内容正文:
专题七 多挡位电路计算
类型1:两挡类
例1【短路式】如图是某品牌家庭用电热养生壶的简化电路图.电热养生壶有加热、保温两挡,R₁、R₂均为发热电阻,根据铭牌信息可知:额定电压为220V,加热挡功率为1000W,保温挡功率为110W.用该养生壶加热3min,0.6kg 的水温度升高了50°C,[c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)]
(1)保温挡工作时的电流为 A.
(2)R₂的阻值为 Ω.
(3)此次养生壶的加热效率为 .
例2【断路式】(2023·广东)用某款3D打印笔进行立体绘画时,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化.加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R₁和R₂为发热电阻丝.只闭合S₁时低温挡工作,S₁、S₂都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4:3,R₁=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化.则:
(1)通过R₁的电流为 A.
(2)低温挡的功率为 W.
(3)R₂的电阻值为 Ω.
类型2:三挡类
例3某款电热水龙头的电路原理图如图所示,通过旋转扇形开关S同时接触两个相邻触点可实现冷水、温水、热水挡之间的切换.R₁、R₂为阻值不变的电热丝,R₂=2R₁,温水挡电功率为800W.则:
(1) 当开关同时接触1、2触点时,水龙头放出的是 (选填“冷”“温”或“热”)水.
(2)R₁= Ω.
(3)热水挡正常工作1min 消耗的电能是 J。
例4(2023·齐齐哈尔)某款小型电火锅通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能.如图所示是它的简化电路图,R₁、R₂、R₃均为加热电阻(阻值保持不变).已知R₁的阻值为176Ω,电火锅的部分参数如下表所示.
(1)求R₂的阻值;
(2)求电火锅在低温挡工作时的功率;
(3)某次使用时,用高温挡将1kg 水从20℃加热到100℃用时5.6min,该电火锅的实际功率是多少?[不计热损失,c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)]
额定电压
220 V
低温挡功率
中温挡功率
440 W
高温挡功率
1 100 W
中考真题演练
命题点 1:两挡类
1. (2023·娄底23 题8 分)如图甲是一款采用增压技术的挂烫机,简化电路如图乙,电源电压为220 V,
R₁、R₂是电热丝, 110 Ω.开关S接2、3 时处于慢热挡;开关S接3、4 时处于速热挡.
(1)挂烫机慢热过程中,求电路中的电流;
(2)挂烫机慢热工作1 min,求电热丝产生的热量;
(3)求挂烫机速热过程中的总电功率.
2.(2022·怀化 31 题9 分)图甲为小明同学家的电中药壶,有高温和低温两个挡位,正常工作电路简化为图乙所示,其中 S'为挡位开关,R₁、R₂ 为定值电阻,A、B为阻值忽略不计的指示灯.已知电中药壶额定电压为220 V,高温挡功率为1 210 W,低温挡功率为 100 W.
(1)低温挡工作时是 A 灯还是 B 灯亮,并说明理由;
(2)求 R₂的阻值;
(3)一天晚上用电高峰期,小明用电中药壶给爷爷熬药,先用高温挡加热至沸腾后,再用低温挡慢熬,细心的小明发现在低温挡慢熬1h的过程中,家中的电能表(如图丙所示)共转动了243 转(电路中只有电中药壶工作),由此计算此过程中小明家的实际电压。
命题点:三挡类
3. (2020·怀化 36 题 10 分)某新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感. 小明了解到电饭锅的简化电路如图甲所示,R₁和 R₂均为电热丝,S₁ 和S₂ 为温控开关,其中 S₂有A、B两个触点,可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换.当S₁闭合,S₂连接触点A时,处于高温挡,高温挡功率为1 100 W.已知
(1)处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大?
(2)求电阻 R₂的阻值;
(3)当 S₁ 断开,S₂ 连接触点 B时,处于低温挡,求此时电路的总功率;
(4)图乙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图象,求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能.
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