2024年中考物理（教科版）二轮专题复习：多挡位电热器问题与电热的综合计算

专题　多挡位电热器问题与电热的综合计算 类型一　多挡位电热器的电热计算 1. （2022·常州）某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示。220V电压下，其加热挡功率为1100W，保温挡功率为20W。 （1） 闭合开关S1、S2，处于 　加热　⁠挡。  （2） 电阻丝R1的阻值为 　44　⁠Ω，R2的阻值为 　2376　⁠Ω。  （3） 处于保温状态的电饭锅，20min产生的热量为 　2.4×104　⁠J。  加热　 44　 2376　 2.4×104　 2. （2022·广东）某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1＝55Ω。求： （1） 取暖器工作时通过R1的电流。 解：（1） I1＝＝＝4A 第2题 （2） 取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量。 解：（2） 当只闭合S1时，只有R1工作，当闭合S1、S2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联的总电阻小于任一分电阻，电压是一定的，根据P＝可知，当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电热取暖器处于低温挡，取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量Q＝R1t＝（4A）2×55Ω×1×60s＝5.28×104J （3） R2的阻值。 解：（3） 低温挡的额定功率P低＝＝＝880W，当闭合S1、S2时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，电热取暖器处于高温挡；R2的电功率P2＝P高－P低＝1320W－880W＝440W；由P＝UI可知，通过电阻R2的电流I2＝＝＝2A；R2的阻值R2＝＝＝110Ω 第2题 3. （2022·武威）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如表所示。 额定电压/V 220 额定功率/W 高温1100 中温880 低　温 （1） 当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于 　低温　⁠（选填“高温”“中温”或“低温”）挡。  （2） 求该蛋糕机以高温挡正常工作时，10min产生的热量。 解：（2） Q＝W＝P高t＝1100W×10×60s＝6.6×105J 低温　 （3） 求该蛋糕机正常工作时R2的电阻值。 解：（3） 由题意可知，当R1、R2并联接入电路中时，电路中的总电阻最小，电路中的总电流最大，此时为高温挡；当R1单独接入电路中时，电路中的总电阻较小，电路中的电流较大，此时为中温挡； 当电阻R1、R2串联接入电路时，电路中的总电阻最大，电路中的总电流最小，此时为低温挡；当R1单独接入电路中时，电源电压为U＝220V，电路中的电功率为P中＝880W，根据电功率公式P＝UI可知，中温挡时电路中通过R1的电流为I1＝＝＝4A，根据公式R＝可得R1＝＝＝55Ω，当R1、R2并联接入电路中时，因为电源电压不变，根据并联电路中电流的规律可知I总＝I1＋I2，此时为高温挡，根据公式P＝UI可知I总＝＝＝5A，所以通过电阻R2的电流I2＝ I总－I1＝5A－4A＝1A，根据公式R＝可得，电阻R2的阻值为R2＝＝＝220Ω （4） 求该蛋糕机低温挡的额定功率。 解：（4） 当电阻R1、R2串联接入电路时，电路中的总电阻R总＝ R1＋R2＝220Ω＋55Ω＝275Ω，电路中的电流I总'＝＝＝0.8A，根据电功率公式P＝UI可知，电路的总功率为P低＝UI总'＝220V×0.8A＝176W，所以低温挡的额定功率为176W 类型二　电热的综合计算 4. （2022·济宁）小明家新购置了一个额定功率为3200W的电热水龙头。经过测试，正常工作时进水温度为20℃，出水温度为45℃，30s内的出水量为800mL，则这800mL水吸收的热量Q＝ 　8.4×104　⁠J，其加热效率η＝ 　87.5%　⁠。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]  5. （2022·本溪）某中学为了实现学生错峰用餐，食堂安装了自动加热餐台。其中一个餐台的部分简化电路如图所示。闭合开关S，加热餐台开始工作。当台内食品温度降到20℃时，控制开关S0转到位置1为食品加热；当台内食品温度达到50℃时，S0转到位置2为食品保温。定值电阻R1＝24.2Ω，保温功率为400W。 8.4×104　 87.5%　 第5题 （1） 求定值电阻R2的阻值。 解：（1） S0转到位置2为食品保温，此时两电阻串联，根据P＝可知串联电路的总电阻R串＝＝＝121Ω，根据电阻串联的特点可知定值电阻R2的阻值R2＝R串－R1＝121Ω－24.2Ω＝96.8Ω 第5题 （2） 求餐台加热状态下工作5