第三单元专题复习一 多档位（电热器）计算-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

九年级上册·科学 多档位（电热器）计算专题 题型 多档位计算（电热器计算） 1. 原理：（家庭电路电压为220V） 2. 模型分析： · 档位：高温、中温、低温 · 分析：温度越高→功率越大→电阻越小（电流越大） · 口诀：串联低温档、并联高温档 · 模型： （1） 串联类 1. （2023九年级上·浙江金华·阶段练习）小科家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为24W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。请分析回答： （1）若需要使用低温挡加热，则挡位开关S应接触触点 （填“a”、“b”或“c”）； （2）当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过座椅垫的电流是多少安？( ) （3）座椅垫在低温挡工作10分钟，R2消耗的电能为多少焦？( ) 【答案】 a 1.5A 4800J 【详解】（1）[1]由电路图可知，开关S接触a触点时，R1和R2串联，开关S接触b触点时，电路为R1串联的简单电路，开关S接触c触点时，电路断路；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，开关S接触a触点时总电阻大，开关S接触b触点时总电阻小，由 可知，电源的电压一定时， 电路的总电阻越大时总功率越小，则开关S接触a触点时处于低温挡，开关S接触b触点时处于高温挡； （2）[2]处于高温挡加热时通过座椅垫的电流为 （3）[3]R1的电阻值为 座椅垫在低温挡工作时，R1和R2串联，电路电流为 座椅垫在低温挡工作时，R1和R2串联，电路总电阻为R2的电阻值为 座椅垫在低温挡工作10分钟，R2消耗的电能为 2. （2024·浙江金华·一模）图为某品牌电热水壶的内部电路简化图。其发热元件主要为两个定值电阻、。当闭合，断开时，电热水壶处于保温状态。 (1)电热水壶的保温功率为 W； (2)若水的比热容，将电热水壶内装入2L水，则这壶水从30℃加热至100℃所吸收的热量是 J。 【答案】(1)40(2) 【详解】（1）由图知道，当闭合，断开时，两个定值电阻、串联，电热水壶处于保温状态，由知道，电热水壶的保温功率为 （2）电热水壶内水的质量 这壶水从30℃加热至100℃所吸收的热量是 （2） 并联类 1. （2023九年级上·浙江·期末）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求： （1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）； （2）电阻丝R1的阻值 ； （3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器消耗的电能是 ； （4）关闭其他所有用电器，单独使用该加热器在低温挡工作15分钟观察到表盘转动96转，此时加热器实际功率为 。 【答案】 高温挡 48.4Ω 6.6kW·h 800W 【详解】（1）[1]开关S1、S2均闭合时，电阻R1与R2并联，电路中电阻最小，由可知，电路中的功率最大，所以为高温挡。 （2）[2]当开关S1闭合，S2断开时，电路中只有R1工作，电路中的总电阻最大，加热器处于低温挡，由可知，R1的阻值 （3）[3]由可知，使用高温档工作3h消耗的电能 （4）[4]表盘转动96转，消耗的电能 在低温挡工作15分钟，则加热器实际功率 2. （2023九年级上·浙江金华·期末）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，，忽略电阻丝阻值随温度变化，求： (1)低温档工作时，通过R1的电流； (2)低温挡的功率； (3)R2的电阻值。 【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）12Ω 【详解】解：（1）由题意可知，电源电压恒为6V，只闭合S1时，电路中只有R1一个用电器，则R1两端电压为6V，R1=4Ω，根据欧姆定律可得 （2）只闭合S1时低温挡工作，电压为6V，则低温档的电功率 （3）S1、S2都闭合时高温挡工作，R1和R2并联，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，即 则高温档的功率 电路并联，总功率等于各支路功率之和，即 则R2的电功率 根据可得，R2的电阻值 3. （2023九年级上·浙江杭州·期末）如图甲是一款车载电热水杯，电源是采用车载电池的，直接把插头插在点烟器上面就可以使用了，简单方便，即使是开长途旅行，也是随时随地有热水喝。该水杯容量为，有高、中、低三个加热档位，图乙为其工作电路简图，其中，求： （1）电热水杯处于低温档，开关分别处于的状态为 ； （2）计算电热水杯中温档功率 ； （3）若该电热水杯加热效率为，则用高温挡将满杯水加热到所需时间为多少分钟 ?（结果保留整数）[，] 【答案】 开关断开、闭合 144W 14分钟 【详解】解：（1）由可知，当电路中电阻最大时，电功率最小，即当R2单独串联，即开关S2闭合，S1断开时，为低温档；当S1、S2均闭合时，电路为两电阻并联，总电阻最小，则电功率最大，为高温档；当S1闭合，S2断开时，电路为R1单独串联，此时电功率处于中间大小，即为中温档。 （2）电热水杯中温档时，电路为R1单独串联，电功率为 （3）电热水杯高温档时电路为R1、R2并联，电功率为 热水杯中水的质量为 水吸收的热量为 则消耗的电能为所需时间为 4. （2023九年级上·浙江绍兴·期末）图甲为某款新型电饭煲，其额定电压为220V，它能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为手动开关，S1是自动控制开关，通过S1的控制，可智能实现高温挡或低温挡，从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）S和S1均闭合时，电路中的总电流； （2）R1和R2的电阻值； （3）30min内电饭煲消耗的电能； （4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要多长时间？ 【答案】（1）3A；（2）110Ω，220Ω；（3）9.9×105J；（4）370.4s 【详解】解：（1）当S和S1均闭合，电阻R1和R2并联，电饭煲的功率较大，由丙图可知，功率为660W，则电路中的总电流 （2）S1是自动控制开关，通过S1的控制，可智能实现高温挡或低温挡，则S1断开时，只有电阻R1工作，功率为440W，则R1的阻值； （3）由丙图可知，在0~30min中， 440W工作时间t1=15min=900s 660W工作时间t2=15min=900s 所以在30min内电饭煲消耗的电能W=W1+W2=P1t1+P总t2=440W×900s+660W×900s=9.9×105J （4）电饭煲正常工作时，由图丙可知，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合需要时间t=5min=300s 此过程中产生的热量Q=W3=P低t=440W×300s=1.32×105J 电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同，则若使用该电饭煲时的实际电压为198V，从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量为1.32×105J，实际电压为198V，实际低温挡功率 则从S1第一次自动断开到重新闭合需要时间 5. （2024·浙江嘉兴·一模）鸡蛋仔是许多年轻人喜爱的食品，制作鸡蛋仔的工具称之为电饼铛（如图甲），上下盘既可以同时加热，也可以把上盘掀开，使用下盘单独加热。其工作电路如图乙，与为加热电阻，为保温电阻，闭合总开关，温控开关接接线柱“2”时，下盘加热，如果再闭合开关，上盘也开始加热。电饼铛部分参数如图丙。 额定电压 220V 下盘额定加热功率 1210W 上盘额定加热功率 800W 额定保温功率 330W 额定频率 50Hz (1)店员只使用下盘来制作鸡蛋仔，此时电路中的电流为多少安？ (2)店员用上下盘一起制作鸡蛋仔，一次需要5 min，则共计消耗了多少电能？ (3)当温度超过设定温度时，温控开关自动转接至接线柱“1”，使电饼铛进入保温状态，那么保温电阻应安装在 处。（选填“A”或“B”）。 【答案】(1)A(2)J(3)A 【详解】（1）由图知道，闭合总开关，温控开关接接线柱“2”时，下盘加热，由表格数据知道，此时下盘额定加热功率是1210W，电压是220V，由知道，此时电路中的电流 （2）上下盘一起使用时，电路的总功率 由 知道，一次使用5 min，则共计消耗电能 （3）由图知道，保温电阻应安装在A处时，不影响上和下盘工作。 6. （2023·浙江杭州·一模）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路。 (1)低温挡正常工作时，求电路中的电流； (2)高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率； (3)若使用空气炸锅高温挡，将200g初温为20℃的原料薯条加热到170℃，至少需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/（kg•℃）] 【答案】(1)1.1A(2)1210W(3)90s 【详解】（1）空气炸当S、S1都闭合时，R1、R2并联，当S闭合、S1断开时，只有R2工作；根据并联电路的电阻特点可知，当只闭合S时，电路中只有R2工作，电路中的电阻最大，由可知，电路中总功率最小，此时处于低温挡；低温挡正常工作时，电路中的电流 （2）当S、S1闭合时，R1与R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅此时处于高温挡，高温挡正常工作时，电路消耗的总功率 （3）薯条吸收的热量 加热时需要的时间为 7. （2023八年级上·浙江绍兴·期末）小科在设计亮度可调的台灯时，利用两根灯丝制成灯泡，并外接两个开关实现灯泡的亮暗可调（如图所示）。在外接电压不变的情况下，灯丝接入的情况不同，通过灯泡的电流也不同，电流越大，灯泡越亮。灯丝的电阻（不考虑灯丝阻值的变化），在电路接通状态下，请回答： （1）通过控制开关和，可使该灯泡产生 种不同的亮暗程度； （2）要使灯泡最暗，开关的开闭情况为 ； （3）灯泡最亮和最暗时通过A点的电流之比是 。 【答案】 3 S1断开，S2闭合 3︰1 【详解】（1）[1]根据图片可知，当只有S1闭合时，只有R1工作；当只有S2闭合时，只有R2工作；当两个开关都闭合时，它们并联；根据公式可知，三个状态下的总功率不相等，因此灯泡产生3种不同的亮度。 （2）[2]根据可知，当电阻最大时，实际功率最小，所以S1断开，S2闭合时，只有R2工作，电路中电阻最大时，实际功率最小，灯泡最暗。 （3）[3]S1断开，S2闭合时，只有R2工作，灯泡最暗，则通过A点的电流 根据并联电路电阻的规律可知，两灯并联时，电阻最小，灯泡最亮，根据欧姆定律可得，通过A点的电流 则灯泡最亮和最暗时通过A点的电流之比 8. （2023九年级上·浙江湖州·阶段练习）小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风机只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换（不考虑电热丝电阻的变化），为此： （1）他从铭牌上查到，该电吹风机吹热风时的额定功率为1080W；又认真研究了电吹风机的电路（如图），弄清了当选择开关放在“冷”时，就把 连入了电路； （2） 请你根据上述描述帮小明算出应选配的电热丝的阻值；( ) （3） 当电吹风机正常工作吹热风 10分钟消耗的电能？( ) 型号 SHZ2010-624 额定功率 热风时：1080W 冷风时：200W 额定电压 220V 【答案】 电动机 55欧 6.48×105焦 【详解】解：（1）由图知道，当开关放在“冷”时，只用电动机连入电路；当开关放到“热”时，电动机和电热丝并联连入电路。 （2）由表格数据知道，吹热风时功率为1080W，所以电热丝的功率 由知道，电热丝电阻 （3）当电吹风机正常工作且吹热风时功率为1080W，由 知道，工作10min消耗的电能 9. （2021八年级·浙江·专题练习）饮水机其加热水槽部分工作原理电路如下图所示，其中单刀双掷开关S表示一个自动温控开关，为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。若饮水机加热时总功率为1100W，而保温时总功率为88W，请回答【】 （1）饮水机处于加热状态时，饮水机正常工作时电路中的电流； （2）求电阻的阻值； （3）若加热水槽储水1000mL，将其从初温20℃加热到70℃需要5分钟，则饮水机的加热效率是多少？ 【答案】(1)5A；(2)506Ω；(3)63.6% 【详解】解：(1)饮水机正常工作时电路中的电流 (2)R1的阻值 保温时，总电阻 电阻的阻值 (3)水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1000×10-6m3=1kg 水吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃-20℃)=2.1×105J 饮水机消耗的电能 饮水机的加热效率 10. 饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如下图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题： （1）A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是A为 色。 （2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R2的阻值 （不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。 （3）若加热水槽储水1.0kg，将其从初温20℃加热到100℃，加热管的热效率为90%，试计算出加热需要多少时间 ？水的比热容为4.2×103J/（kg•℃） 【答案】 红 132Ω 678s 【详解】(1)[1]当S接左面时电路中只有电阻R1，总电阻最小，电流路中电流最大，发热管功率就会最大，处于加热状态，因此A灯为红色灯。 (2)[2]加热时：加热管的电功率P1=550W，电阻 保温时：加热管的电功率P2=88W；根据得，通过加热管的电流 此时电路的总电阻 根据串联电路电阻的特点得，R2的阻值为R2=R﹣R1=220Ω﹣88Ω=132Ω (3)[3]1.0kg水从初温20℃加热到100℃吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.0kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J 加热管的热效率为90%，根据，则加热管需要放出的热量是 饮水机加热时加热管的功率为550W，则加热的是时间为 （3） 单刀双掷串并综合（三种档位） 1. （2023八年级上·浙江舟山·期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢；取水时，只要闭合开关，水泵就能将水抽到壶内； (1)自动取水时，水泵（如图乙）能将水抽到高为0.5m的电热水壶中，运用科学知识解释抽水的原理 ； (2)该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡（可根据通过C点的电流大小判断，通过电流最大的是高档，最小的是低档，介于两者之间的为中档），它的等效电路图如图丙所示，其中均为电阻丝，，单刀双掷开关只接a或b；求： ①当开关断开、接b时，两端的电压为多少？ ②当开关闭合、接a时，通过计算判断此时电热水壶属于哪个档位？（精确到0.1） 【答案】(1)见详解(2) 165V 高档 【详解】（1）当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，即该区域的大气压强非常小，而低处的水面上有大气压，且外部的压强大于泵内的压强，所以水在外界大气压的作用下，通过进水管进入泵壳。 （2）①[1]当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，则电路中电流 R2两端的电压 ②[2]当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，则电路中电功率 当开关S1闭合、S2接b时，R2被短路，电路中只有R1，则电路中电功率 当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，则电路中电功率 由于 所以当开关S1闭合、S2接a时，电热水壶属于高档。 2. （2024·浙江嘉兴·一模）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为某款电火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的1/5，，。（忽略温度对电阻的影响） (1)开关置于 接线柱时，火锅处于高温档。此时，电火锅的功率为多少？ (2)电火锅处于高温档正常工作时，可以在405秒内使1kg的水温度从19℃刚好升高到100℃，求此时的加热效率？[水的比热容] (3)的阻值是多少欧？ 【答案】(1)开关置于“3和4”接线柱，1000W(2)84％(3)181.5Ω 【详解】（1）由可知，电路中的电阻越小，电功率越大，火锅处于的档位越高，由图可知，当两电阻并联时，电路中的总电阻最小，则电功率最大，因此开关置于“3和4”接线柱时为高温档，此时两电阻丝的电功率分别为 则电火锅的功率为 （2）水吸收的热量为 电火锅消耗的电能为 此时的加热效率为 （3）当电路中电阻最大时为保温档，此时开关置于“1和2”，电路为R2和R3串联，已知低温档功率为高温档功率的1/5，则低温档的功率为 电路中的总电阻为 的阻值为 榨汁机部分参数 额定电压 榨汁功率 加热功率 440W 保温功率 ？ 容积 3. （2023九年级上·浙江台州·期末）如图甲是某新型多档榨汁机，它具有榨汁、加热、保温等功能。如图乙是其电路结构简化图，该榨汁机的部分工作参数如图丙，其中。求： （1）当闭合开关 时，该榨汁机仅实现加热功能； （2）该榨汁机仅榨汁时，电路中的电流大小； （3）该榨汁机仅处于保温状态时，正常工作30分钟消耗的电能大小。 【答案】 S2、S3 2A 158400J 【详解】解：（1）[1]只闭合开关S1时，电路为电动机的简单电路，该榨汁机实现榨汁功能；只闭合开关S2时，两电阻并联，总电阻较大，电源电压不变，由知道，总功率较小，该榨汁机实现保温功能；开关S2、S3闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，由知道，总功率较大，该榨汁机实现加热功能。 （2）[2]由P=UI知道，该榨汁机仅榨汁时，电路中的电流大小 （3）[3]加热状态下，由知道 该榨汁机仅处于保温状态时，正常工作30分钟消耗的电能大小 4. （2023九年级下·浙江杭州·阶段练习）小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路，R1和R2是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S2可接a和b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如下表所示）。 S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接b 接a 接a 接b 功率 P0=0 P1=22W P2=44W Px (1)求R1和R2的阻值； (2)求出表中的Px； (3)老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高8℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。[设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m=500g，马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/（kg·℃）] ； (4)若R2变大，则中温档的功率 ，低温档的功率 。（填“变大”“不变”或“变小”） 【答案】(1)R1=1100欧，R2=1100欧(2)88瓦(3)40秒(4) 不变 变小 【详解】（1）由图可知，当S1断开，S2接a时，电路为R1和R2串联，此时电路中的电功率为22W，为低温档；当S1闭合，S2接a时，电路为R1单独串联，此时电路中的电功率为44W，为中温档，可得R1的电阻为R1和R2的总电阻为 R2的电阻为 （2）当S1闭合，S2接b时，电路为R1和R2并联，此时处于高温档，电路中的总功率为 （3）马桶圈吸收的热量为 则用“中温挡”加热的方式需要的时间为 （4）[1][2]中温档的功率表达式为低温档的功率表达式为，所以若R2变大，则中温档的功率不变，低温档功率变小。 5. （2023九年级上·浙江宁波·期末）严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴，靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处，M的电阻忽略不计），电阻丝、的规格相同且阻值不变，b为电阻丝的中点。这只电热靴的高温挡为，则低温挡为 W，中温挡为 W。 【答案】 12 16 【详解】[1][2]由可知，在U一定时，R越小，电功率越大；R越大，电功率越小；由电路图可知，S2接a时两电阻丝串联，电路电阻最大，电功率最小，电热靴处于低温档；当S2接c时，只有电阻丝R2接入电路，电路电阻最小，电路电功率最大，电热靴处于高温挡；当S2接b时，电阻丝R2与R1的右半部分接入电路，电热靴处于中温挡；电热靴的高温挡为24W，则电阻丝R1、R2的规格相同且阻值不变，则电热靴的低温挡 则电热靴的中温挡 6. （2024·浙江嘉兴·一模）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V， 加热电阻R1=44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，R1为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到 R0两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6 V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： (1)开关S2闭合时加热电路的电功率。 (2)定值电阻R0的阻值。 (3)加热电路停止加热时水的温度。 【答案】(1)1100W(2)50Ω(3)80℃ 【详解】（1）S2闭合时加热电路的电功率 （2）由乙图知道，水温40℃时热敏电阻的阻值Rt=150Ω，此时U0=3V，Rt两端的电压 由于 所以 （3）停止加热时R0两端的电压U0′=6V，此时Rt两端电压 因为 所以此时热敏电阻 从乙图知道，此时对应的水温为80℃。 7. （2023九年级上·浙江绍兴·期末）如图甲所示的电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品，图乙为电压力锅的内部电路图。R1和R2均为电热丝，R1的电阻为60.5Ω。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到120℃，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保温保压，保温功率为200W。电压力锅正常煮饭一次的过程如图丙所示。求： （1）电热丝R2的阻值； （2）电压力锅的加热功率； （3）电压力锅正常煮饭一次消耗的电能。 【答案】（1）242Ω；（2）100℃；（3） 【详解】解：（1）图乙开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，只有R2接入电路，为保温保压状态，由丙图可知此时电功率为200W，即R2的电功率，由可得，电热丝R2的阻值 （2）开关S自动与触点a、b接通，R1与R2并联，为加热挡，电热丝R1的加热功率 电压力锅的加热功率 （3）电压力锅正常煮饭一次，共用时35min，其中加热状态时间20min，保温保压状态15min，电压力锅正常煮饭一次消耗的电能 8. （2024·浙江·一模）在科技节活动中，小金要设计一个可调节的电暖手宝。现有电压为10伏的学生电源、2个10欧姆的发热电阻、开关、导线若干。 （1）小金设计的下列电路图中，能实现高温、低温两档调节的是 。 A．B．C． （2）根据（1）中选择的电路图，计算该暖手宝高温档的电功率 。 （3）若暖手宝中水的质量为150g，用高温档工作多长时间才能使水温上升10℃ ？（水的比热容为/（kg·℃），不计热量散失） 【答案】 C 315s 【详解】（1）[1]A．由图A可知，R1、R2串联，开关S1、S2也串联在电路中，根据串联电路的特点可知，R1、R2同时工作，同时不工作，无法实现高温挡和低温挡的调节，故A不符合题意； B．由图可知，当开关S1、S2都闭合时，电路 发生短路，无法实现高温挡和低温挡的调节，故B不符合题意； C．由图可知，当开关S2闭合、S1断开时，只有R2，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和可知，电路可以实现高温挡和低温挡的调节，故C符合题意。 故选C 。 （2）[2]由图C可知，当开关S1、 S2都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由可 知，电路中的总功率最大，暖手宝处于高温 挡；高温挡的功率 （3）[3]水吸收的热量Q吸= cmΔt= 4.2×103J/(kg · ℃)×150×10-3kg×10℃=6.3×103J 不计热量损失，暖手宝消耗的电能W=Q吸=6.3×103J 由可知，用高温挡工作的时间 学科网（北京）股份有限公司 $$九年级上册·科学 多档位（电热器）计算专题 题型 多档位计算（电热器计算） 1. 原理：（家庭电路电压为220V） 2. 模型分析： · 档位：高温、中温、低温 · 分析：温度越高→功率越大→电阻越小（电流越大） · 口诀：串联低温档、并联高温档 · 模型： （1） 串联类 1. （2023九年级上·浙江金华·阶段练习）小科家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为24W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。请分析回答： （1）若需要使用低温挡加热，则挡位开关S应接触触点 （填“a”、“b”或“c”）； （2）当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过座椅垫的电流是多少安？( ) （3）座椅垫在低温挡工作10分钟，R2消耗的电能为多少焦？( ) 2. （2024·浙江金华·一模）图为某品牌电热水壶的内部电路简化图。其发热元件主要为两个定值电阻、。当闭合，断开时，电热水壶处于保温状态。 (1)电热水壶的保温功率为 W； (2)若水的比热容，将电热水壶内装入2L水，则这壶水从30℃加热至100℃所吸收的热量是 J。 （2） 并联类 1. （2023九年级上·浙江·期末）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求： （1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）； （2）电阻丝R1的阻值 ； （3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器消耗的电能是 ； （4）关闭其他所有用电器，单独使用该加热器在低温挡工作15分钟观察到表盘转动96转，此时加热器实际功率为 。 2. （2023九年级上·浙江金华·期末）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，，忽略电阻丝阻值随温度变化，求： (1)低温档工作时，通过R1的电流； (2)低温挡的功率； (3)R2的电阻值。 3. （2023九年级上·浙江杭州·期末）如图甲是一款车载电热水杯，电源是采用车载电池的，直接把插头插在点烟器上面就可以使用了，简单方便，即使是开长途旅行，也是随时随地有热水喝。该水杯容量为，有高、中、低三个加热档位，图乙为其工作电路简图，其中，求： （1）电热水杯处于低温档，开关分别处于的状态为 ； （2）计算电热水杯中温档功率 ； （3）若该电热水杯加热效率为，则用高温挡将满杯水加热到所需时间为多少分钟 ?（结果保留整数）[，] 4. （2023九年级上·浙江绍兴·期末）图甲为某款新型电饭煲，其额定电压为220V，它能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为手动开关，S1是自动控制开关，通过S1的控制，可智能实现高温挡或低温挡，从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）S和S1均闭合时，电路中的总电流； （2）R1和R2的电阻值； （3）30min内电饭煲消耗的电能； （4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要多长时间？ 5. （2024·浙江嘉兴·一模）鸡蛋仔是许多年轻人喜爱的食品，制作鸡蛋仔的工具称之为电饼铛（如图甲），上下盘既可以同时加热，也可以把上盘掀开，使用下盘单独加热。其工作电路如图乙，与为加热电阻，为保温电阻，闭合总开关，温控开关接接线柱“2”时，下盘加热，如果再闭合开关，上盘也开始加热。电饼铛部分参数如图丙。 额定电压 220V 下盘额定加热功率 1210W 上盘额定加热功率 800W 额定保温功率 330W 额定频率 50Hz (1)店员只使用下盘来制作鸡蛋仔，此时电路中的电流为多少安？ (2)店员用上下盘一起制作鸡蛋仔，一次需要5 min，则共计消耗了多少电能？ (3)当温度超过设定温度时，温控开关自动转接至接线柱“1”，使电饼铛进入保温状态，那么保温电阻应安装在 处。（选填“A”或“B”）。 6. （2023·浙江杭州·一模）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路。 (1)低温挡正常工作时，求电路中的电流； (2)高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率； (3)若使用空气炸锅高温挡，将200g初温为20℃的原料薯条加热到170℃，至少需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/（kg•℃）] 7. （2023八年级上·浙江绍兴·期末）小科在设计亮度可调的台灯时，利用两根灯丝制成灯泡，并外接两个开关实现灯泡的亮暗可调（如图所示）。在外接电压不变的情况下，灯丝接入的情况不同，通过灯泡的电流也不同，电流越大，灯泡越亮。灯丝的电阻（不考虑灯丝阻值的变化），在电路接通状态下，请回答： （1）通过控制开关和，可使该灯泡产生 种不同的亮暗程度； （2）要使灯泡最暗，开关的开闭情况为 ； （3）灯泡最亮和最暗时通过A点的电流之比是 。 8. （2023九年级上·浙江湖州·阶段练习）小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风机只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换（不考虑电热丝电阻的变化），为此： （1）他从铭牌上查到，该电吹风机吹热风时的额定功率为1080W；又认真研究了电吹风机的电路（如图），弄清了当选择开关放在“冷”时，就把 连入了电路； （2） 请你根据上述描述帮小明算出应选配的电热丝的阻值；( ) （3） 当电吹风机正常工作吹热风 10分钟消耗的电能？( ) 型号 SHZ2010-624 额定功率 热风时：1080W 冷风时：200W 额定电压 220V 9. （2021八年级·浙江·专题练习）饮水机其加热水槽部分工作原理电路如下图所示，其中单刀双掷开关S表示一个自动温控开关，为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。若饮水机加热时总功率为1100W，而保温时总功率为88W，请回答【】 （1）饮水机处于加热状态时，饮水机正常工作时电路中的电流； （2）求电阻的阻值； （3）若加热水槽储水1000mL，将其从初温20℃加热到70℃需要5分钟，则饮水机的加热效率是多少？ 10. 饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如下图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题： （1）A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是A为 色。 （2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R2的阻值 （不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。 （3）若加热水槽储水1.0kg，将其从初温20℃加热到100℃，加热管的热效率为90%，试计算出加热需要多少时间 ？水的比热容为4.2×103J/（kg•℃） （3） 单刀双掷串并综合（三种档位） 1. （2023八年级上·浙江舟山·期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢；取水时，只要闭合开关，水泵就能将水抽到壶内； (1)自动取水时，水泵（如图乙）能将水抽到高为0.5m的电热水壶中，运用科学知识解释抽水的原理 ； (2)该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡（可根据通过C点的电流大小判断，通过电流最大的是高档，最小的是低档，介于两者之间的为中档），它的等效电路图如图丙所示，其中均为电阻丝，，单刀双掷开关只接a或b；求： ①当开关断开、接b时，两端的电压为多少？ ②当开关闭合、接a时，通过计算判断此时电热水壶属于哪个档位？（精确到0.1） 2. （2024·浙江嘉兴·一模）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为某款电火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的1/5，，。（忽略温度对电阻的影响） (1)开关置于 接线柱时，火锅处于高温档。此时，电火锅的功率为多少？ (2)电火锅处于高温档正常工作时，可以在405秒内使1kg的水温度从19℃刚好升高到100℃，求此时的加热效率？[水的比热容] (3)的阻值是多少欧？ 榨汁机部分参数 额定电压 榨汁功率 加热功率 440W 保温功率 ？ 容积 3. （2023九年级上·浙江台州·期末）如图甲是某新型多档榨汁机，它具有榨汁、加热、保温等功能。如图乙是其电路结构简化图，该榨汁机的部分工作参数如图丙，其中。求： （1）当闭合开关 时，该榨汁机仅实现加热功能； （2）该榨汁机仅榨汁时，电路中的电流大小； （3）该榨汁机仅处于保温状态时，正常工作30分钟消耗的电能大小。 4. （2023九年级下·浙江杭州·阶段练习）小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路，R1和R2是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S2可接a和b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如下表所示）。 S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接b 接a 接a 接b 功率 P0=0 P1=22W P2=44W Px (1)求R1和R2的阻值； (2)求出表中的Px； (3)老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高8℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。[设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m=500g，马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/（kg·℃）] ； (4)若R2变大，则中温档的功率 ，低温档的功率 。（填“变大”“不变”或“变小”） 5. （2023九年级上·浙江宁波·期末）严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴，靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处，M的电阻忽略不计），电阻丝、的规格相同且阻值不变，b为电阻丝的中点。这只电热靴的高温挡为，则低温挡为 W，中温挡为 W。 6. （2024·浙江嘉兴·一模）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V， 加热电阻R1=44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，R1为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到 R0两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6 V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： (1)开关S2闭合时加热电路的电功率。 (2)定值电阻R0的阻值。 (3)加热电路停止加热时水的温度。 7. （2023九年级上·浙江绍兴·期末）如图甲所示的电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品，图乙为电压力锅的内部电路图。R1和R2均为电热丝，R1的电阻为60.5Ω。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到120℃，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保温保压，保温功率为200W。电压力锅正常煮饭一次的过程如图丙所示。求： （1）电热丝R2的阻值； （2）电压力锅的加热功率； （3）电压力锅正常煮饭一次消耗的电能。 8. （2024·浙江·一模）在科技节活动中，小金要设计一个可调节的电暖手宝。现有电压为10伏的学生电源、2个10欧姆的发热电阻、开关、导线若干。 （1）小金设计的下列电路图中，能实现高温、低温两档调节的是 。 A．B．C． （2）根据（1）中选择的电路图，计算该暖手宝高温档的电功率 。 （3）若暖手宝中水的质量为150g，用高温档工作多长时间才能使水温上升10℃ ？（水的比热容为/（kg·℃），不计热量散失） 学科网（北京）股份有限公司 $$