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2022年中考物理二轮专题复习——焦耳定律之多档位用电器问题
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这是一份2022年中考物理二轮专题复习——焦耳定律之多档位用电器问题，共21页。试卷主要包含了图甲为某热水器的原理图等内容，欢迎下载使用。
2022年中考物理二轮专题复习——焦耳定律之多档位用电器问题
题型一：短路型多档位用电器
1．如图所示，某车载电加热坐垫的简化电路图，R1和R2均为发热电阻，R1的阻值是4Ω，电源电压是12V．加热垫有两个挡位，开关S断开时为低温挡，功率是12W，开关S闭合时为高温挡，试求：
（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）高温挡电功率是多少？
2．电饭煲的原理图如图所示，它有高温、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温挡时，电路的总功率为1100W，当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W。
（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与触点 （选填“1”或“2”）接触。
（2）电阻R的阻值多大？
（3）当电饭煲在高温挡正常工作10min，电饭煲产生的热量为多少？
3．如表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。求：[]
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
44W
热水器的容量
2L
（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流。
（2）饮水机保温50min消耗的电能。
（3）若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？
4．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图及参数，R1和R2均为电烤箱中的加热元件。当只闭合S1时为低温档，S1、S2都闭合时为高温档。
额定电压
220V
频率
50Hz
低温档功率
440W
高温档功率
1000W
（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温档工作10min消耗的电能是多少？
（3）发热电阻R2的阻值是多少？
5．如图甲、乙所示是某调温型电烤箱及其简化电路图，它的额定工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为81Ω，低温挡电烤箱的电功率为400W。
（1）发热电阻R1的阻值是多少；
（2）高温挡的电功率是多少；
（3）小关发现傍晚用电高峰时，电烤箱加热时间比平时要长，她猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是她想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，她关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在2分钟内电能表的转盘转了100转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?（不考虑尾阻值随温度的变化）
题型二：并联型多档位用电器
6．某电热水器如图甲所示，有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收。如果用高温挡淋浴时，把初温为20℃的100L的水加热至40℃，用时为20min，则该热水器高温挡功率是多少？
7．有的高挡小轿车座椅中安装有高低温挡的电加热器，其高温挡工作原理相当于如图所示的电路图，电源电压恒定不变，其中R1＝10Ω，R2＝10Ω，开关都闭合后，通过R1的电流为2A，求：
（1）R1两端的电压。
（2）R2通过的电流。
（3）通电1分钟，整个电路产生的热量是多少。
8．某品牌烤面包机（图甲）简化电路如图乙所示，铭牌上的部分参数如图丙所示。求：
（1）用1档加热时，通过R1的电流；
（2）用2档加热2min，消耗的电能；
（3）R2的阻值。
尺寸
产品质量
2kg
颜色
牛油果绿
额定容量
2片
额定电压
220V
频率
50Hz
1档功率
550W
2档功率
1050W
9．今年冬天，小明家买来一款电暖器，内部电路如图所示，该电暖器有“高温”和“低温”两个挡位，低温挡的功率为500W。S2为电源开关，S1和S3为温控开关，当室内温度低于设定温度时，S1和S3处于闭合状态，当室内温度达到设定温度后将同时自动断开。R1、R2、R3为加热电阻，且，，求：
（1）该电暖器在低温挡工作时的电流是多少；（计算结果保留一位小数）
（2）该电暖器在高温挡工作时的电功率是多少；
（3）小明发现该电暖器在半夜耗电更快，为了查找原因，想测量半夜家庭电路的实际电压。在半夜，他将家里其他用电器全部关闭，当电暖器处于低温状态时，标有“1200r/（kW·h）”的电能表在10min内转了121转，则他家此时的实际电压是多少？
10．图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：
产品型号
20-16
最大容积
50L
额定电压
220V
快热功率
2200W
恒温功率
200W
（1）电阻R1的阻值；
（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；
（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω 2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？
题型三：扇形开关型多档位用电器
11．近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，如图。好奇的小东同学很想知道它的发热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，已知R1的阻值为6，R2的阻值为4。求：
（1）低温挡加热的电流；
（2）高温挡加热的功率。
12．冬天到了，洋洋家的洗手间里安装了如图甲所示的某款电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”。图乙是它的简化工作原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，通过旋转手柄带动开关接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，当开关置于1时，水龙头放出冷水。电热水龙头的铭牌中的热水挡模糊不清，洋洋关闭家中其它用电器，让水龙头处于热水挡正常工作12s，观察到标有“3000r/（kW·h）”字样的电能表转盘转过了42转，已知电阻R1=24.2Ω，求：
（1）处于温水挡时的功率为多少W?
（2）电阻R2为多少Ω?
（3）当处于热水挡时，正常工作42s正好放出热水1L，则水龙头出水与进水口的水温温差有多大？（消耗的电能有80%被水吸收，c水=4.2×103J/（kg·℃）
13．阿甘多年前购入了一款家用电暖器，如图甲，该电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个挡位，其牌上的电路如图乙所示，电路图中扇形阴影部分表示一块金属片开关，电路中的1、2、3、4、5是触点，金属片通过旋转可以和相邻两触点良好接触。铭牌上的档位信息如表格丙所示，因长年使用，表格上有处数据已被磨掉，已知电暖器R1、R2、R3为加热电阻，且R1=2R3。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是多少？
（3）阿甘想了解凌晨点时家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他利用频闪记录仪记录到该电暖器在高温挡工作时，家里标有“”的电能表频闪灯在10min闪烁了1331次，则他家此时的实际电压是多少？
14．小明家某型号电热加湿器的原理图如图（甲）所示。R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。其部分技术参数如表所示。
额定电压
220V
高挡发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2
（1）求电热加湿器中R1的阻值。
（2）加湿器处于低挡位置时的发热功率。
（3）某次使用电热加湿器在额定电压下工作，其工作30min的功率与时间的关系图象如图（乙）所示。请计算加湿器消耗的总电能。
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通电热加湿器在“低挡”加热，发现家中3000revs/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电热加湿器在“低挡”加热时消耗的实际功率。
15．生活中常用的某一款电吹风，其简化电路如图所示，其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热，主要技术参数如表，通过计算回答：
热风温度
50﹣75℃
额定功率
热风时：1210W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风正常工作吹冷风，通过电动机的电流是多少安？
（2）当选择开关旋至AB处时，电动机和电热丝并联，电吹风吹出热风。电热丝的电阻R为44Ω。求通过电热丝的电流是多少安？
（3）电吹风吹热风时，正常工作5min电流通过电热丝产生的热量是多少焦？
题型四：单刀双掷型多档位用电器
16．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1＝88Ω，R2＝22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；
（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；
（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
17．如表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
（1）低温挡正常工作时的额定功率；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的额定电流。
18．王瑞同学学习了电功率知识后，回家观察家用电器的功率，完成实践性作业。该同学发现家里的电炖锅能通过手机软件远程设定预约加热模式，自动实现预热、加热和保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现保温功率为250W，低挡预热功率和高挡加热功率信息因污渍看不清楚。该同学利用所学知识测高挡加热功率，断开家中其它所有用电器，只接电炖锅在电路中煲汤，记下在高挡加热过程中标有2400revs/（kW•h）字样的电能表的转盘在5min内转了250圈。图乙所示是本次使用电炖锅煲汤工作3.5h的P﹣t图象。图甲为智能电炖锅电路原理图，R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）电炖锅的高挡加热功率。
（2）R1、R2的阻值。
（3）本次使用电炖锅工作3.5h煲汤消耗的电能。
19．中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
20．如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。
21．停课不停学，但长时间线上学习容易使眼睛疲劳。为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩，如图甲所示，其相关数据见表，请你解答下列问题：
（1）如图乙是可以通过手动调节高、中，低三挡加热的电热眼罩工作原理图，充电电池电压U＝6V保持不变，电热丝R1＝5Ω，电热丝R2＝10Ω，当眼罩在高温挡工作时功率为多少？
（2）若眼罩在中温挡正常工作十分钟，所消耗的电能是多少？
（3）现有两个充电器，一个标注“输出6V，600mA”，另一个标注“输出6V，4A”，其中一个是快速充电器，假设快充充电效率为90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要多少分钟？
型号
OEM
额定充电（放电）电压
6V
电池容量
2400mAh
2022年中考物理二轮专题复习——焦耳定律之多档位用电器问题参考答案
题型一：短路型多档位用电器
1．如图所示，某车载电加热坐垫的简化电路图，R1和R2均为发热电阻，R1的阻值是4Ω，电源电压是12V．加热垫有两个挡位，开关S断开时为低温挡，功率是12W，开关S闭合时为高温挡，试求：
（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）高温挡电功率是多少？
【答案】
（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量：
Q＝W＝P低t＝12W×10×60s＝7200J；
（2）开关S断开时，R1与R2串联，加热坐垫为低温挡，
由P＝UI＝可得，电路的总电阻：
R＝＝＝12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝12Ω﹣4Ω＝8Ω；
（3）开关S闭合时，电路为R1的简单电路，加热坐垫为高温挡，
则高温挡电功率：
P高＝＝＝36W。
答：（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量是7200J；
（2）R2的阻值是8Ω；
（3）高温挡电功率是36W。
2．电饭煲的原理图如图所示，它有高温、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温挡时，电路的总功率为1100W，当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W。
（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与触点 （选填“1”或“2”）接触。
（2）电阻R的阻值多大？
（3）当电饭煲在高温挡正常工作10min，电饭煲产生的热量为多少？
【答案】
（1）由电路图可知，S接2触点时，电路中只有R0，电阻较小，由P＝可知，此时电饭煲功率较大，电饭煲处于高温烧煮挡；S接1触点时，电路中R和R0串联，电阻较大，由P＝可知，此时电饭煲功率较小，电饭煲处于保温挡。
（2）由题意知，高温烧煮挡时功率为1100W，由P＝可知，电阻R0的阻值为：R0＝＝＝44Ω；
保温挡时电路的总功率为22W，总电阻为：R串＝＝＝2200Ω，
所以R＝R串﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω；
（3）高温挡工作10min，电路产生的热量：Q＝W＝P高温t＝1100W×10×60s＝6.6×105J。
答：（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与触点2接触；
（2）电阻R的阻值2156Ω；
（3）当电饭煲在高温挡正常工作10 min，电饭煲产生的热量为6.6×105 J。
3．如表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。求：[]
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
44W
热水器的容量
2L
（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流。
（2）饮水机保温50min消耗的电能。
（3）若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？
【答案】（1）0.2A；（2）1.32×105J；（3）504s。
4．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图及参数，R1和R2均为电烤箱中的加热元件。当只闭合S1时为低温档，S1、S2都闭合时为高温档。
额定电压
220V
频率
50Hz
低温档功率
440W
高温档功率
1000W
（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温档工作10min消耗的电能是多少？
（3）发热电阻R2的阻值是多少？
【答案】（1）2A；（2）6.0×105J；（3）61.6Ω
5．如图甲、乙所示是某调温型电烤箱及其简化电路图，它的额定工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为81Ω，低温挡电烤箱的电功率为400W。
（1）发热电阻R1的阻值是多少；
（2）高温挡的电功率是多少；
（3）小关发现傍晚用电高峰时，电烤箱加热时间比平时要长，她猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是她想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，她关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在2分钟内电能表的转盘转了100转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?（不考虑尾阻值随温度的变化）
【答案】（1）40Ω；（2）1210W；（3）200V
题型二：并联型多档位用电器
6．某电热水器如图甲所示，有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收。如果用高温挡淋浴时，把初温为20℃的100L的水加热至40℃，用时为20min，则该热水器高温挡功率是多少？
【答案】
（1）由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路；
因为并联的总电阻小于其中任一分电阻，根据P＝可知，只闭合S1时，电阻较大，功率较小，为低温挡，
电热丝R1的阻值：R1＝＝＝8.8Ω；
（2）用高温挡淋浴时，淋浴20min共用水100L，
由密度公式得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg；
水从初温20℃升高到40℃吸收的热量：
Q＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×106J；
由题知，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，
则消耗的电能：W＝Q＝8.4×106J；
该热水器高温挡功率：
P高＝＝＝7000W。
答：（1）电热丝R1的阻值为8.8Ω；
（2）该热水器高温挡功率为7000W。
7．有的高挡小轿车座椅中安装有高低温挡的电加热器，其高温挡工作原理相当于如图所示的电路图，电源电压恒定不变，其中R1＝10Ω，R2＝10Ω，开关都闭合后，通过R1的电流为2A，求：
（1）R1两端的电压。
（2）R2通过的电流。
（3）通电1分钟，整个电路产生的热量是多少。
【答案】由电路图可知，开关都闭合后，两电阻并联。
（1）由I＝可得，R1两端的电压：U＝I1R1＝2A×10Ω＝20V；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R2通过的电流：I2＝＝＝2A；
（3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I＝I1+I2＝2A+2A＝4A，
通电1min整个电路产生的热量：
Q＝W＝UIt＝20V×4A×60s＝4800J。
答：（1）R1两端的电压为20V；
（2）R2通过的电流为2A；
（3）通电1分钟，整个电路产生的热量是4800J。
8．某品牌烤面包机（图甲）简化电路如图乙所示，铭牌上的部分参数如图丙所示。求：
（1）用1档加热时，通过R1的电流；
（2）用2档加热2min，消耗的电能；
（3）R2的阻值。
尺寸
产品质量
2kg
颜色
牛油果绿
额定容量
2片
额定电压
220V
频率
50Hz
1档功率
550W
2档功率
1050W
【答案】（1）2.5A；（2）1.26×105J；（3）96.8
9．今年冬天，小明家买来一款电暖器，内部电路如图所示，该电暖器有“高温”和“低温”两个挡位，低温挡的功率为500W。S2为电源开关，S1和S3为温控开关，当室内温度低于设定温度时，S1和S3处于闭合状态，当室内温度达到设定温度后将同时自动断开。R1、R2、R3为加热电阻，且，，求：
（1）该电暖器在低温挡工作时的电流是多少；（计算结果保留一位小数）
（2）该电暖器在高温挡工作时的电功率是多少；
（3）小明发现该电暖器在半夜耗电更快，为了查找原因，想测量半夜家庭电路的实际电压。在半夜，他将家里其他用电器全部关闭，当电暖器处于低温状态时，标有“1200r/（kW·h）”的电能表在10min内转了121转，则他家此时的实际电压是多少？
【答案】（1）2.3A；（2）3300W；（3）242V
10．图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：
产品型号
20-16
最大容积
50L
额定电压
220V
快热功率
2200W
恒温功率
200W
（1）电阻R1的阻值；
（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；
（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω 2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）10~60℃
题型三：扇形开关型多档位用电器
11．近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，如图。好奇的小东同学很想知道它的发热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，已知R1的阻值为6，R2的阻值为4。求：
（1）低温挡加热的电流；
（2）高温挡加热的功率。
【答案】（1）；（2）
12．冬天到了，洋洋家的洗手间里安装了如图甲所示的某款电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”。图乙是它的简化工作原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，通过旋转手柄带动开关接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，当开关置于1时，水龙头放出冷水。电热水龙头的铭牌中的热水挡模糊不清，洋洋关闭家中其它用电器，让水龙头处于热水挡正常工作12s，观察到标有“3000r/（kW·h）”字样的电能表转盘转过了42转，已知电阻R1=24.2Ω，求：
（1）处于温水挡时的功率为多少W?
（2）电阻R2为多少Ω?
（3）当处于热水挡时，正常工作42s正好放出热水1L，则水龙头出水与进水口的水温温差有多大？（消耗的电能有80%被水吸收，c水=4.2×103J/（kg·℃）
【答案】（1）2000W；（2）22Ω；（3）33.6℃
13．阿甘多年前购入了一款家用电暖器，如图甲，该电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个挡位，其牌上的电路如图乙所示，电路图中扇形阴影部分表示一块金属片开关，电路中的1、2、3、4、5是触点，金属片通过旋转可以和相邻两触点良好接触。铭牌上的档位信息如表格丙所示，因长年使用，表格上有处数据已被磨掉，已知电暖器R1、R2、R3为加热电阻，且R1=2R3。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是多少？
（3）阿甘想了解凌晨点时家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他利用频闪记录仪记录到该电暖器在高温挡工作时，家里标有“”的电能表频闪灯在10min闪烁了1331次，则他家此时的实际电压是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
14．小明家某型号电热加湿器的原理图如图（甲）所示。R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。其部分技术参数如表所示。
额定电压
220V
高挡发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2
（1）求电热加湿器中R1的阻值。
（2）加湿器处于低挡位置时的发热功率。
（3）某次使用电热加湿器在额定电压下工作，其工作30min的功率与时间的关系图象如图（乙）所示。请计算加湿器消耗的总电能。
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通电热加湿器在“低挡”加热，发现家中3000revs/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电热加湿器在“低挡”加热时消耗的实际功率。
【答案】（1）121Ω；（2）100W；（3）3.6×105J（4）81W
15．生活中常用的某一款电吹风，其简化电路如图所示，其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热，主要技术参数如表，通过计算回答：
热风温度
50﹣75℃
额定功率
热风时：1210W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风正常工作吹冷风，通过电动机的电流是多少安？
（2）当选择开关旋至AB处时，电动机和电热丝并联，电吹风吹出热风。电热丝的电阻R为44Ω。求通过电热丝的电流是多少安？
（3）电吹风吹热风时，正常工作5min电流通过电热丝产生的热量是多少焦？
【答案】（1）0.5A；（2）5A；（3）3.3×105J
题型四：单刀双掷型多档位用电器
16．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1＝88Ω，R2＝22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；
（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；
（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
【答案】
（1）由图知，当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，R1和R2并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，电源电压不变，由P＝可知，此时总功率最大，热水器处于高温挡；
（2）当断开S1，并将S2拨至位置b时，R1和R2串联接入电路，由P＝可知，此时总功率最小，热水器处于低温挡；
此时热水器正常工作5min内电热丝产生的热量：
Q＝t＝×5×60s＝1.32×105J；
（3）只闭合开关S1时，电路为R1的基本电路，热水器处于中温挡；
此时电路的功率：P中＝＝＝550W；
答：（1）当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，热水器处于高温挡；
（2）低温挡正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32×105J；
（3）中温挡正常工作时热水器的功率为550W。
17．如表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
（1）低温挡正常工作时的额定功率；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的额定电流。
【答案】（1）由电热水器的铭牌知，低温挡的额定电流为2A，所以低温挡正常工作时的额定功率：
P低＝U额I低＝220V×2A＝440W；
（2）由热水器的铭牌知，中温挡的额定电流为5A，正常工作10分钟产生的热量：
Q＝W＝U额I中t＝220V×5A×10×60s＝6.6×105J；
（3）①由电路图知：开关S1断开、S2接b时，两电阻串联，热水器电阻最大，由P＝知，热水器处于低温挡，
由串联电路特点和欧姆定律有：I低＝，即：2A＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
②由电路图知：开关S1闭合、S2接b时，只有电阻R1接入电路，热水器处于中温挡，
此时I中＝，即5A＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①②解得：R1＝44Ω，R2＝66Ω；
③由电路图知：开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，此时热水器电阻最小，功率最大，
由并联电路特点和欧姆定律可得，热水器处于高温挡电流：
I高＝+＝+≈8.3A，
答：（1）低温挡正常工作时的额定功率是440W。
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量是6.6×1
（3）高温挡正常工作时的额定电流是8.3A。
18．王瑞同学学习了电功率知识后，回家观察家用电器的功率，完成实践性作业。该同学发现家里的电炖锅能通过手机软件远程设定预约加热模式，自动实现预热、加热和保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现保温功率为250W，低挡预热功率和高挡加热功率信息因污渍看不清楚。该同学利用所学知识测高挡加热功率，断开家中其它所有用电器，只接电炖锅在电路中煲汤，记下在高挡加热过程中标有2400revs/（kW•h）字样的电能表的转盘在5min内转了250圈。图乙所示是本次使用电炖锅煲汤工作3.5h的P﹣t图象。图甲为智能电炖锅电路原理图，R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）电炖锅的高挡加热功率。
（2）R1、R2的阻值。
（3）本次使用电炖锅工作3.5h煲汤消耗的电能。
【答案】（1）；（2）193.6Ω，48.4Ω；（3）
19．中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
【答案】（1）1:2；（2）110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3； 220W
20．如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。
【答案】（1）0.73A；（2）1000W；（3）176V
21．停课不停学，但长时间线上学习容易使眼睛疲劳。为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩，如图甲所示，其相关数据见表，请你解答下列问题：
（1）如图乙是可以通过手动调节高、中，低三挡加热的电热眼罩工作原理图，充电电池电压U＝6V保持不变，电热丝R1＝5Ω，电热丝R2＝10Ω，当眼罩在高温挡工作时功率为多少？
（2）若眼罩在中温挡正常工作十分钟，所消耗的电能是多少？
（3）现有两个充电器，一个标注“输出6V，600mA”，另一个标注“输出6V，4A”，其中一个是快速充电器，假设快充充电效率为90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要多少分钟？
型号
OEM
额定充电（放电）电压
6V
电池容量
2400mAh
【答案】（1）10.8W；（2）4320J；（3）40分钟
2022年中考物理二轮专题复习——焦耳定律之多档位用电器问题
题型一：短路型多档位用电器
1．如图所示，某车载电加热坐垫的简化电路图，R1和R2均为发热电阻，R1的阻值是4Ω，电源电压是12V．加热垫有两个挡位，开关S断开时为低温挡，功率是12W，开关S闭合时为高温挡，试求：
（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）高温挡电功率是多少？
2．电饭煲的原理图如图所示，它有高温、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温挡时，电路的总功率为1100W，当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W。
（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与触点 （选填“1”或“2”）接触。
（2）电阻R的阻值多大？
（3）当电饭煲在高温挡正常工作10min，电饭煲产生的热量为多少？
3．如表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。求：[]
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
44W
热水器的容量
2L
（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流。
（2）饮水机保温50min消耗的电能。
（3）若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？
4．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图及参数，R1和R2均为电烤箱中的加热元件。当只闭合S1时为低温档，S1、S2都闭合时为高温档。
额定电压
220V
频率
50Hz
低温档功率
440W
高温档功率
1000W
（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温档工作10min消耗的电能是多少？
（3）发热电阻R2的阻值是多少？
5．如图甲、乙所示是某调温型电烤箱及其简化电路图，它的额定工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为81Ω，低温挡电烤箱的电功率为400W。
（1）发热电阻R1的阻值是多少；
（2）高温挡的电功率是多少；
（3）小关发现傍晚用电高峰时，电烤箱加热时间比平时要长，她猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是她想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，她关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在2分钟内电能表的转盘转了100转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?（不考虑尾阻值随温度的变化）
题型二：并联型多档位用电器
6．某电热水器如图甲所示，有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收。如果用高温挡淋浴时，把初温为20℃的100L的水加热至40℃，用时为20min，则该热水器高温挡功率是多少？
7．有的高挡小轿车座椅中安装有高低温挡的电加热器，其高温挡工作原理相当于如图所示的电路图，电源电压恒定不变，其中R1＝10Ω，R2＝10Ω，开关都闭合后，通过R1的电流为2A，求：
（1）R1两端的电压。
（2）R2通过的电流。
（3）通电1分钟，整个电路产生的热量是多少。
8．某品牌烤面包机（图甲）简化电路如图乙所示，铭牌上的部分参数如图丙所示。求：
（1）用1档加热时，通过R1的电流；
（2）用2档加热2min，消耗的电能；
（3）R2的阻值。
尺寸
产品质量
2kg
颜色
牛油果绿
额定容量
2片
额定电压
220V
频率
50Hz
1档功率
550W
2档功率
1050W
9．今年冬天，小明家买来一款电暖器，内部电路如图所示，该电暖器有“高温”和“低温”两个挡位，低温挡的功率为500W。S2为电源开关，S1和S3为温控开关，当室内温度低于设定温度时，S1和S3处于闭合状态，当室内温度达到设定温度后将同时自动断开。R1、R2、R3为加热电阻，且，，求：
（1）该电暖器在低温挡工作时的电流是多少；（计算结果保留一位小数）
（2）该电暖器在高温挡工作时的电功率是多少；
（3）小明发现该电暖器在半夜耗电更快，为了查找原因，想测量半夜家庭电路的实际电压。在半夜，他将家里其他用电器全部关闭，当电暖器处于低温状态时，标有“1200r/（kW·h）”的电能表在10min内转了121转，则他家此时的实际电压是多少？
10．图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：
产品型号
20-16
最大容积
50L
额定电压
220V
快热功率
2200W
恒温功率
200W
（1）电阻R1的阻值；
（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；
（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω 2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？
题型三：扇形开关型多档位用电器
11．近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，如图。好奇的小东同学很想知道它的发热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，已知R1的阻值为6，R2的阻值为4。求：
（1）低温挡加热的电流；
（2）高温挡加热的功率。
12．冬天到了，洋洋家的洗手间里安装了如图甲所示的某款电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”。图乙是它的简化工作原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，通过旋转手柄带动开关接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，当开关置于1时，水龙头放出冷水。电热水龙头的铭牌中的热水挡模糊不清，洋洋关闭家中其它用电器，让水龙头处于热水挡正常工作12s，观察到标有“3000r/（kW·h）”字样的电能表转盘转过了42转，已知电阻R1=24.2Ω，求：
（1）处于温水挡时的功率为多少W?
（2）电阻R2为多少Ω?
（3）当处于热水挡时，正常工作42s正好放出热水1L，则水龙头出水与进水口的水温温差有多大？（消耗的电能有80%被水吸收，c水=4.2×103J/（kg·℃）
13．阿甘多年前购入了一款家用电暖器，如图甲，该电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个挡位，其牌上的电路如图乙所示，电路图中扇形阴影部分表示一块金属片开关，电路中的1、2、3、4、5是触点，金属片通过旋转可以和相邻两触点良好接触。铭牌上的档位信息如表格丙所示，因长年使用，表格上有处数据已被磨掉，已知电暖器R1、R2、R3为加热电阻，且R1=2R3。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是多少？
（3）阿甘想了解凌晨点时家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他利用频闪记录仪记录到该电暖器在高温挡工作时，家里标有“”的电能表频闪灯在10min闪烁了1331次，则他家此时的实际电压是多少？
14．小明家某型号电热加湿器的原理图如图（甲）所示。R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。其部分技术参数如表所示。
额定电压
220V
高挡发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2
（1）求电热加湿器中R1的阻值。
（2）加湿器处于低挡位置时的发热功率。
（3）某次使用电热加湿器在额定电压下工作，其工作30min的功率与时间的关系图象如图（乙）所示。请计算加湿器消耗的总电能。
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通电热加湿器在“低挡”加热，发现家中3000revs/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电热加湿器在“低挡”加热时消耗的实际功率。
15．生活中常用的某一款电吹风，其简化电路如图所示，其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热，主要技术参数如表，通过计算回答：
热风温度
50﹣75℃
额定功率
热风时：1210W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风正常工作吹冷风，通过电动机的电流是多少安？
（2）当选择开关旋至AB处时，电动机和电热丝并联，电吹风吹出热风。电热丝的电阻R为44Ω。求通过电热丝的电流是多少安？
（3）电吹风吹热风时，正常工作5min电流通过电热丝产生的热量是多少焦？
题型四：单刀双掷型多档位用电器
16．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1＝88Ω，R2＝22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；
（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；
（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
17．如表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
（1）低温挡正常工作时的额定功率；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的额定电流。
18．王瑞同学学习了电功率知识后，回家观察家用电器的功率，完成实践性作业。该同学发现家里的电炖锅能通过手机软件远程设定预约加热模式，自动实现预热、加热和保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现保温功率为250W，低挡预热功率和高挡加热功率信息因污渍看不清楚。该同学利用所学知识测高挡加热功率，断开家中其它所有用电器，只接电炖锅在电路中煲汤，记下在高挡加热过程中标有2400revs/（kW•h）字样的电能表的转盘在5min内转了250圈。图乙所示是本次使用电炖锅煲汤工作3.5h的P﹣t图象。图甲为智能电炖锅电路原理图，R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）电炖锅的高挡加热功率。
（2）R1、R2的阻值。
（3）本次使用电炖锅工作3.5h煲汤消耗的电能。
19．中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
20．如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。
21．停课不停学，但长时间线上学习容易使眼睛疲劳。为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩，如图甲所示，其相关数据见表，请你解答下列问题：
（1）如图乙是可以通过手动调节高、中，低三挡加热的电热眼罩工作原理图，充电电池电压U＝6V保持不变，电热丝R1＝5Ω，电热丝R2＝10Ω，当眼罩在高温挡工作时功率为多少？
（2）若眼罩在中温挡正常工作十分钟，所消耗的电能是多少？
（3）现有两个充电器，一个标注“输出6V，600mA”，另一个标注“输出6V，4A”，其中一个是快速充电器，假设快充充电效率为90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要多少分钟？
型号
OEM
额定充电（放电）电压
6V
电池容量
2400mAh
2022年中考物理二轮专题复习——焦耳定律之多档位用电器问题参考答案
题型一：短路型多档位用电器
1．如图所示，某车载电加热坐垫的简化电路图，R1和R2均为发热电阻，R1的阻值是4Ω，电源电压是12V．加热垫有两个挡位，开关S断开时为低温挡，功率是12W，开关S闭合时为高温挡，试求：
（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）高温挡电功率是多少？
【答案】
（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量：
Q＝W＝P低t＝12W×10×60s＝7200J；
（2）开关S断开时，R1与R2串联，加热坐垫为低温挡，
由P＝UI＝可得，电路的总电阻：
R＝＝＝12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝12Ω﹣4Ω＝8Ω；
（3）开关S闭合时，电路为R1的简单电路，加热坐垫为高温挡，
则高温挡电功率：
P高＝＝＝36W。
答：（1）低温挡工作10min，加热坐垫产生的热量是7200J；
（2）R2的阻值是8Ω；
（3）高温挡电功率是36W。
2．电饭煲的原理图如图所示，它有高温、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温挡时，电路的总功率为1100W，当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W。
（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与触点 （选填“1”或“2”）接触。
（2）电阻R的阻值多大？
（3）当电饭煲在高温挡正常工作10min，电饭煲产生的热量为多少？
【答案】
（1）由电路图可知，S接2触点时，电路中只有R0，电阻较小，由P＝可知，此时电饭煲功率较大，电饭煲处于高温烧煮挡；S接1触点时，电路中R和R0串联，电阻较大，由P＝可知，此时电饭煲功率较小，电饭煲处于保温挡。
（2）由题意知，高温烧煮挡时功率为1100W，由P＝可知，电阻R0的阻值为：R0＝＝＝44Ω；
保温挡时电路的总功率为22W，总电阻为：R串＝＝＝2200Ω，
所以R＝R串﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω；
（3）高温挡工作10min，电路产生的热量：Q＝W＝P高温t＝1100W×10×60s＝6.6×105J。
答：（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与触点2接触；
（2）电阻R的阻值2156Ω；
（3）当电饭煲在高温挡正常工作10 min，电饭煲产生的热量为6.6×105 J。
3．如表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。求：[]
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
44W
热水器的容量
2L
（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流。
（2）饮水机保温50min消耗的电能。
（3）若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？
【答案】（1）0.2A；（2）1.32×105J；（3）504s。
4．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图及参数，R1和R2均为电烤箱中的加热元件。当只闭合S1时为低温档，S1、S2都闭合时为高温档。
额定电压
220V
频率
50Hz
低温档功率
440W
高温档功率
1000W
（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温档工作10min消耗的电能是多少？
（3）发热电阻R2的阻值是多少？
【答案】（1）2A；（2）6.0×105J；（3）61.6Ω
5．如图甲、乙所示是某调温型电烤箱及其简化电路图，它的额定工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为81Ω，低温挡电烤箱的电功率为400W。
（1）发热电阻R1的阻值是多少；
（2）高温挡的电功率是多少；
（3）小关发现傍晚用电高峰时，电烤箱加热时间比平时要长，她猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是她想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，她关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在2分钟内电能表的转盘转了100转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?（不考虑尾阻值随温度的变化）
【答案】（1）40Ω；（2）1210W；（3）200V
题型二：并联型多档位用电器
6．某电热水器如图甲所示，有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收。如果用高温挡淋浴时，把初温为20℃的100L的水加热至40℃，用时为20min，则该热水器高温挡功率是多少？
【答案】
（1）由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路；
因为并联的总电阻小于其中任一分电阻，根据P＝可知，只闭合S1时，电阻较大，功率较小，为低温挡，
电热丝R1的阻值：R1＝＝＝8.8Ω；
（2）用高温挡淋浴时，淋浴20min共用水100L，
由密度公式得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg；
水从初温20℃升高到40℃吸收的热量：
Q＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×106J；
由题知，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，
则消耗的电能：W＝Q＝8.4×106J；
该热水器高温挡功率：
P高＝＝＝7000W。
答：（1）电热丝R1的阻值为8.8Ω；
（2）该热水器高温挡功率为7000W。
7．有的高挡小轿车座椅中安装有高低温挡的电加热器，其高温挡工作原理相当于如图所示的电路图，电源电压恒定不变，其中R1＝10Ω，R2＝10Ω，开关都闭合后，通过R1的电流为2A，求：
（1）R1两端的电压。
（2）R2通过的电流。
（3）通电1分钟，整个电路产生的热量是多少。
【答案】由电路图可知，开关都闭合后，两电阻并联。
（1）由I＝可得，R1两端的电压：U＝I1R1＝2A×10Ω＝20V；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R2通过的电流：I2＝＝＝2A；
（3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I＝I1+I2＝2A+2A＝4A，
通电1min整个电路产生的热量：
Q＝W＝UIt＝20V×4A×60s＝4800J。
答：（1）R1两端的电压为20V；
（2）R2通过的电流为2A；
（3）通电1分钟，整个电路产生的热量是4800J。
8．某品牌烤面包机（图甲）简化电路如图乙所示，铭牌上的部分参数如图丙所示。求：
（1）用1档加热时，通过R1的电流；
（2）用2档加热2min，消耗的电能；
（3）R2的阻值。
尺寸
产品质量
2kg
颜色
牛油果绿
额定容量
2片
额定电压
220V
频率
50Hz
1档功率
550W
2档功率
1050W
【答案】（1）2.5A；（2）1.26×105J；（3）96.8
9．今年冬天，小明家买来一款电暖器，内部电路如图所示，该电暖器有“高温”和“低温”两个挡位，低温挡的功率为500W。S2为电源开关，S1和S3为温控开关，当室内温度低于设定温度时，S1和S3处于闭合状态，当室内温度达到设定温度后将同时自动断开。R1、R2、R3为加热电阻，且，，求：
（1）该电暖器在低温挡工作时的电流是多少；（计算结果保留一位小数）
（2）该电暖器在高温挡工作时的电功率是多少；
（3）小明发现该电暖器在半夜耗电更快，为了查找原因，想测量半夜家庭电路的实际电压。在半夜，他将家里其他用电器全部关闭，当电暖器处于低温状态时，标有“1200r/（kW·h）”的电能表在10min内转了121转，则他家此时的实际电压是多少？
【答案】（1）2.3A；（2）3300W；（3）242V
10．图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：
产品型号
20-16
最大容积
50L
额定电压
220V
快热功率
2200W
恒温功率
200W
（1）电阻R1的阻值；
（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；
（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω 2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）10~60℃
题型三：扇形开关型多档位用电器
11．近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，如图。好奇的小东同学很想知道它的发热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，已知R1的阻值为6，R2的阻值为4。求：
（1）低温挡加热的电流；
（2）高温挡加热的功率。
【答案】（1）；（2）
12．冬天到了，洋洋家的洗手间里安装了如图甲所示的某款电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”。图乙是它的简化工作原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，通过旋转手柄带动开关接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，当开关置于1时，水龙头放出冷水。电热水龙头的铭牌中的热水挡模糊不清，洋洋关闭家中其它用电器，让水龙头处于热水挡正常工作12s，观察到标有“3000r/（kW·h）”字样的电能表转盘转过了42转，已知电阻R1=24.2Ω，求：
（1）处于温水挡时的功率为多少W?
（2）电阻R2为多少Ω?
（3）当处于热水挡时，正常工作42s正好放出热水1L，则水龙头出水与进水口的水温温差有多大？（消耗的电能有80%被水吸收，c水=4.2×103J/（kg·℃）
【答案】（1）2000W；（2）22Ω；（3）33.6℃
13．阿甘多年前购入了一款家用电暖器，如图甲，该电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个挡位，其牌上的电路如图乙所示，电路图中扇形阴影部分表示一块金属片开关，电路中的1、2、3、4、5是触点，金属片通过旋转可以和相邻两触点良好接触。铭牌上的档位信息如表格丙所示，因长年使用，表格上有处数据已被磨掉，已知电暖器R1、R2、R3为加热电阻，且R1=2R3。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是多少？
（3）阿甘想了解凌晨点时家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他利用频闪记录仪记录到该电暖器在高温挡工作时，家里标有“”的电能表频闪灯在10min闪烁了1331次，则他家此时的实际电压是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
14．小明家某型号电热加湿器的原理图如图（甲）所示。R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。其部分技术参数如表所示。
额定电压
220V
高挡发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2
（1）求电热加湿器中R1的阻值。
（2）加湿器处于低挡位置时的发热功率。
（3）某次使用电热加湿器在额定电压下工作，其工作30min的功率与时间的关系图象如图（乙）所示。请计算加湿器消耗的总电能。
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通电热加湿器在“低挡”加热，发现家中3000revs/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电热加湿器在“低挡”加热时消耗的实际功率。
【答案】（1）121Ω；（2）100W；（3）3.6×105J（4）81W
15．生活中常用的某一款电吹风，其简化电路如图所示，其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热，主要技术参数如表，通过计算回答：
热风温度
50﹣75℃
额定功率
热风时：1210W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风正常工作吹冷风，通过电动机的电流是多少安？
（2）当选择开关旋至AB处时，电动机和电热丝并联，电吹风吹出热风。电热丝的电阻R为44Ω。求通过电热丝的电流是多少安？
（3）电吹风吹热风时，正常工作5min电流通过电热丝产生的热量是多少焦？
【答案】（1）0.5A；（2）5A；（3）3.3×105J
题型四：单刀双掷型多档位用电器
16．有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1＝88Ω，R2＝22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡；
（2）求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量；
（3）求中温挡正常工作时热水器的功率。
【答案】
（1）由图知，当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，R1和R2并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，电源电压不变，由P＝可知，此时总功率最大，热水器处于高温挡；
（2）当断开S1，并将S2拨至位置b时，R1和R2串联接入电路，由P＝可知，此时总功率最小，热水器处于低温挡；
此时热水器正常工作5min内电热丝产生的热量：
Q＝t＝×5×60s＝1.32×105J；
（3）只闭合开关S1时，电路为R1的基本电路，热水器处于中温挡；
此时电路的功率：P中＝＝＝550W；
答：（1）当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，热水器处于高温挡；
（2）低温挡正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32×105J；
（3）中温挡正常工作时热水器的功率为550W。
17．如表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
（1）低温挡正常工作时的额定功率；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的额定电流。
【答案】（1）由电热水器的铭牌知，低温挡的额定电流为2A，所以低温挡正常工作时的额定功率：
P低＝U额I低＝220V×2A＝440W；
（2）由热水器的铭牌知，中温挡的额定电流为5A，正常工作10分钟产生的热量：
Q＝W＝U额I中t＝220V×5A×10×60s＝6.6×105J；
（3）①由电路图知：开关S1断开、S2接b时，两电阻串联，热水器电阻最大，由P＝知，热水器处于低温挡，
由串联电路特点和欧姆定律有：I低＝，即：2A＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
②由电路图知：开关S1闭合、S2接b时，只有电阻R1接入电路，热水器处于中温挡，
此时I中＝，即5A＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①②解得：R1＝44Ω，R2＝66Ω；
③由电路图知：开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，此时热水器电阻最小，功率最大，
由并联电路特点和欧姆定律可得，热水器处于高温挡电流：
I高＝+＝+≈8.3A，
答：（1）低温挡正常工作时的额定功率是440W。
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量是6.6×1
（3）高温挡正常工作时的额定电流是8.3A。
18．王瑞同学学习了电功率知识后，回家观察家用电器的功率，完成实践性作业。该同学发现家里的电炖锅能通过手机软件远程设定预约加热模式，自动实现预热、加热和保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现保温功率为250W，低挡预热功率和高挡加热功率信息因污渍看不清楚。该同学利用所学知识测高挡加热功率，断开家中其它所有用电器，只接电炖锅在电路中煲汤，记下在高挡加热过程中标有2400revs/（kW•h）字样的电能表的转盘在5min内转了250圈。图乙所示是本次使用电炖锅煲汤工作3.5h的P﹣t图象。图甲为智能电炖锅电路原理图，R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）电炖锅的高挡加热功率。
（2）R1、R2的阻值。
（3）本次使用电炖锅工作3.5h煲汤消耗的电能。
【答案】（1）；（2）193.6Ω，48.4Ω；（3）
19．中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
【答案】（1）1:2；（2）110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3； 220W
20．如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。
【答案】（1）0.73A；（2）1000W；（3）176V
21．停课不停学，但长时间线上学习容易使眼睛疲劳。为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小欣购买了一款电加热眼罩，如图甲所示，其相关数据见表，请你解答下列问题：
（1）如图乙是可以通过手动调节高、中，低三挡加热的电热眼罩工作原理图，充电电池电压U＝6V保持不变，电热丝R1＝5Ω，电热丝R2＝10Ω，当眼罩在高温挡工作时功率为多少？
（2）若眼罩在中温挡正常工作十分钟，所消耗的电能是多少？
（3）现有两个充电器，一个标注“输出6V，600mA”，另一个标注“输出6V，4A”，其中一个是快速充电器，假设快充充电效率为90%，选用快速充电器将电加热眼罩的电池从零充满需要多少分钟？
型号
OEM
额定充电（放电）电压
6V
电池容量
2400mAh
【答案】（1）10.8W；（2）4320J；（3）40分钟
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