2026年中考物理一轮复习微专题—电功率高中低多档位（家用电器加热保温）问题

该初中物理中考复习讲义聚焦“电功率多档位问题”核心考点，围绕电路分析、功率计算及档位判断三大考查要求，构建“公式梳理-规律总结-电路类型辨析”的知识网络。通过考点精讲、方法归纳与中考真题训练，帮助学生突破电阻变化与功率关系的分析难点，体现复习的系统性与针对性。 亮点在于“电阻-功率-档位”逻辑链教学法，结合科学思维中的模型建构与科学推理，如通过并联式电路档位判断例题，引导学生掌握串并联电阻特点与功率公式的应用。设置分层练习与即时反馈，助力学生高效突破难点，提升问题解决能力，同时为教师提供清晰的复习节奏把控方案。

微专题—初三物理电功率高中低多档位（家用电器加热保温）问题 简介 多档位电热器是利用电流的热效应工作的，工作电路多为纯电阻电路，一般是通过改变开关状态从而改变电路中的电阻来改变档位，关键痛点是判断电路总电阻大小 相关公式 定义式 1．电功率： 2．欧姆定律： 3．电功： 4．焦耳定律： 电阻 R = （串联）R= （并联），以R1和R2两电阻为基准 电功率 P = （首发实用）、P = UI、P = I2R、 档位（即功率） 温档 相同时间内，产生电热 ，P →R （选填“最多、最少、适中、最大、最小”） 温档 相同时间内，产生电热 ，P →R （选填“最多、最少、适中、最大、最小”） 温档 相同时间内，产生电热 ，P →R （选填“最多、最少、适中、最大、最小”） 注意：家庭电路电压为220V，一般电阻R已知，故P = 首发实用 提示：以下横线内容选填“串、并、大、适中、小、高、中、低”） 常规类型 电路图 档位 电功率计算 短路式 断开S，R1和R2 联， 电阻最 ， 温档 闭合S，只有R2， 电阻最 ， 温档 并联式 220V R1>R2 闭合S、S1，断开S2，只有R1， 电阻最 ， 温档 闭合S、S2，断开S1，只有R2， 电阻 ， 温档 闭合S、S1、S2，R1和R2 联， 电阻最 ， 温档 单刀双掷式 R1>R2 断开S1，S2接a，R1和R2 联， 电阻最 ，为 温档 闭合S1，S2接a，R2被短路， 只有R1，电阻 ， 温档 闭合S1，S2接b，R1和R2 联， 电阻最 ， 温档 其他类型 电路图 档位 电功率计算 单刀双掷式 S接触点1，只有R1， 电阻最 ， 温档 S接触点2，温控开关闭合， R1，R2，R3 联， 电阻最 ， 温档 S接触点3，R1，R3 联， 电阻 ， 档 双触点式 S接触点1、2，断路 P=0 S接触点2、3，只有R1， 电阻最 ， 温档 S接触点3、4，R1和R2 联， 电阻最 ， 温档 S接如图所示，断路 P=0 S接触点1、2，R1和R2 联， 电阻最 ， 温档 S接触点2、3，只有R2， 电阻 ， 温档 S接触点3、4，R2和R3 联， 电阻最 ， 温档 220V S接触点1、1，R和R 联， 电阻最 ， 温档 S接触点2、2，只有R， 电阻 ， 温档 S接触点3、3，R和R 联， 电阻最 ， 温档 注意：家庭并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法 方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐） 方法二：根据公式求解较为方便 一、铭牌类计算 例1．灯泡上标有“6 V　3 W”字样，灯丝电阻不变．请回答下列问题： (1)根据P＝________，灯泡正常工作的电流为________A. (2)根据P＝________，灯泡的电阻为________Ω. (3)根据U＝________，通过灯泡的电流为0.2 A时，灯泡两端的电压的为________V (4)根据P＝________，灯泡正常工作1 min消耗的电能为________J. (5)根据R＝＝，灯泡两端的实际电压为3 V时，灯泡的实际功率为________W. (6)根据P＝________，通过灯泡的电流为0.3A时，灯泡的实际功率为________W. 例2．某品牌双桶洗衣机部分铭牌参数如表所示，该洗衣机的额定洗涤电流是________A，某次洗衣服时，洗涤时间是10 min，脱水时间是3 min，那么本次洗衣总共消耗的电能是________kW·h. 型号KP2025ULTRA 额定电压220V 额定洗涤容量：8kg 额定洗涤功率：660W 额定脱水容量：8kg 额定脱水功率：220W 二、多挡位分析 例3．(1)如图甲所示为一种具有高温、低温两挡的电热水器电路原理图，电源电压U＝220 V，R1、R2均为电热丝． · · 甲 乙 例3题图 ①当S断开时，R1、R2的连接方式是________，此时电路中的总电阻为________，电功率P＝______；(后两空均用U、R1、R2表示) ②当S闭合时，电路中的总电阻为________，电功率P′＝________；(均用U、R1、R2表示) ③由上述分析可知P________P′(选填“＞”“＜”或“＝”)，所以当S断开时电热水器处于________挡，当S闭合时电热水器处于________挡； ④电热水器低温挡功率P低＝________，高温挡功率P高＝________．(均用U、R1、R2表示) (2)如图乙所示为一种具有高温、低温两挡的电热水器电路原理图，电源电压U＝220 V，R1、R2均为电热丝，温控开关S接1或2时，可以改变电热水器的挡位． ①当S接1时，电路中的总电阻为__________，电功率P＝________；(均用U、R1、R2表示) ②当S接2时，电路中的总电阻为________，电功率P′＝________；(均用U、R1、R2表示) ③由上述分析可知P________P′(选填“＞”“＜”或“＝”)，所以当S接1时电热水器处于________挡，当S接2时电热水器处于________挡． ④电热水器低温挡功率P低＝____________，高温挡功率P高＝____________．(均用U、R1、R2表示) 例4．如图所示为一种具有高温、中温、低温三挡的电热水器电路原理图，电源电压U＝220 V，R1、R2均为电热丝，且R1＞R2. · · 例4题图 ①当S1闭合、S2断开时，电路中的总电阻为______，电功率P1＝________；(均用U、R1、R2表示) ②当S1断开、S2闭合时，电路中的总电阻为______，电功率P2＝________；(均用U、R1、R2表示) ③当S1、S2均闭合时，电路中的电功率P＝______；(用U、R1、R2表示) ④由上述分析可知P1、P2和P的由大到小的关系是________________，所以当S1闭合、S2断开时电热水器处于________挡，当S1断开、S2闭合时电热水器处于________挡，当S1、S2均闭合时电热水器处于________挡． ⑤电热水器低温挡功率P低＝____________，中温挡功率P中＝____________，高温挡功率P高＝____________．(均用U、R1、R2表示) 三、多挡位计算 电功率多档位问题 1．（2025•深圳模拟）飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式，将为人们带来更多体验感。图甲为某款低空飞行汽车，它直线试飞时，10min内能飞30km。其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示，12V电源供电，有高、低温两个挡位，其高温挡功率为72W，R2的阻值为4Ω。求： （1）飞行汽车沿直线试飞时的平均速度。 （2）低温挡的功率。 （3）电阻R2工作时，其两端的电压。 2．（2025•南山区校级三模）小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位，其电路如图乙所示，电源电压恒为12V，加热电阻R1＝7.2Ω，低温挡功率为9W。 （1）座椅垫处于高温挡时的功率是多少？ （2）加热电阻R2的阻值是多少？ （3）据说明书介绍，该座椅垫耗能低，加热效率达95%以上。已知座椅垫由碳纤维制成，一个座椅垫的质量为0.5kg。小薇测试时，观察到该座椅垫高温挡正常加热10min，温度升高了10℃，请你通过计算判断其加热效率数据是否可信。[c碳纤维＝1.2×103J/（kg•℃）] 3．（2024秋•花都区期末）如图1为某品牌的智能马桶。该智能马桶能根据环境温度自动实现马桶盖的多挡位加热，以增强人体舒适度，其等效电路简化图如图2所示。S2为智能开关，可根据实际将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路；R1、R2均为加热电阻，R1＝1100Ω，R2＝100Ω。把该智能马桶接入220V的稳压家庭电路中。 （1）该款智能马桶盖能实现 　 　 个挡位加热功能； （2）智能开关S2选择 　 　 两个接线柱时，智能马桶盖以最小加热功率工作； （3）求该智能马桶盖以最大加热功率工作10s所消耗的电能。 4．（2025•增城区一模）某款电热锅工作电路图简化如图，R1、R2为加热电阻，R2＜R1。电热锅的部分参数如下表所示。把电热锅接入220V的家庭电路中。 额定电压 220V 保温功率 88W 加热功率 550W （1）调节开关S可使电热锅处于“关”、“加热”、“保温”三种工作状态，当开关S的闸刀与 触点 　 　 （选填“1”“2”或“3”）接触时，电热锅处于保温状态，理由是：　 　 。 （2）将电热锅调至加热状态，求： ①电路中的电流； ②通电1min电路消耗的电能。 （3）求R2的阻值。 5．（2024秋•南山区期末）下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图甲所示。R1、R2为发热电阻且R2＝3R1，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高档”之间的转换。 额定电压 220V 高档发热功率 400W 水箱容积 3L 适用面积 20～40m2 （1）求电阻R1的阻值； （2）求加湿器处于低挡位置时的发热功率； （3）如图乙所示是某次使用加湿器工作的图象，请计算加湿器工作30min消耗的总电能。 6．（2024•广州）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为1100Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中， （1）旋转开关转至 　 　 （选填“ab”“bc”“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：　 　 ； （2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A，求通电10min消耗的电能； （3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为22W，求电路的总电流； （4）旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。 7．（2025•天河区一模）图1养生壶有高火、文火和保温三个挡位，图2是其内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，且R2＝110Ω，高火挡功率为1320W，转动铜片切换挡位。 （1）当铜片转到 　 　 （选填“a”“b”或“c”）位置时，电路处于高火状态，此状态下，求通电10s消耗的电能。 （2）铜片转到c时，接入电路的R2两端的电压若为22V，求R3两端的电压。 （3）铜片转到a时，求：①通过R2的电流；②R1的电阻。 电功率的综合计算 8．（2024•南山区模拟）如图甲为某款电热桌垫，查看说明书发现：该电热桌垫由24V电源供电，发热部分由R1、R2两根电热丝组成，通过调温开关控制不同的挡位，其原理电路如图乙所示，已知电热桌垫处于高温挡时功率为60W，R1阻值为48Ω，不考虑温度对电阻的影响。求： （1）当电热桌垫处于高温挡时，通过R1的电流； （2）R2的电阻； （3）若电热桌垫的原理电路图如图丙所示，电路元件及电源电压不变，当桌垫处于低温挡时消耗的电功率。 焦耳定律的简单计算 9．（2022•广东）某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、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＝55Ω。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； （3）R2的阻值。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题—初三物理电功率高中低多档位（家用电器加热保温）问题 简介 多档位电热器是利用电流的热效应工作的，工作电路多为纯电阻电路，一般是通过改变开关状态从而改变电路中的电阻来改变档位，关键痛点是判断电路总电阻大小 相关公式 定义式 1．电功率： 2．欧姆定律：Ｉ= 3．电功：W = UIt 4．焦耳定律：Q = I2Rt 电阻 R = R1+R2（串联）R= （并联），以R1和R2两电阻为基准 电功率 P = （首发实用）、P = UI、P = I2R、 档位（即功率） 高温档 相同时间内，产生电热最多，P最大→R最小（选填“多、少、适中、大、小”） 中温档 相同时间内，产生电热适中，P适中→R适中（选填“多、少、适中、大、小”） 低（保）温档 相同时间内，产生电热最少，P最小→R最大（选填“多、少、适中、大、小”） 注意：家庭电路电压为220V，一般电阻R已知，故P = 首发实用 提示：以下横线内容选填“串、并、大、适中、小、高、中、低”） 常规类型 电路图 档位 电功率计算 短路式 断开S，R1和R2串联， 电阻最大，低（保）温档 闭合S，只有R2， 电阻最小，高温档 并联式 220V R1>R2 闭合S、S1，断开S2，只有R1， 电阻最大，低（保）温档 闭合S、S2，断开S1，只有R2， 电阻适中，中温档 闭合S、S1、S2，R1和R2并联， 电阻最小，高温档 单刀双掷式 R1>R2 断开S1，S2接a，R1和R2串联， 电阻最大，为低（保）温档 闭合S1，S2接a，R2被短路， 只有R1，电阻适中，中温档 闭合S1，S2接b，R1和R2并联， 电阻最小，高温档 其他类型 电路图 档位 电功率计算 单刀双掷式 S接触点1，只有R1， 电阻最小，高温档 S接触点2，温控开关闭合， R1，R2，R3串联， 电阻最大，低（保）温档 S接触点3，R1，R3串联， 电阻适中，中温档 双触点式 S接触点1、2，断路 P=0 S接触点2、3，只有R1， 电阻最小，低（保）温档 S接触点3、4，R1和R2并联， 电阻最小，高温档 S接如图所示，断路 P=0 S接触点1、2，R1和R2串联， 电阻最大，低（保）温档 S接触点2、3，只有R2， 电阻适中，中温档 S接触点3、4，R2和R3并联， 电阻最小，高温档 220V S接触点1、1，R和R串联， 电阻最大，低（保）温档 S接触点2、2，只有R， 电阻适中，中温档 S接触点3、3，R和R并联， 电阻最小，高温档 注意：家庭并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法 方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐） 方法二：根据公式求解较为方便 一、铭牌类计算 例1．灯泡上标有“6 V　3 W”字样，灯丝电阻不变．请回答下列问题： (1)根据P＝UI，灯泡正常工作的电流为0.5A. (2)根据P＝，灯泡的电阻为12Ω. (3)根据U＝IR，通过灯泡的电流为0.2 A时，灯泡两端的电压的为2.4V (4)根据P＝，灯泡正常工作1 min消耗的电能为180J. (5)根据R＝＝，灯泡两端的实际电压为3 V时，灯泡的实际功率为0.75W. (6)根据P＝，通过灯泡的电流为0.3A时，灯泡的实际功率为1.08W. 例2．某洗衣机铭牌参数如表所示，该洗衣机的额定洗涤电流是4A，某次洗衣服时，洗涤时间是10 min，脱水时间是3 min，那么本次洗衣总共消耗的电能是0.121kW·h. 型号KP2025ULTRA 额定电压220V 额定洗涤容量：8kg 额定洗涤功率：660W 额定脱水容量：8kg 额定脱水功率：220W 二、多挡位分析 例3．(1)如图甲所示为一种具有高温、低温两挡的电热水器电路原理图，电源电压U＝220 V，R1、R2均为电热丝． · · 甲 乙 例3题图 ①当S断开时，R1、R2的连接方式是串联，此时电路中的总电阻为R1+R2，电功率P＝；(后两空均用U、R1、R2表示) ②当S闭合时，电路中的总电阻为R1，电功率P′＝；(均用U、R1、R2表示) ③由上述分析可知P＜P′(选填“＞”“＜”或“＝”)，所以当S断开时电热水器处于低温挡，当S闭合时电热水器处于高温挡； ④电热水器低温挡功率P低＝，高温挡功率P高＝．(均用U、R1、R2表示) (2)如图乙所示为一种具有高温、低温两挡的电热水器电路原理图，电源电压U＝220 V，R1、R2均为电热丝，温控开关S接1或2时，可以改变电热水器的挡位． ①当S接1时，电路中的总电阻为R1，电功率P＝；(均用U、R1、R2表示) ②当S接2时，电路中的总电阻为R1+R2，电功率P′＝；(均用U、R1、R2表示) ③由上述分析可知P＞P′(选填“＞”“＜”或“＝”)，所以当S接1时电热水器处于高温挡，当S接2时电热水器处于低温挡． ④电热水器低温挡功率P低＝，高温挡功率P高＝．(均用U、R1、R2表示) 例4．如图所示为一种具有高温、中温、低温三挡的电热水器电路原理图，电源电压U＝220 V，R1、R2均为电热丝，且R1＞R2. · · 例4题图 ①当S1闭合、S2断开时，电路中的总电阻为R1，电功率P1＝；(均用U、R1、R2表示) ②当S1断开、S2闭合时，电路中的总电阻为R2，电功率P2＝；(均用U、R1、R2表示) ③当S1、S2均闭合时，电路中的电功率P＝；(用U、R1、R2表示) ④由上述分析可知P1、P2和P的由大到小的关系是P1＜P2＜P，所以当S1闭合、S2断开时电热水器处于低温挡，当S1断开、S2闭合时电热水器处于中温挡，当S1、S2均闭合时电热水器处于高温挡． ⑤电热水器低温挡功率P低＝，中温挡功率P中＝，高温挡功率P高＝．(均用U、R1、R2表示) 三、多挡位计算 电功率多档位问题 1．（2025•深圳模拟）飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式，将为人们带来更多体验感。图甲为某款低空飞行汽车，它直线试飞时，10min内能飞30km。其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示，12V电源供电，有高、低温两个挡位，其高温挡功率为72W，R2的阻值为4Ω。求： （1）飞行汽车沿直线试飞时的平均速度。 （2）低温挡的功率。 （3）电阻R2工作时，其两端的电压。 【解答】解：（1）飞行汽车沿直线试飞时的平均速度：v180km/h； （2）由图乙可知，当开关S接1时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电加热座椅处于低温挡； 当开关S接2时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热座椅处于高温挡； 由P可知，R1的阻值：R12Ω， 根据串联电路的特点可知，低温挡工作时，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝2Ω+4Ω＝6Ω， 低温挡的电功率：P低24W； （3）低温挡工作时的电流：I2A， 根据欧姆定律可知，电阻R2工作时，其两端的电压：U2＝IR2＝2A×4Ω＝8V。 答：（1）飞行汽车沿直线试飞时的平均速度为180km/h。 （2）低温挡的功率为24W。 （3）电阻R2工作时，其两端的电压为8V。 2．（2025•南山区校级三模）小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位，其电路如图乙所示，电源电压恒为12V，加热电阻R1＝7.2Ω，低温挡功率为9W。 （1）座椅垫处于高温挡时的功率是多少？ （2）加热电阻R2的阻值是多少？ （3）据说明书介绍，该座椅垫耗能低，加热效率达95%以上。已知座椅垫由碳纤维制成，一个座椅垫的质量为0.5kg。小薇测试时，观察到该座椅垫高温挡正常加热10min，温度升高了10℃，请你通过计算判断其加热效率数据是否可信。[c碳纤维＝1.2×103J/（kg•℃）] 【解答】解：（1）由图乙可知，座椅垫处于高温挡时，只有加热电阻R1接入电路， 座椅垫处于高温挡时的功率：； （2）由电路图可知，座椅垫处于低温挡时，加热电阻R1和R2串联， 由P可知，此时电路中的总电阻：， 根据串联电路的特点可知，加热电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝16Ω﹣7.2Ω＝8.8Ω； （3）座椅垫高温挡正常工作10min消耗的电能：， 座椅垫吸收的热量：， 座椅垫的加热效率：95%，因此该加热效率数据不可信。 答：（1）座椅垫处于高温挡时的功率是20W； （2）加热电阻R2的阻值是8.8Ω； （3）该加热效率数据不可信。 3．（2024秋•花都区期末）如图1为某品牌的智能马桶。该智能马桶能根据环境温度自动实现马桶盖的多挡位加热，以增强人体舒适度，其等效电路简化图如图2所示。S2为智能开关，可根据实际将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路；R1、R2均为加热电阻，R1＝1100Ω，R2＝100Ω。把该智能马桶接入220V的稳压家庭电路中。 （1）该款智能马桶盖能实现 　3　 个挡位加热功能； （2）智能开关S2选择 　b、c　 两个接线柱时，智能马桶盖以最小加热功率工作； （3）求该智能马桶盖以最大加热功率工作10s所消耗的电能。 【解答】解：（1）由题意可知，开关S2只能将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路， 由图2可知，开关S1闭合后， 当S2接a、c时，电路为R2的简单电路， 当S2接a、d时，会造成电源短路，此种情况不可能； 当S2接b、c时，R1与R2串联， 当S2接b、d时，电路为R1的简单电路 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1＞R2， 由P＝UI可知，电源电压一定时，该电路有3个功率，则该款智能马桶盖能实现3个挡位加热功能； （2）当S2接b、c时，R1与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P＝UI可知，电路中的总功率最小； （3）由于R1＞R2，则当S2接a、c时，电路为R2的简单电路，此时电路中的总电阻最小，总功率最大， 该智能马桶盖以最大加热功率工作10s所消耗的电能：Wt10s＝4840J。 故答案为：（1）3； （2）b、c； （3）该智能马桶盖以最大加热功率工作10s所消耗的电能为4840J。 4．（2025•增城区一模）某款电热锅工作电路图简化如图，R1、R2为加热电阻，R2＜R1。电热锅的部分参数如下表所示。把电热锅接入220V的家庭电路中。 额定电压 220V 保温功率 88W 加热功率 550W （1）调节开关S可使电热锅处于“关”、“加热”、“保温”三种工作状态，当开关S的闸刀与触点 　2　 （选填“1”“2”或“3”）接触时，电热锅处于保温状态，理由是：　R2＜R1，则R1的电功率小于R2的电功率　 。 （2）将电热锅调至加热状态，求： ①电路中的电流； ②通电1min电路消耗的电能。 （3）求R2的阻值。 【解答】解：（1）由图可知，当开关S接2时，只有R1工作，当开关S接1时，只有R2工作， 由于R2＜R1，根据P可知，电压相等时，R2的电功率大于R1的电功率，所以当开关S接1时，只有R2工作，电路的电功率最大，电热锅处于加热挡； 当开关S接2时，只有R1工作，电路的电功率最小，电热锅处于保温挡； （2）①由P＝UI可知，电热锅加热工作时电路中的电流：I2.5A； ②电热锅加热挡通电1min电路消耗的电能：W＝P加热t＝550W×1×60s＝33000J； （3）由P可知，R2的阻值：R288Ω。 故答案为：（1）2；R2＜R1，R1的电功率小于R2的电功率； （2）①电热锅加热工作时电路中的电流为2.5A； ②通电1min电路消耗的电能为33000J； （3）R2的阻值为88Ω。 5．（2024秋•南山区期末）下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图甲所示。R1、R2为发热电阻且R2＝3R1，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高档”之间的转换。 额定电压 220V 高档发热功率 400W 水箱容积 3L 适用面积 20～40m2 （1）求电阻R1的阻值； （2）求加湿器处于低挡位置时的发热功率； （3）如图乙所示是某次使用加湿器工作的图象，请计算加湿器工作30min消耗的总电能。 【解答】解： （1）旋转型开关接触3、4两个触点时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最小，根据P可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡， 由表格数据可知，额定最大发热功率P高＝400W， 由P可得，电阻R1的阻值：R1121Ω； （2）由电路图可知，开关S应旋转至触点2、3端位置时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，由P可知，加湿器的总功率最小，处于低挡加热； 根据题意可知，R2的阻值：R2＝3R1＝3×121Ω＝363Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，低温挡工作时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝121Ω+363Ω＝484Ω， 低挡时的最大发热功率：P低100W； （3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min， 由P可得，加湿器工作30分钟消耗的电能： W＝P高t高+P低t低＝400W×10×60s+100W×20×60s＝3.6×105J。 答：（1）电阻R1的阻值为121Ω； （2）加湿器处于低挡位置时的发热功率为100W； （3）加湿器工作30min消耗的总电能为3.6×105J。 6．（2024•广州）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为1100Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中， （1）旋转开关转至 　de　 （选填“ab”“bc”“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：　电路中的总电阻最小，总功率最大　 ； （2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A，求通电10min消耗的电能； （3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为22W，求电路的总电流； （4）旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关接ab时，电路开路， 当开关接bc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P可知，电路中的总功率最小，电热敷腰带处于低温挡； 当开关接de时，R2、R3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，总功率最大，电热敷腰带处于高温挡； 当开关接cd时，只有R2工作，电热敷腰带处于中温挡； （2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A，通电10min消耗的电能：W＝UIt＝220V×0.25A×10×60s＝33000J； （3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为22W，由P＝UI可知，此时电路的总电流：I′0.1A； （4）旋转开关转至cd时，电热敷腰带的功率：P中44W。 答：（1）de；电路中的总电阻最小，总功率最大； （2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A，通电10min消耗的电能为33000J； （3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为22W，电路的总电流为0.1A； （4）旋转开关转至cd时，电热敷腰带的功率为44W。 7．（2025•天河区一模）图1养生壶有高火、文火和保温三个挡位，图2是其内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，且R2＝110Ω，高火挡功率为1320W，转动铜片切换挡位。 （1）当铜片转到 　a　 （选填“a”“b”或“c”）位置时，电路处于高火状态，此状态下，求通电10s消耗的电能。 （2）铜片转到c时，接入电路的R2两端的电压若为22V，求R3两端的电压。 （3）铜片转到a时，求：①通过R2的电流；②R1的电阻。 【解答】解：（1）由图2可知，当铜片转到a时，R1、R2并联，根据并联电路特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，养生壶处于高火挡； 当铜片转到c时，R2、R3串联，根据串联电路特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，养生壶处于保温挡； 当铜片转到b时，只有R2工作，养生壶处于文火挡； 电路处于高火状态下通电10s消耗的电能：W＝P高t＝1320W×10s＝13200J； （2）铜片转到c时，R2、R3串联，根据串联电路特点可知，R3两端的电压：U3＝U﹣U2＝220V﹣22V＝198V； （3）①铜片转到a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，R1两端的电压等于电源电压220V， 此时通过R2的电流：I22A； ①高火挡工作时R2的电功率：P2＝UI2＝220V×2A＝440W， 高火挡工作时R1的电功率：P1＝P高﹣P2＝1320W﹣440W＝880W， 由P可知，R1的阻值：R155Ω。 答：（1）a；电路处于高火状态下通电10s消耗的电能为13200J； （2）铜片转到c时，接入电路的R2两端的电压若为22V，R3两端的电压为198V； （3）铜片转到a时，①通过R2的电流为2A；②R1的电阻为55Ω。 电功率的综合计算 8．（2024•南山区模拟）如图甲为某款电热桌垫，查看说明书发现：该电热桌垫由24V电源供电，发热部分由R1、R2两根电热丝组成，通过调温开关控制不同的挡位，其原理电路如图乙所示，已知电热桌垫处于高温挡时功率为60W，R1阻值为48Ω，不考虑温度对电阻的影响。求： （1）当电热桌垫处于高温挡时，通过R1的电流； （2）R2的电阻； （3）若电热桌垫的原理电路图如图丙所示，电路元件及电源电压不变，当桌垫处于低温挡时消耗的电功率。 【解答】解： （1）高温挡时，开关S与bc接线柱连接。R1与 R2并联，U1＝U＝24V； 通过R1的电流：I10.5A； （2）根据P＝UI可得，处于高温挡时干路电流为： I2.5A， 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知： 通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝2.5A﹣0.5A＝2A； 根据I可得，R2的电阻；R212Ω； （3）图丙中，当开关S1闭合、S1断开时，R1、R2串联，总电阻最大，根据P可知，此时总功率最小，为低温挡， 则总电阻R＝R1+R2＝48Ω+12Ω＝60Ω， 低温挡时消耗的电功率：P低9.6W。 答：（1）当电热桌垫处于高温挡时，通过 R的电流是0.5A： （2）R2的电阻是12Ω； （3）若电热桌垫的原理电路图如图丙所示，电路元件及电源电压不变，当桌垫处于低温挡时消耗的电功率是9.6W。 焦耳定律的简单计算 9．（2022•广东）某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、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＝55Ω。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； （3）R2的阻值。 【解答】解：（1）当闭合S1、S2时，R1、R2并联，所以U＝U1＝U2＝220V， 取暖器工作时通过R1的电流： I14A； （2）当只闭合S1时，只有R1工作，当闭合S1、S2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联的总电阻小于任一分电阻， 电压是一定的，根据P可知，当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电热取暖器处于低温挡，取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量： QR1t＝（4A）2×55Ω×1×60s＝5.28×104J； （3）低温挡的额定功率：P低880W， 当闭合S1、S2时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，电热取暖器处于高温挡； R2的电功率：P2＝P高﹣P低＝1320W﹣880W＝440W； 由P＝UI可知，通过电阻R2的电流：I22A； 则R2的阻值： R2110Ω。 答：（1）取暖器工作时通过R1的电流是4A； （2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量是5.28×104J； （3）R2的阻值为110Ω。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $