专题24热电学计算题RR484Ω1、（2021·福建·T32）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、2均为发热电阻，1的阻值为，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）保温档的功率；（2）电阻R2的阻值；（3）电蒸锅的加热效率。【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84%【解析】SR解：（1）闭合开关S1，断开开关2，电路中只有1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率U2220V2P===100W保R4841SRRR（2）闭合开关S1、2，电路中只有1、2并联接入电路，电路处于加热档，2的功率P=P－P=1200W－100W=1100W2加保U2由P可知，R的电阻R2U2220V2R=44Ω2P1100W2（3）水温度升高75℃吸收的热量Q=cmt4.2103J/kg?℃1.2kg75℃3.78105J吸这个过程消耗的电能W=Pt1200W375s4.5105J加电蒸锅的加热效率Q3.78105J=吸==84％W4.5105J答：（1）保温档的功率为100W；44（2）电阻R2的阻值Ω；（3）电蒸锅的加热效率为84％。2、（2021·福建·T33）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？压力F/N180185190195200压敏电阻R/Ω1817161412【答案】（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J【解析】解：（1）正常工作时通过的电流是P440WI2AU220V（2）长方体体积V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3装满水时长方体浮力为F=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N浮对压敏电阻压力F=200N-5N=195N此时压敏电阻为14Ω，R0应为U12VR1R14Ω=10Ω0I0.5A1（3）水体积为VVV0.8m30.02m30.78m310水的重力GmgVg103kg/m30.78m310N/kg=7.8103N1重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是WGh7.8103N0.5m=3900J1答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；10Ω（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为；（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。3、（2020·福建·T33）如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3A。(1)求R2的最大阻值；(2)若滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8W，求电源电压U和R0的阻值；(3)若滑动变阻器滑片每移动1cm，阻值改变1Ω，设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式，并由此关系式求出R2消耗电功率的最大值。362x【答案】(1)10Ω；(2)6V，2Ω；(3)P，0.9W(10x)2【解析】由图甲可知，电阻R1、R0和变阻器R2串联，电压表V1测量R1和R2的总电压，电压表V2测量变阻器两端的电压。(1)由图像可知，当R2阻值最大时，电路中的总电阻最大，通过电路的电流最小，通过R2的电流为0.3A，由串联电路电压的规律可知R1和R2的总电压是5.4V，R2两端的电压为3V，R2的最大阻值U3VR=2=10Ω2maxI0.3A(2)R1两端的电压