2025年中考物理一轮复习专题 《家用电器多挡位计算》

中考物理复习专题 家用电器多挡位计算 常见多挡位电路 分析挡位问题时，由于电源电压不变，因此一般用进行分析更方便。 一、串联短路型 高温挡：闭合开关S1、S2，R1短路，只有R2接入电路，电路的电功率为。 低温挡：闭合开关S1，断开开关S2，R1和R2串联，电路的电功率为。 实战练习 1．（2024·安徽蚌埠·二模）张强妈妈买了一个新的电饭煲，说明书中的部分信息如表所示，工作电路图如图所示，为温控开关，加热电阻和的阻值不随温度变化，则 。 额定电压 220V 额定蒸煮功率 1210W 额定保温功率 88W 2．（24-25九年级上·吉林四平·阶段练习）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当开关、都闭合时处于 挡。若，，则高温挡和低温挡的功率之比为= 。 3．（2024·江苏连云港·二模）某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V  1100W” 字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为1100W；当电饭锅处于焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。 (1)电饭锅在高温挡时电路中的电流。 (2)电阻丝的阻值。 (3)焖饭、保温10min，电热丝产生的热量。 4.下图为某烧水机的加热保温部分的简化电路图，R1和R2是两个阻值相等的发热电阻（阻值变化忽略不计），S为转换开关，可在关、加热、保温之间切换，其部分技术参数如下表所示，求： （1）R2的阻值是多大？ （2）该烧水机的保温功率是多大？ （3）该烧水机按最大注水量装入水，使用加热功能正常工作5分钟，水温升高了50℃，则该过程的加热效率是多少？ 额定电压（V） 220 加热功率（W） 800 最大注水量（kg） 1 5．如图是电饭锅内部简化电路图，已知R0=55，R1=1045，当S接“1”时，电饭锅正常工作电路中电流是 _________ A；当S接“2”时，电饭锅处于 _________ （选填保温或加热）状态。 2.并联型 高温挡：闭合开关S1、S2，R1和R2并联，电路的电功率为。 低温挡：闭合开关S1，断开开关S2，只有R1接入电路，电路的电功率为。 实战练习 1．如图是某品牌养生壶的简化电路图，R1=44Ω，R2=440Ω，电源电压220V，开关S、S1同时闭合时，养生壶处于_______（选填“加热”或“保温”）状态，此时电路总功率是______W。 2．某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V，R1＝200Ω，R2＝550Ω，则中温挡功率为______W；若该电热水杯加热效率为90%，则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃，需要______s。（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃） 3．（2024·江苏连云港·中考真题）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中为电热丝，S是电源开关，是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求： （1）当开关S闭合，断开时，电路中的电流。 （2）当开关S和均闭合时，的电功率。 （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能。 4．（2024·广东深圳·中考真题）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 额定电压 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W 5．（2024·湖南长沙·中考真题）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R1、R2的阻值恒定，R1＝4Ω。 （1）只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？ （2）只闭合开关S1时，R1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？ 3.双掷开关型 高温挡：闭合开关S1，开关S2接1时，R1和R2并联，电路的电功率为。 中温挡：闭合开关S1，开关S2接2时，R2短路，只有R1在电路中，电路的电功率为。 低温挡：断开开关S1，开关S2接2时，R1和R2串联，电路的电功率为。 实战练习 1．（2024·贵州贵阳·一模）如图所示为某品牌电热毯的内部电路，、为发热元件，且，通过控制开关S、可实现高温、中温、低温三个档位的调节。若电热毯高温档功率为，中温档功率为，则 。 2．某电热水器的工作原理如图所示（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），它有加热和保温两个工作状态．当开关S1接b，S2断开时，它是处于状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，它是处于状态，此时电路功率为P2，则P1：P2= ． 3．（2024·甘肃武威·模拟预测）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关S1和S2的不同接法组合，可以实现三档加热功能，其中定值电阻、都是发热电阻，其部分参数如下表所示。［已知］求： 额定电压／V 220 额定功率／W 高温挡880 中温挡440 低温挡220 (1)锅中的1kg药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量； (2)当S1闭合S2接2时，加热100s，产生的热量为多少； (3)求的阻值。 4.如图甲为一款紫砂电饭锅，其电路原理图如图乙所示，通过开关S1和S2的闭合、断开可实现高、中、低三挡加热。已知该电饭锅容积2L，额定电压220V，低温挡功率275W，中温挡功率550W，其内部电路由发热电阻R1和R2组成。求： （1）R1的阻值是多少？ （2）使1kg的水温度从22℃升至55℃，水需要吸收多少热量？[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃)] （3）若用此电饭锅加热（2）中的水，工作效率为90%，以高温挡正常工作需要加热多长时间？ 5．如图甲是一种电热紫砂壶，这种壶能自动调节炖汤的“火力”，炖出的汤不仅味道香醇，还可节约能源。图乙是它的简化电路图，接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，维持小火炖煮。图乙中L为“6V，10mA”的指示灯，R0为限流电阻，R1＝165Ω和R2＝55Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求： （1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值。 （2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流。 （3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量。 中考物理复习专题 家用电器多挡位计算 常见多挡位电路 分析挡位问题时，由于电源电压不变，因此一般用进行分析更方便。 一、串联短路型 高温挡：闭合开关S1、S2，R1短路，只有R2接入电路，电路的电功率为。 低温挡：闭合开关S1，断开开关S2，R1和R2串联，电路的电功率为。 实战练习 1．（2024·安徽蚌埠·二模）张强妈妈买了一个新的电饭煲，说明书中的部分信息如表所示，工作电路图如图所示，为温控开关，加热电阻和的阻值不随温度变化，则 。 额定电压 220V 额定蒸煮功率 1210W 额定保温功率 88W 【答案】4∶51 【解析】分析电路可知，、均闭合时，只有工作，此时总电阻较小，根据可知功率较大，为额定蒸煮状态，则阻值为 只闭合时，、串联，此时总电阻较大，根据可知功率较小，为保温状态，则总电阻为 则阻值为 则和的阻值之比为 2．（24-25九年级上·吉林四平·阶段练习）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当开关、都闭合时处于 挡。若，，则高温挡和低温挡的功率之比为= 。 【答案】 高温 6︰1 【解析】[1]分析电路，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，为高温挡。 [2]当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，为高温档，则高温挡功率为 当只有开关S1闭合时，R1与R2串联，为低温档，则电路总电阻为 低温档总功率为 则高温挡与低温挡功率之比为 3．（2024·江苏连云港·二模）某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V  1100W” 字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为1100W；当电饭锅处于焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。 (1)电饭锅在高温挡时电路中的电流。 (2)电阻丝的阻值。 (3)焖饭、保温10min，电热丝产生的热量。 【解析】（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，电功率越大，由电路图可知，S应接2触点时，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温烧煮挡。 由题意高温烧煮时功率为1100W，电饭锅在高温挡时电路中的电流 （2）由得，电阻 （3）电饭煲保温时电流 保温电热丝R0消耗的电能 W=I保2R0t=(0.1A)2×44Ω×10×60s=264J 4.下图为某烧水机的加热保温部分的简化电路图，R1和R2是两个阻值相等的发热电阻（阻值变化忽略不计），S为转换开关，可在关、加热、保温之间切换，其部分技术参数如下表所示，求： （1）R2的阻值是多大？ （2）该烧水机的保温功率是多大？ （3）该烧水机按最大注水量装入水，使用加热功能正常工作5分钟，水温升高了50℃，则该过程的加热效率是多少？ 额定电压（V） 220 加热功率（W） 800 最大注水量（kg） 1 【解析】（1）根据可知，电源电压一定，当总电阻越小，电功率越大，故当只有电阻R1工作时，总电阻较小，功率较大，当两电阻串联时，总电阻较大，功率较小，为保温档，故当只有R1工作时，为加热档，R1的阻值是 R1和R2是两个阻值相等的发热电阻，R2的阻值是 （2）该烧水机的保温功率是 （3）水吸收的热量为 加热所消耗的电能为 该过程的加热效率是。 答：（1）R2的阻值是；（2）烧水机的保温功率是；（3）加热效率是。 5．如图是电饭锅内部简化电路图，已知R0=55，R1=1045，当S接“1”时，电饭锅正常工作电路中电流是 _________ A；当S接“2”时，电饭锅处于 _________ （选填保温或加热）状态。 【答案】     0.2     加热 【分析】本题考查欧姆定律与电功率的综合应用，在电压一定的情况下，根据判断实际功率的大小。 【详解】[1]由电路图可知，当S接“1”时，R0与R1串联，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，总电阻较大，此时电饭锅正常工作电路中电流 [2]当S接“2”时，电路为R0的简单电路，总电阻较小，电源电压一定，由 可知，当S接“2”时，电阻较小，功率较大，电饭锅处于加热状态。 2.并联型 高温挡：闭合开关S1、S2，R1和R2并联，电路的电功率为。 低温挡：闭合开关S1，断开开关S2，只有R1接入电路，电路的电功率为。 实战练习 1．如图是某品牌养生壶的简化电路图，R1=44Ω，R2=440Ω，电源电压220V，开关S、S1同时闭合时，养生壶处于_______（选填“加热”或“保温”）状态，此时电路总功率是______W。 【答案】     加热     1210 【解析】[1]由电路图知，当开关S闭合，S1断开时，只有电阻R2工作，电阻较大，当开关S、S1同时闭合时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，所以此时养生壶为加热挡。 [2]此时电路总功率是 2．某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V，R1＝200Ω，R2＝550Ω，则中温挡功率为______W；若该电热水杯加热效率为90%，则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃，需要______s。（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃） 【答案】     242     364 【解析】[1]只闭合S1时，电路中的电阻为R1＝200Ω工作，根据知，此时电路消耗的功率 只闭合S2时，电路中的电阻为R2＝550Ω工作，根据知，此时电路消耗的功率 同时闭合S1和S2时，R1＝200Ω与R2＝550Ω并联，根据和并联电路特点得，此时电路消耗的功率 综上分析得 所以，中温挡功率为242W。 [2]由题意知，满杯水的质量 满杯水吸收的热量 高温挡产生的热量 高温挡将满杯水从20℃加热到98℃，需要的时间 3．（2024·江苏连云港·中考真题）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中为电热丝，S是电源开关，是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求： （1）当开关S闭合，断开时，电路中的电流。 （2）当开关S和均闭合时，的电功率。 （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能。 【解析】解：（1）当开关S闭合，断开时，电路是由R2组成的简单电路；当开关S和S0均闭合时，电路是由R2和R1组成的并联电路，由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻的阻值都小，根据可知，电水壶处于加热状态；当开关S闭合，S0断开时，电水壶处于保温状态，则 （2）当开关S和均闭合，电路是由R2组成的简单电路，此时电水壶处于加热状态，功率等于两电阻功率之和，R1的电功率为 （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能 4．（2024·广东深圳·中考真题）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 额定电压 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W 【解析】解：（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流 （2）由图乙可知，闭合开关S，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温挡，R2的阻值 （3）孵化器消耗的电能 W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J 孵化器对水加热的效率 5．（2024·湖南长沙·中考真题）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R1、R2的阻值恒定，R1＝4Ω。 （1）只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？ （2）只闭合开关S1时，R1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？ 【解析】解：（1）只闭合开关S1时，通过R1的电流为 （2）只闭合开关S1时，R1的电功率为 （3）电源两端电压为6V时，干路电流为 通过R2的电流为 R2的阻值为 电源两端电压为5V时，干路电流为 使用“速热”挡通电10s产生的热量为 3.双掷开关型 高温挡：闭合开关S1，开关S2接1时，R1和R2并联，电路的电功率为。 中温挡：闭合开关S1，开关S2接2时，R2短路，只有R1在电路中，电路的电功率为。 低温挡：断开开关S1，开关S2接2时，R1和R2串联，电路的电功率为。 实战练习 1．（2024·贵州贵阳·一模）如图所示为某品牌电热毯的内部电路，、为发热元件，且，通过控制开关S、可实现高温、中温、低温三个档位的调节。若电热毯高温档功率为，中温档功率为，则 。 【答案】 【解析】根据可知，当电压一定时，电路中的阻值越大，电路的功率越小，由图可知，当S1闭合，S接b时，R1和R2并联，电路中电阻最小，为高温挡，电路中的阻值为 功率为 当闭合S1时，S接a时，R1短路，R2单独工作，电路中电阻值中等，为中温挡，功率为 则 2．某电热水器的工作原理如图所示（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），它有加热和保温两个工作状态．当开关S1接b，S2断开时，它是处于状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，它是处于状态，此时电路功率为P2，则P1：P2= ． 【答案】     保温     加热     1：4 【解析】试题分析：根据P=可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，电功率较大的是加热状态； 电源电压是一定的，根据两种状态下电阻的比求出电功率的比． 解：当开关S1接b，S2断开时，两个电阻丝是串联的，总电阻等于两个电阻的阻值之和； 当开关S1接a，S2闭合时，两个电阻丝是并联的，总电阻等于每个电阻阻值的一半； 不论是并联还是串联，总电压即电源电压都是不变的，而第二次电阻更小，根据P=，第二次的电功率比较大，是加热状态，第一次的电功率比较小，是保温状态； 设每个电阻丝的阻值为R，第一次电路的总电阻为2R，第二次电路的总电阻为，电阻之比为2R：=4：1； 电压一定，电功率和电阻成反比，电功率之比为1：4． 故答案为保温；加热；1：4． 3．（2024·甘肃武威·模拟预测）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关S1和S2的不同接法组合，可以实现三档加热功能，其中定值电阻、都是发热电阻，其部分参数如下表所示。［已知］求： 额定电压／V 220 额定功率／W 高温挡880 中温挡440 低温挡220 (1)锅中的1kg药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量； (2)当S1闭合S2接2时，加热100s，产生的热量为多少； (3)求的阻值。 【解析】（1）药液吸收的热量 （2）由图乙可知，当S1闭合、S2接1时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电中药锅处于高温挡；当S1断开、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，电中药锅处于低温挡；当开关S1闭合，S2接2时，只有R1工作，电中药锅处于中温挡；由表格数据可知，电中药锅中温挡的功率P中=440W，产生的热量 Q=W=P中t=440W×100s=4.4×104J （3）并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，则高温挡工作时，的电功率 由可知，的阻值 4.如图甲为一款紫砂电饭锅，其电路原理图如图乙所示，通过开关S1和S2的闭合、断开可实现高、中、低三挡加热。已知该电饭锅容积2L，额定电压220V，低温挡功率275W，中温挡功率550W，其内部电路由发热电阻R1和R2组成。求： （1）R1的阻值是多少？ （2）使1kg的水温度从22℃升至55℃，水需要吸收多少热量？[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃)] （3）若用此电饭锅加热（2）中的水，工作效率为90%，以高温挡正常工作需要加热多长时间？ 【解析】解：（1）观察图乙可知，闭合开关S1，S2接B时，两电阻并联接在电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，为高温挡；闭合开关S1，S2接A时，只有R1接入电路中，电路的总电阻较大，电路的总功率较小，为中温挡；断开开关S1，S2接A时，两电阻串联接在电路中，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，为低温挡。由于该电饭锅额定电压为220V，中温挡功率550W，根据电功率的推导式，可知电阻R1的大小为 电阻R1的大小为88Ω。 （2）由题意可知，水的质量为1kg，水温度从22℃升至55℃，水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)，根据比热容公式可知，水需要吸收的热量为 （3）由（1）解析可知，电阻R1的大小为88Ω，低温挡的时候两电阻串联接在电路中，低温挡功率275W，根据电功率的推导式，可知 解得。高温挡的时候两电阻并联接在电路，根据电功率的推导式，可知，高温挡的电功率为 设需要加热的时间为t，则高温挡正常工作放出的热量为 由（2）解析可知，水需要吸收的热量为1.386×105J，工作效率为90%，根据效率公式，可得 解得，故高温挡正常工作需要加热的时间为140s。 答：（1）R1的阻值是88Ω； （2）使1kg的水温度从22℃升至55℃，水需要吸收热量为1.386×105J； （3）若用此电饭锅加热（2）中的水，工作效率为90%，以高温挡正常工作需要加热的时间为140s。 5．如图甲是一种电热紫砂壶，这种壶能自动调节炖汤的“火力”，炖出的汤不仅味道香醇，还可节约能源。图乙是它的简化电路图，接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，维持小火炖煮。图乙中L为“6V，10mA”的指示灯，R0为限流电阻，R1＝165Ω和R2＝55Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求： （1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值。 （2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流。 （3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量。 【解析】解：（1）由电路图可知，指示灯L和R0串联，指示灯L正常工作时，通过灯泡所在支路的电流 I＝10mA＝0.01A 根据串联电路的电压特点可知限流电阻R0两端的电压 U0＝U﹣UL＝220V﹣6V＝214V 限流电阻R0阻值 （2）接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，此时R1、R2串联，维持小火炖煮。通过加热电阻R2的电流 （3）开关S1、S2都闭合时，R1被短路，只有加热电阻R2工作，此时电热紫砂壶“大火”处于加热状态，则电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量 答：（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值为2.14×104Ω； （2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流为1A； （3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量为5.28×105J。 学科网（北京）股份有限公司 $$