2020届中考物理知识点强化练习卷（四）用电器多档位（含解析）（新版）新人教版

用电器多档位类型一：电热器的多档位问题1.（2019 青岛，12）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 r1 和 r2 是阻值不变的发热电阻；图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是a.只闭合开关 s，加热器的功率为 990wb.开关 s 闭合，s1 由断开到闭合，电路中电流变大，r2 的功率变大c.加热器在保温状态下工作 5min，产生3.3104j 的热量d.电阻 r1 与 r2 的阻值之比为 182.（2019南充，17）如图是电热饮水机电路原理图，已知r1=100，r2=20，当开关s1、s2闭合时，饮水机处于_状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为_。3.（2019重庆a卷，8）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10v，四段电热丝电阻均为10，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 a.开关旋至“1”档，开启化霜功能b.开启防雾功能，电路总电阻为5c.化霜与防雾电路的总功率之差为15wd.从防雾到除露，电路总电流变化1a4.（2019贵阳，11）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，通过开关通断组合，可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为12w，只闭合开关s1时，加热器的电功率是8w。则下列判断正确正确的是（）a该加热器只有两个加热档位b加热器两个发热电阻丝的阻值之比r1r2=13c加热器功率最大时，r1与r2的电流之比为21d该加热器的最小电功率是8w5.（2019安顺，12）图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能，r1和r2是两根电热丝，s为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，s在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围，已知热水器的加热功率为400w，保温功率为100w（忽略温度对电阻的影响），则电路中r2 在使用过程中，若热水器连续工作10min消耗电能1.2105j，此过程中热水器的保温工作时间是 s。6.（2019绵阳，27）某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220v家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是_kwh。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，s是接通家庭电路的开关，s1是自动开关，r1和r2为电阻不变的电热丝，则r2=_。7.（2019盐城，25）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图所示，r1和r2均为电热丝，s1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关s，电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.44kwh。求:（1）煮饭时通过r1的电流（2）电热丝r2电阻（3）30min内r2消耗的电能8.（2019广安，27）小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10v的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知r120、r230，请计算：（1）s2闭合，s1、s3断开时，电路中的电流；（2）s3断开，s1、s2闭合时，通电5min电路消耗的电能；（3）该电路的最大功率和最小功率之比。9.（2019通辽，25）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=88，r2=22。（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。10.（2019威海，27）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的，r1为242，r2为60.5（忽略温度对电阻的影响）（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？（2）r3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？电能表的铭牌上标有3000r/（kwh）类型二：用电器的多档位问题1.（2019通辽，4）有一种电动烤地瓜机，将地瓜放在托盘上，盖上锅盖相当于闭合开关s1，托盘旋转，再将温控开关s2闭合，开始加热；若只闭合开关s2，则不能加热。下图m是托盘电动机，r是加热电阻，对其内部电路设计合理的是？（）2.（2019东营，23）图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝r1、r2主要参数如下表。（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？（2）正常工作时，求r1的阻值是多少？（3）实际电压为200v时，求r2的实际功率是多少？（4）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20，求室内空气吸收的热量是多少？（空气取1.2kg/m3，c空气取1.0103j/（kg），不考虑其他因素影响）答案类型一：电热器的多档位问题1.（2019 青岛，12）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 r1 和 r2 是阻值不变的发热电阻；图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是a.只闭合开关 s，加热器的功率为 990wb.开关 s 闭合，s1 由断开到闭合，电路中电流变大，r2 的功率变大c.加热器在保温状态下工作 5min，产生3.3104j 的热量d.电阻 r1 与 r2 的阻值之比为 18【答案】bc2.（2019南充，17）如图是电热饮水机电路原理图，已知r1=100，r2=20，当开关s1、s2闭合时，饮水机处于_状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为_。【答案】 (1). 加热 (2). 1:63.（2019重庆a卷，8）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10v，四段电热丝电阻均为10，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 a.开关旋至“1”档，开启化霜功能b.开启防雾功能，电路总电阻为5c.化霜与防雾电路的总功率之差为15wd.从防雾到除露，电路总电流变化1a【答案】c4.（2019贵阳，11）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，通过开关通断组合，可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为12w，只闭合开关s1时，加热器的电功率是8w。则下列判断正确正确的是（）a该加热器只有两个加热档位b加热器两个发热电阻丝的阻值之比r1r2=13c加热器功率最大时，r1与r2的电流之比为21d该加热器的最小电功率是8w【答案】c5.（2019安顺，12）图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能，r1和r2是两根电热丝，s为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，s在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围，已知热水器的加热功率为400w，保温功率为100w（忽略温度对电阻的影响），则电路中r2 在使用过程中，若热水器连续工作10min消耗电能1.2105j，此过程中热水器的保温工作时间是 s。【答案】363；400。6.（2019绵阳，27）某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220v家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是_kwh。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，s是接通家庭电路的开关，s1是自动开关，r1和r2为电阻不变的电热丝，则r2=_。【答案】(1). 0.88 (2). 2207.（2019盐城，25）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图所示，r1和r2均为电热丝，s1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关s，电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.44kwh。求:（1）煮饭时通过r1的电流（2）电热丝r2电阻（3）30min内r2消耗的电能解：由电路图可知，当只闭合s时，只有r1电热丝发热，此时为低温档，功率为p低=440w，即r1工作时的功率为p r1=p低=440w；当s、s1都闭合时，r1与r2并联，共同发热，为高温档，功率为p高=1100w，即r1和r2的总功率为p总=p高=1100w。（1）通过r1的电流为i1=2a。（2）电热丝r2的功率为p r2=p高-p r1=1100w-440w=660w，则r2的电阻为r2=73.33。（3）电饭锅正常工作时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，不管是高温档还是低温档，r1都工作，则30min内r1消耗的电能为w1=p r1t=0.44kw0.5h=0.22kwh。因电饭锅消耗的总电能为0.44kwh，则r2消耗的电能为w2=w-w1=0.44kwh-0.22kwh=0.22kwh。8.（2019广安，27）小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10v的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知r120、r230，请计算：（1）s2闭合，s1、s3断开时，电路中的电流；（2）s3断开，s1、s2闭合时，通电5min电路消耗的电能；（3）该电路的最大功率和最小功率之比。解：（1）当s2闭合，s1、s3断开时，两电阻串联，则总电阻：r串r1+r220+3050；所以，电路中的电流：i0.2a；（2）s3断开，s1、s2闭合时，电阻r1短路，只有r2连入电路，则通电5min电路消耗的电能：w2t560s1000j；（3）当s2闭合，s1、s3断开时，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，根据p可知此时总功率最小，所以，p最小2w，当s1、s3闭合，s2断开时，两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，根据p可知此时总功率最大，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以此时的总电阻：r并12，p最大w，则：。答：（1）s2闭合，s1、s3断开时，电路中的电流为0.2a；（2）s3断开，s1、s2闭合时，通电5min电路消耗的电能为1000j；（3）该电路的最大功率和最小功率之比为25：6。9.（2019通辽，25）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=88，r2=22。（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：（1）当闭合开关s1，并将s2拨至位置a时，热水器处于高温档；（2）低温档正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32105j； （3）中温档正常工作时热水器的功率为550w。10.（2019威海，27）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的，r1为242，r2为60.5（忽略温度对电阻的影响）（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？（2）r3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？电能表的铭牌上标有3000r/（kwh）解：（1）当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，r2、r3串联，电路电阻最大，根据p可知，电功率最小，火锅处于低温档；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，r3被短路，电路为r2的简单电路，电路电阻较大，根据p可知，电功率较大，火锅处于中温档；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，r1、r2并联，电路电阻最小，根据p可知，电功率最大，火锅处于高温档。（2）高温档时的电功率：p高p1+p2+1000w，由题意知，低温档功率为高温档功率的，即：p低p高1000w200w，由p可得，低温档时电路总电阻：r242，因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以，r3的阻值：r3rr224260.5181.5。电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量：qwp低t200w60s1.2104j。（3）电能表的表盘转了81转，电火锅消耗的电能：w0.027kwh9.72104j，则电火锅的功率：p810w，因为电火锅的实际功率pp高，所以，此时电火锅不正常工作。答：（1）当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，火锅处于低温档；（2）r3的阻值是181.5欧姆；电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是1.2104j焦耳；（3）此时电火锅不正常工作。类型二：用电器的多档位问题1.（2019通辽，4）有一种电动烤地瓜机，将地瓜放在托盘上，盖上锅盖相当于闭合开关s1，托盘旋转，再将温控开关s2闭合，开始加热；若只闭合开关s2，则不能加热。下图m是托盘电动机，r是加热