专题2 类型1 多挡位用电器类-【一战成名新中考】2026中考物理·纯练版总复习·重难计算突破

一战成名目 专题2实际应用类电学综合计算 类型①多挡位用电器类 1.(2024重庆B卷)如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R,的 阻值为48.42，R,和R2均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡 功率为110W.[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 001862.24 加热前 kW·h R 001862.59 220 Vo kW·h 加热后 甲 乙 第1题图 (1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流； (2)当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表 学综合计 示数如图乙所示，求饮水机的加热效率？： (3)为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电.已知晴天 1m2太阳能电池一天能发电0.4kW·h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使 用3天.饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,求至少要安装多大面积的太 阳能电池， 26 重难计算突破·物理 一战成名目 2.(2024湖北)小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出.图乙为 挂烫机的等效电路，R,为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关.将挂烫机接入电路，S在 位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A:当温度升到130℃时，S切换到位置“2”， 挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02A,当温度降到100℃时，S又回到位置“1” 电热板 IA 5.0 220V 0.02 3050 120150t/s 乙 丙 第2题图 (1)求R的阻值； (2)求挂烫机待机状态的功率； (3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0~150s消耗的电能； (4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。 电学综合计 重难计算突破·物理 27 一战成名目 3.(2024自贡改编)图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，图丙为其部分技术参数.R1、R2为发 热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R,S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现 “关”“低挡”“高挡”之间的切换. ↑P/W 高挡 额定电压V 220 kW.h 220V 2 高挡功率/W 440 22563 低挡 低挡功率/W 未知 一+ 220V2.5(5)A501H 71421t/min 最大注水量L 2 3600r1kW-h) 甲 乙 丙 入 第3题图 (1)求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率； (2)某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量.图乙是使用电热 加湿器工作21mi的P-t图像，如果“高挡”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高挡”加热 可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[水的密度是1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2× 学综合计 103J/(kg·℃)] (3)一天琪琪断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在“低挡”加热1h,开始时，发现家中电能 表的示数如图丁所示，结束时发现电能表的示数为2256.4kW·h,则加湿器的“低挡”实际加热 功率是多少？ 28 重难计算突破·物理 一战成名目 4.(2024武威)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的阻值为442.旋转开关S,让其和触点1和 2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换. R R 物理量 参数 额定电压 220V 中温挡功率 1100W -o220V0 第4题图 低温挡功率 440W (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； (2)电加热器电路中R1、R2的阻值各为多少？ (3)在高温挡模式下，向锅内装2kg温度为20℃的水，高温挡连续正常工作210s,水温升高到 70℃，这时电火锅的加热效率n是多少？[结果精确到0.1%，电热丝的电阻不随温度变化，c水= 电 4.2×103J/(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] 学综合计 重难计算突破·物理 29 一战成名目 5.小明家购置了一款多功能电暖器.如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低 不同挡位之间的切换.图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同 衣架被加湿盒 衣架管 220Vo 挡位 旋钮 -脚轮 乙 第5题图 (1)电暖器低温挡工作时，开关应处于（选填“1”“2”或“3”）位置 (2)已知中温挡额定功率为1000W,求电阻R的阻值和高温挡的额定功率 (3)使用高温挡正常工作5min,导热油温度由15℃升高到75℃.若消耗的电能有84%被导热 油吸收，求导热油的比热容 电学综合计算 30 重难计算突破·物理 一战成名目 6.(2025泸州)小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如下表， 原理如下图，R1R2是储水箱中加热器内的电阻，S,为漏电保护开关，S2为温控开关.已知c水= 4.2×103J/(kg·℃)，pk=1.0×103kg/m3. 储水箱 热水 加热器 出口 S, 相线 中性线。 b 冷水进口 外壳 第6题图 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 电学综合计 (1)求保温挡正常工作2小时消耗的电能： (2)求R,的阻值： (3)该电热水器在加热状态下正常工作40min,使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率. 重难计算突破·物理 31 一战成名目 7.(2025重庆)小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W,低温挡额定功率模糊不 清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，开关S2只能接触α或b,不计温度对电 阻的影响， 相线。一 电子式电能表 相线。S 020256 220V30(100)A50H 中性线0— 1800 imp/(w·b)>O R 中性线。 R2 脉冲指示灯 甲 丙 第7题图 (1)高温挡正常工作时的电流是多少安？ (2)小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW·h,电炖锅高温挡正常工作 电学综合计算 0.8h、低温挡正常工作2.8h,炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？ (3)为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S,利用原电路元件， 导线足够，请你在图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图 32 重难计算突破·物理阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压；调节滑动变 阻器R的滑片P,当电压表的示数为U=2V时，灯泡L, 恰好正常发光，灯泡L2两端的电压U2=2.5V,则 U电海=U+U2=2V+2.5V=4.5V (2)当开关S、S,闭合时，在确保电路安全的情况下，由 串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接人电路中阻 值越大，电压表示数越大；因灯泡L2的额定电压为2.5 V,故可知小灯泡L2两端最大电压U,=2.5V; 由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端最小电 压U小=U电湖-U2=4.5V-2.5V=2V, 根据P=U可得，此时电路中的电流 P21.25W 02.5V=0.5A, 1 由欧姆定律可得，滑动变阻器R,接人电路中的最小阻 值会4n 因电压表测量范围为0~3V,故滑动变阻器两端最大电 压为U大=3V, 此时小灯泡L,两端电压 U2'=U电海-U指大=4.5V-3V=1.5V; 根据上可得，灯泡L的电阻 22.5v) R2= =52 P21.25W 由欧姆定律可得，此时流过灯泡L,的电流 4=91.5 -=0.3A, R252 此时滑动变阻器接人电路中的最大阻值 U大。3V R肤70.3A100, 故可知滑动变阻器R接人电路的阻值范围为4~102； (3)只闭合开关$时，灯泡L,、灯泡L2与滑动变阻器串 联，当电路中电流最大时，电路消耗的电能最多. 根据P可得，灯泡，的电国 U2(2V)2 R= =52, P,0.8W 因R,=R,=52,则灯泡L,、灯泡L2的电压最大为 U"=U2"=2V, 由(2)知，灯泡L2的额定电流1=0.5A, 灯泡L,的额定电流I”= "_2V 500.4A, 参考答案与重 一战成名目 1>1”,串联电路允许通过最大电流为1"=0.4A, 电路在1min内最多消耗的电能 W=U电源1”t=4.5V×0.4A×60s=108J. 7.解：(1)由图甲可知，当小灯泡两端的电压为额定电压 9V时，通过小灯泡的电流为1=0.3A, 则小灯泡的额定功率P=U籁1=9V×0.3A=2.7W; (2)将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时滑动变阻器 接入电路的阻值为0，闭合开关S和S,时，电阻R与灯 泡L并联，电流表测量干路中的电流，此时小灯泡正常 发光，即小灯泡两端的电压为9V,根据并联电路电压 特点可得，电阻R两端的电压为9V,电源电压为9V, 根据并联电路电流特点可得，通过定值电阻R的电流 IR=1-1=0.4A-0.3A=0.1A, 根据1=得，定值电阻R的阻值R=:9V =902: R 1g0.1A (3)只闭合开关$，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测 量滑动变阻器两端的电压，由图乙可知电压表的测量 范围为0~3V,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时， 滑动变阻器两端的电压最大，最大电压为3V,由(2)问 可知，电源电压为9V,则此时小灯泡两端的电压U= U-U彩=9V-3V=6V,由图甲可知，此时电路中的电流 重 为'=0.25A,滑动变阻器允许接人电路的最大阻值 计算 U带。3V R肤=70.25A120. 鑫 专题2实际应用类电学综合计算 1.解：(1)保温挡功率P保温=110W,由P=U1得，饮水机 在保温挡正常工作时的电流 P题-110W=0.5A: 1保温=U-220V (2)水吸收的热量 Q段=c水m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃ 10℃)=1.134×106J. 消耗的电能W=1862.59kW·h-1862.24kW·h= 0.35kW·h=1.26×10J, n_Q题x100% 加热效率刀=W 1.134x10Jx100%=906: 1.26×106J (3)当S、S,闭合时为加热挡，加热挡功率 U2(220V)2 Ps-R=48.40=100W=1kW, 每天加热3小时消耗的电能 W加热=P加热t加热=1kW×3h=3kW·h, 题解析·物理 51 一战成名目 保温挡功率P保温=110W=0.11kW, 每天保温8h消耗的电能 W温=P保温t保温=0.11kW×8h=0.88kW·h, 每天需消耗的电能W'=W加熟+W候=3kW·h+0.88kW·h =3.88kW·h, 3天需消耗电能W。=3.88kW·h×3=11.64kW·h, 需太阳能电池板的面积 s=1.64kw·h 0.4(kW.h)/m =29.1m2. 2.解：(1)当S在位置“1”时，R接人电路，电路中的电流 为5.0A, U220V 由欧姆定律可得，R的阻值R,=了5.0入4： (2)当S在位置“2”时，R,接人电路，挂烫机处于待机 状态，则由P=1可得挂烫机待机状态的功率 P待=UL2=220V×0.02A=4.4W; (3)挂烫机加热状态时的功率 P加脑=UL,=220V×5.0A=1100W 由图丙可知，挂烫机处于加热状态的时间 t加热=30s+(120-50)s=100s, 处于待机状态的时间 过 t特机=(50-30)s+(150-120)s=50s, 挂烫机0~150s消耗的电能W=P加热伽热+P特机‘特机三 突 1100W×100s+4.4W×50s=110220J; 破 (4)设计的提示语可以为：①通电即加热，请注意防烫： ②使用完请及时拔掉插头；③高温蒸汽，请勿对人： ④切勿用手触碰电热板：⑤使用时请勿离人：⑥使用时 52 请勿覆盖等。 3.解：由图甲可知，开关S接1触点时，电路断路，为关；接 2触点时两电阻串联，接3触点时只有R,接人电路：电 源电压一定，由p三。可知，接2触点时电阻最大，总功 率最小，为低挡：接3触点时电阻最小，总功率最大，为 高挡； （1)由表格数据可知，高挡功率P高=440W, 由P=可得，R,的阻值R,=-20 -=1102: R P高440W 由题可知，R2=3R,=3×1102=3302, 则电加湿器处于“低挡”位置时的发热功率 2 (220V)2 Ps-R,+,1100+330n10W: (2)加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，此时 52 参考答案与重难 注水仓中水的质量 m=pkV=1.0×103kg/m3×2×103m3=2kg, 由图乙知，工作21min,其中高挡工作时间为7min,低 挡工作时间为14min, 则在高挡正常工作时消耗的电能 W商=P商t每=440W×7×60s=1.848×10°J; 如果电阻R,在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸 收，即Q强=W=1.848×10J: 由Q吸=cm△t可得，水升高的温度 Q吸二 1.848×105J △t= =22℃； c水m4.2×103J/(kg·℃)×2kg (3)加湿器在低挡工作加热1h消耗的电能 W'=2256.4kW.h-2256.3kW·h=0.1kW·h, 由P=”可得，加湿器在低挡加热的实际功率 p'=W_0.1kw·h =0.1kW=100W. 1h 4.(1)2和3【解析】让旋转开关跟触点1和2接触时， R、R2串联接人电路中；跟2和3接触时，R,被短路，R2 接入电路中；跟3和4接触时，R2、R,并联；由并联电阻 小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻，可知 U 跟2和3接触时电阻较小，根据P= R可知，此时电路 的功率较大，为中温挡； 解：(2)中温挡功率为1100W,电阻R,的阻值 (200-40: R2 P中1100W R,、R,串联接人电路中时电阻最大，根据 P=。可知功率最小为低温挡，低温挡功率为440W, U2(220V)2 则串联电路的总电阻尺串P:440v一=110D 根据串联电路的电阻规律可知，R的阻值 R1=R-R=1102-442=662; (3)水所吸收的热量 Q殷=c*m(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃- 20℃)=4.2×103J: 开关S跟触点3和4接触时，R2、R并联时总电阻最 小，根据P=可得，功率最大，为高温挡： R R R,、R,并联的总电阻R#=7-22D, 题解析·物理 则高温挡的功率P高 U_(220V)2 =2200W R#222 高温挡模式下连续正常工作210s消耗的电能 W=P每t'=2200W×210s=4.62×105J; 电火锅的加热效率 7-2题x100%=4.2x10J ×100%=90.9% 4.62×10J 5.(1)1【解析】由图乙可知，当开关处于1位置时，两个 发热电阻串联，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-发可知，电路中的总功率拉 小，电暖器处于低温挡； 当开关处于2位置时，只有一个发热电阻工作，电暖器 处于中温挡： 当开关处于3位置时，两个发热电阻并联，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，电暖器处于高温挡； 解：(2)根据题意可知，电暖器中温挡额定功率 P中=1000W, 由P R可知，R的阻值R= 2(220V)2 =48.42: 中1000W 电暖器处于高温挡时，电路中的总电阻 R4-xR--4840-24.2n, R+R22 高温挡的额定功率PR24.20 2(220V)2 =2000W: (3)由P=”可知，高温挡工作5mn消耗的电能 W=PGt=2000W×5×60s=6×103J, )-◇可知，导热油吸收的热量 由n=w Q吸=7W=84%×6×10J=5.04×10J, Q吸 由Q殿=cm(t-t。)可知，导热油的比热容c= m(t-to) 5.04×103J 4kg×(75℃-15℃) =2.1×103J/(kg·℃). 6解：1)由P可得，该电热水器处于保温挡正常工作 2小时消耗的电能 W=P保mt=400W×2×3600s=2.88×10J; (2)闭合开关S1,将开关S2接a点时，电阻R1、R2串联 接入电路中，由P=UI= 下。可知，此时电热水器处于保 参考答案与重难 一战成名目 温挡，电路中的总电阻 V=(220V)2 R。=R,+R:PE40W 1212: 将开关S,接b点时，仅电阻R2接人电路中， 由P==可知，此时电热水器处于加热挡，R的阻 R U(220V)2 值RFPg2000 =24.22, 则电阻R,的阻值 R1=Re-R2=1212-24.22=96.82: (3)由P=”可得，该电热水器处于加热挡正常工作 40min消耗的电能 W'=P加热t=2000W×40×60s=4.8×10°J, 由p=心可知，电热水器在额定容量下水的质量 V m=p水V=1.0×103kg/m3×50×103m3-50kg, 水温升高20℃吸收的热量 Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×20℃=4.2× 10J, 电热水器的加热效率 Q吸 刀=×100% 4.2×10°J 100%=87.5%. 4.8×10J 重难计算突 7.解：(1)根据P=1得，高温挡正常工作时的电流 P商温_550W」 1无=20V2.5A: (2)闭合开关S,开关S2接b时，电路为R2的简单电 路，总电阻较小电源电压不变，根据P=。可知总功率 53 较大，电炖锅处于高温挡： 开关S,接a时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不 变，根据P-少可知总功率较小，该电炖锅处于低温挡； R 根据P= U(220V)2 2可得，的阻值R,=P550V二88Ω 电炖锅消耗的总电能 W=2025.6kW·h-2024.6kW·h=1kW·h, 电炖锅高温挡正常工作0.8h消耗的电能 W商温=P商温t,=550×10-3kW×0.8h=0.44kW·h, 则低温挡正常工作2.8h消耗的电能 W低温=W-W商温=1kW·h-0.44kW·h=0.56kW·h, 低温挡额定功率 题解析·物理 53 一战成名目 P低温 W_0.56kW·h-0.2kW=200W, t 2.8h 据P人可得两电阻R,K串联时的总电阻 U2(220V)2 R-P200 W 2422, 根据电阻串联特点可得，电阻R,的阻值 R,=R串-R2=2422-882=1542; (3)根据串联电路的特点可知：防干烧的温控开关S 应串联在电路中，由于需要设计成三个挡位，则可采取 两个不同阻值的电阻分别连入或两个电阻串联三个状 态，故电路图如下： 相线 中性线o 第7题答图 闭合S,S2接a,S,闭合时，只有电阻R2接人电路，为 高温挡； 闭合S,S2接a,S,断开时，两电阻串联，为低温挡； 闭合S,S2接b,S1断开，只有电阻，接入电路，为 重 中温挡. 计算 8.解：(1)开关闭合时，R。与R1串联，P在起始位置A时， 14=11=1=0.3A, 破 由只得，定值电阻风，两端电压 U=1R=0.3A×102=3V; (2)滑片移动Lcm时，电阻棒的电阻 54 R,'=(5+L)cm×12/cm=(5+L)n, 若此时电压表示数为U则，根据串联电路电压规律，R。 两端电压U。=U-Uw=4.5V-U测， 由串联分压原理可知， 会是 U满(5+L)2 4.5V-0w102 解得w=5+)2x4.5v (15+L)2 因电压表测量范围为0~3V,为保护电路安全，U测最 大为3V.则3v:5新码裤片核动语离 L最大为L=15cm, 所以滑片移动的范围为0~15cm; (3)由表格数据和电路图可知，滑片越往右移动，测试 等级越高，但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出 54 参考答案与重 测量范围造成电路不安全.所以在最大程度增加测试 等级范围且保证电路各元件安全的情况下，即滑片P 移到最右端时取最大值，电压表示数不能超过U'=3V, 此时滑动变阻器的最大阻值 R1ma=30cm×12/cm=302, U,'3V 此时通过R,的电流为1'= 300-0.1A, 替换电阻的最小值 0_V-U'_4.5v-3 R,= 21'0.1A -=152 9.解：(1)将滑片OP旋转至M处时，半圆弧电阻接入电 路的阻值为零，此时只有R。接入电路，已知此时电路中 电流为I=0.6A,根据欧姆定律可得，电阻箱接人电路 的阻值R,=70.6A U 6V =102: (2)由图知，电阻箱R。与半圆弧电阻串联，电压表测半 圆弧电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，调节0 为90°时，电流表示数为0.3A, 则R两端的电压U。='R。=0.3A×102=3V, 根据串联电路的电压特点可得，此时电压表的示数 U,=U-U。=6V-3V=3V; (3)设半圆弧电阻的最大阻值为R大，调节0为90°时 半圆弧电阻接人电路的电阻为2R大，此时电路的总 U-6V=20, 电阻R8=下0.3A 由串联电路的电阻特点可知半圆弧电阻接入电路的阻 值R=R。-R,=200-100=100. 则R大=202； 由图知，所测角度越大，半圆弧电阻接入电路的阻值越 大，由串联分压的规律可知半圆弧电阻分得的电压越 大（即电压表示数越大），则电阻箱分得的电压越小：当 电压表的示数为最大值3V时，由串联电路的电压特点 可知，R,两端的最小电压 U小=U-Uv大=6V-3V=3V; 因为两者的电压相等，所以根据串联分压的规律可知 电阻箱的最小阻值与半圆弧电阻的最大阻值相等，即 R小=R大=202. 10.解：(1)定值电阻R。在电路中的作用是与R串联分 压，保护电路：滑片在b端时的电流 会05 1= 题解析·物理