专题13 多挡位电器的分析及相关计算-2026年中考物理专题复习与模拟预测卷

专题13多挡位电器的分析及相天计算 专题13多挡位电器的分析及相关计算 【学习要点】 1.常见的两挡（加热和保温） R 常见 S R 电路图 电路连接情况 R1,R2串联 只有R1接入电路，R2被断路 电路消耗的总 U2 S1断开 P、 功率的表达式 RR+R2 n是 处于什么挡位 处于保温挡位 处于保温挡位 电路连接情况 只有R1接入电路，R2被短路 R1,R2并联 S闭合 电路消耗的总 U2 P= P-U_U_U 功率的表达式 R=R,十R: 处于什么挡位 处于加热挡位 处于加热挡位 2.常见的三挡（高温、中温和低温） a b R R 电路图 R UU 断开S,闭合S2,S3,电路连接情况是R1,R2 闭合S,开关S2接b,电路连接情况是R1,R2 高温 并联，电路消耗的总功率的表达式是 并联，电路消耗的总功率的表达式是 P发震+贯 P质震贤 断开S,S,闭合S2,电路连接情况是只有 闭合S,开关S2接a,电路连接情况是只有R1 中温 R1接入电路，R2被断路，电路消耗的总功率 接入电路，R2被短路，电路消耗的总功率的表 的衣达式是P-发 达试是P化 断开S2,S3,闭合S1,电路连接情况是R1,R 断开S,开关S2接a,电路连接情况是R1,R2 低温 串联，电路消耗的总功率的表达式是P= 串联，电路消耗的总功率的表达式是P= UU UU FR1十R2 RR1十R2 100 专题13多挡位电器的分析及相天计算 说明：多挡位用电器问题主要是通过开关的变化使电路的连接方式发生变化，导致电路中 的总电阻发生变化，根据电功率的计锋公式P 尺可知，在电源电压U不变的情况下，总电阻 R的变化会导致电路总功率发生变化，从而实现电路的多挡位变化. 【学习领航】 例1某型号的电饭锅有加热和保温两挡，如图13-1所示是该电饭锅的 wwwTMwWW R R 简化电路图.在220V的电压下，其加热挡功率为1100W,保温挡功率为 20W.则： S 2206 (1)闭合开关S1,S2,电饭锅处于 挡 图13-1 (2)电阻丝R1的阻值为 2,R2的阻值为 Ω. (3)当该电饭锅处于保温状态时，20min产生热量为 考点追踪： 串联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律 试题精析： 本题解题的关键是正确判断开关的变化导致电路连接方式的变化（通过开关变化使电路 由只接一个电阻丝变成两个电阻丝串联)，属于串联电路与只接一个电阻丝的挡位变化问题. (1)闭合开关S,S2,电路连接方式：只有R1接入电路，R2被短路、此时电路消耗的功率 为r发 当断开开关S2,只闭合开关S1时，电路连接方式：两个电阻丝R1,R2串联，此时电路消耗 的功率为p'_U三U RR1十R2 P>P',所以当闭合开关S,S2时，该电路属于加热挡 U2 (2)闭合开关S1,S2时，只有R1接入电路，电饭锅消耗的功率为P 一R,处于加热挡，则 U2(220V)2 电阻丝R1的阻值为R=P=00W=440 当断开开关S2,只闭合开关S1时，电路连接方式：两个电阻丝R1,R2串联，电饭锅处于保 U2(220V)2 温挡，电路的总电阻为R%-户=20W=24200, 所以R2=R卷一R1=24202-442=23762. (3)处于保温状态的电饭锅，20min产生热量Q=W=P't=20W×20×60s=2.4× 104J. 101 专题13多挡位电器的分折及相天计算 解题逻辑： R号求出总电阳R 断开 电路连接方式 02 干路开关 为R1,R,串联 保一 R+R, 保温 电路 W=Pat S闭合， S,分别处 电路连接方式为 U 闭合 加热 只有R,接入电路 R 电路 R;=Rg-Ri 例2小华家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温挡”，一段时间后，锅内热 油仍向外飞溅，容易烫伤家人.小华断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数如图13-2()所示； 打开底盖，发现其工作电路原理如图13-2(b)所示，则R2阻值为 2.为了对烤熟的食 物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，在不改变所用实验器材的情况下，请你对小华家的电火 锅的工作电路进行改进，可以分别实现“高温挡”或“保温挡”功能，请在图13-2(c)方框中画出 改进后的电路图.则改进后的电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流是 A. “保温挡”的功率是 W. 额定电压 220V 高温挡 1100W R 保温挡 880W U (a) (b) (c) 图13-2 考点追踪： 并联电路的特点、欧姆定律、电功、电功率的计算、电路的设计 试题精析： 本题解题的关键是正确判断开关的变化导致电路连接方式的变化（通过开关变化使电路 由只接一个电阻丝变成两个电阻丝并联)，属于并联电路与只接一个电阻丝的挡位变化问题， 由P=面可知电大使用高温档正常工作时，电路中的电流1：-” 5A,由(b)图可知，当开关S和S1闭合时，电路连接方式为R1,R2两电阻并联，电路的总电阻 酸小南p-是尽 =P,十P,可知，此时为高温挡；当只闭合开关S时，电路连接方式 U 为只有R,接入的电路，电路的总电阻较大，由P一R可知，此时为保温挡；工作状态为保温 挡时，R的胆值为R-5,工作状态为高温指时，R,消耗的功率为P一 P-P,=1100W-880W=220W,R,的阻值为R:=P,=220w U(220V) =2202. (2)原来的电路是通过开关的变化使电路连接方式分别是两电阻并联（高温挡）和只有R] 专题13多挡位电器的分析及相天计算 接入（保温挡）两种连接方式，由题意可知，调至“保温挡”也容易烫伤家人，说明此时“保温挡” 电路的功率880W还是嫌大，因此应孩使电路中的"保温指”功率再减小，根据P 知，在电源电压U不变时，要使功率再减小，就必须使接入电路的电阻的阻值增加，题目要求 在不改变所用实验器材的情况下，要想达到目的，那么就必须改变电路的连接方式，使电路的 连接变为两电阻串联及只接一个电阻，只接一个电阻时电路为加热电路，根据上面(1)的分析， 改进后的电路只接一个电阻，如果接的是R2,那么电路的加热功率是P加=P加一P保= 1100W-880W=220W,不符合题意，所以改进后的电路图如参考答案中图(c)所示。 (3)改进后的电火锅，当S和S1都闭合时，只有R1接入电路，电路为“高温挡”正常工作， 也路中的电流是1一名器4入 (4)在图13-2(c)中，当S闭合，S1断开时，两电阻串联，此时电路的总电阻是R总=R1十 R,=50+200=275Q,这状态下电大锅正常工作时消托的电功率Pa二{☐ (220V)2 2752 =176W 解题逻辑： 电路连接方式 U'U 加热 闭合 为R,R并联 RR, 电路 改进前，S 断开 只有R接入电路 保温 R 电路 S闭合 闭合 只有R接入电路 加热 R 电路 改进后，S U 断开 电路连接方式为 保温 R1,R串联 R+R2 电路 例3随着人们生活水平的提高，提升广大市民的生活品质成为政府工作的出发点和落脚点. 为解决在冬天如厕时马桶座冰冷人坐上去不舒服的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电 热马桶座，如图13-3所示为该兴趣小组设计的电路，定值电阻R1和R2为两电热丝，单刀双掷 开关S2可接a或b.已知电阻R2=5502,电源电压为220V.当S1闭合，S2接a时，电路发热 的功率为22W. (1)求R1的阻值， S,b (2)分别求出①S1断开、S2接a;②S1闭合、S2接b两种情况 下电路的发热功率 220V (3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工 图13-3 作状态，不利于节能环保，就此现象，请你帮他提出一个合理的建 103 专题13多挡位电器的分折及相天计算 议.你的建议是 老师认为除此之外，该电路设计上还有不足之处，请你根据上面的计 算和题目中的已知条件指出. 考点追踪： 正确判断开关的变化导致电路连接方式的变化（该题利用了一个单刀单掷开关和一个单 刀双掷开关)、欧姆定律、电功、电功率的计算、电路的设计 试题精析： ①)当S闭合S接a时，电路连接方式为只有R1接入电路，R1的阻值为R一 (220V)2 22W =22002. (2)①S1断开、S2接a时，电路连接方式为两个电阻串联，电路的发热功率P2 U2 (220V) R,+R222000+5500-17,6w, @S闭合，S接h时两个电电并联，R的发热功率P式-222W,R6的发 题率P代，228W.电路的发热功率P卫十P8w+2w0W (③)建议：在电路中增加一个定时开关或在干路中增加一个总开关。 该电路设计的不足之处：当S1断开、S2接a时，电路消耗的功率为17.6W,该挡位电路 消耗的功率与S1闭合、S2接a时电路消耗的功率22W相差不大，没有实际意义.建议根据需 要改变R和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距 解题逻辑： a,电路连接方式为R,R,串联 断开，S接 b, 电路为断路 S a, 电路连接方式为只有R接人电路 闭合，S接 b. 电路连接方式为R,R,并联 例4在学校组织的物理创新比赛活动中，小明设计了一个多挡位电热水器.其工作电路图 如图13-4(a)所示，R1和R2是两根电热丝；如图13-4(b)所示是一个旋转开关，里面有一 块绝缘圆盘，圆盘的边缘一共有10个金属触点（触点编号与电路图对应，编号相同的触 点用导线连接).可以绕中心轴转动的旋钮开关两端各有一个金属滑片，可以将相邻的触 点连接， 104 专题13多挡位电器的分析及相天计算 C 3④7 B D② 4 4 220V (a) (b) 图13-4 当旋钮开关上的箭头指向图中位置D,金属滑片将1,2两触点接通，同时另一端也将3,4 两触点接通.旋钮上的箭头指向A,B,C,D不同位置时，可以实现四挡依次递减或递增的加 热功率.他设计的四挡加热功率如下表所示： 温度挡位 高温 中温2 中温1 低温 加热功率/W 1100 660 440 264 (I)旋钮上的箭头指向D位置时，电热丝R1和R,的连接方式是 (选填“并联” “串联”或“无法确定”). (2)当旋钮上的箭头指向A位置时，加热功率为 W (3)电热丝R2的阻值为多少？ (4)根据计算结果，小明借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两 根电热丝，按图13-4()所示电路连接.检查无误后，将电热丝接入家庭电路，借助电能表和计 时器测量电热器在不同挡位工作时消耗的实际电功率，结果发现每一挡的实际功率均小于设 计要求，而电源电压为220V不变.产生这种偏差的原因是 考点追踪： 正确判断旋钮开关的变化导致电路连接方式的变化，欧姆定律、电功率公式的运用，电路 的分析 试题精析： (1)当旋纽开关上的箭头指向D位置时，金属滑片将1,2两触点接通，同时另一端也将3， 4两触，点接通，则电热丝R,和R2的连接方式为并联 (2)当旋钮开关上的箭头指向A位置时，金属滑片将2,4两触点接通，则电热丝R1和R。 的连接方式是首尾依次相连即串张，此时电路的总电租衰大，由P尺尼丫R可知，此 电路的总功率最小，由表格中的数据可知，加热功率为264W. (3)当旋钮上的箭头指向B位置时，金属滑片将1,2两触点接通，电路的连接方式为只有 R2接入电路，因旋钮上的箭头指向A,B,C,D不同位置时，可以实现四挡依次递减或递增的 105 专题13多挡位电器的分折及相天计算 加热功率，且根据上述(2)的分析可知，当旋钮开关上的箭头指向A位置时，电路消耗的总功 率最小，所以，当旋纽开关上的箭头指向B位置时电热水器处于中温挡1，功率P1=440W, U2(220V)3 则R,=P=440W=1100 (4)利用电阻大小符合要求的两根电热丝，接入家庭电路，借助电能表和计时器测量电热 器在不同挡位工作时消耗的实际电功率，结果发现每一挡的实际功率均小于设计要求，而电源 电压为220V不变，由P=尺可知，R不变，功率P变小，只能是电热丝两端分得的电压偏小， 根据题意，电源电压为220V不变，电热丝与导线串联后接到电源两端，所以产生这种偏 差的原因电路中的导线有一定的电阻，会分走一部分电压，使电热丝两端的实际电压低于 220V,所以实际功率比理论值小 解题逻辑： 一方面：开关变化一电路连接方式变化一电路中的电阻发生变化+根据P R→电路中 的总功率发生变化 另一方面：电热丝与导线串联→导线也有电阻，会分走一部分电压使电热丝两端分得的电 压偏小→电热丝实际消耗的电功率变小 例5小明的爸爸从商店买回一款快热式电热水 kW.h 器，其铭牌上标有“220V4000W”的字样，它的 0165☒ 工作电路图如图13-5(a)所示，图中R是加热电 R 220V10(20)A50Hz 阻，其电阻不随温度的变化而变化.则： 单项电能表 S 3000r/kWh) (1)该电热水器正常工作30min,加热电阻 220V。 R消耗的电能是多少千瓦时？ (a) (b) 图13-5 (2)小明考虑到不同季节家中对热水的需求 量和温度要求不一样，想对该电热水器进行电路改装.要求：夏天额定功率是2000W,春、秋 两季额定功率是4000W,冬季额定功率是6000W,若再提供一个加热电阻R。和两个开 关S1,S2,请你帮助小明画出改装后的电路图，并计算出R。的阻值. (3)如图13-5(b)是小明家使用的电能表，从安全用电考虑，如果将改装后的电热水器直 接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？ 106 专题13多挡位电器的分析及相天计算 考点追踪： 电功和电功率的计算、并联电路的特点、电路的设计、安全用电 试题精析： R (1)P=4000W=4kW,t=30min=0.5h,则正常工作30min加 S2 热电阻R消耗的电能W=Pt=4kW×0.5h=2kW·h. (2)根据题意要求，夏天额定功率是2000W,春、秋两季额定功率是 220VS 4000W,冬季额定功率是6000W,而原电路的额定功率是4000W,冬 (c) 季的额定功率正好是夏天和春秋两季的氮定功率之和，总功率变大，根据户 R,电源电压 U不变，电路的总电阻会变小，根据并联电路电阻特点可知，改装后的电路应该是两加热电阻 并联，设计的电路如图(c)所示， 夏季：只闭合开关S,S2,断开S1时，电路连接方式为只有R。接入的简单电路，功率P。 U2(220V)2 200W,则：R。-P。-2000w=24.20 (3)如果改装后的电热水器直接安装到家庭电路中，对冬天而言，额定功率为6O00W,由 于总功率很大，根据I=可知，电路总电流过大，则可能会造成的后果有： ①电路总电流过大，保险丝熔断；②烧坏电路；③空气开关跳闸；④电能表工作不正常或烧 坏电能表等。 解题逻辑： 计算消耗的电能 已知电功率P及通电时间t 直接根据公式W=P计算 设计电路 已知电路的电功率 根据P= R 将电路设计成并联 要使电功率P变大 U不变，总电阻R变小 【学习实践】 【基础题】 1.小明家新买了一辆汽车，如图13-6(a)所示是车上具有电加热功能的座椅垫.通过观察和研 究，他了解到该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为“36W”,“低温” 挡功率为18W.该座椅垫加热部分的简化电路图如图13-6(b)所示，电源电压为24V,S为 挡位切换开关.R1和R2为电热丝.请回答下列问题： (1)当座椅垫处于“低温挡加热时，开关S切换到 (选填“1”或“2”)，电热丝R2的阻值是 2,R2消 R 耗的的电功率是 W. (2)当座椅垫处于“低温”挡加热时，座椅垫工作1分钟， (a) (b) 图13-6 R1产生的热量是 107 专题13多挡位电器的分折及相天计算 2.某电热取暖器的简化电路如图13-7所示，R1和R2为发热电阻.取暖器工作时，通过开关 S1和S2实现低温、高温的挡位控制.已知高温挡功率为1320W,R1=552.求： (1)取暖器工作时通过R1的电流： (2)取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量. S; 220V R (3)R2的阻值 R 图13-7 3.图13-8()是家用多功能电炖锅的示意图，它有三段温控功能：高温炖、中温煮和低温熬，图 13-8(b)是该电炖锅的简化电路图，表中数据是该电炖锅的部分参数.[p水=1×103kg/m3, c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： A 6 项目 参数 电源电压(V) 220 中温挡功率(W) 400 R 高温挡功率(W) 1200 。220V 容积(L) 1 (a) (b) 图13-8 (1)R1,R2的阻值. (2)低温挡正常工作时的功率.（结果保留整数） (3)在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率 为80%，烧开这一锅水需要的时间是多少 4.小明家的电熨斗上共有四挡调温装置，分别是“高温”“中温”“低温”和“关停”.因日久磨损，电 熨斗上面的文字已经看不清楚，无法判断选用哪个挡合适.为了弄清挡位开关，小明拆开电熨 斗的外壳，看到该电熨斗的简化电路如图13-9(a)所示.请你帮助小明判断图13-9(b)的四个 图中：高温是图 ,中温是图 ,低温是图 ,关停是图 R 3 3。 3 220V A B C D (a) (b) 图13-9 108 专题13多挡位电器的分析及相天计算 5.如图13-10所示是小明家电吹风的简化电路图，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电 后可以送风.请你帮他分析一下： (1)什么时候吹冷风？什么时候吹热风？什么时候停止工作？并说 明工作时对应的电路连接方式 动 插头 电 机 (2)在该装置中，如果将电动机和电热丝的位置对调，这种设计是否 ① 合理？简要说明你的理由， 图13-10 【提升题】 6.近年来，我国家电产业迅猛发展，不仅成为全球家电制造第一大国，而且已成为全球智能家 电第一大技术来源国.电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，2021年我 国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可.如图13-11所示， ()图为某国产智能电饭煲的外观图，该电饭煲有“快煮”“精煮”“保温”三种基本模式；(b) 图为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压U,=220V;当S,置于a、S2置于d时处 于“快煮”模式，电饭煲的额定功率P1=1210W;当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式 电饭煲的额定功率P2=484W;当S1置于b、S2置于c时，处于“保温”模式.求： (1)R1的阻值 (2)小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t=1h,求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E. (3)该电饭煲保温模式下的额定功率P3· S,d b as. R U (a) (b) 图13-11 109应用了转换法；为了保证这种转换的科学性，实验中应②烧坏电路；③空气开关跳闸；④电能表工作不正常或烧坏 控制两个烧瓶中煤油的质量相同，才可以根据物体温度 电能表等， 升高时的吸收热量的公式Q吸=cm△t,在比热容c、被加 [学习实践] 热物体的质量都相同的情况下，通过比较温度计示 1.(1)1169(2)540[解析]本题属于只接一个电阻 数变化△的情况，知道电阻丝产生热量的多少.(3)“探 丝和两个电阻丝串联的多挡位问题.(1)由图(b)可知，开 究物质的吸热能力”，即比较水和煤油比热容的大小的 关S切换到1时，电路连接方式为两电阻串联，S切换到 实验，一方面要控制热源和加热方式相同，实验中，是以 2时，电路连接方式为只有R1接人电路.根据电功率的 电阻丝作为电加热器，所以两个电阻丝的阻值要相等； 计算公式P一发，可知，电源电压U不变，R越小，电功 另一方面水和煤油两种物质的质量相等.比较比热容的 方法有两个：吸收相等的热量，通过比较温度升高的多 率P越大可知，当座椅垫处于低温时两电阻串联，高温 少来比较比热容，温度升得高的说明吸热升温快，比热 U 时只有电阻R1工作，根据R= P可以算出电热丝R1的 容小；或控制水和煤油两种物质的质量相等，使它们升 电阻和电热丝R,R2串联的总电阻，由串联电路电阻的 高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热容，升 P 高相同的温度吸收热量少的说明吸热升温快，比热容 规律算出电热丝R2的阻值.根据I=算出座椅垫处于 小.所以本小题的答案是：将其中一烧瓶的煤油换成质 “低温”挡加热时的电流，由P=R算出电热丝R2的电 量相等的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合 功率.(2)根据Q=IRt算出座椅垫处于“低温”挡加热 金丝的电阻相等的镍铬合金丝.若甲中温度计比乙中温 时座椅垫工作1分钟R,产生的热量，注意时间单位的 度计温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系 统一 c甲<c乙· 2.(1)4A(2)52800J(3)1102[解析]本题属于只 专题13 多挡位电器的分析及相关计算 接一个电阻丝和两个电阻丝并联的多挡位问题.当开关 [学习领航] S,和S2都闭合时，电路连接方式为R1和R2并联；当开 例1(1)加热(2)442376(3)2.4×10 关S,闭合，S断开时，电路连接方式为只有R,接入电 例22204176 路.根据并联电路电阻的特点（并联电路的总电阻比其中 R 任一个电阻都小)和电功率的计算公式P=?,电源电 压U不变，R越小，电功率P越大可知：当开关S和S 都闭合时，电路连接为R1和R2并联，此时电路为高温 (c) (d) 挡；当开关S闭合，S2断开时，电路连接为只有R1接入 说明：本题还可以采用将R1,R2两电阻对调的方法，如图 电路，此时电路为低温挡.(1)取暖器工作时通过R1的电 (d)所示，根据题意，当开关S和S都闭合时，电路连接方式 该1，名-贺4人（公低温挡时，电路连接为只有 分别是两电阻并联，高温挡总功率不变，仍然是1100W;只 R1接人电路，工作1min产生的热量根据公式Q= 闭合开关S时，只有R2接入电路，电路功率为1100W一 IR1t计算即可，Q=IR1t=(4A)2×552X60s= 880W=220W,可以看成是保温状态. 52800J.(3)P,=UI1=220V×4A=880W,P2= 例3(1)2200(2)17.6W110W(3)见解析 例4(1)并联(2)264(3)电热丝R2的阻值为1102 P6-P1=1320w-880w=440w,R2=p, (4)电路中的导线有一定的电阻，会分走一部分电压，使电热 (220V)2 丝两端的实际电压低于220V,所以实际功率比理论值小 440W =1102. 例5(1)电热水器正常工作30min,加热电阻R消耗的电：3.(1)R1,R2的阻值分别为1212,60.52(2)267W 能是2kW·h(2)R。=24.2设计的电路图如图(c) (3)385s[解析]由图(b)可知，当开关S闭合、S2接 (3)从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路 A时，只有R1工作，当开关S闭合、S接B时，R1,R2 中，可能会造成的后果有：①电路总电流过大，保险丝熔断； 并联，当开关S断开、S2接A时，R1,R2串联；根据串并 17 U2 (1)由题意可知，当S置于a,S2断开时，电阻R2断路， 联电路的电阻特点和P一尺可知电炖锅高温炖、中温煮 电路中只有电阻R,工作，电饭煲处于“精煮”模式，电饭 和低温熬的电路连接分别为R1,R2并联，只有R1工作， RR,串联根据中温煮的功率和P一受可以求出尽 煲的额定功率P,=484w,根据P只的变形公式可计 算出电阻R1的阻值.(2)已知精煮的电功率，根据W= 的阻值；由于电路中的总功率等于各电阻丝的电功率之 Pt可计算出电饭煲在“精煮”模式下工作1h电流做的 和，据此求出高温炖时R2的电功率，并进一步可求出R2 功，这个功就等于该时间段内电饭煲一次精煮过程消耗 的阻值.(2)根据串联电路的电阻特点和P=, ,可求出 的电能.(3)由题意可知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电 低温挡时正常工作时的功率.(3)根据密度公式求出电炖 阻R1和R2并联，且同时工作，此时的电功率为1210W. 锅内水的质量，根据Q吸=cm(t一to)求出水吸收的热量； 电饭煲处于“精煮”模式时，电阻R1单独工作的电功率为 根据效率公式求出电炖锅消耗的电能W=Q,再根据 484W,根据并联电路的电功率关系，可计算出电阻R 4一罗计算加热时间， 的电功率为Pg=P,一P,根据P- 尺的变形公式可计 算出电阻R2的阻值.当S置于b,S2置于c时，电阻R1 4.ABDC[解析]本题的解题关键是明确电路的连 和R2串联，处于“保温”模式.根据串联电路电阻的特点 接方式（串联、并联，还是单独接一个电阻丝），运用串联 电路和并联电路的特点，可求出电路工作时的电阻值；根 计算出电路中的总电阻，根据P一贺计算出电饭煲保温 据不同电路工作时的总功率大小的判断，分析电熨斗的 模式下的额定功率 高温挡和低温挡.A图中两电阻丝并联，此时电路的电阻 7.(1)24W(2)7.2×103J(3)0.144kg(4)优点：提升 最小，根据P= 尺可知，此时的总功率最大，是高温挡。 工作舒适度，可以持续供热使人摆脱冰冷的折磨等.（合 理即可)弊端：容易造成低温烫伤，容易导致皮肤过敏等 B图中电路是只将一个电阻丝R2接入电路，此时电路的 (合理即可)[解析](1)由图(b)可知，当S置于3和4 电阻值为R2,大小居中，此时的总功率大小居中，是中温 时，电路连接方式为R1和R2并联，根据并联电路的电 挡.C图中电路处于断路状态，属于关停.D图中电路是 阻特点可知此时电路为高温挡，当S置于2和3时，电路 两电阻丝串联，此时电路的电阻最大，根据电功率的公式 P=UR =尺可知，此时的总功率最小，是低温挡故本题答案 连接方式为只有R,接入的简单电路，根据P-发可求 为A,B,D,C 出低温挡的电功率公根据P一发-发+凳可求出病 5.(1)开关接3时，吹热风，此时电路连接方式是电动机和 温挡加热时的电功率，再根据W=Pt可计算出整个电路 电热丝并联；开关接2时，吹冷风，此时电路连接方式是 只有电动机接人电路；开关接1时，停止工作.(2)不合 在2mm内消耗的电能，(3)根据效率公式？爱可以求 理，理由：这种设计方式当开关接2时，只有电热丝工作， 出电热桌垫吸收的热量Q吸=7W,根据Q吸=cm△t可以 只发热，不吹风，容易把电吹风烧坏.[解析]本题的解 求出电热桌垫的质量.(4)使用电热桌垫的优点：提升工 题关键是正确判断开关处于不同位置时电路的连接方 作舒适度，可以持续供热使人摆脱冰冷的折磨等.（合理 式.(1)当开关接“1”时，电动机和电热丝均处于断路状 即可)使用电热桌垫的弊端：容易造成低温烫伤，容易导 态，所以吹风机处于停止状态；当开关接“2”时，电动机所 致皮肤过敏等.（合理即可） 在电路接通，只有电动机开始工作，此时吹风机吹冷风； 8.(1)1.5A(2)40(3)202[解析](1)由电路图可 当开关接“3”时，电动机和电热丝并联，两者同时开始工 知，开关S,S,S2都闭合时，R1,R2,R3并联，电流表测干 作，此时吹风机吹热风.(2)在该装置中，如果将电动机和 路电流，此时电路中的总电阻最小，电路消耗的电功率最 电热丝的位置对调，这种设计不合理，理由：这种设计方 大，根据P=UI求出电流表的示数的最大值.(2)当S闭 式当开关接2时，只有电热丝接入电路，电热丝发热，不 合，S,S2断开时，R1,R2,R串联，电路中的总电阻最 吹风，容易把电吹风烧坏 大，电路中的电流最小，根据题意“电流表的最小值与最 6.(1)1002(2)1.7424×10J(3)290.4W[解析] 大值之比为“1：10”求出电路中电流的最小值，根据欧姆 定律求出连入电路的总电阻.(3)由电路图可知，当S闭 磁感应，工作时将机械能转化为电能；电动机的工作原理 合，S,S2断开时，R1,R2,R3串联，根据电阻的串联表示 是通电导体在磁场中受力运动，电动机工作时消耗电能， 出总电阻；开关S,S1,S2都闭合时，R1,R2,R3并联，根据 得到机械能.对甲线圈而言，推动甲线圈摆动的过程相当 欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的并联表示出 于是闭合回路的一部分导体在做切割磁感线运动，闭合 电路中的总电阻；开关S,S闭合，S2断开时，电路为只有 回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将 R3接入的简单电路，开关S,S闭合，S断开时，电路为 机械能转化为电能.乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理 只有R1接入的简单电路，根据题意“当开关S闭合时，改 是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理， 变电路中开关S,S的状态，电流表的示数会有三种不 所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将 同的电流值”可知R1与R3的阻值相等，然后联立等式 电能转化为机械能，故D正确. 求出R1的可能值，根据“R1,R2,R3的阻值可能是102， 15Ω或202三种阻值之一”确定R,的阻值，进一步求 (S)N) [解析]由安培定则可知，图中通电 出定值电阻R2的阻值 电源日 专题14 电磁转换 螺线管的右端为N极，在通电螺线管的右侧，磁场方向向 [学习领航] 右，而磁场中的小磁针静止时N极所指的方向是该点的 例1A例2D例3B 磁场方向，所以小磁针静止时右端为N极；因为在磁体外 例4(N) S) 部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以图中磁感线 的方向是指向左的 4.晃动通电导体在磁场中受力运动空调、电风扇等 电源 [解析]通电导体在磁场中受力运动，所以将磁体靠近发 (-） (+) 光的灯泡时，由于灯泡中有电流通过，所以会受到磁场力 图14-4(b) 的作用；通电导体在磁场中所受力的方向与电流方向有 例5(1)红熄灭N(2)240减小增强(3)400 关，而家庭电路中使用的是交流电源，通过灯泡的电流是 增大电源电压或增加电磁铁绕圈的匝数 交流电，方向在不断改变，所以灯丝会晃动；该现象说明 [学习实践] 通电导体在磁场中会受力运动，电动机就是根据这个原 1.C[解析]对A选项，地球是一个大磁体，地磁南极在地 理制成的，日常生活中常用的一些家用电器如电冰箱、空 理北极附近，地磁北极在地理南极附近，图(a)中水平放 调或电风扇等主要部分就是电动机： 置的指南针受地磁场影响，指南针S极总是指向地磁北 5.做切割磁感线运动时东西[解析]本实验用到了转 极即地理南极附近，但不是指向正南，故A错误.对B选 换法，通过灵敏电流计指针是否偏转来判断是否产生感 项，首先判断电流的方向，图(b)中电流的方向是从电源 应电流，通过灵敏电流计指针偏转方向判断感应电流的 正极流向负极，所以电流从螺线管左侧导线（绕在螺线管 方向；产生感应电流的条件有两个：一是闭合电路的一部 的后面)流入，右侧导线（绕在螺线管的前面）流出，根据 分导体；二是导体做切割磁感线运动.导体AB上下运动 安培定则可以确定，右端为N极，故B错误.对C选项， 时，导体没有做切割磁感线运动；地球周围存在着地磁 图(c)中是闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感 场，将一条带有绝缘皮的长导线两端连在一个灵敏电流 应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C正确 计的两个接线柱上，形成闭合电路，两名同学迅速摇动这 对D选项，电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有 条导线，相当于在切割地磁场的磁感线，因地磁场在地球 关，运用控制变量方法进行分析，图(d)中两电磁铁串联， 外部的磁感线是由地磁场的北极指向地磁场的南极，所 通过它们的电流大小相等，螺线管匝数不同，吸引铁钉的 以东西方向站立时，灵敏电流计的指针偏转更明显， 数量不同，说明了电磁铁磁性强弱与螺线管匝数有关，故：6.D[解析]判断电路中是否有电流通过，通常的做法有： D错误 用电流表测电流或在电路中串联一个灯泡观察亮度，由 2.D[解析]根据电磁感应现象和通电导体在磁场中受力 于不能损坏导线，因此就不能用这些方法，可以利用电流 运动来对图中的装置进行分析.发电机的工作原理是电 的磁效应及磁场对电流的作用来设计实验.()图实验对 19