25擋位型電功率計算（原卷版）

25擋位型電功率計算知識點講解與點撥（1）檔位問題：指在電路中由于開關(guān)的閉合和斷開使得電路中的總電阻發(fā)生變化，從而導致電路消耗的電功率發(fā)生變化，不同的電功率對應不同的檔位（2）雙檔位：電路中一般有兩個不同的電功率，電功率大的為加熱檔或高溫擋，電功率小的為保溫檔或低溫擋。（3）三擋位：電路中一般有三個不同的電功率，對應三個擋位。2.解題的一般思路：（1）先明確電路的總電壓時一定的，根據(jù)P=U（2）再確定電功率P最大時的電路，電功率P最小時的電路。（一般串聯(lián)電路總電阻最大，并聯(lián)電路總電阻最小）（3）一般還會和電熱綜合考查。（4）最后利用相關(guān)公式計算其他物理量。專題訓練一、填空題1．某型號電飯煲有加熱和保溫功能，如圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖，當開關(guān)S接觸點（填“1”或“2”）時，該電飯煲處于加熱狀態(tài)。如圖乙是該電飯煲工作時電功率與時間的關(guān)系圖像，則圖中陰影部分面積表示的物理量是，電阻的阻值。2．圖甲是某款即開即熱、冷熱兼用的電熱水龍頭。圖乙是它的工作原理簡化電路圖。、為電熱絲，通過閉合或斷開開關(guān)、，從而實現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間的切換，有關(guān)參數(shù)如表。當開關(guān)閉合、（選填“閉合”或“斷開”）時，水龍頭放出的是溫水；在使用水龍頭放熱水時，正常工作1min，消耗的電能是J；若在這個過程中將質(zhì)量為2kg的水從加熱到，則水吸收的熱量為J。[]額定電壓220V額定功率溫水2200W熱水3000W3．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，電熱壺為擋位，此時電熱壺的功率為W。開關(guān)S接“2”時，通電1min，電流通過R2產(chǎn)生的熱量為J。4．如圖所示為汽車后視鏡玻璃除霧除霜加熱電路原理圖。電源電壓12V，加熱電阻R1與R2阻值均為9Ω，電路低溫擋除霧，高溫擋除霜。開啟除霜模式加熱后視鏡3min，用溫度傳感器測得其溫度升高了6℃則：（1）除霜模式下，開關(guān)S1應怎么樣（選“斷開”或“閉合”），此時電路中的電流是多少；（2）除霜模式下，3min消耗的電能是多少；（3）除霜模式下，電路的加熱效率?！竞笠曠R玻璃質(zhì)量約0.5kg，玻璃的比熱容約】5．如圖甲所示某家用電中藥壺，表格是其銘牌，猛火擋額定功率字跡已被磨損。工作電路簡化為圖乙所示，其中S'為擋位開關(guān)，R1、R2為定值電阻，A、B為阻值可忽略不計的指示燈。當電中藥壺處于猛火擋時，紅燈亮；處于文火擋時，綠燈亮。R2=202Ω，根據(jù)以上信息推斷：燈是紅燈（選填“A”或“B”），猛火檔的額定功率為W。XX牌電藥壺額定電壓220V額定功率猛火擋XXXW文火擋200W6．如圖是某電飯鍋內(nèi)部電加熱器原理電路，它有燒煮和保溫兩擋。開關(guān)S閉合時，電飯鍋處于擋（燒煮/保溫）。已知R2＝48.4Ω，燒煮時的功率是保溫時的11倍，則R1＝Ω。若使該電飯鍋燒煮、保溫各0.5h可使電能表（3000imp/kW?h）的指示燈閃爍次。7．如圖是一款3擋加熱咖啡壺的電路原理簡化圖。其額定電壓為220V，低、中、高溫擋功率分別為200W、500W、1000W，已知咖啡壺在額定電壓下工作，ρ水=1×103kg/m3，）。當開關(guān)S閉合、S1接b時咖啡壺處于（選填“高溫”、“中溫”或“低溫”）擋位。用中溫擋將初溫為20℃的1kg咖啡加熱至80℃需要20min，該咖啡壺的加熱效率為。煮好的咖啡很遠就能聞到香氣這是由于分子在不停地做。8．如圖所示，這是某品牌電熱水器的內(nèi)部簡化電路，R1和R2均為電熱絲，R1＝4R2＝193.6Ω，其阻值不隨溫度變化而變化。則當開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2接a時，電熱水器處于（選填“高溫”、“中溫”或“低溫”）擋，此時電熱水器正常工作28min，能使水箱中質(zhì)量為50kg的溫度為20℃的水的溫度升高到℃。[不考慮熱量散失，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]9．如圖所示是某汽車座椅墊加熱部分的電路簡圖。已知其高溫擋功率為36W，低溫擋功率為9W，R1和R2為阻值不變的電熱絲，電源電壓恒為12V，S為擋位切換開關(guān)。當座椅墊處于高溫擋加熱時，通過座椅墊的電流為A；當座椅墊處于低溫擋加熱10min產(chǎn)生的熱量為J。10．小華家有一臺的電烤箱，接入220V電路中，電烤箱有加熱和保溫兩個擋位，如圖所示為其電路原理圖，、為電阻不變的電熱絲，，。當開關(guān)S和均閉合時電烤箱處于（選填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)。當開關(guān)斷開后，電烤箱正常工作消耗的電能為J。11．蔡蔡家有一種電飯鍋，它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，（由機內(nèi)溫控開關(guān)自動控制），從說明書上收集到如下數(shù)據(jù)與如圖所示的原理電路圖。額定電壓220V加熱時功率800W保溫時功率44W

（1）該電飯鍋處于保溫狀態(tài)時開關(guān)應（選填“斷開”或“閉合”）；（2）試求和的阻值，；（3）當電飯鍋正常加熱15min后，小明家的電能表的表盤示數(shù)從會變成多少？12．如圖所示，某家用電熱水壺有“高溫”、“低溫”兩擋，已知定值電阻與阻值相等，“低溫擋”正常工作時的功率為，則的阻值為。在標準大氣壓下，用“高溫擋”加熱初溫為15℃、質(zhì)量為的水，該過程消耗的電能為，若產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則水的溫度升高了℃。二、計算題13．如圖所示是模擬調(diào)光燈的電路圖。電源電壓為12V且保持不變。小燈泡的額定功率是6W，電阻R1＝6Ω，R2＝10Ω。當開關(guān)S接“d”時，小燈泡恰好正常發(fā)光。若燈絲電阻不變，試求：（1）小燈泡的額定電流是多少？燈絲的電阻是多少？（2）開關(guān)S接“c”時，小燈泡的功率是多少？（3）開關(guān)S接“b”時，電路通電5min，電流做功是多少？14．如圖甲為一款養(yǎng)生壺，其加熱原理如圖乙所示。養(yǎng)生壺的額定電壓為220V，R1、R2均是發(fā)熱電阻，其中R2=506。養(yǎng)生壺正常工作時，開關(guān)置于“1”為加熱擋，電路中電流為5A；開關(guān)置于“2”為保溫擋。求：（1）當開關(guān)置于“1”時，R1的阻值及R1消耗的電功率；（2）當開關(guān)置于“2”時，養(yǎng)生壺1min消耗的電能；（3）將壺內(nèi)500g的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量。[]15．日常生活養(yǎng)生壺（如圖甲所示）是一種用于養(yǎng)生保健的烹飲容器。某款多功能養(yǎng)生壺的電路原理圖如圖乙所示，其銘牌部分參數(shù)如下表所示，R、R0均為電加熱材料，通過溫控開關(guān)S?？蓪崿F(xiàn)“加熱”“保溫”功能的自動切換。額定電壓加熱功率保溫功率額定容量220V40W1L（1）將壺內(nèi)1L初溫為20℃的混合物加熱至100℃，混合物需要吸收多少熱量？[假設混合物的密度為、比熱容為]（2）小明發(fā)現(xiàn)養(yǎng)生壺銘牌上的“加熱功率”模糊不清，已知R0=1161.6Ω，則該養(yǎng)生壺銘牌上的“加熱功率”為多少？（3）若（1）中的加熱過程共用時400s，則該養(yǎng)生壺的加熱效率為多少？16．如圖是一個飲水機的工作原理圖，其中R1和R2是阻值不變的發(fā)熱電阻，下表是它的部分參數(shù)。[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）]求：額定電壓220V額定加熱功率2000W額定保溫功率88W（1）S1、S2都閉合時，飲水機處于哪種狀態(tài)？（2）飲水機正常工作時，加熱效率為84%，則將1kg的水從20℃加熱到80℃需用多長時間？17．圖甲是小明家的電飯鍋電路原理圖，該電飯鍋有高溫加熱和保溫兩擋。由溫控開關(guān)S進行調(diào)節(jié)。已知R0與R為電熱絲，現(xiàn)將電飯鍋插在220V的電源上，使用高溫擋工作時，電飯鍋功率為1000W；使用保溫擋工作時，電飯鍋功率為44W?！綾水＝4.2×103J/（kg?℃）】根據(jù)相關(guān)知識，回答下列問題：（1）高溫蒸煮時開關(guān)S應該斷開還是閉合？（2）電熱絲R的阻值為多少？（3）用此電飯鍋高溫擋將質(zhì)量為1kg、溫度為25℃的水加熱，使鍋中水溫升高了60℃，需用時5min，求此加熱過程中電飯鍋的加熱效率；（4）如圖乙所示，電能表上？處的電能表常數(shù)模糊不清，小明把家中其它用電器斷開僅使用電飯鍋，調(diào)至高溫擋燒水5min，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了250轉(zhuǎn)，則電能表上模糊的參數(shù)應該是多少？18．某品牌電煎鍋的簡化電路如圖所示，它分為高、中、低三擋，最大功率為990W。S為旋鈕開關(guān)，轉(zhuǎn)動S可將開關(guān)分別調(diào)至0、1、2、3擋位置，與該擋的兩個觸點同時接通。R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，且阻值恒定。將電煎鍋接入220V的家庭電路中，當開關(guān)S旋至1擋時，電路的工作電流為1A；當開關(guān)S旋至2擋時，電路的功率為550W。某次用2擋烹飪中，用時1min將質(zhì)量為50g、比熱容為的某種食物從20℃加熱至119℃。求：（1）電阻R1、R2、R3的阻值；（2）該次烹飪中電煎鍋加熱食物的效率。19．圖甲是具有高溫、低溫兩擋的電熱飯盒，高溫擋電功率為242W，當?shù)蜏負豕ぷ鲿r的功率為，簡化電路如圖乙所示，、均是發(fā)熱電阻。求：（1）的阻值是多少？（2）飯菜用高溫擋加熱，不計熱量損失，升高的溫度是多少？（飯菜的比熱容為）。（3）如果實際電壓是200V，則低溫擋工作時的實際功率是多少？20．如圖所示，圖甲為某家用電水壺的簡化電路圖，圖乙為銘牌的部分參數(shù)，R1、R?為發(fā)熱絲，其中R?=40Q。（1）電水壺的加熱功率；（2）電水壺處于保溫擋時，正常工作5min消耗的電能；（3）R?的阻值。型號SDS15X05容量1L額定電壓220V額定頻率50Hz加熱功率?W保溫功率40W21．空氣炸鍋，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，無油煙味，深受廣大市民青瞇。如圖所示，為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個電阻，R1=40Ω，R2=220Ω，額定工作電壓為220V，內(nèi)部電路可簡化為圖所示電路，當開關(guān)S1閉合，開關(guān)S接b端時為高溫擋；開關(guān)S1閉合，開關(guān)S接a端時為中溫擋。求：[薯條的比熱容c=3.63×103J/(kg·℃)]（1）中溫擋正常工作時，通過電阻R2的電流；（2）高溫擋正常工作時，求R1、R2消耗的總功率；（3）使用空氣炸鍋高溫擋加工薯條，原料薯條溫度為20℃，炸熟至少需要達到170℃，若一次炸熟200g薯條需要的時間為100s，求空氣炸鍋電能轉(zhuǎn)化為熱能效率為多少（結(jié)果保留一位數(shù)即可）。22．如圖甲是一款家用電熱水器，圖乙是其簡化電路圖，有高溫和低溫兩擋，其中一擋功率為880W。R1、R2均為加熱電阻絲，R2的阻值為20Ω。，求：（1）低溫擋的電流。（2）另一擋的功率。（3）如果不計熱量損失，用高溫擋把50kg的水，從27℃加熱到60℃，需要的時間？23．如圖所示是某電蒸鍋及其內(nèi)部簡化電路圖，它有加熱和保溫兩個擋位。R1、R2均為發(fā)熱電阻，R1的阻值為484Ω，加熱擋功率為1200W。求：（1）電蒸鍋正常工作時保溫擋的功率；（2）電蒸鍋正常工作時R2的阻值；（3）某次電蒸鍋對水加熱時，加熱效率為84%，要使1.2kg的水溫度升高75℃，需要消耗多少電能？（4）小明和小麗利用所學習的物理知識，測量電蒸鍋的實際加熱功率。電能表上標有“1200r/(kW?h)”字樣，他們把家中的其他用電器都與電源斷開，僅讓電蒸鍋接入電路中燒水，2min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了45r，則電蒸鍋的實際加熱功率是多大？24．如表是小宇家中一臺電水壺的銘牌，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化如圖所示，其中R1和R2都是電熱絲（不考慮溫度對電阻的影響）。額定電壓220V額定功率加熱1100W保溫100W（1）加熱過程電路總電流為A；（2）電阻R1的阻值為多少Ω；()（3）小宇斷開家中其它用電器，只接通電水壺且處于加熱狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)家中標有“20V10A；3000r/(kW·h)”的電能表6min內(nèi)轉(zhuǎn)了300圈，電水壺此時的實際加熱功率為W，此過程將1kg初溫為20℃的水加熱到100℃，此時效率為。25．圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V，它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感。圖乙為其電路原理圖，和為電阻不變的電熱絲，S、是自動控制開關(guān)。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的內(nèi)，它消耗的電功率隨時間的變化如圖丙所示。求：（1）只閉合S時，電飯煲的功率為多少W？R1的阻值是多少Ω？（2）在15～20min時，R1和R2的功率分別為多少W？（3）0～15min，電飯煲產(chǎn)生的熱量共是多少J？26．小宇家新購置了一臺新的電熱水器，到家后小宇仔細地閱讀了該電熱水器的使用說明書，其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。額定電壓220V凈重30kg容積60L額定功率低功率普通加熱速熱速熱效率70%（1）小宇通過閱讀使用說明書推斷，該電熱水器的電路主要由R1、R2兩根電熱絲和S1、S2兩個開關(guān)構(gòu)成，請試著在虛線框內(nèi)畫出該電熱水器的內(nèi)部電路圖；（2）電熱水器安裝好后，將水箱裝滿水，選用速熱擋進行加熱（顯示屏顯示水的初始溫度為28℃），試求將水加熱到38℃需要多長時間？[c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]（3）已知電表上標著“3000r/（kW·h）”字樣，在某次用電高峰期時，他把家中的其他用電器都與電源斷開，僅讓電熱水器普通加熱接入電路中燒水，120s電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了100r，求用電高峰期的實際電壓。27．疫情期間，小明家購買了一臺額定電壓