题目内容
【题目】某家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求：
(1)该电热水壶加热和保温时的电流之比；
(2)电阻R2的阻值；
(3)给1.2kg的水加热，使水温从20℃升至80℃热水壶的工作效率为90%，需要多长加热时间。
【答案】(1)
；(2)
；(3)210s。
【解析】
(1)由乙图可知，加热时的功率为1600W，根据公式
可算出加热时的电流I为
保温时的功率为400W，根据公式可算出保温时的电流I为
加热和保温时的电流之比为
(2)加热时的功率为1600W，根据公式
可算出R1的电阻为
保温时R1、 R2串联，功率为400W，根据公式可算出R总的电阻为
R2的电阻为
(3) 1.2kg的水，使水温从20℃升至80℃吸收的热量为
热水壶的工作效率为90%，根据公式
可算出放出的热量为
电热水壶消耗的电能等于
，根据公式
可算出所需时间为
【题目】探究电流与电阻的关系：
小明连接的实验电路如图甲所示。
实验次数 | 1 | 2 |
电阻R/Ω | 5 | 10 |
电流I/A | 0.40 | 0.20 |
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最______端。
(2)闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，为______V；改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变电路中有一处故障，可能是______（选填序号）。
①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路
(3)排除电路故障后，小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中，通过______控制定值电阻两端的电压不变，得到的实验数据如表。小明据此得出结论：电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方______（写出一条即可）。
