2024贵州中考物理二轮重点专题研究 微专题 家用电器类相关计算（课件）

家用电器类相关计算微专题重难点突破方法指导1.多挡位的实质：利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制．由

可知，R总越大，P实越小，挡位越低；R总越小，P实越大，挡位越高．2.实际电压与实际功率：①由

可知，

；②由W＝Pt可知，

.多挡位家用电器相关计算(黔西南州2022.21，黔东南州3考)例1

某型号电热水器有“高温挡”和“低温挡”两个挡位，其原理如图所示，若已知低温挡功率为220W，高温挡为1100W，则：

一题多设问(1)电热水器在高温挡正常工作时的电流．解：由P＝UI可知，电热水器在高温挡正常工作时的电流(2)R的阻值．开关S1闭合、S2断开时是低温挡，此时R0与R串联，则电路中的总电阻R总开关S1、S2闭合，只有R0工作时处于高温挡，故R0的电阻为因串联电路中总电阻等于各电阻之和，所以R的阻值R＝R总－R0＝220Ω－44Ω＝176Ω(3)电热水器在高温挡工作7min消耗的电能．(4)电热水器在高温挡工作7min将2kg的水由20℃加热至64℃，该电热水器高温挡的加热效率．电热水器以高温挡正常工作7min消耗的电能为W＝P高t＝1100W×7×60s＝4.62×105J水吸收的热量为Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(64℃－20℃)＝3.696×105J电热水器高温挡的加热效率为(5)若在用电高峰期时，在第(4)问条件相同的情况下，电路中的实际电压为198V，已知电热水器电阻阻值和加热效率不变，求加热时间．(结果保留一位小数)由

可知，电热水器此时的实际功率为由于电热水器的加热电阻R0和加热效率均不变，所以相同情况下，热水器消耗的电能相同，即W实＝W＝4.62×105

J由W＝Pt可知，加热的实际时间拓展设问(6)请你利用电阻R0、R再设计一种电热水器的内部电路，使其低温挡的功率为1100W，并求出高温挡的功率．(不增加开关和电阻)根据题意可知，在220V电压下R0的发热功率为1100W，因此低温挡只有R0接入电路时满足题目要求，由

可知，当R0、R并联时，电路的功率最大，因此设计的电路如答图所示当开关均闭合时电路为高温挡，其功率为P高＝例2 如图甲所示是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有低温、中温和高温三种工作挡位，图乙是它的相关参数．请回答下列问题：一题多设问项目参数电源电压220V低温挡功率275W中温挡功率550W高温挡功率？容积1.1L甲乙思路引导步骤画等效电路图确定挡位开关S1断开，S2接A此时养生壶处于______挡开关S1闭合，S2接A此时养生壶处于______挡开关S1闭合，S2接B此时养生壶处于______挡低温中温高温甲(1)R1的阻值．解：当开关S1闭合，S2接A时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，为中温挡，R1的阻值为甲(2)养生壶处于高温挡时的功率．开关S1断开，S2接A时，R1、R2两电阻串联，总电阻最大，养生壶处于低温挡，电路的总阻值为R2的阻值为R2＝R－R1＝176Ω－88Ω＝88Ω电阻R1、R2并联时，总功率最大，为高温挡．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，高温挡时R2的电功率P2＝P1＝P中＝550W故高温挡的功率P高＝P1＋P2＝550W＋550W＝1100W甲(3)该养生壶在额定电压下，处于高温挡状态下，将满壶水从20℃加热至沸腾，用时384s，该养生壶的热效率．(假设在一个标准大气压下)水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.1×10－3

m3＝1.1kg水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃－20℃)＝3.696×105

J由

可得，使用高温挡正常加热384s消耗的电能W＝P高t′＝1100W×384s＝4.224×105J养生壶高温挡的加热效率甲(4)用电高峰期时小明关闭家中其他用电器，只用该养生壶烧水，电能表的规格如图丙所示，利用中温挡加热4min电能表的转盘转动了100转，此时电路中的实际电压为多少？已知

≈2.1.转盘转动100转消耗的电能该养生壶的中温挡实际功率由

可知，实际电压丙贵州近年真题精选命题点1纯电学计算(黔西南州2022.21，黔东南州2考)1. (2022三州联考21题6分)如图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示．求：一题多设问(1)5～10min，电饭煲的功率．(2)20～30min，电饭煲产生的总热量．解：由图丙可知：5～10min电饭煲的功率P＝660W由图丙可知：20～30min电饭煲的功率P1＝440W时间t＝30min－20min＝10min＝600s由Q＝W＝Pt得Q＝P1t＝440W×600s＝2.64×105J拓展设问(3)电热丝R2的阻值．由电路图可知，当开关S、S1

闭合时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，根据

可知，电饭煲总功率最大为P＝660W；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，根据图丙可知，此时功率为P1＝440W.加热时电阻丝R2的电功率：P2＝P－P1＝660W－440W＝220W由

可得，电阻R2的阻值：2.(2023黔东南州24题6分)如图所示是XX型“220V

1000W”电饭煲的原理图．它有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝．当开关S接高温挡时，电路的功率为1000W；当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W．求：(1)电饭煲在高温挡时，开关S应与哪个触点连接？解：当电饭煲在高温挡时，根据

可知，在电压U保持不变的情况下，总电阻R应该较小，所以开关S应与触点2相接．(2)电热丝R0的阻值多大？当电饭煲处于加热状态时，只有加热电阻R0接入电路，根据

可得(3)当电饭煲在保温挡时，实际电流多大？保温

5min，电热丝R0消耗的电能是多少？当电饭煲处于保温状态时，P保温＝22W，所以实际电流t＝5min＝300sR0消耗的电能W＝UIt＝I2R0t＝(0.1A)2×48.4Ω×300s＝145.2J命题点2电热综合计算(黔西南州2023.22，黔东南州3考)

3.(2021黔东南州25题8分)如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙，R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热．当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)．[已知：水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)，1L＝10－3m3]，求：(1)该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？(2)该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？解：加热器电阻阻值加热10s产生的热量Q＝W＝Pt＝1000W×10s＝1×104J(3)将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？2.5L水的质量为m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10－3m3＝2.5kg水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(75℃－25℃)＝5.25×105J(4)用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能．实际加热3min时，电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？圆盘转24转，消耗的电能为：＝0.04kW·h＝1.44×105

J实际功率为4.(2023黔西南州22题6分)如图是一款可以设定不同出水温度的电热饮水器原理示意图，R是加热电阻丝，阻值为44Ω，Rt是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为Rt＝5＋0.5t(式中Rt单位是Ω，t的单位是℃)，R0是设定温度的变阻器．控制电路中，电源电压为3V．当电磁继电器线圈中的电流小于等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)如果将水只加热到80℃，闭合开关，则滑动变阻器的阻值要调到多大？(电磁铁线圈电阻忽略不计)解：由Rt＝5＋0.5t可得，水加热到80℃时，热敏电阻的阻值：Rt＝5＋0.5t

＝(5＋0.5×80)Ω＝45Ω由

可得，电路中的电流为10mA时电路中的总电阻：因串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，所以，滑动变阻器调节到的阻值：R0＝R总－Rt＝300Ω－45Ω＝255Ω(2)容器内装有700mL、初温为20℃的水，将其加热到100℃，用时4min，则该饮水器正常工作时加热效率是多少？容器内水的体积：V＝700mL＝700cm3＝7×10－4m3由

可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×7×10－4m3＝0.7kg水吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.7kg×(100℃－20℃)＝2.352×105J由W＝UIt和

得，电热丝消耗的电能为：W＝

×60s＝2.64×105J该热水器的加热效率：5.(2023黔东南州24题8分)小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，内部由加热系统和按摩系统两部分组成．加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率为605W，问：(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40℃，此加热过程中吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]解：水吸收的热量为Q吸＝c水m水(t1－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(40℃－20℃)＝5.04×105J(2)加热系统加热时的热效率是多少？(结果精确到0.1%)加热系统的加热电阻加热时间t＝16min＝960s加热消耗的电能W＝Pt＝605W×960s＝5.808×105

J加热系统加热时的效率(3)当小明家的实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是多少？(加热电阻阻值不随温度变化而变化)(4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V)工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？由

得，加热电阻阻值：加热电阻的实际功率电动机工作中热损失的功率为P损＝I2R′＝(4A)2×0.5Ω＝8W6.(2022黔东南州24题9分)家用豆浆机的外形如图甲所示，其机头主要由一个电热器(电热丝)R和一个电动机

带动的打浆器构成，内部电路简化图如图乙所示．制作豆浆的过程是先加热，后打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的．某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如下表.额定电压220V额定频率50Hz电热器额定功率1000W电动机额定功率180W净重2.4kg(1)豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？解：由铭牌参数知，电动机正常工作时，额定电压为

220V，电动机的额定功率为180W，则豆浆机在额定电压下打浆时的电流为额定电压220V额定频率50Hz电热器额定功率1000W电动机额定功率180W净重2.4kg(2)小明同学想测算该豆浆机的加热效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作时加热总时