专项突破七“多挡位”电热器问题-【一战成名新中考】2024福建中考物理·分层作业本

分层作业本·福建物理 模 块 五 电 磁 学 专项突破七　“多挡位”电热器问题（７年３考 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 ） 方法指导 １．用电器多挡位问题 （１）解题思路：由于电源电压不变（一般家庭电路电压为２２０Ｖ），解决多挡位问题的关键是 判断电路中用电器工作电阻的大小，再根据公式Ｐ＝ＵＩ＝Ｕ ２ Ｒ判断其功率的大小，然后确定其 工作挡位．当电路中用电器工作电阻最小时，其功率最大，此时用电器处于高温挡位或加热 挡位；当电路中用电器工作电阻最大时，其功率最小，此时用电器处于低温挡位或保温挡位． （２）常见用电器三种类型多挡位电路 类型 电路图 保温挡 加热挡 串联型 （短路式） 当Ｓ闭合、Ｓ１断开时，Ｒ１、Ｒ２ 串联，工作电路电阻最大． 此时处于保温状态，保温挡 功率Ｐ保 ＝ Ｕ２ Ｒ１＋Ｒ２ 当Ｓ、Ｓ１都闭合时，Ｒ２被短路， 只有 Ｒ１工作，工作电路电阻 最小．此时处于加热状态，加 热挡功率Ｐ加 ＝ Ｕ２ Ｒ１ 并联型 当 Ｓ闭合、Ｓ１断开时，Ｒ１断 路，只有 Ｒ２工作，工作电路 电阻最大．此时处于保温状 态，保温挡功率Ｐ保 ＝ Ｕ２ Ｒ２ 当 Ｓ、Ｓ１都闭合时，Ｒ１、Ｒ２并 联，工作电路电阻最小．此时 处于加热状态，加热挡功率 Ｐ加 ＝Ｐ１＋Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ１ ＋Ｕ ２ Ｒ２ 多触点 开关型 当Ｓ拨到 ａ点时，Ｒ１、Ｒ２串 联，工作电路电阻最大．此 时处于保温状态，保温挡功 率Ｐ保 ＝ Ｕ２ Ｒ１＋Ｒ２ 当Ｓ拨到 ｂ点时，只有 Ｒ２接 入电路，工作电路电阻最小． 此时处于加热状态，加热挡 功率Ｐ加 ＝ Ｕ２ Ｒ２ 【知识拓展】 　 ①开关Ｓ２闭合、Ｓ１接ａ，两电阻并联，总电阻最小，总功率最大，属高挡位； ②开关Ｓ２断开、Ｓ１接ｂ，两电阻串联，总电阻最大，总功率最小，属低挡位； ③开关Ｓ２闭合、Ｓ１接ｂ，只有Ｒ１接入电路，电阻值居中，总功率居中，属中挡位 ２．热效率转化问题 （１）电热器是根据电流的热效应来工作的，工作时把电能主要转化为内能（表现为热量）． （２）加热时消耗的电能Ｗ１＝Ｐ加ｔ１，保温时消耗的电能 Ｗ２＝Ｐ保ｔ２； （３）被加热物体吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）；电热器的加热效率 η＝ Ｑ吸 Ｗ１ ×１００％． ２２１ 分层作业本·福建物理 模 块 五 电 磁 学 针对训练 １．图甲养生壶有“加热”“保温”两个挡位，其中 加热功率为１１００Ｗ，Ｒ１的电阻为２２０Ω；当双 触点开关Ｓ接触２和３时为　加热　挡．电热 水壶在加热挡正常工作４２ｓ能使壶中质量为 １．１ｋｇ，初温为２０℃的水温度升高　１０　℃． ［不计热量损失，ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 甲 　　 乙 第１题图 ２．（２０１７福建２２题２分）如图所示，是某种电热 保暖鞋的工作原理示意图．供电电压６Ｖ，Ｒ１、 Ｒ２的阻值分别为３Ω、６Ω，通过旋转扇形开关 Ｓ，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的 转换．保暖鞋在低温挡工作时的电功率是 　６　Ｗ，它在高温挡工作１ｍｉｎ产生的热量 是　１０８０　Ｊ． 第２题图 　　 第３题图 ３．（２０２３福州模拟）某家用电炖锅的简化电路如 图所示，它有高温、中温和低温三个挡位．当开 关Ｓ１闭合、Ｓ２接 ｂ时，电炖锅处于　高温　 挡．当用高温挡（功率为４２０Ｗ）把质量为１ｋｇ 的水，从１９℃加热到１００℃，用时９００ｓ，此过 程电炖锅的加热效率为　９０％　．［ｃ水 ＝４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ ４．（２０２３贵州）如图甲所示的家用电饭锅，其金 属外壳通过插座的　Ａ　（选填“Ａ”“Ｂ”或 “Ｃ”）孔接地线．若其内部主要部件有：两个阻 值相同的发热电阻、温控开关等，熬煮稀饭时， 在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保 温三种不同的发热功率完成工作流程，其中慢 熬过程仅有一个发热电阻工作，电功率Ｐ随时 间ｔ变化关系的图像如图乙所示．若快煮过程 电流做功为 Ｗ１，慢熬过程电流做功为 Ｗ２，则 Ｗ１∶Ｗ２＝