10.多档位用电器综合计算- 【一战成名新中考】2026陕西物理中考必考知识点题组特训

多挡位用电器综合计算 1．2月26日，位于西安咸阳国际机场T5航站楼内的博物馆对公众开放，某科技小组了解到，为了保护文物，博物馆内的相对湿度需控制在45%～60%之间。该小组用手动开关模拟总开关S1、单刀双掷开关模拟湿度传感器控制的自动开关S2、电动机M模拟喷水加湿器、以及加热电阻R（加热除湿），设计了湿度控制模拟电路，电源电压为12V。小组进行充分实验后，工作过程总结如下表。下列关于此电路分析正确的是（　C　） 湿度 手动开关S1 自动开关S2 电动加湿器M 加热电阻R ＜45% 闭合 接A 24W 不工作 ＜60%且≥45% 断开 接A/接B 不工作 不工作 ≥60% 闭合 接B 不工作 14.4W A．手动开关S1、自动开关S2、电动加湿器和加热电阻都是并联的 B．电动加湿器的电阻为6Ω C．若加热电阻R断路，电动加湿器M仍能正常工作 D．当湿度为45%时，电动加湿器会为博物馆内喷水加湿 【解析】AC、根据表中内容可知，手动开关S1为总开关闭合，自动开关S2接A时，电动加湿器工作，而加热电阻不工作；手动开关S1闭合，自动开关S2接B时，电动加湿器不工作，加热电阻工作，电动机与加热电阻R可独立工作、互不影响，故可知电动机与加热电阻R并联，手动开关和S2串联接在干路上控制整个电路，若加热电阻R断路，电动加湿器M仍能正常工作；故A错误，C正确；B、电动加湿器M（为非纯电阻电路）的功率为24W，电源电压为12V，根据P＝UI可知，故电动加湿器工作时的电流为I由欧姆定律可知，R′但电动机工作时非纯电阻，不能用欧姆定律计算电阻，故B错误； D、根据表中数据可知，当湿度为45%时，电动加湿器不会工作，不会为博物馆内喷水加湿，故D错误。故选：C。 2．某校创新小组的同学将一个废旧吹风机改造成一个由一个电动机、两根电热丝和三个开关组成的三挡位吹风机。接通电源，能实现如表所示的功能，已知整个过程风速不变，下列关于此电路说法正确的是（　B　） 开关闭合情况 电动机工作情况 电热丝发热情况 仅S1闭合 电动机工作 电热丝均不发热 S1、S2闭合 吹暖风 R1发热 S1、S2、S3闭合 吹热风 R1、R2同时发热 S1断开 不工作 A．吹风机吹热风时电热丝R1与R2串联 B．吹风机吹热风时的总功率大于吹暖风时的总功率 C．开关S1断开时，吹风机只发热不吹风 D．吹风机吹热风时将电能全部转化为内能 【解析】A、闭合S2时吹暖风，吹风的同时电热丝R1发热；三个开关都闭合时吹热风，吹风的同时R1、R2同时发热，故两电阻丝独立工作，互不影响，故吹热风时电热丝R1与R2并联，故A错误；B、吹风机吹热风时电热丝R1、R2、电动机并联，吹暖风时电热丝R1与电动机并联，故吹热风时，电路中的总电阻小于吹暖风时的总电阻，由P得，吹热风时的总功率大于吹暖风时总功率，故B正确；C、根据若S1断开，整个电路无法工作可知，开关S1断开时，整个电路不工作，故C错误；D、吹风机吹热风时将电能转化为内能与机械能，故D错误。故选：B。 3．（2025•莲湖区校级模拟）某电暖器具有智能控温系统，可根据室温自动调节加热功率，既能快速加热，又能省电节能。小明受此启发，用手动开关S，温控开关S1、S2、S3，两个加热电阻R1、R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了电暖器加热电路，电源电压为220V。闭合开关S，各温控开关随温度的通断情况及对应的电路功率如下表所示。已知电阻R1的阻值为121Ω，下列关于该电路的说法不正确的是（　D　） 温度t/℃ 温控开关S1 温控开关S2 温控开关S1 电路功率P/W ＜20 闭合 闭合 断开 1280 ≥24 闭合 断开 断开 880 ≥28 断开 断开 闭合 275 A．加热电路功率最大时，温控开关S1与S2并联 B．电阻R2的阻值为55Ω C．若温控开关S3出现故障不能断开，该电路可能发生短路 D．若温控开关S2出现故障不能断开，加热电路的最小功率为880W 【解析】由P＝UI可得，若R1单独接入电路时的功率：P1400W，由表格数据可知，电路中只有两个电阻，不同连接出现四个不同功率值，在电源电压不变的情况下，由P可知，功率最大时两个电阻并联，功率最小时两个电阻串联；结合表格对应开关状态，分析可得电路图如下： A．由表格数据及题意知，当S1、S2闭合，S3断开时，电路的功率最大，则两个电阻并联在电路中，电路中的阻值最小，所以加热功率最大时，温控开关S1和S2并联。故A正确；B．当S1闭合，S2和S3都断开时，此时电路功率为880W，则电路的总阻值，则此时R2单独接入电路，R2的阻值为55欧，故B正确；C．S1和S2都断开，S3闭合时，电路中的总阻值，满足176Ω＝121Ω+55Ω，所以两电阻串联在电路，当S3出现故障不能断开，其它开关都闭合时，电路出现短路，故C正确；D．由电路图知，S2出现故障不能断开，则两个电阻不会串联接入电路，当手动开关S闭合，其它两个开关断开，电路中只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小为，故D错误。故选：D。 4．（2025•灞桥区校级模拟）如图甲、乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω，电烤箱低温挡的功率为440W。 （1）闭合开关 　S1　 时为低温挡，此时电路中的电流是 　2　 A。 （2）发热电阻R1的阻值是多少？ （3）高温挡的电功率是多少？ （4）有一次，小梅同学发现，电烤箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是，她关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，通过计算判断，小梅同学的猜想是否正确。（不考虑电阻随温度的变化） 解：（1）当只闭合S1时，两电阻串联，为低温挡；低温挡电烤箱的电功率为440W，根据P＝UI得低温挡工作时电路中的电流 I2A； （2）当只闭合S1时，两电阻串联，为低温挡，低温挡的电流为2A，由欧姆定律得电路的总电阻I（R1+R2）＝U，故 R1R270Ω＝40Ω （3）两开关S1、S2闭合时，为R1的简单电路，此时的电阻小于两电阻串联的电阻，根据P可知此时为高温挡，高温挡的电功率 P高1210W （4）电能表盘中标有3000r/kW•h，表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000圈，电能表转盘转25转时，消耗的电能 WkW•hkW•h3.6×106J＝3×104J 实际功率： P实1000W 根据P，得实际电压 U实200V 所以小梅同学的猜想正确 5．（2025•碑林区二模）每天喝一杯热牛奶，有益身体健康。为方便热牛奶，小明妈妈买了一款牛奶锅，如图﹣1，其内部简化电路如图﹣2，部分技术参数如表。 额定电压 220V 高温挡功率 100W 低温挡功率 20W （1）这款牛奶锅能够加热是利用了电流的 　热　 效应。 （2）定值电阻R1、R2的阻值是多少？ （3）若用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶加热到60℃。牛奶锅正常工作，不计热量损失，使用高温挡比使用低温挡节约多少时间？[牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃）] 解：（1）热 （2）分析电路可知，开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电路总电阻较大，根据，总 功率较小，为保温挡，此时总电阻 开关S1、S2闭合时，R2单独工作，电路总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡，则R2阻值 则R1阻值 R1＝R总﹣R2＝2420Ω﹣484Ω＝1936Ω （3）纯牛奶吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝2.5×103J/（kg•℃）×0.4kg×（60℃﹣20℃）＝4000J 电流做的功 W＝Q吸＝40000J 高温挡加热时间 t高400s 低温挡加热时间 t低2000s 使用高温挡比使用低温挡节约的时间 Δt＝t低﹣t高＝2000s﹣400s＝1600s 6．如图是某款家用电热器的简化电路，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，电热器高温挡的功率为1100W，低温挡的功率为220W。求： （1）电热器处于高温挡时，通过电路的电流。 （2）电热丝R2的阻值。 解：（1）由P＝UI可知，电热器处于高温挡时，通过电路的电流 I高温5A （2）当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P＝UI可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热器为低温挡；R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热器为高温挡；由并联电路的特点可知，S2断开、闭合时R1的电功率不变，均为220W，则高温挡时R2的电功率 P2＝P高温﹣P1＝1100W﹣220W＝880W 由P＝UI ，可知电热丝R2的阻值 R255Ω 7．如图甲为一款电饭锅，其电路原理图如图乙所示，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，通过开关S1和S2的闭合、断开可实现高、中、低三挡加热。已知该电饭锅的额定电压220V，低温挡功率275W，中温挡功率550W。求： （1）R1的阻值是多少？ （2）使质量为1kg的水，由水温22℃加热到55℃，水需要吸收多少热量？[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）若用此电饭锅的高温挡加热（2）中的水，工作效率是90%，电饭锅正常工作多长时间才能使水温从22℃升高到55℃？ 解：（1）由图乙可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路；断开开关S1，开关S2接A时，两电阻串联；开关S1闭合，开关S2接B时，两电阻并联；因串联电路的总电阻大于任一分电阻，并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以，根据P可知，断开开关S1，开关S2接A时，总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于低温挡；开关S1闭合，开关S2接B时，总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于高温挡；则只闭合开关S1，电饭锅处于中温挡； 已知中温挡功率为550W，根据P可得R1的阻值 R188Ω （2）使质量为1kg的水，由水温22℃加热到55℃，水吸收的热量 Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（55℃﹣22℃）＝1.386×105J （3）已知低温挡功率为275W，则串联电路的总电阻 R176Ω 因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则R2的阻值 R2＝R﹣R1＝176Ω﹣88Ω＝88Ω 高温挡时两电阻并联，且并联电路中各支路两端的电压相等，则高温挡正常工作时的功率 P高＝P1+P21100W 已知工作效率是90%，则此过程中电饭锅消耗的电能 W1.54×105J 高温挡正常工作需要加热的时间 t140s 学科网（北京）股份有限公司 $ 多挡位用电器综合计算 1．2月26日，位于西安咸阳国际机场T5航站楼内的博物馆对公众开放，某科技小组了解到，为了保护文物，博物馆内的相对湿度需控制在45%～60%之间。该小组用手动开关模拟总开关S1、单刀双掷开关模拟湿度传感器控制的自动开关S2、电动机M模拟喷水加湿器、以及加热电阻R（加热除湿），设计了湿度控制模拟电路，电源电压为12V。小组进行充分实验后，工作过程总结如下表。下列关于此电路分析正确的是（　　） 湿度 手动开关S1 自动开关S2 电动加湿器M 加热电阻R ＜45% 闭合 接A 24W 不工作 ＜60%且≥45% 断开 接A/接B 不工作 不工作 ≥60% 闭合 接B 不工作 14.4W A．手动开关S1、自动开关S2、电动加湿器和加热电阻都是并联的 B．电动加湿器的电阻为6Ω C．若加热电阻R断路，电动加湿器M仍能正常工作 D．当湿度为45%时，电动加湿器会为博物馆内喷水加湿 2．某校创新小组的同学将一个废旧吹风机改造成一个由一个电动机、两根电热丝和三个开关组成的三挡位吹风机。接通电源，能实现如表所示的功能，已知整个过程风速不变，下列关于此电路说法正确的是（　　） 开关闭合情况 电动机工作情况 电热丝发热情况 仅S1闭合 电动机工作 电热丝均不发热 S1、S2闭合 吹暖风 R1发热 S1、S2、S3闭合 吹热风 R1、R2同时发热 S1断开 不工作 A．吹风机吹热风时电热丝R1与R2串联 B．吹风机吹热风时的总功率大于吹暖风时的总功率 C．开关S1断开时，吹风机只发热不吹风 D．吹风机吹热风时将电能全部转化为内能 3．（2025•莲湖区校级模拟）某电暖器具有智能控温系统，可根据室温自动调节加热功率，既能快速加热，又能省电节能。小明受此启发，用手动开关S，温控开关S1、S2、S3，两个加热电阻R1、R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了电暖器加热电路，电源电压为220V。闭合开关S，各温控开关随温度的通断情况及对应的电路功率如表所示。已知电阻R1的阻值为121Ω，下列关于该电路的说法不正确的是（　　） 温度t/℃ 温控开关S1 温控开关S2 温控开关S1 电路功率P/W ＜20 闭合 闭合 断开 1280 ≥24 闭合 断开 断开 880 ≥28 断开 断开 闭合 275 A．加热电路功率最大时，温控开关S1与S2并联 B．电阻R2的阻值为55Ω C．若温控开关S3出现故障不能断开，该电路可能发生短路 D．若温控开关S2出现故障不能断开，加热电路的最小功率为880W 4．（2025•灞桥区校级模拟）如图甲、乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω，电烤箱低温挡的功率为440W。 （1）闭合开关 　 　 时为低温挡，此时电路中的电流是 　 　 A。 （2）发热电阻R1的阻值是多少？ （3）高温挡的电功率是多少？ （4）有一次，小梅同学发现，电烤箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是，她关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，通过计算判断，小梅同学的猜想是否正确。（不考虑电阻随温度的变化） 5．（2025•碑林区二模）每天喝一杯热牛奶，有益身体健康。为方便热牛奶，小明妈妈买了一款牛奶锅，如图﹣1，其内部简化电路如图﹣2，部分技术参数如表。 额定电压 220V 高温挡功率 100W 低温挡功率 20W （1）这款牛奶锅能够加热是利用了电流的 　 　 效应。 （2）定值电阻R1、R2的阻值是多少？ （3）若用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶加热到60℃。牛奶锅正常工作，不计热量损失，使用高温挡比使用低温挡节约多少时间？[牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃）] 6．如图是某款家用电热器的简化电路，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，电热器高温挡的功率为1100W，低温挡的功率为220W。求： （1）电热器处于高温挡时，通过电路的电流。 （2）电热丝R2的阻值。 7．如图甲为一款电饭锅，其电路原理图如图乙所示，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，通过开关S1和S2的闭合、断开可实现高、中、低三挡加热。已知该电饭锅的额定电压220V，低温挡功率275W，中温挡功率550W。求： （1）R1的阻值是多少？ （2）使质量为1kg的水，由水温22℃加热到55℃，水需要吸收多少热量？[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）若用此电饭锅的高温挡加热（2）中的水，工作效率是90%，电饭锅正常工作多长时间才能使水温从22℃升高到55℃？ 学科网（北京）股份有限公司 $