2022年中考物理復習-專題33 電熱器及其檔位問題【有答案】-【2022年】中考物理二輪專項復習核心考點突破與必刷題型匯編（全國通用）

專題33電熱器及其檔位問題【核心考點講解】1、原理：電熱器檔位越高，對應的實際功率越大；2、公式：（1）S1接b、S2斷開時，R1和R2串聯(lián)，電阻最大，實際功率小，處于低檔，此時電路功率（串聯(lián)電路合著求）斷開S1、閉合S2時，只有R1接入電路，處于中檔，此時電路功率（3）S1接b、S2閉合時，R1和R2并聯(lián)，電阻最小，實際功率大，處于高檔，此時電路功率（并聯(lián)電路分著求）S1閉合、S2斷開時，R1和R2串聯(lián)，電阻最大，實際功率小，處于低檔，此時電路功率S1、S2閉合時，只有R1接入電路，電阻最小，實際功率大，處于高檔，此時電路功率【必刷題型精練】1．（2021?淄博中考）如圖所示，圖甲是某款即熱式電熱水龍頭，圖乙是它的電路原理圖，R1和R2是阻值分別為22Ω和44Ω的電熱絲。通過旋轉(zhuǎn)手柄改變與開關(guān)S接觸的兩個相鄰觸點，實現(xiàn)冷水、溫水、熱水擋的切換。則（）A．開關(guān)S接觸2、3觸點時，水龍頭放出的是熱水 B．開關(guān)S接觸3、4觸點時，電熱絲R1、R2串聯(lián) C．水龍頭在溫水擋正常工作時的電流是15A D．水龍頭在熱水擋正常工作時的功率是3300W解：（1）當開關(guān)S接觸1、2觸點時，電路不通電，電熱絲不工作，水龍頭放出的是冷水；（2）當開關(guān)S接觸2、3觸點時，電路中只有R2電熱絲工作，根據(jù)I＝可知，此時的電功率：P＝UI＝U?＝＝＝＝1100W；此時電路的電流：I＝＝＝5A；（3）當開關(guān)S接觸3、4觸點時，電路中R1、R2電熱絲并聯(lián)，根據(jù)I＝可知，此時的電功率：P′＝UI′＝U?＝＝＝＝2200W+1100W＝3300W；（4）比較可知，當開關(guān)S接觸2、3觸點時，水龍頭放出的是溫水，當開關(guān)S接觸3、4觸點時，水龍頭放出的是熱水；根據(jù)以上分析可知，ABC錯誤，D正確。答案：D。2．（2021?聊城中考）某型號的電熱毯有高溫和低溫兩個擋，其內(nèi)部電路原理圖和主要參數(shù)如圖和表所示，R1是發(fā)熱體，以下說法正確的是（）額定電壓220V高溫發(fā)熱功率121W低溫發(fā)熱功率44W交流頻率50HzA．當S閉合時是低溫擋 B．發(fā)熱體的電阻是40Ω C．在低溫擋工作1min發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量是44J D．實際電壓為200V時，高溫擋實際發(fā)熱功率是100W解：（1）當開關(guān)S閉合時，電阻R2被短路，電路中只有R1，電阻較小，根據(jù)P＝知電路的總功率較大，處于高溫擋；當開關(guān)S斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路的總電阻較大，根據(jù)P＝電路的總功率較小，處于低溫擋，故A錯誤；（2）開關(guān)S閉合時，電路中只有R1，根據(jù)P＝知R1的電阻為：R1＝＝＝400Ω，故B錯誤；（3）根據(jù)P＝UI知低溫時的電流為：I＝＝＝0.2A，在低溫擋工作1min發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2R1t＝（0.2A）2×400Ω×60s＝960J，故C錯誤；（4）根據(jù)P＝知實際電壓為200V時高溫擋實際發(fā)熱功率為：P高′＝＝＝100W，故D正確。答案：D。3．（2021?常德中考）某型號電飯煲有加熱和保溫功能，圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖，圖乙是該電飯煲工作時電功率與時間的關(guān)系圖像，關(guān)于電飯煲工作時下列說法中正確的是（）

A．開關(guān)S接觸點2時，電飯煲處于加熱狀態(tài) B．開關(guān)S接觸點1時，電飯煲處于保溫狀態(tài) C．電飯煲處于加熱狀態(tài)時的功率是800W D．保溫狀態(tài)下電飯煲1min消耗200J的電能解：AB、開關(guān)S接觸點1時，電路為電阻R1的簡單電路，開關(guān)S接觸點2時，兩電阻串聯(lián)接入電路，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，串聯(lián)電路總電阻大于任何一個分電阻，由P＝可知開關(guān)S接觸點1時電路的電功率大于開關(guān)S接觸點2時的電功率，所以開關(guān)S接觸點1時是加熱狀態(tài)，開關(guān)S接觸點2時是保溫狀態(tài)，故AB錯誤；C、由乙圖可知電飯煲處于加熱狀態(tài)時的功率是800W，電飯煲處于保溫狀態(tài)時的功率是200W，故C正確；D、保溫狀態(tài)下電飯煲1min消耗的電能：W＝Pt＝200W×60s＝12000J，故D錯誤。答案：C。4．（2021?德州中考）如圖甲所示，電火鍋可以通過控制開關(guān)實現(xiàn)高、中、低三擋加熱，電路圖如圖乙所示，R1、R2是電熱絲，當S1斷開，S2接a時，電火鍋為低擋；當S1閉合，S2接b時，電火鍋為高擋；當只有R2（選填“R1”或“R2”）接入電路時，電火鍋為中擋。解：電路的總電壓為U＝220V保持不變，由于電阻的串聯(lián)相當于增大了導體的長度，所以串聯(lián)時的總電阻最大；電阻的并聯(lián)相當于增大了導體的橫截面積，所以并聯(lián)時的總電阻最??；只有一個電阻工作時的電阻居中。由P＝可知，并聯(lián)時的總功率最大，串聯(lián)時的總功率最小，只有一個電阻工作時的總功率居中。所以得出：并聯(lián)為高檔，串聯(lián)為低擋，只有一個電阻工作是中檔。當S1斷開，S2接a時，電路為串聯(lián)電路，電火鍋為低擋；當S1閉合，S2接b時，電路為并聯(lián)電路，電火鍋為高檔；當S1斷開，S2接b時，電路為只有R2工作，電火鍋為中檔。答案：低；高；R2；中。5．（2021?長沙中考）中國的中醫(yī)已有兩千多年的歷史，中醫(yī)是祖國醫(yī)學文化的寶貴遺產(chǎn)。為了更好地控制煎藥時的火候，某廠家生產(chǎn)了如圖甲所示的一款全自動電煎藥壺，它有“加熱”和“保溫”兩個擋位，簡化電路圖如乙圖所示，其中S2是一個溫控開關(guān)，溫度過高時自動斷開。（1）當S1和S2閉合時，電煎藥壺處于加熱擋位；（2）電煎藥壺在保溫擋位工作時，通過P點的電流更小。解：（1）由電路圖可知，當S1和S2閉合時R1與R2并聯(lián)，當S1閉合、S2斷開時電路為R2的簡單電路，因并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個分電阻，所以，當S1和S2閉合時，電路的總電阻最小，由P＝UI＝可知，電源的電壓一定時，電路的總功率最大，電煎藥壺處于加熱擋位；（2）當S1閉合、S2斷開時，電路為R2的簡單電路，電煎藥壺處于保溫擋位，此時電路的總功率最小，由P＝UI的變形式I＝可知，電路的總電流最小，通過P點的電流更小。答案：（1）加熱；（2）保溫。6．（2021?成都中考）某家用電熱壺有“加熱”和“保溫”兩個擋位，其簡化電路如圖所示，R1、R2是電熱絲，R1＝1050Ω，R2＝50Ω。開關(guān)S接“1”時，電熱壺為加熱擋位。開關(guān)S接“2”時，通電5min，電流通過R2產(chǎn)生的熱量為600J。解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S接“1”時電路為R2的簡單電路，開關(guān)S接“2”時R1與R2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，則開關(guān)S接“1”時，電路中的總電阻最小，根據(jù)P＝可知，電源電壓一定時，電路消耗的功率最大，電熱水壺處于加熱擋；（2）開關(guān)S接“2”時，兩電阻串聯(lián)，為保溫狀態(tài)，電路的總電阻為：R＝R1+R2＝1050Ω+50Ω＝1100Ω，則電路中的電流：I＝＝＝0.2A，通電5min電流通過R2產(chǎn)生的熱量：Q＝I2R2t＝（0.2A）2×50Ω×5×60s＝600J。答案：加熱；600。7．（2021?濟南中考）小亮家新買了一輛汽車，車上的座椅墊具有電加熱功能，如圖甲所示。通過觀察和研究，他了解到該座椅墊有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個擋位，“高溫”擋功率為36W，“低溫”擋功率為20W。該座椅墊加熱部分的電路簡圖如圖乙所示，電源電壓為24V，S為擋位切換開關(guān)。R1和R2為電熱絲。當座椅墊處于“高溫”擋加熱時，通過計算回答；①通過座椅墊的電流是多少安？②電熱絲R1的阻值是多少歐？③座椅墊工作5min產(chǎn)生的熱量是多少焦？解：①由P＝UI可得，處于“高溫”擋加熱時通過座椅墊的電流為：I＝＝＝1.5A。②由電路圖知，開關(guān)S接高溫擋位時，電路為R1的簡單電路，根據(jù)I＝可得，電熱絲R1的阻值為：R1＝＝＝16Ω。③座椅墊工作5min產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P高溫t＝36W×5×60s＝1.08×104J。答：①通過座椅墊的電流是1.5A；②電熱絲R1的阻值是16Ω；③座椅墊工作5min產(chǎn)生的熱量是1.08×104J。8．（2021?黃岡中考）圖甲為某自助式洗車機儲水箱防凍系統(tǒng)的加熱電路。S為溫控開關(guān)，兩個完全相同的發(fā)熱電阻R1和R2的阻值不隨溫度變化，工作時，S可在“0”“1”“2”三個擋位之間自動轉(zhuǎn)換，當儲水箱水溫低于5℃時，S將自動跳到“1”擋加熱；若R1燒斷，S將自動跳到“2”擋，使用備用電阻R2加熱；當水溫達到10℃時，S自動跳到“0”擋停止加熱。已知儲水箱容積為220L，防凍系統(tǒng)正常工作時電壓為220V，加熱功率為2.2kW。（1）求防凍系統(tǒng)正常加熱時通過電阻R1的電流。（2）某時段防凍系統(tǒng)工作時，儲水箱裝滿了水，加熱功率P與工作時間t的關(guān)系如圖乙所示，求該系統(tǒng)在0～340min內(nèi)消耗的電能。（3）請根據(jù)圖乙中的信息，計算防凍系統(tǒng)的熱損耗功率。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃）。解：（1）防凍系統(tǒng)正常工作時電壓U＝220V，加熱功率：P加＝2.2kW＝2200kW；由P＝UI可知，防凍系統(tǒng)正常加熱時通過電阻R1的電流：I1＝＝＝10A；（2）由圖乙可知，防凍系統(tǒng)在0～340min內(nèi)工作的時間：t＝40min+20min＝60min＝3600s；由P＝可知，防凍系統(tǒng)在0～340min內(nèi)消耗的電能：W＝Pt＝2200W×3600s＝7.92×106J；（3）由ρ＝可知，儲水箱中水的質(zhì)量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×220×10﹣3m3＝220kg；從上一次加熱完成到下一次開始加熱，水共放出的熱量：Q放＝c水m水（t0﹣t）＝4.2×103J/（kg?℃）×220kg×（10℃﹣5℃）＝4.62×106J；由圖乙可知，這個過程需要的時間：t′＝320min﹣40min＝280min＝1.68×104s；防凍系統(tǒng)的熱損耗功率：P損＝＝＝275W。答：（1）防凍系統(tǒng)正常加熱時通過電阻R1的電流為10A；（2）系統(tǒng)在0～340min內(nèi)消耗的電能為7.92×106J；（3）防凍系統(tǒng)的熱損耗功率為275W。9．（2021?赤峰中考）中國的廚藝最講究“火候”二字，圖甲所示的智能蛋糕機就是采用智能化技術(shù)控制制作過程不同時間段的溫度，制作出口感好、營養(yǎng)價值高的蛋糕。該蛋糕機的部分參數(shù)如下表所示。U額＝220V額定功率/W中溫440高溫880（1）求該蛋糕機正常工作時中溫擋和高溫擋的電流之比。（2）求該蛋糕機正常工作處于中溫擋時電路的總電阻。（3）小明課下查得其實際工作的簡化電路圖如圖乙所示，S1為單刀開關(guān)，S2為單刀多擲開關(guān)，R1、R2為電加熱絲。請判斷蛋糕機處于高溫、中溫、低溫擋時開關(guān)S1、S2所處的狀態(tài)；并計算該蛋糕機低溫擋的額定功率。解：（1）由公式P＝UI可知，當電源電壓U一定時，電功率P與電流I成正比，則中溫擋和高溫擋的電流之比為：I中：I高＝P中：P高＝440W：880W＝1：2；（2）由公式P＝可得，中溫擋時電路的總電阻為：R中＝＝＝110Ω；（3）由公式P＝可知，在電源電壓一定時，電路的總電阻越大，電功率越小，即工作擋位越低。由乙圖可知，當開關(guān)S1閉合，S2接2時，R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，蛋糕機處于高溫擋，且P高＝；當開關(guān)S1閉合，S2接1時，只有R1接入電路工作，R2斷開，電路的總電阻等于R1阻值，蛋糕機處于中溫擋，且P中＝，R1＝R中＝110Ω；當開關(guān)S1斷開，S2接3時，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，蛋糕機處于低溫擋，且P低＝；因為P高＝，所以在高溫擋下，R2的功率為：P2＝P高﹣P1＝P高﹣P中＝880W﹣440W＝440W，R2的阻值為：R2＝＝110Ω低溫擋時的額定功率為：P低＝＝＝220W。答：（1）該蛋糕機正常工作時中溫擋和高溫擋的電流之比為1：2；（2）該蛋糕機正常工作處于中溫擋時電路的總電阻為110Ω；（3）當開關(guān)S1閉合，S2接2時，蛋糕機處于高溫擋；當開關(guān)S1閉合，S2接1時，蛋糕機處于中溫擋；當開關(guān)S1斷開，S2接3時，蛋糕機處于低溫擋，低溫擋時的額定功率為220W。10．（2021?深圳中考）某科技興趣小組用一個88Ω的電阻R1、開關(guān)、導線等器材制作了一個電烤箱，先將電烤箱接入電壓為220V的家庭電路，簡化電路如甲所示，閉合開關(guān)，求（1）通過R1的電流；（2）R1消耗的電功率；（3）小組發(fā)現(xiàn)烤熟蛋糕耗費時間過長，為解決這個問題，小組找來一個相同規(guī)格的電阻R2進行改裝。①你認為應按照圖乙（選填“乙”或“丙”）進行改裝；②閉合開關(guān)S后，通電10min，求改裝后電烤箱產(chǎn)生的熱量。解：（1）通過電阻R1的電流為I＝＝＝2.5A（2）R1消耗的電功率為P＝UI＝220V×2.5A＝550W（3）①當按圖乙方式連接電路時，電路的總功率為P并＝2P＝2×550W＝1100W當按圖丙方式連接電路時，電路的總功率為P串＝＝＝＝275W烤熟相同的蛋糕所需的熱量是相同的。根據(jù)W＝Pt可得：P并t并＝P串t串，則：＝＝＝即烤熟相同的蛋糕，采用圖丙所示方式時所需的時間是采用圖乙方式時所需時間的4倍。②通電時間為t＝10min＝600s則這段時間內(nèi)電烤箱產(chǎn)生的熱量為W＝P并t＝1100W×600s＝6.6×105J答：（1）通過R1的電流為2.5A。（2）R1消耗的電功率為550W。（3）①乙；②通電10min，改裝后電烤箱產(chǎn)生的熱量為6.6×105J。11．（2021?重慶中考）如圖甲所示，是小喬同學從廢棄的電熱器上拆下的加熱部件，該部件由阻值不變的兩根電阻絲R1、R2構(gòu)成，小喬設計了圖乙的電路對該部件進行檢測，其中R0＝22Ω，M、N為接線柱。（1）用導線把M和N連接，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為1A，求電源電壓；（2）把M接A，N接B，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.5A，求R1的阻值；（3）用導線把B和C連接，然后將M接A，N接B，閉合開關(guān)S1和S2，電流表示數(shù)為1.5A；檢測結(jié)束后，小喬利用該部件重新組裝一個加熱器，求新加熱器接入220V電路中能達到的最大電功率。解：（1）用導線把M和N連接，只閉合開關(guān)S1，電路為R0的簡單電路：由I＝得，電源電壓：U＝U0＝I1R0＝1A×22Ω＝22V，（2）把M接A，N接B，只閉合開關(guān)S1，R1和R0串聯(lián)：由R＝可知，電路的總電阻：R總＝＝＝44Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，R1的阻值：R1＝R總﹣R0＝44Ω﹣22Ω＝22Ω；（3）用導線把B和C連接，然后將M接A，N接B，閉合開關(guān)S1和S2，R1與R2并聯(lián)，R0被短接，電流表測干路的電流：R1與R2并聯(lián)的電阻：R并＝＝＝Ω，當用該部件組裝加熱器接入家庭電路，根據(jù)P＝可知，部件的接入電阻最小時，加熱器的功率最大；所以R1與R2并聯(lián)接入時，加熱器最大加熱功率：P＝＝＝3300W。答：（1）電源電壓為22V；（2）R1的阻值是22Ω；（3）加熱器的最大加熱功率是3300W。12．（2021?山西中考）小偉家的電熱