专项突破7 与家用电器有关的综合计算-【一战成名新中考】2024山东中考物理·分层作业本

分层作业本·山东物理 模 块 五 电 学 专项突破７　与家用电器有关的综合计算 　　　　　　　　　　　　　　　　考 向 １ 铭牌参数类 １．（２０２１菏泽１８题）某电热水壶加热电阻丝的阻 值为２２Ω，通电后流过电阻丝的电流为１０Ａ， 电热水壶加热时的功率为　２２００　Ｗ；若加热 时有８４％的热量被水吸收，则壶内１ｋｇ水的 温度由３４℃加热到１００℃所需要的时间为 　１５０　ｓ［已知ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］． ２．（２０２３青岛１５题）（多选）某品牌电热水壶，部 分参数如图所示，它正常工作２４５ｓ，可将体积 为２Ｌ、温度为２０℃的水加热到７０℃．下列分 析正确的是 （　Ｂ　） Ａ．电热水壶正常工作时的电流约为０．１２Ａ Ｂ．电热水壶正常工作时电热丝的阻值约为 ２６．９Ω Ｃ．电热水壶整个过程消耗的电能是 ４．４１× １０５Ｊ Ｄ．电热水壶中的水吸收的热量为４．２×１０５Ｊ 考 向 ２　多挡位电路类 方法指导 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． 分类训练 类型１　串联型多挡位电路（短路式） 电路图 低温挡 高温挡 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 ３．（２０２３临沂２９题）随着生活水平的提高，煎饼 已由果腹的家庭主食变为临沂的一道美食．图 甲是具有两挡加热功率的煎饼锅，图乙是其内 部简化电路图．当开关Ｓ１和Ｓ２均闭合时，煎饼 锅的加热功率为９６８Ｗ；仅闭合开关 Ｓ１时，煎 饼锅的工作电流为１Ａ．求： 甲 　　 乙 第３题图 （１）当开关 Ｓ１、Ｓ２均闭合时，煎饼锅的工作电 流和Ｒ１的阻值； （２）电阻Ｒ２的阻值． 解：（１）由图乙可知，当开关 Ｓ１和 Ｓ２均闭合 时，Ｒ２被短路，电路为Ｒ１的简单电路， 由Ｐ＝ＵＩ可知，此时电路中的电流 Ｉ１＝ Ｐ加热 Ｕ ＝ ９６８Ｗ ２２０Ｖ＝４．４Ａ， 由欧姆定律Ｉ＝ＵＲ可知，电阻Ｒ１的阻值 Ｒ１＝ Ｕ Ｉ１ ＝２２０Ｖ４．４Ａ＝５０Ω； （２）仅闭合开关Ｓ１时，两电阻串联， 由欧姆定律Ｉ＝ＵＲ可知，此时电路中的总电阻 Ｒ总 ＝ Ｕ Ｉ２ ＝２２０Ｖ１Ａ ＝２２０Ω， 由串联电路的电阻特点可知，电阻Ｒ２的阻值 Ｒ２＝Ｒ总 －Ｒ１＝２２０Ω－５０Ω＝１７０Ω                                                                      ． １６１ 分层作业本·山东物理 模 块 五 电 学 ４．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压为 ２２０Ｖ，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过 智能系统可实现加热、保温挡自动切换，图丙 为该毛巾架在正常工作３０ｍｉｎ内功率的变化 情况．则 （　Ｃ　） 甲 　　 乙 丙 第４题图 Ａ．只闭合开关Ｓ时，电路处于加热状态 Ｂ．同时闭合开关Ｓ、Ｓ１时，电路总功率为８０Ｗ Ｃ．加热状态下，电路正常工作时的电流为２Ａ Ｄ．电阻Ｒ０的阻值为６０５Ω ５．（２０２２烟台２７题）如图甲所示为小明家的电饭 锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知 该电饭锅能效等级为三级，额定电压为２２０Ｖ， 加热功率为１２１０Ｗ．电饭锅的简化电路如图 乙所示，有加热和保温两挡，由开关Ｓ调节，其 中Ｒ１和 Ｒ２均为发热电阻，且阻值不随着温度 的变化而改变．求： 甲 　　 乙 第５题图 （１）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭 锅的保温功率，他关闭家里的其他用电器，让 电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电 能表转盘在５ｍｉｎ内转了２２圈．则该电饭锅的 保温功率为多少？ （２）电阻Ｒ１、Ｒ２的阻值分别为多少？ （３）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭 锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热 效率值（电热转化效率）范围为 ８１％≤η＜ ８６％．他用学过的知识对电饭锅进行测试：在 加热状态下，将温度为２３℃、质量为２．２ｋｇ的 水加热到１００℃，电饭锅正常工作用时７００ｓ． 已知ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），请你通过计算 帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到 三