2025年湖北省中考物理一轮复习电学主题整合6　多挡位家用电器类相关计算课件

2025年湖北省中考物理 一轮复习 电学主题整合6　多挡位家用电器类相关计算 常见的两挡与三挡类模型 电路图 (短路类) (断路类) (单刀双掷类) 低温挡 只闭合S，两电阻串联，则R总＝R1＋R2，P低＝ 只闭合S，仅R2接入电路，则R总＝R2，P低＝ S1断开，S2接b，R1、R2串联，则R总＝R1＋R2，P低＝ 常见的两挡与三挡类模型 中温挡 —— —— S1闭合，S2接b，仅R1接入电路，则R总＝R1，P中＝ 高温挡 闭合S、S0，仅R1接入电路，则R总＝R1，P高＝ S、S0均闭合，R1、R2并联，则R总小于R1及R2，P高＝＋ S1闭合，S2接a，R1、R2并联，则R总小于R1及R2，P高＝＋ 类型1：两挡类 　　 ★【短路式】(2024•上海)如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时，两端的电压为220 V。在预热状态时，通过它的电流较小；在加热状态时，通过它的电流较大，则下列选项中正确的是( ) A．闭合开关S，此时小灯熄灭，处于预热状态 B．断开开关S，此时小灯发光，处于加热状态 C．闭合开关S，此时小灯发光，处于预热状态 D．闭合开关S，此时小灯熄灭，处于加热状态 D 【断路式】(2023•广东)用某款3D打印笔进行立体绘画时，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所示，电源电压恒为6 V，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＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化。求： (1)通过R1的电流； (2)低温挡的功率； (3)R2的电阻值。 解：(1)电源电压恒为6 V，R1＝4 Ω， 则通过R1的电流：I1＝＝＝1.5 A； (2)只闭合S1时为低温挡，此时电路为只有R1的简单电路，则低温挡的功率：P低＝＝＝9 W； (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＝×9 W＝12 W， S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，因R1前后电压不变，电阻不变，所以功率不变，故R2的功率： P2＝P高－P低＝12 W－9 W＝3 W， 则R2的电阻值：R2＝＝＝12 Ω。 类型2：三挡类 (2024•甘肃省卷)小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为44 Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换。 量 参数 额定电压 220 V 中温挡功率 1 100 W 低温挡功率 440 W (1)使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟 触点接触的位置，简单说明理由； (2)电路中R1、R2的阻值各为多少？ (3)在高温挡，向锅内装2 kg温度为20 ℃的水，高温挡连续正常工作210 s，水温升高到70 ℃，这时电火锅的加热效率η是多少？[电热丝的电阻不随温度变化，c水＝4.2×103 J/(kg•℃)，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率] 2和3 解：(1)理由：此时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据P＝可知，此时电功率较大，则电火锅为中温挡。 (2)电火锅处于中温挡时，只有R2工作，根据P＝ 可知： R2＝＝＝44 Ω， 电火锅处于低温挡时，R1、R2串联，根据P＝ 可知： R总＝＝＝110 Ω， R1＝R总－R2＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω； (3)电火锅处于高温挡时，R2、R3并联： P高＝P2＋P3＝P2＋＝1 100 W＋ ＝2 200 W， 则高温挡工作210 s产生的热量：W＝P高t＝2 200 W×210 s＝4.62×105 J， 水所吸收的热量： Q吸＝cm(t－t0) ＝4.2×103 J/(kg•℃)×2 kg×(70 ℃－20 ℃) ＝4.2×105 J， 电火锅加热效率：η＝＝≈90.9%。 类型1：两挡类 1．(2024•湖北22题7分)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”。 (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。 解：(1)当S在位置“1”时，R1接入电路， 由欧姆定律I＝ 可得，R1的阻值： R1＝＝＝44 Ω；(2分) (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，挂烫机的待机功率： P待机＝UI2＝220 V×0.02 A＝4.4 W；(2分) (3)挂烫机加热状态时的功率： P加热＝UI1＝220 V×5 A＝1 100 W， 由图丙知，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；(2分) (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。(合理即可)(1分) 2．(2023•宜昌26题4分)如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。 额定电压 220 V 热风功率 1 250 W 冷风功率 40 W (1)如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中 (选填“A”或“B”)位置。 (2)该电吹风的部分参数如表，电吹风正常工作时，通过风扇的电流是多少？(保留两位小数)电热丝的电阻及其1 min内产生的热量是多少？ B （1分） 解：由P＝UI可得，电吹风正常工作时，通过风扇的电流： IM＝＝≈0.18 A；(1分) 由并联电路的特点可知，吹冷风和吹热风时电动机的电功率相同，由表中数据可知，电热丝的电功率： P电热丝＝P热风－PM＝1 250 W－40 W＝1 210 W， 由P＝UI＝可知，电热丝的电阻： R电热丝＝＝＝40 Ω；(1分) 由P＝ 可知，电热丝1 min内产生的热量： Q＝W电热丝＝P电热丝t＝1 210 W×1×60 s ＝7.26×104 J。(1分) 类型2：三挡类 3．(2023•鄂州24题8分)如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制的食物外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220 V，定值电阻R1和R2为发热体，其中 R2＝44 Ω。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个挡位的调节。已知中温挡的额定功率为440 W。 (1)当开关S1 (选填“断开”或“闭合”)、S2 (选填“接A”或“接B”)时，空气炸锅为低温挡； (2)求R1的阻值； (3)当空气炸锅处于高温挡时，求正常工作10 min消耗的电能。 断开 接A （2分） 解：(2)当开关S1闭合，S2接A，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P＝ 可知，此时总功率较小，为中温挡；根据P＝ 可知，R1的阻值： R1＝＝＝110 Ω；(3分) (3)当开关S1闭合，S2接B时，两电阻并联，总电阻最小，根据P＝ 可知，此时总功率最大，为高温挡； 正常工作10 min消耗的电能： W＝(P中＋)t＝[440 W＋]×10×60 s＝9.24×105 J。(3分) $$