11.电学主题整合5 多挡位家用电器类计算 2025年物理中考专题复习（重庆）

电学主题整合5　多挡位家用电器类相关计算 2025版 物理 重庆专版 1.(2024·湖北)小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0 A；当温度升到130 ℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02 A，当温度降到100 ℃时，S又回到位置“1”。 2025版 物理 重庆专版 (1)求R1的阻值； (2)求挂烫机待机状态的功率； (3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0～150 s消耗的电能。 (4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。 2025版 物理 重庆专版 解：(1)当S在位置“1”时，R1接入电路，由欧姆定律I＝， 可得R1＝＝＝44 Ω； (2)当S在位置“2”时，挂烫机处于待机状态，R2接入电路，由P＝UI，可得P待机＝UI2＝220 V×0.02 A＝4.4 W； 2025版 物理 重庆专版 (3)挂烫机加热状态时的功率： P加热＝UI1＝220 V×5 A＝1 100 W， 挂烫机消耗的电能： W＝P加热t加热＋P待机t待机 ＝1 100 W×(30 s＋70 s)＋4.4 W×(20 s＋30 s)＝110 220 J； (4)①通电即加热，请注意防烫；②使用完请及时拔掉插头；③高温蒸汽，请勿对人；④切勿用手触碰电热板(合理即可)。 2025版 物理 重庆专版 2．(2024·九龙坡区模拟)如图甲所示为某品牌酸奶机，图乙为其内部电路结构图，其中R1与R2均为电热丝。该酸奶机的参数如下表所示。接入电路，闭合开关S1和S2，机器进入加热状态；当温度达到设定温度时(一般为35 ℃到45 ℃)，温控开关S1自动断开，机器进入保温状态。(不考虑温度对电阻的影响) 额定电压 220V 加热功率 72.6W 保温功率 24.2W 容量 1.5L 2025版 物理 重庆专版 (1)求酸奶机处于加热状态时电路中的总电流； (2)求电阻R2的阻值； (3)某次加热酸奶，刚好是用电高峰时，关闭家中其他用电器，用该酸奶机的加热挡工作5 min，刚好将酸奶机内0.3 kg的酸奶从25 ℃加热到40 ℃，若酸奶机此时的加热效率是75%，求此时酸奶机两端的实际。[c酸奶＝3× 103 J/(kg·℃)] 2025版 物理 重庆专版 解：(1)酸奶机处于加热状态时电路中的总电流： I总＝＝＝0.33 A； (2)加热时，R1和R2并联，保温时，R1单独工作，根据并联电路各支路工作互不影响可知，R2的电功率P2＝P加热－P1＝72.6 W－24.2 W＝48.4 W， R2的阻值：R2＝＝＝1 000 Ω； 2025版 物理 重庆专版 (3)酸奶吸收的热量： Q吸＝c酸奶mΔt ＝3×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×15 ℃ ＝1.35×104 J， 消耗的电能W＝＝＝1.8×104 J， R1的阻值：R1＝＝＝2 000 Ω， 又因为W＝W1＋W2＝t＋t，t＝5 min＝300 s，代入解得U实＝200 V。 2025版 物理 重庆专版 3．(2024·綦江区模拟) 如图甲乙所示是小明家的调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220 V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70 Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440 W。 2025版 物理 重庆专版 (1)低温挡工作时，求电路中的电流； (2)求电烤箱高温挡功率； (3)小明发现傍晚用电高峰时，使用同一用电器电能表表盘转速会变慢。若傍晚用电高峰期电压为200 V时，关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作2 min，电能表的铭牌如图丙所示，求电能表转动的圈数。(不考虑电阻值随温度的变化) 2025版 物理 重庆专版 解：(1)低温挡工作时电路中的电流： I＝＝＝2 A； 2025版 物理 重庆专版 (2)当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为R＝＝＝110 Ω， 根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻R1的阻值： R1＝R－R2＝110 Ω－70 Ω＝40 Ω， 当闭合S1、S2，只有R1接入电路为高温挡，高温挡功率： P高＝＝＝1 210 W； 2025版 物理 重庆专版 (3)当实际电压为220 V，电烤箱高温挡的实际功率： P实＝＝＝1 000 W＝1 kW， 电烤箱2 min消耗的电能： W＝P实t＝1 kw× h＝ kW·h， 电能表2 min转的圈数： n＝W·N＝ kW·h×3 000 r/kW·h＝100 r。 2025版 物理 重庆专版 4．(2024·潍坊)中国茶文化源远流长。如图是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压U＝220 V，R0、R1、R2是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，R1＝20.5 Ω，R2＝840 Ω，S为电源开关，通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率P加热＝800 W，“加热”效率η＝80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至100 ℃，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”(“煮茶加热”时间如表格所示)，最后自动进入“保温”状态。 2025版 物理 重庆专版 将0.8 L、初温为20 ℃的水装入煮茶机，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3。 茶品 低浓度“煮茶 加热”时间 中浓度“煮 茶加热”时间 高浓度“煮茶 加热”时间 乌龙茶 2 min 5 min 10 min 红茶 1 min 2 min 5 min 黑茶 2 min 5 min 7 min 2025版 物理 重庆专版 (1)求将水“加热”至100 ℃过程中水吸收的热量； (2)求煮茶机的“保温”功率； (3)若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至100 ℃、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15 min，求这个过程中煮茶机消耗的电能。 2025版 物理 重庆专版 解：(1)0.8 L水的质量： m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.8×10－3 m3＝0.8 kg， 将水“加热”至100 ℃过程中水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.8 kg×(100 ℃－20 ℃) ＝2.688×105 J； 2025版 物理 重庆专版 (2)由题意可知P加热＝，则定值电阻R0的阻值： R0＝－R1＝－20.5 Ω＝60.5 Ω－20.5 Ω＝40 Ω， 则煮茶机“保温”功率： P保温＝＝＝55 W； 2025版 物理 重庆专版 (3)将水“加热”至100 ℃过程中消耗的电能： W＝＝＝3.36×105 J， 将水“加热”至100 ℃过程需要的时间： t＝＝＝420 s＝7 min， 由表格可知，若用户选择“红茶高浓度煮茶”，“煮茶加热”时间为 5 min，则保温时间： t保温＝15 min－7 min－5 min＝3 min， 2025版 物理 重庆专版 煮茶机经过将水“加热”至100 ℃、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15 min，这个过程中煮茶机消耗的电能： W总＝W加热＋W保温＝P加热t加热＋P保温t保温 ＝800 W×(7×60 s＋5×60 s)＋55 W×3×60 s ＝5.859×105 J。 2025版 物理 重庆专版 2025版 物理 重庆专版 $$