2026年中考物理一轮专题复习(甘肃) 课件-微专题6 家用电器相关计算

2025-12-08
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普通

摘要:

该初中物理中考复习课件聚焦“家用电器相关计算”核心考点,严格对接中考要求,分三阶系统梳理挡位判断、综合计算及电路改进,分析近5年真题考点分布,归纳填空、计算等常考题型,体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”,如2024省卷电火锅题示范挡位判断(总电阻法)和效率计算(Q吸/W),培养科学思维与物理观念。含2025新增电路改进考法,提供电阻串联/并联策略,助学生掌握解题技巧,教师可依此高效规划复习,提升冲刺效果。

内容正文:

第十三讲 电学微专题 微专题6 家用电器相关计算 方法指导  多挡位问题实质是判断电路总电阻的大小.家庭电路中,总电压是220 V,根据P=可知,R总 越大,P实 越小,挡位越低;R总 越小,P实 越 大,挡位越高. 一阶 挡位判断 例1 (2022课标素材题)在项目化学习中,科技小组想要制作一个简易的 育苗箱,并在育苗箱内设计安装一个控制温度的电热器,他们根据电热器 的要求设计的电路图如下,请将表格补充完整. 要求 电路图 挡位说明 实现高温挡、低温挡转换  (1)当只闭合开关S1时,处于 ⁠挡; (2)当开关均闭合时,处于 挡. (3)当开关 ⁠时,处于高温挡; (4)当开关 时,处于低温挡. 低温  高温  接3、4  接2、3  要求 电路图 挡位说明 实现高温挡、 低挡、 中温挡转换  (5)当开关 ⁠时,处于高温挡; (6)当开关 ⁠时,处于低温挡; (7)当开关 时,处于中温挡. (8)当开关 ⁠时,处于高温挡; (9)当开关 ⁠时,处于低温挡; (10)当开关 时,处于中温挡. 都闭合  S1闭合、S2断开  S2闭合、S1断开  S1闭合、S2接B  S1断开、S2接A  S1闭合、S2接A  例2 (2025吉林省卷改编)某电热水壶具有加热与保温两种功能,其内部 简化电路如图所示.R1、R2均为发热电阻,R1=160 Ω,R2=40 Ω.电源电压 为220 V. 电热水壶保温挡的额定功率为 W,该电热水壶在高温挡 正常工作10 min消耗的电能为 J. 例2题图 242  7.26×105  例3 (2025威海改编)某汽车加热座椅的工作原理如图所示,R1、R2均为 发热电阻,通过控制开关通断,实现高、中、低三挡加热功能切换.高、 中挡位的电功率分别为60 W、30 W,电源电压为12 V. 当开关 ⁠ 时,电路处于高挡位;电阻R2的电阻为 Ω;低挡位的电功 率为 W. 例3题图 S1闭合, S2接1  4.8  15  例4 (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220 V,R1、R2是电热丝,开关S 接触相邻的两个触点.她准备了三根电热丝,R1=242 Ω,另外两根电热丝 的电阻分别是121 Ω和242 Ω,R2该选取电阻为 Ω的电热丝.开关S 接触1、2两个触点时,通电1 min,电流产生的热量是 J. 例4题图 121  1.2×104  例5 如图甲所示,这是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫 机,它正常工作的电压为220 V,有高温、低温两个加热挡位,其内部简 化电路如图乙所示,部分参数如表所示.当双触点开关S接触1和2时,挂烫 机为关机状态.R1和R2是两个电阻不变的电热丝.   (1)当开关接触3和4时,挂烫机处于 (选填“高温”或“低温”)挡. 高温  如图甲所示,这是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它 正常工作的电压为220 V,有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路 如图乙所示,部分参数如表所示.当双触点开关S接触1和2时,挂烫机为关 机状态.R1和R2是两个电阻不变的电热丝.   额定电压 220 V 低温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W (2)求挂烫机使用低温挡正常工作时的电流. 解:(2)由表格参数可知,挂烫机使用低温挡的功率 P低=440 W 由P=UI可知,挂烫机使用低温挡正常工作时的电流 I低===2 A 额定电压 220 V 低温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W 如图甲所示,这是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它 正常工作的电压为220 V,有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路 如图乙所示,部分参数如表所示.当双触点开关S接触1和2时,挂烫机为关 机状态.R1和R2是两个电阻不变的电热丝. 额定电压 220 V 低温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W (3)求电热丝R1、R2的电阻. 解:(3)由表格参数可知,挂烫机使用高温挡的功率P高=1100 W 由P=可知,R2的电阻R2===44 Ω 低温挡时电路的总电阻R===110 Ω 根据串联电路的特点可知,R1的电阻R1=R-R2=110 Ω-44 Ω=66 Ω 额定电压 220 V 低温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W 如图甲所示,这是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它 正常工作的电压为220 V,有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路 如图乙所示,部分参数如表所示.当双触点开关S接触1和2时,挂烫机为关 机状态.R1和R2是两个电阻不变的电热丝. 额定电压 220 V 低温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W (4)若某次使用时,用高温挡正常工作,将0.22 kg的水从20 ℃恰好加热到 100 ℃,共用时80 s,求此次加热过程中,该挂烫机的加热效率.[c水= 4.2×103J/(kg·℃)] 解:(4)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.22 kg×(100 ℃ -20 ℃)=7.392×104 J 挂烫机消耗的电能W=P高t=1 100 W×80 s=8.8×104 J 挂烫机的加热效率η=×100%=×100%=84% 额定电压 220 V 低温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W 2025省卷新增考法 多挡位电路改装的实质是电压不变,通过改变电路中电阻的大小从而改变 电热器的功率. 1. 改变电功率: (1)增大电功率(减小电路总电阻):①换用电阻更小的电阻R';②给原电阻 并联一个电阻R0; (2)减小电功率(增大电路总电阻):①换用电阻更大的电阻R';③给原电阻 串联一个电阻R0. 方法指导 2. 增加挡位: (1)通过增加开关改变电路的连接方式:将开关与电阻并联,将某一电阻 短路; (2)改变电阻间的连接方式:例如改串联为并联等. 例6 如图所示是常用的电热水袋的结构原理示意图,其部分参数如表格 所示.兴趣小组想让热水袋的功率变为原来的0.2倍,在电压恒定的情况 下,应在原来发热体R上串联还是并联一个电阻R0,简述理由并计算出该 电阻R0的电阻. 例6题图 额定电压 220 V 额定加热功率 500 W 解:想让热水袋的功率变为原来的0.2倍,即功率变小,在电压恒定的情 况下,根据P=可知,电路的总电阻应变大,所以应在原来发热体R上 串联一个电阻R0,原来发热体的电阻R原来===96.8 Ω 让热水袋的功率变为原来的0.2倍,即 P现在=0.2P原来=0.2×500 W=100 W 现在的总电阻R现在===484 Ω 电阻R0的电阻R0=R现在-R原来=484 Ω-96.8 Ω=387.2 Ω 例7  小明设计的电热水壶内部只有一根电热丝R1、一个开关S;为 满足人们随时取用热水需求,他又增加一个温控开关(一定温度时可以自 动断开或闭合)、电热丝R2设置了保温功能.要求改进后的电路既能加热又 能保温,且加热功率保持不变.请在虚线框内画出电路图. 例7题图 甘肃真题及变式 1. (2024兰州22题6分)小亮用电热水壶将质量为1.5 kg、初温为20 ℃的水加 热到80 ℃,在只有电热水壶工作的情况下,他观察到家中标有“1 200 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯在240 s内闪烁了144次,已知水的比热容c 水=4.2×103 J/(kg·℃).求: (1)水吸收的热量; 解:(1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(80 ℃- 20 ℃)=3.78×105 J 简单家用电器相关计算 (兰州2024.22) 命题点 1 小亮用电热水壶将质量为1.5 kg、初温为20 ℃的水加热到80 ℃,在 只有电热水壶工作的情况下,他观察到家中标有“1 200 imp/(kW·h)” 的电能表的指示灯在240 s内闪烁了144次,已知水的比热容c水= 4.2×103 J/(kg·℃).求: (2)电热水壶的实际功率; 解:(2)电热水壶消耗的电能W=×3.6×106 J=×3.6×106 J= 4.32×105 J 电热水壶的实际功率P===1 800 W 小亮用电热水壶将质量为1.5 kg、初温为20 ℃的水加热到80 ℃,在 只有电热水壶工作的情况下,他观察到家中标有“1 200 imp/(kW·h)” 的电能表的指示灯在240 s内闪烁了144次,已知水的比热容c水= 4.2×103 J/(kg·℃).求: (3)电热水壶的工作效率. 解:(3)电热水壶的工作效率 η=×100%=×100%=87.5% 2. (2023省卷23题8分)如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和 “文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中S'为挡位开关,R1、R2 为发热电阻(假定工作时电阻不变),A、B为电阻可忽略不计的指示灯.当 电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮.已知电中药壶 额定电压为220 V,猛火挡的额定功率为2 420 W,R2的电阻为180 Ω. 第2题图 多挡位家用电器相关计算 (省卷5年2考,兰州2022.24) 命题点 2 (1)判断A灯是 (选填“红灯”或 “绿灯”),请简要说明你的判断依据; 红灯  答:由电路图可知,当开关S闭合,S'打至触点N时,电路为R1和指示灯A 的串联电路,此时电路中电阻较小,由P=可知,此时电路功率较大, 则电中药壶处于猛火挡,此时红灯亮,故A灯是红灯. 第2题图 如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作 电路简化为图乙所示,其中S'为挡位开关,R1、R2为发热电阻(假定工作 时电阻不变),A、B为电阻可忽略不计的指示灯.当电中药壶处于猛火挡 时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮.已知电中药壶额定电压为220 V,猛 火挡的额定功率为2 420 W,R2的电阻为180 Ω. 第2题图 (2)求电中药壶文火挡的额定功率; 解:(2)由题意可知,猛火挡的额定功率为2 420 W,由P=可得,电阻 R1的电阻 R1===20 Ω 当开关S闭合,S'打至触点M时,电路为两电阻和指示灯B的串联电路,指 示灯电阻可忽略不计,此时电路中电阻较大,功率较小,电中药壶处于文 火挡,故电中药壶文火挡的额定功率 P文火====242 W 第2题图 如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中S'为挡位开关,R1、R2为发热电阻(假定工作时电阻不变),A、B为电阻可忽略不计的指示灯.当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮.已知电中药壶额定电压为220 V,猛火挡的额定功率为2 420 W,R2的电阻为180 Ω. (3)某天用电高峰时,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,为了计算家里电路的 实际电压,她关了家里其他用电器,只将电中药壶调到猛火挡上,电中药 壶工作1 min,电能表(如图丙所示)的表盘转了100转,求此时家庭电路的 实际电压. 解:(3)由电能表表盘上的信息可知,电中药壶消耗的电能 W== kW·h=1.2×105 J 电中药壶的实际功率P===2 000 W 由P=可得,电中药壶的实际电压 U实===200 V 3. (2022兰州24题7分)一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示,它不仅具有 桌面暖手、桌底暖脚功能,还可以烧水、煮茶等.电陶炉的简化电路如图 乙所示,其参数如表所示,高温挡额定功率的字迹已被磨损.旋转旋钮开 关,可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换.R1和R2均为电热丝,R2= 72.6 Ω,求: 第3题图 (1)R1的电阻; 电 陶 炉 额定电压 220 V 额定功率 高温挡 ×× W 低温挡 400 W 解:(1)由电路图可知,当旋钮开关接0时,电陶炉处于停止工作状态;当 旋钮开关接1时,电热丝R1与R2串联;当旋钮开关接2时,为电热丝R1的简 单电路;由P=UI=可知,当旋钮开关接1时,电陶炉处于低温挡,当 旋钮开关接2时,电陶炉处于高温挡 旋钮开关接1时,R1与R2串联,电陶炉处于低温挡,总电阻 R===121 Ω 则R1=R-R2=121 Ω-72.6 Ω=48.4 Ω 一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示,它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功 能,还可以烧水、煮茶等.电陶炉的简化电路如图乙所示,其参数如表所 示,高温挡额定功率的字迹已被磨损.旋转旋钮开关,可实现停止工作、 低温挡和高温挡的转换.R1和R2均为电热丝,R2=72.6 Ω,求: 第3题图 电 陶 炉 额定电压 220 V 额定功率 高温挡 ×× W 低温挡 400 W (2)高温挡额定功率; 解:(2)高温挡额定功率 P高温===1 000 W 一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示,它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功 能,还可以烧水、煮茶等.电陶炉的简化电路如图乙所示,其参数如表所 示,高温挡额定功率的字迹已被磨损.旋转旋钮开关,可实现停止工作、 低温挡和高温挡的转换.R1和R2均为电热丝,R2=72.6 Ω,求: (3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电陶炉在工作,发现标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次,使质量为1.7 kg的水从25 ℃升 高到49 ℃,求此时电陶炉的加热效率.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 解:(3)电能表上的3 000 imp/(kW·h),表示电路中用电器消耗1 kW·h电能,电能表的指示灯闪烁3 000次,所以电能表指示灯闪烁168 次消耗的电能 W= kW·h=0.056 kW·h=0.056×3.6×106 J=2.016×105 J 1.7 kg水从25 ℃升高到49 ℃吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.7 kg×(49 ℃-25 ℃)=1.713 6×105 J 电陶炉的加热效率 η=×100%=×100%=85% 4. (2024省卷23题7分)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的电阻为44 Ω.旋转开关S,让其与触点1和2、2和3或3和4接 触时,可实现不同挡位的转换. 第4题图  物理量 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; 答:当开关S与触点2和3接触时,R1被短路,电路中只有R2,电路中电阻较小,由P=可知此时电功率较大,则电火锅为中温挡. 2和3  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的电阻为 44 Ω.旋转开关S,让其与触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位 的转换. 第4题图  (2)求电火锅电路中R1、R2的电阻各为多少; 物理量 参数 额定电压 220 V 中温挡功率 1 100 W 低温挡功率 440 W 解:(2)旋转开关S,让其和触点2和3接触时,电路中只有R2,为中温挡, 所以R2===44 Ω 旋转开关S,让其和触点1和2接触时,R1与R2串联,为低温挡,则总电阻 R总===110 Ω 则R1=R总-R2=110 Ω-44 Ω=66 Ω 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的电阻为44 Ω.旋转开关S,让其与触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换. 第4题图  (3)在高温挡模式下,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 ℃,求此时电火锅的加热效率η.[百分号前保留1位 小数,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作加热效率.] 物理量 参数 额定电压 220 V 中温挡功率 1 100 W 低温挡功率 440 W 解:(3)旋转开关S,让其和触点3和4接触时,R2与R3并联,为高温挡 P高=+=+=2 200 W 锅内装2 kg温度为20 ℃的水,水温升高到70 ℃,吸收的热量Q吸=c水mΔt =4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×105 J 高温挡连续正常工作210 s,消耗的电能 W=P高t=2 200 W×210 s=4.62×105 J 电火锅的加热效率 η=×100%=×100%≈90.9% 5. (2022省卷23题8分)厨艺最讲究“火候”二字.如图甲所示的智能蛋糕机就 是通过智能化技术控制制作时间和温度,制作出口感好、营养价值高的蛋 糕.该蛋糕机的电路简图如图乙所示,其中R1、R2均为发热电阻(假定电阻 不随温度变化),部分参数如下表所示.求: 第5题图 额定电压/V 220 额定功率/W 高温1 100 中温880 低温   (1)当开关S1断开,单刀多掷开关S2打到3时,蛋糕机处于 ⁠(选填 “高温”“中温”或“低温”)挡; 低温  该蛋糕机的电路简图如图乙所示,其中R1、R2均为发热电阻(假定电阻不 随温度变化),部分参数如下表所示.求: (2)该蛋糕机以高温挡正常工作10分钟产生的热量; 解:(2)高温挡正常工作10分钟产生的热量 W=P高t=1 100 W×10×60 s=6.6×105 J 第5题图 额定电压/V 220 额定功率/W 高温1 100 中温880 低温   该蛋糕机的电路简图如图乙所示,其中R1、R2均为发热电阻(假定电阻不 随温度变化),部分参数如下表所示.求:   (3)该蛋糕机正常工作时R2的电阻; 第5题图 额定电压/V 220 额定功率/W 高温1 100 中温880 低温   解:(3)当开关S1闭合,S2打到2时,R1与R2并联,此时总电阻最小,总功 率最大为1 100 W;当开关S1闭合,S2打到1时,电路中只有R1,此时电路 处于中温挡,R1的功率为880 W,所以高温挡时R2的功率P2=P高-P中= 1 100 W-880 W=220 W 根据P=可知,R2的电阻R2===220 Ω 该蛋糕机的电路简图如图乙所示,其中R1、R2均为发热电阻(假定电阻不 随温度变化),部分参数如下表所示.求: (4)该蛋糕机低温挡的额定功率. 第5题图 额定电压/V 220 额定功率/W 高温1 100 中温880 低温   解:(4)R1的电阻R1===55 Ω 当开关S1断开,S2打到3时,R1与R2串联,此时总电阻最大,总功率最 小,为低温挡 低温挡的额定功率P低===176 W 6. (2025省卷23题7分)小新家有电阻为50 Ω的发热电阻R一个、额定电压为 220 V的小型电动机(带有风扇叶)一个、开关两个和导线若干,他想利用这 些器材制作一个风干机,风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式,吹冷 风时只有电动机工作;吹热风时发热电阻和电动机同时工作,但不能出现 发热电阻单独工作的情况. (1)请在下图所示虚线框内的电路图中补 画开关和导线,帮小新完成风干机的电 路原理图; 电路改进类家用电器相关计算2025省卷新增考法(省卷 2025.23) 命题点 3 第6题图 (2)按以上电路原理图完成风干机制作后,小新发现发热电阻的功率偏 大,存在安全隐患,他想在保留原发热电阻基础上,让发热总功率减小为 原来的,请问: ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻 (选填“串联”或“并 联”); ②通过计算说明,需要购买的发热电阻的电阻. 串联  第6题图 解:②原发热电阻电功率P===968 W 串联后新旧电阻总功率P'==242 W 串联后新旧电阻总电阻R总==200 Ω 需要购买的新电阻的电阻R1=R总-R=200 Ω-50 Ω=150 Ω 第6题图 $

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