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8. (2025·广元中考)某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度,此电阻采用新材料,电阻值仅随光照强度增强(减弱)而增大(减小)。电路简图如图甲,电源两端电压恒为18 V,灯L的I-U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时,S₀、S闭合,灯L正常发光。求:
(1)闭合开关S₀、S,灯L的电阻大小是多少?
(2)闭合开关S₀,断开开关S,当电流表的读数是0.5 A时,可变电阻的阻值是多少?
(3)闭合开关S₀,断开开关S,当灯L的功率为8.4 W时,电路的总功率是多少?
(1)闭合开关S₀、S,灯L的电阻大小是多少?
(2)闭合开关S₀,断开开关S,当电流表的读数是0.5 A时,可变电阻的阻值是多少?
(3)闭合开关S₀,断开开关S,当灯L的功率为8.4 W时,电路的总功率是多少?
答案
(1)$22.5\ \Omega$
(2)$24\ \Omega$
(3)$12.6\ \mathrm{W}$
解析:(1)闭合开关$\mathrm{S_0}$、S,电路为只有灯L的简单电路,已知电源电压$U=18\ \mathrm{V}$,则灯L两端电压为$U_{\mathrm{L}}=U=18\ \mathrm{V}$,由图乙可知,此时通过灯L的电流为$I_{\mathrm{L}}=0.8\ \mathrm{A}$,则灯L的电阻为:$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{L}}}{I_{\mathrm{L}}}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=22.5\ \Omega$;
(2)闭合开关$\mathrm{S_0}$,断开开关S,灯L与R串联,当电流表的读数是$I_1=0.5\ \mathrm{A}$时,电路总电阻为:$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_1}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=36\ \Omega$,由图乙可知,电流为$I_1=0.5\ \mathrm{A}$时,灯L两端电压为$U_1=6\ \mathrm{V}$,此时灯L的电阻为$R_{\mathrm{L}}'=\frac{U_1}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$,可变电阻的阻值为:$R_1=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}'=36\ \Omega-12\ \Omega=24\ \Omega$;
(3)当灯L的功率为8.4 W时,根据图乙数据可知,此时灯L的电压为$U_2=12\ \mathrm{V}$,通过灯L的电流为$I_2=0.7\ \mathrm{A}$,电路的总功率为:$P=UI_2=18\ \mathrm{V}×0.7\ \mathrm{A}=12.6\ \mathrm{W}$。
(2)$24\ \Omega$
(3)$12.6\ \mathrm{W}$
解析:(1)闭合开关$\mathrm{S_0}$、S,电路为只有灯L的简单电路,已知电源电压$U=18\ \mathrm{V}$,则灯L两端电压为$U_{\mathrm{L}}=U=18\ \mathrm{V}$,由图乙可知,此时通过灯L的电流为$I_{\mathrm{L}}=0.8\ \mathrm{A}$,则灯L的电阻为:$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{L}}}{I_{\mathrm{L}}}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=22.5\ \Omega$;
(2)闭合开关$\mathrm{S_0}$,断开开关S,灯L与R串联,当电流表的读数是$I_1=0.5\ \mathrm{A}$时,电路总电阻为:$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_1}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=36\ \Omega$,由图乙可知,电流为$I_1=0.5\ \mathrm{A}$时,灯L两端电压为$U_1=6\ \mathrm{V}$,此时灯L的电阻为$R_{\mathrm{L}}'=\frac{U_1}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$,可变电阻的阻值为:$R_1=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}'=36\ \Omega-12\ \Omega=24\ \Omega$;
(3)当灯L的功率为8.4 W时,根据图乙数据可知,此时灯L的电压为$U_2=12\ \mathrm{V}$,通过灯L的电流为$I_2=0.7\ \mathrm{A}$,电路的总功率为:$P=UI_2=18\ \mathrm{V}×0.7\ \mathrm{A}=12.6\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
本题是结合I-U图像的串联电路电学计算题，解题思路如下：
1. 第(1)问：当S₀、S闭合时，可变电阻R被短路，电路为灯L的简单电路，灯L两端电压等于电源电压18V，从图乙中找到U=18V对应的电流，根据欧姆定律计算灯L的电阻。
2. 第(2)问：当S₀闭合、S断开时，灯L与可变电阻R串联，串联电路电流处处相等，总电压等于各部分电压之和。已知电流为0.5A，从图乙找到此时灯L的电压，先计算总电阻，再减去灯L的电阻得到可变电阻的阻值。
3. 第(3)问：已知灯L的功率，结合图乙找到对应的电压和电流，电路总功率等于电源电压乘以电路中的电流（串联电流处处相等）。
【解析】
(1) 闭合开关S₀、S时，可变电阻R被短路，电路为灯L的简单电路，灯L两端电压$U_{\mathrm{L}}=U=18\ \mathrm{V}$。由图乙可知，此时通过灯L的电流$I_{\mathrm{L}}=0.8\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律：
$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{L}}}{I_{\mathrm{L}}}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=22.5\ \Omega$。
(2) 闭合开关S₀、断开S时，灯L与可变电阻R串联，电路电流$I=0.5\ \mathrm{A}$。由图乙可知，电流为0.5A时，灯L两端电压$U_{\mathrm{L}}'=6\ \mathrm{V}$。串联电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=36\ \Omega$，此时灯L的电阻$R_{\mathrm{L}}'=\frac{U_{\mathrm{L}}'}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$，因此可变电阻的阻值：
$R=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}'=36\ \Omega-12\ \Omega=24\ \Omega$。
(3) 当灯L的功率$P_{\mathrm{L}}=8.4\ \mathrm{W}$时，由图乙可知，此时灯L两端电压$U_{\mathrm{L}}''=12\ \mathrm{V}$，通过的电流$I''=0.7\ \mathrm{A}$。串联电路电流处处相等，电路总功率：
$P=UI''=18\ \mathrm{V}×0.7\ \mathrm{A}=12.6\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) $22.5\ \Omega$；(2) $24\ \Omega$；(3) $12.6\ \mathrm{W}$
【知识点】
欧姆定律；串联电路特点；电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路的电学计算，核心是从图像中提取对应电压、电流值，熟练运用欧姆定律和电功率公式，属于常规电学综合题，注重基础公式的应用。
【难度系数】
0.6
本题是结合I-U图像的串联电路电学计算题，解题思路如下：
1. 第(1)问：当S₀、S闭合时，可变电阻R被短路，电路为灯L的简单电路，灯L两端电压等于电源电压18V，从图乙中找到U=18V对应的电流，根据欧姆定律计算灯L的电阻。
2. 第(2)问：当S₀闭合、S断开时，灯L与可变电阻R串联，串联电路电流处处相等，总电压等于各部分电压之和。已知电流为0.5A，从图乙找到此时灯L的电压，先计算总电阻，再减去灯L的电阻得到可变电阻的阻值。
3. 第(3)问：已知灯L的功率，结合图乙找到对应的电压和电流，电路总功率等于电源电压乘以电路中的电流（串联电流处处相等）。
【解析】
(1) 闭合开关S₀、S时，可变电阻R被短路，电路为灯L的简单电路，灯L两端电压$U_{\mathrm{L}}=U=18\ \mathrm{V}$。由图乙可知，此时通过灯L的电流$I_{\mathrm{L}}=0.8\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律：
$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{L}}}{I_{\mathrm{L}}}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=22.5\ \Omega$。
(2) 闭合开关S₀、断开S时，灯L与可变电阻R串联，电路电流$I=0.5\ \mathrm{A}$。由图乙可知，电流为0.5A时，灯L两端电压$U_{\mathrm{L}}'=6\ \mathrm{V}$。串联电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{18\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=36\ \Omega$，此时灯L的电阻$R_{\mathrm{L}}'=\frac{U_{\mathrm{L}}'}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$，因此可变电阻的阻值：
$R=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}'=36\ \Omega-12\ \Omega=24\ \Omega$。
(3) 当灯L的功率$P_{\mathrm{L}}=8.4\ \mathrm{W}$时，由图乙可知，此时灯L两端电压$U_{\mathrm{L}}''=12\ \mathrm{V}$，通过的电流$I''=0.7\ \mathrm{A}$。串联电路电流处处相等，电路总功率：
$P=UI''=18\ \mathrm{V}×0.7\ \mathrm{A}=12.6\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) $22.5\ \Omega$；(2) $24\ \Omega$；(3) $12.6\ \mathrm{W}$
【知识点】
欧姆定律；串联电路特点；电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路的电学计算，核心是从图像中提取对应电压、电流值，熟练运用欧姆定律和电功率公式，属于常规电学综合题，注重基础公式的应用。
【难度系数】
0.6
9. (2024·大庆中考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为2.5 V,电流表量程为0~0.6 A,滑动变阻器$R_1$的最大阻值为20 Ω,定值电阻$R_2=15$ Ω。当闭合开关S、$S_1$,断开$S_2$,滑动变阻器滑片移到中点时,小灯泡正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图像。
(1)求电源电压；
(2)当闭合开关S、$S_1$,断开$S_2$时,调节滑动变阻器$R_1=15$ Ω,求此时小灯泡的功率；
(3)当闭合开关S、$S_2$,断开$S_1$时,求$R_1$的最大功率和此时$R_1$的阻值。
(1)求电源电压；
(2)当闭合开关S、$S_1$,断开$S_2$时,调节滑动变阻器$R_1=15$ Ω,求此时小灯泡的功率；
(3)当闭合开关S、$S_2$,断开$S_1$时,求$R_1$的最大功率和此时$R_1$的阻值。
答案
(1)$7.5\ \mathrm{V}$
(2)$0.6\ \mathrm{W}$
(3)$0.937\ 5\ \mathrm{W}$、$15\ \Omega$
解析:(1)当闭合开关S、$\mathrm{S_1}$,断开$\mathrm{S_2}$时,滑动变阻器与灯泡L串联。滑动变阻器滑片移到中点时,即滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω时,小灯泡正常发光。由图乙可知,当小灯泡正常发光时,电路中的电流为0.5 A,因此可以求得滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}}=IR_{\mathrm{滑}}=0.5\ \mathrm{A}×10\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,串联电路电源电压等于各用电器电压之和,则电源电压为$U=U_{\mathrm{滑}}+U_{\mathrm{灯}}=5\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=7.5\ \mathrm{V}$。
(2)当闭合开关S、$\mathrm{S_1}$,断开$\mathrm{S_2}$时,滑动变阻器与灯泡L串联。调节滑动变阻器$R_1=15\ \Omega$,则在图乙中作出滑动变阻器的电压与电流的关系图像,如图所示:
取滑动变阻器与灯泡电流相等、电压之和等于电源电压7.5 V时的电流,可知此时电路中的电流为0.4 A,小灯泡电压为1.5 V,故小灯泡的功率$P=U_{\mathrm{L}}I_{\mathrm{L}}=1.5\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{W}$。
(3)设电源电压为$U$,电路中的电流为$I$,则$R_1$的最大功率可表示为总功率减$R_2$的功率,即$P_1=UI-I^2R_2$,$P_1$与$I$的关系式为一个一元二次函数,当$I=-\frac{U}{2(-R_2)}=\frac{U}{2R_2}=\frac{7.5\ \mathrm{V}}{2×15\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$时,$P_1$取最大值为$P_{1\mathrm{max}}=7.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}-(0.25\ \mathrm{A})^2×15\ \Omega=0.937\ 5\ \mathrm{W}$,此时$R_2$两端的电压为$U_2=IR_2=0.25\ \mathrm{A}×15\ \Omega=3.75\ \mathrm{V}$,则$R_1$两端电压$U_1=U-U_2=3.75\ \mathrm{V}=U_2$,故$R_1$的阻值为$15\ \Omega$。
解析
【分析】
1. 第(1)问：明确电路连接，闭合S、S₁，断开S₂时，滑动变阻器R₁与灯泡L串联；滑片在中点时R₁接入10Ω，灯泡正常发光，额定电压2.5V，从图乙找额定电流，再根据串联电路电压规律（总电压等于各部分电压之和），计算电源电压。
2. 第(2)问：仍为R₁与L串联，已知R₁=15Ω，电源电压7.5V，根据串联电路电压关系U=U_L + IR₁，结合图乙的U-I曲线，找到满足该式的电流I和对应灯泡电压U_L，进而计算灯泡功率。
3. 第(3)问：闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与定值电阻R₂串联，推导R₁的功率表达式为关于电流的一元二次函数，利用二次函数极值求最大功率，再计算此时R₁的阻值。
【解析】
(1) 当闭合开关S、S₁，断开S₂时，R₁与L串联。滑片移到中点，R₁接入阻值为$\frac{20Ω}{2}=10Ω$；灯泡正常发光，额定电压$U_L=2.5V$，由图乙知此时电路电流$I=0.5A$。滑动变阻器两端电压：$U_{滑}=IR_{滑}=0.5A×10Ω=5V$，电源电压$U=U_{滑}+U_L=5V+2.5V=7.5V$。
(2) 当闭合S、S₁，断开S₂时，R₁=15Ω，串联电路总电压$U=U_L + IR₁$，即$7.5V=U_L +15Ω×I$。在图乙中作滑动变阻器的U-I线（$U_{滑}=15I$），找到两线交点，对应电流$I=0.4A$，此时$U_L=1.5V$，灯泡功率$P=U_LI=1.5V×0.4A=0.6W$。
(3) 当闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与R₂串联，电路电流为I，R₁的功率$P₁=UI - I²R₂$，代入U=7.5V，R₂=15Ω，得$P₁=7.5I -15I²$，这是开口向下的二次函数，当$I=\frac{-b}{2a}=\frac{7.5}{2×15}=0.25A$时，$P₁$最大，最大值$P_{1max}=7.5×0.25 -15×(0.25)²=0.9375W$。此时R₂两端电压$U₂=IR₂=0.25A×15Ω=3.75V$，R₁两端电压$U₁=U - U₂=7.5V -3.75V=3.75V$，故$R₁=\frac{U₁}{I}=\frac{3.75V}{0.25A}=15Ω$。
【答案】
(1)$7.5\ \mathrm{V}$
(2)$0.6\ \mathrm{W}$
(3)$0.937\ 5\ \mathrm{W}$、$15\ \Omega$
【知识点】
串联电路电压规律、电功率计算、U-I图像应用
【点评】
本题为电学综合题，结合U-I图像考查串联电路规律与电功率计算，需学生灵活运用图像分析和数学方法（二次函数求极值），综合性较强，能有效考查学生的综合解题能力。
【难度系数】
0.4
1. 第(1)问：明确电路连接，闭合S、S₁，断开S₂时，滑动变阻器R₁与灯泡L串联；滑片在中点时R₁接入10Ω，灯泡正常发光，额定电压2.5V，从图乙找额定电流，再根据串联电路电压规律（总电压等于各部分电压之和），计算电源电压。
2. 第(2)问：仍为R₁与L串联，已知R₁=15Ω，电源电压7.5V，根据串联电路电压关系U=U_L + IR₁，结合图乙的U-I曲线，找到满足该式的电流I和对应灯泡电压U_L，进而计算灯泡功率。
3. 第(3)问：闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与定值电阻R₂串联，推导R₁的功率表达式为关于电流的一元二次函数，利用二次函数极值求最大功率，再计算此时R₁的阻值。
【解析】
(1) 当闭合开关S、S₁，断开S₂时，R₁与L串联。滑片移到中点，R₁接入阻值为$\frac{20Ω}{2}=10Ω$；灯泡正常发光，额定电压$U_L=2.5V$，由图乙知此时电路电流$I=0.5A$。滑动变阻器两端电压：$U_{滑}=IR_{滑}=0.5A×10Ω=5V$，电源电压$U=U_{滑}+U_L=5V+2.5V=7.5V$。
(2) 当闭合S、S₁，断开S₂时，R₁=15Ω，串联电路总电压$U=U_L + IR₁$，即$7.5V=U_L +15Ω×I$。在图乙中作滑动变阻器的U-I线（$U_{滑}=15I$），找到两线交点，对应电流$I=0.4A$，此时$U_L=1.5V$，灯泡功率$P=U_LI=1.5V×0.4A=0.6W$。
(3) 当闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与R₂串联，电路电流为I，R₁的功率$P₁=UI - I²R₂$，代入U=7.5V，R₂=15Ω，得$P₁=7.5I -15I²$，这是开口向下的二次函数，当$I=\frac{-b}{2a}=\frac{7.5}{2×15}=0.25A$时，$P₁$最大，最大值$P_{1max}=7.5×0.25 -15×(0.25)²=0.9375W$。此时R₂两端电压$U₂=IR₂=0.25A×15Ω=3.75V$，R₁两端电压$U₁=U - U₂=7.5V -3.75V=3.75V$，故$R₁=\frac{U₁}{I}=\frac{3.75V}{0.25A}=15Ω$。
【答案】
(1)$7.5\ \mathrm{V}$
(2)$0.6\ \mathrm{W}$
(3)$0.937\ 5\ \mathrm{W}$、$15\ \Omega$
【知识点】
串联电路电压规律、电功率计算、U-I图像应用
【点评】
本题为电学综合题，结合U-I图像考查串联电路规律与电功率计算，需学生灵活运用图像分析和数学方法（二次函数求极值），综合性较强，能有效考查学生的综合解题能力。
【难度系数】
0.4
10. (2026·阜阳部分学校期末)图甲是小丽家春节期间新买的一款利用高温水蒸气熨烫衣服的蒸汽挂烫机,图乙是其工作原理图。加热功率有大小两个挡位,其中电热丝$R_1=88\ \Omega,R_2=44\ \Omega$。
(1)挂烫机正常工作时,电路中最大电流是多少?
(2)挂烫机在高温挡工作15 min放出的热量是多少?
(3)若在用电高峰时使用挂烫机,小丽关闭家中其他用电器,只让挂烫机通电使其处于高温工作状态,2 min能使转速为$3000\ \mathrm{r}/(\mathrm{kW}·\mathrm{h})$的电能表转盘转132转,则挂烫机的实际电功率是多少?
(1)挂烫机正常工作时,电路中最大电流是多少?
(2)挂烫机在高温挡工作15 min放出的热量是多少?
(3)若在用电高峰时使用挂烫机,小丽关闭家中其他用电器,只让挂烫机通电使其处于高温工作状态,2 min能使转速为$3000\ \mathrm{r}/(\mathrm{kW}·\mathrm{h})$的电能表转盘转132转,则挂烫机的实际电功率是多少?
答案
(1)$7.5\ \mathrm{A}$
(2)$1.485×10^6\ \mathrm{J}$
(3)$1\ 320\ \mathrm{W}$
解析:(1)由图可知,当开关旋至1、2之间时,$R_1$、$R_2$并联,电路中电流最大,根据$P=UI$知功率最大,是高温挡,最大电流为$I_{\mathrm{大}}=\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_2}=\frac{220\ \mathrm{V}}{88\ \Omega}+\frac{220\ \mathrm{V}}{44\ \Omega}=7.5\ \mathrm{A}$;
(2)挂烫机在高温挡工作15 min放出的热量:$Q=W=UIt=220\ \mathrm{V}×7.5\ \mathrm{A}×15×60\ \mathrm{s}=1.485×10^6\ \mathrm{J}$;
(3)2 min能使转速为$3\ 000\ \mathrm{r/(kW·h)}$的电能表转盘转132转,消耗的电能为$W'=\frac{1}{3\ 000}×132\ \mathrm{kW·h}=0.044\ \mathrm{kW·h}$,挂烫机的实际电功率为$P=\frac{W'}{t'}=\frac{0.044\ \mathrm{kW·h}}{\frac{2}{60}\ \mathrm{h}}=1.32\ \mathrm{kW}=1\ 320\ \mathrm{W}$。
(2)$1.485×10^6\ \mathrm{J}$
(3)$1\ 320\ \mathrm{W}$
解析:(1)由图可知,当开关旋至1、2之间时,$R_1$、$R_2$并联,电路中电流最大,根据$P=UI$知功率最大,是高温挡,最大电流为$I_{\mathrm{大}}=\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_2}=\frac{220\ \mathrm{V}}{88\ \Omega}+\frac{220\ \mathrm{V}}{44\ \Omega}=7.5\ \mathrm{A}$;
(2)挂烫机在高温挡工作15 min放出的热量:$Q=W=UIt=220\ \mathrm{V}×7.5\ \mathrm{A}×15×60\ \mathrm{s}=1.485×10^6\ \mathrm{J}$;
(3)2 min能使转速为$3\ 000\ \mathrm{r/(kW·h)}$的电能表转盘转132转,消耗的电能为$W'=\frac{1}{3\ 000}×132\ \mathrm{kW·h}=0.044\ \mathrm{kW·h}$,挂烫机的实际电功率为$P=\frac{W'}{t'}=\frac{0.044\ \mathrm{kW·h}}{\frac{2}{60}\ \mathrm{h}}=1.32\ \mathrm{kW}=1\ 320\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
本题是结合生活实际的电学计算题，需先明确开关在不同位置时的电路连接：开关旋至1、2之间时，$R_1$与$R_2$并联，总电阻最小、电流最大，为高温挡；旋至1时仅$R_1$工作，旋至0时电路断路。解题时，第一问利用并联电路电流规律求最大电流；第二问纯电阻电路中热量等于电功，结合$W=UIt$计算；第三问通过电能表转数算出消耗的电能，再结合时间求实际功率。
【解析】
(1) 当开关旋至1、2之间时，$R_1$与$R_2$并联，电路总电流最大（高温挡）。根据并联电路电流规律，总电流等于各支路电流之和，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$得：
通过$R_1$的电流：$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{88\ \Omega}=2.5\ \mathrm{A}$，
通过$R_2$的电流：$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{220\ \mathrm{V}}{44\ \Omega}=5\ \mathrm{A}$，
则电路最大电流：$I_{\mathrm{大}}=I_1+I_2=2.5\ \mathrm{A}+5\ \mathrm{A}=7.5\ \mathrm{A}$。
(2) 高温挡工作时，挂烫机为纯电阻用电器，放出的热量等于消耗的电能，即$Q=W=UIt$。高温挡工作时间$t=15\ \mathrm{min}=15×60\ \mathrm{s}=900\ \mathrm{s}$，则放出的热量：
$Q=220\ \mathrm{V}×7.5\ \mathrm{A}×900\ \mathrm{s}=1.485×10^6\ \mathrm{J}$。
(3) 电能表转盘转132转时，挂烫机消耗的电能：
$W'=\frac{132\ \mathrm{r}}{3000\ \mathrm{r/(\mathrm{kW·h})}}=0.044\ \mathrm{kW·h}$，
工作时间$t'=2\ \mathrm{min}=\frac{2}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$，
则实际电功率：$P_{\mathrm{实}}=\frac{W'}{t'}=\frac{0.044\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{30}\ \mathrm{h}}=1.32\ \mathrm{kW}=1320\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)$7.5\ \mathrm{A}$；(2)$1.485×10^6\ \mathrm{J}$；(3)$1320\ \mathrm{W}$
【知识点】
并联电路电流规律、电功率计算、电能表应用
【点评】
本题以蒸汽挂烫机为载体，考查了电路分析、电学公式的应用，紧密联系生活实际，解题关键是明确不同挡位对应的电路连接方式，熟练运用欧姆定律、电功、电功率相关公式。
【难度系数】
0.6
本题是结合生活实际的电学计算题，需先明确开关在不同位置时的电路连接：开关旋至1、2之间时，$R_1$与$R_2$并联，总电阻最小、电流最大，为高温挡；旋至1时仅$R_1$工作，旋至0时电路断路。解题时，第一问利用并联电路电流规律求最大电流；第二问纯电阻电路中热量等于电功，结合$W=UIt$计算；第三问通过电能表转数算出消耗的电能，再结合时间求实际功率。
【解析】
(1) 当开关旋至1、2之间时，$R_1$与$R_2$并联，电路总电流最大（高温挡）。根据并联电路电流规律，总电流等于各支路电流之和，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$得：
通过$R_1$的电流：$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{88\ \Omega}=2.5\ \mathrm{A}$，
通过$R_2$的电流：$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{220\ \mathrm{V}}{44\ \Omega}=5\ \mathrm{A}$，
则电路最大电流：$I_{\mathrm{大}}=I_1+I_2=2.5\ \mathrm{A}+5\ \mathrm{A}=7.5\ \mathrm{A}$。
(2) 高温挡工作时，挂烫机为纯电阻用电器，放出的热量等于消耗的电能，即$Q=W=UIt$。高温挡工作时间$t=15\ \mathrm{min}=15×60\ \mathrm{s}=900\ \mathrm{s}$，则放出的热量：
$Q=220\ \mathrm{V}×7.5\ \mathrm{A}×900\ \mathrm{s}=1.485×10^6\ \mathrm{J}$。
(3) 电能表转盘转132转时，挂烫机消耗的电能：
$W'=\frac{132\ \mathrm{r}}{3000\ \mathrm{r/(\mathrm{kW·h})}}=0.044\ \mathrm{kW·h}$，
工作时间$t'=2\ \mathrm{min}=\frac{2}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$，
则实际电功率：$P_{\mathrm{实}}=\frac{W'}{t'}=\frac{0.044\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{30}\ \mathrm{h}}=1.32\ \mathrm{kW}=1320\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)$7.5\ \mathrm{A}$；(2)$1.485×10^6\ \mathrm{J}$；(3)$1320\ \mathrm{W}$
【知识点】
并联电路电流规律、电功率计算、电能表应用
【点评】
本题以蒸汽挂烫机为载体，考查了电路分析、电学公式的应用，紧密联系生活实际，解题关键是明确不同挡位对应的电路连接方式，熟练运用欧姆定律、电功、电功率相关公式。
【难度系数】
0.6
