2023年中考物理三轮冲刺复习专题 电功率多档位

中考电功率多档位专题 类型一：短路式 分析思路：当只闭合开关S1时，电阻R1和R2串联，电路是保温档，同时闭合开关S1和S2，R2被局部短路，电路只有电阻R1，处于高温档。 例1. 一般家用电饭锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压（R1和R2的阻值不随温度变化）。 （1） 请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态； （2） 要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的，求的值。 （3） 保温状态时的功率是加热状态时的，求的值 例题2：.图甲是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图乙是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻．当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态 水桶容量 20L 热水箱容量 1L 额定电压 220V 加热功率 440W 保温功率 40W （1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大? （2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃．需用时14min[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]．求此加热过程中：①水吸收的热量； ②饮水机的加热效率． （3）求电阻R1的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率)， 类型二：档位结合电能表考实际电压 例题3：如图所示是某调温型电烤箱的简化电路图，电烤箱的额定电压为220V，有“高温”和“低温”两个挡位，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R1的阻值为48.4Ω，R2的阻值为61.6Ω。 （1）低温挡正常工作时，电路中的电流是多少A？ （2）傍晚用电高峰时，小亮关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在2min内电能表的转盘转了81转，电能表的铭牌标有“3000r/（kW•h）”字样，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻随温度的变化） 例题4：如图甲所示为某品牌电饭煲，内部电路可简化为图乙所示电路，其发热元件为两个电阻，可实现高温、中温、低温三档的档位调节。电路额定电压为220V，电阻R1阻值为50Ω，中温档功率为242W。 （1）R2的电阻值是多少？ （2）低温档正常工作时，求电路消耗的总功率； （3）家中只有电饭煲在高温档工作时，如图丙所示，电能表转盘1min转了50转，则实际功率比高温档额定功率变化了多少？此时的实际电压是多少？ 类型三：并联式 例题5：图甲为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图乙所示,R₁、R₂为阻值一定的电热丝,且R₁通过控制开关S₁、S₂的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作. (1)电火锅在低温挡工作时，开关S₁、S₂分别处于什么状态? (2)求R₁:R₂的值; (3)若家庭电路的电压是220V，某插座的额定电流是5A，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个挡位?说明理由. (4)电热丝R₁、R₂的阻值; (5)电火锅正常工作时，用低温挡给质量为2kg、水温为50℃的水加热,经过10 min 水温升高到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅消耗的电能[水的比热容为4.2×10³J/(kg· ℃)]. (6)电火锅正常工作时，分别用低温挡和高温挡给质量为2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图像如图，通过计算，比较使用高温挡还是低温挡更节能. 例题6：1.(山东潍坊2020年中考)（8分）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如下表所示，求： （1）低温挡加热时电流的大小； （2）电热丝R2的阻值； （3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg•℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。 类型四：单刀双掷开关： 例题7：小明做饭时发现自家的智能电饭锅有“超快煮”“标准煮”和“保温”三种功率依次递减的工作挡位，如图为其简化电路，R₁和R₂是两个阻值不变的加热电阻，S₁和S₂是两个开关，其中S₂可以分别连接触点a或b，电源电压保持不变. （1)请分析论证：当开关S₁闭合、S₂接触点a时，电饭锅处于“超快煮”挡. (2)若电饭锅“标准煮”挡的功率是“保温”挡功率的n倍，求“超快煮”挡功率与“保温”挡功率的比值. 例题8：如图甲所示是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位，其简化电路图如图乙所示，R₁ 、R₂均为阻值不变的电热丝.已知“高温挡的功率为440 W,“中温挡的功率为220 W