2026年中考物理考前冲刺（全国通用）——【中考热点趋势专题】多挡位用电器的电路改进与设计

张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 —2026中考物理考前冲刺 中考热点题型 (一)电路改进与优化设计类 类型一功率调整.… 2 类型二挡位增加… 3 (二)根据要求自主设计电路类… .10 类型一挡位要求 .10 类型二具体功率要求 .12 类型三开关功能. 12 选题：宗倩倩 策划：宗倩倩 审校：孔庆荣张城玮马欣博 策划团队：张学远新中考·个性化学伴 老师备课、家长伴学、学生提高 01 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 中考热点题型 (一)电路改进与优化设计类 ●要点归纳 本题型属于中考拔高类考点，核心是围绕多挡位电热器的挡位增加或功率调整，进 行电路优化设计，考查电路应用与创新设计能力。 解题要点： (1)挡位增加类 ①设计目标：在原有电路基础上，增加新的加热挡位（如从2挡变为3挡）。 ②核心思路：利用电阻的串、并联组合改变总电阻，从而改变功率。 ·调整开关控制（不增加电阻）：利用开关的通断组合，改变电路的串、并联状态，从 而改变总电阻，实现多挡位切换。 ·增加串/并联电阻：总电阻变大，功率变小，可新增更低功率的“保温挡”：总电阻变 小，功率变大，可新增更高功率的“加热挡”。 ③注意事项：不能出现短路情况。 （2)功率调整类（以增大功率为例） ①电路改造：给现有电阻并联一个新电阻，减小总电阻，提高总功率。 ②更换元件：在电路安全允许的前提下，更换阻值更小的加热电阻丝。 ●真题再现 类型一功率调整 1.(2025·南京)如图所示是某电水壶的电路简图，其中R、R2均为电热丝，该水壶有加 热、保温两个挡位，相关参数如表所示。 额定容量L 额定电压V 220 R2 S, 加热功率W 1200 220Vo- 保温功率W 100 S (1)在壶内装有额定容量的水，加热挡工作350s,水温升高了90℃，水吸收的热量为 J,电水壶对水加热的效率为 %；若在此过程中，断开其他用电器的开 关，标有1200imp/(kWh)字样的电能表指示灯会闪烁 次。[c*=4.2×103J/kgC] 老师备课、家长伴学、学生提高 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (2)若对该电水壶电路进行改造，保持电水壶的保温功率不变，将加热功率提高到1310W, 请写出一条改造措施： 2.（2025·甘肃)小新家有阻值为502的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机 (带有风扇叶)一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个风干机，风干机 要有吹冷风”和“吹热风两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹热风时发热电阻和电动 机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况。 o220V (1)请在下图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路原理图； (2)按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻的功率偏大，存在安全隐患， 他想在保留原发热电阻基础上，让发热总功率减小为原来的，请问： ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻 (选填“串联或“并联”)； ②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少？ 类型二挡位增加 3.(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。 S kW.h 火线0 02025⑥ 火线0 bò DXX858 电子式单相电能表 220V30(100)A50Hz R 零线o 1800imp/(kw-h)D 指示灯 零线。 分 乙 公 (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 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？ 老师备课、家长伴学、学生提高 03 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (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S3,利用原电路元 件，导线足够，请你在答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。 ●好题推荐 1.（2026贵州黔南·三模)如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，S是 控制开关，R是发热电阻丝。若要将其改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器，可取 另一新发热电阻丝Ro与新开关S串联后，再 (选填“串联或“并联”)接入 原来的电路，请你计算R的阻值是 2。 0220V0 2.(2026江苏南京·模拟预测)如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图，它内部有一 根电热丝和一个风扇，通过开关S1和S2可实现冷风和热风两挡功能。电热丝应该接在图甲 中（选填“A”或“B)位置，该电热丝的阻值为2。在电吹风吹冷风的工作过程 中，断开其他用电器的开关，图乙中电能表指示灯5min闪烁 次。若对该吹风机进行 改造，保持电吹风的冷风功率不变，将热风功率提高到1250W,请提出一条改造措施： kW.h 0267国 额定电压 220V 220V20A50Hz B ⊙ 热风功率 1140W 220V S 3000imp/kW.h 冷风功率 40W ① 甲 乙 老师备课、家长伴学、学生提高 04 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 3.(2026山西晋中一模)如图甲所示的护颈电热围巾出现了故障，实践活动小组的同学想 帮忙维修，查看使用说明书得知，其电路图如图乙所示，采用USB口充电宝提供电源电压 为5V。高温模式工作功率为10W,低温模式工作功率为2W、请你帮助他解决下列问题： R -o 5V o 甲 乙 ()经过检查发现高温挡电阻烧坏，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻？ (2)若用电热围巾裹住一袋250g牛奶，高温挡加热升高10℃，若加热效率为80%。至少需 要加热多长时间？[c牛奶=4×103J/(kg·℃力 (3)小组想在不添加任何电器元件的情况下，通过电热围巾电路的改装，同时提高高温和低 温模式工作的功率，且只有两个功率：请你帮他们在虚线框内设计出电路图。 4.（2026甘肃庆阳·二模)如图甲所示，这是一款电加热杯，可以通过控制开关S实现高 温、中温、低温三挡加热，其简化电路图如图乙所示，R1、R2、R3均为发热电阻，己知发 热电阻R=2202,电加热杯的部分参数如下表。 R 低 中 额定电压 220V 高 高温挡功率 220W R 中温挡功率 220V 低温挡功率 44W 甲 乙 (I)发热电阻R的阻值为多少？ (2)电加热杯的中温挡功率是多少？ 老师备课、家长伴学、学生提高 05 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (3)若只要求将低温挡功率提升10%，请问： ①需要购买一个新的发热电阻替换 (选填“R1”或“R3”)。 ②通过计算说明，替换后的发热电阻的阻值是多少？ 5.（2026重庆永川一模)如图甲所示是某款家用电热暖脚器，其内部简化电路如图乙所 示，R1和R2均为加热电阻。该款电热暖脚器的铭牌显示，高温挡功率为110W,低温挡功 率为22W。 S 0220Vo S R 甲 乙 丙 (1)高温挡正常工作lmin产生多少热量： (2)加热电阻R1工作时的阻值是多少： (3)现要适当提高这款暖脚器的两挡功率差，请重新设计电路，并在答图丙所示的虚线框中 画出电路图（不增加元件），重新设计后高温挡功率增加了多少？ 老师备课、家长伴学、学生提高 06 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 6.（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期末)某型号煎饼锅有高温、中温和低温三个挡 位。如图乙所示为其简化电路图，R1、R2为发热电阻，且R1<R2(阻值不受温度影 响)，其中R1=40Q,低温挡功率P低=440W。求： 220V 甲 (1)低温挡工作时的电流： (2)高温挡的功率： (3)已知家庭电路电压220V,某插座上标有额定电流6A。使用该插座给煎饼锅供电，在不 改变低温挡功率及挡位结构的前提下，从安全用电和加热快速的角度考虑，我们可以对煎 饼锅的电路进行再设计，请通过计算，说出你的设计方案。 7.(2025九年级下·重庆九龙坡学业考试)中医是我国四大国粹之一，凝聚古人养生智 慧，如今科技与之融合，生产出了如图甲的电中药壶，有“猛火”和“文火”两挡，工作原理 如图乙。电中药壶额定电压220V,S为挡位开关，加热电阻R1、R2是定值电阻，R2= 602,猛火挡额定功率1210W。忽略温度对电阻的影响，求： kW.h 00□6 。指示灯 220V10(40)A50Hz 220V 2500imp/(kW.h) R o 甲 丙 (1)R1的电阻： (2)某天用电高峰，小艳用此壶帮奶奶熬药，关闭家中其它用电器，只将此壶接入电路，并 用文火挡加热3mim,发现如图丙的电能表指示灯闪烁50次，计算此时她家的实际电压： 老师备课、家长伴学、学生提高 07 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (3)一段时间后，小艳熬药时发现无论如何调节挡位开关，电中药壶加热功率都不变，经检 查发现其中一个加热电阻出现故障。小艳想在图乙电路基础上进行维修，想让电中药壶既 能实现两挡变化，又可在第(2)问用电高峰的实际电压下，做到用文火挡加热的实际功率 等于文火挡的额定功率，请你在答题卡虚线框内帮助她设计出符合要求的维修电路，并计 算出所需电阻的阻值（计算结果保留一位小数）。 8.（2026重庆一模)低温会影响电池的充放电性能，某品牌电动汽车安装了车载电池低温 预热系统，由车载低压电源供电。车内原有预热电热丝参数为：“24V72W'现增加一个阻 值为42的发热电阻R1,改装成如图甲所示可切换高温预热、低温预热两挡的加热装置， 用于冬季充电前给电池预热升温。车载电路熔断器允许通过的最大电流为8A,所有电阻阻 值均保持不变。（不考虑熔断器的电阻） r°24V。S熔断器 r°24VoS 熔断器 预热电热丝 甲 乙 (1)求原电热丝R的阻值； (2)若某次电池预热时，仅让该装置在低温挡工作，30分钟内，车载能耗监测系统显示消耗 电能0.0135kW·h,求此时电热丝R两端的实际电压； (3)在安全前提下，为提高两挡发热功率，除原有器材之外，再提供一个单刀双掷开关S2, 再任意搭配所给器材设计一种合理方案，在乙中画出你设计的电路图，并计算该方案正常 工作时高温挡的电功率。 老师备课、家长伴学、学生提高 08 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 9.（2025陕西模拟预测)如图甲是某智能电饭煲，其简化电路如图乙，通过旋转开关，功 率依次从高到低有快煮”、“慢煮”、“保温”三种模式。三个电阻都是发热电阻，阻值不随 温度变化而变化，且R1=R3>R2。己知：快煮模式的额定功率为1210W,“保温模式 的额定功率为400W。求： 调挡旋钮 R R R2 R 传感器开关 o220Vo o220Vo- 甲 乙 丙 (1)电饭煲在“快煮模式正常工作时的电流： (2)电饭煲“慢煮”模式的额定功率； (3)考虑到农村有电压不稳定的情况，有时电压可能升高到330V,为了保护电路安全，小 明决定利用传感器开关与定值电阻Rx的组合电路对3挡模式进行改进，传感器开关闭合 时电阻与导线相同。如图丙所示，当电源电压升至330V时传感器开关会自动断开，让定 值电阻R,接入电路，从而保证R2维持额定功率不发生改变，请计算电阻Rx的阻值。 老师备课、家长伴学、学生提高 09 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (二)根据要求自主设计电路类 ●要点归纳 本题型为中考拔高类考点，要求根据题目给定的挡位、开关功能或功率要求，自主设 计多挡位电热器电路，考查对串并联电路、开关控制逻辑及电功率公式的综合应用能力。 解题要点： (1)确定电路模型：优先选择“并联式”或“短路式”两种易控制的经典模型，便于通过 开关实现挡位切换。 (2)逆向推导电阻：根据题目给出的挡位功率，先算出各挡位对应的总电阻。高温挡总 电：几 月，低温指总电阻：凡 U 。根据算出的总电阻，结合所选电路模型，利 用串、并联电阻规律反推每个分电阻的阻值。 (3)设计并验证开关控制逻辑：画出电路图，标注开关状态与挡位的对应关系，确保： ①每个开关状态对应唯一挡位，功率区分明确：②无电源短路情况，电路安全；③开关 控制逻辑清晰，符合题目对开关功能的要求。 ●真題再现 类型一挡位要求 1.(2025山西)为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡 蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V 的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为82的电阻丝R1和R2、导线若干。 甲 (1)请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内。 (2)求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流。 (3)求该孵化箱处于加热挡时，工作lmin消耗的电能。 老师备课、家长伴学、学生提高 010 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 2.（2024山西)在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋 烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻 (口一)、一个电动机(-)和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时 功率为440W,且不能单独工作出现干烧现象。请你帮助他们解决下列问题： (1)在虚线框内画出烘干器内部电路图： (2)使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需 要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。 o220V 3.(2025西宁节选)同学们想继续分析两挡电加热器的工作原理，小组讨论后，确定了设 计方案。要求：加热挡功率必须满足所有设计中最大，并确保在此基础上保温功率最小。 为达到要求，用以上电路中的6V电源、阻值为102的R1、开关S1、S2、导线若干。另选 一个R2=402的电阻进行设计： ①请将符合要求的电路图规范补充在如图的虚线框内，并标注清楚R1、R2、S2: ②求出所设计电路的保温功率。 老师备课、家长伴学、学生提高 011 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 类型二具体功率要求 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-1所示。 220V 220V a高温挡 S b低温挡 R 图-1 图-2 (1)电热丝R1的阻值为2202，则电路中的电流是多少？ (2)已知保温箱内空气的质量为11kg,图-1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℃)] (3)现增加一个阻值为442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，高温挡的电功率为1100W,低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图-2 的虚线框内将电路连接完整。 类型三开关功能 5.（2024陕西)中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关S1、温控 开关S2、水量开关S?、加热电阻R和限流电阻R2(R1、R2阻值不随温度变化)，设计了煎 药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220V。闭合开关S1,能实现下表所示的功能，下 列关于此电路的分析正确的是( 温度t/c 温控开关S, 壶内水量 水量开关S3 R的功率PW 煎煮方式 <60 闭合 >0.2 闭合 800 武火 ≥60 断开 >0.2 闭合 800 武火 ≥60 断开 ≤0.2 断开 100 文火 A.温控开关S2与水量开关S3是串联的 B.加热电阻R1的阻值是4842 C.若壶内水量小于0.2L,煎药壶工作时无法进行“武火加热 D.若限流电阻R断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热 老师备课、家长伴学、学生提高 012 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 6.(2025常州)小明家电火锅的铭牌参数如表格所示，其高功率值模糊不清。当开关S1闭 合、S2闭合时，电火锅处于高功率工作状态；当开关S1闭合、S,断开时，电火锅处于低功 率工作状态。当小明家中只有该电火锅工作时，电火锅在220V电压、高功率状态下工作 2min,电能表的指示灯闪烁132次，小明家电能表的表盘如图甲所示。 kW.h 额定电压 220V 02818同 火线 WWwWWWW DDS425型 S WWWWw 电子式电能表 220V 高功率 。脉冲 S 220V10(40)A50Hz 零线 低功率 220W 3600imp/(kW.h) 甲 乙 (1)请在图乙中以笔画线完成电路连接。（电路有多种画法，取其一作图并依图解答后续问 题) (2)求电火锅的高功率值。 (3)求电阻丝R1的阻值。 (4)求电阻丝R3的阻值。 7.（2025长沙)冬天，为了给鱼缸内的水加热，小星购买了标有220V440W的电热丝R1 和标有220V275TW'的电热丝R2各一根，电热丝的电阻不随温度变化。 (1)求电热丝R1正常工作时的电流； (2)将R1和R2串联接入电路中，求R1与R2两端的电压之比； (3)为了给鱼缸提供适宜的水温，小星想设计的加热电路需要满足以下要求： (a)当水温低于20°C时，启动高挡快速加热，功率为440W; (b)当水温在20℃至30℃之间时，启动低挡保温： (c)当水温高于30C时，断开整个电路。 老师备课、家长伴学、学生提高 013 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 为此，他找到了4个温控开关（功能见下表)，从中选择两个开关设计了如图所示的电 路。 元件类型 符号 功能 S1 温度低于20℃时闭合，高于20C时断开 S2 温度低于20C时断开，高于20C时闭合 温控开关 S3 温度低于30C时闭合，高于30C时断开 S4 温度低于30C时断开，高于30℃时闭合 o220Vo ①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号： ②按设计连好电路后，为调整功率，小星取下某一根电热丝，剪掉一截后接回原电路。再 启动低挡，测得其中一根电热丝两端的电压为99V,请计算此时电路的总功率。 ●好题推荐 1.（2026陕西榆林·一模)物理创新小组使用两根电热丝R>R和两个开关S1、S,制成简易 电火锅，接通电源，通过开关的开闭可实现高温、中温和低温三挡，只闭合开关S,时，R2 单独接入电路。以下说法正确的是() A.当开关S1、S2均闭合时，电阻R1、R2串联 B.当开关S1闭合、S,断开时，R1单独工作 C.高温挡时R1两端电压大于R,两端电压 D.高温挡时R,的电功率比低温挡时R的电功率小 老师备课、家长伴学、学生提高 014 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 2.（2025·陕西宝鸡一模)小明家一款智能电热水壶芯片损坏，出现水加热至沸腾后无法自 动进入保温模式的问题。在确保安全的情况下，小明进行维修，目标是实现水沸腾后能手 动控制电热水壶进入保温状态。电路简化为：两只开关、两根电热丝（阻值不受温度影 响)及若干导线，连接后接入220V的家庭电路，正常工作时的测试结果如下表所示。下 列说法错误的是( ) 开关 仅开关S1闭合 仅开关S2闭合 开关S1、S2闭合 功率W 220 0 1100 A.保温状态时两根电阻丝可能是串联的 B.正常加热时电路中的电流为5A C.两根电阻丝的阻值分别为1762和552 D.不增加元件，再次改造电路还可能增加中温挡880W 3.（2026陕西西安·三模)如图是一款便携式干衣器，其内部电路是由一个发热电阻R (☐一)、一个电动机(—④一)和两个开关组成的电路。干衣器有冷风暖风两挡 (闭合S1吹冷风，再闭合S2吹暖风，单独闭合S2既不发热也不吹冷风)。求解下列问题。 -o 220Vo 干衣器铭牌参数 额定电压 220V 可承受质量 5kg 冷风 90W 暖风 200W (1)该干衣器发热电阻的电功率为多大？ (2)发热电阻的阻值为多大？ (3)请你在虚线框内画出干衣器的电路图。 老师备课、家长伴学、学生提高 015 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 4.（2026山西吕梁一模)图甲为某家用电饭锅，其内有两根电热丝R1和R2。该电饭锅在 煮饭过程中，先以最大功率持续加热米饭，此时两根电热丝同时工作；待米饭煮熟后，温 控开关S1自动断开，电饭锅切换成保温模式，此时只有电热丝R2工作。某次，电饭锅在 正常煮饭，图乙是该过程中通过电饭锅的电流随时间变化的图像。求： ↑IA 3 2 051015202530t/min 0220V0 甲 乙 丙 (1)请在图丙虚线框中补全该电饭锅的内部电路图； (2)加热米饭时，电饭锅的加热功率； (3)电热丝R2的阻值。 5.(2026山西·模拟预测)某同学家的浴室安装了一款内部含除雾装置的除雾镜。该装置有 高、低两个挡位，电源电压为24V,其内部有两个开关S1、S2,两根电阻丝R1、R2, R,=22,R,=62,且P高-3P低。某次除雾过程中，该装置在低挡位加热了10mim,除雾镜的 温度升高了12C。已知除雾镜的质量为3kg,求：[c除雾镜=0.8×103J/kgC] (1)请在虚线框内画出该装置的内部电路图； (2)该次除雾过程中，除雾镜吸收的热量； (3)该次除雾过程中的加热效率。 老师备课、家长伴学、学生提高 016 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 6.（2026山西朔州二模)如图甲所示是小亮妈妈新买了一个早餐机，它有高温和低温两个 加热挡位，其中低温加热功率为550W,高温加热功率为1100W,内部电路图如图乙所 示。 S, S1220V 甲 乙 丙 (1)要单独给早餐机的插座安装一个空气开关，空气开关的额定电流不小于多少安，才能保 证早餐机正常工作且安全。 (2)在使用过程中电热丝R1烧断了，小亮想去购买一个电热丝R再加上原有的R重新设计 一个电路能够使低温挡功率达到1100W,高温加热功率达到1980W,不额外增加元件的情 况下，请你帮他在图丙虚线框中画出设计的电路图并计算出R的电阻。 7.(25-26九年级下·江苏盐城期中)某小组采购的老式电热水器（如图甲)，其铭牌信息 显示：额定电压为220V,额定功率为2200W。小明根据热水器容量参数计算发现，热水 器水箱最多可以装60kg的水。图乙为其额定状态下电热水器的简化电路。[c水=42× 103J/kgC)]求： 中国能双标识 1 ▣回 智家 水箱 容量 额定电压 60L 220V 24小时固有能耗系数 额定功率 0.6 2000W 220VS 甲 乙 丙 (1)该热水器正常工作的电流。 (2)热水器正常工作20mi,能将满箱水的温度从30C升高到40℃，求热水器的加热效率。 (结果保留一位小数) 老师备课、家长伴学、学生提高 017 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (3)节能的关键是增设保温挡，若保温功率设计为44W,且保持加热功率仍为2200W不 变，请利用R1(保温时仍工作)，再增加一个电阻R2和开关S1,在图丙中画出一种保温 挡电路图，并计算所选方案R2的阻值。 8.（25-26九年级下·上海静安·期中)在“制作加热坐垫”的实践活动中，学校提供了如下器 材：电压为5V的电源、两个完全相同的加热电阻R1和R2(阻值均为2.52)、两个开关S1 和S2以及导线若干。小红、小华和小明根据所提供的器材各自完成了一个加热坐垫的制 作。 (1)小红将电源、开关S1和加热电阻R1连成电路，实现了坐垫的加热功能，求闭合开关后， 通过电阻R1的电流11及其在10s内产生的热量Q1; (2)小明和小华分别利用全部器材，制作了加热坐垫，这两个加热坐垫都能实现“高温挡和 “保温挡两种状态。 ①小明在他的加热坐垫正常工作一段时间后，发现：处于高温挡时，坐垫正常发热；处于 保温挡时，坐垫不发热，经检查发现，其中一个加热电阻发生了故障，请画出该坐垫的工 作电路图，并在图中标明发生故障的电阻及其故障类型： ②小华和小明一起修复了坐垫后，他们发现小华设计的坐垫无论处于“高温挡'还是“保温 挡'，都比小明设计的坐垫处于同挡位时要热一些（即电功率更大），请写出小华所制作加 热坐垫的工作电路中R1和R2的连接方式并计算其处于“高温挡？时的电功率P高温° 老师备课、家长伴学、学生提高 018 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 9.(2025福建福州二模)图甲所示的电熨斗有高、低温两挡，其铭牌参数如下表。正常高 温熨烫时，金属底板的温度会从20℃升高到熨衣服所需的220℃，所用的时间为46s。使 用一段时间后，发现只有高温挡能正常工作，拆开后观察到一根电阻丝烧断了。为了将其 修好，翻阅说明书了解到该电熨斗内部电路图如图乙所示，虚线框内由两根电阻丝和一个 开关组成，但电路模糊不清，A、B为两根引出线。金属底板的比热容0.46×10J/ (kg℃)，则： 额定电压 220V B 金属底板 交流电频率 50Hz 额定高温功率 1100W o220Vo 额定低温功率 440W 分 乙 整体质量 1.3kg 金属底板的质量 0.5kg ()高温挡正常工作时电路的电阻： (2)高温熨烫时，电熨斗发热体的发热效率：（计算结果保留一位小数） (3)结合所学电学知识，在图乙的虚线框中画出两段电阻丝的连接图，并通过分析计算他应 该更换多大阻值的电阻丝。 老师备课、家长伴学、学生提高 019 ( 张学远新中考 · 个性化学伴 )中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 ——2026中考物理考前冲刺 一、2023~2025年全国中考考情概览 2 （一）考情概览 2 （二）考情趋势总结 2 二、中考热点题型 3 （一）电路改进与优化设计类 3 类型一 功率调整 3 类型二 挡位增加 5 （二）根据要求自主设计电路类 16 类型一 挡位要求 16 类型二 具体功率要求 19 类型三 开关功能 20 选题：宗倩倩 策划：宗倩倩 审校：孔庆荣 张城玮 马欣博 策划团队：张学远新中考·个性化学伴 一、2023~2025年全国中考考情概览 （一）考情概览 考点及类型 考查地市 2025年 2024年 2023年 电路改进与优化设计 挡位增加 计算：重庆（画电路） 功率调整 填空：南京（提措施） 计算：甘肃（补充电路） 计算：广安（计算选取） 根据要求自主设计电路 挡位要求 计算：山西（画电路）、西宁（画电路） 计算：山西、 开关功能 计算：长沙（标符号）、常州（补充电路） 选择：陕西 具体功率 计算：陕西（补充电路） 计算：山西（画电路）、宜昌（标符号） （二）考情趋势总结 1.考查热度持续攀升：2023-2025年出题地市数量翻倍增长，从少数地市试点，逐渐扩展为中考电学大题的压轴考点。 2.题型以计算大题为核心：90%以上考点设置在解答计算大题中，是试卷拉开分数差距的核心题型，选择、填空仅作零星补充。 3.考点形式持续丰富：从纯数值计算，升级为「电路改进优化+自主设计电路」两大分支，覆盖挡位调整、功率优化、开关功能设计、画电路图等多种实操类设问。 4.命题侧重创新实操：开放性设问占比提高，多数题目答案不唯一，跳出传统固定计算模式，侧重考查学生电路创新应用与解决实际问题的能力。 二、中考热点题型 （一）电路改进与优化设计类 ● 要点归纳 本题型属于中考拔高类考点，核心是围绕多挡位电热器的挡位增加或功率调整，进行电路优化设计，考查电路应用与创新设计能力。 解题要点： （1）挡位增加类 ①设计目标：在原有电路基础上，增加新的加热挡位（如从2挡变为3挡）。 ②核心思路：利用电阻的串、并联组合改变总电阻，从而改变功率。 • 调整开关控制（不增加电阻）：利用开关的通断组合，改变电路的串、并联状态，从而改变总电阻，实现多挡位切换。 • 增加串/并联电阻：总电阻变大，功率变小，可新增更低功率的“保温挡”；总电阻变小，功率变大，可新增更高功率的“加热挡”。 ③注意事项：不能出现短路情况。 （2）功率调整类（以增大功率为例） ①电路改造：给现有电阻并联一个新电阻，减小总电阻，提高总功率。 ②更换元件：在电路安全允许的前提下，更换阻值更小的加热电阻丝。 ● 真题再现 类型一 功率调整 1.（2025·南京）如图所示是某电水壶的电路简图，其中R1、R2均为电热丝，该水壶有加热、保温两个挡位，相关参数如表所示。 额定容量/L 1 额定电压/V 220 加热功率/W 1200 保温功率/W 100 (1)在壶内装有额定容量的水，加热挡工作350s，水温升高了90℃，水吸收的热量为____J，电水壶对水加热的效率为____________%；若在此过程中，断开其他用电器的开关，标有1200imp/（kW•h）字样的电能表指示灯会闪烁________次。[c水=4.2×103J/(kg•℃)] (2)若对该电水壶电路进行改造，保持电水壶的保温功率不变，将加热功率提高到1310W，请写出一条改造措施：_____________________________________。 【答案】(1)3.78×105；90；140；(2)将R2的阻值更换为40Ω 【详解】（1）水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×90℃=3.78×105J；加热挡工作350s，电水壶消耗的电能为W=P加t=1200W×350s=4.2×105J，电水壶对水加热的效率为；电能表表盘标有“1200imp/（kW•h）”，表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，则电水壶工作350s，电能表指示灯闪烁的次数；（2）当S、S1都闭合时，两电阻并联，电路中电阻最小，根据可知，电路的功率最大为加热挡；当S闭合时，电路为只有R1工作，电阻最大，根据可知，电路的功率最小为保温挡；保持电水壶的保温功率不变，将加热功率提高到1310W，此时R2的功率为P2=1310W﹣100W=1210W，根据可知，R2的阻值为，故为了让加热功率提高到1310W，改造措施是将R2的阻值更换为40Ω。 2.（2025·甘肃）小新家有阻值为50Ω的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机（带有风扇叶）一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个风干机，风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹热风时发热电阻和电动机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况。 (1)请在下图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路原理图； (2)按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻的功率偏大，存在安全隐患，他想在保留原发热电阻基础上，让发热总功率减小为原来的，请问： ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻__________（选填“串联”或“并联”）； ②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少？ 【答案】(1)见下图；(2)①串联；② 【详解】（1）由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路，且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示： （2）①根据可知，电阻越大功率越小，电阻越小功率越大，因此要想让发热总功率减小为原来的，根据串并联电路电阻的特点可知，应与原发热电阻串联一个新的发热电阻来增大电路的总电阻； ②原发热电阻电功率为， 串联后新旧电阻总阻值为， 需要购买新电阻阻值为。 类型二 挡位增加 3.（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，和是加热电阻丝，开关S2只能接触或，不计温度对电阻的影响。 (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，电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则的阻值是多少欧？ (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S3，利用原电路元件，导线足够，请你在答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。 【答案】(1)2.5A；(2)154Ω；(3)见下图 【详解】（1）图甲可知，当开关S1闭合，S2接触a时，两电阻串联，电路的总电阻最大，根据可知，电功率最小，此时电炖锅处于低温挡；当开关S1闭合，S2接触b时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，根据可知，电功率最大，此时电炖锅处于高温挡，根据P=UI可得，高温挡正常工作时的电流是； （2）由可得，的阻值是， 电炖锅高温挡正常工作0.8h，消耗的电能为， 关闭家中其他用电器，炖煮结束时整个过程消耗的电能 所以，电炖锅低温挡正常工作消耗的电能为，根据可得， 所以，的阻值； （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S3，S3需接在干路上；电路图可设计如下： 当S2接a、S1和S3闭合时，此时两电阻并联接入电路中，电炖锅处于高温挡；当S2接a、S1断开、S3闭合时，只有R2接入电路中，电炖锅处于中温挡；当S2接b、S1闭合、S3闭合时，此时只有R1接入电路中，电炖锅处于低温挡；满足三个挡位的要求；且三个挡位工作时，温控开关S3都起到防干烧的功能，故以上设计的电路图符合题意。 ● 好题推荐 1.（2026·贵州黔南·三模）如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，S是控制开关，R是发热电阻丝。若要将其改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器，可取另一新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再_____________（选填“串联”或“并联”）接入原来的电路，请你计算R0的阻值是___________Ω。 【答案】并联 44 【详解】根据可知，电压一定时，电路中总电阻越小，电路的总功率越大，将额定功率为400W的取暖器改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器后，取暖器的功率变大，故电路中的总电阻应变小，根据串、并联电路中电阻的规律可知，应将新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再并联接入原来的电路；如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，改装后总功率为1500W，故发热电阻丝R0的功率为，则发热电阻丝R0的阻值为。 2.（2026·江苏南京·模拟预测）如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图，它内部有一根电热丝和一个风扇，通过开关和可实现冷风和热风两挡功能。电热丝应该接在图甲中____（选填“A”或“B”）位置，该电热丝的阻值为______Ω。在电吹风吹冷风的工作过程中，断开其他用电器的开关，图乙中电能表指示灯5min闪烁______次。若对该吹风机进行改造，保持电吹风的冷风功率不变，将热风功率提高到1250W，请提出一条改造措施：____________________________。 额定电压 220V 热风功率 1140W 冷风功率 40W 【答案】B 44 10 改用40Ω的电热丝/在原电热丝两端并联一根440Ω的电热丝 【详解】吹冷风时只有风扇工作，吹热风时风扇和电热丝同时工作，二者并联。由图可知，闭合、断开时只有A工作（冷风挡），闭合后B接入，总功率变大（热风挡），因此电热丝接在B位置；电热丝的功率，电热丝阻值；吹冷风时，工作时间，消耗电能，闪烁次数次；保持冷风功率不变，因此新的电热丝总功率为，电源电压不变，新电热丝的阻值，如果选择直接更换电热丝，改造措施为更换一根阻值为40Ω的电热丝；如果选择保留原电热丝，额外并联电热丝：需要额外增加的功率，并联电热丝的阻值，因此也可以选择在原电热丝两端并联一根440Ω的电热丝，两种方案都合理。 3.（2026·山西晋中·一模）如图甲所示的护颈电热围巾出现了故障，实践活动小组的同学想帮忙维修，查看使用说明书得知，其电路图如图乙所示，采用USB口充电宝提供电源电压为。高温模式工作功率为，低温模式工作功率为、请你帮助他解决下列问题： (1)经过检查发现高温挡电阻烧坏，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻？ (2)若用电热围巾裹住一袋250g牛奶，高温挡加热升高10℃，若加热效率为80%。至少需要加热多长时间？[] (3)小组想在不添加任何电器元件的情况下，通过电热围巾电路的改装，同时提高高温和低温模式工作的功率，且只有两个功率；请你帮他们在虚线框内设计出电路图。 【答案】(1)；(2)；(3)见下图 或 【详解】（1）由图乙可知，当开关和均闭合时，被短路，只有工作；当仅闭合开关时，与串联。根据可知，当开关和均闭合时，电路中的电阻较小，此时功率较大，为高温挡； 则，即需要购买的电阻替换； （2）牛奶吸收的热量， 根据， 可得电热围巾消耗的电能， 根据可得，高温挡需要加热的时间； （3）要同时提高高低温功率且只有两个功率，需将与并联。仅闭合一个开关时，电路中只有一个电阻工作；两开关均闭合时，两个电阻并联。根据可知，当开关和均闭合时，电路中的总电阻最小，此时功率最大，为高温挡。仅闭合一个开关时，为低温挡。并联后，高低温功率均提高且只有两个功率，图见答案。 4.（2026·甘肃庆阳·二模）如图甲所示，这是一款电加热杯，可以通过控制开关S实现高温、中温、低温三挡加热，其简化电路图如图乙所示，R1、R2、R3均为发热电阻，已知发热电阻R2=220Ω，电加热杯的部分参数如下表。 额定电压 220V 高温挡功率 220W 中温挡功率 低温挡功率 44W (1)发热电阻R1的阻值为多少？ (2)电加热杯的中温挡功率是多少？ (3)若只要求将低温挡功率提升10%，请问： ①需要购买一个新的发热电阻替换_______（选填“R1”或“R3”）。 ②通过计算说明，替换后的发热电阻的阻值是多少？ 【答案】(1)880Ω；(2)110W；(3)R1；780Ω 【详解】（1）电加热杯处于高温挡时，电路为发热电阻R3的简单电路，根据可得，发热电阻， 电加热杯处于低温挡时，发热电阻R1、R3串联， 此时电路中的总电阻， 发热电阻R1的阻值为； （2）电加热杯处于中温挡时，发热电阻R2、R3串联， 此时电路中的总电阻， 根据可得，电加热杯中温挡的功率； （3）将低温挡功率提升10%，低温挡功率变为， 此时电路中的总电阻， 其他挡位功率不变，只能更换发热电阻R1， 故替换后的发热电阻的阻值为。 5.（2026·重庆永川·一模）如图甲所示是某款家用电热暖脚器，其内部简化电路如图乙所示，和均为加热电阻。该款电热暖脚器的铭牌显示，高温挡功率为110W，低温挡功率为22W。 (1)高温挡正常工作1min产生多少热量； (2)加热电阻工作时的阻值是多少； (3)现要适当提高这款暖脚器的两挡功率差，请重新设计电路，并在答图丙所示的虚线框中画出电路图（不增加元件），重新设计后高温挡功率增加了多少？ 【答案】(1)6600J；(2)；(3)见下图；27.5W 【详解】（1）高温挡正常工作1min产生热量； （2）当S、S1均闭合时， 被短路，只有工作，电路总电阻较小，由可知此时为高温挡，电阻， 当S闭合、S1断开时，与串联，总电阻较大，由可知此时为低温挡。此时电路总电阻， 电阻； （3）要适当提高两挡功率差，不增加元件，可将两电阻设计为并联（高温挡）和只让阻值大的电阻工作（低温挡）。设计电路如下所示，当、均闭合时，与并联，为高温挡；当闭合、断开时，只有工作，为低温挡； 重新设计后高温挡功率， 重新设计后低温挡功率 ， 重新设计后两挡功率差， 原两挡功率差， 故符合题意，重新设计后高温挡功率增加了。 6.（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期末）某型号煎饼锅有高温、中温和低温三个挡位。如图乙所示为其简化电路图，为发热电阻，且（阻值不受温度影响），其中，低温挡功率 。求： (1)低温挡工作时的电流； (2)高温挡的功率； (3)已知家庭电路电压220V，某插座上标有额定电流6A。使用该插座给煎饼锅供电，在不改变低温挡功率及挡位结构的前提下，从安全用电和加热快速的角度考虑，我们可以对煎饼锅的电路进行再设计，请通过计算，说出你的设计方案。 【答案】(1)2A；(2)1650W；(3)见解析 【详解】（1）根据电功率公式，可得低温挡工作时的电流； （2）由电路图可知，当开关和都闭合时，电阻和并联，电路总电阻最小。根据公式可知，此时电路的总功率最大，为高温挡。高温挡的总功率等于两个发热电阻的功率之和，即。当只有闭合时，电路中电阻为，功率为中温挡，其功率为， 所以，高温挡的功率为； （3）该插座允许接入用电器的最大电功率， 若将该煎饼锅以高温挡接入该插座会发生安全事故，在不改变低温挡功率及挡位结构的前提下应降低高温挡的功率，则应该给发热电阻所在的支路串联一个电阻，改装后所在支路的最大功率， 所在支路的总电阻， 则应该串联的电阻， 即给所在支路串联一个阻值为15Ω的发热电阻，或将更换为55Ω的发热电阻。 7.（2025九年级下·重庆九龙坡·学业考试）中医是我国四大国粹之一，凝聚古人养生智慧，如今科技与之融合，生产出了如图甲的电中药壶，有“猛火”和“文火”两挡，工作原理如图乙。电中药壶额定电压为挡位开关，加热电阻、是定值电阻，，猛火挡额定功率1210W。忽略温度对电阻的影响，求： (1)的电阻； (2)某天用电高峰，小艳用此壶帮奶奶熬药，关闭家中其它用电器，只将此壶接入电路，并用文火挡加热3min，发现如图丙的电能表指示灯闪烁50次，计算此时她家的实际电压； (3)一段时间后，小艳熬药时发现无论如何调节挡位开关，电中药壶加热功率都不变，经检查发现其中一个加热电阻出现故障。小艳想在图乙电路基础上进行维修，想让电中药壶既能实现两挡变化，又可在第（2）问用电高峰的实际电压下，做到用文火挡加热的实际功率等于文火挡的额定功率，请你在答题卡虚线框内帮助她设计出符合要求的维修电路，并计算出所需电阻的阻值（计算结果保留一位小数）。 【答案】(1)；(2)；(3)，见下图 【详解】（1）由图乙可知：开关接时，只有接入电路，总电阻最小，功率最大，为猛火挡，可得； （2）电能表闪烁次消耗的电能， 加热时间 ， 文火挡实际功率， 开关接时，与串联，为文火挡，总电阻， 由得实际电压； （3）故障分析：无论怎么调节开关功率都不变，说明短路，电路始终只有单独接入，维修后要求：实际电压下，文火实际功率等于原文火额定功率，原文火额定功率， 维修电路设计：保持原电路结构，在原的位置（接的支路）更换一个新的定值电阻，电路图和原乙图结构一致，仅替换故障的即可，据此作图，如下图所示： 文火挡为与串联，总电阻满足 ， 因此，解得新电阻阻值。 8.（2026·重庆·一模）低温会影响电池的充放电性能，某品牌电动汽车安装了车载电池低温预热系统，由车载低压电源供电。车内原有预热电热丝参数为：“24V 72W”现增加一个阻值为4Ω的发热电阻，改装成如图甲所示可切换高温预热、低温预热两挡的加热装置，用于冬季充电前给电池预热升温。车载电路熔断器允许通过的最大电流为8A，所有电阻阻值均保持不变。（不考虑熔断器的电阻） (1)求原电热丝R的阻值； (2)若某次电池预热时，仅让该装置在低温挡工作，30分钟内，车载能耗监测系统显示消耗电能，求此时电热丝R两端的实际电压； (3)在安全前提下，为提高两挡发热功率，除原有器材之外，再提供一个单刀双掷开关，再任意搭配所给器材设计一种合理方案，在乙中画出你设计的电路图，并计算该方案正常工作时高温挡的电功率。 【答案】(1)8Ω；(2)12V；(3)见下图；144W 【详解】（1）原电热丝R的阻值； （2）低温挡为与串联，实际总功率， 总电阻， 总实际电压， 串联电路电流处处相等，电路电流， R两端实际电压； （3）甲图中只有R工作时，为高温挡；低温挡为与串联，为了提高两挡发热功率，由可得，在电源电压U不变的情况下，应减小电路的总电阻R总， 若只有R工作时，电功率为， 若只有工作，电路电功率为， 若R和并联，电路电功率为， 此时总电流为， 由于熔断器允许通过的最大电流为8A，所以R和并联的方式不可取。为了实现两挡功率的提高，并保证安全，可以选择“只有工作”作为高温挡，“只有R工作”作为低温挡。这需要使用单刀双掷开关S2进行切换，据此完成电路， 高温挡电功率。 9.（2025·陕西·模拟预测）如图甲是某智能电饭煲，其简化电路如图乙，通过旋转开关，功率依次从高到低有“快煮”、“慢煮”、“保温”三种模式。三个电阻都是发热电阻，阻值不随温度变化而变化，且。已知：“快煮”模式的额定功率为1210W，“保温”模式的额定功率为400W。求： (1)电饭煲在“快煮”模式正常工作时的电流； (2)电饭煲“慢煮”模式的额定功率； (3)考虑到农村有电压不稳定的情况，有时电压可能升高到330V，为了保护电路安全，小明决定利用传感器开关与定值电阻的组合电路对“3挡”模式进行改进，传感器开关闭合时电阻与导线相同。如图丙所示，当电源电压升至330V时传感器开关会自动断开，让定值电阻接入电路，从而保证维持额定功率不发生改变，请计算电阻的阻值。 【答案】(1)5.5A；(2)800W；(3) 【详解】（1）“快煮”模式的额定功率为1210W，则“快煮”模式正常工作时的电流为； （2）根据电功率公式可知，在电压U一定时，电功率P与电阻R成反比。电饭煲的“快煮”、“慢煮”、“保温”三种模式分别对应电路总电阻的低、中、高三档。因此，三种模式下功率关系为，对应的总电阻关系为。由图乙可知，接“1”时R1和R3串联，接“2”时R3单独接入电路中，接“3”时R2单独接入电路中。根据电阻串联知识和可知，接“1”时电路总电阻最大，为“保温”模式；接“3”时电路总电阻最小，为“快煮”模式；接“2”时电路总电阻适中，为“慢煮”模式。 “保温”模式的总电阻为，则， ， 则电饭煲“慢煮”模式的额定功率为； （3）电饭煲在额定电压下工作时：“快煮”模式的总电阻为 则， 由题意可知，当电源电压升至330V时传感器开关会自动断开，让定值电阻接入电路，此时与串联接入电路中，维持额定功率不发生改变，即， 根据可知，此时电路中的电流为， 电路中的总电阻为， 则电阻的阻值为。 （二）根据要求自主设计电路类 ● 要点归纳 本题型为中考拔高类考点，要求根据题目给定的挡位、开关功能或功率要求，自主设计多挡位电热器电路，考查对串并联电路、开关控制逻辑及电功率公式的综合应用能力。 解题要点： （1）确定电路模型：优先选择 “并联式” 或 “短路式” 两种易控制的经典模型，便于通过开关实现挡位切换。 （2）逆向推导电阻：根据题目给出的挡位功率，先算出各挡位对应的总电阻。高温挡总电阻：，低温挡总电阻：。根据算出的总电阻，结合所选电路模型，利用串、并联电阻规律反推每个分电阻的阻值。 （3）设计并验证开关控制逻辑：画出电路图，标注开关状态与挡位的对应关系，确保：①每个开关状态对应唯一挡位，功率区分明确；②无电源短路情况，电路安全；③开关控制逻辑清晰，符合题目对开关功能的要求。 ● 真题再现 类型一 挡位要求 1.（2025·山西）为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。 （1）请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内。 （2）求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流。 （3）求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。 【解答】解法一：（1）设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成串联电路，如下图所示： （2）当开关S1闭合、断开S2时，R1和R2串联，电路中电阻最大，根据可知，孵化器处于保温挡，电路中的电流； （3）当开关S1和S2均闭合时，电路中只有R1工作，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能。 解法二：（1）设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成并联的电路，如下图所示： （2）只开关S1闭合，电路中电阻大，根据可知，孵化器处于保温挡， 电路中的电流； （3）当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能。 2.（2024·山西）在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（）、一个电动机（）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题： （1）在虚线框内画出烘干器内部电路图； （2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。 【答案】（1）如下图；（2）220Ω 【详解】（1）由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路，且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示： （2）将发热电阻的功率减小到原来的一半，则更换后发热功率为220W，根据可知，此时发热电阻的阻值为。 3.（2025·西宁节选）同学们想继续分析两挡电加热器的工作原理，小组讨论后，确定了设计方案。要求：加热挡功率必须满足所有设计中最大，并确保在此基础上保温功率最小。为达到要求，用以上电路中的电源、、开关、导线若干。另选一个的电阻进行设计： ①请将符合要求的电路图规范补充在如图的虚线框内，并标注清楚； ②求出所设计电路的保温功率。 【答案】①见下图；② 【详解】①两个电阻并联时，总电阻最小，根据，总功率最大，为加热挡，据此设计电路图如下： ②分析电路可知，只闭合时，单独接入电路，此时总电阻最大，根据，总功率最小，为保温挡，则电路的保温功率为。 类型二 具体功率要求 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-1所示。 (1)电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？ (2)已知保温箱内空气的质量为11 kg，图-1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·℃）] (3)现增加一个阻值为44Ω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，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图-2的虚线框内将电路连接完整。 【答案】(1)；(2)；(3)见下图 【详解】（1）电路中的电流是； （2）图-1所示电路工作300s产生的热量为， 不计热损失，则空气吸收的热量与电路产生的热量相等， 保温箱内空气升高的温度为； （3）高温挡的电功率为1100W，高温挡电路电阻为， 低温挡的电功率为220W，低温挡电路电阻为， 所以两个电阻并联接入电路，高温挡支路接电热丝R2，低温挡支路接电热丝R1，连接如下图所示： 类型三 开关功能 5.（2024·陕西）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻（、阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中为总开关，电源电压为220V。闭合开关，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（　　） 温度t/℃ 温控开关 壶内水量V/L 水量开关 的功率P/W 煎煮方式 闭合 闭合 800 武火 断开 闭合 800 武火 断开 断开 100 文火 A．温控开关与水量开关是串联的 B．加热电阻的阻值是 C．若壶内水量小于0.2L，煎药壶工作时无法进行“武火”加热 D．若限流电阻断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热 【答案】D 【详解】根据表中数据可知，温控开关和水量开关互不影响，故温控开关与水量开关是并联的，故A错误；当限流电阻与加热电阻串联时，由分压原理可知，加热电阻的电压小，根据可知加热电阻的功率小，当限流电阻短路（闭合与其并联的S3）时，电路为加热电阻的简单电路，加热电阻的电压为电源电压，根据可知其功率大，故加热电阻的阻值，故B错误；若壶内水量小于0.2L，但温度小于60℃，温控开关闭合，限流电阻短路，则电路为的简单电路，煎药壶工作时可进行“武火”加热，故C错误；若限流电阻断路，闭合S3（或S2）则电路连通，电路为的简单电路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热，故D正确。故选D。 6.（2025·常州）小明家电火锅的铭牌参数如表格所示，其高功率值模糊不清。当开关闭合、闭合时，电火锅处于高功率工作状态；当开关闭合、断开时，电火锅处于低功率工作状态。当小明家中只有该电火锅工作时，电火锅在220V电压、高功率状态下工作2min，电能表的指示灯闪烁132次，小明家电能表的表盘如图甲所示。 额定电压 高功率 低功率 220W (1)请在图乙中以笔画线完成电路连接。（电路有多种画法，取其一作图并依图解答后续问题） (2)求电火锅的高功率值。 (3)求电阻丝的阻值。 (4)求电阻丝的阻值。 【答案】(1)如下图；(2)；(3)；(4) 【详解】（1）选择串联加处局部短路，当开关闭合、闭合时，只有工作，电火锅处于高功率工作状态；当开关闭合、断开时，与串联，电火锅处于低功率工作状态。如图所示： （2）由题可知，高功率状态下工作2min，消耗的电能为， 故电功率为； （3）由可知，电阻丝的阻值为； （4）由可知，低功率时串联的总电阻为， 故电阻丝的阻值为。 7.（2025·长沙）冬天，为了给鱼缸内的水加热，小星购买了标有“220V 440W”的电热丝和标有“220V 275W”的电热丝各一根，电热丝的电阻不随温度变化。 (1)求电热丝正常工作时的电流； (2)将和串联接入电路中，求与两端的电压之比； (3)为了给鱼缸提供适宜的水温，小星想设计的加热电路需要满足以下要求： （a）当水温低于20℃时，启动高挡快速加热，功率为440W； （b）当水温在20℃至30℃之间时，启动低挡保温； （c）当水温高于30℃时，断开整个电路。 为此，他找到了4个温控开关（功能见下表），从中选择两个开关设计了如图所示的电路。 元件类型 符号 功能 温控开关 温度低于20℃时闭合，高于20℃时断开 温度低于20℃时断开，高于20℃时闭合 温度低于30℃时闭合，高于30℃时断开 温度低于30℃时断开，高于30℃时闭合 ①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号； ②按设计连好电路后，为调整功率，小星取下某一根电热丝，剪掉一截后接回原电路。再启动低挡，测得其中一根电热丝两端的电压为99V，请计算此时电路的总功率。 【答案】(1)2A；(2)5∶8；(3)①见下图；②见解析 【详解】（1）电热丝正常工作时的电流； （2）电阻丝的电阻， 电阻丝的电阻， 串联时，电阻丝两端的电压为，电阻丝两端的电压为，通过它们的电流相等，与两端的电压之比； （3）①由图可知，两个开关闭合，只有一个电阻接入电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，处于高温挡，当水温低于20℃时，启动高挡快速加热，功率为440W，所以这个电阻是R2，当水温低于20℃时，两个开关都闭合，当水温在20℃至30℃之间时，启动低挡保温，与R2并联的开关断开，另一个开关闭合，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，处于低温挡，另一个电阻是R1，S1的功能是温度低于20℃时闭合，高于20℃时断开，与R2并联的开关是S1；当水温高于30℃时，断开整个电路，另一个开关断开，S3的功能是温度低于30℃时闭合，高于30℃时断开，所以另一个开关是S3，如图所示： ②未剪前，低挡和串联，两端的电压， 两端的电压， 情况一：若剪短的是，将减小，将增大，都不可能变为99V； 情况二：若剪短的是，将减小，将增大，都有可能变为99V； （i）若接回原电路后，若两端的电压， 低挡时电路的实际电流， 低挡总功率； （ii）若接回原电路后，两端的电压为，低挡时电路的实际电流， 低挡总功率。 ● 好题推荐 1.（2026·陕西榆林·一模）物理创新小组使用两根电热丝和两个开关、制成简易电火锅，接通电源，通过开关的开闭可实现高温、中温和低温三挡，只闭合开关时，单独接入电路。以下说法正确的是（     ） A．当开关、均闭合时，电阻串联 B．当开关闭合、断开时，单独工作 C．高温挡时两端电压大于两端电压 D．高温挡时的电功率比低温挡时的电功率小 【答案】B 【详解】根据题意可推断出，当开关、均闭合时，两根电热丝、并联接入电路，开关接在的支路上，开关接在的支路上。AB．根据可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，只闭合开关时，只有工作，此时电路的电阻在三挡中最大，电火锅处于低温挡；只闭合开关时，只有工作，，电火锅处于中温挡；同时闭合开关、时，、并联接入电路，、同时工作，电路的电阻最小，电火锅处于高温挡，故A错误，B正确；C．由于高温挡时、并联接入电路，高温挡时两端的电压等于两端的电压，故C错误；D．高温挡时两端电压等于电源电压，低温挡为单独工作，两端电压也等于电源电压，根据，不变，电功率相等，故D错误。故选B。 2.（2025·陕西宝鸡·一模）小明家一款智能电热水壶芯片损坏，出现水加热至沸腾后无法自动进入保温模式的问题。在确保安全的情况下，小明进行维修，目标是实现水沸腾后能手动控制电热水壶进入保温状态。电路简化为：两只开关、两根电热丝（阻值不受温度影响）及若干导线，连接后接入220V的家庭电路，正常工作时的测试结果如下表所示。下列说法错误的是（　　） 开关 仅开关S1闭合 仅开关S2闭合 开关S1、S2闭合 功率/W 220 0 1100 A．保温状态时两根电阻丝可能是串联的 B．正常加热时电路中的电流为5A C．两根电阻丝的阻值分别为176Ω和55Ω D．不增加元件，再次改造电路还可能增加中温挡880W 【答案】C 【详解】A．根据表中信息可知，电热水壶有保温和加热两个挡位，可以是“并联型”的加热电路，也可以是“串联型”的加热电路，如图所示，若是甲图的加热电路，仅开关S1闭合时，只有R1工作，电热水壶处于保温挡；开关S1、S2闭合时，R1、R2并联，电热水壶处于加热挡，则，，解得，，正常加热时电路中的电流为，不增加元件，若将单独接入电路时，功率，若是乙图的加热电路，仅开关S1闭合时，R1、R2串联，电热水壶处于保温挡；开关S1、S2闭合时，只有R1工作，电热水壶处于加热挡，则，，解得，，正常加热时电路中的电流为，不增加元件，若将单独接入电路时，，故ABD正确，不符合题意；C错误，符合题意。故选C。 3.（2026·陕西西安·三模）如图是一款便携式干衣器，其内部电路是由一个发热电阻R（）、一个电动机（）和两个开关组成的电路。干衣器有冷风暖风两挡（闭合吹冷风，再闭合吹暖风，单独闭合既不发热也不吹冷风）。求解下列问题。 干衣器铭牌参数 额定电压 220 V 可承受质量 5 kg 冷风 90 W 暖风 200 W (1)该干衣器发热电阻的电功率为多大？ (2)发热电阻的阻值为多大？ (3)请你在虚线框内画出干衣器的电路图。 【答案】(1)110W；(2)440Ω；(3)见下图 【详解】（1）由题意可知，只有电动机工作时，吹冷风，当电动机和发热电阻并联工作时，吹暖风，因此暖风功率为发热电阻和电动机消耗的总功率，则发热电阻的电功率为； （2）发热电阻的阻值为； （3）由题意可知，只闭合S1吹冷风，说明只有电动机工作，同时闭合S1、S2吹暖风，说明电动机和发热电阻同时工作，只闭合S2不发热也不吹冷风，说明开关S2位于发热电阻所在支路，综上可知，电动机和发热电阻可以独立工作，即为并联，且开关S1位于干路、开关S2位于发热电阻支路，据此作图。 4.（2026·山西吕梁·一模）图甲为某家用电饭锅，其内有两根电热丝R1和R2。该电饭锅在煮饭过程中，先以最大功率持续加热米饭，此时两根电热丝同时工作；待米饭煮熟后，温控开关S1自动断开，电饭锅切换成保温模式，此时只有电热丝R2工作。某次，电饭锅在正常煮饭，图乙是该过程中通过电饭锅的电流随时间变化的图像。求： (1)请在图丙虚线框中补全该电饭锅的内部电路图； (2)加热米饭时，电饭锅的加热功率； (3)电热丝R2的阻值。 【答案】(1)见下图；(2)660W；(3)110Ω 【详解】（1）根据题意可知，当温控开关S1断开时，只有R2工作，由，电饭锅处于保温挡；当S1闭合时，R1和R2同时工作，电饭锅处于加热挡，电路图如图所示： （2）加热功率为； （3）只有R2工作，电饭锅处于保温挡，由图乙可知，保温电流为2A，由欧姆定律可知，R2的阻值为。 5.（2026·山西·模拟预测）某同学家的浴室安装了一款内部含除雾装置的除雾镜。该装置有高、低两个挡位，电源电压为24V，其内部有两个开关、，两根电阻丝、，，，且。某次除雾过程中，该装置在低挡位加热了10min，除雾镜的温度升高了。已知除雾镜的质量为3kg，求：[c除雾镜=0.8×103J/(kg·°C)] (1)请在虚线框内画出该装置的内部电路图； (2)该次除雾过程中，除雾镜吸收的热量； (3)该次除雾过程中的加热效率。 【答案】(1)见下图；(2)；(3)50% 【详解】（1）若仅R1工作，功率， 仅R2工作，功率， 正好满足，符合题目的条件，故电路中R1与R2并联，开关S1串联在R1支路，开关S2串联在R2支路； （2）除雾镜吸收的热量 ； （3）低挡位仅R2工作，低挡功率，工作时间， 消耗的电能， 除雾过程的加热效率。 6.（2026·山西朔州·二模）如图甲所示是小亮妈妈新买了一个早餐机，它有高温和低温两个加热挡位，其中低温加热功率为550W，高温加热功率为1100W，内部电路图如图乙所示。 (1)要单独给早餐机的插座安装一个空气开关，空气开关的额定电流不小于多少安，才能保证早餐机正常工作且安全。 (2)在使用过程中电热丝R1烧断了，小亮想去购买一个电热丝R再加上原有的R2重新设计一个电路能够使低温挡功率达到1100W，高温加热功率达到1980W，不额外增加元件的情况下，请你帮他在图丙虚线框中画出设计的电路图并计算出R的电阻。 【答案】(1)5A；(2)见下图；55Ω 【详解】（1）早餐机以最大功率工作时的电流， 所以空气开关的额定电流不小于5A； （2）原电路中闭合时，被短路，只有 接入为高温挡，得 ， 断开时，串联，为低温挡，得总电阻 ， 因此 ， 若 单独接220V，功率为1100W， 符合题目要求的低温挡功率，因此设计并联电路； 并联电路中，当、闭合时电路R、并联，通过的电流， 高温挡时电路中的总电流， 通过R的电流， R的电阻。 7.（25-26九年级下·江苏盐城·期中）某小组采购的老式电热水器（如图甲），其铭牌信息显示：额定电压为220V，额定功率为2200W。小明根据热水器容量参数计算发现，热水器水箱最多可以装60kg的水。图乙为其额定状态下电热水器的简化电路。[]求： (1)该热水器正常工作的电流。 (2)热水器正常工作20min，能将满箱水的温度从30℃升高到40℃，求热水器的加热效率。（结果保留一位小数） (3)节能的关键是增设保温挡，若保温功率设计为44W，且保持加热功率仍为2200W不变，请利用R1（保温时仍工作），再增加一个电阻R2和开关S1，在图丙中画出一种保温挡电路图，并计算所选方案R2的阻值。 【答案】(1)10A；(2)95.5%；(3)见下图，1078Ω 【详解】（1）由题意得，额定电压，加热状态下只有R1接入电路，额定加热功率，根据电功率公式可得，热水器正常工作的电流； （2）由可知，60kg的水升高温度从30℃升高到40℃吸收的热量， 热水器正常工作20min消耗的电能， 因此热水器的加热效率； （3）要满足保温功率44W，保温时R1仍工作，加热功率不变的要求，选择R1与R2串联，开关S1并联在R2两端，S1闭合为加热挡，断开为保温挡，开关S为总控开关，据此作图。 已知保温功率，由得串联总电阻的阻值， R1的阻值， 因此R2的阻值。 8.（25-26九年级下·上海静安·期中）在“制作加热坐垫”的实践活动中，学校提供了如下器材：电压为5 V的电源、两个完全相同的加热电阻和（阻值均为2.5 Ω）、两个开关和以及导线若干。小红、小华和小明根据所提供的器材各自完成了一个加热坐垫的制作。 (1)小红将电源、开关和加热电阻连成电路，实现了坐垫的加热功能，求闭合开关后，通过电阻的电流及其在10 s内产生的热量； (2)小明和小华分别利用全部器材，制作了加热坐垫，这两个加热坐垫都能实现“高温挡”和“保温挡”两种状态。 ①小明在他的加热坐垫正常工作一段时间后，发现：处于高温挡时，坐垫正常发热；处于保温挡时，坐垫不发热，经检查发现，其中一个加热电阻发生了故障，请画出该坐垫的工作电路图，并在图中标明发生故障的电阻及其故障类型； ②小华和小明一起修复了坐垫后，他们发现小华设计的坐垫无论处于“高温挡”还是“保温挡”，都比小明设计的坐垫处于同挡位时要热一些（即电功率更大），请写出小华所制作加热坐垫的工作电路中和的连接方式并计算其处于“高温挡”时的电功率。 【答案】(1)2A；100J；(2)①见下图；②与并联；20W 【详解】（1）根据欧姆定律， 10 s内产生的热量； （2）①根据题意，高温挡正常发热、保温挡不发热，说明保温挡电路断路，高温挡电路通路，说明两电阻串联，有一个开关与一个电阻并联，两个开关都闭合时为高温挡，只闭合串联的开关，并联开关断开，两电阻串联接入电路时为保温挡，故障是与开关并联的电阻断路，如下图所示： ②电源电压不变，功率 ，功率越大总电阻越小。小华同挡位功率都大于小明，说明同挡位总电阻更小，因此小华的电路中与并联，两个开关分别控制两条支路： 保温挡：仅接入一个电阻，，功率大于小明保温挡； 高温挡：两个电阻同时接入，总电阻最小，功率最大， 每个电阻的功率 ， 总功率。 9.（2025·福建福州·二模）图甲所示的电熨斗有高、低温两挡，其铭牌参数如下表。正常高温熨烫时，金属底板的温度会从升高到熨衣服所需的，所用的时间为。使用一段时间后，发现只有高温挡能正常工作，拆开后观察到一根电阻丝烧断了。为了将其修好，翻阅说明书了解到该电熨斗内部电路图如图乙所示，虚线框内由两根电阻丝和一个开关组成，但电路模糊不清，A、B为两根引出线。金属底板的比热容0.46×103J/（kg·℃），则： 额定电压 220V 交流电频率 50Hz 额定高温功率 1100W 额定低温功率 440W 整体质量 1.3kg 金属底板的质量 0.5kg (1)高温挡正常工作时电路的电阻； (2)高温熨烫时，电熨斗发热体的发热效率；（计算结果保留一位小数） (3)结合所学电学知识，在图乙的虚线框中画出两段电阻丝的连接图，并通过分析计算他应该更换多大阻值的电阻丝。 【答案】(1)44Ω；(2)90.9%；(3)见下图，66Ω 【详解】（1）由铭牌参数表可得，电熨斗的额定高温功率为，所以高温挡正常工作时电路的电阻为； （2）由题意可知，正常高温熨烫时，金属底板的温度会从升高到熨衣服所需的，则金属底板的温度变化度数为， 所以高温熨烫时被有效利用的能量为， 因为高温熨烫时消耗的总电能为， 所以，高温熨烫时电熨斗发热体的发热效率为 （3）已知电熨斗因一根电阻丝烧断只有高温挡能正常工作；若两电阻丝以并联方式工作，一根电阻丝烧断时，电路不会以高温挡工作，不符合要求，所以虚线框中的两根电阻丝只会以串联方式工作，结合所学电学知识，在图乙的虚线框中设计画出符合要求的两段电阻丝的连接图如下： 如上图，当开关S、S1都闭合时，为电路的高温挡，此时只有R1接入电路，由题意可得， 当开关S闭合、S1断开时，为电路的低温挡，此时R1和R2串联，由铭牌参数表可得，，则串联时的总电阻为， 所以应该更换电阻丝R2的阻值为。 ( 0 1 )老师备课、家长伴学、学生提高 学科网（北京）股份有限公司 $张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 答案与解析 中考热点题型 (一)电路改进与优化设计类 【真题再现】 1.【答案】(1)3.78×105；90：140；(2)将R2的阻值更换为402 【详解】(1)水的质量为=p水=1.0×10kgm3×1×103m3=1kg,水吸收的热量为9吸℃水 △-4.2×103J/(kg℃)×1kg×90C=3.78×105J:加热挡工作350s,电水壶消耗的电能为 W=P,1200w×350s=42x10,电水壶对水加热的效率为7=警×100%=300× 4.2×1057 100%=90%;电能表表盘标有1200ip/(kWh)”,表示电路中用电器每消耗1kWh电 能，电能表的指示灯闪烁1200次，则电水壶工作350s,电能表指示灯闪烁的次数n= 4.2×105 3.6×106 ×1200imp/kWh)=140;(2)当S、S1都闭合时，两电阻并联，电路中电阻 最小，根据P一可知，电路的功率最大为加热挡；当S闭合时，电路为只有风，工作，电 阻最大，根据P-可知，电路的功率最小为保温档：保持电水壶的保温功率不变，将加 热功率提高到1310w,此时的功率为P=1310W-100w=1210w,根据P-可知，R 的阻雀为R,-号部-40n,故为了让加热功率提高到1310w,改造措施是将的 阻值更换为402。 2.【答案】(1)见下图；(2)①串联；②1502 R 0220Vo 【详解】(1)由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联 电路，且发热电阻不能单独工作出现“干烧现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关 在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示： 老师备课、家长伴学、学生提高 01 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 o220V 0 (2②)①根据P-可知，电阻越大功率越小，电阻越小功率越大，因此要起让发热总功幸 减小为原来的 ，根据串并联电路电阻的特点可知，应与原发热电阻串联一个新的发热电阻 来增大电路的总电阻； ②原发热电阻电功率为P=”=22v2 R =968W, 502 串联后新旧电阻总阻值为R:一了 U2 (220V02 968W =2002, 4 需要购买新电阻阻值为R1=R总-R=2000-502=1502。 3.【答案】(1)2.5A;(2)1542:(3)见下图 b 火线。 零线o 【详解】(1)图甲可知，当开关S1闭合，S2接触α时，两电阻串联，电路的总电阻最大， 根据P=可知，电功率最小，此时电炖锅处于低温挡：当开关S!闭合，S接触b时，电路 为及的简单电路，电路的总电阻最小，根据P一可知，电功率最大，此时电炖锅处于高温 挡，根据P一7可得，高温挡正常工作时的电流是1温-型-5侧-25A: U220V (2)由P=可得，R2的阻值是R2=,2=220m R =882, P高温挡550W 电炖锅高温挡正常工作0.8h,消耗的电能为W高=P高t高=550W×0.8×3600s=1.584×101, 关闭家中其他用电器，炖煮结束时整个过程消耗的电能W=2025.6kW·h-2024.6kW·h= 1kW.h=3.6×10] 所以，电炖锅低温挡正常工作2.8h消耗的电能为W低温挡=W-W高温挡=3.6×10-1.584× 1091-2016X109,根据W-可得R:+R U2 一t 所以，R1的阻值RFW告” _2t-R2=,106×2.8×3600s-882=1542: (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S3,S3需接在 干路上；电路图可设计如下： 老师备课、家长伴学、学生提高 02 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 火线 R 零线o 当S2接a、S1和S3闭合时，此时两电阻并联接入电路中，电炖锅处于高温挡；当S2接、 S1断开、S3闭合时，只有R2接入电路中，电炖锅处于中温挡；当S2接b、S1闭合、S3闭合 时，此时只有1接入电路中，电炖锅处于低温挡：满足三个挡位的要求：且三个挡位工作 时，温控开关S3都起到防干烧的功能，故以上设计的电路图符合题意。 【好题推荐】 1.【答案】并联44 【详解】根据P=可知，电压一定时，电路中总电阻越小，电路的总功率越大，将额定 功率为400W的取暖器改装为，总功率1500W的双控双挡位电取暖器后，取暖器的功率变 大，故电路中的总电阻应变小，根据串、并联电路中电阻的规律可知，应将新发热电阻丝 Ro与新开关S串联后，再并联接入原来的电路；如图所示电路是额定功率为400W的取暖 器的原理电路图，改装后总功率为1500W,故发热电阻丝Ro的功率为Po=P点-PR= 1500w-400W=10w,则发热电阻丝R的阻值为R,=需=0=4n。 2.【答案】B4410改用402的电热丝/在原电热丝两端并联一根4402的电热丝 【详解】吹冷风时只有风扇工作，吹热风时风扇和电热丝同时工作，二者并联。由图可 知，S1闭合、S2断开时只有A工作（冷风挡），S2闭合后B接入，总功率变大（热风 挡)，因此电热丝接在B位置；电热丝的功率PR=P热风-P冷风=1140W-40W=1100W, 电热丝阻值R-号-=4n:吹冷风时，P为=-40w-004w,工作时间 t=5min=立h,消耗电能W=P冷at=0.04kW×立h=3okwh,闪烁次数n= 3000imp/kWh×0。kWh=10次；保持冷风功率不变，因此新的电热丝总功率为P电热= P热-P风=1250W-40W-1210W,电源电压V=220V不变，新电热丝的阻值R= 2=222 P电 210W=400,如果选择直接更换电热丝，改造措施为更换一根阻值为402的电热 丝；如果选择保留原电热丝，额外并联电热丝：需要额外增加的功率 AP=1210W-1100W=110W,并联电热丝的阻值R并==2200=440Q,因此也可以 △P110W 选择在原电热丝两端并联一根4402的电热丝，两种方案都合理。 老师备课、家长伴学、学生提高 03 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 3.【答案】(1)2.52；(2)1250s:(3)见下图 R R2 S2 S -o 5V o -o 5Vo SI 或 【详解】(1)由图乙可知，当开关S1和S2均闭合时，R2被短路，只有R1工作；当仅闭合开 关S1时，R与R,串联。根据P-可知，当开关S,和S,均闭合时，电路中的电阻较小，此 时功率较大，为高温挡； n号- -=2.50,即需要购买2.5Ω的电阻替换： (2)牛奶吸收的热量Q吸=c牛奶m△t=4×103]/(kg·℃)×250g×10℃=4×10]/ (kg·°C)×0.25kg×10C=10000J, 根据=塑==80%， Q放 可得电热围巾消耗的电能W=题=100=1.25×104， 180% 根据W=此可得，商温挡需要加热的时间1=兴-=1250s: 10W (3)要同时提高高低温功率且只有两个功率，需将R1与R2并联。仅闭合一个开关时，电 路中只有一个电阻工作：两开关均闭合时，两个电阻并联。根据P-可知，当开关5，和 S2均闭合时，电路中的总电阻最小，此时功率最大，为高温挡。仅闭合一个开关时，为低 温挡。并联后，高低温功率均提高且只有两个功率，图见答案。 4.【答案】(1)8802：(2)110W;(3)R1;7802 【详解】(1)电加热杯处于高温挡时，电路为发热电阻R的简单电路，根据P=爱可 得，发热电阻R,==20m2=220n P高220W 电加热杯处于低温挡时，发热电阻R1、R3串联， 比时电路中约总电用R。1=号-一=10n 发热电阻R,的阻值为R1=R总1-R3=11000-220n=8800: (2)电加热杯处于中温挡时，发热电阻R2、R3串联， 此时电路中的总电阻R总2=R2+R3=2202+2200=4400, 根据P-可得，电加热杯中温挡的功率P=二-2 =110W: R总2 4400 (3)将低温挡功率提升10%，低温挡功率变为P低=(1+10%)×44W=48.4W, 老师备课、家长伴学、学生提高 04 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 此时电路中的总电阻R总= U2 _(220V)2 =10000, p' 48.4w 低 其他挡位功率不变，只能更换发热电阻R1, 故替换后的发热电阻的阻值为R1=R总-R3=1000n-220n=780n。 5.【答案】(1)6600J;(2)17602:(3)见下图；27.5W S 0220V0 R R 【详解】(1)高温挡正常工作1min产生热量Q-W=P高t=110W×60s=6600: (2)当S、S1均闭合时，R,被短路，只有R,工作，电路总电阻较小，由P=货可知此时为 高温挡，电阻R2=2=20w2 =4400, P高110W 当S闭合、S1断开时，R:与R,串联，总电阻较大，由P=晋可知此时为低温挡。此时电路 总电阻R。--2m2=2200n, P低 22W 电阻R1=R总-R2=22002-4400=17602: (3)要适当提高两挡功率差，不增加元件，可将两电阻设计为并联（高温挡）和只让阻值 大的电阻工作（低温挡）。设计电路如下所示，当S、S1均闭合时，R1与R2并联，为高温 挡：当S闭合、S1断开时，只有R1工作，为低温挡； o220Vo- R R2 +02-22w2 重新设计后高温挡功率P高，=+ 1(220)2 =27.5W+110W=137.5W, 17602 4402 重新设计后低温挡功率P低 ==-2m2 =27.5W, R1 1760n 重新设计后两挡功率差AP=P高-P低=137.5W-27.5W=110W, 原两挡功率差△P=110W-22W=88W<110, 故符合题意，重新设计后高温挡功率增加了△P高=P高-P高=137.5W-110W=27.5W。 6.【答案】(1)2A;(2)1650W;(3)见解析 【详解】少根据电功率公式P-,可得低温挡工作时的电流告--2A (2)由电路图可知，当开关S1和S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小。根据公 老师备课、家长伴学、学生提高 6 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 式P=可知，此时电路的总功率最大，为高温挡。高温挡的总功率等于两个发热电阻的 功率之和，即P高=P中+P低。当只有S1闭合时，电路中电阻为R1,功率为中温挡，其功 率为P=2=220m=1210w, R140 所以，高温挡的功率为P高=P中+P低=1210W+440W=1650W: (3)该插座允许接入用电器的最大电功率Pm=U1=220V×6A=1320W, 若将该煎饼锅以高温挡接入该插座会发生安全事故，在不改变低温挡功率及挡位结构的前 提下应降低高温挡的功率，则应该给发热电阻R1所在的支路串联一个电阻R3,改装后R1所 在支路的最大功率P=Pma-P低=1320W-440W=880W, R,所作支路的总电ne=号-g-5n, 则应该串联的电阻R3=R总-R1=550-402=15n, 即给R1所在支路串联一个阻值为152的发热电阻，或将R1更换为552的发热电阻。 7.【答案】(1)402；(2)200V;(3)R=42.62,见下图 220V R 【详解】(1)由图乙可知：开关S接2时，只有R1接入电路，总电阻最小，功率最大， 为兹火挡，可得R一 (220V)2 1210W =40n; (2)电能表闪烁50次消耗的电能W= 50imp 2500imp/(kW-h) =0.02kW.h=7.2×104, 加热时间t=3min=180s, 文火挡实际功率P安=号-2心=400w, 开关S接1时，R1与R2串联，为文火挡，总电阻R点=R1+R2=40n+602=1002, 由P-得实际电压U安=P实R8=V400w×10m=200V, (3)故障分析：无论怎么调节开关功率都不变，说明R2短路，电路始终只有R1单独接 入，维修后要求：实际电压200V下，文火实际功率等于原文火额定功率，原文火额定功 U 率P文额一R1+R2 (220V2 =484W, 1000 维修电路设计：保持原电路结构，在原R2的位置(S接1的支路)更换一个新的定值电阻 R,电路图和原乙图结构一致，仅替换故障的R2即可，据此作图，如下图所示： 老师备课、家长伴学、学生提高 06 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 220V R 文火挡为R1与R串联，总电阻满足P文额= R1+R 因此R1+R=P藏 (200V)2 484W ≈82.6，解得新电阻阻值R=82.62-400=42.60。 8.【答案】(1)82；(2)12V;(3)见下图；144W 熔断器 24V0 【详解】(1)原电热丝R的阻值R= U额2 (24V)2 72W =8n2: (2)低温挡为R与R,串联，实际总功率P台一”=O360的=27w, t 30×60s 总电阻R点=R+R1=82+40=122, 总实际电压U总= PaR台=V27W×12n=18V, 申联电路电流处处相等，电路电潮-艺=器=15A。 R两端实际电压UR=IR=1.5A×82=12V; (3)甲图中只有R工作时，为高温挡；低温挡为R与R1串联，为了提高两挡发热功率，由 P=贤可得，在电源电压U不变的情况下，应减小电路的总电阻R 若只有R工作时，电功率为PR=72W, 若只有R工作，电路电功率为P-瓷=2-14w, 40 若R和R1并联，电路电功率为P并=PR+P1=72W+144W=216W, 此时总电流为年一告-”-9A>8A, 由于熔断器允许通过的最大电流为8A,所以R和R并联的方式不可取。为了实现两挡功 率的提高，并保证安全，可以选择“只有R1工作作为高温挡，“只有R工作”作为低温挡。 这需要使用单刀双掷开关S2进行切换，据此完成电路， 高温指电功率%一号-”=144w。 40 老师备课、家长伴学、学生提高 07 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 9.【答案】(1)5.5A;(2)800W;(3)202 【详解】(1)快煮模式的额定功率为1210W,，则“快煮”模式正常工作时的电流为1快三 P快=1210W=5.5A; U 220V (2)根据电功率公式P=二可知，在电压U一定时，电功率P与电阻R成反比，电饭煲 的快煮”、“慢煮”、“保温”三种模式分别对应电路总电阻的低、中、高三档。因此，三种 模式下功率关系为P快>P慢>P保，对应的总电阻关系为R快<R慢<R保。由图乙可知，接 “1”时R1和R3串联，接“2时R3单独接入电路中，接3时R2单独接入电路中。根据电阻串 联知识和R1=R3>R2可知，接“1时电路总电阻最大，为“保温”模式：接3”时电路总电阻 最小，为快煮模式；接“2”时电路总电阻适中，为慢煮”模式。 保温”模式的总电阻为R:三o12D,则R+R:三RR12皿 400w R1=R3=×R保=×121n=60.50, 2=(220V2 则电饭煲“慢煮模式的额定功率为P慢=R =800W: 60.5n (3)电饭煲在额定电压下工作时：“快煮”模式的总电阻为R快=2-2m=40n P快1210W 则R2=R快=402， 由题意可知，当电源电压升至330V时传感器开关会自动断开，让定值电阻R接入电路， 此时R2与Rx串联接入电路中，R2维持额定功率不发生改变，即P2=P快=1210W, 根据P=2R可知，此时电路中的电流为I P 1210W =5.5A, 40n 电路中的总电阻为R总= U高压=30y 5.5A =600, 则电阻Rx的阻值为Rx=R总-R2=60n-40n=202。 (二)根据要求自主设计电路类 【真题再现】 1.【解答】解法一：(1)设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据P= 可知，电阻丝R和风组成串联电路，如下图所示： 老师备课、家长伴学、学生提高 08 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (2)当开关闭合、断开S:时，R和R串联，电路中电阻最大，根据P-受可知，孵化 器处于保温挡，电路中的电流1-骨网”=00 =0.75A: (3)当开关S和S:均闭合时，电路中只有R工作，电路中电阻小，根据P-可知，该 孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能W=二t=12 80 -×1×60s=1080J。 R1 解法二：(1)设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据P-:可知，电 阻丝R1和R2组成并联的电路，如下图所示： (2)只开关S闭合，电路中电阻大，根据P-只可知，孵化器处于保温挡， 电路中的电流1=品=兴=15A: =8n (3)当开关S1和S,均闭合时，R:和R并联，电路中电阻小，根据P-受可知，该解化箱 处于加热挡，工作1min消耗的电能w'=2 t=2×12w2、 R 8n×1×60s=2160。 2.【答案】(1)如下图；(2)2202 o220Vo- 【详解】(1)由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联 电路，且发热电阻不能单独工作出现“干烧现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关 在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示： o220Vo (2)将发热电阻的功率减小到原来的一半，则更换后发热功率为220w,根据P-可 知，此时发热电阻的阻值为R=2-22ov =2200。 220W 3.【答案】①见下图；②0.9W 老师备课、家长伴学、学生提高 09 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 【详解】①两个电阻并联时，总电阻最小，根据P=,总功率最大，为加热挡，据此设 计电路图如下： S R R2 ②分析电路可知，只闭合S1时，R2单独接入电路，此时总电阻最大，根据P=, ,总功率 最小，为保温挡，则电路的保温功率为P保== =0.9W。 R240n 4.【答案】(1)1A;(2)6℃：(3)见下图 S - 0 220V a高温挡 Q 0 R b低温挡 R 【详解】(1)电路中的电流是1=”=22 R12200 =1A: (2)图-1所示电路工作300s产生的热量为Q=W=UIt=220V×1A×300s=66000, 不计热损失，则空气吸收的热量与电路产生的热量相等， 保温箱内空气升高的温度为△t= 66000J cm -1×103/(kg.℃)×11kg =6℃； (3)高温挡的电功率为1100W,高温挡电路电阻为R高= U2_(220W2 =440, P高 1100W 低温挡的电功率为220w,低温挡电路电阻为Rx=P U2(220V)2 =2200, 220W 所以两个电阻并联接入电路，高温挡支路接电热丝R2,低温挡支路接电热丝R1,连接如下 图所示： S 220V a高温挡 R2 b低温挡 R 5.【答案】D 【详解】根据表中数据可知，温控开关S,和水量开关S3互不影响，故温控开关S2与水量开 关S3是并联的，故A错误；当限流电阻R与加热电阻R串联时，由分压原理可知，加热电 阻R,的电压小，根据P=可知加热电阻R,的功率小，当限流电阻R,短路（闭合与其并联的 R 老师备课、家长伴学、学生提高 010 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 S,）时，电路为加热电阻R1的简单电路，加热电阻风的电压为电源电压，根据P一可知其 功率大，故加热电阻R,的阻值R=心--605邓，故B错误：若壶内水量小于 P加热800W 0.2L,但温度小于60℃，温控开关S2闭合，限流电阻R短路，则电路为R的简单电路，煎 药壶工作时可进行“武火”加热，故C错误；若限流电阻R,断路，闭合S3(或S2)则电路连 通，电路为R1的简单电路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热，故D正确。故选D。 6.【答案】(1)如下图；(2)1100W;(3)442:(4)1763 火线 -w R w- 220V R2 零线 【详解】(1)选择串联加R2处局部短路，当开关S1闭合、S,闭合时，只有R1工作，电火锅 处于高功率工作状态；当开关S1闭合、S,断开时，R,与R串联，电火锅处于低功率工作状 态。如图所示： 火线 -w RI W 220V R 零线 (2)由题可知，高功率状态下工作2min,消耗的电能为 ma品kwl32x10J, 故电功率为Pa号10ow, (3)由产可知，电阻丝R的阻值为R=-90 2 -=442: P高1100W ④由上知，低功串联灰部 -=2202 故电阻丝R2的阻值为R2=R串-R1=2202-442=1762。 7.【答案】(1)2A;(2)5:8;(3)①见下图；②见解析 0220Vo R R 【详解】()电热丝R1正常工作时的电流1=号= =2A: (2)电阻丝R1的电阻R1==2M2 =1100, P1440W 老师备课、家长伴学、学生提高 011 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 电阻丝R2的电阻R2=P2 U2(220V)2 =1762, 275Ww 串联时，电阻丝R1两端的电压为U1,电阻丝R2两端的电压为U2,通过它们的电流相等，R1 与R,两端的电压之绘-袋-是-8器-昌 (3)①由图可知，两个开关闭合，只有一个电阻接入电路，电路的总电阻最小，由P-得 可知，电路的总功率最大，处于高温挡，当水温低于20℃时，启动高挡快速加热，功率为 440W,所以这个电阻是R2,当水温低于20C时，两个开关都闭合，当水温在20C至30℃ 之间时，启动低挡保温，与R2并联的开关断开，另一个开关闭合，两个电阻串联，电路的 总电阻最大，由P-可知，电路的总功率最小，处于低温挡，另一个电阻是R,S1的功 能是温度低于20C时闭合，高于20C时断开，与R并联的开关是S1;当水温高于30℃ 时，断开整个电路，另一个开关断开，S3的功能是温度低于30℃时闭合，高于30℃时断 开，所以另一个开关是$3，如图所示： o220Vo 220V ②未剪前，低挡R1和R2串联，R1两端的电压U1=IR1=176+1a×1100≈846V, R2两端的电压U2=U-U1=220V-84.6V=135.4V, 情况一：若剪短的是R1,U1将减小，U2将增大，都不可能变为99V: 情况二：若剪短的是R2,U2将减小，U1将增大，都有可能变为99V; (i)若R2接回原电路后，若R1两端的电压U1'=99V, 低挡时电路的实际电流1=1=÷=器=09A, 低挡总功率P1=UI=220V×0.9A=198W; (i)若R2接回原电路后，两端的电压为U2'=99V, 低挡时电路的实际电流”=1== R1 220V-99y=1.1A, 1102 低挡总功率P2=UI'=220V×1.1A=242W。 【好题推荐】 1.【答案】B 【详解】根据题意可推断出，当开关S1、S,均闭合时，两根电热丝R1、R2并联接入电路， 开关8，接在风的支路上，开关s,接在R的支路上。AB。根据可知，当电压一定时。 电阻越小，功率越大，只闭合开关$1时，只有R1工作，此时电路的电阻在三挡中最大，电 火锅处于低温挡：只闭合开关S,时，只有R2工作，R1>R2,电火锅处于中温挡；同时闭合开 老师备课、家长伴学、学生提高 012 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 关S1、S,时，R1、R并联接入电路，R1、R同时工作，电路的电阻最小，电火锅处于高温 挡，故A错误，B正确；C.由于高温挡时R1、R2并联接入电路，高温挡时R1两端的电压 等于R两端的电压，故C错误；D.高温挡时R1两端电压等于电源电压，低温挡为R1单独 工作，R,两端电压也等于电源电压，根据P上只，R不变，电功率相等，故D错误。故选 B。 2.【答案】C 【详解】A.根据表中信息可知，电热水壶有保温和加热两个挡位，可以是“并联型”的加 热电路，也可以是“串联型的加热电路，如图所示，若是甲图的加热电路，仅开关S1闭合 时，只有R1工作，电热水壶处于保温挡；开关S1、S2闭合时，R1、R2并联，电热水壶处于 加热挡，则P1-是--220W,A,-是-2-100w-20w,解得R1 R1 R2 R2 220n,R2=55Q,正常加热时电路中的电流为1=”整=10ov=5A,不增加元件，若将 U220V R2单独接入电路时，功率P2=1100W-220W=880W,若是乙图的加热电路，仅开关S1 闭合时，R1、R串联，电热水壶处于保温挡；开关S1、S2闭合时，只有R1工作，电热水壶 处于加热挡，别Pn限=-g=20w,P=爱 ==22V2=1100W,解得R1= R1 44n,R2=1760,正常加热时电路中的电流为1=P=10o=5A,不增加元件，若将 U 220V R2单独接入电路时，P出==20M=275W,故ABD正确，不符合题意；C错误，符 1760 合题意。故选C。 o220Vo -o220VO-( 甲 乙 3.【答案】(1)110W:(2)4402:(3)见下图 S o220V0 【详解】(1)由题意可知，只有电动机工作时，吹冷风，当电动机和发热电阻并联工作 时，吹暖风，因此暖风功率为发热电阻和电动机消耗的总功率，则发热电阻的电功率为 老师备课、家长伴学、学生提高 013 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 PR=P暖-P冷=200W-90W=110W: ②)发热电阻的阻值为R==2 110W =4402; (3)由题意可知，只闭合S1吹冷风，说明只有电动机工作，同时闭合S1、S2吹暖风，说 明电动机和发热电阻同时工作，只闭合S2不发热也不吹冷风，说明开关S2位于发热电阻所 在支路，综上可知，电动机和发热电阻可以独立工作，即为并联，且开关S1位于干路、开 关S2位于发热电阻支路，据此作图。 4.【答案】(1)见下图；(2)660W;(3)1102 R R -0220V0S 【详解】(1)根据题意可知，当温控开关S1断开时，只有R工作，由P=,电饭锅处 于保温挡：当S1闭合时，R1和R2同时工作，电饭锅处于加热挡，电路图如图所示： R -o220Vo- (2)加热功率为P加热=U1加热=220V×3A=660W: (3)只有R2工作，电饭锅处于保温挡，由图乙可知，保温电流为2A,由欧姆定律可知， R的阻值为R2=”=20Y-=1100。 1保温 2A 5.【答案】(1)见下图：(2)2.88×104J:(3)50% R R2 S2 2=24w2 【详解】(1)若仅R1工作，功率P1=R =288W, 20 仅R工作，功率P,=2==96W, R262 老师备课、家长伴学、学生提高 014 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 正好满足P1=3P2,符合题目P高=3P低的条件，故电路中R1与R2并联，开关S1串联在 R1支路，开关S2串联在R支路； (2)除雾镜吸收的热量Q吸=c镜m△t=0.8×103J/kg℃×3kg×12C=2.88×104: (3)低挡位仅R?工作，低挡功率P低=P2=96W,工作时间t=10min=600s,消耗的 电能W=P低t=96W×600s=5.76×104, 除雾过程的加热效率刺-8号×100%-e× 100%=50%。 5.76×104J 6.【答案】(1)5A;(2)见下图；552 R R S 220V 【详解】(1)早餐机以最大功率工作时的电流1= P高1100w =5A, U220V 所以空气开关的额定电流不小于5A: (2)原电路中S2闭合时，R2被短路，只有R1接入为高温挡，得R1= U2 =(220V2 P高原 1100W =442, S2断开时，R小R,串联，为低温挡，得总电阻R台==2 550W =880, 因此R2=R点-R1=882-442=442, 若R2单独接220V,功率为1100W,符合题目要求的低温挡功率，因此设计并联电路； 并联电路中，当S1、S2闭合时电路R、R2并联，通过R2的电流2=”=20V=5A, R244n LP高_1980W 高温挡时电路中的总电流总=。 =9A, 220V 通过R的电流I'=1点-2=9A-5A=4A, R的电阳R=号-=2-5n。 4A 7.【答案】(1)10A;(2)95.5%:(3)见下图，10782 S 【详解】(1)由题意得，额定电压U=220V,加热状态下只有R1接入电路，额定加热功 率P=2200W,根据电功率公式可得，热水器正常工作的电流1=号=0=10A: 220W 老师备课、家长伴学、学生提高 015 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 (2)由Q吸=cm△t可知，60kg的水升高温度从30℃升高到40℃吸收的热量Q吸= cm△t=4.2×103]J/kgC)×60kg×(40℃-30C)=2.52×10J, 热水器正常工作20min消耗的电能W=Pt=2200W×20min=2200W×20×60s= 2.64×10J, 因此热水器的加热效率n=9题×100%=252×109 w ×100%≈95.5%： 2.64x106 (3)要满足保温功率44W,保温时R1仍工作，加热功率不变的要求，选择R1与R2串 联，开关S1并联在R2两端，S1闭合为加热挡，断开为保温挡，开关S为总控开关，据此 作图。 已知保温功率P聚温二4W,由P=得串联总电阻的阻值R色一 U2 =220w2 =11000, 44W R的阻值R1=号-C-22n, 因此R3的阻值R2=R总-R1=11002-222=10782。 8.【答案】(1)2A；100J;(2)①见下图；②R1与R2并联；20W R1断路 U 5V 【详解】(1)根据欧姆定律1=京-25n=2A, 10s内产生的热量Q1=W=U11t=5V×2A×10s=100J: (2)①根据题意，高温挡正常发热、保温挡不发热，说明保温挡电路断路，高温挡电路通 路，说明两电阻串联，有一个开关与一个电阻并联，两个开关都闭合时为高温挡，只闭合 串联的开关，并联开关断开，两电阻串联接入电路时为保温挡，故障是与开关并联的电阻 断路，如下图所示： R断路 ②电源电压不变，功率P= ,功率越大总电阻越小。小华同挡位功率都大于小明，说明 同挡位总电阻更小，因此小华的电路中R1与R2并联，两个开关分别控制两条支路： 保温挡：仅接入一个电阻，R=2.5,功率大于小明保温挡： 老师备课、家长伴学、学生提高 016 张学远新中考·个性化学伴 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 高温挡：两个电阻同时接入，总电阻最小，功率最大， 每个电阻的功率P1=P2==52=10w, R2.50 总功率P高温=P1+P2=10W+10W=20W。 9.【答案】(1)442；(2)90.9%；(3)见下图，662 B o220Vo 【详解】(1)由铭牌参数表可得，电熨斗的额定高温功率为P高=1100W,所以高温挡正 常工作时电路的电阻为R高一P -U2_(220W2 1100W =442: (2)由题意可知，正常高温熨烫时，金属底板的温度会从20℃升高到熨衣服所需的 220℃，则金属底板的温度变化度数为△t=220℃-20℃=200℃， 所以高温熨烫时被有效利用的能量为Q有效=Q吸=c底m△t=0.46×103J/(kg·℃)× 0.5kg×200℃=4.6×104， 因为高温熨烫时消耗的总电能为W总=P高t=1100W×46s=5.06×104灯， 所以，高温熨烫时电熨斗发热体的发热效率为)= 0有效=4.6×101 ≈90.9%： W总 5.06×104 (3)己知电熨斗因一根电阻丝烧断只有高温挡能正常工作：若两电阻丝以并联方式工作， 根电阻丝烧断时，电路不会以高温挡工作，不符合要求，所以虚线框中的两根电阻丝只 会以串联方式工作，结合所学电学知识，在图乙的虚线框中设计画出符合要求的两段电阻 丝的连接图如下： B 220Vo 如上图，当开关S、S1都闭合时，为电路的高温挡，此时只有R1接入电路，由题意可得 R1=R高=440， 当开关S闭合、S1断开时，为电路的低温挡，此时R1和R2串联，由铭牌参数表可得， P低=40W,则串联时的总电阻为R色=2=22o心 =1102， P低 440W 所以应该更换电阻丝R,的阻值为R2=R点-R1=110n-442=662。 老师备课、家长伴学、学生提高 017 ( 张学远新中考 · 个性化学伴 )中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 中考热点趋势专题丨多挡位用电器的电路改进与设计 ——2026中考物理考前冲刺 中考热点题型 2 （一）电路改进与优化设计类 2 类型一 功率调整 2 类型二 挡位增加 3 （二）根据要求自主设计电路类 10 类型一 挡位要求 10 类型二 具体功率要求 12 类型三 开关功能 12 选题：宗倩倩 策划：宗倩倩 审校：孔庆荣 张城玮 马欣博 策划团队：张学远新中考·个性化学伴 中考热点题型 （一）电路改进与优化设计类 ● 要点归纳 本题型属于中考拔高类考点，核心是围绕多挡位电热器的挡位增加或功率调整，进行电路优化设计，考查电路应用与创新设计能力。 解题要点： （1）挡位增加类 ①设计目标：在原有电路基础上，增加新的加热挡位（如从2挡变为3挡）。 ②核心思路：利用电阻的串、并联组合改变总电阻，从而改变功率。 • 调整开关控制（不增加电阻）：利用开关的通断组合，改变电路的串、并联状态，从而改变总电阻，实现多挡位切换。 • 增加串/并联电阻：总电阻变大，功率变小，可新增更低功率的“保温挡”；总电阻变小，功率变大，可新增更高功率的“加热挡”。 ③注意事项：不能出现短路情况。 （2）功率调整类（以增大功率为例） ①电路改造：给现有电阻并联一个新电阻，减小总电阻，提高总功率。 ②更换元件：在电路安全允许的前提下，更换阻值更小的加热电阻丝。 ● 真题再现 类型一 功率调整 1.（2025·南京）如图所示是某电水壶的电路简图，其中R1、R2均为电热丝，该水壶有加热、保温两个挡位，相关参数如表所示。 额定容量/L 1 额定电压/V 220 加热功率/W 1200 保温功率/W 100 (1)在壶内装有额定容量的水，加热挡工作350s，水温升高了90℃，水吸收的热量为____J，电水壶对水加热的效率为____________%；若在此过程中，断开其他用电器的开关，标有1200imp/（kW•h）字样的电能表指示灯会闪烁________次。[c水=4.2×103J/(kg•℃)] (2)若对该电水壶电路进行改造，保持电水壶的保温功率不变，将加热功率提高到1310W，请写出一条改造措施：_____________________________________。 2.（2025·甘肃）小新家有阻值为50Ω的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机（带有风扇叶）一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个风干机，风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹热风时发热电阻和电动机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况。 (1)请在下图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路原理图； (2)按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻的功率偏大，存在安全隐患，他想在保留原发热电阻基础上，让发热总功率减小为原来的，请问： ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻__________（选填“串联”或“并联”）； ②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少？ 类型二 挡位增加 3.（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，和是加热电阻丝，开关S2只能接触或，不计温度对电阻的影响。 (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，电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则的阻值是多少欧？ (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S3，利用原电路元件，导线足够，请你在答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。 ● 好题推荐 1.（2026·贵州黔南·三模）如图所示电路是额定功率为400W的取暖器的原理电路图，S是控制开关，R是发热电阻丝。若要将其改装为总功率1500W的双控双挡位电取暖器，可取另一新发热电阻丝R0与新开关S0串联后，再_____________（选填“串联”或“并联”）接入原来的电路，请你计算R0的阻值是___________Ω。 2.（2026·江苏南京·模拟预测）如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图，它内部有一根电热丝和一个风扇，通过开关和可实现冷风和热风两挡功能。电热丝应该接在图甲中____（选填“A”或“B”）位置，该电热丝的阻值为______Ω。在电吹风吹冷风的工作过程中，断开其他用电器的开关，图乙中电能表指示灯5min闪烁______次。若对该吹风机进行改造，保持电吹风的冷风功率不变，将热风功率提高到1250W，请提出一条改造措施：____________________________。 额定电压 220V 热风功率 1140W 冷风功率 40W 3.（2026·山西晋中·一模）如图甲所示的护颈电热围巾出现了故障，实践活动小组的同学想帮忙维修，查看使用说明书得知，其电路图如图乙所示，采用USB口充电宝提供电源电压为。高温模式工作功率为，低温模式工作功率为、请你帮助他解决下列问题： (1)经过检查发现高温挡电阻烧坏，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻？ (2)若用电热围巾裹住一袋250g牛奶，高温挡加热升高10℃，若加热效率为80%。至少需要加热多长时间？[] (3)小组想在不添加任何电器元件的情况下，通过电热围巾电路的改装，同时提高高温和低温模式工作的功率，且只有两个功率；请你帮他们在虚线框内设计出电路图。 4.（2026·甘肃庆阳·二模）如图甲所示，这是一款电加热杯，可以通过控制开关S实现高温、中温、低温三挡加热，其简化电路图如图乙所示，R1、R2、R3均为发热电阻，已知发热电阻R2=220Ω，电加热杯的部分参数如下表。 额定电压 220V 高温挡功率 220W 中温挡功率 低温挡功率 44W (1)发热电阻R1的阻值为多少？ (2)电加热杯的中温挡功率是多少？ (3)若只要求将低温挡功率提升10%，请问： ①需要购买一个新的发热电阻替换_______（选填“R1”或“R3”）。 ②通过计算说明，替换后的发热电阻的阻值是多少？ 5.（2026·重庆永川·一模）如图甲所示是某款家用电热暖脚器，其内部简化电路如图乙所示，和均为加热电阻。该款电热暖脚器的铭牌显示，高温挡功率为110W，低温挡功率为22W。 (1)高温挡正常工作1min产生多少热量； (2)加热电阻工作时的阻值是多少； (3)现要适当提高这款暖脚器的两挡功率差，请重新设计电路，并在答图丙所示的虚线框中画出电路图（不增加元件），重新设计后高温挡功率增加了多少？ 6.（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期末）某型号煎饼锅有高温、中温和低温三个挡位。如图乙所示为其简化电路图，为发热电阻，且（阻值不受温度影响），其中，低温挡功率 。求： (1)低温挡工作时的电流； (2)高温挡的功率； (3)已知家庭电路电压220V，某插座上标有额定电流6A。使用该插座给煎饼锅供电，在不改变低温挡功率及挡位结构的前提下，从安全用电和加热快速的角度考虑，我们可以对煎饼锅的电路进行再设计，请通过计算，说出你的设计方案。 7.（2025九年级下·重庆九龙坡·学业考试）中医是我国四大国粹之一，凝聚古人养生智慧，如今科技与之融合，生产出了如图甲的电中药壶，有“猛火”和“文火”两挡，工作原理如图乙。电中药壶额定电压为挡位开关，加热电阻、是定值电阻，，猛火挡额定功率1210W。忽略温度对电阻的影响，求： (1)的电阻； (2)某天用电高峰，小艳用此壶帮奶奶熬药，关闭家中其它用电器，只将此壶接入电路，并用文火挡加热3min，发现如图丙的电能表指示灯闪烁50次，计算此时她家的实际电压； (3)一段时间后，小艳熬药时发现无论如何调节挡位开关，电中药壶加热功率都不变，经检查发现其中一个加热电阻出现故障。小艳想在图乙电路基础上进行维修，想让电中药壶既能实现两挡变化，又可在第（2）问用电高峰的实际电压下，做到用文火挡加热的实际功率等于文火挡的额定功率，请你在答题卡虚线框内帮助她设计出符合要求的维修电路，并计算出所需电阻的阻值（计算结果保留一位小数）。 8.（2026·重庆·一模）低温会影响电池的充放电性能，某品牌电动汽车安装了车载电池低温预热系统，由车载低压电源供电。车内原有预热电热丝参数为：“24V 72W”现增加一个阻值为4Ω的发热电阻，改装成如图甲所示可切换高温预热、低温预热两挡的加热装置，用于冬季充电前给电池预热升温。车载电路熔断器允许通过的最大电流为8A，所有电阻阻值均保持不变。（不考虑熔断器的电阻） (1)求原电热丝R的阻值； (2)若某次电池预热时，仅让该装置在低温挡工作，30分钟内，车载能耗监测系统显示消耗电能，求此时电热丝R两端的实际电压； (3)在安全前提下，为提高两挡发热功率，除原有器材之外，再提供一个单刀双掷开关，再任意搭配所给器材设计一种合理方案，在乙中画出你设计的电路图，并计算该方案正常工作时高温挡的电功率。 9.（2025·陕西·模拟预测）如图甲是某智能电饭煲，其简化电路如图乙，通过旋转开关，功率依次从高到低有“快煮”、“慢煮”、“保温”三种模式。三个电阻都是发热电阻，阻值不随温度变化而变化，且。已知：“快煮”模式的额定功率为1210W，“保温”模式的额定功率为400W。求： (1)电饭煲在“快煮”模式正常工作时的电流； (2)电饭煲“慢煮”模式的额定功率； (3)考虑到农村有电压不稳定的情况，有时电压可能升高到330V，为了保护电路安全，小明决定利用传感器开关与定值电阻的组合电路对“3挡”模式进行改进，传感器开关闭合时电阻与导线相同。如图丙所示，当电源电压升至330V时传感器开关会自动断开，让定值电阻接入电路，从而保证维持额定功率不发生改变，请计算电阻的阻值。 （二）根据要求自主设计电路类 ● 要点归纳 本题型为中考拔高类考点，要求根据题目给定的挡位、开关功能或功率要求，自主设计多挡位电热器电路，考查对串并联电路、开关控制逻辑及电功率公式的综合应用能力。 解题要点： （1）确定电路模型：优先选择 “并联式” 或 “短路式” 两种易控制的经典模型，便于通过开关实现挡位切换。 （2）逆向推导电阻：根据题目给出的挡位功率，先算出各挡位对应的总电阻。高温挡总电阻：，低温挡总电阻：。根据算出的总电阻，结合所选电路模型，利用串、并联电阻规律反推每个分电阻的阻值。 （3）设计并验证开关控制逻辑：画出电路图，标注开关状态与挡位的对应关系，确保：①每个开关状态对应唯一挡位，功率区分明确；②无电源短路情况，电路安全；③开关控制逻辑清晰，符合题目对开关功能的要求。 ● 真题再现 类型一 挡位要求 1.（2025·山西）为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。 （1）请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内。 （2）求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流。 （3）求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。 2.（2024·山西）在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（）、一个电动机（）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题： （1）在虚线框内画出烘干器内部电路图； （2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。 3.（2025·西宁节选）同学们想继续分析两挡电加热器的工作原理，小组讨论后，确定了设计方案。要求：加热挡功率必须满足所有设计中最大，并确保在此基础上保温功率最小。为达到要求，用以上电路中的电源、、开关、导线若干。另选一个的电阻进行设计： ①请将符合要求的电路图规范补充在如图的虚线框内，并标注清楚； ②求出所设计电路的保温功率。 类型二 具体功率要求 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-1所示。 (1)电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？ (2)已知保温箱内空气的质量为11 kg，图-1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·℃）] (3)现增加一个阻值为44Ω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，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图-2的虚线框内将电路连接完整。 类型三 开关功能 5.（2024·陕西）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻（、阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中为总开关，电源电压为220V。闭合开关，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（　　） 温度t/℃ 温控开关 壶内水量V/L 水量开关 的功率P/W 煎煮方式 闭合 闭合 800 武火 断开 闭合 800 武火 断开 断开 100 文火 A．温控开关与水量开关是串联的 B．加热电阻的阻值是 C．若壶内水量小于0.2L，煎药壶工作时无法进行“武火”加热 D．若限流电阻断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热 6.（2025·常州）小明家电火锅的铭牌参数如表格所示，其高功率值模糊不清。当开关闭合、闭合时，电火锅处于高功率工作状态；当开关闭合、断开时，电火锅处于低功率工作状态。当小明家中只有该电火锅工作时，电火锅在220V电压、高功率状态下工作2min，电能表的指示灯闪烁132次，小明家电能表的表盘如图甲所示。 额定电压 高功率 低功率 220W (1)请在图乙中以笔画线完成电路连接。（电路有多种画法，取其一作图并依图解答后续问题） (2)求电火锅的高功率值。 (3)求电阻丝的阻值。 (4)求电阻丝的阻值。 7.（2025·长沙）冬天，为了给鱼缸内的水加热，小星购买了标有“220V 440W”的电热丝和标有“220V 275W”的电热丝各一根，电热丝的电阻不随温度变化。 (1)求电热丝正常工作时的电流； (2)将和串联接入电路中，求与两端的电压之比； (3)为了给鱼缸提供适宜的水温，小星想设计的加热电路需要满足以下要求： （a）当水温低于20℃时，启动高挡快速加热，功率为440W； （b）当水温在20℃至30℃之间时，启动低挡保温； （c）当水温高于30℃时，断开整个电路。 为此，他找到了4个温控开关（功能见下表），从中选择两个开关设计了如图所示的电路。 元件类型 符号 功能 温控开关 温度低于20℃时闭合，高于20℃时断开 温度低于20℃时断开，高于20℃时闭合 温度低于30℃时闭合，高于30℃时断开 温度低于30℃时断开，高于30℃时闭合 ①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号； ②按设计连好电路后，为调整功率，小星取下某一根电热丝，剪掉一截后接回原电路。再启动低挡，测得其中一根电热丝两端的电压为99V，请计算此时电路的总功率。 ● 好题推荐 1.（2026·陕西榆林·一模）物理创新小组使用两根电热丝和两个开关、制成简易电火锅，接通电源，通过开关的开闭可实现高温、中温和低温三挡，只闭合开关时，单独接入电路。以下说法正确的是（     ） A．当开关、均闭合时，电阻串联 B．当开关闭合、断开时，单独工作 C．高温挡时两端电压大于两端电压 D．高温挡时的电功率比低温挡时的电功率小 2.（2025·陕西宝鸡·一模）小明家一款智能电热水壶芯片损坏，出现水加热至沸腾后无法自动进入保温模式的问题。在确保安全的情况下，小明进行维修，目标是实现水沸腾后能手动控制电热水壶进入保温状态。电路简化为：两只开关、两根电热丝（阻值不受温度影响）及若干导线，连接后接入220V的家庭电路，正常工作时的测试结果如下表所示。下列说法错误的是（　　） 开关 仅开关S1闭合 仅开关S2闭合 开关S1、S2闭合 功率/W 220 0 1100 A．保温状态时两根电阻丝可能是串联的 B．正常加热时电路中的电流为5A C．两根电阻丝的阻值分别为176Ω和55Ω D．不增加元件，再次改造电路还可能增加中温挡880W 3.（2026·陕西西安·三模）如图是一款便携式干衣器，其内部电路是由一个发热电阻R（）、一个电动机（）和两个开关组成的电路。干衣器有冷风暖风两挡（闭合吹冷风，再闭合吹暖风，单独闭合既不发热也不吹冷风）。求解下列问题。 干衣器铭牌参数 额定电压 220 V 可承受质量 5 kg 冷风 90 W 暖风 200 W (1)该干衣器发热电阻的电功率为多大？ (2)发热电阻的阻值为多大？ (3)请你在虚线框内画出干衣器的电路图。 4.（2026·山西吕梁·一模）图甲为某家用电饭锅，其内有两根电热丝R1和R2。该电饭锅在煮饭过程中，先以最大功率持续加热米饭，此时两根电热丝同时工作；待米饭煮熟后，温控开关S1自动断开，电饭锅切换成保温模式，此时只有电热丝R2工作。某次，电饭锅在正常煮饭，图乙是该过程中通过电饭锅的电流随时间变化的图像。求： (1)请在图丙虚线框中补全该电饭锅的内部电路图； (2)加热米饭时，电饭锅的加热功率； (3)电热丝R2的阻值。 5.（2026·山西·模拟预测）某同学家的浴室安装了一款内部含除雾装置的除雾镜。该装置有高、低两个挡位，电源电压为24V，其内部有两个开关、，两根电阻丝、，，，且。某次除雾过程中，该装置在低挡位加热了10min，除雾镜的温度升高了。已知除雾镜的质量为3kg，求：[c除雾镜=0.8×103J/(kg·°C)] (1)请在虚线框内画出该装置的内部电路图； (2)该次除雾过程中，除雾镜吸收的热量； (3)该次除雾过程中的加热效率。 6.（2026·山西朔州·二模）如图甲所示是小亮妈妈新买了一个早餐机，它有高温和低温两个加热挡位，其中低温加热功率为550W，高温加热功率为1100W，内部电路图如图乙所示。 (1)要单独给早餐机的插座安装一个空气开关，空气开关的额定电流不小于多少安，才能保证早餐机正常工作且安全。 (2)在使用过程中电热丝R1烧断了，小亮想去购买一个电热丝R再加上原有的R2重新设计一个电路能够使低温挡功率达到1100W，高温加热功率达到1980W，不额外增加元件的情况下，请你帮他在图丙虚线框中画出设计的电路图并计算出R的电阻。 7.（25-26九年级下·江苏盐城·期中）某小组采购的老式电热水器（如图甲），其铭牌信息显示：额定电压为220V，额定功率为2200W。小明根据热水器容量参数计算发现，热水器水箱最多可以装60kg的水。图乙为其额定状态下电热水器的简化电路。[]求： (1)该热水器正常工作的电流。 (2)热水器正常工作20min，能将满箱水的温度从30℃升高到40℃，求热水器的加热效率。（结果保留一位小数） (3)节能的关键是增设保温挡，若保温功率设计为44W，且保持加热功率仍为2200W不变，请利用R1（保温时仍工作），再增加一个电阻R2和开关S1，在图丙中画出一种保温挡电路图，并计算所选方案R2的阻值。 8.（25-26九年级下·上海静安·期中）在“制作加热坐垫”的实践活动中，学校提供了如下器材：电压为5 V的电源、两个完全相同的加热电阻和（阻值均为2.5 Ω）、两个开关和以及导线若干。小红、小华和小明根据所提供的器材各自完成了一个加热坐垫的制作。 (1)小红将电源、开关和加热电阻连成电路，实现了坐垫的加热功能，求闭合开关后，通过电阻的电流及其在10 s内产生的热量； (2)小明和小华分别利用全部器材，制作了加热坐垫，这两个加热坐垫都能实现“高温挡”和“保温挡”两种状态。 ①小明在他的加热坐垫正常工作一段时间后，发现：处于高温挡时，坐垫正常发热；处于保温挡时，坐垫不发热，经检查发现，其中一个加热电阻发生了故障，请画出该坐垫的工作电路图，并在图中标明发生故障的电阻及其故障类型； ②小华和小明一起修复了坐垫后，他们发现小华设计的坐垫无论处于“高温挡”还是“保温挡”，都比小明设计的坐垫处于同挡位时要热一些（即电功率更大），请写出小华所制作加热坐垫的工作电路中和的连接方式并计算其处于“高温挡”时的电功率。 9.（2025·福建福州·二模）图甲所示的电熨斗有高、低温两挡，其铭牌参数如下表。正常高温熨烫时，金属底板的温度会从升高到熨衣服所需的，所用的时间为。使用一段时间后，发现只有高温挡能正常工作，拆开后观察到一根电阻丝烧断了。为了将其修好，翻阅说明书了解到该电熨斗内部电路图如图乙所示，虚线框内由两根电阻丝和一个开关组成，但电路模糊不清，A、B为两根引出线。金属底板的比热容0.46×103J/（kg·℃），则： 额定电压 220V 交流电频率 50Hz 额定高温功率 1100W 额定低温功率 440W 整体质量 1.3kg 金属底板的质量 0.5kg (1)高温挡正常工作时电路的电阻； (2)高温熨烫时，电熨斗发热体的发热效率；（计算结果保留一位小数） (3)结合所学电学知识，在图乙的虚线框中画出两段电阻丝的连接图，并通过分析计算他应该更换多大阻值的电阻丝。 ( 0 1 )老师备课、家长伴学、学生提高 学科网（北京）股份有限公司 $