2024海南中考物理二轮重点专题研究 微专题 多档位用电器类计算（课件）

多档位用电器类计算微专题知识精讲2重难点突破海南近年真题及拓展1海南近年真题及拓展多挡位用电器类命题点基础小练1.冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用．如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”的内部电路简化结构示意图，它具有加热、保温、榨汁等功能.请根据电路图回答下列问题：(1)只闭合开关S1时，电路处于_____功能；(2)开关S2_____，S3_____，电路处于加热功能；(3)开关S2_____，S3_____，电路处于保温功能．榨汁闭合闭合闭合断开2.(2022年22题10分)小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示．豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开．小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻．求：豆浆机铭牌最大容积2L额定频率50Hz额定电压220V加热器功率880W电动机功率120W(1)从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因；解：(1)由于扩散现象(或分子热运动)，豆浆分子进入到空气中．(合理即可)(2)加热器单独工作时电路中的电流；(3)质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]；(4)本次制作豆浆共计用了9min的时间．如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量．求本次制作豆浆共消耗的电能．解：(2)加热器单独工作时电路中的电流为I＝

＝

＝4A(3)水吸收的热量为Q吸＝c水m(t末－t初)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(64℃－20℃)＝1.848×105J(4)豆浆机的水温升到64℃前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能为W1＝

＝

＝2.64×105J加热器单独工作的时间为t1＝

＝

＝300s加热器和电动机一起工作的时间为t2＝t－t1＝9×60s－300s＝240s9min豆浆机消耗的电能为W＝W1＋(P1＋P2)t2＝2.64×105J＋(880W＋120W)×240s＝5.04×105J3.(2023年22题12分)下表为某电烤箱铭牌的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清)，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化)，求：该电烤箱额定电压220V额定功率低温挡440W中温挡1100W高温挡(1)在低温挡下正常工作时的电流．(2)中温挡正常工作5min消耗的电能．(3)在高温挡正常工作时的额定功率(计算结果保留一位小数)．解：(1)在低温挡下正常工作时的电流为：I1＝

＝

＝2A(2)在中温挡正常工作5min消耗的电能为：W＝P中t＝1100W×5×60s＝3.3×105

J(3)由电路可知，只闭合开关S1，只有R1单独工作时，电烤箱处于中温挡，所以R1＝

＝

＝44Ω当电压一定，电阻最大时，电功率最小，因此断开开关S1，开关S2接b时，两电阻串联，为低温挡，低温挡时的总电阻为：R＝R1＋R2＝

＝

＝110Ω，则R2＝110Ω－44Ω＝66Ω当电压一定，电阻最小时，电功率最大，因此闭合开关S1，开关S2接a时，两电阻并联，处于高温挡，P高＝

＝

≈1833.3W知识精讲重难点突破多挡位用电器类计算方法指导1.识别挡位方法：判断接入电路中的总电阻大小，家庭电路中，不同挡位时电压不变(220V)，根据

可知，电源电压一定，总电阻最小时，电功率最大，用电器处于高温挡；总电阻最大时，电功率最小，用电器处于低温挡．2.常考多挡位电路解读电路图低温挡高温挡(短路式)S闭合，S1断开，R1、R2串联，R总＝R1＋R2S、S1都闭合，只有R1接入电路，R总＝R1电路图低温挡高温挡(并联式)S闭合，S1断开，只有R2接入电路，R总＝R2S、S1都闭合，R1与R2并联，R总小于R1、R2中的较小值(单刀双掷式)S接a端，R1与R2串联，R总＝R1＋R2S接b端，只有R2接入电路，R总＝R2例1如图所示是某款电饭锅的简化电路图，额定电压为220V，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，它具有加热和保温两个挡位，已知R2的电阻为220Ω，保温挡的功率为880W.求：一题多设问(1)电阻R1的阻值；(2)电饭锅加热挡的功率；(3)用加热挡将2.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量；

(4)上述(3)过程需用时14min，则该电饭锅的加热效率是多少；(5)若某次用电饭锅加热水0.1h，耗电0.09kW·h，通过计算判断此时电饭锅是否正常工作；(6)用电高峰期电压会降低，若只让电饭锅单独工作4min，家中标有“3000r/(kW·h)”的电能表表盘转了150转，求此时的加热功率；(7)请你再利用一个开关S1，对该电饭锅进行改装，使其再增加一个挡位，画出改装后的电路图，并计算出新增加挡位的电功率．解：(1)由电路图得，当只闭合开关S0时，只有电阻R1接入电路，为保温挡；当开关S0和开关S均闭合时，电阻R1与电阻R2并联接入电路，为加热挡已知保温挡的功率为880W，由P＝

得，电阻R1的阻值R1＝

＝

＝55Ω(2)当开关S0和开关S均闭合时，电阻R1与电阻R2并联，为加热挡，此时电路的总电阻R总＝

＝

＝44Ω电饭锅加热挡的功率P加热＝

＝

＝1100W(3)水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg×(100℃－20℃)＝7.392×105J(4)上述过程中加热14min，电饭锅放出的热量W＝P加热t＝1100W×14×60s＝9.24×105

J电饭锅的加热效率η＝×100%＝×100%＝80%(5)电饭锅加热水的实际功率P实＝

＝

＝0.9kW＜1100W，所以此时电饭锅没有正常工作．(6)家中标有“3000r/(kW·h)”的电能表表盘转了150转，电饭锅消耗的电能W′＝

kW·h＝0.05kW·h＝1.8×105J由P＝

得，此时的加热功率P加热′＝

＝

＝750W(7)如答图所示；电路改装后，当开关S1、S0闭合，S断开时，只有电阻R1接入电路，因为R1的阻值小于R2，此时为中温挡；当开关S0、S闭合，S1断开时，只有电阻R2接入电路，此时电路中电流较小，电功率较小，为低温挡；当开关S1、S0、S均闭合时，电阻R1与电阻R2并联，此时电路电流最大，电功率最大，为高温挡．新增加挡位的电功率P＝

＝

＝220W例2某家用电热水壶有加热和保温两挡，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻．某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图像如图乙所示．求：(1)该电热水壶在加热挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数)；(2)电阻R2的阻值；(3)给1.2kg的水加热，使水温从20℃升至80℃，已知该热水壶的加热效率为90%，则需要加热多长时间．解：(1)由图乙可知，电热水壶加热挡的功率P加热＝1600W，保温挡的功率P保温＝400W；由P＝UI得，该电热水壶在加热挡正常工作时的电流I＝

＝

≈7.3A(2)由图甲可知，当只闭合开关S1时，两电阻串联，电热水壶处于保温挡；当开关S1、S2均闭合时，只有电阻R1接入电路，电热水壶处于加热挡加热挡时电路中的电阻R1＝

＝

＝30.25Ω保温挡时电路中的总电阻R总＝

＝

＝121Ω电阻R2的阻值R2＝R总－R1＝121Ω－30.25