2024年徐州市中考物理复习专题24：电功率多档位问题与电热综合计算

徐州市2024年中考一轮复习物理专题24 多档位问题与电热综合计算 1、 基础知识总结 欧姆定律： 电功： 电功率： 热量 纯电阻电路Q=W 常见的档位：高温档、中温档、低温档；加热档、保温档。 家庭电路中电源电压U＝220V，根据知电功率越大，档位温度越高 根本分辨方法：比较电功率大小 高温档：在相同时间内放出的热量最多，电热功率最大，电阻最小； 中温档：电热功率低于高温档，大于低温档； 低温档：在相同时间内放出的热量最少，电热功率最小，电阻最大。 电路图 （短路式） （并联式） （单刀双掷开关） 低温档 闭合S，两电阻串联， 闭合S，只有R2接入电路， S1断开，S2接b，R1、R2串联， 中温档 只闭合S1，断开S2，只有R1接入电路， 高温档 闭合S、S0，只有R1接入电路， S、S0均闭合，R1、R2并联， S1闭合，S2接a，R1、R2并联， 原理 利用开关控制局部短路的方式改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。 利用串并联电路电阻关系改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。 利用单刀双掷开关控制电路的通断，改变接入电路的电阻大小，从而实现不同档位的切换。 注意：并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法： 方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐）； 方法二：根据公式求解较为方便。 记忆口诀：串联得越多，电功率越小！并联得越多，电功率越大！ 二、例题分析 例1．小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位。“低温”挡功率为24W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝，电热丝R2阻值为12Ω。求： （1）电热丝R1的阻值是多少？ （2）“高温”挡的功率为多少？ （3）座椅垫高温挡工作3min电流做了多少功？ 例2．（连云港2023） 如图甲所示为一台电热水器，右表为该热水器的铭牌，其中高温档的额定功率模糊不清。图乙为该电热水器的内部简化电路，R1、R2为电热丝（阻值未知），S1、S2为档位开关，S2只能在a、b之间切换。电热水器在使用过程中会有漏电危险，当发生漏电时，电流会沿着水管经过喷头流过人体而发生触电事故。为防止触电事故发生，该电热水器在出水口处串接了一个“隔电墙”（见图甲）。“隔电墙”内部是一个螺旋状绝缘通道（如图丙所示），已知电源电压为220V。求： （1）高温档的额定功率（计算结果保留整数）； （2）为确保安全，要求淋浴时通过人体的漏电电流不超过0.2mA，则该“隔电墙”的电阻值至少为多大？（计算时忽略人体的电阻值） （3）说明“隔电墙”的内部做成螺旋状的原因。 XX牌电热水器 额定电压 220V 额定功率 高温档 ___________ 中温档 2200W 低温档 1210W 电源频率 50Hz 三、课后练习题 1.如图所示，当开关S1断开，S2闭合时，电路处于 档（填高温或低温）；当开关S1、S2闭合时，电路处于 档（填高温或低温）。 2.如图所示，当开关S置于A时，电路处于 档（填高温或低温）；当开关S置于B时，电路处于 档（填高温或低温）。 3.如图所示为某三档电路，当开关S1 （选填“闭合”或“断开”），S2置于 （a或b）时，电路处于低温档； 当开关S1 （选填“闭合”或“断开”），S2置于 （a或b）时，电路处于中温档； 当开关S1 （选填“闭合”或“断开”），S2置于 （a或b）时，电路处于高温档。 4．电热直饮机非常普遍，它利用内部的电热丝将水烧开，打开水龙头即可有开水饮用，同时还有保温功能。下图是某学校新安装的电热直饮机，图乙是它的简化电路图（、均为电热丝），各项参数如下表所示。 (1)该电热水器处于正常加热状态时的工作电流是多少？ (2)电阻丝的阻值是多少？ 电热直饮机参数 热水温度：100℃ 保温功率：100W 热胆容积：11L 额定电压：220V 加热功率：2200W 频率：50Hz 5.如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。 求：（1）保温档的功率； （2）电阻R2的阻值； （3）电蒸锅的加热效率。 6. 如图所示，已知R1=100Ω ，R