重难06 多挡位家用电器的相关计算(1个模块3个考向)(重难专练)(湖南专用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-04-01
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律,电功和电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.93 MB |
| 发布时间 | 2026-04-01 |
| 更新时间 | 2026-04-01 |
| 作者 | tr_chen |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57128120.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重难06 多挡位家用电器的相关问题
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 挡位问题
考向01 开关短路型
考向02 并联通断型
考向03 单刀多掷开关型(旋转挡位,多固定挡位)
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01 挡位问题
考向01开关短路型
挡位问题是中考常考题型之一,通常以计算题形式出现,综合电功、电能、电功率、焦耳定律以及比热容等知识,难度较大。
考向02并联通断型
考向03单刀多掷开关(旋转挡位,多固定挡位)
重●难●要●点●剖●析
模块01 挡位问题
考向01 开关短路型
要点梳理
1.
开关闭合时,R被短路,只有R0接入电路,此时电阻较小,由知,功率较大,为高温挡。
2.
开关断开时,R与R0串联,此时电阻较大,由知,功率较小,为低温挡。
典例验知
【典例01】(2026·黑龙江绥化·模拟预测)图甲为某品牌家用电热饮水机,有加热和保温两个挡位。图乙为该饮水机的工作原理示意图,R1、R2均为电热丝(R1、R2的电阻不随温度变化)。已知该饮水机的额定电压为220V,保温电功率为44W,电热丝R2的电阻为44Ω。求:
(1)饮水机处于保温状态时,电路中的电流是多少?
(2)饮水机正常工作时,加热挡位的功率为多少?
【典例02】(2025·山东东营·模拟预测)小明家有一台即热饮水机,饮水非常方便。它的电路原理如下图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”),可以选择出温水或开水。该饮水机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是1100W。已知:电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容(),水的密度,取g=10N/kg。问:
(1)温、开水选择开关的状态和出温水、开水的对应关系如何?
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?电热丝R1的电阻是多少?
(3)小明现在需要100℃的开水220mL,已知水的初温是20℃,水需要吸收多少热量?如果烧开这些水用时42s,求饮水机电能转化为水的内能的效率是多少?
技巧点拨
先根据电路分析挡位,列出对应的功率表达式,再通过已知条件求解待求量。
类题夯基
1.(2026·陕西咸阳·模拟预测)小丽同学家里有一款电暖脚器(如图甲),它有高温和低温两挡可供选择,其内部简化电路如图乙所示,为两个电热丝(阻值不变),的阻值为,低温挡额定功率为。求:
(1)高温挡的额定功率;
(2)只闭合开关,通电,产生的热量。
2.(2025·重庆秀山·模拟预测)如图是一款具有加热和保温功能的小型电火锅,其电路图如图乙所示,为温控开关,从它的说明书上收集到如下数据:
(1)电火锅保温状态下电路中的电流是多少;
(2)计算的电阻;
(3)某次使用时,用高温档将水从加热到用时,求此电火锅的效率是多少?(不计热损失)
考向02 并联通断型
要点梳理
1
S1断开、S2接b时,R1与R2串联,此时电阻较大,由知,功率较小,为低温挡。
2
S1闭合,S2断开或接b时,只有R1接入电路,此时电阻较小,由知,功率较大,为中温挡。
3
S1闭合,S2接a时,R1与R2并联,此时电阻最小,由知,功率最大,为高温挡。
典例验知
【典例01】(2026·青海·模拟预测)3D打印技术目前已经非常成熟,并在各个领域得到了广泛应用。随着3D打印机不断向高速、多样化、无人化方向发展,未来的3D打印技术将可以推进制造业、医疗、数字艺术和消费市场的更多领域。图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求:
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
技巧点拨
根据开关的状态,分析电路,再写出对应功率表达式,判断挡位,然后根据相应的规律求解相关物理量。
类题夯基
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示是某款两挡电热器简化电路,与是阻值一定的电热丝。下表是该电热器的铭牌。将该电热器接入电压为220V的电路中。求:
XX牌电热器
额定电压
220V
额定功率
高温挡1188W
低温挡88W
(1)低温挡时电路中的电流。
(2)电热器在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)的阻值。
考向03 单刀多掷开关(旋转挡位,多固定挡位)
要点梳理
1
转到1时,两电阻串联,电阻较大,此时电阻较大,由知,功率较小,为低温挡。
2
转到2时,只有一个电阻接入电路,此时电阻较小,由知,功率较大,为中温挡。
3
转到3时,两电阻并联,此时电阻最小,由知,功率最大,为高温挡。
典例验知
【典例01】(2026·安徽·模拟预测)如图是一款电水壶的电路简图,、均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换,保温功率为88W,阻值为44Ω。
(1)请结合所学物理知识分析开关处于“1”挡还是“2”挡为加热功能?
(2)求加热功率;
(3)求的阻值。
技巧点拨
分析开关接1和接2时电路的状态,分析各状态下的电功率。
类题夯基
1.(2026·湖北襄阳·一模)如图所示,是一款电暖器的简化电路,R1、R2为加热电阻,且,电源电压为220V。
(1)求电暖器低温挡的电功率。
(2)求电暖器高温挡的电功率。
(3)若用高温挡加热10min,消耗的电能全部转化为热量,能使多少kg的水从20℃升高到60℃?
2.(2025·辽宁抚顺·二模)如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图,它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换,保温挡的额定功率为120W,、是两个阻值不变的发热元件。(水的比热容)求:
(1)保温挡电流;(保留两位小数)
(2)电热壶内装有1kg的水,在加热挡工作5min,水从20℃升高到100℃,则水吸收的热量是多少?
(3)不计热量损失的情况下,由(2)可知电热壶的加热挡功率是多少?
(4)电阻的阻值。
重●难●提●分●必●刷
1.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。、均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为,保温功率为。[]求:
(1)加热挡工作时,电路中的电流;
(2)电热丝的阻值:
(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为,初温为20℃的水加热到100℃,需要的时间;
(4)若实际把(3)中水加热用时10min,求电火锅的加热效率。
2.(2026·重庆·模拟)如图甲为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为如图乙所示。。它在工作时,有高温加热、文火萃取、保温三个过程,若壶中药液的总质量为1.5kg,且在正常工作电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图丙所示。求:
(1)陶瓷电煎药壶处于高温加热过程时电路的总电流:
(2)高温加热过程中,陶瓷电煎药壶消耗的电能有80%被药液吸收,则药液的比热容;
(3)某次使用时,关掉家里的其它用电器,只让陶瓷电煎药壶在高温挡单独工作,观察到家中的电能表标着“”,且在10min内电能表的转盘转了200r,则陶瓷电煎药壶的“高温挡”实际功率。
3.(2025·江苏常州·一模)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,、、为加热电阻,其中、,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;
(2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.3A,求通电10min消耗的电能;
(3)旋转开关转至bc时,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。
4.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求:
(1)低温挡时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)电热器正常工作30min产生的热量。
5.(2025·甘肃平凉·三模)如图甲所示为某款具有三个挡位可调的智能加热菜罩,其简化电路如图乙所示,四个阻值相同且不变的加热电阻可通过旋转开关实现高、中、低三挡位切换。高温挡和中温挡电功率分别是200W和100W。
(1)当开关旋转到1位置时,智能加热菜罩处于什么挡?说明判断依据。
(2)加热电阻的阻值为多大?
(3)该加热菜罩低温挡的电功率为多大?
(4)如图丙为加热菜罩某次工作时的P-t图像,则此次加热菜罩共消耗多少电能?
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重难06 多挡位家用电器的相关问题
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 挡位问题
考向01 开关短路型
考向02 并联通断型
考向03 单刀多掷开关型(旋转挡位,多固定挡位)
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01 挡位问题
考向01开关短路型
挡位问题是中考常考题型之一,通常以计算题形式出现,综合电功、电能、电功率、焦耳定律以及比热容等知识,难度较大。
考向02并联通断型
考向03单刀多掷开关(旋转挡位,多固定挡位)
重●难●要●点●剖●析
模块01 挡位问题
考向01 开关短路型
要点梳理
1.
开关闭合时,R被短路,只有R0接入电路,此时电阻较小,由知,功率较大,为高温挡。
2.
开关断开时,R与R0串联,此时电阻较大,由知,功率较小,为低温挡。
典例验知
【典例01】(2026·黑龙江绥化·模拟预测)图甲为某品牌家用电热饮水机,有加热和保温两个挡位。图乙为该饮水机的工作原理示意图,R1、R2均为电热丝(R1、R2的电阻不随温度变化)。已知该饮水机的额定电压为220V,保温电功率为44W,电热丝R2的电阻为44Ω。求:
(1)饮水机处于保温状态时,电路中的电流是多少?
(2)饮水机正常工作时,加热挡位的功率为多少?
【答案】(1)0.2A
(2)1100W
【详解】(1)由可知,保温状态时,电路中的电流
(2)当开关S断开时,两个电阻串联,电路中电阻较大,由可知功率较小,为保温挡;当开关S闭合时,被短路,电路为只有的简单电路,电路中电阻较小,由可知功率较大,为加热挡,此时的加热功率
【典例02】(2025·山东东营·模拟预测)小明家有一台即热饮水机,饮水非常方便。它的电路原理如下图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”),可以选择出温水或开水。该饮水机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是1100W。已知:电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容(),水的密度,取g=10N/kg。问:
(1)温、开水选择开关的状态和出温水、开水的对应关系如何?
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?电热丝R1的电阻是多少?
(3)小明现在需要100℃的开水220mL,已知水的初温是20℃,水需要吸收多少热量?如果烧开这些水用时42s,求饮水机电能转化为水的内能的效率是多少?
【答案】(1)
断开时,出温水;闭合时,出开水
(2)
10A;22Ω
(3)
73920J;80%
【详解】(1)由电路图可知,当“温、开水选择开关”断开时,电阻R1和R0串联接入电路;当开关闭合时,电阻R1被短路,只有电阻R0接入电路。根据电功率公式可知,当开关断开时,电路总电阻大,电功率小,为温水加热状态,出温水;当开关闭合时,电路总电阻小,电功率大,为开水加热状态,出开水。
(2)[1]出开水时电热丝中的电流
[2]R0的电阻
出温水时,电路的总电阻
根据串联电路电阻特点,R1的电阻为
(3)[1]水的体积
根据密度公式可得,水的质量
水吸收的热量
[2]饮水机消耗的电能
饮水机电能转化为水的内能的效率
技巧点拨
先根据电路分析挡位,列出对应的功率表达式,再通过已知条件求解待求量。
类题夯基
1.(2026·陕西咸阳·模拟预测)小丽同学家里有一款电暖脚器(如图甲),它有高温和低温两挡可供选择,其内部简化电路如图乙所示,为两个电热丝(阻值不变),的阻值为,低温挡额定功率为。求:
(1)高温挡的额定功率;
(2)只闭合开关,通电,产生的热量。
【答案】(1)110W
(2)176J
【详解】(1)由电路图可知,开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻最大。由可知,电压不变时,电阻越大,功率越小,故此时为低温挡,电路的总电阻
则
开关S、S1都闭合时,R2被短路,只有R1接入电路,此时总电阻最小,功率最大,为高温挡。高温挡的额定功率
(2)只闭合S时,R1、R2串联,低温挡总功率,由可知,电路中的电流
根据焦耳定律,通电时间,R1产生的热量
2.(2025·重庆秀山·模拟预测)如图是一款具有加热和保温功能的小型电火锅,其电路图如图乙所示,为温控开关,从它的说明书上收集到如下数据:
(1)电火锅保温状态下电路中的电流是多少;
(2)计算的电阻;
(3)某次使用时,用高温档将水从加热到用时,求此电火锅的效率是多少?(不计热损失)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)加热档,、都闭合,使被短路,只有工作,才能使电阻最小、功率最大;
保温档,闭合、断开,与串联,使得电阻最大、功率最小。
(2)先算加热时只有的电阻,再算保温时串联总电阻,最后用总电阻减,得到的阻值。
(3)先算水从升到需要吸收的热量,再算加热档工作5分钟消耗的电能,最后用得到效率。
【详解】(1)已知保温功率,额定电压,根据公式,可得
(2)加热状态,开关、闭合,被短路,只有工作,功率,由得
保温状态,开关闭合、断开,与串联,总功率,总电阻
串联电路总电阻等于各电阻之和,故
(3)水吸收的热量,水的质量,比热容,温度变化
电火锅消耗的电能,加热功率,,
效率为
考向02 并联通断型
要点梳理
1
S1断开、S2接b时,R1与R2串联,此时电阻较大,由知,功率较小,为低温挡。
2
S1闭合,S2断开或接b时,只有R1接入电路,此时电阻较小,由知,功率较大,为中温挡。
3
S1闭合,S2接a时,R1与R2并联,此时电阻最小,由知,功率最大,为高温挡。
典例验知
【典例01】(2026·青海·模拟预测)3D打印技术目前已经非常成熟,并在各个领域得到了广泛应用。随着3D打印机不断向高速、多样化、无人化方向发展,未来的3D打印技术将可以推进制造业、医疗、数字艺术和消费市场的更多领域。图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求:
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
【答案】(1)1.5A
(2)9W
(3)12Ω
【详解】(1)分析电路可知,当只闭合S1时,电路为低温挡,此时只有电阻R1接入电路。根据欧姆定律,通过R1的电流
(2)低温挡工作时,电路的功率即为R1的功率。根据电功率公式,低温挡的功率
(3)分析电路可得,当S1、S2都闭合时,电路为高温挡,此时电阻R1和R2并联。已知高温挡和低温挡的功率比为4:3,则高温挡的功率
在并联电路中,总功率等于各支路功率之和,即
由于并联电路中各支路两端电压相等,均为电源电压,所以R1的功率不变,所以
则R2的功率
根据电功率公式可得,R2的电阻值
技巧点拨
根据开关的状态,分析电路,再写出对应功率表达式,判断挡位,然后根据相应的规律求解相关物理量。
类题夯基
1.(2026·北京延庆·一模)如图所示是某款两挡电热器简化电路,与是阻值一定的电热丝。下表是该电热器的铭牌。将该电热器接入电压为220V的电路中。求:
XX牌电热器
额定电压
220V
额定功率
高温挡1188W
低温挡88W
(1)低温挡时电路中的电流。
(2)电热器在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)的阻值。
【答案】(1)0.4A
(2)
(3)44Ω
【详解】(1)由可知,低温挡时电路中的电流
(2)电热器在高温挡正常工作15min所消耗的电能
(3)由图可知,只闭合开关S1,只有R1的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为低温挡,两个开关都闭合,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为高温挡,R2的功率为
R2的阻值
考向03 单刀多掷开关(旋转挡位,多固定挡位)
要点梳理
1
转到1时,两电阻串联,电阻较大,此时电阻较大,由知,功率较小,为低温挡。
2
转到2时,只有一个电阻接入电路,此时电阻较小,由知,功率较大,为中温挡。
3
转到3时,两电阻并联,此时电阻最小,由知,功率最大,为高温挡。
典例验知
【典例01】(2026·安徽·模拟预测)如图是一款电水壶的电路简图,、均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换,保温功率为88W,阻值为44Ω。
(1)请结合所学物理知识分析开关处于“1”挡还是“2”挡为加热功能?
(2)求加热功率;
(3)求的阻值。
【答案】(1)
开关处于“2”挡为加热功能
(2)
(3)
【详解】(1)家用电水壶在工作时,其两端电压为220V且不变,当开关接1挡时,与串联在电路中,总电阻大,由可知,此时功率较小,挡位较低,为保温挡;开关接2挡时,被短路,电路只有接入,总电阻小,功率较大,为加热挡。所以开关处于“2”挡为加热功能。
(2)加热时,电路只有工作,加热功率为
(3)保温时、串联,由得,电路中的总电阻为
根据串联电路中电阻的规律得,的阻值为
技巧点拨
分析开关接1和接2时电路的状态,分析各状态下的电功率。
类题夯基
1.(2026·湖北襄阳·一模)如图所示,是一款电暖器的简化电路,R1、R2为加热电阻,且,电源电压为220V。
(1)求电暖器低温挡的电功率。
(2)求电暖器高温挡的电功率。
(3)若用高温挡加热10min,消耗的电能全部转化为热量,能使多少kg的水从20℃升高到60℃?
【答案】(1)500W
(2)1000W
(3)
【详解】(1)由图可得,低温挡时,与串联,总电阻为
根据电功率公式得
(2)高温挡时,只有一个电阻工作,则总电阻为
高温挡电功率
(3)高温挡加热时间为 ,消耗的电能
电能全部转化为热量,即
由得水的质量
2.(2025·辽宁抚顺·二模)如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图,它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换,保温挡的额定功率为120W,、是两个阻值不变的发热元件。(水的比热容)求:
(1)保温挡电流;(保留两位小数)
(2)电热壶内装有1kg的水,在加热挡工作5min,水从20℃升高到100℃,则水吸收的热量是多少?
(3)不计热量损失的情况下,由(2)可知电热壶的加热挡功率是多少?
(4)电阻的阻值。
【答案】(1)0.55A
(2)
(3)1120W
(4)48.4Ω
【详解】(1)由公式可得,保温挡电流为
(2)水吸收的热量为
(3)已知电热水壶消耗的电能等于水吸收的热量
电热壶的加热挡功率为
(4)开关S接2时,电路为R1的简单电路,总电阻较大,根据可知总功率较小,电热壶处于保温挡。开关S接3时,电路中R1、R2并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,电热壶处于加热挡。R2的电功率为
由公式可得,R2的电阻为
重●难●提●分●必●刷
1.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。、均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为,保温功率为。[]求:
(1)加热挡工作时,电路中的电流;
(2)电热丝的阻值:
(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为,初温为20℃的水加热到100℃,需要的时间;
(4)若实际把(3)中水加热用时10min,求电火锅的加热效率。
【答案】(1)2 A
(2)330 Ω
(3)420s
(4)70%
【详解】(1)电火锅在加热挡工作时,加热功率,电压,根据电功率公式可得,电路中的电流
(2)分析电路图可知,当开关S闭合,接1时,只有接入电路,电路为加热挡,根据公式变形得,的电阻
当开关S闭合,接2时,和串联接入电路,电路为保温挡,根据公式变形得,电路的总电阻
的阻值
(3)水升高的温度
水吸收的热量
若不计热量损失,则电火锅消耗的电能全部转化为水的内能,即
根据可得,需要的时间
(4)实际加热时间
根据可得,电火锅在加热挡消耗的总电能
电火锅的加热效率
2.(2026·重庆·模拟)如图甲为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为如图乙所示。。它在工作时,有高温加热、文火萃取、保温三个过程,若壶中药液的总质量为1.5kg,且在正常工作电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图丙所示。求:
(1)陶瓷电煎药壶处于高温加热过程时电路的总电流:
(2)高温加热过程中,陶瓷电煎药壶消耗的电能有80%被药液吸收,则药液的比热容;
(3)某次使用时,关掉家里的其它用电器,只让陶瓷电煎药壶在高温挡单独工作,观察到家中的电能表标着“”,且在10min内电能表的转盘转了200r,则陶瓷电煎药壶的“高温挡”实际功率。
【答案】(1)2.5A
(2)
(3)500W
【详解】(1)高温加热时,电路的总功率最大,根据可知,在电源电压U一定时,电路的总电阻R应最小;分析图乙电路可知,当开关Sa拨到2,开关Sb闭合时,电阻R1和R2并联,此时电路总电阻最小,电煎药壶处于高温加热状态;两个电阻并联后的总电阻为
根据欧姆定律可知此时电路的总电流为
(2)由图丙可知,高温加热过程所用时间
高温加热时的电功率为
在高温加热过程中,陶瓷电煎药壶消耗的电能为
根据题意,药液吸收的热量为
根据热量计算公式可得药液的比热容
(3)根据电能表参数“2400revs/(kW·h)”,可知每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转2400转。当电能表转盘转了200r时,陶瓷电煎药壶实际消耗的电能为
所用时间
则陶瓷电煎药壶在“高温挡”的实际功率为
3.(2025·江苏常州·一模)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,、、为加热电阻,其中、,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;
(2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.3A,求通电10min消耗的电能;
(3)旋转开关转至bc时,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。
【答案】(1)de
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)根据公式 可知,在电源电压U一定时,电路的总电阻R越小,电功率P越大,发热温度越高。
当开关转至 “bc”,电阻R₁与R₂串联,总电阻,此时总电阻最大,电功率最小,为低温挡;
当开关转至 “cd”,电阻R1被短路,电路为只有R2的简单电路,电阻较大,电功率较小,为中温挡;
当开关转至“de”,电阻R2与R3并联,由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,总电阻最小,电功率最大,为高温挡。
(2)通电时间
消耗的电能
(3)高温挡时,电阻R2与R3并联,
通过R₃的电流
通过R2的电流
R2的阻值
旋转开关转至bc时,电阻R₁与R₂串联,总电阻
此时电路的总电流
(4)当开关转至cd,电阻R1被短路,电路为只有R2的简单电路,电热敷腰带的功率
4.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求:
(1)低温挡时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)电热器正常工作30min产生的热量。
【答案】(1)0.5A
(2)55Ω
(3)7.26×105J
【详解】(1)由电路图甲可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有电热丝R1工作,电路中总电阻最大。根据公式 可知,此时电路的总功率最小,电热器处于低温挡。由图乙可知,低温挡的电功率 ,电源电压 ,根据电功率公式 ,低温挡时通过电路的电流为
(2)由电路图甲可知,当开关S1、S2都闭合时,电热丝R1和R2并联,电路中总电阻最小。根据公式 可知,此时电路的总功率最大,电热器处于高温挡。由图乙可知,高温挡的电功率 。因为R1和R2并联,所以高温挡的总功率等于两个电热丝的功率之和,即
其中,只有电热丝R1的工作时为低温挡。P1为电热丝R1的功率,即低温挡的功率
则电热丝R2的功率为
由可知,R2的阻值
(3)由图乙可知,电热器在高温挡工作的时间
在低温挡工作的时间
电热器为纯电阻电路,产生的热量等于消耗的电能,即
电热器在30min内产生的总热量为
5.(2025·甘肃平凉·三模)如图甲所示为某款具有三个挡位可调的智能加热菜罩,其简化电路如图乙所示,四个阻值相同且不变的加热电阻可通过旋转开关实现高、中、低三挡位切换。高温挡和中温挡电功率分别是200W和100W。
(1)当开关旋转到1位置时,智能加热菜罩处于什么挡?说明判断依据。
(2)加热电阻的阻值为多大?
(3)该加热菜罩低温挡的电功率为多大?
(4)如图丙为加热菜罩某次工作时的P-t图像,则此次加热菜罩共消耗多少电能?
【答案】(1)
低温挡,理由见解析
(2)
484Ω
(3)
50W
(4)
【详解】(1)当开关旋转到1位置时,电路中R3和R4串联接入电路,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,智能加热菜罩处于低温挡。
当旋转开关接2位置时,电路中只有R3接入电路,总电阻较大,由可知,电路中的总功率较小,智能加热菜罩处于中温挡。
当旋转开关接3位置时,电路中R1和R2并联接入电路,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,智能加热菜罩处于高温挡。
(2)设每个加热电阻的阻值为R。中温挡时,由可知,
(3)该加热菜罩低温挡的电功率
(4)消耗的电能
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