）电灯正常工作时的电流．
（3）这个班级就早读课每个月可节约用电多少KWh？
（4）电费是0.5元/度，则一个月节约多少电费．
23.小华用一根阻值为10Ω、额定电压为6V的电热丝，制作一台加热器，所用电源的电压为9V。

（1）为使加热器正常工作，电路中需串联一个电阻，其阻值是多少？
（2）加热器正常工作1min，电热丝消耗的电能是多少？
24.如图所示的电路，小灯泡标有“6V3W”的字样，电源电压恒为9V，小灯泡电阻不变闭
合开关S，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，小灯泡恰好正常工作求：
（1）小灯泡正常工作的电流；
（2）滑动变阻器接入电路的电阻；
（3）小灯泡正常工作5min消耗的电能。

25.小华家距离变压器2km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5Ω，即0.5Ω/km，变压器加在输电线两端的电压是220V．在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压220V、额定功率2420W的电热水器工作。

不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。

求：
（1）输电线中电流的大小
（2）热水器的实际电功率
答案和解析
1.【答案】解：（1）由P=UI可得：I=P
U =100W
220V
=5
11
A≈0.45A；
（2）由I=U
R 可得：R=U
I
=
220V
5
11
A
=484Ω；
（3）由P=W
t 可得：t=W
P
=1kW⋅ℎ
0.1kW
=10h；
（4）若灯接入110V电路中，它的实际功率：P′=U′2
R =(110V)2
484Ω
=25W．
答：（1）正常发光时的电流是0.45A；
（2）正常发光时电阻是484Ω；
（3）1度电可供灯正常工作10小时；
（4）若灯接入110V电路中，它的实际功率25W．
【解析】
（1）利用P=UI求出正常发光时的电流；
（2）根据R=求出正常发光时的电阻；
（3）利用t=求出正常工作时的时间；
（4）根据P=求出实际电功率．
此题考查知识较多，对于电功率、欧姆定律、实际功率的求解，熟悉公式是解题关键．
2.【答案】解：
（1）电阻R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
由欧姆定律，通过电阻R1的电流：
I1=U
R1=12V
30Ω
=0.4A；
（2）根据并联电路电流的规律，R2的电流为：
I2=I-I1=0.5A-0.4A=0.1 A，
通电1分钟，电流对电阻R2做功为：
W=UI2t=12V×0.1A×1×60s=72J。

答：（1）通过电阻R1的电流为0.1A；
（2）通电1分钟，电流对电阻R2做功为72J。

【解析】
（1）电阻R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，由欧姆定律求通过电阻R1的电流：（2）根据并联电路电流的规律求通过R2的电流；根据 W=UIt求通电1分钟，电流对电阻R2做功。

本题考查并联电路的规律及欧姆定律和电功公式的运用，为基础题。

3.【答案】②
【解析】
解：
（1）由铭牌数据可知额定功率和额定电压：
P=1000W，U=220V，
根据电功率常用计算式P=UI得：
I===4.5A．
答：电热水壶正常工作时的电流是4.5A．
（2）P=1000W，t=6min=6×60s=360s，
根据电功率的定义式P=得：
W=Pt=1000W×360s=3.6×105J，
η=×100%=×100%=90%．
答：电热水壶的效率是90%．
（3）
①拔下插头可以避免水壶带电，发生危险，正确；
②清水也是导体，基座放进水中清洗，容易导电发生事故，不正确；
③烧水时，壶嘴喷出的高温水蒸气能把人烫伤，正确；
④超出最高水位线，沸腾时水容易溢出发生短路或触电事故，正确．
故答案为：②．
（1）由铭牌的数据可以知道电水壶的额定功率、额定电压，根据电功率的常用计算式P=UI，可推导算出I=，算出正常工作时的电流；
（2）电功率的定义式P=可以导出W=Pt，铭牌上给出了额定功率，题中又给出工作时间，由公式算出消耗的电能W，水吸收的热量Q已知，效率可以由Q除以W算出；
（3）根据用电安全常识和生活安全常识来判断．
（1）根据用电器的铭牌可以算出电流和电阻，常用导出式为：I=和R=；
（2）利用W=Pt计算电功时，有两套单位（P-kW、W-kW•h；t-h，P-W、W-J、t-s），灵活选用．
4.【答案】大；多；2；4
【解析】
解：
（1）电炉子在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，
因为Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，
所以电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，
从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象；
（2）由于家庭电路中的各个用电器是并联连接，所以此电路中的两盏吊灯L1和L2并联，开关接在干路上同时控制两盏灯；
首先辨别上面三根线地线、火线、零线．安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．如图所示：
；
（3）已知R1：R2=1：2，U=6V，
所以U1：U2=R1：R2=1：2，
所以U1=U=×6V=2V，U2=U-U1=6V-2V=4V；
又因为P1：P2=R1：R2=1：2，
所以P2=2P1=2×2W=4W，
因为P=，
所以R2===4Ω．
故答案为：（1）大；多；（2）见上图；（3）2；4．
（1）由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比．电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，
据焦耳定律分析判断；
（2）先确定各用电器的连接方式，然后确定开关的接线方式，最后根据家庭电路的正确连接方法完成电路；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；
（3）在串联电路中用电器两端电压、消耗的电功率与其阻值成正比．已知电源电压和两只电阻比例关系，可以得到两只电阻两端电压；已知R1的电功率可以得到R2的电功率；已知R2消耗的功率和两端电压，可以得到R2阻值．
①分析电流产生热量多少问题，一般要用焦耳定律；
②掌握家庭电路连接方法，正确、安全用电；
③掌握串联电路的特点及欧姆定律、电功率计算公式及其变形公式． 5.【答案】解：（1）由
P =U 2
R
可知，灯泡正常发光的电阻：R L =U L 2P L =(6V)2
3W =12Ω；
（2）当S 2闭合，S 1、S 3断开时，此时L 与R 串联，电路的总电阻最大，由P =U 2
R
可知，电路总功率最小；
电路中的总电阻：R 总=R L +R =12Ω+6Ω=18Ω，
电路的总功率：P min =U 2R 总=
(6V)2
18Ω
=2W ； （3）当S 2断开，S 1、S 3闭合时，此时L 与R 并联，L 正常发光，电路总电阻最小，由P =U 2
R
可知，电路中电功率最大；
电阻R 的功率：P R =U 2R
=
(6V)2
6Ω
=6W ；
电路的总功率：P max =P L +P R =3W +6W =9W 。

答：（1）灯泡L 正常发光的电阻是12Ω；
（2）当S 2闭合，S 1、S 3断开时，整个电路中消耗的总功率最小，最小功率是2W ； （3）当S 2断开，S 1、S 3闭合时，整个电路中消耗的总功率最大，最大功率是9W 。

【解析】
（1）根据P=
的变形公式求出灯泡L 正常发光的电阻；
（2）（3）根据P=
和串并联电路分析开关处于什么状态时电路消耗的功率最小和功率最大，并根据P=
求出最小功率和最大功率。

本题考查功率计算公式的应用，关键明确开关处于什么状态时，电路消耗的总功率最小和最大。

6.【答案】解：（1）由电路图可知，定值电阻R 1和滑动变阻器R 2串联，
当滑动变阻器R 2的滑片放置在中点时，其接入电路的阻值R 中=1
2R 2=1
2×50Ω=25Ω， 根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻： R =R +R 中=5Ω+25Ω=30Ω， 则电路中的电流： I =U
R =6V
30Ω=0.2A ．
（2）由I =U
R 得，定值电阻R 1两端的电压： U 1=IR 1=0.2A ×5Ω=1V ． （3）电路消耗的总功率： P =UI =6V ×0.2A =1.2W ．
答：（1）电流表的示数I 为0.2A ；
（2）定值电阻R 1两端的电压U 1为1V ； （3）电路消耗的总功率P 为1.2W ． 【解析】
（1）根据串联电路电阻特点求出电路总电阻，然后利用欧姆定律求出电路中的电流即为电流表的示数I ；
（2）根据欧姆定律的变形公式求出定值电阻R1两端的电压U1；
（3）根据P=UI电路消耗的总功率P．
本题主要考查串联电路的特点、欧姆定律的应用及电功率的计算等知识，属于基本公式灵活运用，比较简单．
7.【答案】解：
（1）开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
则电流表的示数：
I1=U
R1=2V
4Ω
=0.5A；
（2）开关S、S1都闭合时，两电阻并联，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：
R=R1R2
R1+R2=4Ω×8Ω
4Ω+8Ω
=8
3
Ω，
电路的总功率：
P=U2
R =
(2V)2
8
3
Ω
=1.5W。

答：（1）开关S闭合、S1断开时，电流表的示数为0.5A；
（2）开关S、S1都闭合时，电路的总功率为1.5W。

【解析】
（1）开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电流表的示数；
（2）开关S、S1都闭合时，两电阻并联，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P=UI=求出电路的总功率。

本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道基础题目。

8.【答案】解：（1）通过导体的电流为：I=U
R =3V
10Ω
=0.3A；
（2）10秒内电流对导体做的功W=UIt=3V×0.3A×10s=9J．
答：（1）通过导体的电流为0.3A；
（2）10秒内电流对导体做的功为9J．
【解析】
（1）依据欧姆定律，由I=求解；
（2）电功即消耗的电能，其大小可由W=UIt解题．
本题考查的欧姆定律的应用，要知道电功的公式，难度不大．
9.【答案】解：由电路图可知，两电阻串联．
（1）电阻R1的电功率：
P1=U1I1=2V×0.2A=0.4W；
（2）若电阻R2的阻值为5欧，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=U
R
可得，电阻R2两端的电压：
U2=I2R2=I1R2=0.2A×5Ω=1V，
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=U1+U2=2V+1V=3V．
答：（1）电阻R1的电功率为0.4W；
（2）若电阻R2的阻值为5欧，则电源的电压为3V．
【解析】
由电路图可知，两电阻串联．
（1）知道R1两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出电阻R1的电功率；
（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压．
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道基础题目．
10.【答案】解：（1）由R1的U-I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，当U1=6V时，I1=0.6A，
由欧姆定律可知：R1=U1R
1=6V
0.6A
=10Ω；
（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压U=U1=6V，最大电流为I1=0.6A，
电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；
（3）由图乙可知，当R2最大时，I最小=0.15A，
电路总电阻R=
U
I
最小
=6V
0.15A
=40Ω，
R2的最大值R最大=R-R1=40Ω-10Ω=30Ω。

答：（1）R1的阻值为10Ω；
（2）电路消耗的最大功率为3.6W；
（3）滑动变阻器的最大阻值为30Ω。

【解析】
（1）由R1的U-I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，找一组对应的U、I值，利用欧姆定律求R1的阻值；
（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，利用P=UI
求电路最大功率；
（3）根据电路中的最小电流求出电路的最大电阻，根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的最大阻值。

本题考查了串联电路电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，能从图中得出相关信息是关键。

11.【答案】解：
（1）由题知，灯泡的额定电压2.5V ，正常发光电流为0.2A ， 所以灯泡正常工作时的功率： P L =U L I L =2.5V ×0.2A =0.5W ； （2）由图知，R 与灯泡串联，
串联电路的电流处处相等，所以灯泡正常发光时通过R 的电流：I R =0.2A ， 串联电流总电压等于各部分电路两端电压之和，所以R 两端电压： U R =U -U L =4.5V -2.5V =2V ，
由欧姆定律可得定值电阻的阻值： R =U R I R
=2V
0.2A =10Ω；
（3）该电路工作10s 定值电阻产生的热量： Q =W R =U R I R t =2V ×0.2A ×10s =4J 。

答：（1）小灯泡正常工作时的功率是0.5W ； （2）串联在电路中的定值电阻的阻值是10Ω； （3）该电路工作10s 定值电阻产生的热量是4J 。

【解析】
（1）已知小灯泡的额定电压和电流，由P=UI 计算其电功率； （2）由串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻的阻值； （3）由Q=W=UIt 计算该电路工作10s 定值电阻产生的热量。

本题考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率以及焦耳定律公式的应用，难度不大，属于一道电学基础题。

12.【答案】解：（1）这盏白炽灯正常工作时的电流I 额=P 额
U 额
=100W
220V =0.45A ．
答：这盏白炽灯正常工作时的电流为0.45A ． （2）灯泡电阻R =U 额
2
P 额
=
(220V)2100W
=484Ω，灯泡两端的实际电压U 实=√P 实R =√81W ×484Ω=198V ，此时电路电流I =
U 实R
=198V 484Ω=9
22A ，
电路消耗的总功率P 总=U 额I =220V ×9
22A =90W ， 导线上损耗的电功率P =P 总-P 实=90W -81W =9W ． 答：导线上损耗的电功率为9W ． 【解析】
（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式I=
可求这盏白炽灯正常工作时的电流．
（2）已知灯泡的额定电压和工作电流，根据公式R=可求灯泡的电阻，根据公式R=求出灯泡两端的
实际电压，进一步求出电路的电流，根据公式P=UI 求出电路消耗的总功率，再求出导线上损耗的电功率． 本题考查电流、电阻、电压、电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是求灯泡两端的实际电压．
13.【答案】解：
（1）已知电热水壶的额定电压和额定功率，由P =UI 可得正常工作时电流： I =P 额
U 额
=
1100W 220V
=5A ，
由I =U
R 可得此时电热水壶的电阻： R =
U 额I
=
220V 5A
=44Ω；
（2）由P =W
t ，通电5min 产生的热量：
Q =W =P 额t =1100W ×5×60s =3.3×105J ； （3）每天使用1h ，一个月消耗的电能： W ′=P 额t ′=1.1kW ×1h ×30=33kW •h ．
答：（1）正常工作时的电流为5A ，电阻为44Ω．
（2）通电5min 产生的热量为3.3×
105J ． （3）如果每天使用1h ，一个月用电33kW •h ． 【解析】
（1）由P=UI 计算正常工作时电流，由I=
计算电阻．
（2）由Q=W=Pt 计算通电5min 产生的热量． （3）由W=Pt 计算每天使用1h ，一个月用电的多少．
本题考查了欧姆定律、电能和电功率计算公式的应用，熟练运用公式是关键，属于一道基础题． 14.【答案】解：
（1）当S 闭合时，R 1被短路，R 0单独工作，电路中电阻最小， 根据P =UI 可得，正常工作时的电流为：I 加热=
P 加热U
=
2200W 220V
=10A ；
（2）当S 闭合时，R 1被短路，R 0单独工作，电路中电阻最小，根据P =U 2R
可知，此时饮水机的功率最大，处于加热状态，即开水档；
当开关S 断开时，电阻R 1和R 0串联接入电路，电路中的电阻最大，P =U 2
R 可知，此时饮水机的功率最小，处于保温状态，
即温水档。

（3）500mL 水的质量：m =ρ水V =1g /cm 3×
500cm 3=500g =0.5kg ， 水需要吸收的热量：
Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J /（kg •℃）×0.5kg ×（100℃-20℃）=1.68×105J ， 由η=
Q 吸W
×100%可得，消耗的电能：
W=Q
吸
η
=1.68×105J
80%
=2.1×105J，
由P=W
t
可得，加热时间：
t′=W
P
加热=2.1×105J
2200W
≈95.5s。

答：（1）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是10A；
（2）开关S断开时对应温水档，S闭合时对应开水档；
（3）烧开这些水需要95.5s时间。

【解析】
（1）根据正常工作时的电功率和电压求出电流；
（2）饮水机所处的状态根据开关S接通或断开时连入的电阻即可判断。

当开关S闭合时，只有电阻R0接入电路，当开关S断开时，电阻R1和R0串联接入电路，由电功率的公式P=可判断饮水机处于什么状态；（3）知道水的质量、水的初温和末温及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，再根据效率公式求出消耗的电能，根据t=求出加热时间。

本题考查了吸热公式、电功率公式及效率公式的理解和应用，关键是计算公式的灵活应用，具有一定的综合性，难度适中，是一道好题。

15.【答案】解：（1）R1=U 2
P 保=(220V)2
40W
=1210Ω；
（2）I=P加
U =440W
220V
=2A；
（3）W=P加t=440W×5×60s=1.32×105J；
答：（1）求电阻R1的阻值是1210Ω；
（2）求正常加热时通过饮水机的电流是2A；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能是1.32×105J。

【解析】
（1）已知额定电压和保温时的功率，根据公式可求保温时的电阻；
（2）已知加热时的功率和额定电压，根据公式可求通电电流；
（3）已知加热时的功率和加热时间，根据做功公式W=Pt可求加热一次消耗的电能。

本题考查电阻的计算，电流的计算以及电功的计算，难度不大，是常考题型，需要熟练掌握。

16.【答案】解：（1）热得快产生的热量：Q=W=U2
R t=(220V)2
48.4Ω
×300s=3×105J；
（2）热得快正常工作时的功率为：P=U2
R =(220V)2
48.4Ω
=1000W，
则测量电阻丝消耗的功率为：P'=P×81%=1000W×81%=810W；根据P=I2R可知，此时电路中的电流为：
I=√P
R =√810W
48.4Ω
=45
11
A；
电路的总电阻为：R'=U
I =
220V
45
11
A
=53.8Ω；
指示灯的电阻为：R指示灯=R'-R=53.8Ω-48.4Ω=5.4Ω。

答：（1）该“热得快”5min内产生的热量为3×105J；（2）指示灯的电阻为5.4Ω。

【解析】
（1）热得快属于纯电阻电路，根据Q=W=t计算电热丝产生的热量；
（2）根据P=求出R的电功率，从而求出串联电路中R的电功率，根据功率求出电流和电压，利用欧定律求出知识灯的电阻。

本题考查电功和电功率的综合计算，关键明确在纯电阻电路中，电流做的功等于电阻产生的热量。

17.【答案】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1=I-I2=2A-0.8A=1.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=U
R
可得，电源的电压：
U=I1R1=1.2A×10Ω=12V，
电阻R2的阻值：
R2=U
I2=12V
0.8A
=15Ω；
（2）电阻R1消耗的电功率：
P1=UI1=12V×1.2A=14.4W．
答：（1）电阻R2的阻值为15Ω；
（2）电阻R1消耗的电功率为14.4W．
【解析】
由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
（1）根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压，再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；
（2）根据P=UI求出电阻R1消耗的电功率．
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道基础题目．
18.【答案】解：（1）由题意可知，两电阻串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=U
R1+R2=6V
10Ω+20Ω
=0.2A；
（2）R 1两端的电压： U 1=IR 1=0.2A ×10Ω=2V ； （3）R 1的电功率： P 1=U 1I 1=2V ×0.2A =0.4W ．
答：（1）电路中的电流为0.2A ； （2）R 1两端的电压为2V ； （3）R 1的电功率为0.4W ． 【解析】
（1）由题意可知，两电阻串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流； （2）根据欧姆定律求出R 1两端的电压； （3）利用P=UI 求出R 1的电功率．
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道基础题目． 19.【答案】解：
（1）因为电烤箱正常工作， 所以P 高温=1100W ， 10min 所产生的热量： Q =W =P 高温t =1100W ×10×60s =6.6×105J ；
（2）当开关S 闭合时，电阻丝R 1自己工作，电阻较小，功率较大，所以处于高温档位， 由P =UI =U 2
R 得：
R 1=U 2
P
高温
=
(220V)21100W
=44Ω；
（3）当开关S 断开时R 1和R 2串联，电阻较大，功率较小，所以处于低温档位， 由P =UI 得： 电流I 保温=
P 保温U
=
440W 220V
=2A ；
R 1的功率P 1=I 保温2R 1=（2A ）2×44Ω=176W 。

答：（1）电烤箱在高温档正常工作10min 所消耗的电能为6.6×
105J ； （2）电路中R 1的阻值为44Ω；
（3）电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R 1的功率分别为2A 、176W 。

【解析】
（1）知道电烤箱在高温档时的额定功率，又知道电烤箱正常工作，其实际功率等于额定功率，利用公式Q=W=Pt 计算10min 所产生的热量。

（2）当开关S 闭合时电阻丝R 1自己工作，电阻较小，电压不变，根据公式P=，功率较大，所以处于高温
档位，利用公式R=
求出R 1的阻值；
（3）当开关S 断开时R 1和R 2串联，电阻较大，功率较小，所以处于低温档位，利用I=求电流，利用P=I 2R
求出R 1的功率。