2024海南中考物理二輪重點(diǎn)專題研究 微專題 多檔位用電器類計(jì)算（課件）

多檔位用電器類計(jì)算微專題知識精講2重難點(diǎn)突破海南近年真題及拓展1海南近年真題及拓展多擋位用電器類命題點(diǎn)基礎(chǔ)小練1.冬天打出來的果汁太涼，不宜直接飲用．如圖所示，是小麗制作的“能加熱的榨汁杯”的內(nèi)部電路簡化結(jié)構(gòu)示意圖，它具有加熱、保溫、榨汁等功能.請根據(jù)電路圖回答下列問題：(1)只閉合開關(guān)S1時(shí)，電路處于_____功能；(2)開關(guān)S2_____，S3_____，電路處于加熱功能；(3)開關(guān)S2_____，S3_____，電路處于保溫功能．榨汁閉合閉合閉合斷開2.(2022年22題10分)小益家的豆?jié){機(jī)銘牌和簡化電路如圖所示．豆?jié){機(jī)工作時(shí)加熱器先加熱，待水溫達(dá)到64℃時(shí)溫控開關(guān)閉合，電動機(jī)開始打磨且加熱器繼續(xù)加熱，直到產(chǎn)出豆?jié){成品，電源開關(guān)自動斷開．小益用初溫20℃，質(zhì)量1kg的水和少量豆子制作豆?jié){，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2L額定頻率50Hz額定電壓220V加熱器功率880W電動機(jī)功率120W(1)從物理學(xué)的角度解釋熱氣騰騰的豆?jié){散發(fā)出香味的原因；解：(1)由于擴(kuò)散現(xiàn)象(或分子熱運(yùn)動)，豆?jié){分子進(jìn)入到空氣中．(合理即可)(2)加熱器單獨(dú)工作時(shí)電路中的電流；(3)質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到64℃需要吸收的熱量[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]；(4)本次制作豆?jié){共計(jì)用了9min的時(shí)間．如果在溫控開關(guān)閉合前加熱器產(chǎn)生的熱量70%被水吸收，且不計(jì)豆子吸收的熱量．求本次制作豆?jié){共消耗的電能．解：(2)加熱器單獨(dú)工作時(shí)電路中的電流為I＝

＝

＝4A(3)水吸收的熱量為Q吸＝c水m(t末－t初)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(64℃－20℃)＝1.848×105J(4)豆?jié){機(jī)的水溫升到64℃前只有加熱器工作，加熱器單獨(dú)工作時(shí)消耗的電能為W1＝

＝

＝2.64×105J加熱器單獨(dú)工作的時(shí)間為t1＝

＝

＝300s加熱器和電動機(jī)一起工作的時(shí)間為t2＝t－t1＝9×60s－300s＝240s9min豆?jié){機(jī)消耗的電能為W＝W1＋(P1＋P2)t2＝2.64×105J＋(880W＋120W)×240s＝5.04×105J3.(2023年22題12分)下表為某電烤箱銘牌的部分參數(shù)(其中高溫?fù)醯念~定功率模糊不清)，其簡化電路如圖所示，R1、R2均為電熱絲(電阻不隨溫度變化)，求：該電烤箱額定電壓220V額定功率低溫?fù)?40W中溫?fù)?100W高溫?fù)?1)在低溫?fù)跸抡９ぷ鲿r(shí)的電流．(2)中溫?fù)跽９ぷ?min消耗的電能．(3)在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的額定功率(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))．解：(1)在低溫?fù)跸抡９ぷ鲿r(shí)的電流為：I1＝

＝

＝2A(2)在中溫?fù)跽９ぷ?min消耗的電能為：W＝P中t＝1100W×5×60s＝3.3×105

J(3)由電路可知，只閉合開關(guān)S1，只有R1單獨(dú)工作時(shí)，電烤箱處于中溫?fù)?，所以R1＝

＝

＝44Ω當(dāng)電壓一定，電阻最大時(shí)，電功率最小，因此斷開開關(guān)S1，開關(guān)S2接b時(shí)，兩電阻串聯(lián)，為低溫?fù)酰蜏負(fù)鯐r(shí)的總電阻為：R＝R1＋R2＝

＝

＝110Ω，則R2＝110Ω－44Ω＝66Ω當(dāng)電壓一定，電阻最小時(shí)，電功率最大，因此閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2接a時(shí)，兩電阻并聯(lián)，處于高溫?fù)酰琍高＝

＝

≈1833.3W知識精講重難點(diǎn)突破多擋位用電器類計(jì)算方法指導(dǎo)1.識別擋位方法：判斷接入電路中的總電阻大小，家庭電路中，不同擋位時(shí)電壓不變(220V)，根據(jù)

可知，電源電壓一定，總電阻最小時(shí)，電功率最大，用電器處于高溫?fù)?；總電阻最大時(shí)，電功率最小，用電器處于低溫?fù)酰?.常考多擋位電路解讀電路圖低溫?fù)醺邷負(fù)?短路式)S閉合，S1斷開，R1、R2串聯(lián)，R總＝R1＋R2S、S1都閉合，只有R1接入電路，R總＝R1電路圖低溫?fù)醺邷負(fù)?并聯(lián)式)S閉合，S1斷開，只有R2接入電路，R總＝R2S、S1都閉合，R1與R2并聯(lián)，R總小于R1、R2中的較小值(單刀雙擲式)S接a端，R1與R2串聯(lián)，R總＝R1＋R2S接b端，只有R2接入電路，R總＝R2例1如圖所示是某款電飯鍋的簡化電路圖，額定電壓為220V，R1、R2均為阻值不變的加熱電阻，它具有加熱和保溫兩個(gè)擋位，已知R2的電阻為220Ω，保溫?fù)醯墓β蕿?80W.求：一題多設(shè)問(1)電阻R1的阻值；(2)電飯鍋加熱擋的功率；(3)用加熱擋將2.2kg的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量；

(4)上述(3)過程需用時(shí)14min，則該電飯鍋的加熱效率是多少；(5)若某次用電飯鍋加熱水0.1h，耗電0.09kW·h，通過計(jì)算判斷此時(shí)電飯鍋是否正常工作；(6)用電高峰期電壓會降低，若只讓電飯鍋單獨(dú)工作4min，家中標(biāo)有“3000r/(kW·h)”的電能表表盤轉(zhuǎn)了150轉(zhuǎn)，求此時(shí)的加熱功率；(7)請你再利用一個(gè)開關(guān)S1，對該電飯鍋進(jìn)行改裝，使其再增加一個(gè)擋位，畫出改裝后的電路圖，并計(jì)算出新增加擋位的電功率．解：(1)由電路圖得，當(dāng)只閉合開關(guān)S0時(shí)，只有電阻R1接入電路，為保溫?fù)酰划?dāng)開關(guān)S0和開關(guān)S均閉合時(shí)，電阻R1與電阻R2并聯(lián)接入電路，為加熱擋已知保溫?fù)醯墓β蕿?80W，由P＝

得，電阻R1的阻值R1＝

＝

＝55Ω(2)當(dāng)開關(guān)S0和開關(guān)S均閉合時(shí)，電阻R1與電阻R2并聯(lián)，為加熱擋，此時(shí)電路的總電阻R總＝

＝

＝44Ω電飯鍋加熱擋的功率P加熱＝

＝

＝1100W(3)水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg×(100℃－20℃)＝7.392×105J(4)上述過程中加熱14min，電飯鍋放出的熱量W＝P加熱t(yī)＝1100W×14×60s＝9.24×105

J電飯鍋的加熱效率η＝×100%＝×100%＝80%(5)電飯鍋加熱水的實(shí)際功率P實(shí)＝

＝

＝0.9kW＜1100W，所以此時(shí)電飯鍋沒有正常工作．(6)家中標(biāo)有“3000r/(kW·h)”的電能表表盤轉(zhuǎn)了150轉(zhuǎn)，電飯鍋消耗的電能W′＝

kW·h＝0.05kW·h＝1.8×105J由P＝

得，此時(shí)的加熱功率P加熱′＝

＝

＝750W(7)如答圖所示；電路改裝后，當(dāng)開關(guān)S1、S0閉合，S斷開時(shí)，只有電阻R1接入電路，因?yàn)镽1的阻值小于R2，此時(shí)為中溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S0、S閉合，S1斷開時(shí)，只有電阻R2接入電路，此時(shí)電路中電流較小，電功率較小，為低溫?fù)酰划?dāng)開關(guān)S1、S0、S均閉合時(shí)，電阻R1與電阻R2并聯(lián)，此時(shí)電路電流最大，電功率最大，為高溫?fù)酰略黾訐跷坏碾姽β蔖＝

＝

＝220W例2某家用電熱水壺有加熱和保溫兩擋，內(nèi)部電路簡化示意圖如圖甲所示，其中R1和R2均為阻值不變的發(fā)熱電阻．某次使用該電熱水壺?zé)^程中，消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示．求：(1)該電熱水壺在加熱擋正常工作時(shí)的電流(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))；(2)電阻R2的阻值；(3)給1.2kg的水加熱，使水溫從20℃升至80℃，已知該熱水壺的加熱效率為90%，則需要加熱多長時(shí)間．解：(1)由圖乙可知，電熱水壺加熱擋的功率P加熱＝1600W，保溫?fù)醯墓β蔖保溫＝400W；由P＝UI得，該電熱水壺在加熱擋正常工作時(shí)的電流I＝

＝

≈7.3A(2)由圖甲可知，當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電熱水壺處于保溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，只有電阻R1接入電路，電熱水壺處于加熱擋加熱擋時(shí)電路中的電阻R1＝

＝

＝30.25Ω保溫?fù)鯐r(shí)電路中的總電阻R總＝

＝

＝121Ω電阻R2的阻值R2＝R總－R1＝121Ω－30.25