题目

如图1是某热水器的电路原理图．烧水时，按下温控开关S和a、b接触，红色指示灯亮，加热档工作，电热管的功率是880W．当水温升到设定温度t1时，温控开关接触点断开，电热管停止加热．当水温下降到设定温度t2时，S自动上升与接触点c接通，黄色指示灯亮，保温档工作，电热管的功率是220W．当水温上升到设定温度t1时，温控开关触点断开，电热管停止加热．如此不断往复使水温保持在设定的温度范围内，（指示灯电阻很小，计算时可忽略不计） （1）试分析R2在电路中所起的作用． （2）求R1的大小． （3）图2是该热水器工作时温度随时间变化的图象，求30min内电热管消耗的电能．

题型：计算题难度：中档来源：福建省中考真题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解： （1）由电路图知：电阻R2与指示灯串联，电阻R2在电路中起分压作用，可以避免指示灯两端电压太大而烧坏指示灯，因此电阻R2是一个保护电阻，保护指示灯不被烧坏； （2）①由电路图知：当温控开关S和a、b接触时，只有电热管接入电路， 此时热水器处于加热状态，则电热管的电阻 ②开关S与c点接触时，电阻R1与电热管串连接入电路，此时热水器处于保温状态， 热水器处于保温状态时，流过电热管的电流 ③热水器处于保温状态时，开关S与接触点c接通，由电路图知， 电阻R1与电热管串连接入电路，此时电路总电阻：R总= 则电阻R1的阻值R1=R总﹣R=110Ω﹣55Ω=55Ω； （3）由温度﹣时间图象知： 在前t1=5min=300s内热水器处于加热状态，功率P加热=880W， 在5min～15min、20min～30min内热水器停止工作，在15min～20min内热水器处于保温状态，保温功率P保温=220W，保温时间t2=20min﹣15min=5min=300s， 在30min内电热管消耗的电能： W=W1+W2=P加热t1+P保温t2=880W×300s+220W×300s=3.3×105J；

考点梳理

初中三年级物理试题“如图1是某热水器的电路原理图．烧水时，按下温控开关S和a、b接触，”旨在考查同学们对 电功或电能的计算、 伏安法测电阻、 串联电路的电压规律、 电功率的计算公式的变形、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 电功或电能的计算
• 伏安法测电阻
• 串联电路的电压规律
• 电功率的计算公式的变形

考点名称：电功或电能的计算

电能是表示电流做多少功的物理量，电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。

电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路)：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。

电能单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位(也就是主单位，有时也叫国际单位)是焦耳，简称焦，符号是J。它们的关系是：1kW·h=3.6×10⁶J，电能公式：W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出：W=I²Rt=U²t/R

电功计算：

1. W=UQ电

电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能

2. W=UIt

我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt

W电功、P电功率、t时间

像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。

W=I2Rt　(纯电阻电路)

考点名称：伏安法测电阻

伏安法测电阻实验原理：

根据欧姆定律I=U/R，我们知道：只要用电压表测量出小灯泡两端的电压，用电流表测量出通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电阻，这就是测量电阻的伏安法。伏安法测量小灯泡的电阻在原理上非常简单，但由于电压表和电流表本身都有电阻，电路连入了电流表和电压表之后，不可避免地改变了电路本身，这就给测量结果带来了误差。通常我们采用把电压表和电流表连入电路的方法，这时由于电压表的分流，电流表测出的电流比通过小灯泡的电流要大些，这样计算出的电阻值就要比真实值小些。

伏安法测电阻电路图