2025年中考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)：電熱器及其擋位問(wèn)題（解析版）

專題15電熱器及其擋位問(wèn)題

知識(shí)一提出問(wèn)題

⑴現(xiàn)有兩只電阻Ri，R2(RI>RI)，一個(gè)電壓為U的電源，你可以組裝幾種出連接方式不同的電路?

(2)這些連接方式中電路總電阻分別是多少?關(guān)系如何？

(3)這些連接方式中電路總功率分別是多少?關(guān)系如何？

Ri

R?

內(nèi)

總電阻:

總功率:

結(jié)論:由P=U2/R可知:當(dāng)U一定時(shí)，發(fā)熱功率P與電阻R成反比，即電阻越大發(fā)熱功率越小，電阻

越小發(fā)熱功率越大。

知識(shí)點(diǎn)二電熱器多檔問(wèn)題

(1)串聯(lián)電路的多檔問(wèn)題

①短路式:兩個(gè)電阻串聯(lián)，把開(kāi)關(guān)與其中一個(gè)電阻并聯(lián)，如下圖所示。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，有一個(gè)電阻短

路，只有一個(gè)電阻工作，此時(shí)為高溫檔:當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電阻大一些，電熱器的功率小

一些，此時(shí)為低溫檔。

短路式單刀雙擲式

②單刀雙擲式:主要工作電阻放在干路上，一條支路用導(dǎo)線，一條支路連接附加電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向附

加電阻的支路時(shí)，兩電阻串聯(lián)，為低溫檔:當(dāng)開(kāi)關(guān)向?qū)Ь€支路時(shí)，只有主要工作電阻工作，此時(shí)為高

溫檔。

③公式計(jì)算:閉合S時(shí)，R短路，為高溫檔:P=U2/Ro閉合S斷開(kāi)時(shí)，R、Ro串聯(lián)，為低溫檔：

2

i.Ro是發(fā)熱電阻R是分壓電阻時(shí)，Pffi=[U/(R+Ro)]/Ro

2

ii.R、Ro都是發(fā)熱電阻時(shí)，PS=U/(RI+R2)

(2)并聯(lián)電路的多檔問(wèn)題

公式計(jì)算：

i.閉合Si接bS2斷開(kāi)時(shí)，低溫檔:P=U2/(R1+R2)

ii.只閉合S2時(shí)，中溫檔:P=U2/RI

iii.閉合Si接a、S2時(shí)，高溫檔:「二邛的+小膽

高血中宏

ZHIJIZHONGKAO

1.(2023?營(yíng)口)某款帶保溫功能的電水壺，其簡(jiǎn)化電路圖如圖所示。S為總開(kāi)關(guān)，Si為自動(dòng)控制

開(kāi)關(guān)，Ri和R2為阻值不變的發(fā)熱電阻，R2=84011,加熱功率為1210W。電水壺將質(zhì)量1kg、

初溫20℃的水燒開(kāi)，加熱效率為84%。[c水=4.2X103j/(kg?℃),標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]。求：

(1)水吸收的熱量；

(2)把水燒開(kāi)需要多長(zhǎng)時(shí)間(結(jié)果保留整數(shù))；

(3)電水壺的保溫功率。

【解答】解：(1)水吸收的熱量：Q吸=?j<m水(t-to)=4.2X103J/(kg?℃)XlkgX(100℃-

20℃)=3.36X105J；

335；5

(2)把水燒開(kāi)需要放出的總熱量：Q,e==,^°=4X10J；

由電路圖可知，開(kāi)關(guān)s、S1閉合時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路的總電阻最小，總功率最大,

處于加熱狀態(tài)，加熱功率為1210W,

由公式W=Pt可得，

把水燒開(kāi)需要的時(shí)間：t=與=-芹==331s；

(3)由P=^可知，加熱狀態(tài)下Ri的阻值：Ri=臂=胃。舄;=40Q；

Kr±Z1UkK

由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，總電阻區(qū)總=必+112=40。+8400=880。；

此時(shí)電路中的總電阻最大，總功率最小，處于保溫狀態(tài)，

則電水壺的保溫功率為：P'=^==55W°

A點(diǎn)OOUJZ

答：⑴水吸收的熱量為3.36X105j；

(2)把水燒開(kāi)需要約331s的時(shí)間；

(3)電水壺的保溫功率為55W。

2.(2023?隨州)如圖1是陳老師辦公室電熱水壺的照片，如圖2是其內(nèi)部電路的簡(jiǎn)化圖。電路主

要由并聯(lián)的兩個(gè)支路組成：一支路是由指示燈(2V0.1W)和“限流電阻”串聯(lián)而成；另一支

路接有發(fā)熱盤(pán)(發(fā)熱電阻)。已知電源電壓為220V,水的比熱容為4.2X1()3J?(kg-C)一1。

20VX>發(fā)熱盤(pán)

限流電阻<

o__/T______?

溫控開(kāi)關(guān)

圖1圖2

(1)判斷“限流電阻”是“大電阻”還是“小電阻”(小于10。為“小電阻”，大于100Q為“大

電阻”)。直接寫(xiě)出你判斷的結(jié)論無(wú)需證明無(wú)需說(shuō)明理由。。

(2)用該電熱水壺給壺內(nèi)1kg、20℃的水加熱，已知加熱功率為1000W,加熱時(shí)80%的熱量被

壺內(nèi)的水吸收，求多長(zhǎng)時(shí)間可以將水燒開(kāi)(100℃)?

【解答】解：(1)由圖2可知，指示燈與限流電阻串聯(lián)后再與發(fā)熱盤(pán)并聯(lián)；

根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，指示燈和限流電阻兩端的電壓之和等于電源電壓220V,

由P=UI可知，通過(guò)指示燈的電流：IL=3=^￥=0.05A,

ULLV

根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)限流電阻的電流：I限=IL=0.05A,

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，限流電阻兩端的電壓：1^=U-UL=220V-2V=218V,

根據(jù)1=2可知，限流電阻的阻值：R限=M=懸普=43600100。，所以限流電阻是大電阻；

限

(2)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃,

-15

水吸收的熱量：Q〃=cm(t-to)=4.2X1()3J.(kg.℃)XlkgX(100℃-20℃)=3.36X10J,

3,35；

由n=:黃可知，發(fā)熱盤(pán)消耗的電能：w=-^=8O%°=4.2X105J,

由P=與可知，將水燒開(kāi)需要的時(shí)間：甘=竿=4溫黑=420s。

答：(1)大電阻；

(2)將水燒開(kāi)需要的時(shí)間為420s。

3.(2023?山西)如圖是某多功能電飯鍋，具有加熱和保溫兩擋功能(Si為總開(kāi)關(guān)，S2為溫控開(kāi)

關(guān))，其內(nèi)部有兩個(gè)加熱電阻絲Ri和R2(Ri的電阻是198C,R2的電阻是44Q)。某次將2kg

初溫為20℃的米和水加熱到100℃,然后自動(dòng)轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。下表是電飯鍋銘牌上的部分參數(shù),

求解下列問(wèn)題。[米和水混合物的比熱容為4.0XI()3j/(kg.℃)]

容量/kg3.0

額定電壓/V220

加熱功率/W1100

保溫功率/W200

(1)加熱過(guò)程中，米和水吸收的熱量。

(2)正常加熱時(shí)，通過(guò)電路的電流。

(3)請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫(huà)出電飯鍋的電路圖，并結(jié)合所畫(huà)的電路圖說(shuō)明開(kāi)關(guān)是何種狀態(tài)時(shí)電飯鍋

處于加熱狀態(tài)。

【解答】接：⑴加熱過(guò)程中，米和水吸收的熱量：Q?=cm(t-to)=4.0X103J/(kg?℃)X

2kgX(100℃-20℃)=6.4X105J；

(2)由表格數(shù)據(jù)可知，電飯鍋的加熱功率P加熱=1100W,

P

由P=UI可知，正常加熱時(shí)，通過(guò)電路的電流：1==1理1=5A;

(3)由P=^可知，電飯鍋加熱擋工作時(shí)電路中的電阻：R加熱=盧-=：：(歌=44Q=R2,

廠加熱

所以，當(dāng)電飯鍋加熱工作時(shí)，電路中只有R2工作；

電飯鍋保溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)電路中的電阻：R保溫==(煞力2=242Q=R1+R2，

Y保溫

所以，當(dāng)電飯鍋保溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，Ri、R2串聯(lián)，電路圖如圖所示：

當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，只有R2工作，電路中的總電阻最小，由P=g可知，電路消耗的總功

率最大，電飯鍋處于加熱狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，Ri、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大,

由p=與TJ2~可知，電路消耗的總功率最小，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。

答：(1)加熱過(guò)程中，米和水吸收的熱量為6.4Xl()5j；

(2)正常加熱時(shí)，通過(guò)電路的電流為5A；

(3)圖見(jiàn)解答；當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)。

4.(2023?安徽)為估測(cè)一個(gè)電熱水壺?zé)畷r(shí)的電功率，小林在壺中裝入質(zhì)量為1kg的水，接入家

庭電路中，通電加熱210s,水溫從20℃上升到70℃。已知水的比熱容為4.2Xl()3j/(kg-C)。

(1)求該過(guò)程中水吸收的熱量；

(2)若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算估測(cè)該熱水壺的電功率；

(3)用上述方案估測(cè)出的電功率與實(shí)際功率相比，偏大還是偏??？簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。

3

【解答】解：⑴水吸收的熱量：(3吸=＜：111(t-to)=4.2X10J/(kg.℃)XlkgX(70℃-20℃)

=2.1X105J；

(2)若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則電熱水壺消耗的電能：W=Q吸=2.1Xl()5j,

電熱水壺的電功率：P=^=弩罌=1000W；

(3)加熱過(guò)程中，由于存在熱量的損失，水吸收的熱量會(huì)小于電熱水壺消耗的電能,

根據(jù)p=￡可知，估測(cè)的電功率會(huì)小于電熱水壺的實(shí)際功率。

答：（1）該過(guò)程中水吸收的熱量為2.1Xl（）5j；

（2）若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，該熱水壺的電功率為1000W；

（3）偏小；由于加熱過(guò)程中存在熱量的損失，水吸收的熱量會(huì)小于電熱水壺消耗的電能。

5.（2023?無(wú)錫）圖甲是某型號(hào)電開(kāi)水器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，圖乙是它的電路原理圖，控制進(jìn)水口的浮球閥

由不銹鋼浮球、繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿ABC、連桿CD、活塞組成。使用時(shí)，將插頭插入家庭電

路的插座中，電壓為220V。冷水自進(jìn)水口進(jìn)入冷水箱，再經(jīng)連通管進(jìn)入煮水箱，當(dāng)冷水箱水位

達(dá)到設(shè)定高度，浮球浮起，AB水平，連桿CD水平向右推動(dòng)活塞堵住進(jìn)水口，停止進(jìn)水，同時(shí)

開(kāi)關(guān)S2閉合，開(kāi)關(guān)Si與觸點(diǎn)2接通，煮水箱中的電熱管Ri工作，額定煮水功率為3300W,水

沸騰后經(jīng)出水管溢入貯水箱，冷水再補(bǔ)充入煮水箱，冷水箱中水位下降，進(jìn)水口打開(kāi)進(jìn)水，同

時(shí)S2斷開(kāi)，重復(fù)上述過(guò)程，至貯水箱中注滿水后，開(kāi)關(guān)Si與觸點(diǎn)1接通，貯水箱中的電熱管

R2工作，進(jìn)行保溫，額定保溫功率為660W。保溫時(shí)，S3同時(shí)接通，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流達(dá)

至U0.02A,銜鐵P被吸起（開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）；當(dāng)電磁鐵線圈中電流減小到0.01A,銜鐵P被釋放（開(kāi)

關(guān)重新接通），使貯水箱內(nèi)熱水溫度維持在90℃?95℃.R3是定值電阻。RT是熱敏電阻，其溫

度與貯水箱內(nèi)水溫相同，溫度每升高1℃,電阻減小100。，電磁鐵線圈的電阻忽略不計(jì)。[c水

333

=4.2X10J/（kg.℃）,p7k=1.0X10kg/m,g=10N/kg]

R3

電

u磁

薯□

鐵

，

昌

昌

乙

甲

（1）該電開(kāi)水器正常工作時(shí)，熔斷器上通過(guò)的最大電流為

A.3A

B.12A

C.15A

D.18A

(2)該電開(kāi)水器煮水箱電熱管Ri連續(xù)正常工作1小時(shí)能產(chǎn)生33L的開(kāi)水，若冷水溫度為22℃,

開(kāi)水溫度為100℃,則煮水箱的加熱效率為多少？

(3)冷水箱中的浮球質(zhì)量為0.55kg,金屬桿ABC質(zhì)量和體積忽略不計(jì)，進(jìn)水口被活塞堵住不能

進(jìn)水時(shí)，若浮球恰好一半體積浸在水中，連桿CD受到活塞對(duì)它水平向左的推力為30N；若浮球

全部浸沒(méi)于水中，此時(shí)連桿能夠承受活塞的水平推力為90N,則浮球體積為

m3,貯水箱中保溫控制電路的電壓U是V。

【解答】解：(1)由題意可知，開(kāi)關(guān)S2閉合，開(kāi)關(guān)S與觸點(diǎn)2接通，煮水箱中的電熱管R1工作,

額定煮水功率為3300W,工作電路中功率最大，所以熔斷器上通過(guò)的最大電流為：I最大=孕=

號(hào)器=15A,故C符合題意；

(2)33L的開(kāi)水的質(zhì)量為：m=pV=lX103kg/m3X33X10-3m3=33kg,

冷水溫度為22℃,開(kāi)水溫度為100℃,則水吸收熱量為：

3

QBS=cmAt=4.2X10J/(kg?℃)X33kgX(100℃-22℃)=10810800J；

電熱管Ri連續(xù)正常工作1小時(shí)，產(chǎn)生熱量為：

QisnPtuBBOOWX3600s=H880000J,

則煮水箱的加熱效率為：

T]=1^X100%=普溫湍X1OO%=91%；

＜成

(3)浮球質(zhì)量為0.55kg,則浮球的重力G球=m球g=0.55kgX10N/kg=5.5N；

若浮球恰好一半體積浸在水中，連桿CD受到活塞對(duì)它水平向左的推力為30N,

根據(jù)杠桿平衡原理，(F浮i-G球)---------------①

浮球全部浸沒(méi)于水中，此時(shí)連桿能夠承受活塞的水平推力為90N,

根據(jù)杠桿平衡原理，(F浮2-G球)-------------②

根據(jù)阿基米德原理可得F浮2=2F浮1----------------(3)

聯(lián)立①②③解得一半浮球受到的浮力F浮i=2G=2X5.5N=1IN,

由阿基米德原理可得，浮球的體積為：

V球=2V排1=2x=2x，，一：E=2.2X103m3；

*排'p型lxl03kg/m3xl0Nkg

貯水箱內(nèi)熱水溫度維持在90℃?95℃,則溫度為95℃時(shí)，電磁鐵線圈中的電流達(dá)到0.02A,銜鐵

P被吸起，RT是熱敏電阻，其溫度與貯水箱內(nèi)水溫相同，溫度每升高1℃,電阻減小100。；

設(shè)此時(shí)電阻為RT，則貯水箱中保溫控制電路的電壓U=0.02AX(R3+RT)--------④,

溫度為90℃時(shí)，電磁鐵線圈中電流減小到0.01A,銜鐵P被釋放，此時(shí)RT電阻為RT+500。,

則貯水箱中保溫控制電路的電壓U=0.01AX(R3+RT+500。)----------------⑤，

聯(lián)立④⑤解得：U=10Vo

故答案為：⑴C；(2)煮水箱的加熱效率為91%；(3)2.2X10-3；10o

1.(2022?碧江區(qū)校級(jí)一模)下列用電器在各自的額定電壓下工作相同的時(shí)間，其中產(chǎn)生熱量最

多的是()

A.220V、700W的電飯鍋

B.220V、700W的空調(diào)

C.220V、700W的城市路燈

D.110V>1000W的熱水器

【解答】解：前三個(gè)用電器的額定功率相同，都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，則消耗的電能相

同。

A、電飯鍋幾乎把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

B、空調(diào)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

C、路燈把電能主要轉(zhuǎn)化為光能和少量的內(nèi)能；

綜上分析，前三個(gè)用電器中電飯鍋產(chǎn)生的熱量最多，1000W的熱水器正常工作時(shí)功率大，相同時(shí)

間內(nèi)產(chǎn)生的熱量比電飯鍋多。

故選：D。

2.(2022?淮北模擬)某電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)兩端電壓為U,通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為I,電動(dòng)機(jī)線

圈電阻為r,則電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)因發(fā)熱而損失的功率為()

A.UIB.I2rC.UI-I2rD.UI+I2r

【解答】解：若電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)間為3根據(jù)焦耳定律可知，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)因線圈發(fā)熱產(chǎn)

生的熱量為：Q=I2rt,則電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)因發(fā)熱而損失的功率為：P=1=^=I2r,所以ACD

錯(cuò)誤，B正確。

故選：Bo

3.（2022?麒麟?yún)^(qū)校級(jí)模擬）用兩只相同的電加熱器，分別給相同體積的水和某種油加熱，在開(kāi)始

3

和加熱3min時(shí)各記錄一次溫度，如下表所示.已知p水=1.0XICPkg/mtc水=4.2X10J/（kg?℃）,

33

Pi4=0.8X10kg/m,加熱的效率都為90%,油的末溫沒(méi)有達(dá)到它的沸點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是

()

加熱時(shí)間（min）03

水的溫度（℃）1828

油的溫度（℃）1843

A.水和油的質(zhì)量之比是4：5

B.這種油的比熱容為2.1X103j/（kg-C）

C.加熱3min,油吸收的熱量比水吸收的熱量多

D.加熱效率沒(méi)有達(dá)到100%,是因?yàn)殡娂訜崞鳑](méi)有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【解答】解：A、由題意可知，水和油的體積相等，根據(jù)p=^可知，水和油的質(zhì)量與密度成正比,

即m水：ma=P?K:p油=1。X1（）3kg/m3：0.8X103kg/m3=5：4,故A錯(cuò)誤；

BC、取兩種液體都加熱了3分鐘為研究對(duì)象，因?yàn)槭怯玫膬蓚€(gè)相同的電加熱器，且加熱效率都為

90%,

所以Q水=Q油，

設(shè)它們的體積為V,則水的質(zhì)量：m水=「水丫，油的質(zhì)量：mf4=pij,V,

因?yàn)镼水=c水m水（t水-to）,Q油=Cj）jm油（t油-to）

所以c水p水V（t水-to）=capMV（t油-to）,

4.2X103J/（kg?℃）X1.0X103kg/m3X（28℃-18℃）=c油義0.8><ICPkg/n？X（43℃-18℃）

解得：c油=2.1X103j/（kg?℃）,故B正確、C錯(cuò)誤；

D、加熱效率沒(méi)有達(dá)到100%,主要是因?yàn)殡娂訜崞鳟a(chǎn)生的熱量沒(méi)有全部被液體吸收，而不是因?yàn)?/p>

電加熱器沒(méi)有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

4.（2023?天山區(qū)校級(jí)一模）圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定功率為5W,電壓表量

程為0?15V,電流表量程為0?0.6A,在保證電路各元件安全的前提下，先只閉合開(kāi)關(guān)S、Si,

將滑片P從最右端b向左最大范圍移動(dòng)到a點(diǎn)，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si,閉合開(kāi)關(guān)S2,將滑片P從a點(diǎn)

向右移動(dòng)到最右端。圖乙是這兩次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中繪制的電流表與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像，下列說(shuō)

法正確的是()甲乙

A.小燈泡的額定電壓為5V

B.電源電壓為10V

C.只閉合開(kāi)關(guān)S、S2,滑片P在a點(diǎn)時(shí)，定值電阻R2在5s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為8J

D.只閉合開(kāi)關(guān)S、Si,滑動(dòng)變阻器Ri的阻值變化范圍為4Q?32。

【解答】解：A.從圖乙可知，電路中的最大電流為0.5A,而電流表的量程為0?0.6A,小燈泡的

額定功率為5W,則小燈泡的額定電壓為：U頻=盧=疆=10%故A錯(cuò)誤；

額.

B.當(dāng)電流為0.5A,小燈泡的電壓為10V,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為2V,故電源電壓為12V,故

B錯(cuò)誤；

D.當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S、Si,滑動(dòng)變阻器與燈泡L串聯(lián)，從圖像可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，電

流表的示數(shù)為0.5A,則此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為：￡=牛=急=4。，

當(dāng)電壓表的示數(shù)為8V,電流表的示數(shù)為0.25A,則此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為：=T=n^7=

1U.Z3/1

320,故D正確；

C.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,滑動(dòng)變阻器此時(shí)是一個(gè)定值，滑動(dòng)變阻器與電阻R2串聯(lián)，電

壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器左半部分的電壓，隨著滑片向右滑動(dòng)，電路中的電流不變，此時(shí)電路中的電

流為0.3A,則總電阻為：

一總.12K_

心一丁一向

定值電阻R2的阻值為：

R2=R總-Ri=40Q-32Q=8Q,

只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，滑片P在a點(diǎn)時(shí)，定值電阻R2在5s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：

Q=I2Rt=(0.3A)2X8(1X5S=3.6J,故C錯(cuò)誤。

故選：D。

5.（2023?和平區(qū)校級(jí)三模）某品牌家用吸塵器及其銘牌如圖所示，正常工作10秒時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)

做總功為J,若電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1。，10秒時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)線圈發(fā)熱量是

J,該吸塵器電動(dòng)機(jī)的效率為%（保留整數(shù)）。

產(chǎn)品尺寸（mm）358X248X307

額定電壓（V）220

額定功率（W）1100

【解答】解：由表中數(shù)據(jù)知，吸塵器的電動(dòng)機(jī)額定電壓220V,額定功率1100W,由P=￡可得，

正常工作10s時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)做總功

W=Pt=1100WX10s=l.lX104J

由P=UI可得通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流/=與=攜歌=54

10秒時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為：

Q=I2Rt=（5A）2xmxi0s=250J,

這臺(tái)吸塵器正常工作10s獲得的機(jī)械能為：

W有用=W-Q=1.1X104J-250J=10750J,

吸塵器電動(dòng)機(jī)的效率為：

〃=X100%=1黑瑞X100%X98%。

故答案為：1.1X104；250；98o

6.（2023?姑蘇區(qū)校級(jí)模擬）如圖是一款養(yǎng)生壺和它的電路簡(jiǎn)圖，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋。

電源電壓為220V,電阻絲RI=R2=44Q,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，養(yǎng)生壺在“加熱”擋

工作。壺內(nèi)1kg的水從20°。到燒開(kāi)所需加熱時(shí)間為336s。若不計(jì)熱量損失，加熱過(guò)程中電熱壺

的實(shí)際功率（選填“小于”“大于”或“等于"）額定功率。［已知c水=4.2X103〃（kg

?°C）,當(dāng)?shù)貧鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓］

甲乙

【解答】解：(1)由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，只有R1工作，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)

時(shí)，Ri、R2串聯(lián)，

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，只有Ri工作，電路中的電阻最小，根

據(jù)p=%可知，電功率最大，養(yǎng)生壺處于加熱擋；

(2)養(yǎng)生壺加熱擋的功率：P加='='罌產(chǎn)=1100W,

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃,

水吸收的熱量：Q吸(t-to)=4.2X103J/(kg?℃)XlkgX(100℃-20℃)=3.36X105J,

不計(jì)熱量損失，養(yǎng)生壺消耗的電能：W=Q吸=3.36Xl()5j,

養(yǎng)生壺的實(shí)際功率：P實(shí)=《=甥裂》=iooow,

務(wù)t3DOS

所以，養(yǎng)生壺的實(shí)際功率小于加熱擋的額定功率。

故答案為：Si、S2；小于。

7.(2023?貴池區(qū)二模)某品牌電熱水杯如圖甲所示，水杯容量為330mL,有高、中、低三個(gè)加

熱擋位，乙圖為其工作電路簡(jiǎn)圖，其中U恒為220V,Ri=200(1,R2=55011,若該電熱水杯加

熱效率為90%,則用高溫?fù)鯇M杯水從20℃加熱到98℃,需要So

【解答】解：由乙圖可知，只閉合開(kāi)關(guān)Si，電路為Ri的簡(jiǎn)單電路，只閉合開(kāi)關(guān)S2，電路為R2

的簡(jiǎn)單電路，兩開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合，兩電阻并聯(lián)接入電路，因?yàn)镽i=200Q,R2=550。，且并聯(lián)電路

總電阻小于任何一個(gè)分電阻，由P=UI=售可知兩開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合時(shí)為高溫?fù)酰婚]合開(kāi)關(guān)Si時(shí)為

K

中溫?fù)?，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)為低溫?fù)酢?/p>

則高溫?fù)豕β蕿椋篜高=^~+/<?2=(Z瑞UUJ22+'瑞JDUJ2=330W；

滿杯水的質(zhì)量：m=pV=1.0X103kg/m3X330X10-6m3=0.33kg,

滿杯水從20℃加熱到98℃吸收的熱量:Q=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)X0.33kgX(98℃-20℃)

=1081081,

消耗的電能：W='=1黑黑=12O12OJ,

需要的時(shí)間：t=夫=1瑞./=364so

高

故答案為：364o

8.（2023?會(huì)昌縣模擬）胡激同學(xué)家的豆?jié){機(jī)銘牌和簡(jiǎn)化電路如圖所示。豆?jié){機(jī)工作時(shí)加熱器先加

熱，待水溫達(dá)到64℃時(shí)溫控開(kāi)關(guān)閉合，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始打磨且加熱器繼續(xù)加熱，直到產(chǎn)出豆?jié){成品,

電源開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)。該同學(xué)用初溫20℃,體積2L的水和少量豆子制作豆?jié){（豆子的質(zhì)量可以

忽略不計(jì)），設(shè)電源電壓為220V恒定不變，不計(jì)導(dǎo)線的電阻。求：

豆?jié){機(jī)銘牌

最大容積3L

額定頻率50Hz

額定電壓220V

加熱器功率880W

電動(dòng)機(jī)功率120W

（1）加熱器的電阻R多大？

（2）體積為2L的水從20℃加熱到64℃需要吸收的熱量？[c水=4.2X1（）3J/（kg.℃）]

（3）如果在溫控開(kāi)關(guān)閉合前加熱器產(chǎn)生的熱量70%被水吸收，則加熱器單獨(dú)工作的時(shí)間是多少？

（4）本次制作豆?jié){共計(jì)用了18min,則本次制作豆?jié){共消耗的電能是多少？

電源開(kāi)關(guān)

J溫控

V

開(kāi)

T關(guān)

。

電

W

動(dòng)

22I

機(jī)

【解答】解：(1)由圖知，只閉合電源開(kāi)關(guān)時(shí)，只有加熱器工作,

U2_(220K)2

由方可知，加熱器的電阻為：=55。；

P=KR=P880W

加熱

(2)水的體積V=2L=2dm3=2X10「3m3,

3333

由p=￡可知,水的質(zhì)量：m=p7KV=1.0X10kg/mX2X10-m=2kg,

水吸收的熱量：Q吸=。水111"-濟(jì))=4.2X103J/(kg-℃)X2kgX(64℃-20℃)=3.696X105J；

(3)豆?jié){機(jī)內(nèi)水溫升高到64℃前，只有加熱器工作,

由n=:黃可知，加熱器單獨(dú)工作時(shí)消耗的電能：w=v=36^)%°5；=5,28x1q5j,

5.28x105/

由P=?可知，加熱器單獨(dú)工作的時(shí)間：t=—=600s；

卜加熱880W

(4)t總=18min=1080s,

則加熱器和電動(dòng)機(jī)一起工作的時(shí)間為：t混『總-t=1080s-600s=480s；

加熱器和電動(dòng)機(jī)一起工作消耗的電能：亞混=(P電動(dòng)+P加熱)，混=(120W+880W)X480s=4.8X

105J,

556

所以本次制作豆?jié){共消耗的電能：W,6=W+WS=5.28X10J+4.8X10J=1.008X10JO

答：(1)加熱器的電阻R為55Q；

(2)體積為2L的水從20℃加熱到64℃需要吸收的熱量為3.696X105J；

(3)加熱器單獨(dú)工作的時(shí)間是600s；

(4)本次制作豆?jié){18min共消耗的電能是1.008X106Jo

9.(2023?東莞市模擬)如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(shí)間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感，如圖乙為其電路原理圖,

Ri和R2為電阻不變的電熱絲，Si是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作

的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示。求：

(1)電飯煲運(yùn)行在高溫?fù)鯐r(shí)，電路中的總電流；

(2)R2的阻值；

(3)0-30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量。

【解答】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S1均閉合時(shí)，電阻R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，由「=111=%

知電飯煲的電功率大，為高溫?fù)?，由題圖丙可知，此時(shí)電路的總功率P=880W,由P=UI可得，

電路中的總電流為：

,P880nz，，

/=17=西7=44；

（2）只閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)S1時(shí)，電路為Ri的簡(jiǎn)單電路，電飯煲功率較小，為低溫?fù)?，由題圖丙

可知，此時(shí)電路的功率P'=660W,則電阻R2的電功率為：

P2=P-P'=880W-660W=220W,

電阻R2的阻值為：

_爐_（220勺2

220W-220/2；

（3）由題圖丙可知，0?30min內(nèi)電飯煲功率最大時(shí)工作的時(shí)間和功率較小時(shí)的工作時(shí)間均為t

=15min=900s,

則0?30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量為：

Q=W+W'=Pt+P't=880WX900s+660WX900s=1.386X106Jo

答：（I）電飯煲運(yùn)行在高溫?fù)鯐r(shí)，電路中的總電流是4A；

（2）R2的阻值是220Q；

（3）0~30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量是1.386X106Jo

10.（2023?鄲城縣三模）如圖甲是一款家庭用煮茶器，有“加熱”和“保溫”兩個(gè)擋位，其簡(jiǎn)化電

路圖如圖乙所示，Ri和R2均為發(fā)熱電阻，煮茶器部分參數(shù)如表。煮茶器的加熱效率為80%。［水

的比熱容c=4.2Xl（）3j/（kg.℃）］,求：

裝滿水質(zhì)量1.5kg

額定電壓220V

保溫?fù)豕β?00W

加熱擋功率1000W

（1）發(fā)熱電阻Ri的阻值；

（2）煮茶器中裝滿初溫為20℃的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將水剛好加熱到沸騰，水吸收的熱量;

（3）煮沸一壺水所用時(shí)間。

【解答】解：（1）由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)Si、S2時(shí)，電阻Ri與R2并聯(lián)；只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí),

電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的總電阻較大（比并聯(lián)的總電阻大），根據(jù)P=UI=%_可知,

煮茶器的總功率小，處于保溫?fù)?

TT2

由P=UI=%可得Ri的電阻:

U2_(220K)2

=48411；

Ri=p100W

保溫

（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,加熱過(guò)程水吸收的熱量為:

(3吸=?!141=4.2><103〃(kg?C)X1.5kgX(100℃-20℃)=5.04X105J；

Q吸

（3）由Tl=存可得消耗的電能為:

由P=半可得煮沸一壺水所用時(shí)間為:

W6.3x1057

1000W=

加熱

答：（1）發(fā)熱電阻Ri的阻值為484Q；

（2）煮茶器中裝滿初溫為20℃的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將水剛好加熱到沸騰，水吸收的熱量為

5.04X105J；

（3）煮沸一壺水所用時(shí)間為630s。

11.（2023?臨淄區(qū)二模）圖甲是一家用電暖器，有“低溫”、“中溫”、“高溫”三擋，銘牌見(jiàn)表（“高

溫”擋功率空出），圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，S是自我保護(hù)開(kāi)關(guān)，電暖器跌倒時(shí)，S自動(dòng)斷

開(kāi)，切斷電源，保證安全，閉合S1為“低溫”擋。求:

(1)“低溫”擋正常工作時(shí)的電阻是多少？

(2)“高溫”擋正常工作時(shí)的總電流是多少？

(3)若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg,空氣溫度為10℃,設(shè)定空氣的比熱容為1.1X103J/(kg?℃)

且保持不變，用該電暖器的“高溫”擋正常工作20分鐘，放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收,

那么可使此房間的空氣溫度升高多少。C?

XX牌電暖器

額定電壓220V

額定功率低溫?fù)?50W

中溫?fù)?100W

高溫?fù)?/p>

頻率50Hz

【解答】解：(1)閉合Si為“低溫”擋，Ri單獨(dú)接入電路，由P=g可求''低溫”擋正常工作

K

時(shí)的電阻是:

cU2(2