中考热点专训2 挡位型用电器-【名师学案】2024-2025学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版）

２１　 九年级物理·下册 中考热点专训二　挡位型用电器 ［方法技巧］多挡位的实质是利用多开关控制接 入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率， 以实现对挡位的控制。家庭电路中电源电压犝 ＝２２０Ｖ。根据犘＝ 犝２ 犚 知，犚总 越大，犘实 越小， 挡位越低；犚总 越小，犘实 越大，挡位越高。 类型一　串联式（短路式） １．（答题模板）如图所示，当开关Ｓ１ 闭合、Ｓ２ 断 开时，犚１与犚２ 串联；当开关Ｓ１、Ｓ２ 同时闭合 时，犚１ 单独接入电路，由于犚串　＞　犚１，由 犙＝ 犝２ 犚 狋可知，犚１与犚２串联时为　低温　挡， 犚１ 单独接入时为　高温　挡。（以上两空均 选填“高温”或“低温”） 第１题图 　　　 第２题图 ２．（２０２３·绥化）如图是某电加热器的工作电路 图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中 犚１＝４４Ω，犚２＝１７６Ω。当开关Ｓ１ 闭合，Ｓ２ 　闭合　时是高温挡。该电加热器低温挡正 常工作５ｍｉｎ产生的热量是　６．６×１０４　Ｊ。 ３．（２０２４·镇江）如图是某电热 水壶内部电加热器原理电 路，它有“加热”和“保温”两 挡，开关Ｓ断开时，电水壶处 于　保温　挡。已知该电热水壶处于“加热” 挡，通电０．１ｈ可使标有１２００ｉｍｐ／（ｋＷ·ｈ） 的电能表指示灯闪烁１２０次，则消耗的电能 为　０．１　ｋＷ·ｈ，电热水壶“保温”挡功率为 １００Ｗ，则犚２＝　４３５．６　Ω。 类型二　并联式 ４．（答题模板）如图所示，当开关Ｓ１、Ｓ２ 同时闭 合时，犚１与犚２并联；当开关Ｓ１ 闭合、Ｓ２ 断开 时，犚２ 单独接入电路，由于犚并　　　　犚２， 由犙＝ 犝２ 犚 狋可知，犚１ 与犚２ 并联时为　高温　 挡，犚２ 单独接入时为　低温　挡。（选填“高 温”或“低温”） 第４题图 　　　 第５题图 ５．（２０２４·赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它 是利用电流的　热　　效应工作的。某品牌 电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电 路如图，犚１＝２４２Ω，犚２＝６０．５Ω。当该电饭 煲处于“加热”挡工作１０ｍｉｎ，其消耗的电能 是　６×１０５　Ｊ。 类型三　多档式 ６．（答题模板）如图是 某款电热水龙头的 电路原理图，犚１、犚２ 为电热丝，通过旋 转手柄可使扇形开 关Ｓ同时接触两个相邻触点，实现冷水、温 水、热水挡之间的切换。当开关同时接触１、 ２触点时，电热丝犚１、犚２ 均没接入电路，水龙 头放出的是　冷 　水；当开关同时接触２、３ 触点时，只有电热丝犚１ 接入电路，水龙头放 出的是　温 　水；当开关同时接触３、４触点 时，电热丝犚１、犚２并联接入电路，水龙头放出 的是　热 　水（均选填“冷”“温”或“热”）。 ７．（２０２４·成都）小张想设 计一个有“低温”、“中 温”和“高温”三个挡位 的电加热器，其电路图 如图所示，电源电压为２２０Ｖ，犚１、犚２                                                                      是电热 助学助教　优质高效 ２２　 丝，开关Ｓ接触相邻的两个触点。她准备了 三根电热丝，犚１＝２４２Ω，另外两根电热丝的 阻值分别是１２１Ω和２４２Ω，犚２ 该选取阻值 为　　　　Ω的电热丝。开关Ｓ接触“１”、 “２”两个触点时，通电１ｍｉｎ，电流产生的热量 是　１．２×１０４　Ｊ。 类型四　综合提升 ８．（２０２４·临沂）水暖电热毯以其温润环保的加 热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲 是一款具有高、低两挡加热功能的水暖电热 毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电 阻的阻值相同。该款电热毯低温挡的额定电 流为０．２５Ａ；高温挡正常工作２０ｍｉｎ可将毯 内１．１ｋｇ的水从１５℃加热到４０℃。已知水 的比热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），求该款电 热毯： （１）加热电阻的阻值。 （２）高温挡正常工作时的加热效率。 解：（１）由图乙可知，当开关接低温挡时，只有一个 加热电阻工作，此时电热毯的额定电流为０．２５Ａ， 由犐＝ 犝 犚 可知，加热电阻的阻值：犚＝ 犝 犐 ＝ ２２０Ｖ ０．２５Ａ ＝８８０Ω； （２）由图乙可知，当开关接高温挡时，两个加热电 阻犚并联， 高温挡工作时的总功率：犘高＝ 犝２ 犚 ＋ 犝２ 犚 ＝２ 犝２ 犚 ＝ ２× （２２０Ｖ）２ ８８０Ω ＝１１０Ｗ，高温挡工作２０ｍｉｎ消耗的 电能：犠 ＝犘高狋′＝１１０Ｗ×２０×６０ｓ＝１．３２× １０５Ｊ，水吸收的热量：犙吸 ＝犮犿（狋－狋０）＝４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１．１ｋｇ×（４０℃－１５℃）＝１．１５５ ×１０５Ｊ，高温挡正常工作时的加热效率：η＝ 犙吸 犠 × １００％＝ １．１５５×１０５Ｊ １．３２×１０５Ｊ ×１００％＝８７．５％。 ９．（２０２４·长沙）小明为爷爷设计了一款有“速 热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如 图所示。电源两端电压为６Ｖ，电热丝犚１、犚２ 的阻值恒定，犚１＝４Ω。 （１）只闭合开关 Ｓ１ 时，通过 犚１ 的电流是 多大？ （２）只闭合开关Ｓ１时，犚１的电功率是多少？ （３）电源两端电压为６Ｖ时，“速热”挡的电功 率为３６Ｗ。若更换成电压为５Ｖ的电 源，则使用“速热”挡通电１０ｓ产生的热 量是多少？ 解：（１）只闭合开关Ｓ１ 时，电路 为犚１ 的简单电路，通过犚１ 的 电流： 犐１＝ 犝 犚１ ＝ ６Ｖ ４Ω ＝１．５Ａ； （２）只闭合开关Ｓ１ 时，电路为犚１ 的简单电路，犚１ 的电功率： 犘１＝ 犝２ 犚１ ＝ （６Ｖ）２ ４Ω ＝９Ｗ； （３）由图可知，只闭合开关Ｓ１ 时，电路为犚１ 的简 单电路，两开关都闭合时，两电阻并联，由犘＝ 犝２ 犚 可知，此时功率最大，为“速热”挡，已知电源两端 电压为６Ｖ时，由犘＝犝犐可得，干路中的电流： 犐＝ 犘 犝 ＝ ３６Ｗ ６Ｖ ＝６Ａ， 通过犐２ 的电流： 犐２＝犐－犐１＝６Ｖ－１．５Ａ＝４．５Ａ， 犚２ 的阻值：犚２＝ 犝 犐２ ＝ ６Ｖ ４．５Ａ ＝ ４ ３ Ω， 若更换成电压为５Ｖ的电源，此时电路中的电流： 犐′＝ 犝′ 犚１ ＋ 犝′ 犚２ ＝ ５Ｖ ４Ω ＋ ５Ｖ ４ ３ Ω ＝５Ａ， 使用“速热”挡通电１０ｓ产生的热量： 犙＝犠＝犝′犐′狋＝５Ｖ×５Ａ×１０ｓ＝２５０Ｊ                                                                           。 (2) (3)B (4)A 2.5 0.8 3.C 综合练 4.C 5.(1)短路 (2)B 电压表 (3)10 0.625 (4)变化 灯泡的电阻 随温度的变化而变化 (5)灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,灯 泡越亮 (6)小于 素养练 6.(1)B (2)小灯泡断路 (3)左 中考热点专训一 多种方法测电功率 1.(1)p-W (5)①② (2)3200 (4)P- 2.3000 3200t . 5.(1)V(2)U× R。 U-U R。 6. 1.8 7. I.R IIR 8. C 9. (2)S (3)S (4)R (5)1R 第4节 焦耳定律 知识储备 1.电 内 2.电流的二次方 电阻 通电时间 基础练 1.D 2.(1)液面高度(2)电阻(3)电流 (4)通电时间 (5)控制变量 3.0.1 2 30 4.15 5.4800 19 200 6.ACD BE 综合练 7.电烙铁最多 三者一样多 8.电阻 右 1:2 9.120 10.1:2 11.答:电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通电的时间相同,而导线 的电阻很小,电炉丝的电阻很大,由公式Q一I^Rt知,相同时间内电炉丝产 生的热量远大于导线产生的热量,所以电炉丝热得发红,而导线却几乎不发 热。 12.解:(1)闭合S、S时,电路中只有电动机正常工作,则电源电压C -U-12V。 (2)根据W-Pt可知,电动机消耗的电能W-Pt.-24W ×60s-1440J。 (3)闭合S、S,电路中只有电热丝R工作,通过电热丝R U12V 的电流I- R40 -3A,电热丝R产生的热量Q=IRt=(3A)②}×42× 100s-3600J。 素养练 13.小14 习题课 焦耳定律的应用 1.12 24 36 2.C 3.热 75 增大 4.C 5.D 6.A 7.200 小于 1.5 9.50 150 75% 8.180 10.46200 8.8 11.解:(1)水吸收的热 量:Q=cm(t-t)-4.2x10J/(kg·°C)$5kg×(50^°C-20°C)=6.3$ 10J; (2)消耗的电能W .=0.2kW·h=7.2x10{J;该热水器的热效率:$ 一W 7.2×10J 12.解:(1)灯L正常发光 #(2V)2} 时的电阻为R一 .5-12.52 P (2)灯L正常发光时,电路中 2 压为U.=U-U =3V-2.5V=0.5V,变阻器R工作10min产生的热量 Q-W-UIt-0.5V0.2Ax10x60s=60J; (3)电源电压降为2.7V 后,根据P-I^R可知,当电路中电流最小时,灯L的实际电功率最小,忽略 温度对电阻的影响,则当变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,为I 2.7V R+R 12.52+102 -0.12A,则灯L.的最小实际电功率为P=I· R-(0.12A)2×12.5Q-0.18W。 中考热点专训二 挡位型用电器 1. 低温 高温 2.闭合 6.6×10 3.保温 0.1 435.6 4.<高 低温 5.热 6×10}6.冷 温 热 7.121 1.2×10 8.解:(1)由 156 图乙可知,当开关接低温挡时,只有一个加热电阻工作,此时电热毯的额定 220V 电流为0.25A,由I- R可知,加热电阻的阻值:R一 0.25-8802; (2)由图乙可知,当开关接高温挡时,两个加热电阻R并联,高温挡工作时的 8802 耗的电能:W-Pt'-110Wx20x60s=1.32x10J,水吸收的热量:Q -cm(t-to)=4.2$103J/(kg·°C)1.1kg(40°C-15^°C)=1.15510J ×100%- 1.32×10J 87.5%。 9.解:(1)只闭合开关S.时,电路为R 的简单电路,通过R。的 .6V 2(6V)2} --9W; (3)由图可知,只闭合开关S 42 时功率最大,为“速热”挡,已知电源两端电压为6V时,由P-UI可得,干路 P36W 中的电流:I- -6A,通过I的电流:I-I-I-6V-1.5A 6V 4.5A,R。的阻值:R- Q,若更换成电压为5V的电源,此 一行 124.5A- -5A,使用“速热”挡通电10s 时电路中的电流:I'- 产生的热量:Q-W-UIt-5VX5A×10s-250J。 中考热点专训三 电功率之动态电路 1.(1)串联 R (2)变大 变大 变小(3)减小 P-UI 减小 2. 9 2.9 3.D 4.C 5.B 6.C 7.C 8.(1)并联 干路 (2)不变 变大 (3)不变 变大 9.A 10.C 11.A 中考热点专训四 电功率之图像问题 1.2.7 1:2 2.D 3.C 4.D 5.D 6.BCD 7. 2 0.45 0.5 8.15 45 1.2 9.3:1 1.3 10.0.6 8 384 中考热点专训五 电功率之比例问题 1.C 2.C 3.C 4.1.2 1:4 4:1 5.6 2:3 6.4:3 1:5 中考热点专训六 电功率之极值或取值范围 1.15 1.5 2.6 3.(1)4 0.9~0.1 4.05~0.45 (2)0~10 (3)2.5~ 10 0.45(4)5~8 2.25 5 4.2.5 0.45 5.24 3.6~4.8 第十八章 电功率 实验突破 1.(1)断开 A 保护电路 (2)C (3)滑动变阻器连接了两个下接线柱 #知,在电阻R不变时,电压为原 2 (4)B(5)0.75(6)温度 (7)根据P- 来的二分之一,功率为原来的四分之一,但因灯丝的电阻随温度的降低而减 小,故小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,测得的实际功率大于其额定 过 (8)U. 功率的四分之一 R。 2.(1) (2)C (3)0.08 左 (4)0.5 灯丝的 ☆ 1(2)电流 左瓶 电阻随温度的升高而增大(5)C 3.(1)电阻 (3)电阻 左瓶 (4)U形管两管液面高度差 转换 第十八章 大单元整合与提升 知识网络构建 其他形式的能 kW·h 焦耳() 1 3.6×10J 电能表 UIt ^Rt W # 快慢 P-UI 电流的二次方 通电时间 157