專題09電功及電功率

考點解讀

一、電功求解：

1、電功的內容：電流通過導體所做的功。

if

2、電功的表達式：W=UIt,推導公式：W=7t,2PRt。

二、焦耳定律內容：

1、焦耳定律的內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比,

跟通電時間成正比。計算公式：戶7欣（適用于全部電路）。

2、對于純電阻電路，電流做功消耗的電能全部轉化為內能（0=心，這時以下公式均成立Q-UIt,

Q與t,右以；對于非純電阻電路，電能除了轉化為內能，還要轉化為其他形式的能量。求0時只

能用Q=f/?to

（1）在串聯電路和并聯電路中，電流產生的總熱量等于部分電熱之和；

（2）串聯電路中，各部分電路的熱量與其電阻成正比，即稱年；

并聯電路中，各部分電路的熱量與其電阻成反比，即薨。

助Ki

三、電功率求解：

1、電功率的定義式：尸=上w推導式：W=Ptt=W—

tp

w

2、電功率計算公式：尸二一二〃（適用于全部電路）

t

TJ2

對于純電阻電路可推導出：片/廬,

R

串聯電路中電流到處相等，比較用電器消耗功率的多少一般采納尸=/凡并聯電路各支路兩端電

U2

壓相等，比較用電器消耗功率的多少一般采納P=—O

R

重點考向

考點一：比值問題

1.（2024?新疆）如圖電路中，Ri：R?=2：3,開關閉合后，電路的總功率為P。.若將R的阻值增大

2Q,R?的阻值減小2Q,電路的總功率仍為Po；若將R的阻值減小2Q,R?的阻值增大2Q,電

1

路的總功率為P;則P:P。等于（)

【解析】由圖知，兩個滑動變阻器并聯；

由題意知，Ri：R?=2：3,-------①

開關閉合后，電路的總功率：

P產仁吐-------------②

R1R2

若將RI的阻值增大2Q,R?的阻值減小2Q,電路的總功率：

吁止c+.旦----------③

%+2QR2-2O

由以上①②③式可解得：Ri=4Q,Rz=6Q；

將Ri=4Q,R2=6Q代入①式可得：Po=l!—+衛—=衛—+工------（4）

R]R24Q60

若將Ri的阻值減小2Q,旦的阻值增大2Q,此時電路的總功率：

22

p=U+u=jjj+_ui._____________⑤

「

R2QR2+2O2Q8Q

U2U2vu2u2

由④⑤兩式可解得：P：Po=（x(x=3：2o

2QgQ'4。6Q

故選：Ao

2.（2024?泉州模擬）如圖所示，電源電壓恒定，閉合開關S、Si,電壓表示數為4.5V,R。的功率為

1.35W；閉合開關S、S2,電壓表示數為3.6V,R2功率為0.576W.若S、S]、S?均閉合，Ri與R2功

率的比值為（）

2

C.1：2D.2：1

【解析】由電路圖可知，閉合開關S、Si,Ro與Ri串聯，電壓表測量Ro兩端的電壓,

由P==得，定值電阻R。的阻值為:

R

Ro=

4

電路中的電流：Io=—=-^y=0.3A；

Ro15。

閉合開關S、S2,Ro與R2串聯，電壓表測量Ro兩端的電壓,

通過Rz的電流：1=5_=竺匕=0.24A,

Ro150

由P=『R得，R?的電阻:

R=W=0.576W=]0Q,

2

I2(0.24A)

電源電壓:

U=L(R0+R2)=0.24AX(15Q+10Q)=6V,

由歐姆定律和串聯電路電壓規律可知，R的阻值:

R產上%=6V-45v=5"

0.3A

若S、Si、&均閉合，R1與R2并聯，再與R。串聯，Ri與R2兩端的電壓相等,

TJ2

依據P="可知，電功率與電阻成反比,

R

所以Ri與Rz功率的比值為:

PJ：P2'=Rz：Ri=10Q：5Q=2：1?

故選：Do

3

考點二：圖像問題

3.（2024?深圳）甲圖是小燈泡L和電阻R的I-U圖象。將小燈泡L和電阻R接入乙圖所示電路中,

只閉合開關&時，小燈泡L的實際功率為1W.下列說法錯誤（）

A.只閉合開關4時，小燈泡L的電阻為4Q

B.再閉合開關加時，電流表示數增加0.2A

C.再閉合開關S2時，電路總功率為1.4W

D.再閉合開關心后，在Imin內電阻R產生的熱量為240J

【解析】A、只閉合Si時，電路為小燈泡L的簡潔電路，L的實際功率為1W,依據P=UI可知,

在甲圖L的圖線上找符合U、I乘積為1W的坐標，則有：UL=2V,IL=0.5A,

則小燈泡L的電阻：RL=」＞=—型―=4Q,故A正確；

IL0.5A

B、由A選項分析得，電源電壓U=UL=2V,再閉合&后，止匕時R、L并聯接入電路，電流表測

干路中的電流，

電壓為2V,在甲圖中找出R此時對應電流為0.2A,則電流表示數增大0.2A,故B正確；

C、電源電壓為2V,R的電流為IR=0.2A,L的電流為h=0.5A,

電路中總電流為I=IR+IL=0.2A+0.5A=0.7A,

則電路總功率：P=U,&Ifi=2VX0.7A=1.4W,故C正確；

D、再閉合S?時，電阻R的電壓為2V,電流為0.2A,

通電Imin產生熱量：Q=W=UIt=2VX0.2AX60s=24J,故D錯誤。

故選：Do

4.（2024?臨沂）如圖甲所示電路的電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,圖乙是小燈泡的I

-U圖象。閉合開關S后，下列推斷正確的是（）

4

A.滑動變阻器的滑片P向左滑動時，燈泡變暗

B.電流表示數為0.4A時，燈泡的電阻是25Q

C.電壓表示數為2.5V時，小燈泡的功率是L25W

D.小燈泡正常發光時，滑動變阻器的電功率是0.25W

【解析】A、由圖可知，閉合開關S后，燈泡與變阻器串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流

表測電路中的電流，

滑片P向左滑動時，電路中的電阻變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，依據P=I"R可知

燈泡的實際功率增大，則燈泡變亮，故A錯誤；

B、由燈泡的I-U圖象可知，當電流為0.4A時，燈泡的電壓為IV,

由歐姆定律可得，燈的電阻：

RL=U=」^-=2.5Q,故B錯誤；

I0.4A

C、電壓表示數為2.5V時，由串聯電路電壓的規律，燈的電壓為：UJ=U-U滑'=3V-2.5V=

0.5V,

由圖象可知，燈的電壓為0.5V時電流為0.3A,則小燈泡的功率：

PJ=UJr=0.5VX0.3A=0.15W,故C錯誤；

D、小燈泡的電壓等于額定電壓2.5V時，燈正常發光，由圖象可知燈的額定電流為0.5A,

依據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓為：U滑=U-UL額=3V-2.5V=0.5V,

此時滑動變阻器的功率：

P潸=1；滑1渭=0.5VX0.5A=0.25W,故D正確。

故選：Do

5.（2024?錦州）為培育同學們的探究實力，某校組織科技社團的同學們對小燈泡的亮暗進行探討。

5

現取“6V6W”和“6V3W”的小燈泡L和Lz各一個，標有“50Q1A”字樣的滑動變阻器一個，量

程為0~0.6A的電流表和量程為0?3V的電壓表各一個，依據測得的數據繪制出了兩燈中電流與

甲乙

(1)小燈泡L?的額定電流。

(2)將兩燈并聯接在電壓為6V的電源兩端，lOmin內電路消耗的電能。

(3)將小燈泡Lz與滑動變阻器R串聯接在電壓為12V的電源兩端，如圖乙所示。閉合開關S,調

整滑動變阻器，為了保證電路元件平安，求滑動變阻器允許接入電路的最小阻值。

【解析】(1)由P=UI可得，小燈泡L?的額定電流L額=￡陋=且上=0.5A；

比額6V

(2)將Li和L?并聯接在6V電源兩端時，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，

所以，電路的總功率：

P=PI+P2=6W+3W=9W,

由P=￥■可得lOmin內電路消耗的電能：

t

W=Pt=9W義10X60s=5400J；

(3)由圖示電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，

為了保證電路元件平安，電壓表的示數為3V時，電路中電流最大，

由i=U可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值:R滑最小=U滑最小=[_^=12V-3V=30Qo

RI最大I最大0-3A

答：(1)小燈泡Lz的額定電流為0.5A。

(2)將兩燈并聯接在電壓為6V的電源兩端，lOmin內電路消耗的電能為5400J。

(3)滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為30Q。

6

6.(2024?懷化)如圖甲是定值電阻R和標有“8V8W”燈泡L的I-U關系圖象。如圖乙所示，電源

電壓恒定不變，滑動變阻器的最大阻值為12Q.當開關S、Sz閉合，開關&斷開，將滑動變阻器

R2的滑片P滑到b端時，燈泡L的實際功率為1W.求：

(1)燈泡正常發光10s,電流通過燈泡產生的熱量；

(2)電源電壓；

(3)當開關S、Si、S2同時閉合。調整滑片P.求電路消耗的最大功率。

【解析】(1)因為P=乜=旦，

tt

所以燈泡產生的熱量為QL=PLt=8WX10s=80J；

(2)當開關S、Sz閉合，開關&斷開，將滑動變阻器心的滑片P滑到b端時，燈泡與整個滑動

變阻器串聯。

由圖象知，燈泡實際功率P實L=1W時，燈泡兩端電壓為U實L=2V,I實=0.5A,

因為1=旦，

R

所以滑動變阻器兩端電壓為U2=I實Rz=0.5AX12Q=6V,

所以電源電壓為U=U實L+UZ=2V+6V=8V；

(3)當開關S、S1、S2同時閉合，滑動變阻器滑片位于最左端，燈泡和定值電阻R并聯。

因為U實J=U=U額=8V,

所以燈泡實際功率P實J=P^=8W；

定值電阻阻值為Ri=-^=10Q,

0.6A

所以Ri功率為Pj=ni=W2=6.4W；

Ri10O

電路消耗的最大總功率為P總=P實J+Pi=8W+6.4W=14.4W?

答：(1)燈泡正常發光10s,電流通過燈泡產生的熱量為80J；

(2)電源電壓為8V；

7

(3)當開關S、Si、S?同時閉合，電路消耗的最大功率為14.4W。

考點三：簡潔串聯電路問題

7.(2024?貴陽)如圖所示電路，電源電壓恒為8V,小燈泡標有“6V3W”字樣。若不考慮溫度對燈

泡電阻的影響，閉合開關S,求:

(1)小燈泡的額定電流;

(2)小燈泡正常發光時，滑動變阻器R接入電路的阻值。

(3)移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為3V時，小燈泡的實際功率。

【解析】解：(1)燈泡的額定電壓是6V,額定功率是3W,

由「=1；1得，燈泡的額定電流：iL=P.=3V=0.5A,

U6V

由歐姆定律得，燈泡的電阻：R=U=_@L=12Q；

I0.5A

(2)燈泡正常工作時電路中的電流為：I=L=0.5A,

滑動變阻器兩端的電壓：U'=UMU=8V-6V=2V,

所以滑動變阻器的電阻：R'=T_=g_=4Q；

I0.5A

(3)當電壓表示數為3V時，燈泡兩端的電壓為3V,

此時燈泡的實際功率為：P.=⑴二)/=(3V/=0.75W。

R120

答：(1)小燈泡的額定電流是0.5A；

(2)小燈泡正常發光時，滑動變阻器R接入電路的阻值是4Q；

(3)電壓表示數為3V時，小燈泡的實際功率是0.75W。

8.(2024?北京)如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，電阻絲R1的阻值為10Q.當開關S

閉合后，電壓表的示數為2V,電流表的示數為0.4A.求：

(1)通電10s電阻絲Ri產生的熱量；

(2)電源兩端的電壓。

8

【解析】解：(1)通電10s電阻絲R產生的熱量：

Q=『Rit=(0.4A)2X10QX10s=16Jo

(2)由1=旦得，R1兩端的電壓：

R

U!=IR1=O.4AX10Q=4V,

依據串聯電路電壓規律可知，電源電壓：

U=U1+U2=4V+2V=6V?

答：(1)通電10s電阻絲Ri產生的熱量為16J；

(2)電源兩端的電壓為6V。

考點四：簡潔并聯問題

9.(2024?荊州)如圖，電源電壓恒為4.5V,燈泡L上標有“3V1.5W”字樣,滑動變阻器R2上標有

“15Q1A”字樣，定值電阻Ri阻值為10Q,電流表量程為0?3A,電壓表量程為0?3V,不計溫

度對燈絲電阻的影響。

求：(1)燈泡正常工作時電阻為多大；

(2)當開關S、Si、S2閉合，S3斷開時，電路最小總功率為多大；

(3)當開關S、S3閉合，Si、S2斷開時，在確保電路元件平安的狀況下，滑動變阻器Rz的取值范

圍

【解析】解:

(1)依據P=U_得，燈泡正常工作時電阻:

R

9

R—U額2(3V)2

P額L5W

(2)當開關S、Si、&閉合，S3斷開時，燈泡L被短路，定值電阻Ri與滑動變阻器R2并聯,

當滑動變阻器上的阻值最大為15Q時，電路總電流最小，電路總功率最小,

通過Ri的電流：L='L="L=O.45A,

%10O

通過滑動變阻器R2的電流：Iz=」L=生理=0.3A,

R2150

電路最小總功率：P最小=UX(Ii+I2)=4.5VX(0.45A+0.3A)=3.375W；

(3)當開關S、S3閉合，Si、Sz斷開時，R斷路，燈泡L與滑動變阻器R?串聯，電壓表測滑動變

阻器比兩端電壓

燈泡的額定電流：I額=￡^=L_^L=o.5A；

U額3V

因為燈泡額定電流I額=0.5A,電流表量程為0?3A,滑動變阻器標有“15Q1A”字樣，

所以，在確保電路元件平安的狀況下，電路中最大電流為I最大=1額=0.5A,此時滑動變阻器R?

阻值最小，

則電路最小總電阻：R最小=」一=生里=9。

I最大°。5A

滑動變阻器Rz最小阻值：比最，j、=R最小-RL=9Q-6Q=3Q；

因為電壓表量程為0?3V,所以在確保電路元件平安的狀況下，滑動變阻器兩端電壓最大為U2

=3V時，此時滑動變阻器阻值最大，

此時電路中電流：I最小=也乜="柒K=0.25A,

RL60

U9鯉一

滑動變阻器比最大阻值："最大=—=12Q,

I最小0.25A

綜上所述滑動變阻器的阻值范圍為3Q-12Q。

答：(1)燈泡正常工作時電阻為6Q；

(2)當開關S、Si、&閉合，S3斷開時，電路最小總功率為3.375W；

(3)當開關S、S3閉合，S1、Sz斷開時，在確保電路元件平安的狀況下，滑動變阻器R?的取值范

圍為3Q?12。。

10

10.(2024?臨沂)圖甲是小明家安裝的即熱式熱水器，其具有高、低溫兩擋加熱功能，低溫擋功率

為5500W,內部等效電路如圖乙所示，Ri和R?是兩個電熱絲。某次小明用高溫擋淋浴時，水的初

溫是20℃,淋浴頭的出水溫度為40°C,淋浴20min共用水100L.假設熱水器電熱絲正常工作且

產生的熱量全部被水汲取【c水=4.2X103j/(kg?°C)］求:

(1)電熱絲R的阻值。

(2)該熱水器高溫擋功率。

甲乙

【解析】解：

(1)由圖知，兩開關同時閉合時，兩電阻并聯，只閉合&時，為Ri的簡潔電路；

TJ2

因為并聯的總電阻小于其中任一分電阻，依據P="可知，只閉合&時，電阻較大，功率較小,

R

為低溫擋，

電熱絲Ri的阻值：R尸止=.(220丫)f=8.8Q；

P低5500V

(2)用高溫擋淋浴時，淋浴20min共用水100L,

水的質量：m=PV=1.0X103kg/m3X100X10-3m3=100kg；

水從初溫20℃上升到40°C汲取的熱量：

Q=cmAt=4.2X103J/(kg-°C)X100kgX(40°C-20°C)=8.4X106J；

由題知，假設熱水器電熱絲正常工作且產生的熱量全部被水汲取，

則消耗的電能：W=Q=8.4X106J;

該熱水器高溫擋功率：

p離4X106j=7ooo隊

t20X60s

答：(1)電熱絲Ri的阻值為8.8Q；

(2)該熱水器高溫擋功率為7000W。

11

考點五：動態電路問題

11.(2024?丹東)如圖所示，小燈泡標有“6V3W”字樣(電阻不受溫度影響)，Ri為定值電阻，R2

為滑動變阻器，其最大阻值為40Q。

(1)當開關S、Si、S2都閉合時，小燈泡恰好正常發光，電流表示數為0.6A,電路工作50s,求

Ri的阻值和電流通過R產生的熱量。

(2)當電路中有元件工作時，求電路消耗的最小功率。

【解析】解：(1)當開關S、S1、Sz都閉合時，燈泡L與電阻R并聯，電流表測干路電流,

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且小燈泡恰好正常發光，

所以，電源的電壓U=UL=6V,

由P=UI可得，通過小燈泡的電流：

IL=^=—=0.5A,

UL6V

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,

所以，通過R的電流:

11=1-IL=0.6A-0.5A=0.1A,

由I=U可得，的阻值：

R

Ri=-==60

Il0.1A

50s內電流通過Ri產生的熱量：

Qi=Ii2R>t=(0.1A)2X60QX50s=30J；

(2)燈泡的電阻：

比=%=-^_=12。，

IL0.5A

因RL<R1,

所以，當開關S閉合，Si、S2都斷開且滑片位于右端時，R|與Rz的最大阻值串聯，此時電路的總

12

電阻最大，電路的總功率最小，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以，電路消耗的最小功率：

P小=—尤—=—尸)2_-.=0.36Wo

R1+R2600+40Q

答：(1)R的阻值為60Q,電流通過R產生的熱量為30J；

(2)當電路中有元件工作時，電路消耗的最小功率為0.36W。

12.(2024?遼陽)圖甲是兩檔空氣炸鍋，圖乙是其內部簡化電路，Ri、R2均為發熱體，將開關S分別

置于1、2兩位置時，空氣炸鍋處于不同的檔位。已知兩檔空氣炸鍋的高溫檔功率為900W,R?阻

值為96.8Q.求：

(1)發熱體Ri的阻值是多少？

(2)空氣炸鍋一次性可裝入200克牛柳，若將這些牛柳從40℃加熱到190℃,牛柳須要汲取多

少熱量？【C牛柳=3X103J/(kg-℃)]

(3)不計熱量損失，用高溫檔將200g牛柳從40℃加熱到190℃,須要多長時間？

1

甲乙

【解析】解：(1)由電路圖可知，當S置于1位置時，Ri、R2并聯，

當S置于2位置時，只有電阻R,接入電路；

因為并聯電路的電阻小于任何一個分電阻，即并聯電阻小于Rz,所以接1時為高溫檔,

因此由P=J2_可知，當S置于1位置時，功率較大，即空氣炸鍋處于高溫檔；

R

當S置于2位置時，空氣炸鍋處于保溫狀態；

則R2的功率P?=Ui=(220儀2=500W,

R296.8。

發熱體R的功率;Pi=900W-500W=400W；

13

2

由P=Hi可知，R1=uj=l220V)=121Qo

RPi400W

(2)牛柳須要汲取的熱量、吸=?114±=3乂103)/(1^?℃)XO.2kgX(190℃-40℃)=9X107；

(3)不計熱量損失QIR=W=9X10打；

由P=I■可得，用高溫檔牛柳從40℃加熱到190℃,須要時間土=」=9-10J=100s。

tP900V

答：(1)發熱體Ri的阻值是121Q。

(2)牛柳須要汲取9X104J熱量；

(3)須要100s長時間。

13.(2024?通遼)有一臺熱水器，內部簡化電路如圖所示，Ri和R,均為電熱絲。Ri=88Q,R?=22Q。

(1)如何限制&和Sz,使熱水器處于高溫擋；

(2)求低溫擋正常工作5min電熱絲產生的熱量；

(3)求中溫擋正常工作時熱水器的功率。

(1)由圖知，當閉合開關并將加撥至位置a時，R和R,并聯接入電路，此時電路中的總電

阻最小，電源電壓不變，由P=9—可知，此時總功率最大，熱水器處于高溫擋;

R

(2)當斷開Si,并將Sz撥至位置b時，Ri和R?串聯接入電路，由P=U_可知，此時總功率最小,

R

熱水器處于低溫擋；

此時熱水器正常工作5min內電熱絲產生的熱量：

5

Q=-—t=_(220V)2^X5X60s=1.32X10J；

立+尺288Q+22Q

(3)只閉合開關&時，電路為Ri的基本電路，熱水器處于中溫擋；

此時電路的功率：P中=此=一(220?J2=550W；

%880

14

答：(1)當閉合開關s”并將S?撥至位置a時，熱水器處于高溫擋;

(2)低溫擋正常工作5min內電熱絲產生的熱量為1.32X105J；

(3)中溫擋正常工作時熱水器的功率為550W。

考點六：綜合計算

14.(2024?鄂爾多斯)甜甜要制作一個電動航模，須要電動機作為動力源，她找來電吹風，探討了

電吹風的工作原理。如圖甲，電吹風工作時，可以分別吹出熱風和冷風，為了防止溫度過高，用

一個PTC電阻R。與電阻為50Q的電熱絲R串聯，R。的阻值隨溫度的改變如圖乙所示，請回答下

列問題：

(1)PTC電阻是由材料制成的；電動機的工作原理是

(2)電吹風吹熱風時，求電熱絲的最大發熱功率。

(3)電吹風吹冷風時，通過電動機的電流為1A,工作20s,電動機的機械效率為90%,求電動機

【解析】解：(1)由圖乙可知，PTC電阻R。的阻值隨溫度的改變而改變，是由半導體材料制成的;

電動機的工作原理是：通電導體在磁場中受到力的作用；

(2)由圖乙可知，R。的最小阻值為10Q,此時電熱絲支路的總電阻最小，該支路中的電流最大,

電熱絲的發熱功率最大，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電熱絲支路中的電流：

I八—U_220V_

大R+R。500+1QQ~3'

則電熱絲的最大發熱功率：

P熱=1大2R=(旦A)2X50Q^672.2W

3

(3)電吹風吹冷風時，通過電動機的電流為1A,工作20s,消耗的電能:

W電=UIt=220VXlAX20s=4400J,

15

由n=------xioo%可得，輸出的機械能:

w電

W機械=W^n=4400JX90%=3960J,

電動機線圈電阻產生的熱量：

Q=W電-W機械=4400J-3960J=440J,

由Q=I?Rt可得，電動機線圈的電阻：

R線圈=-^—=——----=22Q。

I2t(1A)2X20S

答：(1)半導體；通電導體在磁場中受到力的作用；

(2)電吹風吹熱風時，電熱絲的最大發熱功率為672.2W；

(3)電動機線圈電阻為22Q。

15.(2024?撫順)如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過限制開關實現高、中、低三檔加熱，其簡化

電路圖如圖乙所示。Ri>Rz、R3均為電熱絲，已知Ri=176Q加熱杯的部分參數如表。求：c水=

4.2X103J/(kg?℃),P*=1.0X103kg/m3]

(1)Rz的阻值是多少？

(2)加熱杯的低溫檔功率是多少？

(3)若不計熱量損失，加熱杯運用高溫檔加熱，使1L水從12℃上升到100℃,須要多長時間？

額定電壓220V

高溫檔功率1100W

中溫檔功率440W

低溫檔功率

容量1L

【解析】解：(1)當S接高溫檔觸點時，電路為R的簡潔電路,

16

由P=UI=L可得，Rs的阻值:

R

R尸(220V)2=44Q,

p高溫1100W

當S接中溫檔觸點時，Rz、R：,串聯，則此時電路中的總電阻:

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以，R?的阻值：

Rz=R總-Rs=110Q-44Q=66Q；

(2)當S接低溫檔觸點時，Ri、R,串聯，則加熱杯的低溫檔功率:

管平);=220W；

R1+R31760+44Q

(3)滿壺水的體積：

V=lL=ldm3=1X10-3m3,

由p常可得，水的質量：

m=PV=l.0X103kg/m3XlX10_3m3=lkg,

水汲取的熱量：

35

QIR=cm(t-to)=4.2X10J/(kg?℃)XlkgX(100℃-12℃)=3.696X10J,

不計熱量損失時，消耗的電能:

W=Q吸=3.696X105J,

由P=￥_可得，須要的加熱時間:

t

_W_3.696X105J_

t

P加熱wow

答：(1)R?的阻值是66Q；

(2)加熱杯的低溫檔功率是220W；

(3)若不計熱量損失，加熱杯運用高溫檔加熱，使1L水從12℃上升到100℃,須要336s。

16.(2024?海南)小謙依據如圖甲所示的電路組裝成調光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小

燈泡的額定電壓是6V,小燈泡的I-U圖象如圖乙所示。

17

(1)小燈泡正常發光時的電阻。

(2)小燈泡正常發光lOmin消耗的電能。

(3)經測算，小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%,假如把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓

為3V,小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？

(4)小謙認為這個調光燈運用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現

這種狀況的緣由。

【解析［解：(1)小燈泡的額定電壓是6V,小燈泡的I-U圖象如圖乙所示，由圖乙可知，小燈

泡正常發光時的電流，IL=1A,

由I=U可得小燈泡的電阻：比=%=史=6。；

RII1A

(2)小燈泡正常發光lOmin消耗的電能：

WL=ULILt=6VXlAX10X60s=3600J；

P燈UI

(3)小燈泡正常發光時的功