第18章 专题13 铭牌、多挡位用电器的电功计算-【初中学霸创新题】2025-2026学年新教材九年级全册物理习题课件(人教版2024)

第十八章　　电功率 专题十三　铭牌、多挡位用电器的电功率计算 1 类型1　铭牌类 1. 小明给爷爷购买了一台额定电压为220 V的双挡位电热足浴器。其控制面板可以显示设定温度和实际加热功率，足浴器内部简化电路及某次加热工作时控制面板的显示情况如图甲、乙所示，其中R1=R2=96.8 Ω，求： 2 3 4 1 2 （1）足浴器在额定电压下的保温功率是多少？ 解：由题图甲可知，当S闭合、S1断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，根据P=可知，电路中的总功率最小，足浴器处于保温状态；足浴器在额定电压下的保温功率P===500 W。 2 3 4 1 （2）根据控制面板上显示的实际功率，计算此时家庭电路的实际电压是多少？ 解：当S、S1都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据P=可知，电路中的总功率最大，足浴器处于加热状态；足浴器加热状态时电路中的总电阻R总===48.4Ω，由P=可知，当加热状态的实际功率为810 W时，电路中的实际电压U实===198 V。 2 3 4 1 （3）额定电压下，将足浴器中质量为4 kg、初温为20 ℃的水，加热到控制面板上显示的温度时，需要多长时间？［不计热量损失， c水=4.2×103 J/（kg·℃）］ 解：根据题意可知，足浴器内水吸收热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103 J/（kg·℃）×4 kg×（45 ℃-20 ℃）=4.2×105 J，不计热量损失时，W=Q吸=4.2×105 J，足浴器的额定加热功率P加热===1 000 W，由P=可知，足浴器加热需要的时间t'===420s。 2 3 4 1 2. （广东深圳中考）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，相关参数如下表所示。 2 3 4 1 6 （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ 解：孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流I===0.1 A。 2 3 4 1 （2）R2的阻值是多少？ 解：由题图乙可知，只闭合开关S，电路为R2的简单电路，电路的总电阻较大，由P=可知电路的总功率较小，处于保温挡，R2的阻值R2===2200Ω。 2 3 4 1 （3）孵化器在加热挡正常工作5 min消耗的电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104 J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 解：孵化器消耗的电能W=P加t=80 W×5×60 s=2.4×104 J，孵化器对水加热的效率η==×100%=90%。 2 3 4 1 类型1　铭牌类 3. （辽宁中考）小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示。简化电路如图甲所示，其R1、R2均为电热丝（阻值不随温度变化）。 2 3 4 1 10 （1）求电烤箱在额定保温功率下工作时的电流。 解：由P=UI可知，电烤箱在额定保温功率下工作时的电流I保温===0.5 A。 2 3 4 1 （2）求电热丝R2的阻值。 解：当S闭合、S1接b时，R1单独工作，电路中电阻较大，由P=可知，此时电功率较小，电烤箱处于保温挡；当S闭合、S1接a时，电阻R1和R2并联，电路中电阻较小，此时电功率较大，电烤箱处于加热挡，此时R1的电功率 P1=P保温=110 W，R2的电功率P2=P加热-P1=1 210 W-110 W=1 100 W，由P=可得，R2===44 Ω。 2 3 4 1 （3）傍晚用电高峰期，小明想测量电烤箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烤箱在加热状态下工作， 1 min内图乙所示的电能表转盘转了50 r，求电烤箱两端的实际电压。 解：当S闭合、S1接a时，电阻R1和R2并联，电烤箱处于加热挡， P加热=1 210 W，由P=可得，R并===40 Ω； 电能表转盘转了50 r，电烤箱消耗的电能W== kW·h，工作时间t=1 min= h，电烤箱的实际功率P实===1 kW=1 000 W，由P=可得，实际电压U实===200 V。 2 3 4 1 4. 【新情境·生活实践】轩轩设计了一款高、中、低三个挡位的迷你多功能电锅，简化电路如图所示，R0、R1、R2为电热丝，其中R1=15 Ω，电源电压为 30 V。电锅在高温挡、中温挡工作时，开关S、S2均处于闭合状态；在低温挡工作时，仅开关S闭合，开关S1、S2均处于断开状态，移动R0的滑片，可调节低温挡的功率。已知高温挡功率为150 W，低温挡功率范围为20～50 W。 2 3 4 1 14 （1）求电锅在高温挡正常工作时的电流。 解：当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，此时电路中的总电阻最小，则电路中的总功率最大，电锅处于高温挡；由P=UI知，电锅在高温挡正常工作时的电流I高===5 A。 2 3 4 1 解：当开关S、S2闭合，S1断开时，只有R2工作，电路中总电阻较小，总功率较大，电锅处于中温挡；由（1）知，高温挡时R1的功率P1===60 W。高温挡时的功率等于R1、R2的功率之和，且R2在高温挡和中温挡的功率不变，即P高=P1+P2=P1+P中，所以电锅的中温挡功率P中=P高-P1=150 W-60 W=90 W。 （2）求电锅的中温挡功率。 2 3 4 1 （3）R0现有“30 Ω　3 A”“40 Ω　2 A”“50 Ω　1.5 A”三种规格，为了达到轩轩设计的低温挡功率范围，请通过计算说明他选择R0的规格。 解：中温挡时只有R2工作，且P中=90 W，则R2的阻值R2===10 Ω。在低温挡时，仅开关S闭合，R0、R2串联，当P低小=20 W时，电路中的总电阻最大R总大===45 Ω，R0接入电路的阻值最大R0大=R总大-R2=45 Ω- 10 Ω=35 Ω，则规格为“30 Ω　3 A”的不符合要求；当P低大=50 W时，电路中的电流I低==≈1.67 A，则规格为“50 Ω　1.5 A”的不符合要求；综上所述，R0应选择“40 Ω　2 A”的规格。 2 3 4 1 17 18 $$