2025年中考物理专项复习：电热器及其挡位问题（原卷版）

专题15电热器及其挡位问题

知识一提出问题

⑴现有两只电阻Ri，R2(RI>RI)，一个电压为U的电源，你可以组装几种出连接方式不同的电路?

(2)这些连接方式中电路总电阻分别是多少?关系如何？

(3)这些连接方式中电路总功率分别是多少?关系如何？

Ri

R?

内

总电阻:

总功率:

结论:由P=U2/R可知:当U一定时，发热功率P与电阻R成反比，即电阻越大发热功率越小，电阻

越小发热功率越大。

知识点二电热器多档问题

(1)串联电路的多档问题

①短路式:两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。当闭合开关时，有一个电阻短

路，只有一个电阻工作，此时为高温档:当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小

一些，此时为低温档。

短路式单刀双掷式

②单刀双掷式:主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接附加电阻。当开关掷向附

加电阻的支路时，两电阻串联，为低温档:当开关向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高

温档。

③公式计算:闭合S时，R短路，为高温档:P=U2/Ro闭合S断开时，R、Ro串联，为低温档：

2

i.Ro是发热电阻R是分压电阻时，Pffi=[U/(R+Ro)]/Ro

2

ii.R、Ro都是发热电阻时，PS=U/(RI+R2)

(2)并联电路的多档问题

公式计算：

i.闭合Si接bS2断开时，低温档:P=U2/(R1+R2)

ii.只闭合S2时，中温档:P=U2/RI

iii.闭合Si接a、S2时，高温档:「二邛的+小胆

高血中宏

ZHIJIZHONGKAO

1.(2023•营口)某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示。S为总开关，Si为自动控制

开关，Ri和R2为阻值不变的发热电阻，R2=84011,加热功率为1210W。电水壶将质量1kg、

初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c水=4.2X103j/(kg«℃),标准大气压]。求：

(1)水吸收的热量；

(2)把水烧开需要多长时间(结果保留整数)；

(3)电水壶的保温功率。

2.（2023•随州）如图1是陈老师办公室电热水壶的照片，如图2是其内部电路的简化图。电路主

要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V0.1W）和“限流电阻”串联而成；另一支

路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V,水的比热容为4.2X1（）3J・（kg-C）一1。

20VX>发热盘

限流电阻<

o_4T______r

温控开关

图1图2

（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10。为“小电阻”，大于100Q为“大

电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由。o

（2）用该电热水壶给壶内1kg、20℃的水加热，已知加热功率为1000W,加热时80%的热量被

壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100℃）?

3.（2023•山西）如图是某多功能电饭锅，具有加热和保温两挡功能（Si为总开关，S2为温控开

关），其内部有两个加热电阻丝Ri和R2（Ri的电阻是198Q,R2的电阻是44Q）。某次将2kg

初温为20℃的米和水加热到100℃,然后自动转入保温状态。下表是电饭锅铭牌上的部分参数,

求解下列问题。[米和水混合物的比热容为4.0Xl()3j/(kg・e)]

容量/kg3.0

额定电压/V220

加热功率/W1100

保温功率/W200

(1)加热过程中，米和水吸收的热量。

(2)正常加热时，通过电路的电流。

(3)请你在虚线框内画出电饭锅的电路图，并结合所画的电路图说明开关是何种状态时电饭锅

处于加热状态。

4.(2023•安徽)为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，接入家

庭电路中，通电加热210s,水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为4.2X1()3J/(kg・℃)。

(1)求该过程中水吸收的热量；

(2)若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率；

(3)用上述方案估测出的电功率与实际功率相比，偏大还是偏小？简要说明原因。

5.(2023•无锡)图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图，控制进水口的浮球阀

由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆ABC、连杆CD、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电

路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位

达到设定高度，浮球浮起，AB水平，连杆CD水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时

开关S2闭合，开关Si与触点2接通，煮水箱中的电热管Ri工作，额定煮水功率为33OOW,水

沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同

时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关Si与触点1接通，贮水箱中的电热管

R2工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达

到0.02A,衔铁P被吸起(开关断开)；当电磁铁线圈中电流减小到0.01A,衔铁P被释放(开

关重新接通)，使贮水箱内热水温度维持在90℃〜95℃.R3是定值电阻。RT是热敏电阻，其温

度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃,电阻减小100Q,电磁铁线圈的电阻忽略不计。[c水

=4.2X103J/(kg*℃),p*=1.0X103kg/m3,g=10N/kg]

电

磁

鳖

口

铁

乙

甲

(1)该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为O

A.3AB.12AC.15AD.18A

(2)该电开水器煮水箱电热管Ri连续正常工作1小时能产生33L的开水，若冷水温度为22℃,

开水温度为100℃,则煮水箱的加热效率为多少？

(3)冷水箱中的浮球质量为0.55kg,金属杆ABC质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能

进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N；若浮球

全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N,则浮球体积为

n?,贮水箱中保温控制电路的电压U是V。

1.（2022•碧江区校级一模）下列用电器在各自的额定电压下工作相同的时间，其中产生热量最

多的是（）

A.220V、700W的电饭锅

B.220V、700W的空调

C.220V、700W的城市路灯

D.110V、1000W的热水器

2.（2022•淮北模拟）某电动机正常工作时两端电压为U,通过电动机线圈的电流为I,电动机线

圈电阻为r,则电动机正常工作时因发热而损失的功率为（）

A.UIB.I2rC.UI-I2rD.UI+I2r

3.（2022•麒麟区校级模拟）用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始

和加热3min时各记录一次温度，如下表所示.已知p水=1.0X103kg/m3,c水=4.2XlO^/Ckg^C）,

p油=0.8Xl（）3kg/m3,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点.下列说法正确的是

()

加热时间（min）03

水的温度（℃）1828

油的温度（℃）1843

A.水和油的质量之比是4：5

B.这种油的比热容为2.1X103j/（kg-C）

C.加热3min,油吸收的热量比水吸收的热量多

D.加热效率没有达到100%,是因为电加热器没有把电能全部转化为内能

4.（2023•天山区校级一模）图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定功率为5W,电压表量

程为0〜15V,电流表量程为0〜0.6A,在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、Si,

将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点，再断开开关Si,闭合开关S2,将滑片P从a点

向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像，下列说

法正确的是（）甲乙

A.小灯泡的额定电压为5V

B.电源电压为10V

C.只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在5s内产生的热量为8J

D.只闭合开关S、Si,滑动变阻器Ri的阻值变化范围为4Q〜32。

5.（2023•和平区校级三模）某品牌家用吸尘器及其铭牌如图所示，正常工作10秒时间内电动机

做总功为J,若电动机线圈电阻为1。，10秒时间内电动机线圈发热量是

J,该吸尘器电动机的效率为%（保留整数）。

产品尺寸（mm）358X248X307

额定电压（V）220

额定功率（W）1100

6.（2023•姑苏区校级模拟）如图是一款养生壶和它的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡。

电源电压为220V,电阻丝RI=R2=44O,当开关闭合时，养生壶在“加热”挡

工作。壶内1kg的水从20℃到烧开所需加热时间为336s。若不计热量损失，加热过程中电热壶

的实际功率（选填“小于”“大于”或“等于"）额定功率。［已知c水=4.2X1（）3J/（KG

•七）,当地气压为1标准大气压］

甲乙

7.（2023•贵池区二模）某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330mL,有高、中、低三个加

热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V,Ri=20011,R2=550Q,若该电热水杯加

热效率为90%,则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃,需要So

甲

8.（2023•会昌县模拟）胡激同学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。该同学用初温20℃,体积2L的水和少量豆子制作豆浆（豆子的质量可以

忽略不计），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3L

额定频率50Hz

额定电压220V

加热器功率880W

电动机功率120W

（1）加热器的电阻R多大？

（2）体积为2L的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量？[c水=4.2X1（）3J/（kg.℃）]

（3）如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，则加热器单独工作的时间是多少？

（4）本次制作豆浆共计用了18min,则本次制作豆浆共消耗的电能是多少？

电源开关

J温控

V

开

T关

-

o电I

动@

22ox

O机,

9.(2023•东莞市模拟)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，如图乙为其电路原理图,

R1和R2为电阻不变的电热丝，Si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变化的图像如图丙所示。求：

(1)电饭煲运行在高温挡时，电路中的总电流；

(2)R2的阻值；

(3)0〜30min电饭煲产生的总热量。

10.（2023•郸城县三模）如图甲是一款家庭用煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电

路图如图乙所示，Ri和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器的加热效率为80%。［水

的比热容C=4.2X1（）3J/（kg.℃）］,求:

装满水质量1.5kg

额定电压220V

保温挡功率100W

加热挡功率1000W

（1）发热电阻Ri的阻值；

（2）煮茶器中装满初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，水吸收的热量;

（3）煮沸一壶水所用时间。

11.(2023•临淄区二模)图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见表(“高

温”挡功率空出)，图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断

开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡。求：

(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少？

(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少？

(3)若某房间内空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1XI()3j/(kg-C)

且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收,

那么可使此房