2025年中考物理分类专项复习：电功率之多档位问题

电功率之多档位专题

1.〔2023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其次天早餐煲粥。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________kW-h。小文家电

饭煲加热和保温局部根本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S］是自动开关，、和R2

为电阻不变的电热丝，则R2=Qo

2.〔2023青岛，12〕如图甲是一个2加热器的工作原理图，其中病和K2是阻值不变的发热电阻；图

乙是它的局部参数。当电加热器正常工作时，以下说法正确的选项是

额定电压220V

额定加热功率990W

额定保温功率now

甲乙

A.只闭合开关S,加热器的功率为990W

B.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3.3x10d的热量

D.电阻R1与R2的阻值之比为1：8

3.〔2023南充，17〕如图是电热饮水机电路原理图，^=1000,R2=20Q,当开关S?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。

4.[2023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10Q,防雾、

除露、化霜所需加热功率依次增大。以下说法正确的选项是

A.开关旋至"V档，开启化霜功能

B.开启防雾功能，电路总电阻为5。

C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W

D.从防雾到除露，电路总电流变化1A

5.〔2023株洲|,28]一种家用双温双控电热毯，它有两组电热丝，分别由温控开关独立掌握，可依据各

自需要选择档位"升温""日疆民’或"关’。

(1)图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路，指示灯L与电热丝联；电热毯工作时通过指示灯的

电流很小，可知其电阻很

(2)图甲中D为二极管，具有单向导电性，即只允许一个方向的电流通过。当电热丝与二极管连接后,

一半时间通电，另一半时连续电，从而减小发热功率，实现了电热毯的"睡眠"功能。无视指示灯和二极

管消耗的功率，假设电热毯的"升温”功率为100W,则其"睡眠"功率为wo

(3)现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻〔无视通过指示灯的电流1

①请在图乙中将电路连接完整。

②试验前，应将被测的一组电热丝的开关推至档位"升温"，另一组电热丝的开关推至档位"〔填

"升温"或"关”〕

③试验中，当电压表示数为13.0V时，电流表示数如图丙所示，则电热丝电阻为Q。

④测得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻，主要缘由是电热丝电阻受影响。〔填"长度”

或"温度

6.〔2023泰安，26〕某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中掌握电路中的电磁

铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流％=15mA,其电阻R随温度变化的规

律图像如图乙所示，电源电压以恒为6V。当电磁铁线圈中的电流I>8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继

电器下方触点a、b接触,加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流I<8mA时，继电器上方触点和触点c

接触，保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R「R2.1%均置于储水箱中，3=220丫，

加热时的功率P加热=2200W，保温时的功率P像曰=110W,加热效率n=90%,R=2&,水箱内最低温

ZJUZGV1木/皿N-L

度为0℃,水的比热容c水=4.2x103〃[kg-℃)0

(1)为使掌握电路正常工伸)保护电阻R。的阻值至少为多大？假设R。的该值，试求热水器刚开头保温时

水的温度。

(2)电阻丝R2.R3的阻值分别为多少欧姆？

(3)该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50。(:需要多少时间？

7.[2023烟台，27]某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图，包括

工作电路和掌握电路两局部，通过电磁继电器自动掌握电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R.、R]

为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻〔置于电热水器内〕，其阻值随温度的上升而减小。红灯、

绿灯是电热水器工作时的指示灯，无视指示灯对电路的影响。

型号LWLZ2O-19

电源AD220V50Hz

加热功率800W〔1〕分析说明

保温功率40W

水容量1.OL

当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？

(2)工作时，假设要提高电热水器的保温温度，如何调整保护电阻R2的滑片？

(3)勺工作时的电阻是多大？

(4)电热水器处于加热状态时，工作4.2min,可使1L水的温度上升40。则该电热水器的效率是多少？

［c=4.2x1037/kg-Co计算结果保存一位小数］

水

8.〔2023威海，27］火锅是人们比较宠爱的一种饮食方式，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工，1为242Q,R?为60.5Q.〔无视温度对电

5

阻的影响］

凡

(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。请通过计算推断此时电火锅是否正常工作？［电能表的铭牌上标有3000r/(kW-h］］

9.〔2023重庆B卷，22)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为1.1x

105kW,输电电压为1100kV，经变压器降至220V供家庭用户使用。小明家中有一个标有

"220V2200w”的即热式水龙头，其电阻为R。，他觉察冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于

是他增加两个一样的发热电阻R和两个指示灯〔指示灯电阻不计〕改装了电路，如下图.开关S],可以同

时与a上相连或只与c相连.使其有高温顺低温两档。求：

-----CT------OO-------

S220V

(1)通过特高压输电线电流；5

(2)改装前，假设水龙头的热效率为90%,正常加热1分钟供给的热量；

的

(3)改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4:1,请计算出高温档时的电功率。

10.[2023舟山，34〕自动上水电热水壶因其便利取水越来越受到人们的宠爱。取水时，只要闭合取水开

关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。

(1)电热水壶的水泵原理与图乙相像。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴四周就形

成了一个低压区，水在的作用下，通过进水管进入泵壳。

(2)某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作

电热水壶时，所选用电热丝R「R2的阻值分别为多少欧姆?

11.[2023阜，23〕小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如下图，额定电压为220V,电饭锅有加热和保

温两档，"加热"时额定功率为550W,发热电阻勺和R2阻值不随温度变化，电阻'在"保温"状态和

"加热”状态时功率之比为1:400.求：

(1)正常"加热"状态，通过电饭锅的电流是多少？

[2]正常"加热"状态，通电lOmin产生的热量是多少？

[3]R2的阻值是多少？

2023年中考物理真题分类汇编——电功率之多档位专题答案

1.[2023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其次天早餐煲粥。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kW-h。小文家电

饭煲加热和保温局部根本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S]是自动开关，、和R2

为电阻不变的电热丝，则R2=Q。

【答案】

2.〔2023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

乙是它的局部参数。当电加热器正常工作时，以下说法正确的选项是

额定电压220V

额定加热功率99OW

额定保温功率now

乙

A.只闭合开关S,加热器的功率为990W

B.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3.3x10d的热量

D.电阻R1与R2的阻值之比为1：8

【答案】BC

3.〔2023南充，17〕如图是电热饮水机电路原理图，^=1000,R2=20Q,当开关SpS2闭合时，饮水

机处于状态〔填“保温"或"加热"J,饮水机的保温功率与加热功率之比为_________O

【答案】(1).加热(2).1:6

4.(2023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10Q,防雾、

除露、化霜所需加热功率依次增大。以下说法正确的选项是

A.开关旋至"V档，开启化霜功能

B.开启防雾功能,电路总电阻为5Q

C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W

D.从防雾到除露，电路总电流变化1A

【答案】C

5.〔2023株洲|,28〕一种家用双温双控电热毯，它有两组电热丝，分别由温控开关独立掌握，可依据各

自需要选择档位"升温""幽民‘或"关’。

(1)图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路，指示灯L与电热丝联;电热毯工作时通过指示灯的

电流很小，可知其电阻很O

(2)图甲中D为二极管，具有单向导电性，即只允许一个方向的电流通过。当电热丝与二极管连接后，

一半时间通电，另一半时连续电，从而减小发热功率，实现了电热毯的"睡眠"功能。无视指示灯和二极

管消耗的功率，假设电热毯的"升温"功率为100W,则其"睡眠”功率为W。

(3)现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻〔无视通过指示灯的电流1

①请在图乙中将电路连接完整。

②试验前，应将被测的一组电热丝的开关推至档位"升温"，另一组电热丝的开关推至档位"〔填

"升温"或"关

③试验中，当电压表示数为时，电流表示数如图丙所示，则电热丝电阻为

13.0VQo

④测得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻，主要缘由是电热丝电阻受影响。〔填"长度”

或"温度"〕

【答案】

〔1〕并；大；⑵50;⑶①如上图所示；②关；③200;④温度。

6.[2023泰安，26]某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中掌握电路中的电磁

铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流15mA,其电阻R随温度变化的规

律图像如图乙所示，电源电压U]恒为6VO当电磁铁线圈中的电流I>8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继

电器下方触点a、b接触，加热电路接通;当电磁铁线圈中的电流I<8mA时，继电器上方触点和触点c

接触，保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R「R2.R3均置于储水箱中，U2=220V,

加热时的功率P力口热=2200W，保温时的功率P能日=110W,加热效率n=90%,R=2R1，水箱内最低温

ZJU/G?1木/皿N-L

度为0℃,水的比热容c水=4.2x103〃[kg-℃)0

・管铁绝缘板

R2

控制电路工作电路

为使掌握电路正常工他保护电阻的阻值至少为多大？假设。为该值，试求热水器刚开头保温

(1)I,RoR

时水的温度。

(2)电阻丝卜、R3的阻值分别为多少欧姆？

(3)该热水器在加热状态下，将44kg、20。(：的水加热到50T需要多少时间？

解：〔1〕热敏电阻中允许通过的最大电流％=15mA,此时掌握电路中最小电阻

总小%1.5X10.2A

由图象得水箱内最低温度为0℃时热敏电阻阻值最小，R三小=100。

保护电阻阻值至少为R/R口小-R=/l=400Q-100Q=300Q...

U

热水器刚开头保温时,掌握电路中的总电阻R=i=6V=750Q

aI8XIO-3A

总掌握1

热敏电阻的阻值R=口总-R°=750Q-3000=450Q

由图乙图象查得，储水箱中水温是70(

(2)加热状态时，电阻s、R2并联在工作电路中

R.....................................................

并RjR?

U2[220V12

并联电路的总电阻：R=2=I

并P-2200W②

并加热

R2=2RX③

由①②③式解得：R1=33Q、R2=66Q

保温状态时，电阻R2、R3串联在工作电路中

U2

2

R=[220V)2

,--=—ttOW—=440Q

串P保温

R=R一R=4400-660=3740

(3)水吸取的热量:Q吸=cm[t-10)

电流做的功：WQ

加热n

w

加热时间：t加热=2800s

加热「加热

7.〔2023烟台，27)某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图，包括

工作电路和掌握电路两局部，通过电磁继电器自动掌握电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R。、

勺为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻〔置于电热水器内〕，其阻值随温度的上升而减小。红灯、

绿灯是电热水器工作时的指示灯，无视指示灯对电路的影响。

型号LWLZ20-19

电源AD220V50Hz

加热功率800W〔1〕分析说明

保温功率40W

水容量1.0L

当绿灯灵时，电热水器处于保温状态还是加热状态？

(2)工作时，假设要提高电热水器的保温温度，如何调整保护电阻R2的滑片？

(3)勺工作时的电阻是多大？

(4)电热水器处于加热状态时，工作4.2min,可使1L水的温度上升40℃o则该电热水器的效率是多少?

()

[c=4.2x1037/kg-℃o计算结果保存一位小数]

水

解：⑴绿灯亮时：工作电路中R和R串联，依据串联电路的总电阻大于其中彳一电阻，由P=。2/R可

01

知，电路消耗的电功率最小，电热水器处于保温状态。

(2)调整保护电阻R2，使滑片P向b端适当移动

(3)电热水器处于加热状态时P=800W由P=U2/R得R=60.5Q

热热00

电热水器处于保温状态时尸=40W

温

由P=U"(R+R)得R+R=12100

温0101

E工作时的电阻：R=1149.50

(4)电热水器加热4.2min消耗的电能：卬=P/=2,016x1057

温度上升40℃水吸取的热量：Q=cmAt=1.68x1057

电热水器的效率】1=Q/卬”83.3%

8.〔2023威海，27〕火锅是人们比较宠爰的一种饮食方式，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L,R,为2420,R?为60.5Q.〔无视温度对电

5

阻的影响〕

2a'(^―NV***

(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。请通过计算推断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/[kW-h]]

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，依据P=或可知，电功率

23R

最小，火锅处于低温档；

rr2

当旋钮开关置于"2和3"接线柱时，1%被短路，电路为R2的简洁电路，电路电阻较大，依据P=L可

R

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，R「R2并联，电路电阻最小，依据P=U：可知，电功率最大，火锅

R

处于高温档。

〔2〕高温档时的电功率：Pm=P1+P?=止+尤=(220V)之+(220V产=IOOOW,

回&R2242060.5^

由题意知，低温档功率为高温档功率的工，即：P=kx1000W=200W,

5低5回5

由p=u!_可得，低温档时电路总电阻：

R

22

R=U=(22QV)=?4?O,

P低200W

因串联电路总电阻等于各分电阻之和，

所以,R3的阻值:R=R-R=242Q-60.50=181.5QO

电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量：

Q=W=P皿t=200Wx60s=1.2x10J

lit4o

〔3〕电能表的表盘转了81转，电火锅消耗的电能：

W=Sir=0.027kW»h=9.72xl04J,

3000r/(kW-h)

则电火锅的功率：4

P'=72X1QJ=810W,

t‘2X60s

由于电火锅的实际功率P'<P=,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1.2x101焦耳；

(3)此时电火锅不正常工作。

9.[2023重庆B卷，22)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为1.1x

105kW,输电电压为1100kV，经变压器降至220V供家庭用户使用。小明家中有一个标有

"220V2200w”的即热式水龙头，其电阻为之，他觉察冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于

是他增加两个一样的发热电阻R和两个指示灯〔指示灯电阻不计〕改装了电路，如下图.开关S],可以同

时与a上相连或只与c相连.使其有高温顺低温两档。求：

(1)通过特高压输电线电流；

(2)改装前，假设水龙头的热效率为90%,正常加热1分钟供给的热量；

(3)改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4:1,请计算出高温档时的电功率。解:

[1]依据题意知道，某发电站输送的电功率为1.1x105kW,输电电压为1100kV,

由P=ui知道,通过特高压输电线的电流是：I=p1.1X105X103W=10A;

U1100x103V

w

(2)由P=一知道，正常力口热1分钟消耗的电能是：W=Pt=2200Wx60s=L32xlO5J，

t

由n=Z知道,正常加热1分钟供给的热量：Q=Wr|=1.32xl05JX90%=1.188X105J；

W

U2(220V1

(3)由于即热式水龙头标有"220V2200W",所以R。电阻是：R=____________

。2200W=22。'

额

由电路图知道,当开关S与a、b相连时，电阻R与Ro并联，电阻较小，

由P=UI=t知道，此时电路的总功率最大，水龙头处于加热状态，P=上+上；

R加热RR

o

当开关S与C相连时，R与，串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于保温状态，P=，TJ_2

°保温R+R

0