2026年中考物理三轮冲刺专题练习 电功率——挡位问题

**基本信息** 以“电阻-功率-挡位”逻辑链为主线，通过分层训练构建电功率挡位问题的系统性解题方法，强化科学思维与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |挡位判断|3题（含双开关/单刀双掷）|串联电阻最大为低温挡，并联最小为高温挡|电流热效应→电阻串并联分析→功率挡位判断| |基础计算|5题（含两挡/三挡）|P=U²/R核心公式应用，电流/热量计算|挡位判断→功率计算→电功/电热推导| |进阶计算|4题（旋钮/电能表）|电路状态等效转换，电能表参数W=n/N计算|基础计算→电路变式（旋钮开关）→电能测量应用| |综合计算|4题（效率/多挡切换）|能量守恒（Q=W），P-t图像分析|进阶计算→效率公式→复杂电路动态分析|

电功率——挡位问题 一、挡位判断 1．如图是一款烧水壶的简化电路，有加热和保温两种状态。烧水壶是利用电流的________效应工作的，当开关S1和S2均闭合时，烧水壶处于________（选填“加热”或“保温”）挡。 2．某款家用电热水壶在220V恒定电压下工作，有“加热”和“保温”两个挡位。图是它的简化电路原理图，、为电热丝，已知，。下列说法正确的是（     ） A．只闭合开关时，电路处于加热挡 B．同时闭合、时，电路处于加热挡，通过的电流小于通过的电流 C．电热水壶处于“加热”挡时，电流做功较慢 D．“保温”挡与“加热”挡的电功率之比为1:6 3．（多选）某款电热饭盒如图甲所示，其内部电路原理如图乙所示。、均为阻值不变的加热电阻丝，为能分别与、两触点相连的单刀双掷开关。通过改变开关、的状态可实现“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位的自由切换。下列说法正确的是（　　） A．当断开、与“”接触时，电热饭盒处于高温挡 B．当闭合、与“”接触时，电热饭盒处于中温挡 C．当闭合、与“”接触时，电热饭盒处于低温挡 D．当断开、与“”接触时，电热饭盒不工作 二、挡位的简单计算 4．如图为同学们设计的给后视镜除雾、除霜的简化加热电路。电路低温挡除雾，高温挡除霜。已知电源电压恒为12 V，R1与R2均为加热电阻，当开关S、S1闭合时，电流表示数为0.8 A，处于除________（填“霜”或“雾”）模式，则电阻R1的阻值为________Ω，该模式下电路工作10 min产生的热量为________J。 5．（多选）有两个兴趣小组各自设计了具有高温和低温两挡的电热水壶，其简化电路分别如图甲、乙所示，已知、、和均为阻值不变的电热丝，，。下列说法正确的是（　　） A．闭合与时乙电热水壶处于高温挡 B．甲乙电热水壶的高温挡功率相同 C．若甲乙电热水壶的低温挡功率相同，则的电阻为176Ω D．乙电热水壶高温挡正常工作3min，消耗的电能为3300J 6．智能马桶的电热坐垫有高温和低温两个挡位，其内部电路原理图如图所示。开关S闭合、断开时，电热坐垫处于________挡；开关S、均闭合时，两电流表的示数分别为0.5A、0.25A，则电阻的阻值为________Ω；当电热坐垫处于高温挡正常工作2min，电路消耗的电能为________J。 7．某品牌电饭锅，额定电压为，其简化电路如图所示。发热电阻、阻值不受温度影响，操作开关、、的通断（、不会同时闭合），可实现煮饭（高温）、煲汤（中温）、保温（低温）三个挡位调节，煲汤挡的额定功率为，电阻在保温挡和煮饭挡时，消耗的额定功率之比为1∶9。下列分析错误的是（     ） A．只闭合开关时为保温挡 B．电饭锅在煲汤挡时电流为 C．电阻的阻值为 D．煮饭挡的额定功率为 8．如图甲所示，一款全自动家用电炖锅，内部简化原理图如图乙所示。它工作时有“武火”、“文火”以及“保温”三个挡位，电路中的总电流分别对应为、以及，且。当断开，接时，电路中的电流为4A；当闭合，接时，电路中的电流为5A；做不到闭合，同时接的情况。下列说法中正确的是（　　） A．断开，接b时，电炖锅处于“保温”挡工作 B．闭合，接b时，电炖锅处于“文火”挡工作 C．的阻值为 D．、的电阻之比为5:4 9．小华家有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器。其简化电路如图所示，、是电热丝，开关S同时接触相邻的两个触点，其中电源电压恒为220V，，。转动开关S，使开关同时与触点“2”和“3”接触，加热器为____________挡，功率为____________W。 10．图甲为某煮茶器的实物图，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为总开关，S1为温控开关。该煮茶器可以通过控制S、S1两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化，已知该煮茶器始终是正常工作的，且正常工作时的加热功率为1400W、保温功率为，，求： (1)煮茶器处于保温挡时的电流； (2)煮茶器处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量； (3)煮茶器处于加热挡时，将1kg的水从25℃加热至95℃时所花时间为5min。此过程中该煮茶器的加热效率为多少。 三、旋钮开关的挡位计算 11．为保障行车安全，某同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为12V，加热电阻R1、R2的阻值均为4Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。则电路处于低温挡时，工作1min产生的热量为__________J。 12．如图所示是一款电热水壶的简化电路图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热挡与保温挡的切换。已知电热水壶保温档的电功率为88 W，阻值为44 Ω。 (1)请画出电热水壶加热挡和保温挡的等效电路图。 (2)求电阻的阻值。 (3)求电热水壶在加热挡正常工作5 min消耗的电能。 四、含电能表的挡位计算 13．如图甲是具有加热和保温功能的电热足浴盆的工作电路，额定电压为220V，额定保温功率为200W，、均为阻值不变的发热电阻，且，图乙为家中的电能表。下列说法正确的是（     ） A．闭合开关S1，S2断开时，电热足浴盆处于加热状态 B．发热电阻的阻值为200Ω C．电热足浴盆在加热状态正常工作时，电路中的电流为4A D．将电热足浴盆单独接入电路中，在加热状态正常工作3min，电能表的指示灯闪烁次 14．如图所示，小徐家电饭煲（图甲）的电路原理简化图如图乙所示，该电饭煲有“加热”和“保温”两个挡位，其中只有R1、R2均为电加热丝，R1=55Ω，R2=1045Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电饭煲处于______挡位。若家里只有电饭锅正常工作，则在220V家庭电路中用“加热”挡通电12min，标有“3000imp/（kW·h）”的电子式电能表指示灯闪烁______次。 15．如图甲所示，是某品牌家用蛋糕机的简化电路图，其中均为发热电阻丝（电阻不随温度变化），具有“高温”“中温”和“低温”三挡，额定电压为，高温挡额定功率为，中温挡额定功率为。电阻的阻值为_______Ω，蛋糕机低温挡的额定功率为_______。一次小刚在家做蛋糕，蛋糕机先中温预热再高温烘烤共，家中如图乙所示电能表的脉冲指示灯共闪烁了次，则该次做蛋糕消耗的电能为_______，其中高温烘烤_______。 16．如图甲是具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W，保温功率为60W。、均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题： (1)电阻丝的阻值是多少？ (2)某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“”的字样，此时，饮水机的实际功率是多少？ 五、挡位的复杂计算 17．如图所示是一款家用电热饭盒及其内部简化电路，为两个定值发热电阻，饭盒有“高温”和“低温”两个挡位，额定功率分别为、，则的电阻值为________；当接2时，该饭盒处于________挡，饭盒在此挡位工作时，可将、的某种食品加热到，则该食品的比热容为________（不计热量损失）。 18．某电热暖手宝的发热原理图如图所示，电源电压为保持不变，、阻值分别为20 Ω、10 Ω。使用时，可通过断开、闭合不同开关来改变暖手宝的发热功率。 (1)若仅闭合开关，求此时电路中的电流； (2)若断开开关，闭合开关、，求此电路工作10秒消耗的电能； (3)断开开关____________，闭合开关____________时，暖手宝的发热功率最小，原因是：___________。 19．如图甲是某款电火锅内部电路图，加热装置由电热丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，图乙是电火锅正常工作一次高、中、低温挡变化的P-t图像。当开关S1闭合、S2接b时，处于________温挡，根据图乙可以分析出电热丝R1的阻值大小是________Ω，当开关S1断开，开关S2接a时，电火锅正常工作的电功率为________W。 20．小明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温挡”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，、为阻值未知的电热丝。求： (1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流； (2)向锅内装2 kg温度为25℃的水，用“高温挡”连续工作80 s，水温升高到35℃，这时电火锅的加热效率η是多少？[已知水的比热容] (3)为了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进，可以分别实现“高温挡”“低温挡”或“保温挡”功能，改进后的电路原理如图丙所示。在图丙中，当S闭合，断开，接b，电火锅处于“保温挡”。用电高峰时的实际电压降为198 V，求该状态下电火锅“保温挡”正常工作时消耗的电功率是多少？ 21．某品牌电火锅的内部简化电路如图甲所示，额定电压为220V，加热装置由电热丝和组成（、的阻值不变），通过控制开关和可实现高、中、低温三挡的调节，电火锅在工作时先进入高温挡，使锅内火锅汤料的温度快速上升，然后转入中温挡缓慢给锅内火锅汤料加热，当火锅汤料温度升高到一定程度再转入低温挡进行保温。某次电火锅正常工作时的图像如图乙所示。求： (1)当开关闭合，接时，该电火锅处于______（选填“高温”、“中温”或“低温”）挡； (2)电热丝的阻值； (3)电火锅在0~30min共消耗的电能； (4)小明分析图甲电路，发现该电路设计存在安全隐患，请具体说明______。随后小明利用原有电路元件，在不改变三挡位工作功率的情况下重新设计电路，如图丙所示，消除了该安全隐患。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《电功率——挡位问题》参考答案 题号 2 3 5 7 8 14 答案 D BD ABC C C D 1． 热 加热 【详解】烧水壶工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的；电源电压保持不变，根据电功率公式可知，电路总电阻越小，总功率越大，大功率挡位为加热挡。 当S1​和S2​均闭合时，R1​被短路，电路中只有R2​接入，总电阻小于S1​闭合，S2​断开时，R1、R2​串联的总电阻，此时总功率更大，因此烧水壶处于加热挡。 2．D 【详解】已知， 电源电压恒定；电压不变时，根据，总电阻越小，功率越大，功率大的是加热挡，功率小的是保温挡。 A．只闭合时，只有接入电路，总电阻大，功率小，电路是保温挡，故A错误； B．同时闭合、时，与并联，总电阻小，功率大，是加热挡；并联电路电压相等，根据可知，通过的电流大于通过的电流，故B错误； C．功率表示电流做功的快慢，加热挡功率大，电流做功更快，故C错误； D．保温挡功率 加热挡为并联总功率 因此，故D正确。 故选D。 3．BD 【详解】 A．当断开、接时，与串联，总电阻，是所有开关状态中总电阻最大的，根据，总功率最小，电热饭盒处于低温挡，故A错误； B．当闭合、接时，被短路，电路中只有接入，总电阻满足：并联总电阻串联总电阻，因此总功率介于最大和最小之间，电热饭盒处于中温挡，故B正确； C．当闭合、接时，与并联，总电阻是所有状态中最小的，根据，总功率最大，电热饭盒处于高温挡，故C错误； D．当断开、接时，电流从正极流不回负极，整个电路处于断路状态，则电热饭盒不能工作，故D正确。 故选BD。 4． 霜 15 【详解】当开关S、都闭合时，被短路，电路中只有工作，总电阻最小。根据可知，电源电压不变，电路总功率最大，此时为高温挡，对应除霜模式。 根据欧姆定律可得，电阻的阻值为 该模式下电路工作10 min产生的热量为 5．ABC 【详解】AB．根据甲电路图，电源电压为220V，只闭合开关时，电路中只有电阻工作，电功率为 闭合开关和时，电阻与并联，电路的总功率为 则闭合开关和时，甲电热水壶为高温挡。根据乙电路图，电源电压为220V，只闭合开关时，电阻与串联；闭合与时，被短路，电路中仅工作。因此，闭合与时电路中的总电阻最小，根据可知，此时电路的功率最大，因此电热水壶处于高温挡，功率为 高温挡时，，故AB正确； C．甲乙电源电压相同，若低温挡功率相同，由，可得，则的电阻 故C正确； D．乙电热水壶高温挡消耗的电能 故D错误。 故选ABC。 6． 低温 880 【详解】开关S闭合、断开时，电路中只有R1，开关S、均闭合时，R1和R2并联在电路中，所以开关S闭合、断开时，电路中的总电阻较大，由可知，此时电路的电功率较小，处于低温挡。 开关S、均闭合时，R1和R2并联在电路中，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量电阻R2的电流，所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.25A，则电阻R1的电流为 电阻的阻值为 开关S、均闭合时，电路处于高温挡，干路电流为0.5A，当电热坐垫处于高温挡正常工作2min，电路消耗的电能为 7．C 【详解】A．当只闭合开关时，两电阻串联，电路中电阻值最大，根据可知，此时功率最小，为保温挡， 故A正确； BC．闭合、，断开时，电路为两电阻并联，电路中的总电阻最小，根据可知，电路中的总功率最大为煮饭挡；当只闭合开关，电路为的简单电路，电路中的电阻为煲汤（中温）挡，则煲汤挡时电流为 的阻值为 闭合、，断开时，电路为两电阻并联，为煮饭挡，根据可得，保温挡与煮饭挡时，的电功率之比 解得，因串联电路中总电压等于各分电压之和，故保温挡时，两端的电压 根据串联分压原理可得 即，故B正确，C错误； D．两电阻并联时为煮饭挡，的功率，的功率 煮饭挡的功率，故D正确。 本题选错误的选项，因此选C。 8．C 【分析】分析电路图，根据开关在不同状态时的工作情况，结合，可判断工作挡位，再结合题目信息可求出不同工作状态下的电阻即可完成解答。 【详解】AB．由电路图分析和可知，当S1断开，S2接b时，电路中只有R2工作，此时为“文火”挡；当S1闭合，S2接b时，R1和R2并联，此时为“武火”挡；当S1断开，S2接a时，R1和R2串联，此时为“保温”挡，故AB错误； CD．当S1断开，S2接b时，电路中只有R2工作，电路中的电流为4A。所以R2的阻值为 当S1闭合，S2接b时，R1和R2并联，电路中总电流为5A。此时电路中的总电阻为 根据并联电路电阻的关系可得 即 解得；则R1、R2的阻值之比为 故C正确，D错误。 故选C。 9． 高温 660 【详解】当开关 S 同时接触触点“2”和“3”时，R1和 R2并联接入电路，电阻最小， 根据，电源电压不变时，电路电阻越小，功率越大，因此为高温挡。 在并联电路中，各支路电压均为电源电压220V，两个电阻的功率分别为 总功率为 10．(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意可知，根据得煮茶器处于保温挡时的电流 （2）该电路为纯电阻电路，电流产生的热量等于消耗的电能，即 （3）由题可知，水温变化量 水吸收的热量 煮茶器消耗的电能 加热效率 11．1080 【详解】电路处于低温挡时，电路总功率较低，由可知电路总电阻最大时为低温挡，即旋转开关调至“2”时为低温挡，电路总电阻 则工作1min产生的热量为 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）当旋钮开关接在2、2触点时，电路中只有电阻工作；当旋钮开关接在1、1触点时，电阻与串联在电路中。根据可知，图甲为加热挡，图乙为保温挡。 （2）根据可得： （3）图甲为加热挡，因此电热水壶在加热挡正常工作5 min消耗的电能 13．D 【详解】A．根据电路图，当闭合开关，断开时，只有接入电路；当、都闭合时，、并联。根据，在电压一定时，电阻越大，功率越小。、并联时总电阻小于单独接入电路时的电阻，所以、都闭合时功率大，为加热状态；闭合开关，断开时功率小，为保温状态，故A错误； B．根据，可得的阻值为，故B错误； C．、并联时为加热状态，根据，可得的功率 的功率，则加热状态的总功率 根据，可得加热状态正常工作时电路中的电流 故C错误； D．由上述计算可知加热状态功率 工作 消耗的电能 电能表参数，表示每消耗的电能，指示灯闪烁次，则消耗电能时，指示灯闪烁次数为次，故D正确。 故选D。 14． 保温 528 【详解】电源电压不变，根据功率公式得，当闭合、断开时，与串联，电路总电阻最大，总功率最小，因此电饭煲处于保温挡；当S1、闭合时，短路，只有接入电路，电阻小，功率大，为加热挡，加热功率为 通电时间 消耗电能为 电能表参数“”表示每消耗1kW⋅h电能，指示灯闪烁3000次，故闪烁次数为 15． 220 176 9.24×105 10 【详解】[1]当开关断开，开关拨到3时，电阻与电阻串联，电路中的总电阻最大，根据可知，蛋糕机处于低温挡；当开关闭合，开关拨到位置2时，电阻与电阻并联，此时，电路中的总电阻最小，总功率最大为1100W；当开关闭合，开关拨到位置1时，电路中只有，此时，电路处于中温挡，的功率为880W，并联电路总功率等于各支路功率之和，所以高温挡时的功率 根据可知，电阻的阻值 [2]电热丝的阻值 当开关断开，开关拨到3时，电阻与电阻串联，蛋糕机处于低温挡，则 [3]该次做蛋糕消耗的电能 [4]设高温烘烤时间为 ，则中温预热时间为 。 则有 ，解得 16．(1) (2) 【详解】（1）根据电路图可知，当只闭合开关时，只有电热丝接入电路；当开关、均闭合时，电热丝和并联。由可得，当只闭合开关时，电路的总电阻较大，电功率较小，电路处于保温挡；当开关、均闭合时，电路的总电阻较小，电功率较大，电路处于加热挡。由题意可知，电热丝的电功率为 由可得，电热丝的阻值为 （2）由可得，饮水机在该段时间内消耗的电能为 由可得，该饮水机实际电功率为 17． 90 高温 【详解】当接时，只有工作，电路总电阻最小，总功率最大，处于高温挡，。根据，可得 当接时，、串联，电路总电阻最大，总功率最小，处于低温挡，。此时电路总电阻 因为，所以 高温挡工作，消耗电能 不计热量损失，食品吸收的热量 根据，可得 18．(1) 0.6A (2) 216J (3) 、 由可知，电源电压保持不变时，电路总电阻越大，总发热功率越小。当、串联时总电阻最大，对应开关状态为：断开、，闭合，此时总电阻最大，发热功率最小。 【详解】（1）仅闭合时，电路中只有，电路电流 （2）断开，闭合、时，与并联，支路电流 总电流 消耗的电能 （3）略 19． 高 110 220 【详解】[1]当S1​断开、S2接b时，只有R2接入电路，电路电阻；当S1​断开、S2接a时，R1、R2串联接入电路，此时电路电阻；当S1​闭合、S2接b时，R1、R2并联接入电路，此时电路电阻。两电阻并联时，并联电阻小于任一电阻，两电阻串联时，串联电阻大于任一电阻。根据公式可知，电压不变时，电路总电阻越小，功率越大，因此当S1​闭合、S2接b时，电路电阻最小，电功率最大，为高温挡。 [2][3]由图乙可知，电火锅中温挡功率为440W，当S1​断开、S2接b，只有R2接入电路，此时电路电阻介于串联和并联之间，因此为中温挡，根据可知，R2的阻值 当S1​断开、S2接a时，R1、R2串联接入电路，此时电火锅为低温挡，由图乙可知此时电火锅正常工作时（低温挡）的功率为220W，因此R1、R2串联的总电阻 因此R1的阻值 20．(1)5A (2) (3) 【详解】（1）高温挡正常工作时电路中的电流 （2）水温变化 水吸热 高温挡工作80s消耗的总电能 加热效率 （3）由图乙可知，S闭合、断开时，只有接入电路，对应低温挡，电阻 S、都闭合时，、并联为高温挡，因此的功率 同理得 根据题意，丙图中S闭合、断开、接b时，与串联为保温挡，总电阻 实际电压，实际功率 21．(1)高温 (2)110Ω (3) (4)当S1​闭合、S2​接a时，电流不经过用电器直接连通电源两极，造成电源短路，容易引发火灾等安全事故 【详解】（1）当开关闭合，接时，与并联，此时电阻最小，电压一定，根据公式则功率最大，处于高温挡。 （2）当开关断开，接时，只有工作，处于中温挡，由图乙可知，，根据公式，则的阻值 （3）由图乙可知，电火锅在，共消耗的电能为   （4）见答案 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $