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10. 把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中，通电10 min产生的热量为J。连接家庭电路时，要注意检查线路连接处的接触情况，若接触不良，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾。因为接触不良处的电阻（填“更大”或“更小”）。
答案
$\boldsymbol{6.6×10^5}$；$\boldsymbol{更大}$
解析
解：
将时间单位换算为国际单位：$t=10\ \mathrm{min}=600\ \mathrm{s}$
电炉是纯电阻用电器，通电产生的热量可由焦耳定律推导得：
$Q=\frac{U^2}{R}t=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \Omega}×600\ \mathrm{s}=6.6×10^5\ \mathrm{J}$
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，线路连接处电流与串联的其他位置电流一致，接触不良时，相同时间下产生热量更多，说明该处电阻更大。
将时间单位换算为国际单位：$t=10\ \mathrm{min}=600\ \mathrm{s}$
电炉是纯电阻用电器，通电产生的热量可由焦耳定律推导得：
$Q=\frac{U^2}{R}t=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \Omega}×600\ \mathrm{s}=6.6×10^5\ \mathrm{J}$
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，线路连接处电流与串联的其他位置电流一致，接触不良时，相同时间下产生热量更多，说明该处电阻更大。
11. 如图所示电路，闭合开关S，标有“6 V 3 W”的小灯泡正常发光，电动机线圈的电阻为1 Ω，通过线圈的电流为0.2 A，则干路电流为A，1 min内电动机产生的热量是J。
答案
$\boldsymbol{0.7}$；$\boldsymbol{2.4}$
解析
解：
小灯泡正常发光，由$P=UI$可得通过小灯泡的电流：
$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$
由图可知小灯泡与电动机并联，干路电流等于各支路电流之和：
$I=I_L+I_M=0.5\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{A}$
根据焦耳定律，1 min内电动机产生的热量：
$Q=I_M^2 R t=(0.2\ \mathrm{A})^2 × 1\ \Omega × 60\ \mathrm{s}=2.4\ \mathrm{J}$
小灯泡正常发光，由$P=UI$可得通过小灯泡的电流：
$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$
由图可知小灯泡与电动机并联，干路电流等于各支路电流之和：
$I=I_L+I_M=0.5\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{A}$
根据焦耳定律，1 min内电动机产生的热量：
$Q=I_M^2 R t=(0.2\ \mathrm{A})^2 × 1\ \Omega × 60\ \mathrm{s}=2.4\ \mathrm{J}$
12. 如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为$U$且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器$R_1$和$R_2$使所有灯泡均正常发光,则甲、乙两个电路中的总电流之比$I_{甲}:I_{乙}=$,电路的总功率之比$P_{甲}:P_{乙}=$。
答案
$\boldsymbol{2:1}$；$\boldsymbol{2:1}$
解析
解：
设每只小灯泡正常发光时的额定电流为$I_0$。
甲电路中两只小灯泡并联且均正常发光，根据并联电路的电流规律，甲电路总电流：
$I_甲 = I_0 + I_0 = 2I_0$
乙电路中两只小灯泡串联且均正常发光，根据串联电路的电流规律，乙电路总电流：
$I_乙 = I_0$
因此总电流之比：
$I_甲:I_乙 = 2I_0:I_0 = 2:1$
两电路电源电压均为$U$，根据电功率公式$P=UI$，可得两电路总功率分别为$P_甲=UI_甲$、$P_乙=UI_乙$，因此总功率之比：
$P_甲:P_乙 = UI_甲:UI_乙 = I_甲:I_乙 = 2:1$
设每只小灯泡正常发光时的额定电流为$I_0$。
甲电路中两只小灯泡并联且均正常发光，根据并联电路的电流规律，甲电路总电流：
$I_甲 = I_0 + I_0 = 2I_0$
乙电路中两只小灯泡串联且均正常发光，根据串联电路的电流规律，乙电路总电流：
$I_乙 = I_0$
因此总电流之比：
$I_甲:I_乙 = 2I_0:I_0 = 2:1$
两电路电源电压均为$U$，根据电功率公式$P=UI$，可得两电路总功率分别为$P_甲=UI_甲$、$P_乙=UI_乙$，因此总功率之比：
$P_甲:P_乙 = UI_甲:UI_乙 = I_甲:I_乙 = 2:1$
13.某款陶瓷电煎药壶的电路如图所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和保温三挡。已知正常工作时,文火萃取的功率为100 W,保温功率为80 W。分析电路可知:当S₁接(填“1”或“2”),同时S₂(填“闭合”或“断开”)时,电路处于高火加热状态,高火加热10 min产生的热量是J。
答案
解：根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，电源电压不变时，电路总电阻越小，功率越大：
1. 当$S_1$接2，同时$S_2$闭合时，$R_1$与$R_2$并联，总电阻最小，总功率最大，处于高火加热状态。
2. 文火萃取时，只有$R_1$接入电路，功率$P_1=100\ \mathrm{W}$，可得：
$R_1=\frac{U^2}{P_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{100\ \mathrm{W}}=484\ \Omega$
3. 保温时，$R_1$、$R_2$串联，总功率$P_{\mathrm{保}}=80\ \mathrm{W}$，可得串联总电阻：
$R_{\mathrm{串}}=\frac{U^2}{P_{\mathrm{保}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \mathrm{W}}=605\ \Omega$
则$R_2=R_{\mathrm{串}}-R_1=605\ \Omega-484\ \Omega=121\ \Omega$
4. $R_2$单独工作的功率：
$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{121\ \Omega}=400\ \mathrm{W}$
5. 高火加热总功率：
$P_{\mathrm{高}}=P_1+P_2=100\ \mathrm{W}+400\ \mathrm{W}=500\ \mathrm{W}$
6. 高火加热10 min产生的热量：
$Q=W=P_{\mathrm{高}}t=500\ \mathrm{W}×10×60\ \mathrm{s}=3×10^5\ \mathrm{J}$
答案依次为：$\boldsymbol{2}$；$\boldsymbol{闭合}$；$\boldsymbol{3×10^5}$。
1. 当$S_1$接2，同时$S_2$闭合时，$R_1$与$R_2$并联，总电阻最小，总功率最大，处于高火加热状态。
2. 文火萃取时，只有$R_1$接入电路，功率$P_1=100\ \mathrm{W}$，可得：
$R_1=\frac{U^2}{P_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{100\ \mathrm{W}}=484\ \Omega$
3. 保温时，$R_1$、$R_2$串联，总功率$P_{\mathrm{保}}=80\ \mathrm{W}$，可得串联总电阻：
$R_{\mathrm{串}}=\frac{U^2}{P_{\mathrm{保}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \mathrm{W}}=605\ \Omega$
则$R_2=R_{\mathrm{串}}-R_1=605\ \Omega-484\ \Omega=121\ \Omega$
4. $R_2$单独工作的功率：
$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{121\ \Omega}=400\ \mathrm{W}$
5. 高火加热总功率：
$P_{\mathrm{高}}=P_1+P_2=100\ \mathrm{W}+400\ \mathrm{W}=500\ \mathrm{W}$
6. 高火加热10 min产生的热量：
$Q=W=P_{\mathrm{高}}t=500\ \mathrm{W}×10×60\ \mathrm{s}=3×10^5\ \mathrm{J}$
答案依次为：$\boldsymbol{2}$；$\boldsymbol{闭合}$；$\boldsymbol{3×10^5}$。
14.某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220 V。如图甲是其电路原理图，S₀为温控开关，R₁、R₂为电热丝（阻值不变），某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示。饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为J，R₂的阻值为Ω。
答案
$\boldsymbol{1.62× 10^5}$；$\boldsymbol{1100}$
解析
解：
由题图乙可知，饮水机加热挡的功率$P_{\mathrm{加热}}=900\ \mathrm{W}$，加热阶段工作时间$t_1=3\ \mathrm{min}=180\ \mathrm{s}$。
根据$W=Pt$，加热挡阶段消耗的电能：
$W=P_{\mathrm{加热}}t_1=900\ \mathrm{W} × 180\ \mathrm{s}=1.62× 10^5\ \mathrm{J}$
当开关$\mathrm{S}$闭合、$\mathrm{S}_0$断开时，电路为$R_2$的简单电路，饮水机处于保温挡，由题图乙可知保温挡功率$P_{\mathrm{保温}}=44\ \mathrm{W}$。
根据$P=\dfrac{U^2}{R}$，可得$R_2$的阻值：
$R_2=\dfrac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{保温}}}=\dfrac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \mathrm{W}}=1100\ \Omega$
由题图乙可知，饮水机加热挡的功率$P_{\mathrm{加热}}=900\ \mathrm{W}$，加热阶段工作时间$t_1=3\ \mathrm{min}=180\ \mathrm{s}$。
根据$W=Pt$，加热挡阶段消耗的电能：
$W=P_{\mathrm{加热}}t_1=900\ \mathrm{W} × 180\ \mathrm{s}=1.62× 10^5\ \mathrm{J}$
当开关$\mathrm{S}$闭合、$\mathrm{S}_0$断开时，电路为$R_2$的简单电路，饮水机处于保温挡，由题图乙可知保温挡功率$P_{\mathrm{保温}}=44\ \mathrm{W}$。
根据$P=\dfrac{U^2}{R}$，可得$R_2$的阻值：
$R_2=\dfrac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{保温}}}=\dfrac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \mathrm{W}}=1100\ \Omega$
