2025年甘肃省兰州市中考物理命题探究-提分专题五 家用电器相关计算

提分专题五 家用电器相关计算(兰州5年3考) 1．多挡位问题解题思路：(串联低温挡，并联高温挡) 由P＝得 (P为电热器额定功率、U为电热器额定电压、R为电路总电阻) 2．三种常见用电器多挡位电路图 短路式 并联式 单刀双掷式 电路图 低温挡 S闭合，S1断开时，R1、R2串联， P低＝ S闭合，S1断开，只有R2接入电路，P低＝ S接a端，R1与R2串联， P低＝ 高温挡 S、S1都闭合，只有R1接入电路， P高＝ S、S1都闭合，R1与R2并联，P高＝＋ S接b端，只有R2接入电路， P高＝ 类型1 纯文字类(兰州2024.22) 1．(2024兰州22题)小亮用电热水壶将质量为1.5 kg、初温为20 ℃的水加热到80 ℃，在只有电热水壶工作的情况下，他观察到家中标有“1 200 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯在240 s内闪烁了144次，已知水的比热容为c水＝4.2×103 J/(kg·℃)．求： (1)水吸收的热量； (2)电热水壶的实际功率； (3)电热水壶的工作效率． 类型2 多挡位类(兰州2022.23、2020.21) 2．(2020兰州21题)某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲为其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭煲处于 (选填“保温”或“加热”)状态，电阻R1的阻值是 Ω.图乙是该电饭煲一次做饭过程中电功率与时间的关系图像，则这次做饭消耗的电能是 J. 　　 　 甲 乙 第2题图 3．(2022兰州24题)一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示，它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等．电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，高温挡额定功率字迹已被磨损．旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换．R1和R2均为电热丝，R2＝72.6 Ω.求： 　 甲 乙 第3题图 (1)R1的阻值； (2)高温挡额定功率； (3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.7 kg的水从25 ℃升高到49 ℃，求此时电陶炉的加热效率．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 电陶炉 额定电压 220 V 额定功率 高温挡 ×× W 低温挡 400 W 类型3 创新考法：电路设计与改进 4．小明将废旧电热器上规格为“220 V　968 W”的完好电热丝R0拆下，用于科技小组制作电烘箱，设计电路如图甲所示．经过多次试验，当选用的电阻R1的阻值为5 Ω时，刚好满足箱体内烘干功率要求．(不考虑温度对电阻的影响) 甲 乙 第4题图 (1)电热丝R0的阻值是多少？ (2)整个电路工作时的电流是多少？整个电路工作1 h产生的热量是多少？ (3)图甲电路工作时存在着电能没有被充分利用的不足．在保证箱体内烘干功率及R0不变的情况下，请你针对电路中的不足进行改进，在图乙中将改进后的电路图补充完整，并在图中标出相关电阻的阻值(此问不要求写出计算过程)． 兰州真题 针对练 1．解：(1)水吸收的热量： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(80 ℃－20 ℃)＝3.78×105 J (2)指示灯闪烁144次消耗的电能： W＝ kW·h＝0.12 kW·h＝0.12×3.6×106 J＝4.32×105 J 电热水壶的实际功率：P＝＝＝1 800 W (3)电热水壶的工作效率：η＝×100%＝×100%＝87.5% 2．保温　60.5　6×105 3．解：(1)旋钮开关放在1位置时，两电阻串联，电陶炉处于低温挡， R串＝＝＝121 Ω R1＝R串－R2＝121 Ω－72.6 Ω＝48.4 Ω (2)旋钮开关放在2位置时，电路为R1的简单电路，电陶炉处于高温挡， 高温挡额定功率： P高温＝＝＝1 000 W (3)电能表指示灯闪烁168次电陶炉消耗的电能： W＝ kW·h＝0.056 kW·h＝2.016×105 J 质量为1.7 kg的水从25 ℃升高到49 ℃吸收的热量： Q＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.7 kg×(49 ℃－25 ℃)＝1.713 6×105 J 此时电陶炉的加热效率： η＝×100%＝×100%＝85% 4．解：(1)由P＝UI和I＝得，电热丝R0的阻值 R0＝＝＝50 Ω (2)整个电路工作时的电流 I＝＝＝＝4 A 整个电路工作1 h产生的热量 Q＝W＝UIt＝220 V×4 A×1×3 600 s＝3.168×106 J (3)如答图所示 或 第4题答图 学科网（北京）股份有限公司 $$