电学微专题6 家用电器多挡位计算（讲义，1大考点2大题型）-中考物理一轮复习讲练测（全国通用）

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目 录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc10352" PAGEREF _Tc10352 \h 2
\l "_Tc29329" 考点一 家用电器多挡位计算 PAGEREF _Tc29329 \h 2
\l "_Tc22957" PAGEREF _Tc22957 \h 4
\l "_Tc26124" 题型一 多挡位电功率、电热计算 PAGEREF _Tc26124 \h 5
\l "_Tc1349" 题型二 多挡位加热效率计算 PAGEREF _Tc1349 \h 6
考点一 家用电器多挡位计算
一、家用电器多挡位
有些家用电器利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，用来加热物体。有时需要不同的加热功率，因此大多数电器都设置的不同的加热挡位。
1.明确家用电器的额定电压为家庭电路电压，即用电器用不同挡位加热时，总电压不变，
2.电路中总电阻大小变化，加热功率不同。通常情况，挡位分为高温挡、中温挡、低温挡（或加热挡、保温挡），对应的功率大小为（）。
3.通常会涉及加热效率，其中总能量为消耗的电能，有效利用的能量为水吸收的热量，则加热效率为。
二、常见多挡位电路
分析挡位问题时，由于电源电压不变，因此一般用进行分析更方便。
1.串联短路型
高温挡：闭合开关S1、S2，R1短路，只有R2接入电路，电路的电功率为。
低温挡：闭合开关S1，断开开关S2，R1和R2串联，电路的电功率为。
2.并联型
高温挡：闭合开关S1、S2，R1和R2并联，电路的电功率为。
低温挡：闭合开关S1，断开开关S2，只有R1接入电路，电路的电功率为。
3.双掷开关型
高温挡：闭合开关S1，开关S2接1时，R1和R2并联，电路的电功率为。
中温挡：闭合开关S1，开关S2接2时，R2短路，只有R1在电路中，电路的电功率为。
低温挡：断开开关S1，开关S2接2时，R1和R2串联，电路的电功率为。
1．（2024·黑龙江绥化·中考真题）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J。电阻和的阻值之比是 。
2．（2024·山东潍坊·中考真题）中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压，、、是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，，，S为电源开关，通过温控开关可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率，“加热”效率。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”（“煮茶加热”时间如表格所示），最后自动进入“保温”状态。将0.8L、初温为的水装入煮茶机，水的比热容，水的密度。
(1)求将水“加热”至过程中水吸收的热量；
(2)求煮茶机的“保温”功率；
(3)若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
题型一 多挡位电功率、电热计算
1．（24-25九年级上·吉林四平·阶段练习）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当开关、都闭合时处于 挡。若，，则高温挡和低温挡的功率之比为= 。
2．（2024·四川成都·中考真题）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 J。
3．（24-25九年级上·广东江门·期中）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，和均为电热丝。
(1)电烤箱在高温挡工作时的电流；
(2)电路中的阻值；
(3)电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的的阻值。
4．（24-25九年级上·北京·期中）某品牌4L容量智能电饭锅的简化电路图如图所示，R1、R2是加热电阻，煮饭时把电饭锅接入220V电源。已知电饭锅处于加热状态时的电功率为1100W；处于保温状态时通过，R1的电流为1A。忽略温度对电阻的影响，电源两端电压不变。请你：
(1)画出电饭锅处于加热状态时的等效电路图；
(2)加热状态时通过R1的电流；
(3)加热电阻R2的阻值；
(4)电饭锅处于保温状态时加热电阻R2消耗的电功率。
题型二 多挡位加热效率计算
5．（2024·甘肃定西·模拟预测）如图甲所示，这是小明家新买的一台电热足浴桶，其简化电路如图乙所示。当水温达到设定温度时，温控开关S可自动切换至保温状态，R1、R2是发热电阻，足浴桶的主要参数如下表。请完成以下问题：
(1)电热足浴桶在保温状态时，电路中的电流为多少?
(2)发热电阻R2的阻值是多少?
(3)将初温为20℃的水加至最高水位线，电热足浴桶正常加热可使水温升高到40℃，已知电热足浴桶的加热效率为87.5%，则加热时间是多少秒?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ，水的密度为1×103kg/m3]
6．（24-25九年级上·云南保山·期中）如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，1、2是开关连接的触点，R₁和R₂为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热档的额定功率为1100W，电热水壶保温档正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg 初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了 7min。求：
(1)加热档正常工作时的电流；
(2)电阻 R₂的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
7．（24-25九年级上·山西临汾·阶段练习）如图甲所示的电水壶有加热和保温两种功能，图乙是其内部电路的简图，电源电压为，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为，若电水壶的加热效率为，求：
(1)加热电阻的阻值；
(2)把的水从加热到所需要的时间。
8．（24-25九年级上·广西柳州·阶段练习）如图甲所示是3D打印笔，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后同化成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是相同的发热电阻，单个发热电阻的阻值与温度的关系如图丙所示。
(1)用快挡打印时的温度为250℃，求其快挡打印的功率是多大？
(2)使用快挡打印10min，可将30g的塑胶从20℃加热到250℃，在此过程中，塑胶吸收的热量是多少？[塑胶的比热容为2.2×103J/（kg·℃）]
(3)该3D打印笔快挡打印时的热效率是多少？额定电压
220V
额定功率
高温挡
2200W
低温挡
440W
茶品
低浓度“煮茶加热”时间
中浓度“煮茶加热”时间
高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶
2min
5min
10min
红茶
1min
2min
5min
黑茶
2min
5min
7min
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
额定电压
最大水量
加热功率
保温功率
220V
5L
1000W
220W