2024年中考物理复习冲刺过关专题10 档位电器的分析与计算

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01 挑战中考题·查能力漏洞
02 研考向·补能力漏洞
档位电器的分析与计算
03 能力提升演练
1．（2023·江苏南京·中考真题）某型号的电热水器有高、中、低三挡位，其简化电路如图所示，R1和R2为电热丝，闭合开关S、S1，S2接b，电流表示数为10A，再断开S1，电流表示数变化了8A。则（1）R1= ；
（2）低温挡工作2min产生的热量是 J；
（3）高温挡功率为 W。
【答案】 22
【解析】
（1）[1]闭合开关S、S1，S2接b，电路为R1的简单电路，电流表示数为10A，则R1的电阻为
（2）[2]当开关S、S1断开，S2接b时，电路中电阻最大，根据可知，为低温档，此时电路中的电流为
低温挡工作2min产生的热量是
（3）[3]保温当时，两电阻串联，电路的总电阻为
则R2的电阻为
闭合开关S、S1，S2接a时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，根据可知，为高温档，高温挡功率为
2．（2023·四川绵阳·中考真题）如图甲所示的空气炸锅能快捷烹制食物。如图乙是某型空气炸锅加热部分的简化电路，有低温、中温、高温三挡，R1和R2是发热定值电阻，R2=110Ω，额定电压为220V。已知：只闭合S3是中温挡，则中温挡的额定功率是 W；若只闭合开关S2，则是 （选填“高”或“低”）温挡。
【答案】 440 低
【解析】[1]由题意知，只闭合S3时，电路为R2的简单电路，且此时空气炸锅为中温挡，则中温挡的额定功率为
[2]当只闭合S2时，R1和R2串联，串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻，故此时电路中的电阻最大，由可知，电功率最小，空气炸锅为低温挡。
3．（2023·内蒙古兴安盟·中考真题）如图甲所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，打印笔处于 挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为 W。
【答案】 高温 176
【解析】[1]开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，两电阻并联；开关S1断开，单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时，电路为R1的简单电路，根据并联电阻和串联电阻的规律，开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，电路的电阻最小，根据可知，电路的功率最大，打印笔处高温挡；开关S1断开，单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联，电路的电阻最大，电路的功率最小，为低温挡；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时，为中温挡。
[2]根据可得，当打印笔处于中温挡时，有
①
当打印笔处于低温挡时，有
②
联立①②解得
两电阻并联的总电阻为
高温挡的额定功率为
4．（2023·山东德州·中考真题）如图所示，某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡，已知定值电阻与阻值相等，“低温挡”正常工作时的功率为，则的阻值为 。在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为15℃、质量为的水，该过程消耗的电能为 ，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了 ℃。
【答案】 50 85
【解析】[1][2][3]当开关S1、S2均闭合时，R1被短路，电路中只有R2工作，当开关S2闭合，S1断开时，R1、R2串联；根据
可知，电源电压一定时，总电阻越大，总功率越小，故当开关S2闭合，S1断开时，R1、R2串联，总电阻最大，总电功率最小，为低温挡。当开关S1、S2均闭合时，R1被短路，电路中只有R2工作，此时电阻最小，此时的电功率最大，电热水壶处于高温挡；“低温挡”正常工作时，电路的总电阻为
已知R1、R2阻值相等，所以两电阻的阻值为
R1=R2=50Ω
所以高温挡的功率为
该过程消耗的电能为
若产生的热量全部被水吸收，则水吸收的热量为
所以，水升高的温度为
由计算得，水的末温是
t=t0+Δt=15℃+96.8℃=111.8℃>100℃
1标准大气压下水的沸点是100℃，所以水的末温是100℃，水实际升高的温度为
Δt′=100℃-15℃=85℃
5．（2023·四川资阳·中考真题）为响应低碳环保号召，小明家中安装了一台电辅式太阳能热水器，如图甲所示。其工作原理如下：光照充足时，直接利用太阳能加热；在光照条件不好时，利用电加热器加热。电加热器部分工作原理如图乙所示，电源电压，和是阻值恒定的发热电阻；温度达到预设温度时，自动切换到保温状态；为防止触电，热水器向外供水过程中自动切断电路。下表是该热水器的部分参数。
已知水的密度，水的比热容。求：
（1）发热电阻、的阻值；
（2）若阴天的有效日照时间，仅依靠太阳能加热，能将满箱的水加热到的温度；
（3）若要继续升温至当地沸点，还需要电加热的时间（用h作单位，结果保留2位小数）。
【答案】（1）400Ω，25Ω；（2）68℃；（3）2.57h
【解析】解：（1）由题意知，开关位于BC点时，电路为R1的简单电路，电路总电阻较大，电源电压不变，根据可知，总功率较小，电加热器处于保温状态；开关位于CD点时，电阻R1和R2并联连入电路，电路总电阻较小，电源电压不变，根据可知，总功率较大，电加热器处于加热状态，当热水器处于保温状态时，电路为R1的简单电路，对应保温功率P2=121W，由可得，电阻R1的阻值为
当热水器处于加热状态时，电阻R1和R2并联连入电路，对应加热功率P=2057W；由于并联电路互不影响，则电阻R2消耗的功率为
电阻R2的阻值为
（2）由参数表知，当日照时间为6h时，该太阳能热水器产生的能量为
已知太阳能能量转化效率为60%，水吸收的能量为
由可得，水箱装满水的质量为
由Q吸=cmΔt可得，吸收热量后水的温度变化为
则加热后水的温度为
（3）由题意知，若要继续升温至98.25℃，则水升高的温度为
由Q吸=cmΔt可得，水吸收的热量为
由题意知，该部分能量由电加热部分提供，即
由可得，还需要电加热的时间为
答：（1）发热电阻R1的阻值为，R2的阻值为；
（2）若阴天的有效日照时间T1=6h，仅依靠太阳能加热，能将满箱t1=20℃的水加热到的温度t2为68℃；
（3）若要继续升温至当地沸点t3=98.25℃，还需要电加热的时间T2为2.57h。
6．（2023·青海西宁·中考真题）小宁家的电饭煲额定电压为220V，有加热和保温两种工作状态，额定加热功率为2000W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求：
（1）在正常加热状态下，将2.5kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是多少？（气压为标准大气压）
（2）若此电饭煲的加热效率为84%，则上述过程需要加热多长时间？
（3）小宁想利用家里的电能表测量电饭煲的实际加热功率，于是小宁断开家中其他用电器，让电饭煲单独处于加热状态，观察到电能表转盘在10min内转了180转（电能表如图所示），则此电饭煲的实际加热功率为多少？
【答案】（1）8.4×105J；（2）500s；（3）1800W
【解析】解：（1）已知1标准大气压水的沸点为100℃，则水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃﹣20℃)=8.4×105J
（2）根据得，电饭煲消耗的电能
根据得，此电饭煲至少需要加热的时间
（3）“600r/(kW·h)”表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表转盘转3000圈，
电饭煲在单独处于加热 状态下工作，转盘在10min内转了180转，消耗的电能
电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率
答：（1）在正常加热状态下，将2.5kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是8.4×105J；
（2）若此电饭煲的加热效率为84%，则上述过程需要加热500s；
（3）电饭煲的实际加热功率为1800W。
7．（2023·辽宁朝阳·中考真题）彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。
（1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？
（2）若将锅中的水从加热到，水吸收多少热量？
（3）上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？
（4）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）见解析
【解析】解：（1）由图甲可知，当双触点开关置于1时，、串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热锅处于低温挡；当双触点开关置于2时，置于工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热锅处于高温挡；电热锅在高挡位工作时的额定功率
（2）电热锅中满壶水的体积
由可知，水的质量
水吸收的热量
（3）不计热量损失，电热锅消耗的电能
由可知，电热锅高挡位需正常工作的时间
（4）由图乙可知，当双触点开关置于2时，、并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热锅处于高温挡，根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知，高温挡工作时干路中的总电流
由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流，所以乙图电路不合理。
答：（1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是；
（2）将锅中的水从加热到，水吸收的热量为；
（3）不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作的时间为；
（4）由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流，所以乙图电路不合理。
8．（2023·辽宁鞍山·中考真题）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关和的不同接法组合，可以实现三档加热功能，其中定值电阻、都是发热电阻，其部分参数如下表所示。已知，求：
（1）锅中的药液从加热到，中药液吸收的热量；
（2）低温挡的功率；
（3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热，实际消耗的电能为，则此时电路的实际电压是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）药液的体积
由可知，药液的质量
药液吸收的热量
（2）由图乙可知，当开关闭合，接1时，、并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电中药锅处于高温档；当开关打开、接2时，、串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电中药锅处于低温档；当开关闭合，接2时，只有工作，电中药锅处于中温档。由表格数据可知，电中药锅中温挡的功率，由可知，的阻值
并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，则高温档工作时，的电功率
由可知，的阻值
根据串联电路的电阻特点可知，、的串联总电阻
低温挡的功率
（3）电路的实际电压
答：（1）锅中的药液从加热到，中药液吸收的热量为；
（2）低温挡的功率为；
（3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热，实际消耗的电能为，则此时电路的实际电压是。
9．（2023·四川乐山·中考真题）如图所示，图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求：
（1）电饭锅在处于加热挡时的电流；
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦；
（3）R1和R2的阻值。
【答案】（1）4A；（2）4.8×104J；（3）55Ω、550Ω
【解析】解：（1）由图表格参数可知，电饭锅的加热挡功率P加=880W，由P=UI可知，电饭锅在处于加热挡时的电流
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量
Q=W=P保t=80W×10×60s=4.8×104J
（3）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，电饭锅处于加热挡；R1的阻值
R1、R2的串联总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值
R2=R﹣R1=605Ω﹣55Ω=550Ω
答：（1）电饭锅在处于加热挡时的电流为4A；
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是4.8×104J；
（3）R1和R2的阻值分别为55Ω、550Ω。
10．（2023·湖北十堰·中考真题）小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个档位调节，只闭合S3时，为煲汤档，额定功率为440W。求：
（1）电饭锅在煲汤档正常工作时，电路中的电流；
（2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭档工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭档的实际功率；
（3）若电阻R1在保温档和煮饭档时，消耗的功率之比是1∶9，电阻R1的阻值。
【答案】（1）2A；（2）1100W；（3）55Ω
【解析】解：（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流
（2）“1200imp/( kW·h)”表示电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁1200次，电饭锅煮饭消耗的电能
电饭锅煮饭挡的实际功率
（3）闭合S3时，为煲汤挡，只有R2的简单电路，R2的阻值
当只闭合开关S2，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡；只闭合开关S1和S3，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，电饭煲处于煮饭挡；电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1：9，即
设电阻R1在保温挡的电压为U1，而电阻R1在煮饭挡的电压等于电源电压U，所以根据可得
由串联电路的电压规律可得，保温时R1、R2分得的电压之比
由串联分压的规律可得R1、R2的阻值之比为
所以电阻R1的阻值为
答：（1）电饭锅在煲汤档正常工作时，电路中的电流为2A；
（2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭档工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭档的实际功率为1100W；
（3）若电阻R1在保温档和煮饭档时，消耗的功率之比是1∶9，电阻R1的阻值为55Ω。
11．（2023·山东淄博·中考真题）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：
（1）当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；
（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[]
【答案】（1）44Ω，1100W；（2）；（3）
【解析】解：（1）当开关置于“1”时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律可知，R1的阻值
由P=UI=12R得，R1消耗的电功率
（2）当开关置于“2”时，电阻R1和R2串联，电路的总电阻
养生壶1min消耗的电能
（3）养生壶加热时，水吸收的热量
答：（1）当开关置于“1”时，R1的阻值为44Ω，R1消耗的电功率为1100W；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为；
（3）水吸收的热量为。
12．（2023·湖南娄底·中考真题）如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1=55Ω，R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求：
（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流；
（2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量；
（3）挂烫机速热过程中的总电功率。
【答案】（1）4A；（2）5.28×104J；（3）1320W
【解析】解：（1）由电路图可知，开关S接2、3时处于慢热挡，只有电热丝R1接入电路中，则电路中的电流为
（2）慢热工作时间为
t=1min=60s
电热丝产生的热量为
（3）开关S接3、4时处于速热挡，两电电热丝并联，R1的电功率为
R2的电功率为
挂烫机速热过程中的总电功率为
答：（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流为4A；
（2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量为5.28×104J；
（3）挂烫机速热过程中的总电功率为1320W。
13．（2023·四川攀枝花·中考真题）某品牌电煎锅的简化电路如图所示，它分为高、中、低三挡，最大功率为990W。S为旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。R1、R2、R3为发热电阻，且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电路中，当开关S旋至1挡时，电路的工作电流为1A；当开关S旋至2挡时，电路的功率为550W。某次用2挡烹饪中，用时1min将质量为50g、比热容为的某种食物从20℃加热至119℃。求：
（1）电阻R1、R2、R3的阻值；
（2）该次烹饪中电煎锅加热食物的效率。
【答案】（1）132Ω，88Ω，110Ω；（2）60%
【解析】解：（1）旋至2档时，R1被短接，仅有电阻R2接入电路，则R2的阻值为
旋至1档时，R1和R2串联，电阻最大，功率最小，此时电路中总电阻为
则R1的阻值为
旋至3档时，R2和R3并联，功率最大，此时R3的功率为
R3的阻值为
（2）2档加热食物，产生的热量为
食物吸收的热量为
加热效率为
答：（1）电阻R1、R2、R3的阻值分别为132Ω，88Ω，110Ω；
（2）该次烹饪中电煎锅加热食物的效率为60%。
14．（2023·四川巴中·中考真题）图甲是某种具有加热、保温两档的电饭煲内部的简化电路图，它的电阻是R1和R2，已知R2的阻值为400Ω，电饭煲正常工作时电压为220V，保温档的额定功率为110W。
（1）求电饭煲处于保温档时的额定电流；
（2）求电饭煲加热档的额定功率；
（3）有一次，悦悦同学发现，相同条件下煲饭时间更长，她猜想可能是因为其工作时实际电功率偏低。于是，她关闭家里所有用电器，只让电饭煲以加热档工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，悦悦同学的猜想是否正确（不考虑电阻值随温度的变化）。
【答案】（1）0.5A；（2）1210W；（3）悦悦同学猜想正确
【解析】解：（1）由可知，电饭煲处于保温档时的额定电流
（2）电饭煲处于保温档时，电阻开关S1闭合，S2断开，电阻R1和R2串联接入电路，则电阻R1和R2之和
则电阻R1的阻值
当开关S1和S2都闭合时，为加热档，此时仅R1串联在电路中，则加热档的额定功率
（3）由电能表可知，每消耗1kW·h的电能，转盘转动3000转，则电能表的转盘转了50转消耗的电能
由题意可知，消耗这些电能的时间
所以该电饭煲的实际功率
该电饭煲加热档的额定功率为1210W，实际电功率比额定电功率低，所以悦悦同学猜想正确。
答：（1）电饭煲处于保温档时的额定电流为0.5A；
（2）电饭煲加热档的额定功率为1210W；
（3）电饭煲实际电功率比额定电功率低，悦悦同学猜想正确。
15．（2023·山东威海·中考真题）小明家的电热水器，铭牌参数如表所示，速热挡位功率模糊不清。工作电路如图甲所示，其内部有两个电热丝（阻值不变），通过控制开关，可以实现速热、加热、保温三个功能（速热功率大于加热功率）。
（1）计算的阻值。
（2）在用电高峰期，小明关闭其他用电器，只让电热水器处于速热挡位工作，观察如图乙所示电能表，发现1.5分钟内脉冲灯闪烁了80次，请计算此时小明家的实际电压。
（3）小明调查发现，小区居民用电是由附近的配电室提供。为研究家庭电路电压偏低的原因，小明设计如图丙所示的电路进行模拟实验：用学生电源模拟配电室：用小灯泡L（）模拟家庭用电器：由于配电室距离居民楼较远，故选用约长的细导线模拟配电室到用户间的输电线。连接电路闭合开关，调节学生电源输出电压为，此时电压表示数为。要使小灯泡L正常工作，应将学生电源的输出电压调到多少？请根据以上实验，分析解决家庭电路实际电压偏低的方法。（忽略温度对导线和灯丝电阻的影响）
表
【答案】（1）44Ω；（2）200V；（3）3.6V；减小输电线导线电阻
【解析】解：由图甲可知，当闭合，接1时，、并联；当闭合，接2时，短路，电路为的简单电路；当断开，接2时，、串联；根据，U一定时，总电阻R越小，电路的电功率P越大，当闭合，接1时，、并联，为速热挡；当闭合，接2时，短路，电路为的简单电路，为加热挡；当断开，接2时，、串联，为保温挡。
（1）当闭合，接2时，短路，电路为的简单电路，为加热挡，的阻值为
（2）当断开，接2时，、串联，为保温挡，此时电路的总电阻为
的阻值为
处于速热挡时，消耗的电功率为
速热挡的电功率为
处于速热挡时，电路的总电阻为
脉冲灯闪烁了80次，电热水器速热挡工作消耗的电能为
电热水器速热挡工作的实际电功率
根据的实际电压
解得
（3）灯泡的电阻为
电压表示数为，电路的电流为
导线与灯泡串联，导线分到的电压为
导线的电阻为
则电路的总电阻为
小灯泡L正常工作时电路的电流为
则电源电压为
解决家庭电路实际电压偏低有提高配电室输出电压、减小输电线导线电阻（缩短配电室到居民楼距离、增大输电线横截面积）等方法。
答：（1）的阻值为44Ω；
（2）小明家的实际电压为200V；
（3）要使小灯泡L正常工作，应将学生电源的输出电压调到3.6V；解决家庭电路实际电压偏低有提高配电室输出电压、减小输电线导线电阻（缩短配电室到居民楼距离、增大输电线横截面积）等方法。
16．（2023·四川甘孜·中考真题）某兴趣小组在制作多档位电热器的过程中，利用图所示的电路进行模拟调试。已知电源电压恒定不变，电流表所选量程为0~3A，电压表所选量程为0~15V，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，。若闭合开关S、，断开开关，电压表的示数为12V；若闭合开关S、，断开开关，电流表的示数为1.2A。
（1）电热器是利用电流热效应来工作的，请例举3~5个利用了电流热效应工作的常用电器。
（2）的阻值是多少？
（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是多少？
【答案】（1）电饭煲 ； 电熨斗 ； 电热毯 ； 电烙铁； 电水壶等；（2）；（3）30W
【解析】解：（1）利用了电流热效应工作的常用电器，如：电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶等；
（2）闭合S、，断开时，独立工作，电压表测电源电压，电源电压U=12V；闭合S、，断开时，独立工作，电路中的电流为1.2A，的阻值
（3）当S、、均闭合，此时、、并联，通过的电流为1A时电路能消耗的电功率最大，电路中的电流最大为
电路能消耗的电功率最大为
答：（1）电热器是利用电流热效应来工作的，如：电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶等；
（2）的阻值是；
（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是30W。
17．（2023·辽宁阜新·中考真题）小新家使用的电饭锅有加热和保温两种档位，其内部简化电路如图所示。米饭煮熟后，开关S1自动断开，同时开关S2自动闭合，指示灯亮，电饭锅处于保温状态。电饭锅加热档功率为1100W，R2阻值为1075Ω。求：
（1）电饭锅将0.5kg米饭，从20℃加热到100℃，米饭吸收的热量是多少？【米饭的比热容】
（2）加热电阻R1的阻值是多少？
（3）若指示灯两端的电压为5V，通过R2的电流是多少？小灯泡的实际功率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】解：（1）米饭吸收的热量
（2）加热电阻R1的阻值
另一种解法：
由 得，加热时通过电阻R1的电流
加热电阻R1的阻值
（3）电饭锅处于保温状态时，电阻R2与小灯泡串联，R2两端电压
通过R2的电流
小灯泡的实际功率
答：（1）米饭吸收的热量是；
（2）加热电阻R1的阻值是；
（3）通过R1的电流是，小灯泡的实际功率是
18．（2023·辽宁大连·中考真题）如图是某品牌家用电炒锅的简化电路，电源电压为220V，、是发热电阻，的阻值为88Ω。开关S接a时为高温挡，高温挡功率为2200W；开关S接b时为低温挡。试求：
（1）电阻的阻值是多少？
（2）低温挡工作时电路中的电流是多少？
（3）低温挡工作5min电流做的功是多少？
【答案】（1）22Ω；（2）2A；（3）
【解析】解：（1）当开关S接a时，只有接入电路，为高温挡，R1的阻值为
（2）当开关S接b时为低温档，、串联，为低温挡，此时电路中的总电阻为
低温挡工作时电路中的电流
（3）低温挡工作5min电流做的功
答：（1）电阻R的阻值是22Ω；
（2）低温挡工作时电路中的电流是2A；
（3）低温挡工作5min电流做的功是。
考向：档位电器的分析与计算
该类习题的解题步骤如下：
1.明确题目要求和条件：
（1）仔细阅读题目，明确需要解决的问题是什么，是求功率、电流、电压还是其他物理量。
（2）了解电路的结构和电器的工作原理，包括电路中各个元件的连接方式和工作状态。
（3）了解不同档位对应的功能和电路变化，如串联或并联关系的变化。
2.分析电路：
根据电器的工作原理和档位变化，分析电路中的串并联关系。
3.计算物理量：
（1）根据欧姆定律（I=U/R）和串并联电路的电流、电压特点，计算各个档位下的电流、电压和电阻。
（2）对于功率计算，使用公式P=UI。对于多档位电器，可能需要分别计算每个档位的功率，然后根据档位使用的时间比例计算平均功率。
4.注意档位转换时的物理量变化：
（1）当档位转换时，加入电路中的元件会发生变化，导致工作状态也相应变化。
（2）注意功率、电能、电热等相关物理量应与新档位电路相对应。
最后，注意在计算过程中要保持单位一致，避免因单位换算导致的错误。通过不断地练习和实践，可以提高对档位电器分析与计算的能力。

1．（2024·贵州黔东南·一模）某型号热水器有“低温”和“高温”加热功能，图甲为其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该热水器处于 （选填“低温”或“高温”）状态。图乙是该热水器工作过程中电功率与时间的关系图像，在一个标准大气压下，忽略热量损失，热水器工作20min能把质量为1kg的水升高到 ℃，水的比热容4.2×103J/(kg·℃)。
【答案】 低温 100
【解析】[1]由图甲可知，开关S接触点1时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻较小，开关S接触点2时，R1与R2串联，电路中的总电阻较大，根据可知，开关S接触点1时，电路消耗的电功率较大，热水器处于高温状态。开关S接触点2时，电路消耗的电功率较小，热水器处于低温状态。
[2]由图乙可知，前10min处于加热状态时的功率为800W，后10min处于保温状态时的功率为200W，热水器工作20min消耗的电能
W=P高t高+P低t低=800W×10×60s+200W×10×60s=6×105J
忽略热量损失，水吸收的热量
Q吸=W=6×105J
水升高的温度
一个标准大气压下水的沸点为100℃，则最终水温只能升高到100℃。
2．（2024·四川凉山·一模）如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗的电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2=121Ω。当闭合开关 时（选填“S1”或“S1和S2”），电熨斗处于高温挡。电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为800W，则高温挡正常工作时的功率为 W。
【答案】 S1和S2 1200
【解析】[1]由电路图知，闭合S1，当S2断开时，只有电阻R1接入电路，此时电路阻值最大，由可知，此时电路功率最小，电熨斗处于低温挡；由电路图可知，闭合S1，当S2闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由可知，此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡。
[2]由可得R2的功率为
高温挡正常工作时的功率为
P高温=P1+P2=P低温+P2=800W+400W=1200W
3．（2024·陕西西安·模拟预测）如图甲是一款电火锅，其工作电路图如图乙所示，额定电压为220V，是加热管，是阻值为的限流电阻，只有加热管释放的热才能被锅内物体吸收，电火锅有加热和保温两个挡，加热挡的功率为1210W，【】求：
（1）如图乙，当开关、都闭合时，电火锅处于 挡（选填“加热”或“保温”）；电能表的表盘如图丙所示，该电能表允许接的用电器最大电功率为 W；
（2）加热挡时，电路中的电流；
（3）用该电火锅将5kg水从20℃加热至100℃时，水吸收的热量为多少？
（4）在用电高峰期，家庭电路中的实际电压会有所改变。某次用电高峰期，单独让电火锅在加热挡工作3min，图乙中的电能表表盘转了100圈，求用电器两端的实际电压。
【答案】 加热 4400 5.5A 200V
【解析】（1）[1] 如图乙，当开关、都闭合时，电路中只有，此时总电阻最小，根据可知电路中的总功率最大，电火锅处于加热挡。
[2] 如图丙所示，电能表的额定最大电流为20A，则该电能表允许接的用电器最大电功率为
（2）[3] 加热挡时，电路中的电流为
（3）[4] 水吸收的热量为
（4）[5] 消耗的电能为
则实际功率为
加热挡时，只有工作，则阻值为
根据，则用电器两端的实际电压为
4．（2024·广东潮州·一模）如图是某家用电吹风的简化电路，主要技术参数如下表所示，在电吹风正常工作情况下，求：
（1）吹冷风时，通过电动机的电流（结果保留1位小数）；
（2）吹热风时，消耗的电能；
（3）电热丝的电阻。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）由参数表可知，电吹风吹冷风时的功率为120W，由P=UI可得，此时通过电动机的电流为
（2）电吹风吹热风时，其功率为1000W，由W=Pt可得，1min消耗的电能为
（3）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，由图知电动机与电热丝并联，则电热丝的电功率等于吹热风时的电功率减去吹冷风时的电功率，即
由可得，电热丝的电阻
答：（1）冷风时通过电动机的电流约为；
（2）热风工作消耗的电能为
（3）电热丝的电阻为。
5．（2024·湖北十堰·一模）某品牌电煎锅的简化电路如图所示，它分为高、中、低三挡，最大功率为990W。S为旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。、、为发热电阻，且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电路中，当开关S旋至1挡时，电路的工作电流为1A；当开关S旋至2挡时，电路的功率为550W。某次用2挡烹饪中，用时1min将质量为50g、比热容为的某种食物从20℃加热至119℃。求：
（1）该电煎锅的低挡功率；
（2）电阻的阻值；
（3）该次烹饪中电煎锅加热食物的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）旋至1挡时，和串联，电路的电阻最大，功率最小，电煎锅处于低挡，此时电路中的电流为，由可得
（2）由电路图可知，旋至2挡时，被短接，仅有电阻接入电路；至3挡时，和并联。由可知，旋至2挡时，电路的电阻较小，功率较大，电煎锅处于中挡，此时；旋至3挡时，和并联，电路的电阻最小，功率最大，电煎锅处于高挡，则
，
即
解得
（3）食物吸收的热量
利用2挡烹饪中，电煎锅消耗的电能
电煎锅加热食物的效率
答：（1）该电煎锅的低挡功率为220W；
（2）电阻的阻值为110Ω；
（3）该次烹饪中电煎锅加热食物的效率为60%。
6．（2024·四川广安·二模）无烟电烤炉是现代家庭聚餐新兴的一种烧烤设备，不仅使用方便，更体现的是一种健康环保的生活理念。如图甲所示是小明家买的一款新型三挡（大火、中火和小火）无烟电烤炉，其内部电路图如图乙所示。已知，的阻值为96.8Ω，的阻值为48.4Ω，额定电压为220V。则：
（1）求该无烟电烤炉在小火正常工作时的电流；（结果保留一位小数）
（2）求该无烟电烤炉在大火正常工作时的功率；
（3）为了能在家用该无烟电烤炉用大火进行烧烤，小明家准备更换额定功率更大的电表。已知进行烧烤时，小明家会同时开启一台功率为500W的电冰箱和一台功率为100W的电视机，以及3盏功率为20W的灯泡，而供电局提供的电能表允许接入用电器的最大功率为2200W，请通过计算说明该电能表是否可以在小明家中使用。
【答案】（1）1.5A；（2）1500W；（3）见解析
【解析】解：（1）由图乙知，当闭合开关S1，开关S2连接a接线柱时，此时R1、R2并联，由于并联电路电路总电阻小于任何支路部分的电阻，则此时电路电阻阻值最小，由可知，此时电烤炉为大火挡；当断开开关S1，开关S2连接b接线柱时，此时R1、R2串联，由于串联电路总电阻为各部分电阻阻值之和，则此时电路电阻阻值最大，由可知，此时电烤炉为小火挡；当开关S1断开，开关S2连接a接线柱时，电路为R1的简单电路，此时电烤炉为中火挡。当电烤炉在小火挡正常工作时，此时电路电阻的总阻值为
由欧姆定律可知，此时通过电路的电流为
（2）当电烤炉在大火挡正常工作时，R1、R2并联，根据串联电路电压特点和可知，通过R1、R2的功率分别为
则无烟电烤炉在大火正常工作时的功率为
（3）由题意知，当电烤炉、电冰箱、电视机以及3盏功率为20W的灯泡，同时工作则此时家庭电路中的总功率为
由此可知，该电能表可以在小明家中使用。
答：（1）该无烟电烤炉在小火正常工作时的电流为1.5A；
（2）该无烟电烤炉在大火正常工作时的功率为1500W；
（3）该电能表可以在小明家中使用。
7．（2024·广东惠州·一模）电饭锅是生活中常用电器，下表是小明家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中和都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。求：
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流；
（2）电阻的阻值；
（3）小明想测试电饭锅的实际电功率，于是在家庭电路中只接入电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V、”的电能表内转了300圈，则电饭锅此时的实际加热功率。
【答案】（1）5A；（2）；（3）
【解析】解：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流为
（2）分析电路可知，两开关都闭合时，、并联，此时总电阻较小，根据可知总功率较大，为加热挡；只闭合S时，只有工作，此时总电阻较大，根据可知总功率较小，为保温挡，所以电阻的阻值为
（3）消耗的电能为
则电饭锅此时的实际加热功率为
答：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流为5A；
（2）电阻的阻值为；
（3）电饭锅此时的实际加热功率为。
8．（2024·广东深圳·一模）如图甲所示为某款空气炸锅，其原理图如图乙所示。电阻丝，风扇的额定功率是110W。空气炸锅正常工作，将质量500g，初温的薯条加热到，薯条的比热容取。求：
（1）通过电阻R的电流；
（2）通过风扇的电流；
（3）薯条吸收的热量。
【答案】（1）4A；（2）0.5A；（3）
【解析】解：（1）由图知，R与M并联，所以
通过R的电流为
（2）通过风扇的电流为
（3）薯条的质量为
薯条吸收的热量为
答：（1）通过电阻R的电流是4A；
（2）通过风扇的电流是0.5A；
（3）薯条吸收的热量是3.15×105J。
9．（2024·甘肃庆阳·一模）尊老爱幼是中华民族的优良传统、小明用积攒的零花钱给爷爷购买了一个多功能煮茶壶，如图甲所示，它有加热、保温两个挡位，R和R0均为发热电阻，正常工作电压为220V，加热挡功率为1000W，保温功率200W，其中电热丝阻值均不变。[1L=10-3m3，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（1）当开关S闭合，S0 （选填“断开”或“闭合”）时，煮茶壶处于加热挡。
（2）R、R0的阻值各是多少 、 ？
（3）若不考虑能量损失，则煮茶壶将1kg初温为25℃的水加热到75℃，需要多少时间 ？
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为250s，则该煮茶壶的加热效率是多少 ？
【答案】 闭合 48.4 193.6 210 84%
【解析】解：（1）[1]由可知，当电路中工作的电阻阻值越小的时候功率越大，当开关S闭合，S0闭合时，电路中只有R工作，电路中的电阻最小，煮茶壶处于加热挡。
（2）[2][3]由题可知，当煮茶壶处于加热挡，只有R工作，则
当煮茶壶处于保温挡，两个电阻串联工作，则
R0的阻值
（3）[4]将1kg初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量为
需要的时间为
（4）[5]实际正常使用高温挡加热消耗的电能为
煮茶壶的加热效率
答：（1）当开关S闭合，S0闭合时，煮茶壶处于加热挡；
（2）R、R0的阻值各是48.4Ω、193.6Ω；
（3）若不考虑能量损失，则煮茶壶将1kg初温为25℃的水加热到75℃，需要210s；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为250s，则该煮茶壶的加热效率84%。
额定电压
220V
额定功率
高温挡
中温挡
88W
低温挡4
44W
加热功率
P（W）
保温功率
（W）
水箱容积
V（L）
接收太阳能
的有效面积
太阳能能量
转化效率
太阳辐射功率
2057
121
150
5
60%
额定电压
加热电阻
加热电阻
额定电压
220
额定功率
高温挡880
中温挡440
低温挡 ___________
额定电压：220V
加热功率：880W
保温功率：80W
额定电压
220V
速热
加热
1100W
保温
100W
容积
60L
型号
SHZ2024-666
额定功率
热风时：
冷风时：
额定电压
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
1100W
保温
44W