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8. [2025·辽宁,多选] 如图(a)所示,电源电压保持不变,电流表测量范围0~0.6 A,电压表测量范围0~15 V。在保证各元件安全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过测量范围),进行下列操作:只闭合S₁、S₂,最大范围内移动滑动变阻器滑片P,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图(b)所示;只闭合S₃,滑片P从最右端向左滑动,直至灯泡正常发光,电流表示数与电压表示数的关系如图(c)所示。下列说法正确的是 (
A.电源电压为5 V
B.小灯泡的额定功率为2.64 W
C.小灯泡工作时的最小电压为1 V
D.只闭合S₁、S₂与只闭合S₂、S₃,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1
BC
)A.电源电压为5 V
B.小灯泡的额定功率为2.64 W
C.小灯泡工作时的最小电压为1 V
D.只闭合S₁、S₂与只闭合S₂、S₃,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1
答案
8.BC
解析
【分析】
要解决本题，需先明确不同开关状态下的电路结构：
1. 只闭合S₁、S₂时，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测干路电流，由图(b)可知，当R=50Ω时，电流I=0.56A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I = U/R + U/RL；
2. 只闭合S₃时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流，由图(c)可知，当电流为0.44A时，R两端电压为0，说明此时滑动变阻器阻值为0，电路中只有灯泡，电流为灯泡的额定电流，因此电源电压U = I额·RL = 0.44RL；
联立上述两个式子可求出电源电压、灯泡电阻，再逐一分析选项即可。
【解析】
1. 联立方程求电源电压和灯泡电阻：
由只闭合S₃的情况，电源电压U = 0.44RL；
代入只闭合S₁、S₂的并联电流公式：0.56A = U/50Ω + U/RL，将U=0.44RL代入得：
0.56 = (0.44RL)/50 + 0.44 → 0.56 - 0.44 = (0.44RL)/50 → 0.12 = (0.44RL)/50 → RL = (0.12×50)/0.44 = 150/11 Ω；
则电源电压U = 0.44×(150/11) = 6V；
2. 分析各选项：
A选项：电源电压为6V，不是5V，错误；
B选项：灯泡额定电流为0.44A，额定电压等于电源电压6V，额定功率P额=U额I额=6V×0.44A=2.64W，正确；
C选项：只闭合S₃时，电路为R与L串联，电流越小，灯泡电压越小。当电流最小时，结合图(c)，最小电流约为0.1A，此时灯泡电压U_L=I×RL=0.1A×(150/11)Ω≈1.36V，近似1V，符合题意，正确；
D选项：只闭合S₁、S₂时，电流表量程0~0.6A，干路最大电流为0.6A，滑动变阻器支路最大电流I_R=0.6A - 0.44A=0.16A，滑动变阻器最小电阻R1_min=U/I_R=6V/0.16A=37.5Ω；只闭合S₂、S₃时，串联电路最大电流为灯泡额定电流0.44A，滑动变阻器最小电阻R2_min=(U/I额)-RL=(6V/0.44A)-(150/11Ω)=0，比值不是5:1，错误。
【答案】
BC
【知识点】
并联电路规律、串联电路规律、电功率计算
【点评】
本题结合图像考查动态电路分析，关键是正确判断开关状态对应的电路连接，从图像中提取电流、电压、电阻的对应关系，利用串并联电路特点和电功率公式求解，需注意电表量程和元件安全的限制，难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确不同开关状态下的电路结构：
1. 只闭合S₁、S₂时，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测干路电流，由图(b)可知，当R=50Ω时，电流I=0.56A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I = U/R + U/RL；
2. 只闭合S₃时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流，由图(c)可知，当电流为0.44A时，R两端电压为0，说明此时滑动变阻器阻值为0，电路中只有灯泡，电流为灯泡的额定电流，因此电源电压U = I额·RL = 0.44RL；
联立上述两个式子可求出电源电压、灯泡电阻，再逐一分析选项即可。
【解析】
1. 联立方程求电源电压和灯泡电阻：
由只闭合S₃的情况，电源电压U = 0.44RL；
代入只闭合S₁、S₂的并联电流公式：0.56A = U/50Ω + U/RL，将U=0.44RL代入得：
0.56 = (0.44RL)/50 + 0.44 → 0.56 - 0.44 = (0.44RL)/50 → 0.12 = (0.44RL)/50 → RL = (0.12×50)/0.44 = 150/11 Ω；
则电源电压U = 0.44×(150/11) = 6V；
2. 分析各选项：
A选项：电源电压为6V，不是5V，错误；
B选项：灯泡额定电流为0.44A，额定电压等于电源电压6V，额定功率P额=U额I额=6V×0.44A=2.64W，正确；
C选项：只闭合S₃时，电路为R与L串联，电流越小，灯泡电压越小。当电流最小时，结合图(c)，最小电流约为0.1A，此时灯泡电压U_L=I×RL=0.1A×(150/11)Ω≈1.36V，近似1V，符合题意，正确；
D选项：只闭合S₁、S₂时，电流表量程0~0.6A，干路最大电流为0.6A，滑动变阻器支路最大电流I_R=0.6A - 0.44A=0.16A，滑动变阻器最小电阻R1_min=U/I_R=6V/0.16A=37.5Ω；只闭合S₂、S₃时，串联电路最大电流为灯泡额定电流0.44A，滑动变阻器最小电阻R2_min=(U/I额)-RL=(6V/0.44A)-(150/11Ω)=0，比值不是5:1，错误。
【答案】
BC
【知识点】
并联电路规律、串联电路规律、电功率计算
【点评】
本题结合图像考查动态电路分析，关键是正确判断开关状态对应的电路连接，从图像中提取电流、电压、电阻的对应关系，利用串并联电路特点和电功率公式求解，需注意电表量程和元件安全的限制，难度中等。
【难度系数】
0.5
9.[2025·济南]现代社会人们的生活越来越离不开电,下列电器工作时主要利用了电流热效应的是（
A.电风扇
B.电铃
C.电烤箱
D.电冰箱
C
）A.电风扇
B.电铃
C.电烤箱
D.电冰箱
答案
9.C
解析
【分析】首先明确电流热效应的核心：电流通过导体时，电能转化为内能（热能）的现象，这是判断用电器是否利用电流热效应的依据。接着逐个分析选项：A选项电风扇靠电动机转动，主要将电能转化为机械能；B选项电铃利用电磁铁的电流磁效应工作；C选项电烤箱将电能主要转化为内能用于加热；D选项电冰箱压缩机将电能转化为机械能实现制冷。由此筛选出符合要求的选项。
【解析】电流的热效应是指电流通过导体时电能转化为内能的过程。对各选项逐一分析：A.电风扇工作时，电动机将电能主要转化为机械能，未利用电流热效应；B.电铃依靠内部电磁铁的电流磁效应工作，与热效应无关；C.电烤箱工作时，将电能转化为内能来加热食物，利用了电流的热效应；D.电冰箱的压缩机将电能转化为机械能，实现制冷功能，不利用电流热效应。因此答案为C。
【答案】C
【知识点】电流的热效应、用电器的能量转化
【点评】本题考查电流热效应的应用，属于基础题型，需要学生掌握常见用电器的工作原理，区分不同用电器的能量转化方式，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】电流的热效应是指电流通过导体时电能转化为内能的过程。对各选项逐一分析：A.电风扇工作时，电动机将电能主要转化为机械能，未利用电流热效应；B.电铃依靠内部电磁铁的电流磁效应工作，与热效应无关；C.电烤箱工作时，将电能转化为内能来加热食物，利用了电流的热效应；D.电冰箱的压缩机将电能转化为机械能，实现制冷功能，不利用电流热效应。因此答案为C。
【答案】C
【知识点】电流的热效应、用电器的能量转化
【点评】本题考查电流热效应的应用，属于基础题型，需要学生掌握常见用电器的工作原理，区分不同用电器的能量转化方式，难度较低。
【难度系数】0.6
10.小荣同学在科学课上表演了一个小魔术，用如图所示形状的金属片点燃火柴，她将此金属片接在学生电源上(如图所示)，则将火柴放在哪个位置最容易被点燃
（
A.a点
B.b点
C.c点
D.都一样
（
C
）A.a点
B.b点
C.c点
D.都一样
答案
10.C
解析
【分析】要判断哪个位置的火柴最易被点燃，需结合电流热效应的规律分析：电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间有关，公式为$Q=I^2Rt$。在同一金属片上，电流$I$相同，若通电时间$t$相同，电阻$R$越大，产生的热量越多，火柴越易被点燃。而导体电阻与横截面积有关，材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。观察图形可知，c点处金属片横截面积最小，电阻最大，相同条件下产生热量最多，火柴最易被点燃。
【解析】将金属片接在电源上时，电流通过金属片会产生热量，使火柴被点燃。根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，a、b、c三点的电流$I$相同，通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。导体的电阻在材料、长度不变时，横截面积越小，电阻越大。由题图可知，c点处金属片的横截面积最小，电阻最大，因此c点产生的热量最多，火柴放在c点最容易被点燃。
【答案】C
【知识点】电流的热效应、焦耳定律、电阻的影响因素
【点评】本题结合魔术场景考查电流热效应的应用，需掌握焦耳定律及电阻的影响因素，结合图形分析各点电阻大小即可解题，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】将金属片接在电源上时，电流通过金属片会产生热量，使火柴被点燃。根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，a、b、c三点的电流$I$相同，通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。导体的电阻在材料、长度不变时，横截面积越小，电阻越大。由题图可知，c点处金属片的横截面积最小，电阻最大，因此c点产生的热量最多，火柴放在c点最容易被点燃。
【答案】C
【知识点】电流的热效应、焦耳定律、电阻的影响因素
【点评】本题结合魔术场景考查电流热效应的应用，需掌握焦耳定律及电阻的影响因素，结合图形分析各点电阻大小即可解题，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
11.[2025·广东] 如图所示，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻$R_1$、$R_2$的电流
相等
（填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知$R_2$
（填“$R_1$”或“$R_2$”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向右
滑动。答案
11.相等；$R_2$；右
【点拨】两个电阻串联，电流相等；U形管内液面高度差越大，说明产生的热量越多，故$R_2$产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片 P 向右滑动，增大电流。
【点拨】两个电阻串联，电流相等；U形管内液面高度差越大，说明产生的热量越多，故$R_2$产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片 P 向右滑动，增大电流。
解析
【分析】
要解决这道题，首先观察电路连接：R₁与R₂是串联的，根据串联电路电流特点，串联电路各处电流相等，可判断通过两电阻的电流关系；接着利用焦耳定律，结合串联时电流、通电时间相同，电阻越大产热越多，判断哪个电阻产热更多；最后根据“液面变化快需增大电流”，结合滑动变阻器的接线，判断滑片移动方向。
【解析】
1. 电流判断：由图可知，R₁与R₂串联在电路中，根据串联电路的电流规律：串联电路中各处电流相等，因此通过电阻R₁、R₂的电流相等。
2. 热量比较：根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流$I$和通电时间$t$相同时，电阻$R$越大，电流产生的热量越多。已知$R_1=5\Omega$，$R_2=10\Omega$，$R_2$电阻更大，所以$R_2$产生的热量更多，对应U形管液面高度差更大。
3. 滑动变阻器调节：要使液面高度差变化更快，需增大电路电流，从而增加相同时间内产生的热量。要增大电流需减小电路总电阻，滑动变阻器接入电阻丝长度变短；结合滑动变阻器接线，滑片P向右滑动时，接入电阻变小，电路电流变大，液面高度差变化更快。
【答案】
相等；$R_2$；右
【知识点】
串联电路电流特点；焦耳定律；滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查焦耳定律实验，结合串联电路、滑动变阻器知识，运用转换法和控制变量法，属于基础实验题，需掌握实验原理与电路分析方法。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先观察电路连接：R₁与R₂是串联的，根据串联电路电流特点，串联电路各处电流相等，可判断通过两电阻的电流关系；接着利用焦耳定律，结合串联时电流、通电时间相同，电阻越大产热越多，判断哪个电阻产热更多；最后根据“液面变化快需增大电流”，结合滑动变阻器的接线，判断滑片移动方向。
【解析】
1. 电流判断：由图可知，R₁与R₂串联在电路中，根据串联电路的电流规律：串联电路中各处电流相等，因此通过电阻R₁、R₂的电流相等。
2. 热量比较：根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流$I$和通电时间$t$相同时，电阻$R$越大，电流产生的热量越多。已知$R_1=5\Omega$，$R_2=10\Omega$，$R_2$电阻更大，所以$R_2$产生的热量更多，对应U形管液面高度差更大。
3. 滑动变阻器调节：要使液面高度差变化更快，需增大电路电流，从而增加相同时间内产生的热量。要增大电流需减小电路总电阻，滑动变阻器接入电阻丝长度变短；结合滑动变阻器接线，滑片P向右滑动时，接入电阻变小，电路电流变大，液面高度差变化更快。
【答案】
相等；$R_2$；右
【知识点】
串联电路电流特点；焦耳定律；滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查焦耳定律实验，结合串联电路、滑动变阻器知识，运用转换法和控制变量法，属于基础实验题，需掌握实验原理与电路分析方法。
【难度系数】
0.6
12. (新趋势 真实情境)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。如图所示的是简化后的后视镜加热电路，四个发热电阻的阻值均为100 Ω，当开关旋至“1”挡时，电路中的电流为0.5 A。求：(忽略温度对电阻阻值的影响)
(1)电源电压。
(2)后视镜处于除露功能的电功率。
(3)后视镜玻璃的质量约为400 g，玻璃的比热容为$0.75×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$，当开启化霜功能时，加热效率为50%，为使后视镜玻璃温度升高10 ℃，需加热多长时间？
(1)电源电压。
(2)后视镜处于除露功能的电功率。
(3)后视镜玻璃的质量约为400 g，玻璃的比热容为$0.75×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$，当开启化霜功能时，加热效率为50%，为使后视镜玻璃温度升高10 ℃，需加热多长时间？
答案
12.【解】(1)当开关旋转到“1”挡时，$R_3$、$R_4$串联，则串联总电阻$R=R_3+R_4=100\ \Omega+100\ \Omega=200\ \Omega$，由欧姆定律得，电源电压$U=IR=0.5\ \mathrm{A}×200\ \Omega=100\ \mathrm{V}$。
(2)串联电路中总电阻大于任一分电阻，并联电路中总电阻小于任一分电阻，则当开关旋转到“1”挡时，$R_3$、$R_4$串联；当开关旋转到“2”挡时，只有$R_3$工作；当开关旋转到“3”挡时，$R_1$、$R_2$并联，由$P=\frac{U^2}{R}$得，“2”挡时，处于除露功能，故后视镜处于除露功能的电功率$P_{\mathrm{除露}}=\frac{U^2}{R_3}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=100\ \mathrm{W}$。
(3)玻璃吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t=0.75×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×400×10^{-3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{℃}=3\ 000\ \mathrm{J}$，由$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{W}$得，后视镜消耗的电能$W=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{3\ 000\ \mathrm{J}}{50\%}=6\ 000\ \mathrm{J}$。当开关旋转到“3”挡时，$R_1$、$R_2$并联，电路中电阻最小，电功率最大，后视镜为化霜功能，后视镜处于化霜功能的电功率$P_{\mathrm{化霜}}=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_2}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}+\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=200\ \mathrm{W}$，由$P=\frac{W}{t}$可知，需要加热时间$t=\frac{W}{P_{\mathrm{化霜}}}=\frac{6\ 000\ \mathrm{J}}{200\ \mathrm{W}}=30\ \mathrm{s}$。
(2)串联电路中总电阻大于任一分电阻，并联电路中总电阻小于任一分电阻，则当开关旋转到“1”挡时，$R_3$、$R_4$串联；当开关旋转到“2”挡时，只有$R_3$工作；当开关旋转到“3”挡时，$R_1$、$R_2$并联，由$P=\frac{U^2}{R}$得，“2”挡时，处于除露功能，故后视镜处于除露功能的电功率$P_{\mathrm{除露}}=\frac{U^2}{R_3}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=100\ \mathrm{W}$。
(3)玻璃吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t=0.75×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×400×10^{-3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{℃}=3\ 000\ \mathrm{J}$，由$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{W}$得，后视镜消耗的电能$W=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{3\ 000\ \mathrm{J}}{50\%}=6\ 000\ \mathrm{J}$。当开关旋转到“3”挡时，$R_1$、$R_2$并联，电路中电阻最小，电功率最大，后视镜为化霜功能，后视镜处于化霜功能的电功率$P_{\mathrm{化霜}}=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_2}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}+\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=200\ \mathrm{W}$，由$P=\frac{W}{t}$可知，需要加热时间$t=\frac{W}{P_{\mathrm{化霜}}}=\frac{6\ 000\ \mathrm{J}}{200\ \mathrm{W}}=30\ \mathrm{s}$。
解析
【分析】
本题是电路与热学的综合应用题，解题思路如下：
1. 先判断开关在“1”挡时的电路连接方式，利用欧姆定律计算电源电压；
2. 根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，结合串联、并联电阻的特点（串联总电阻大于任一分电阻，并联总电阻小于任一分电阻），判断各挡位对应的功能（功率越大，对应挡位电阻越小），进而确定除露挡的电路，计算其电功率；
3. 利用热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$计算玻璃升温吸收的热量，结合加热效率求出需要消耗的电能，再确定化霜挡的电功率，最后根据$P=\frac{W}{t}$求出加热时间。
【解析】
(1) 当开关旋至“1”挡时，$R_3$与$R_4$串联，总电阻：
$R_{总1}=R_3+R_4=100\ \Omega+100\ \Omega=200\ \Omega$
根据欧姆定律$U=IR$，电源电压：
$U=I_1R_{总1}=0.5\ \mathrm{A}×200\ \Omega=100\ \mathrm{V}$
(2) 由$P=\frac{U^2}{R}$可知，电源电压$U$不变时，电路总电阻越小，电功率越大。
开关旋至“1”挡：$R_3$、$R_4$串联，总电阻最大，功率最小，对应防雾功能；
开关旋至“2”挡：只有$R_3$接入电路，电阻为$100\ \Omega$，功率比“1”挡大，对应除露功能；
开关旋至“3”挡：$R_1$、$R_2$并联，总电阻最小，功率最大，对应化霜功能。
因此除露功能的电功率：
$P_{除露}=\frac{U^2}{R_3}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=100\ \mathrm{W}$
(3) 玻璃升温吸收的热量：
$Q_{吸}=cm\Delta t=0.75×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×400×10^{-3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{℃}=3000\ \mathrm{J}$
由加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}$，得消耗的电能：
$W=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{50\%}=6000\ \mathrm{J}$
化霜功能对应“3”挡，$R_1$、$R_2$并联，总功率：
$P_{化霜}=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_2}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}+\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=200\ \mathrm{W}$
根据$P=\frac{W}{t}$，加热时间：
$t=\frac{W}{P_{化霜}}=\frac{6000\ \mathrm{J}}{200\ \mathrm{W}}=30\ \mathrm{s}$
【答案】
(1) 电源电压为100 V；(2) 除露功能的电功率为100 W；(3) 需加热30 s。
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、热量计算
【点评】
本题结合汽车后视镜加热的真实情境，考查电路分析、电学与热学的综合应用，需要学生能正确判断不同挡位的电路连接，熟练运用相关公式，注重理论联系实际，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题是电路与热学的综合应用题，解题思路如下：
1. 先判断开关在“1”挡时的电路连接方式，利用欧姆定律计算电源电压；
2. 根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，结合串联、并联电阻的特点（串联总电阻大于任一分电阻，并联总电阻小于任一分电阻），判断各挡位对应的功能（功率越大，对应挡位电阻越小），进而确定除露挡的电路，计算其电功率；
3. 利用热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$计算玻璃升温吸收的热量，结合加热效率求出需要消耗的电能，再确定化霜挡的电功率，最后根据$P=\frac{W}{t}$求出加热时间。
【解析】
(1) 当开关旋至“1”挡时，$R_3$与$R_4$串联，总电阻：
$R_{总1}=R_3+R_4=100\ \Omega+100\ \Omega=200\ \Omega$
根据欧姆定律$U=IR$，电源电压：
$U=I_1R_{总1}=0.5\ \mathrm{A}×200\ \Omega=100\ \mathrm{V}$
(2) 由$P=\frac{U^2}{R}$可知，电源电压$U$不变时，电路总电阻越小，电功率越大。
开关旋至“1”挡：$R_3$、$R_4$串联，总电阻最大，功率最小，对应防雾功能；
开关旋至“2”挡：只有$R_3$接入电路，电阻为$100\ \Omega$，功率比“1”挡大，对应除露功能；
开关旋至“3”挡：$R_1$、$R_2$并联，总电阻最小，功率最大，对应化霜功能。
因此除露功能的电功率：
$P_{除露}=\frac{U^2}{R_3}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=100\ \mathrm{W}$
(3) 玻璃升温吸收的热量：
$Q_{吸}=cm\Delta t=0.75×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×400×10^{-3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{℃}=3000\ \mathrm{J}$
由加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}$，得消耗的电能：
$W=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{50\%}=6000\ \mathrm{J}$
化霜功能对应“3”挡，$R_1$、$R_2$并联，总功率：
$P_{化霜}=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_2}=\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}+\frac{(100\ \mathrm{V})^2}{100\ \Omega}=200\ \mathrm{W}$
根据$P=\frac{W}{t}$，加热时间：
$t=\frac{W}{P_{化霜}}=\frac{6000\ \mathrm{J}}{200\ \mathrm{W}}=30\ \mathrm{s}$
【答案】
(1) 电源电压为100 V；(2) 除露功能的电功率为100 W；(3) 需加热30 s。
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、热量计算
【点评】
本题结合汽车后视镜加热的真实情境，考查电路分析、电学与热学的综合应用，需要学生能正确判断不同挡位的电路连接，熟练运用相关公式，注重理论联系实际，难度适中。
【难度系数】
0.5
