第13章 提分专题8 家用电器相关计算（精讲册）-【练客中考】2026年甘肃中考物理提优方案（北师大版）

提分专题8 家用电器相关计算 (兰州5年2考) 类型1纯文字类（兰州2024.22） 1.(2024兰州22题)小亮用电热水壶将质量为1.5kg、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“1200imp/(kW·h)”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次，已知水的比 热容为c*=4.2×103J/(kg·℃)。求： (1)水吸收的热量； (2)电热水壶的实际功率； (3)电热水壶的工作效率。 类型2 多挡位类（兰州2022.23） (1)多挡位判断思路： 由P=可知， 高温挡→总功率大→总电阻小 接入电路的总电 提分专题 阻越小，用电器的总功率越大 低温挡→总功率小→总电阻大 (2)三种常见用电器多挡位电路图 短路式 并联式 单刀双掷式 R R R, 用电器 R 电路图 R -o220V 。220V0 关计 S闭合，S1断开时，R1、R2① S闭合，S,断开，只有R2接入电S接a端，R1与R2串联，P 低温挡 ,P低=R+R, 路，P低=② =③ S、S,都闭合，只有R1接人电路， S、S,都闭合，R1与R2⑤ S接b端，只有R2接入电路， 高温挡 P商=④ , PR+R U P高= R m4e 2.(2024四川成都)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220V,R、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=2422,另外两根电热丝的阻值分别是1212和2422，R2该选 取阻值为 2的电热丝。开关S接触“1”“2”两个触点时，通电1min,电流产生 220Vo 第2题图 的热量是 J。 3.如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电 压为220V,加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其 中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求： (1)小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其他用电器，让电饭锅处于“保 134兰州物理精讲册 温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5mi内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少？ (2)电阻R、R2的阻值分别为多少？ (3)小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转 化效率)范围为81%≤7<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量 为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，请你通过计算 帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。 发热电阻 kW.h 06666 3级 220V10(20)A50H 3000rfkW·h) 220V 甲 乙 丙 第3题图 提分专题 类型3】[创新考法]电路设计与改进 4.(2025陕西)劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如图甲所示。 (1)电热丝R1的阻值为2202，则电路中的电流是多少？ 家 (2)已知保温箱内空气的质量为11kg,图甲所示电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升 高多少？[不计热损失，空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)] 电器 (3)现增加一个阻值为44D的电热丝R2,根据实际需求，利用电热丝R1与R2,为保温箱设计两个挡位，高 相 温挡的电功率为1100W,低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图乙的虚线框内将电路连接完整。 关计 220VS 220Vs高温挡 00 b低温挡 甲 乙 第4题图 提分专题8家用电器相关计算1354.解：(1)如答图所示 (2)闭合开关S、S,灯 泡L,被短路，灯泡L,与 滑动变阻器串联，电压 表测滑动变阻器两端的 电压。电源电压：U电薄 =U+U2=2V+2.5V =4.5V U(2.5V)2 (3)灯泡L的电阻R,=P=25W =52 当开关S、S,闭合时，电压表的示数最大值为3V 灯泡L,两端的电压： 精 U2'=U电源-U大=4.5V-3V=1.5V U2_1.5Y 讲 通过灯泡，的电流1L'=R,=5D =0.3A 册 滑动变阻器接人电路中的最大阻值： _U潘大-3V R大=7#=0.3A=100 当灯泡L2正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻 值最小由4525Y海。 R滑小 滑动变阻器接人电路中的最小阻值R潘小-4Ω 滑动变阻器R接人电路的阻值范围为4~102 (4)只闭合开关S时，灯泡L,、灯泡L,与滑动变阻 器串联，灯泡L,的电阻： Rg-品兴-5n 此时流过灯泡的电流：1“=凸_？V R50=0.4A 即电路中的最大电流：1大=1”=0.4A 电路在1min内最多消耗的电能：W-U电满I大t= 4.5V×0.4A×60s=108J 5.解：(1)只闭合开关S,时，只有R连入电路，电源 电压：U=1R1=0.4A×202=8V (2)开关S,、S2、S都闭合时，R,与R2并联，电流表 测干路电流，通过R,的电流：12=1a'-Ia=0.5A 0.4A=0.1A U 8 V R,的阻值：R,==01A=80D (3)只闭合开关S2,将滑片滑至最左端时，R和R 的最大电阻串联，电路中的电流： U 8V 1=E,+R,800+20n=0.08A R2在10s内产生的热量：Q=R2t=（(0.08A)2× 802×10s=5.12J (4)只闭合开关S,R,与R,串联，若滑片在最右端 时，滑动变阻器接人电路的电阻为零，只有电阻R, 接人电路，电路中的电流：1=”=8V R,200=0.4A R,的最大电功率： P大=12R1=(0.4A)2×202=3.2W 当滑片在最左端时，滑动变阻器接人电路的电阻最 大，电路中的最小电流： U B+R200+20n=0.2A "= R的最小电功率： P小=1R1=(0.2A)2×202=0.8W R,的电功率变化范围为0.8~3.2W 提分专题8家用电器相关计算 1.解：(1)水吸收的热量： Q段=ckm△t=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(80℃ 14 兰州物理 -20℃)=3.78×10°J (2)指示灯闪烁144次消耗的电能： 应2kW·h=0.2kw·h=0.2x36x10) =4.32×103J 电热水壶的实际功率： P="-4.32×10J=1800W 240s (3)电热水壶的工作效率： y=0ex100%=3.78×10J 4.32×105J ×100%=87.5% 方法指导：①申联② ·③ R+R ⑤并联 R R 2.1211.2×104 3.解：(1)只让电饭锅在“保温”状态下工作，转盘 在5min内转了22转，消耗的电能： 22r 1kW·h W=3000/kw·h)-1500 电饭锅处于“保温”状态时的功率： 11 =亚_1500kw·h P保温 -=0.088kW=88W t 5 h 60 (2)由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻 较大，功率较小，为保温状态；当S闭合时，只有R 接人电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态 由P=可得R,的阻值： R R,= =(220V)2 =402 加 1210W 由P=可得RR,的总阻值： U R总二P保温 (220V)2 =550 88W R2的阻值： 2=R每-R1=5502-402=5102 (3)水吸收的热量： Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg× (100℃-23℃)=7.1148×105J 用时700s消耗的电能： W'=P加脑'=1210W×700s=8.47×103J 该电饭锅的热效率： n-Q段×1009%=.46，×100%=84% 8.47×105J 故该电饭锅的热效率值达到了三级能效 4.解：(1)根据欧姆定律可知，电路中的电流： 1器81A (2)电热丝R,工作的电功率： P,=UI=220V×1A=220W 该电路工作300s产生的热量： Q1=W.=Pt=220W×300s=6.6×104J 不计热损失，Q=Q,=cm(t-t),所以保温箱内空 气的温度升高： 4t Q吸 6.6×10J m-0×103J/(kg·℃)x11kg6℃ (3)如答图所示 S 220V? $高温挡 R. b低温挡 参考答案