中考电学微专题7 与家用电器有关的电学计算(含多挡位)

5．(2014厦门)如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同
，电热水器功率有高、中、低三挡，当S1断开，S2接b时，其功率为低挡，大 小为1 000 W．求：
(1)请指出电热水器的高、中挡功率分别是多少瓦．
(不必写出推导过程)
(2)小林选用某功率挡加热水箱里的50 L水，水温
升高40 ℃用了40 min.求此过程电热水器的效率． [水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
低温挡工作时的实际功率：P低温＝I2R串＝(0.2 A)2×1 000 Ω＝40 W
与多挡位有关的计算
重难点突破
方法指导
(1)电路中挡位问题解决思路 多挡位问题的实质是判断电路总电阻的大小．对于家庭电路，在不同挡位时总 电压不变(220 V)，根据P＝U 2 知，总电阻最小时，总功率最大，用电器处于 高温挡；总电阻最大时，总功R 率最小，用电器处于低温挡．
例题图丙
额定电压 额定功率
容积
220 V 1 210 W
7L
第4题图
(3)若此足浴器在额定电压下使用，需500 s才能将(2)问中的水从20 ℃加热到 40 ℃，求这个电热足浴器的加热效率；(计算结果精确到0.1%) (4)小泽家安装的电能表如图所示．某次小泽断开家中的其他用电器，让电热 足浴器单独工作，在1 min内电能表的转盘转过50 r，求此时该足浴器两端的 实际电压．
合，开关S1断开、开关S2闭合至b端时，该二代电饭锅处
于__低__温___挡(选填“高温”“中温”或“低温”)，此时电饭
U2
锅的功率为__R_1__R_2__(用字母表示)．电饭锅处于中温
挡时，开关的闭合情况为___开__关__S_断__开__，__开__关__S_1_闭___
__合__、__开__关__S_2闭__合__至__b_端_______．
(2)当开关S1置于b端、S2闭合时，此电路消耗 的电功率是__1_0_0_0___W； (3)电烤箱在高挡位正常工作100 s消耗的电能是_1_.5_×__1_0_5 _J.
第3题图
4．(2019 绥化)小泽家有一新型的电热足浴器．其铭牌上的部分信息如下． (1)求电热足浴器正常工作时的电阻； (2)用这个足浴器将5 kg的水从20 ℃加热到40 ℃，求水吸收的热量；
例题图甲
(2)某电饭锅的电路原理图如图乙所示，闭合开关S，当S1__断__开____时，处于
U2 低温挡，此时电饭锅的功率为___R_2___(用字母表示)．
例题图乙
(3)某电饭锅的二代产品可以实现“高温”、“中温”、“低温”三挡加热，电路原理图
如图丙所示，开关S断开，开关S1闭合，开关S2闭合至___a___(选填“a”或“b”)时， 电饭锅处于高温挡，此时电饭锅的功率P＝___UR_12___UR_22____(用字母表示)．开关S闭
热量被饭菜全部吸收，即Q吸＝W电＝7.26×104 J
饭菜升高的温度：Δt＝
Q吸 cm
7.26 104 J 3103 J/(Kg ℃）1kg
＝24.2 ℃
(3)当开关接1时，R1和R2串联接入电路，为低温挡．
R串＝R1＋R2＝200 Ω＋800 Ω＝1 000 Ω
此时电路中的电流：I＝ U实 200V 0.2A I串 1000
将1 kg饭菜升高的温度是多少？
[饭菜的比热容取3×103 J/(kg·℃)]
(3)如果实际电压是200 V，低温挡工作时的 实际功率是多少？
第6题图

解：(1)当开关接2时，R1接入电路，为高温挡．
R1＝
U高2 温 P高温
（220V）2 242W
200
R2＝4R1＝4×200 Ω＝800 Ω
(2)高温挡加热5 min产生的电能：W电＝P高温t＝242 W×300 s＝7.26×104 J
(2)常见的三种挡位问题
电路图
S闭合、S1断开，R1 低温挡 、R2串联，R总＝R1＋
R2
S闭合、S1断开，只有R2接 入电路，R总＝R2
S接a端，R1与R2串 联．R总＝R1＋R2
高温挡 S、S1都闭合，只有
S、S1都闭合，R1与R2并联 ，R总小于R1、R2中的最小
S接b端，只有R2接
例 (1)某型号电饭锅有“高温挡”和“低温挡”两个挡位，其原理如图甲所示，已 知电阻R0＝44 Ω，R＝2156 Ω，则当开关置于___2_____(选填“1”或“2”)位置时 为高温挡，该电饭锅高温挡的功率为__1_1_0_0___W.
第5题图
解：(1)P高＝4 000 W
P中＝2 000 W
(2)水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×50×10－3 m3＝50 kg
水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×40 ℃＝8.4×106 J
热水器功率P＝
＝3 500 W
可知小林选用的功率挡是P高＝4 000 W
B. 加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2＝1∶3 C. 加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1 D. 该加热器的最小电功率是8 W
第2题图
3．(2018西宁)小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率，如
图是其内部简化电路图，开关S1可分别与接触点a、b接触．(已知：R1＝48.4 Ω ，R2＝96.8 Ω，且电源电压保持不变) (1)当开关S1置于b端、S2断开时，此电路的连 接方式是____串____联；
W＝P高t＝4 η＝
000
WQt吸 ×40=×86.024s4＝010×901.s660J×01%06＝J87.5%
Q吸 W
100%=
8.4 106J 9.6 106J
6．(2019本溪)图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒，高温挡电功率为242 W，简
化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍．求： (1)R1和R2的阻值是多少？ (2)高温挡加热5 min，不计热量损失，可以
栏
目
福建近3年中考真题精选与拓展
导
航
重难点突破
福建近3年中考真题精选与拓展
1.(2017福建22题2分)如图所示，是某种电热保暖鞋的工 作原理示意图．供电电压6 V，R1、R2的阻值分别为3 Ω 、6 Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、 中、低三个挡位的转换．保暖鞋在低温挡工作时的电功 率6是______W，它在高温挡工作1 min产生的热量1 是080 _______J.
第1题图
全国视野拓展
2．(2019贵阳)如图所示是加热器的电路图．设电源电压保持不变，R1、R2均为发 热电阻丝，通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热挡位．该加热器最大电功 率是12 W，只闭合开关S1时，加热器的电功率 是8 W．则下列判断正确的是( C ) A. 该加热器只有两个加热挡位