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人教版(2024)九年级全册第1节 家庭电路当堂达标检测题
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这是一份人教版(2024)九年级全册第1节 家庭电路当堂达标检测题,共18页。试卷主要包含了2 家庭电路中电流过大的原因,知道保险丝的作用, 会自动切断电路,起到保护作用等内容,欢迎下载使用。
专题19.2 家庭电路中电流过大的原因
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器总功率过大和短路。
【学习目标】
1.知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器总功率过大和短路
2.知道保险丝的作用。
3.有初步安全用电常识,有安全用电意识。
【重点】重点是分析家庭电路中电流过大的原因。
【难点】难点是家庭电路中电功率的计算。
学课节知识点
知识点1. 家庭电路中电流过大的原因
1.家用电器的总功率过大和短路是家庭电路中电流过大的原因。
具体体现在:
(1)各种电器集中使用;接入电路总功率过大;
(2)线路的线径偏小,电阻增大,加大电耗;
(3)电路发生短路或漏电;
(4)开关电器时瞬间电流增大。
2.减少电流过大的方法:
(1)各种电器分散使用;
(2)适当加大线路的线径,减少线路的电耗;
(3)线路与电器的绝缘性能要好,避免漏电;
(4)大功率电器开关上并联上适宜的电容器,减少开关电器时瞬间电流。
知识点2. 保险丝的作用
1.保险丝的特点:电阻率大、熔点低。
2.保险丝的作用:当通过保险丝的电流超过保险丝的额定电流时,保险丝熔断,从而切断电路,对电路有保护作用。
讲课节知识点的例题解析
【例题1】(2022黑龙江牡丹江)小冰家的电能表标有“220V 10A”,家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时,台灯不亮,干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是( )
A. 日光灯断路B. 台灯插头处短路C. 电冰箱断路D. 用电器的总功率过大
【例题2】(2022湖南衡阳)某商场有甲,乙两种容积相同的电热水壶,甲标有“220V 800W”的字样,乙标有“220V 1500W”的字样,若家庭电路的电压是220V,室内插座的额定电流是5A,用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购______(选填“甲”或“乙”)电热水壶,选择的理由是______。
强化知识点的达标问题精练
1. (2021甘肃威武)小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座,闭合台灯开关时,家里空气开关跳闸,你认为小林家发生短路的部位最有可能的是( )
A. 书房插座 B. 台灯插头 C. 台灯灯座 D. 台灯开关
2. (2022辽宁抚顺)下列关于家庭电路与安全用电的说法正确的是( )
A. 总开关应安装电能表与保险装置之间
B. 总电流过大时空气开关会切断电路
C. 开关短路时漏电保护器会切断电路
D. 灯的控制开关应安装在灯与零线之间
3. (2022山东潍坊)如图所示,家中常用延长线插座上插满了各种电器,各用电器同时工作。下列有关分析正确的是( )
A. 各用电器串联B. 干路电流过大容易发生火灾
C. 插座延长线中可以没有地线D. 可以用湿手拔使用中的插头
4. (2022黑龙江牡丹江)小冰家的电能表标有“220V 10A”,家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时,台灯不亮,干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是( )
A. 日光灯断路B. 台灯插头处短路C. 电冰箱断路D. 用电器的总功率过大
5. (2022湖南衡阳)某商场有甲,乙两种容积相同的电热水壶,甲标有“220V 800W”的字样,乙标有“220V 1500W”的字样,若家庭电路的电压是220V,室内插座的额定电流是5A,用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购______(选填“甲”或“乙”)电热水壶,选择的理由是______。
6. (2022辽宁阜新)如图所示,同一个插排上同时使用多个用电器,用电器的总功率过大,会造成家庭电路中的 ______过大,此时______(填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动切断电路,起到保护作用。
7.在家庭电路中,各用电器之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料,当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部 ,也可能是家里电路中用电器总功率 。
8.炎热的夏天,家家户户都开空调时,很容易使线路因为“超负荷”工作而引发火灾,请根据所学物理知识回答下列问题:
(1)“超负荷”的含义是 ;
(2)“超负荷”引发火灾的原因是 ;
(3)避免“超负荷”的措施 。
9. (2022吉林省)当日常生活中同时使用多个大功率用电器时,空气开关容易出现跳闸的现象。请说出其中的原因。
10. (2022黑龙江龙东)李刚同学家里添置了一台电热水器,他建议家人不要将电热水器和其它大功率用电器同时使用,否则会存在安全隐患。请你根据所学的物理知识,解释同时使用大功率用电器存在什么安全隐患。
11. (2022广西北部湾)善于观察的小明发现,家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低,夏季水温偏高,还发现水龙头标有“220V2200W”。于是他增加两个相同的发热电阻R、两个指示灯(电阻不计)设计了如图所示的电路进行改进,其中为改进前水龙头发热电阻。开关可以只与c相连或同时与a、b相连,使其具有两挡工作状态,且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1。求:
(1)电阻的阻值;
(2)改进前,若水龙头的热效率为90%,正常加热100s提供的热量;
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率。
12. (2022安徽)图甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2为阻值一定的电热丝,且。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同档位工作。
(1)电火锅在低温挡工作时,开关S1、S2分别处于什么状态?
(2)求的值;
(3)若家庭电路的电压是,某插座的额定电流是,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个档位?说明理由。
甲
13. 家用电灯的开关要接到 (选填“零线”或“火线”)和灯泡之间。造成家庭电路中电流过大的原因是 (只填写一种即可)。
14. 保险丝在城乡家庭电路中仍然较为常用,以下关于保险丝的说法中正确的是( )
A.只要电路里装了保险丝,就能起到保险作用
B.选用额定电流越小的保险丝就越安全
C.只有用适当的保险丝,才能既不妨碍供电,又能起到保险作用
D.保险丝熔断时可用同样粗细的铜丝代替
15.为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝。通常保险丝电阻比较大、熔点比较低,当电路中通过保险丝的电流达到或超过其熔断电流时保险丝就会熔断,从而切断电路。保险丝安装在玻璃管中,称为保险管。
实验室有熔断电流分别为1A和4A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小明设计了如题图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管。
(1)根据图甲电路图,在图乙的实物图中,用笔代替导线把电源接入电路。
(2)连接好电路之前,开关应保持 (选填“闭合”或“断开”)。
(3)若想用此电路测出各保险管的具体电阻值,还缺一实验仪器: 。
(4)在图甲中,若电压表V2的读数为2.7 V,电压表Vl读数如图丙所示,则保险管A两端的电压为 V,保险管B两端的电压为 V。
(5)根据测量数据可知:保险管A的熔断电流为 A。
(6)将这两个保险管并联接入某一电路中,当电路中的电流达到 A时,保险管将熔断。
2023-2024学年度物理九年级全一册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第十九章 生活用电
专题19.2 家庭电路中电流过大的原因
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器总功率过大和短路。
【学习目标】
1.知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器总功率过大和短路
2.知道保险丝的作用。
3.有初步安全用电常识,有安全用电意识。
【重点】重点是分析家庭电路中电流过大的原因。
【难点】难点是家庭电路中电功率的计算。
学课节知识点
知识点1. 家庭电路中电流过大的原因
1.家用电器的总功率过大和短路是家庭电路中电流过大的原因。
具体体现在:
(1)各种电器集中使用;接入电路总功率过大;
(2)线路的线径偏小,电阻增大,加大电耗;
(3)电路发生短路或漏电;
(4)开关电器时瞬间电流增大。
2.减少电流过大的方法:
(1)各种电器分散使用;
(2)适当加大线路的线径,减少线路的电耗;
(3)线路与电器的绝缘性能要好,避免漏电;
(4)大功率电器开关上并联上适宜的电容器,减少开关电器时瞬间电流。
知识点2. 保险丝的作用
1.保险丝的特点:电阻率大、熔点低。
2.保险丝的作用:当通过保险丝的电流超过保险丝的额定电流时,保险丝熔断,从而切断电路,对电路有保护作用。
讲课节知识点的例题解析
【例题1】(2022黑龙江牡丹江)小冰家的电能表标有“220V 10A”,家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时,台灯不亮,干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是( )
A. 日光灯断路B. 台灯插头处短路C. 电冰箱断路D. 用电器的总功率过大
【答案】B
【解析】由电能表上的参数可得,电路中允许的最大功率为
而家中使用的用电器的总功率为
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个:总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大,故空气开关跳闸不是因为功率过大,而是由于短路引起。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【例题2】(2022湖南衡阳)某商场有甲,乙两种容积相同的电热水壶,甲标有“220V 800W”的字样,乙标有“220V 1500W”的字样,若家庭电路的电压是220V,室内插座的额定电流是5A,用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购______(选填“甲”或“乙”)电热水壶,选择的理由是______。
【答案】 甲 乙的额定电流超过了插座的额定电流5A
【解析】甲电热水壶的额定电流为
乙电热水壶的额定电流为
因为I15A,所以从安全用电的角度考虑,应选购甲。
因为乙的额定电流超过了插座的额定电流5A,使用可能导致插座烧坏,甚至引起火灾。
强化知识点的达标问题精练
1. (2021甘肃威武)小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座,闭合台灯开关时,家里空气开关跳闸,你认为小林家发生短路的部位最有可能的是( )
A. 书房插座 B. 台灯插头 C. 台灯灯座 D. 台灯开关
【答案】 C
【解析】电路中电流过大的原因可能是短路,也可能是是用电器的总功率过大;这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸,使家里的其它用电器停止工作。
A.若书房的插座短路,则不需要插台灯时,空气开关就跳闸了,A不符合题意;
B.若台灯的插头短路,则插上台灯时,电流过大,空气开关就跳闸了,不符合题意中的闭合开关后才跳闸的,B不符合题意;
C.若台灯的灯座短路,则插上台灯,闭合开关后,电流过大,空气开关就跳闸了,C符合题意;
D.若是台灯开关短路,则插上插头时,台灯就会发光,D不符合题意。
2. (2022辽宁抚顺)下列关于家庭电路与安全用电的说法正确的是( )
A. 总开关应安装电能表与保险装置之间
B. 总电流过大时空气开关会切断电路
C. 开关短路时漏电保护器会切断电路
D. 灯的控制开关应安装在灯与零线之间
【答案】AB
【解析】A.家庭电路中,电能表应该安装在总开关之前,为了便于检修电路和更换电路元件时切断电路,总开关应安装在保险装置前面,所以总开关应安装在电能表与保险装置之间,故A正确;
B.电路中电流过大时,超过空气开关允许通过的最大电流时,空气开关自动断开,切断电路,保护电路安全,故B正确;
C.开关短路时,相当于开关闭合,没有发生漏电现象,所以漏电保护器不会切断电路,故C错误;
D.为了使开关断开时,用电器上不带电,使用和更换时更安全,控制灯的开关应该安装在灯与火线之间,故D错误。故选AB。
3. (2022山东潍坊)如图所示,家中常用延长线插座上插满了各种电器,各用电器同时工作。下列有关分析正确的是( )
A. 各用电器串联B. 干路电流过大容易发生火灾
C. 插座延长线中可以没有地线D. 可以用湿手拔使用中的插头
【答案】B
【解析】A.插座上的各用电器独立工作,互不影响,是并联连接,故A错误;
B.插座上插满了各种电器,同时工作时,造成电路总功率过大,而家庭电路电压保持为220V,据P=UI,会造成电路电流过大,引发火灾事故,故B正确;
C.插座上的用电器有金属外壳的,它的延长线中必须有地线,才能避免金属外壳带电而引发触电事故,故C错误;
D.用湿手拔使用中的插头,而水是导体,手接触到火线,会出现触电事故,故D错误。故选B。
4. (2022黑龙江牡丹江)小冰家的电能表标有“220V 10A”,家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时,台灯不亮,干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是( )
A. 日光灯断路B. 台灯插头处短路C. 电冰箱断路D. 用电器的总功率过大
【答案】B
【解析】由电能表上的参数可得,电路中允许的最大功率为
而家中使用的用电器的总功率为
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个:总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大,故空气开关跳闸不是因为功率过大,而是由于短路引起。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
5. (2022湖南衡阳)某商场有甲,乙两种容积相同的电热水壶,甲标有“220V 800W”的字样,乙标有“220V 1500W”的字样,若家庭电路的电压是220V,室内插座的额定电流是5A,用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购______(选填“甲”或“乙”)电热水壶,选择的理由是______。
【答案】 甲 乙的额定电流超过了插座的额定电流5A
【解析】甲电热水壶的额定电流为
乙电热水壶的额定电流为
因为I15A,所以从安全用电的角度考虑,应选购甲。
因为乙的额定电流超过了插座的额定电流5A,使用可能导致插座烧坏,甚至引起火灾。
6. (2022辽宁阜新)如图所示,同一个插排上同时使用多个用电器,用电器的总功率过大,会造成家庭电路中的 ______过大,此时______(填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动切断电路,起到保护作用。
【答案】 总电流 空气开关
【解析】解将多个用电器插在同一个插排上同时使用,电路中用电器的总功率过大,根据P=UI可知,会造成家庭电路中的总电流过大。
家庭电路中的总电流过大时,空气开关会自动切断电路,起到保护家庭电路的作用。
7.在家庭电路中,各用电器之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料,当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部 ,也可能是家里电路中用电器总功率 。
【答案】并联;短路;过大
【解析】(1)家用电器之间是并联时,各家用电器都正常工作,并且互不影响;
(2)电流过大会导致空气开关“跳闸”,电流过大的原因有:
①电热水壶插头内部发生短路;
②接入电热水壶后使得电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大。
8.炎热的夏天,家家户户都开空调时,很容易使线路因为“超负荷”工作而引发火灾,请根据所学物理知识回答下列问题:
(1)“超负荷”的含义是 ;
(2)“超负荷”引发火灾的原因是 ;
(3)避免“超负荷”的措施 。
【答案】(1)用电器的总功率过大;(2)“超负荷”时电路中的电流过大,在导线的电阻和通电时间一定时,由Q=I2Rt可知电流产生的热量过多,容易引起火灾;(3)尽量不要同时使用多个大功率用电器。
【解析】(1)炎热的夏天,家家户户都开空调时,用电器的总功率过大,即我们平常说的“超负荷”;
(2)用电器的总功率过大时,由I=可知电路中的电流过大,在导线的电阻和通电时间一定时,由Q=I2Rt可知电流产生的热量过多,容易引起火灾;
(3)为避免“超负荷”(即避免总功率过大),应尽量不要同时使用多个大功率用电器。
9. (2022吉林省)当日常生活中同时使用多个大功率用电器时,空气开关容易出现跳闸的现象。请说出其中的原因。
【答案】见解析
【解析】根据公式可知,同时使用多个大功率用电器时,电路中的总功率较大,在家庭电路电压不变的情况下,通过电路的电流过大,当电流过大时,空气开关就会跳闸,切断电路从而保护电路。
10. (2022黑龙江龙东)李刚同学家里添置了一台电热水器,他建议家人不要将电热水器和其它大功率用电器同时使用,否则会存在安全隐患。请你根据所学的物理知识,解释同时使用大功率用电器存在什么安全隐患。
【答案】见解析
【解析】当电热水器和其它大功率用电器同时使用,总功率增大,当电压一定时,由公式P=UI可知,用电器总电功率越大,总电流越大,又根据焦耳定律可知,干路电阻和通电时间一定时,总电流越大,干路产生的热量越多,温度极易升高,容易发生火灾,造成危险。
11. (2022广西北部湾)善于观察的小明发现,家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低,夏季水温偏高,还发现水龙头标有“220V2200W”。于是他增加两个相同的发热电阻R、两个指示灯(电阻不计)设计了如图所示的电路进行改进,其中为改进前水龙头发热电阻。开关可以只与c相连或同时与a、b相连,使其具有两挡工作状态,且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1。求:
(1)电阻的阻值;
(2)改进前,若水龙头的热效率为90%,正常加热100s提供的热量;
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率。
【答案】(1)22Ω;(2)1.98×105J;(3)4400W
【解析】(1)R0电阻为
(2)改进前,正常加热100s消耗的电能
W=P额t=2200W×100s=2.2×105J
正常加热100s提供的热量
Q=Wη=2.2×105J×90%=1.98×105J
(3)由电路图可知,将开关S1与a、b相连时工作的电路元件,R0和R并联,电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,水龙头处于高温状态;将开关S1与c相连时,R与R0串联,总电阻较大,由可知,总功率较小,水龙头处于低温状态;因为冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1,所以两季电流之比
解方程可得R=22Ω
改进后,冬季使用时水龙头工作的总电流
改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率
P总=UI冬=220V×20A=4400W
12. (2022安徽)图甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2为阻值一定的电热丝,且。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同档位工作。
(1)电火锅在低温挡工作时,开关S1、S2分别处于什么状态?
(2)求的值;
(3)若家庭电路的电压是,某插座的额定电流是,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个档位?说明理由。
甲
【答案】(1)S1断开,S2闭合;(2);(3)中温挡
【解析】(1)根据可知,电火锅在低温挡工作时,电路中电阻应该最大,由题意可知,故当R2单独接入电路后,电路中的功率最小,为低温挡,此时开关S1断开,S2闭合。
(2)根据并联电路电阻规律可知,若R1、R2并联,电路中电阻最小,根据可知,功率最大,为高温挡,由(1)可知当R2单独接入电路后,为低温挡,所以R1单独接入电路后,为中温挡,根据可知,R1、R2的阻值之比为
(3)该插座最大允许接入的最大功率为
所以功率之间关系为
从安全用电和加热快这两个角度综合考虑选用中温挡。
13. 家用电灯的开关要接到 (选填“零线”或“火线”)和灯泡之间。造成家庭电路中电流过大的原因是 (只填写一种即可)。
【答案】火线;短路(或用电器的总功率过大)。
【解析】(1)在家庭电路中,控制电灯的开关应该接在火线和灯泡之间,当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且电灯与火线断开连接,人接触灯泡时不会发生触电事故。(2)家庭电路中电流过大的原因是短路或用电器总功率过大。
14. 保险丝在城乡家庭电路中仍然较为常用,以下关于保险丝的说法中正确的是( )
A.只要电路里装了保险丝,就能起到保险作用
B.选用额定电流越小的保险丝就越安全
C.只有用适当的保险丝,才能既不妨碍供电,又能起到保险作用
D.保险丝熔断时可用同样粗细的铜丝代替
【答案】C
【解析】家庭电路中为了防止电流过大对电路造成危险,在电路中接入保险丝。保险丝的选择主要是根据家庭电路中线路能承载的电流,保险丝的规格不能超过导线的最大承载电流,否则对电路起不到保护作用。保险丝的额定电流也不能选择太小,否则当使用较大功率用电器时,保险丝会熔断导致断电,引起用电的不便,所以要选择合适的保险丝才能既不妨碍供电,又能起到保险的作用。更不能利用钢丝替代保险丝,因为铜丝的熔点高,当电路中电流超过导线的最大电流时,铜丝不会熔断,对电路起不到保护作用,容易引起危险。
15.为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝。通常保险丝电阻比较大、熔点比较低,当电路中通过保险丝的电流达到或超过其熔断电流时保险丝就会熔断,从而切断电路。保险丝安装在玻璃管中,称为保险管。
实验室有熔断电流分别为1A和4A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小明设计了如题图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管。
(1)根据图甲电路图,在图乙的实物图中,用笔代替导线把电源接入电路。
(2)连接好电路之前,开关应保持_________(选填“闭合”或“断开”)。
(3)若想用此电路测出各保险管的具体电阻值,还缺一实验仪器:_________。
(4)在图甲中,若电压表V2的读数为2.7 V,电压表Vl读数如图丙所示,则保险管A两端的电压为_________V,保险管B两端的电压为_________V。
(5)根据测量数据可知:保险管A的熔断电流为_________A。
(6)将这两个保险管并联接入某一电路中,当电路中的电流达到_________A时,保险管将熔断。
【答案】(1)见解析。
(2)断开 (3)电流表 (4)0.6 2.1 (5)4 (6)4.5
【解析】(1)根据电路图连接实物图,如图所示:
(2)连接好电路之前,开关应保持断开。
(3)根据欧姆定律,若想用此电路测出各保险管的具体电阻值,还需用电流表测出通过保险管的电流值。
(4)由电路图知,两保险管串联,V2测量A、B两端的总电压,V1测量A两端的电压,由题意知,两个保险管两端的总电压为2.7V,所以V1的量程为0~3V,示数为0.6V,则保险管A两端的电压为0.6V,保险管B两端的电压为2.1V。
(5)根据串联分压的知识可知,A两端的电压小于B两端的电压,A的电阻小于B的电阻,则A的熔断电流大于B的熔断电流,可知保险管A的熔断电流为4A,B的熔断电流为1A。
(6)由以上分析知,B的电阻是A的3.5倍,当保险管并联时,通过A的电流与B的电流之比为3.5:1;
由于B的熔断电流为1A,当B的电流为1A时,通过A的电流为3.5A,此时A、B都完好,此时干路中的电流已到最大是4.5A。
××牌电火锅
额定电压
220V
额定功率
低温挡
500W
中温挡
1000W
高温挡
1500W
××牌电火锅
额定电压
220V
额定功率
低温挡
500W
中温挡
1000W
高温挡
1500W
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