2024年中考物理专项复习-电功率挡位问题（讲义）

历届中考生最艮惧的一类物理压轴题一一挡位问题

这种电学综合压轴题，往往涉及到的恰恰都是学生们司空见惯的生活用电器，这部分用电器主要包括

“电热水壶”、“电风扇”、“电烤箱”、“电吹风机”、“巨热毯”、“豆浆机”、“电热马桶盖”、

“热得快”、“空气净化器”、“水族箱”、“电热足浴盆“、"电磁炉”、“电热炉”、“滚筒洗衣机”、

“冰柜”、“恒温调奶器”、“电加热座椅”、“养生壶”等等。

这些家用电器都重点考查了电学内容中的“串并联电路特点、电能、电功公式、电功率公式、实际功

率与额定功率之间关系、总功率与各用电器功率之间关系、欧姆定律、焦耳定律、挡位问题、公式的适用

条件”等内容。

“挡位分析”

利用开关拉制用电聂的电功率

知识原形：电压相同

RRR

P1总V02总03总

三拉开关的设计

高温——S-S2闭合，S3新开

中温——只有S[f^S2）闭合

低温——只有S3闭合

以其中“电饭锅”为例，重点会从“挡位”问题做文章。

记住：“保温、小火”都是“抵挡位”！“加热、大火”都是“高挡位”！挡位一定要判断正确，要

牢牢记住，电阻越小，挡位越高，电阻最小时，挡位最高！

另外还要记住由广电功以及电功率的公式都有四五个，灵活选择最佳公式是提高效率和准确度的最好

方法!

例1.电热加湿器靠电流的热效应。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。电热

器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热晟，使加热仓中的水沸腾变成蒸气喷出，增加环境湿度。当加热

仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。

工作电压220V

——

工作频率

50Hz自动阀门蒸气出口

―

最大运行功率40W21

4箱加快仓二|二^

电执的及‘（客调

......方器必

220V

储水箱容量2.4L

尺寸高315mm,底部直径168nmi

满水工作时间高气雾量10h,低气雾量24h

（1）当气雾调节器明的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R的电阻值;

（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率工作，经过5min36s,水沸腾产生蒸气，求

加热仓中水的体积；［c水=4.2Xl（fj/（kg・℃）,〃水=1X10\g/m\电热丝以产生的热量全部祓水吸收，环

境为标准大气压］

（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为1210Q,加湿器以最低气雾量工作，求此时电热

丝R的电功率是多少瓦？24小时R消耗多少度电？

解析：（1）此时Rz被短路，只有R工作

U2_(220V)2

=1210Q

R、=~P40W

(2)。哦=。放=W=P，=40WX(5X60s+36s)=13440J

切=维=—史则—

由Q吸=削4t知：=0.04kg

c\t4.2xlO3J/(kg-℃)

v=r!=004kg=4xW.5m3

pIO3kg/m

(3)―U-220V3

R,+R21210Q+1210Q11

1=/2个=（（4）xl210Q=10W=0.01kW

VI^P^O.OIkWX24h=0.24kW・h

例2.如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能；高温炖，中温

煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。［p水nxiO'kg/n?,c水=4.2X

10:J/（kg•℃）,g=10N/kg］

（1）开关Si、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；

（2）求拈、&的阻值;

（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80乐

求烧开一锅水需要的时间。

项目参数

电源电压/V220

中温挡功率/W400

高温挡功率/W1100

容积/L1

解析：（1）当$断开、S?接A时，两电阻串联，总电阻最大，U电源不变

u2

由。二一知：P最小，为低温挡

R

(2)Si闭合、S2断开时，只有Ri接入电路，为中温挡

(72_(220V)2

=121Q

弓一_4(X)W

Si闭合、S2接B时，两电阻并联，为高温挡

P2=P高一尸低=1100W-400W=700W

f/2_(220V)2

之69.1C

月一_700W

(3)m=pV-10'kg/m'X1X10in，=1kg

Q^=cmAt=...=3.696XIMj

叱二生=4.62x1()5j

H

r=^=420s

P

例3.如图甲所示为一款电暖桌，它具有桌面烫手、桌底暖脚功能，同时具有内置电陶炉，并

且可以通过电动升降实现茶几、办公桌和餐桌的功能转换,产品铭牌部分如下图表所示，请回答

下列问题：

XX牌多功能电暖桌

取暖类型电暖尺寸1200・700・580-750

电暖气功率(400W)2000W最大采暖面积20m2

取暖挡位双挡电陶炉功率1500W

(1)电暖桌可以通过电匆机由58cm高的茶几功能上升到76cm高的餐桌功能。已知桌面的

质量为85kg,则电动机做的有用功为多少？(g=10N/kg)

(2)电暖桌取暖功能有高、低两挡，由旋纽开关换挡，等效电路图如图乙所示，电源电压

(/=220V,则/?2的电阻为多大？

(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“3000imp/(kW・h)”的

电能表的指示灯闪烁81次共用时70s,并且使壶中0.5L水从25℃升高到65C,求此时电陶炉的

实际功率及效率。(计算结果要求小数点后保留1位小数)

解析:(1)Wm叫/k85kgX10N/kgX(0.76cm-0.58cm)=153J

U2(220V)

(2)开关接2时，高挡，此时：——乙=24.2。

P.2000W

U2(220V)2八

开关接1时，低挡，此时：&&=—-----乙二⑵Q

4400W

故：R?=R总一仆=121Q—24.2Q=96.8Q

8limp

(3)W==0.027kWh

3000imp/(kWh)

W0.027kWh

p=——=-----------=1388.6W

3600

w^^lO^g/maXO.5X10W=0.5kg

Q^=cmAt=...=8.4X10*5

片区二8.4XUJ

“86.4%

W0.027X3.6X106J

例4.空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食

品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使

盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。

电源插头

风扇电机

乙

部分参数

风扇额定功率八V80

发热管额定功率/W1320

额定电压/V