2024年中考物理二轮复习专项突破课件：家用电器的相关计算

家用电器的相关计算 一、两挡位类 1.⁠ ⁠·新增情境素材（2023·广东中考）如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景.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乙所示，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.求： （1）通过R1的电流. ◉答案　解：（1）电源电压恒为6V，R1＝4Ω，则通过R1的电流I1＝＝＝1.5A. （2）低温挡的功率. ◉答案　解：（2）只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，则低温挡的功率P低＝＝＝9W. （3）R2的电阻值. ◉答案　解：（3）高温挡和低温挡的功率比为4∶3，则高温挡功率P高＝P低＝×9W＝12W，S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，R2的功率P2＝P高－P低＝12W－9W＝3W，则R2的电阻值R2＝＝＝12Ω. 2.（2023·黑龙江中考）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg·℃）.求： （1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流. ◉答案　解：（1）由P＝UI可知，当闭合开关S1，电饭锅处于低温挡时的电流I低＝＝＝2A. （2）电热丝R2的阻值. ◉答案　解：（2）由图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于高温挡；当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于低温挡；R2的电功率P2＝P高－P低＝880W－440W＝440W，由P＝可知，R2的阻值R2＝＝＝110Ω. （3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间. ◉答案　解：（3）粥吸收的热量Q吸＝c粥m（t－t0）＝4.0×103J/（kg·℃）×2kg×（86℃－20℃）＝5.28×105J，不考虑热量损失，电饭锅消耗的电能W＝Q吸＝5.28×105J，由P＝可知，电饭锅使用高温挡工作的时间t'＝＝＝600s. （4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率. ◉答案　解：（4）电饭锅实际消耗的电能W'＝P高t″＝880W×800s＝7.04×105J，该电饭锅的加热效率η＝＝＝75％. 3.（2023·乐山中考）如图甲为某电饭锅的实物图，图乙为其电路原理图，图丙为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关.该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化.将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求： 额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：80W 丙 （1）电饭锅处于加热挡时的电流. ◉答案　解：（1）由图丙可知，电饭锅的加热功率P加＝880W，由P＝UI可知，电饭锅处于加热挡时的电流I＝＝＝4A. （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦？ ◉答案　解：（2）由P＝可知，电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量Q＝W＝P保t＝80W×10×60s＝4.8×104J. （3）R1和R2的阻值. ◉答案　解：（3）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热挡.由P＝可知，R1的阻值R1＝＝＝55Ω，R1、R2串联的总电阻R＝＝＝605Ω，根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值R2＝R－R1＝605Ω－55Ω＝550Ω. 二、三挡位类 4.⁠ ⁠·开放性试题（2023·东营中考）小明家购置了一款多功能电暖器.如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换.图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同. （1）电暖器低温挡工作时，开关应处于 　1　⁠（选填“1”“2”或“3”）位置.  1　 （2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率. ◉答案　解：（2）分析图乙中电路图可知，当开关处于2位置时，只有电阻R接入电路，根据公式P＝可知，此时的挡位是中温挡，所以电阻R的阻值R＝＝＝48.4Ω；当开关处于3位置时两电阻并联，这时为高温挡，其功率P