题目内容
9．如图甲所示，是小明家电水壶的铭牌；其工作电路如图乙所示，其中S是温控开关，R1是电热管，当电水壶处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处，处于保温状态，．请解答以下问题：
（1）A、B是两种不同颜色的灯，红色表示加热，黄色表示保温，请你分析A灯为红色；
（2）求保温电阻R2的阻值（不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响，保温功率是指保温时电路的总功率）．
（3）若壶中有2kg水，初温37℃，把这些水加热到100℃，需消耗多少电能？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（4）为测量该电水壶的实际功率，小明关闭家中其它用电器，只让电水壶通电对水加热，观察到家中电能表的指示灯2min闪烁了81次（电能表上标有“3000revs/kW•h”的字样），则该电水壶的实际功率为多大？
分析 （1）电水壶的加热和保温是由电热管的功率决定的，电热管功率大就是加热，电热管功率小就是保温；
（2）电水壶加热时，电路为R1的简单电路，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的阻值；电水壶保温时，R1和R2串联，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出电阻R2的阻值；
（3）知道水的质量和初温、末温、比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据消耗公式求出消耗的电能；
（4）3000revs/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，据此求出指示灯闪烁81次消耗的电能，利用P=$\frac{W}{t}$求出电水壶的实际功率．
解答 解：（1）当S接左面时电路中只有电阻R1，总电阻最小，电流路中电流最大，发热管功率就会最大，处于加热状态，因此A灯为红色灯；
（2）电水壶加热时，电路为R1的简单电路，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R1的阻值：
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{880W}$=55Ω，
电水壶保温时，R1和R2串联，则电路中的总电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{50W}$=968Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，保温电阻R2的阻值：
R2=R-R1=968Ω-55Ω=913Ω；
（3）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-37℃）=5.292×105J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{5.292×1{0}^{5}J}{90%}$=5.88×105J；
（4）电能表的指示灯闪烁81次消耗的电能：
W′=$\frac{81}{3000}$kW•h=0.027kW•h，
电水壶的实际功率：
P=$\frac{W′}{t′}$=$\frac{0.027kW•h}{\frac{2}{30}h}$=0.81kW=810W．
答：（1）红；
（2）保温电阻R2的阻值为913Ω；
（3）需消耗5.88×105J的电能；
（4）该电水壶的实际功率为810W．
点评 本题考查电阻、电流、电功率、消耗电能和实际功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，涉及到热学和电学部分的知识点多，综合性强、易错、属于难题．
习题精选系列答案
建筑工地上，工人用如图所示的装置（由滑轮组和吊篮组成）将600N的砖在6s内匀速提升2m，动滑轮重50N，吊篮重70N（不计绳重及摩擦），工人提升砖做的有用功1200J，工人拉力做功的功率为240W，该滑轮组的机械效率为83.3%．
如图所示，将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，逐渐增大压力，但木块始终没有被拉动，在这个过程中，以下说法中正确的是（ ）| A． | 木块所受的拉力小于摩擦力 | |
| B． | 木块受到的摩擦力保持不变 | |
| C． | 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力 | |
| D． | 木块所受的合力为零 |
如图，是一种弹簧滚摆，它是在常见的滚摆下连接一根弹簧而成的．演示时，先让滚摆轴缠线同时拉伸下端弹簧，让其到达最高点，放手后，滚摆就会上、下来回运动．请分析滚摆在上升和下降过程中，机械能是怎样转化的？
如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从6V变为5V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为（ ）| A． | 0.2 W | B． | 1.0 W | C． | 1.2 W | D． | 2.2 W |
| A． | 它受到磁性黑板的吸引力大于重力 | B． | 它受到磁性黑板的摩擦力等于重力 | ||
| C． | 它对磁性黑板有吸引力等于重力 | D． | 它受到磁性黑板的摩擦力大于重力 |
如图，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体体积减小了，这实验直接说明了分子间有间隙，间接说明了分子不停地做无规则运动．