热丝。他设计的旋转开关如图10乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“○”表示，“○”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。例如，图10乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：
温度档位 高温 中温2 中温1 低温 440 264 加热功率/W 1100 660 1．如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，分析说明电热丝R1和R2的阻值应该分别为多大?旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，分别对应哪一档加热功率?
2．小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好。经检查无误后，小亮将电热器接入家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V。请简单解释产生这种偏差的原因。
3．使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度不再升高，此时水并没有沸腾。并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么?
解析：1．由图可知：旋钮上的箭头指向D位置时，电热丝R1和R2并联，此时电路消耗功率最大P1＝1100W（1分）
旋钮上的箭头指向C位置时，电热丝R1单独工作，此时电路消耗功率为：P2=660W（1分）
2U2220V??所以：R1＝＝＝73.3Ω………………………………………………（1P2660W分）
旋钮上的箭头指向B位置时，电热丝R2单独工作，此时电路消耗功率为：P1=440W（1分）
2U2220V??所以：R2＝＝＝110Ω………………………………………………（1分） P3440W当旋钮上的箭头指向A位置时，电热丝R1和R2串联，此时电路消耗功率为：
2U2220V??P4＝＝＝264W………………………………（1分） R1＋R273.3??110?2．电热丝的电阻会随温度而变化。在借助电池组、电压表和电流表截取一定阻值的电热丝时，电热丝消耗的功率很小，一定时间内产生的热量少，故温度低，此时电阻小；当电热丝接入家庭电路工作时，消耗的电功率较大，一定时间内产生的热量多，温
U2度升高显著，电阻变大明显：由公式P＝可知，此时消耗的电功率比测得的电阻计
R算的电功率要小一些。…（3分）
3．电热器在给水加热时。由于水在吸热的同时还在散热（向空气传递热量、蒸发吸热），并且随着水温的升高，水温与环境温度差增大，热传递的速度加快、水蒸发时吸热的速度也加快，导致水的温度升高减慢；当散失热量与从电热丝吸收到的热量平衡时，水温就不再升高了。………（2分）
加热功率越小，单位时间内产生的热量越少，达到上述平衡时与环境的温差越小，所以水能达到的最高温度越低。（1分）
7（12分）（2012全国初中应用物理知识竞赛）如图11甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0为定值电阻，A为油
量指示表（一只量程为0～0.6A的电流表），Rx为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图11乙所示。油箱的上下两部分皆为长方体形状，下半部分的横截面积为、20dm2，高为2dm，上半部分的横截面积为10dm2，油箱加满油时油的总体积为60dm3。当油箱装满油时，油量指示表的示数如图11丙所示。已知：ρ汽油＝0.7×103kg／m3，取g=10N／kg。
1．当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少；
2．若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表由满刻度指向满刻度的该汽车每行驶100km消耗汽油多少升；
1位置，求4
3．在上面第（2）问所述的行驶过程中发现，油量表的示数在开始运动的一段时间内变化较快，而后来一段时间内变化较慢，请解释其中的原因。
解析：
1．油箱装满油时，下半部分容积：V2=20×2×10－3mL＝4×10－2m3 上半部分容积：V1=V－V2＝6×10－2m3＝4×10－2m3=2×10－2m3
V12?10?2－l
上半部分高度：h1＝=m=2×10m……………………（1分） ?1S110汽油的深度：h＝h1+h2=2×10－1m+2×10－1m=4×10－1m
汽油对压敏电阻的压强：p＝ρ汽油gh=0.7×103×10×4×10－1Pa=2.8×103Pa（1分）
汽油对压敏电阻的压力：F=pS=2.8×103×10×10－4N＝2.8N………（1分）
由图11乙可知：Rx=30Ω………………………………………………………………（1分）
U24由题意可得：R0=－Rx=Ω－30Ω=10Ω………………………………………（1
I10.6分）
汽油用完时，由图11乙可知：Rx′＝300Ω……（1分）
U24通过油量表的电流：I2==Ω＝0.08A……………………………（1
R0＋Rx?10＋300分）
2．油量表指向满刻度的
11位置，通过油量表的电流：I3=×0.6A=0.15A 44U－R0＝160Ω－10Ω＝150Ω………………（1分） I此时压敏电阻阻值：Rx″＝
由图11乙可知，汽油对压敏电阻的压力：F″＝0.7N 汽油对压敏电阻的压强p″＝
p?F?0.72
＝－4Pa＝7×10Pa S10?107?102汽油的深度：h″＝＝m＝0.1m………………（1分）
?汽油g0.7?103?10剩余汽油的体积：V″＝S2h″＝20×10－2×0.1m3＝2×10－2m3
6?10－2－2?10－23
汽车行驶100km，消耗汽油的体积：ΔV＝m＝10L（1分）
43．因油箱上部横截面积较小，消耗相同体积的汽油，上部的液面高度变化较大，导致汽油对压敏电阻的压力变化较大，所以电流表示数变化较快……………………………（2分）
8．（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温度的多档开关。使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或
高温。图（甲）是电熨斗的电路图，图中电热丝R1=96.8Ω，R2=48.4Ω。旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况，如图（乙）中的A、B、C所示。 问：(1)当旋转开关置于乙图中的哪种状态时，电熨斗处于低档位?简述理由。 (2) 电熨斗在中档位工作时，消耗的电功率是多少? (3) 电熨斗在高档位工作6min消耗的电能为多少?
解析：（1）当旋转开关C状态时，R1和R2串联，此时电路中总电阻最大。由P=U2/R可知，电源电压不变时，总电阻最大，总功率最小。
（2）当开关旋转处于B状态时，电路中只有R2工作，电熨斗处于中档位工作，此时电路中的电功率P=U2/R2=(220V)2/48.4Ω=1000W。
(3) 当开关S1置于a端、S2闭合时, R1和R2并联，此时电熨斗在高档位工作，工作6min，电熨斗消耗的电能为
U2U2220V2220V2W?t?t?(?)?360s?5.4?105J。
R1R296.8?48.4?【名师点评】根据题述条件可计算出电熨斗三个档位的额定功率分别为500W、100W、1500W。
9.（2013全国初中应用物理知识竞赛题）随着社会的进步，电冰箱已经成为现代
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题18电功率
