18. (12分)如图为某型号电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和低温焖饭挡。$S_1$为挡位自动控制开关，$R_1$和$R_2$为电热丝，$R_1$的阻值为$80\ \Omega$，高温烧煮挡的功率为$660 W$。求：
(1) 高温烧煮时干路中的电流。
(2) 电热丝$R_2$的阻值。
(3) 电饭锅低温焖饭$0.5 h$消耗的电能。
答案：18.(1)由图知,只闭合S时,电路为$R_{2}$的简单电路;两开关都闭合时,两电阻并联;因为并联电路的总电阻小于其中任一分电阻,所以根据$P=\frac{U^{2}}{R}$可知,两开关都闭合时,电路总功率最大,此时电饭锅处于高温烧煮挡,则只闭合S时,电饭锅处于低温焖饭挡。高温烧煮挡的功率为660W,根据$P=UI$可得,高温烧煮时干路中的电流$I=\frac{P_{高}}{U}=\frac{660W}{220V}=3A$ (2)由欧姆定律可得,通过$R_{1}$的电流$I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{220V}{80\Omega}=2.75A$,则通过$R_{2}$的电流$I_{2}=I - I_{1}=3A - 2.75A=0.25A$,所以$R_{2}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{220V}{0.25A}=880\Omega$ (3)低温焖饭挡的功率$P_{低}=\frac{U^{2}}{R_{2}}=\frac{(220V)^{2}}{880\Omega}=55W$,电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能$W=P_{低}t=55W×0.5×3600s=9.9×10^{4}J$
解析：
(1)由电路图可知，当开关$S$、$S_1$均闭合时，$R_1$与$R_2$并联；当只闭合开关$S$时，电路为$R_2$的简单电路。根据并联电路电阻特点，总电阻小于各分电阻，由$P = \frac{U^2}{R}$可知，总电阻越小，总功率越大，故两开关都闭合时为高温烧煮挡。已知高温烧煮挡功率$P_{高}=660W$，电源电压$U = 220V$，由$P=UI$可得，干路电流$I=\frac{P_{高}}{U}=\frac{660W}{220V}=3A$。
(2)高温烧煮挡时，$R_1$与$R_2$并联，通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{220V}{80\Omega}=2.75A$，通过$R_2$的电流$I_2=I - I_1=3A - 2.75A=0.25A$，则$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{220V}{0.25A}=880\Omega$。
(3)低温焖饭挡时，电路为$R_2$的简单电路，功率$P_{低}=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220V)^2}{880\Omega}=55W$，时间$t = 0.5h=0.5×3600s = 1800s$，消耗电能$W=P_{低}t=55W×1800s=9.9×10^{4}J$。
(1) $3A$；(2) $880\Omega$；(3) $9.9×10^{4}J$
19. (7分)小华想探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小是否有关”。实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量和初温都相同的煤油、完全相同的温度计，其中两个烧瓶内分别装有阻值为$5\ \Omega$的电阻丝，第三个烧瓶内装有阻值为$10\ \Omega$的电阻丝。实验桌上还有满足实验要求的电源、开关、滑动变阻器和导线若干。小华选取合适的器材，设计了如图所示的实验装置。
(1) 实验装置中，甲、乙两烧瓶中的电阻丝串联，目的是
保证通过电阻丝的电流相等
，其中甲烧瓶中装有$5\ \Omega$的电阻丝，乙烧瓶中的电阻丝阻值应为
10Ω
($5\ \Omega$/$10\ \Omega$)。
(2) 烧瓶内装煤油，而不是水，原因是煤油的
比热容
较小，吸收相同的热量，温度的变化较
大
。
(3) 通过该实验探究得出的结论，可以解释下列现象
①
(填序号)。
① 电炉丝通过导线连接到电路中，电炉丝热得发红而导线几乎不发热
② 家庭电路总功率过大时，熔断丝熔断，防止发生火灾事故
③ 冬天，房间使用电取暖器时，通电越久，房间温度越高
(4) 如果要探究“电流通过导体产生的热量跟电流大小是否有关”，小华认为可在原来基础上添加一个实验器材：
秒表
，改变电流的大小，比较在电流不同、通电时间相等时
同一
(同一/不同)根电阻丝产生热量的多少可得出结论。
答案：19.(1)保证通过电阻丝的电流相等 10Ω (2)比热容 大 (3)① (4)秒表 同一
