利民电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，其发热体电阻丝如图所示。A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝中点的接

解题思路：（1）要想判断低、中、高档可利用公式P=

U2

R

来分析，电路中的电压不变，而选择的接线柱不同电路中的电阻不同，从而导致了电功率的变化．
（2）已知电压和发热功率，可利用公式R=

U2

P

求出电路中的电阻，再根据电阻的连接情况求出电路中的电阻，再利用公式P=

U2

R

计算电功率．

（1）∵B是电阻丝中点，
∴R_AB=R_BC，
由公式P=
U2
R可知，电压不变，电阻的大小影响了电功率的大小，
当R_AB与R_BC串联时，电路中的电阻为R=R_AB+R_BC，阻值达到最大，此时的电功率最小为低温档，故将A和C接入电路，
当R_AB与R_BC并联时，电路中的电阻为R=[1/2]R_AB，阻值达到最小，此时的电功率最大为高温档，故将A和C连接后再与B连入电路，
当只有R_AB或R_BC时，电路中的电阻为R=R_AB=R_BC，阻值在中间，此时的电功率位于中间为保温档，故将A和B或B和C接入电路，
故答案为：A和C，A和B（或B和C），A和C连接后再与B．
（2）∵低温档时R_AB与R_BC串联，P_低=200W，
∴R=
U2
P=
(220V)2
200W=242Ω，
又∵R=R_AB+R_BC=242Ω，R_AB=R_BC
∴R_AB=R_BC=121Ω，
中温档时，R_AB=R_BC=121Ω，P_中=
U2
RAB=
(220V)2
121Ω=400W，
高温档时，R_AB与R_BC并联，R=[1/2]R_AB=60.5Ω，P_高=
U2

1
2RAB=
(22OV)2
60.5Ω=800W．
故答案为：400，800．

点评：
本题考点： 电功率的计算；电阻的串联；电阻的并联．

考点点评： 本题考查了利用电路中电阻的变化，结合公式P=U2R来分析电路中电功率的变化，并可以利用此公式求出电路中的电阻和电功率．

解题思路：（1）已知电热丝有三个接线柱，并且有三个档位，所以电路设计应该包括AB或BC单独接入电路、AB与BC串联接入电路、AB与BC并联接入电路三种情况．
（2）已知低温功率，利用公式R=

U2

P

得到AB、BC串联后的总电阻，然后得出高温和中温时的电阻，再利用P=

U2

R

分别计算对应的电功率．
（3）铭牌的结构可以不同，基本内容应该包括用电器的名称、工作条件、适用范围等．

（1）设AB或BC段的电阻为R，则两段串联后的总电阻为2R，并联后的总电阻为[1/2]R
根据P=
U2
R知，在电源电压U一定时，电阻越大，功率越小．
所以低温档：将A、C直接接入电源，相当于AB与BC串联，此时电路电阻最大，功率最小；
中温档：将A、B或B、C接入电源，此时电路电阻居中，功率居中；
高温档：将A、C连接在一起后，A与B接入电源上，相当于AB与BC并联，此时电路电阻最小，功率最大．
或连线如图．

（2）AB与BC串联时处于低温档
此时A、C间的总电阻为2R，该火锅的低温功率为200W，2R=
U2
P 低=
(220V)2
200W=242Ω
即R=121Ω；
单独将AB或BC接入电路处于中温档，此时接入电路的电阻为R=121Ω
该火锅的中温功率为
P_中=
U2
R=
(220V)2
121Ω=400W；
将A、C连接在一起后，A与B接入电源上，此时AB与BC并联，电路总电阻为R_并=[1/2]R=60.5Ω
该火锅的高温功率为
P高=
U2
R并=
(220V)2
60.5Ω=800W．
（3）该火锅的产品铭牌
产品名称 利民牌电火锅
额定电压 ～220V
额定功率 高温 中温 低温
800W 400W 200W
连接方法
**市利民电器厂　　出厂日期：2006年1月15日

点评：
本题考点： 电功率的计算．

考点点评： 各档位的连接方法应该在利用P=U2R分析得到各档位对应的功率的基础上作答或作图，不能只写答案或画图．设计铭牌是此题的亮点．铭牌的内容应该体现用电器的名称、工作条件、

解题思路：（1）已知LMZ-3-1100型电热水壶的额定功率和额定电压，根据公式I=[P/U]可求电热水壶的额定电流；已知水的质量、初温和末温，根据公式Q_吸=cm△t可求吸收的热量．
（2）由测量结果可以知道LMZ-3-1500型电热水壶把3kg、20℃的水烧开用的时间，利用W=Pt求消耗的电能，由（1）知道把3kg、20℃的水烧开水吸收的热量，利用效率公式求LMZ-3-1500型电热水壶烧水的效率；
（3）由测量结果可以知道LMZ-3-1100型电热水壶把3kg、20℃的水烧开用的时间，利用W=Pt求消耗的电能，利用效率公式比较两者的效率大小；
（4）根据用电安全常识和生活安全常识提出一条合理建议．

（1）由P=UI可得，电热水壶的额定电流：
I=[P/U]=[1100W/220V]=5A，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J．
（2）LMZ-3-1500型电热水壶把3kg、20℃的水烧开，用的时间为：
t=14min=[14/60]h，
消耗的电能：
W=Pt=1.5kW×[14/60]h=0.35kW•h=1.26×10⁶J，
由（1）知道把3kg、20℃的水烧开，水吸收的热量为1.008×10⁶J，
η=
Q吸
W×100%=
1.008×106J
1.26×106J×100%=80%；
（3）LMZ-3-1100型电热水壶把3kg、20℃的水烧开，用的时间为：
t=22min=1320s，
消耗的电能：
W′=Pt=1100W×1320s=1.452×10⁶J，
∵W′＞W，η=
Q吸
W×100%，Q_吸相同，
∴η′＜η，即LMZ-3-1500型电热水壶烧水的效率高；
（4）从安全用电的角度，选用额定功率小的电热水壶，由P=UI可知，额定电压一定，额定功率小的电流小，可以保证线路安全；
电热水壶是金属外壳，是三脚插头，使用时要用三孔插座，严防触电事故发生．
答：（1）LMZ-3-1100型电热水壶的额定电流5A；水吸收了1.008×10⁶J的热量；
（2）LMZ-3-1500型电热水壶烧水的效率是80%；
（3）这两种电热水壶烧水时的效率不相同，因为同样把3kg、20℃的水烧开，LMZ-3-1100型电热壶消耗的电能多；
（4）从安全用电的角度，选用额定功率小的电热水壶，使用时要用三孔插座，严防触电事故发生．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算；热量的计算．

考点点评： 本题考查物理知识在生活中的应用，在生活中要做有心人，将身边的用品所用到的物理知识要多做分析．

解题思路：（1）要想判断低、中、高档可利用公式P=

U2

R

来分析，电路中的电压不变，而选择的接线柱不同电路中的电阻不同，从而导致了电功率的变化．
（2）已知电压和发热功率，可利用公式R=

U2

P

求出电路中的电阻，再根据电阻的连接情况求出电路中的电阻，再利用公式P=

U2

R

计算电功率．

（1）∵B是电阻丝中点，
∴R_AB=R_BC，
由公式P=
U2
R可知，电压不变，电阻的大小影响了电功率的大小，
当R_AB与R_BC串联时，电路中的电阻为R=R_AB+R_BC，阻值达到最大，此时的电功率最小为低温档，故将A和C接入电路，
当R_AB与R_BC并联时，电路中的电阻为R=[1/2]R_AB，阻值达到最小，此时的电功率最大为高温档，故将A和C连接后再与B连入电路，
当只有R_AB或R_BC时，电路中的电阻为R=R_AB=R_BC，阻值在中间，此时的电功率位于中间为保温档，故将A和B或B和C接入电路，
故答案为：A和C，A和B（或B和C），A和C连接后再与B．
（2）∵低温档时R_AB与R_BC串联，P_低=200W，
∴R=
U2
P=
(220V)2
200W=242Ω，
又∵R=R_AB+R_BC=242Ω，R_AB=R_BC
∴R_AB=R_BC=121Ω，
中温档时，R_AB=R_BC=121Ω，P_中=
U2
RAB=
(220V)2
121Ω=400W，
高温档时，R_AB与R_BC并联，R=[1/2]R_AB=60.5Ω，P_高=
U2

1
2RAB=
(22OV)2
60.5Ω=800W．
故答案为：400，800．

点评：
本题考点： 电功率的计算；电阻的串联；电阻的并联．

考点点评： 本题考查了利用电路中电阻的变化，结合公式P=U2R来分析电路中电功率的变化，并可以利用此公式求出电路中的电阻和电功率．

解题思路：（1）根据公式P=

U2

R

可知，当电源电压不变时，电路电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大．
（2）已知低温档发热功率，分别求出中温、高温与低温时电阻的关系，根据公式P=

U2

R

求出高温和中温两档的发热功率．

（1）低温档的实际电功率最小，连入电路的电阻最大．将A、C直接接入电源．
中温档：中温档的实际电功率比低温档的实际电功率大，中温档连入电路的电阻比低温档连入电路的电阻小．将A、B或B、C接入电源．
高温档：高温档的实际电功率最大，连入电路的电阻最小．将A、C连接在一起后，A与B接入电源（或将A、C连接在一起后，B与C接入电源）．
各档位的连接方法如图所示：

（说明：高温档将A、C连接在一起后，也可以将B与C接在电源上）
（2）设A、C间的电阻为R，已知该火锅的低温功率：P_低=
U2
R=200W，
则该火锅的中温功率：P_中=
U2

R
2=2P_低=400W，
该火锅的高温功率：P_高=
U2

R
4=4P_低=800W．
答：高温和中温两档的发热功率分别应是800W和400W．

点评：
本题考点： 电功率的计算；电阻的串联；电阻的并联．

考点点评： 本题考查电功率的计算，关键是公式的应用，难点是知道在高、中、低档时电路的连接情况，要知道串并联电路电阻的规律．