2．考题：
市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。图示是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S手动与触点a、b接通，冷水壶开始煮饭；当壶内温度达到100°C时，控温开关S手动与a、b断掉，并立刻与触点c接通电功率教学设计及反思，水壶步入保温状态。已知电源电流为220V，内阻R1=50Ω，该水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c=4.2×103J/(kg·°C)，忽视气温对R1、R2阻值的影响。求：
（1）将1kg初温为35°C的水加热到100°C须要吸收多少热量；
（2）内阻R2的电阻；
（3）在白天用电高峰期将1kg初温为35°C的水加热到100°C需用时300s，若加热效率为91%，则中午用电高峰期的实际电流为多少。
3．参考答案：
（1）2.73×105J（2）200Ω（3）200V
【研究】
1．剖析与解答：
（1）初温为35°C水加热到100°C，气温的变化量为Δt=t–t0=100°C-35°C=65°C
须要吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·°C)×1kg×65°C=2.73×105J
（2）当开关S手动与触点a、b接通时，内阻R1、R2并联，电热水壶处于加热状态，则加热时电功率为P加热=P1+P2
当开关S手动与a、b断掉，并与触点c接通时，内阻R2独立地联接在电路中，电热水壶处于保温状态，则保温时电功率为P保温=P2′；
由于水温对内阻R1、R2电阻的影响忽视，则R2电阻不变，电流不变（仍为220V），故其功率P2′=P2；
又由于水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，即P加热=5P保温得：
P加热=P1+P2=5P保温=5P2所以：P1=4P2
2．反省与教学进阶：
考题考查的主要内容包括热量、电功、电功率、用家电效率。解题的关键是通过对电路结构的剖析正确判定出加热和保温状态时的电路组成，并能灵活运用相关公式进行估算。
在高考试卷命题中比较注重情景的设计，本试卷将生活中常用的电热水壶作为命题的情景素材。通过电热水壶的保温和加热档位的两种不同电路来测量中学生对热量和电功率的估算技能的把握情况，进而了解中学生对热量、电功与电功率的理解。事实上，任何电加热装置都不可能将电能完全转化为内能，因而试卷通过热效率问题的设计让中学生估算用电高峰时电路中的实际电流，为后续中学数学继续学习电能的传输打下伏笔。同时，也让中学生认知到用电高峰时各用家电两端的实际电流基本上大于额定电流，进一步思索：若要改进这些状态可以有什么方式？为中学生提供了思索的方向。这就是生活与数学关系的一个彰显。
另外，在教学实际过程中，须要帮助中学生看清电流、电流、电阻的对应关系，只有理清了两者在具体情景中的关系，运用公式解题时才不至于出现错误，为正确解决问题提供了知识基础。从能力角度来看，对具体情景中的数学热阻的辨识与认知也是考查的一个重要方面，教学中须要通过具体情景来训练，让中学生才能适应不同试卷情景的变化情况，提高应试能力。
3．同步训练:
（1）额定电流为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电压为5A，则电热丝正常工作时的内阻为____Ω，工作10min形成的热量为____J．电热丝通电后显得很烫，而联接的导线却不怎样热，这是因为导线内阻远____（选填“大于”或“小于”）电热丝内阻的缘故。
（2）如图甲为某电饭煲的简化电路原理图，R1和R2为加热阻值，且电阻保持不变，R1＝44Ω，S为紧靠加热盘的感温开关，1、2是开关联接的触点，加热盘气温达到103℃时，S手动切换到保温状态。某次做饭时，仅将烤箱接入220V的电路，按下开关S与触点1联接，工作了10min，S手动切换到保温状态电功率教学设计及反思，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：
（i）加热状态时，烤箱消耗的电能。
（ii）R2的内阻。
（iii）用电高峰时，实际电流只有额定电流的80%，烤箱加热状态的实际功率。
参考答案：
（1）446.6×105大于
（2）（i）6.6×105J（ii）440Ω（iii）704W
撰稿：萧凌–南京市明道中学