2024年中考物理复习-------家用电器档位问题（精品讲义）

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【诀窍】
阻小率大——高温
（反之低温）
【浅释】
档位不同，本质就是实际功率不一样。
高档位时，实际功率大，根据推导得出，电压一定时，总电阻R越小；
低档位时，实际功率小，电阻大。
即总结如下：
总电阻越小，则实际功率越大，为高档位；
总电阻越大，则实际功率越小，为低档位。
因此，解题时，一定先根据所给的图像，判断开关如何调整，得到的总电阻是最大还是最小。
【详解】
常见电路图如下：
【例题】
例1.某电饭锅有两档：高温烧煮档和保温焖饭档，其原理如图所示（虚线框内电饭锅的发热部位）。
已知U额=220V，R1=44Ω，R2=2156Ω。
（1）电饭锅保温焖饭时的额定电流；
（2）电饭锅高温烧煮时的额定电功率。
解答：（1）开关S置于1位置时，R1与R2串联，电饭锅处于保温焖饭档发，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，保温焖饭时电路中电流：
（2）开关S应置于2位置时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温烧煮档，
则高温烧煮时的功率：
例2.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关，高、低温挡的额定功率见表。煮饭时，闭合开关S，电饭锅正常工作60min消耗的电能为0.77kW·h，求：
（1）煮饭时通过R1的电流。
（2）电热丝R2的电阻。
（3）60min内R2消耗多少kW·h的电能。
解答：（1）由电路图可知，闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中电阻较大（大于R1和R2并联时的总电阻），根据可知，此时电饭锅的功率较小，处于低温档；
根据表中数据可知，P低温=440W
由P=UI可知，通过R1的电流：
（2）由电路图可，闭合开关S、S1时，R1与R2并联，总电阻最小，电饭锅的功率最大，此时电饭锅处于高温档，
因电路中功率等于各用电器功率之和，
所以，R2消耗的电功率：P2=P高温－P低温=1100W－440W=660W
由可得，电热丝R2的电阻：
（3）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，但无论是哪种方式R1都工作，则60min内R1消耗的电能：W1=P1t=P低温t=0.44kW×1h=0.44kW·h
所以R2消耗的电能：W2=W总－W1=0.77kW·h－0.44kW·h=0.33kW·h
【练习】
1.洗发后，小丽站在镜前使用电吹风吹头发｡
（1）她发现镜面起雾，雾的形成是_______现象，该过程要_______热量，擦干镜子后，小丽看到镜子中自己等大的______像｡
（2）电吹风简化电路如图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风热风的转换，已知吹冷风时的功率为100W，R=48.4Ω，若家中只有电吹风工作，她用冷风､热风挡交替使用5mim，标有“1200imp/kW･h”的电能表指示灯闪烁90次，则电吹风消耗________J的电能，使用热风挡的时间为_______ min｡
2.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）高温挡时应该闭合的开关是_________，高温挡的电功率是多少？
（4）小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
3.空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味际，无油烟味，深受广大市民青睐｡如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R1=200Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温档；开关S1闭合，开关S断开时为中温档。
（1）中温档正常工作时，求流过电阻R2的电流｡
（2）高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率｡
（3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量，[c薯条取3.63×103J/(kg·℃) ]
（4）若使用空气炸锅高温档完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间｡
答案：
1.（1）液化；（2）放；（3）虚；（4）2.7×105；（5）4。
2.（1）2A；（2）40Ω；（3）S1、S2；（4）1210W；（5）200V。
3.（1）1.1A；（2）1210W；（3）120s。S接“1”时
R1与R2串联
R总=R1+R2
（相对总电阻大）
功率小
低档位
S接“2”时
电路中只有R1
R总=R1
（相对总电阻小）
功率大
高档位
S断开时
R1与R2串联
R总=R1+R2
（相对总电阻大）
功率小
低档位
S闭合时
电路中只有R1
R总=R1
（相对总电阻小）
功率大
高档位
S闭合时
电路中只有R1
R总=R1
（相对总电阻大）
功率小
低档位
S、S1闭合时
R1与R2并联
R总
（相对总电阻小）
功率大
高档位
S1断开S2接b时
R1与R2串联
R总=R1+R2
（相对总电阻大）
功率小
低档位
S1闭合S2接b时
电路中只有R1
R总=R1
（相对总电阻中）
功率中
中档位
S1闭合S2接a时
R1与R2并联
R总
（相对总电阻小）
功率大
高档位
开关拨到“1、2”时
R2与R3串联
R总=R2+R3
（相对总电阻大）
功率小
低档位
开关拨到“2、3”时
电路中只有R2
R总=R2
（相对总电阻中）
功率中
中档位
开关拨到“3、4”时
R1与R2并联
R总
（相对总电阻小）
功率大
高档位
额定电压
220V
额定功率
低温档
440W
低温档
1100W