最新中考物理常考计算题经典模型练习 专题14 家用电器不同档位电功率电学综合计算模型-【压轴必刷】

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第二轮复习时应打破章节的限制，完善并梳理初中物理知识结构，找出知识点之间的内在联系，要使前后知识联系起来，系统巩固知识，形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体，使复习具有系统性。具体可以从以下几点进行专题复习：
1、按照知识点可以将初中物理分成力、热、声、光、电等版块，用知识树的形式把每个版块涉及的内容展现出来，建立相对独立的知识体系。
2、按照中考题目类型，可以分为选择、填空、实验探究(包括操作实验)、计算、信息综合等专题，进行专门练习，体会每种题型常见解题方法，使复习纵横交错。
3、通过对某些特殊知识点的深挖细究，达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。
专题03 家用电器不同档位电功率电学综合计算模型
一．计算题（共12小题）
1．如图甲多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1＝R2且电阻值不变，如表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清。
（1）在1标准大气压下，使用高温挡将初温是45℃的一满壶水烧开，水吸收多少热量？
（2）若养生壶高温挡加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
2．康康家里有一台电火锅，部分技术参数如表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。（水的比热容：4.2×103J/（kg•℃））
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
3．随着我国经济社会发展，人们生活更加美好。我国农村地区也广泛使用了多挡位电热水器，如图甲为某一款多挡位电热水器，内部简化电路如图乙所示。已知U＝220V、R1＝48.4Ω，R2＝60.5Ω、c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3。
（1）当S1断开、S2闭合时，求电热水器此挡位的加热功率；
（2）当S1闭合、S2断开时，将50L水从20℃加热到40℃用时1.5h，求电热水器此挡位的加热效率；
（3）如图乙，调节S1、S2用不同挡位给水加热，使相同质量的水升高相同的温度，求加热所用的最短时间和最长时间的比值。（设用不同挡位加热的效率相同）
4．小军家里有一款高、低温两挡电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压220V，低温挡电功率880W，高温挡电功率1980W，电路原理图如图所示，R1，R2代表两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：
（1）在高温挡正常工作时，电路的总电流多大？
（2）在低温挡正常工作1.5h消耗多少度电能？电热丝R1的电阻多大？
（3）若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，小军用两根“220V 550W”的相同电热丝替代R2，你认为小军的做法能否满足要求（请你用计算结果回答）。
5．如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为 kg。
（2）R2的阻值为多大？
（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？
（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？
6．如图1所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，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”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。
（1）加湿器需在高挡加热，开关S应旋转至触点 （选填：“1、2”、“2、3”或“3、4”）位置；
（2）电阻R1的阻值；
（3）加湿器处于低挡位置时的发热功率；
（4）如图2所示是某次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的总电能。
7．今年，西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利，农村家庭电器普及化程度越来越高。小浩家电热饮水机的简化电路图如图所示，它有加热和保温两种工作状态，当S2断开时，饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。
（1）饮水机在加热状态下正常工作，将2L的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是多少？（水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃））
（2）在（1）问加热情况下，饮水机正常工作了7min，消耗了多少电能？加热效率是多少？
（3）电热丝R2的阻值是多少？
8．如图所示，是某品牌电蒸锅及其简化电路图。电蒸锅具有保温和加热两个挡位，加热挡功率为1200W，R1＝484Ω。用此电蒸锅对1kg水加热使其温度升高80℃，需要的时间约为400s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。试问：
（1）电蒸锅的工作原理是电流的 ；当开关S1、S2均闭合时，电蒸锅处于 挡。
（2）保温挡的功率。
（3）电蒸锅的加热效率。
9．智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶（图甲），某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，其中低温挡的功率为20W，电阻R2为1210Ω。
（1）座圈加热时，把电能转化为 能。
（2）当开关S1闭合、S2接a时，请在方框内画出该座圈的等效电路图。
（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时？
（4）该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少？
10．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。如图乙所示是某品牌养生壶简化电路图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该说明书可知：壶容积1L，额定电压220V，加热时的功率1000W，保温时的功率40W。求：
（1）养生壶的加热电阻丝利用了电流的 效应；处于保温状态时，温控开关S0应处于 状态。
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）养生壶正常工作时加热效率为80%，若将装满壶的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？[忽略温度对电阻的影响，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
11．中国的厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕，蛋糕机的部分参数如表所示。
（1）求该蛋糕机正常工作处于中温挡时电路的总电阻；
（2）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，由图可以判断，当S1 ，S2接触触点3时电路处于低温挡，请计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
12．图甲是某款电热饭盒，部分参数如下表，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化）．求：
（1）开关S接触1时，电热饭盒处于高温挡还是低温挡？
（2）电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的汤加热至50℃，需要多少时间？【c取4.0×103J/（kg•℃），不考虑热损耗】
（3）R2的阻值．
项目
参数
电源电压（V）
220
低温挡功率（W）
220
中温挡功率（W）
440
高温挡功率（W）
容积（L）
2
额定电压
220V
高温挡
1100W
低温挡
880W
保温挡
×××W
额定电压
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W
额定电压
220V
高挡发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2000W
保温功率
400W
容量
2.5L
U额＝220V
额定功率/W
中温440
高温880
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
400W