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文檔簡介

2025年中考物理復(fù)習(xí)難題速遞之電路多擋問題

選擇題(共4小題)

1.(2024?萊西市一模)如圖所示,甲、乙、丙、丁四個相同容器里裝有質(zhì)量和初溫相同的水,每個容器

放入同種材料繞成的導(dǎo)電線圈,其電阻R1=R3,R2=R4,2R2=3RI,若同時通電,不考慮熱量散失,

經(jīng)過一段時間后這四個容器中的水溫從高到低的順序是()

C.丙、丁、甲、乙D.丙、丁、乙、甲

2.(2024?漂陽市一模)如圖甲所示為一款養(yǎng)生壺的簡化電路圖,S是溫控開關(guān),Ri、R2是兩個阻值不變

的加熱電阻。養(yǎng)生壺的高擋位額定功率為Pi=550W、低擋位額定功率為P2=220W。養(yǎng)生壺正常工作

時,分別用高擋位和低擋位給質(zhì)量為2kg的水加熱,水溫隨時間變化的圖象如圖乙所示,水的比熱容

為4.2Xl()3j/(kg?℃),則()

A.S斷開時,養(yǎng)生壺處于高擋位工作

B.加熱電阻R2的阻值為220。

C.用高擋位將水加熱6min,水吸收的熱量為1.98X1()5J

D.用低擋位給水加熱時的加熱效率約為63.6%

3.(2024?東港區(qū)校級二模)小明設(shè)計了具有高、中、低溫二擋的加熱裝置,其電路如圖所示。電源電壓

為220V,高、低溫兩擋位功率之比是4:1,當(dāng)開關(guān)Si斷開,S接2時,電路發(fā)熱功率為220W,下列

說法正確的是()

1

A.Ri的阻值為non

B.高溫?fù)鯐r,發(fā)熱功率為440W

C.整個電路最大電流是4A

D.低溫?fù)鯐r電流是1A

4.(2024?陜西模擬)動物的養(yǎng)殖溫度一般與其生長階段有關(guān),為了營造不同的環(huán)境溫度,小明設(shè)計了一

個多擋位加熱器,如圖所示為電路圖,電熱絲R1的電阻小于電熱絲R2的電阻,對電路的分析正確的是

A.只閉合開關(guān)Si時,發(fā)熱功率最大

B.該加熱器有四個加熱擋位

C.a端應(yīng)連接火線

D.同時閉合開關(guān)Si和S2時,流過R1的電流大于流過R2的電流

二.多選題(共2小題)

(多選)5.(2023秋?東港區(qū)校級月考)用“20V20W1?!彪妱訖C(jī)和“2A40W”電熱絲這兩種

規(guī)格元件做個電熱吹風(fēng)機(jī),要求:一是先吹冷風(fēng)后吹熱風(fēng),只發(fā)熱不吹風(fēng)會燒壞電熱絲;二是增一個

溫風(fēng)擋,則加裝一個電熱絲。下列說法正確的是()

A.電動機(jī)和電熱絲應(yīng)當(dāng)串聯(lián),調(diào)溫開關(guān)與電熱絲并聯(lián)

B.電動機(jī)和電熱絲應(yīng)當(dāng)并聯(lián),調(diào)溫開關(guān)與電熱絲串聯(lián)

C.兩電熱絲串聯(lián)時,溫風(fēng)擋應(yīng)使一個電熱絲短路開關(guān)斷開

D.兩電熱絲并聯(lián)時,溫風(fēng)擋應(yīng)使一個電熱絲支路開關(guān)斷開

(多選)6.(2023秋?梁園區(qū)校級月考)某型號電飯鍋具有保溫與加熱兩種功能,其簡化電路如圖所示,

Ri、R2均為電熱絲。下列說法正確的是()

A.Si、S2閉合時,電飯鍋處于加熱狀態(tài)

B.Si、S2閉合時,電飯鍋處于保溫狀態(tài)

C.Si閉合、S2斷開時,電飯鍋處于保溫狀態(tài)

D.Si斷開、S2閉合時,電飯鍋處于保溫狀態(tài)

三.填空題(共9小題)

7.(2024?達(dá)州模擬)小亮通過觀察和研究他家汽車上的電加熱座椅墊(原理如圖所示),發(fā)現(xiàn)該座椅墊

有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個擋位,S為擋位切換開關(guān),R1和R2為電熱絲,電源電壓為24V,

R1=1611,R2=8O,若開關(guān)切換到3時,電路處于檔;電加熱座椅墊在高溫?fù)豕ぷ鱅min產(chǎn)

生的熱量Jo

8.(2024?市中區(qū)校級二模)某款電飯鍋有加熱和保溫兩個擋,加熱擋的功率為1000W,如圖是其簡化的

電路圖,已知RI=4R2,電飯鍋的旋鈕開關(guān)處于圖示位置時是擋,電飯鍋在保溫?fù)豕ぷ?/p>

9.(2024?鏡湖區(qū)校級三模)圖甲是辦公室常見的便攜式養(yǎng)生壺,正常工作電壓為220V,其底座的加熱

器有加熱和保溫兩個擋位,其簡化電路圖如圖乙,已知R1的電阻為220。。當(dāng)雙觸點開關(guān)S接觸1和2

時為保溫?fù)酰9ぷ?分鐘電流產(chǎn)生的熱量為J;當(dāng)調(diào)節(jié)到加熱擋時,電阻R1和

R2聯(lián)接入電路。

IV

甲乙

10.(2024?漢源縣校級模擬)某電飯鍋有兩擋不同功率,銘牌上附有電路圖,Ri、R2為兩根電熱絲。如

圖所示,并標(biāo)出高擋功率是IkW,低擋功率標(biāo)出的數(shù)值已模糊不清。現(xiàn)閉合Si,斷開S2,可測得R1

上的功率為240W,則電飯鍋的低擋功率的值可能是W或Wo

11.(2024?柳東新區(qū)校級模擬)如圖所示為小明家使用的一款火鍋工作電路的原理圖。它有高溫、中溫、

低溫?fù)跞齻€加熱擋位,旋鈕開關(guān)可以分別置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。

當(dāng)旋鈕開關(guān)置于接線柱時,火鍋處于高溫?fù)酰划?dāng)旋鈕開關(guān)置于“1和2”接線柱時,火鍋

處于擋。

。220Vl

12.(2023秋?邵陽月考)據(jù)史冊《漢志》記載,湖南的產(chǎn)茶史可追溯到兩千多年前的西漢初期,是我國

人工栽培茶樹最早的省份之一。如圖甲所示是一款煮茶器,有“加熱”和“保溫”兩個擋位,其簡化

電路圖如圖乙所示,R1和R2均為發(fā)熱電阻。請你分析,該煮茶器的工作原理是利用了電流的

效應(yīng),當(dāng)該煮茶器處于“加熱”擋位時,開關(guān)S2處于狀態(tài)。

13.(2024?崇川區(qū)校級三模)小洲家買了一個三擋位的家用電烤爐,電烤爐加熱板部分的簡化電路如圖

甲所示,Ri、R2為加熱電阻,可通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)實現(xiàn)高、中、低擋位切換。當(dāng)開關(guān)旋到時,烤

爐處于高溫?fù)?;已知電阻Ri=80O,高溫?fù)醯墓β蕿?210W,則中溫?fù)醯墓β蕿閃,R2=

。;正常工作時用高溫?fù)蹩臼煲环蓦u翅需要lOmin,若在用電高峰期,家庭電路的實際電壓為200V,

用同一擋位烤熟同樣的雞翅需要min?

14.(2024?新北區(qū)校級一模)圖甲為小明同學(xué)家的電中藥壺,有高溫和低溫兩個擋位,工作電路簡化為

圖乙所示,其中S'為擋位開關(guān),Ri、R2為定值電阻,A、B為阻值忽略不計的指示燈。已知電中藥壺

額定電壓為220V,高溫?fù)豕β蕿?210W,低溫?fù)豕β蕿?00W。

(1)高溫?fù)豕ぷ鲿r是燈亮(選填"A”或"B”)。

(2)R2的阻值是0

(3)若電中藥壺內(nèi)裝有0.5L的水用來熬中藥,現(xiàn)用高溫?fù)跏顾畯?0℃升高到100℃,加熱效率為

80%,則需要加熱s[c水=4.2X1()3J/(kg?℃)]o

甲乙

15.(2024?杜集區(qū)校級二模)己知某三擋位加熱器的額定電壓為220V,其中有兩個發(fā)熱電阻Ri=22。和

R2=lion,發(fā)熱器的低溫?fù)鹾椭袦負(fù)豕β史謩e為440W和2200W,則高溫?fù)醯墓β蕿?/p>

Wo

四.解答題(共2小題)

16.(2024?固始縣校級二模)中國茶文化源遠(yuǎn)流長,如圖甲所示是一款煮茶器,有“加熱”和“保溫”

兩個擋位,其簡化電路如圖乙所示,R1和R2均為發(fā)熱電阻,煮茶器部分參數(shù)如下表。

(1)煮茶器是利用電流的效應(yīng)工作的。

(2)求發(fā)熱電阻Ri和R2的阻值。

(3)現(xiàn)要將煮茶器內(nèi)1.5kg初溫為20℃的水,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰,已知煮茶器的加熱效率為

80%,求加熱的時間[c水=4.2XIO?j/(kg,℃]

(4)建議不要將煮茶器和其他大功率用電器同時使用,否則會存在安全隱患,請你根據(jù)所學(xué)的物理知

識,解釋同時使用多個大功率用電器會存在什么安全隱患。

額定電壓220V

保溫?fù)豕β?00W

加熱擋功率900W

甲乙

17.(2023秋?永城市期末)某電加熱壺銘牌上寫有“額定電壓:220V;額定功率:加熱擋1100W;保溫

擋440W;容積:4.9L”。其內(nèi)部電路簡化示意圖如圖:

(1)Si接在a處是(選填“加熱”或“保溫”)擋。

(2)Ri電阻阻值為,R2電阻阻值為0

(3)要想把滿壺的初始溫度為20℃的水加熱至沸騰(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下),需要多少分鐘?(不計熱量損

失)

R.

18.(2024?確山縣二模)氣溫驟降,小明為爺爺購買了一款具有“加熱”和“保溫”兩擋功能的養(yǎng)生壺,

其內(nèi)部簡化電路如圖所示,兩段加熱電阻絲的阻值分別為R1=55。、R2=121Q。求:

(1)該養(yǎng)生壺處于保溫?fù)鯐r,流過Ri的電流;

(2)該養(yǎng)生壺的加熱功率;

(3)某次使用時,小明在養(yǎng)生壺內(nèi)裝入1kg的水,并將其調(diào)至加熱擋。觀察溫度顯示窗,發(fā)現(xiàn)在5min

內(nèi)壺內(nèi)水的溫度從25℃升高到69℃o則此過程中,養(yǎng)生壺的加熱效率為多少?[c水=4.2X1()3J/(KG

?℃)]

19.(2024?湖北模擬)張老師家里買了個小型電火鍋,如圖甲所示。該電火鍋有高、中、低三擋加熱功

能。圖乙是它的電路原理圖,Ri、R2、R3均為發(fā)熱電阻絲,已知Ri的阻值為396。,電源電壓為

220V,c水=4.2X1()3J/(kg.℃),不計溫度對電阻的影響,電火鍋的部分參數(shù)如表所示。

額定電壓220V

低溫?fù)豕β?/p>

中溫?fù)豕β?40W

高溫?fù)豕β?100W

(1)R3的阻值是多少?

(2)R2的阻值和電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r的功率是多少?

(3)張老師某次使用電火鍋高溫?fù)鯇?.1kg水從20℃加熱到80℃,用時5min,該電火鍋的加熱效率是

多少?

Ri

低{,

s1高

T

220V

—L__

圖甲圖乙

20.(2023秋?隴西縣期末)如圖是家用電吹風(fēng)的工作原理簡圖。電吹風(fēng)工作時,可以分別吹出熱風(fēng)和冷

風(fēng)。已知此電吹風(fēng)的熱風(fēng)擋額定功率為1100W,通過電動機(jī)的電流為1A。某段時間電吹風(fēng)在熱風(fēng)擋正

常工作,求:

(1)電路的總電流。

(2)電熱絲的電阻。

(3)電動機(jī)線圈的電阻為2Q,通電100s產(chǎn)生的熱量。

21.(2024?連州市校級三模)如圖甲為某電熱毯簡化電路原理圖,其額定電壓為220V,Ri為發(fā)熱電阻

絲,R2位于電熱毯的外部。該電熱毯通過智能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)加熱、保溫?fù)踝詣忧袚Q。圖乙為電熱毯在

正常工作20min內(nèi)電流隨時間變化的圖象。求:

甲乙

(1)加熱擋的功率是多少?

(2)電阻R2的阻值是多少?

(3)電熱毯保溫?fù)跽9ぷ鱨Omin,電熱毯吸收的熱量是多少?(不計熱量損失)

22.(2024?雁塔區(qū)校級模擬)恒溫箱廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、科研、化工等行業(yè)部門,圖示為某恒溫箱的工作

原理圖。S為電源開關(guān),通過控制溫控開關(guān)可實現(xiàn)“保溫”“加熱”兩個擋位間的切換。電源電壓u=

220V,Ri,R2是電熱絲,R1=44011,“加熱”時恒溫箱的電功率P加熱=550W。將恒溫箱兩氣孔封

閉,閉合開關(guān)s,Si置于“加熱”擋位,箱內(nèi)溫度從20℃升至設(shè)定的恒溫溫度,用時130s,該段時間

內(nèi)的加熱效率1]=80%,恒溫箱的容積V=2m3,箱內(nèi)空氣密度(p=1.3kg/m3,箱內(nèi)空氣的比熱容c=

1.0X103J/(kg?℃)=求:

(1)電熱絲R2的阻值;

(2)恒溫箱的恒溫溫度。

23.(2024?市中區(qū)校級模擬)隨著科技創(chuàng)新教育在全市廣泛開展,我校已配置了如圖甲所示的3D打印

筆。3D打印筆通過加熱,擠出熱熔的塑膠,然后在空氣中迅速冷卻,最后凝固成穩(wěn)定的形狀。此打印

筆有快、慢兩擋,其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示,將該3D打印筆單獨接入裝有如圖丙所示電能表的家庭

電路中正常工作??鞊醮蛴?min,電能表指示燈閃爍8次,剛好將15g的塑膠從20℃加熱到260℃。

已知該3D打印筆慢擋打印功率為22W,Ri、R2是用于發(fā)熱的定值電阻,塑膠的比熱容為2Xl()3j/(kg

?℃)且保持不變。問:

(1)3D燈印筆快擋的電功率有多大?

(2)3D打印筆快擋打印時的熱效率有多大?

(3)Ri的阻值有多大?

kWh

。|2|6|7|口|

電子式單相電能表

220V20A50Hz

300()imp/(kWh)

?o指示燈

甲乙丙

24.(2024?佳木斯模擬)如圖甲是巴氏低溫消毒柜,它有加熱和保溫功能,其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示。

Ri、R2均為電熱絲,加熱功率為1100W,保溫功率為220W。將旋鈕開關(guān)轉(zhuǎn)動到加熱擋對酸奶加熱,

當(dāng)溫度升高到65℃時旋鈕開關(guān)自動調(diào)到保溫狀態(tài),使酸奶的溫度維持在60℃?65℃之間。求:

(1)Ri、R2的阻值是多少?

(2)消毒柜將0.22kg的15℃的酸奶加熱到65℃需要吸收多少熱量?

(3)若不計熱量損失,把酸奶從15℃加熱到65℃需要多長時間?[取c酸奶=4X1()3J/(kg.℃)]

甲乙

25.(2024?諸城市模擬)某款家用蒸汽掛燙機(jī)(如圖所示)的工作電路原理如圖所示,Ri、R2均為發(fā)熱

電阻,其中旋轉(zhuǎn)開關(guān)可實現(xiàn)低溫?fù)?、高溫?fù)醯霓D(zhuǎn)換,且高溫?fù)鯐r的額定功率為1100W,低溫?fù)鯐r的額

定功率為440W,使用時,水箱中部分水通過進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱杯加熱至沸騰,產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽

軟管從蒸汽噴頭噴出,從而熨燙衣服。

(1)掛燙機(jī)正常工作時,電路中最小電流是多少?

(2)發(fā)熱電阻R1的阻值是多少?

(3)將電熱杯內(nèi)0.4kg、20℃的水加熱到100℃需要的最短時間是多少?(不計熱量損失,結(jié)果保留整

數(shù))

六.綜合能力題(共1小題)

26.(2024?吉安模擬)為了減少環(huán)境污染,共建綠水青山的美好生態(tài),部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)以電代煤、以氣代

煤。圖甲是小明家的電飯鍋電路原理圖,該電飯鍋有高溫和保溫兩擋,由開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)。已知Ro與

R為電熱絲,現(xiàn)將電飯鍋接在220V的電源上,使用高溫?fù)豕ぷ鲿r,電飯鍋功率為1000W;使用保溫?fù)?/p>

工作時,電飯鍋功率為440W。[c水=4.2X1()3J/(kg-c)]根據(jù)相關(guān)知識,回答下列問題:

(1)飯煮熟后,開關(guān)S將(選填“閉合”或“斷開”)。

(2)電熱絲R的阻值為多少?

(3)用此電飯鍋高溫?fù)鯇①|(zhì)量為1kg、溫度為25℃的水加熱,使鍋中水溫升高60℃,需用時5min,求

此加熱過程中電飯鍋的加熱效率。

參考答案與試題解析

選擇題(共4小題)

1.(2024?萊西市一模)如圖所示,甲、乙、丙、丁四個相同容器里裝有質(zhì)量和初溫相同的水,每個容器

放入同種材料繞成的導(dǎo)電線圈,其電阻RI=R3,R2=R4,2R2=3RI,若同時通電,不考慮熱量散失,

經(jīng)過一段時間后這四個容器中的水溫從高到低的順序是()

C.丙、丁、甲、乙D.丙、丁、乙、甲

【分析】水吸收熱量、溫度升高,吸收的熱量越多,溫度升高的越高。所以判斷哪個容器中的水溫高其

實就是判斷哪個容器中的水吸收的熱量多,而水吸收的熱量來自于電阻絲產(chǎn)生的。所以本題要依據(jù)焦

耳定律來求解。從圖上看,甲、乙串聯(lián)在一個電路中,乙、丙并聯(lián)在一個電路中,所以需要我們分開

來討論。

【解答】解:左圖中,R1與R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路特點和焦耳定律Q=12Rt可知,在電流和通電時間

相同的情況下,電阻大的產(chǎn)生的熱量多。因為2R2=3R1,R2=1.5RI,所以Q2>QI;

右圖中,R3與R4并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路特點和焦耳定律公式的變形式Q=t可知,在電壓和通電時間相

同的情況下,電阻小的產(chǎn)生的熱量多。因為R1=R3,R2=R4,2R2=3R1,R3<R4,所以Q3>Q4;

因為R2=R4,根據(jù)串聯(lián)分壓,R2的電壓小于電源電壓,并聯(lián)時,R4的電壓等于電源電壓,

電阻相同,電壓大的電流大,故12<14,根據(jù)Q=『Rt知,Q2<Q4;

這樣我們得出了這四個電阻產(chǎn)生的熱量關(guān)系是:Q3>Q4>Q2>Q1;

經(jīng)過一段時間后這四個容器中的水溫從高到低的順序是丙、丁、乙、甲。

故選D。

【點評】本題考查串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律與焦耳定律的應(yīng)用,屬于中檔題。

2.(2024?漂陽市一模)如圖甲所示為一款養(yǎng)生壺的簡化電路圖,S是溫控開關(guān),Ri、R2是兩個阻值不變

的加熱電阻。養(yǎng)生壺的高擋位額定功率為Pi=550W、低擋位額定功率為P2=220W。養(yǎng)生壺正常工作

時,分別用高擋位和低擋位給質(zhì)量為2kg的水加熱,水溫隨時間變化的圖象如圖乙所示,水的比熱容

為4.2Xl()3j/(kg?℃),則()

A.S斷開時,養(yǎng)生壺處于高擋位工作

B.加熱電阻R2的阻值為220。

C.用高擋位將水加熱6min,水吸收的熱量為1.98X1()5J

D.用低擋位給水加熱時的加熱效率約為63.6%

【分析】(1)由圖甲可知,開關(guān)S斷開時,Ri、R2串聯(lián),開關(guān)S閉合時,只有Ri工作,根據(jù)串聯(lián)電路

的特點和P=止可知養(yǎng)生壺高擋和低擋的電路連接;

R

22

(2)根據(jù)高擋功率和P=U二可求出Ri的阻值;根據(jù)抵擋功率和P=U_可求出Ri、R2的串聯(lián)總電阻,

RR

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點求出R2的阻值;

(3)由圖乙可知,用高擋位將水加熱6min,水升高的溫度,根據(jù)Q吸=<?△t求出水吸收的熱量;

(4)由圖乙可知,用低擋位給水加熱lOmin,水升高的溫度,根據(jù)Q吸=?1^1求出水吸收的熱量,根

據(jù)W=Pt求出養(yǎng)生壺消耗的電能,根據(jù)效率公式求出加熱效率。

【解答】解:A、由圖甲可知,開關(guān)S斷開時,Ri、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知,此時電路

中的總電阻最大,由「尤可知,電路中的總功率最小,養(yǎng)生壺處于低溫?fù)酰?/p>

R

開關(guān)S閉合時,只有R1工作,電路中的總電阻最小,總功率最大,養(yǎng)生壺處于高擋,故A錯誤;

2

B、低擋位額定功率為P2=220W,低擋位的總電阻:R=ui=.(220V)=22QQ;

P9220W

養(yǎng)生壺的高擋位額定功率為Pi=550W,電阻Ri的阻值:R或=(220丫)2Q,

1Pj550W

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知,加熱電阻R2的阻值:R2=R-RI=220C-880=132。,故B錯誤;

C、由圖乙可知,用高擋位將水加熱6min,水溫從50℃升高到70℃,

水吸收的熱量:Q=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)X2kgX(70℃-50℃)=1.68X105J,故C錯誤;

D、由圖乙可知,用低擋位給水加熱lOmin,水從50℃升高到60℃,

水吸收的熱量:Q'=cmAtz=4.2X103J/(kg?℃)X2kgX(60℃-50℃)=8.4X10%

用低擋位給水加熱時消耗的電能:W=p2t=220WX10X60s=1.32x105J-

Q?4

用低擋位給水加熱時的加熱效率;T]==8.4X10J故D正確。

W1.32X105J

故選:Do

【點評】本題考查串聯(lián)電路的特點、吸熱公式、電功率多擋位問題以及電功率公式的應(yīng)用,屬于電熱綜

合題,能從圖中獲取相關(guān)信息是解題的關(guān)鍵。

3.(2024?東港區(qū)校級二模)小明設(shè)計了具有高、中、低溫二擋的加熱裝置,其電路如圖所示。電源電壓

為220V,高、低溫兩擋位功率之比是4:1,當(dāng)開關(guān)Si斷開,S接2時,電路發(fā)熱功率為220W,下列

說法正確的是()

A.Ri的阻值為110。

B.高溫?fù)鯐r,發(fā)熱功率為440W

C.整個電路最大電流是4A

D.低溫?fù)鯐r電流是1A

【分析】由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)Si斷開、S接2時電路為R2的簡單電路;當(dāng)開關(guān)Si閉合、S接2時

R1與R2并聯(lián);當(dāng)開關(guān)Si斷開、S接1時R1與R2串聯(lián),由P=UI=U二可知,當(dāng)開關(guān)Si閉合、S接2

R

時,電路的總功率最大,加熱裝置處于高溫?fù)?,進(jìn)一步表示此時的電功率,同理可知,當(dāng)開關(guān)Si斷

開、S2接1時,加熱裝置處于低溫?fù)?,并表示此時的電功率,當(dāng)開關(guān)Si斷開,S接2時,加熱裝置處

于中溫?fù)酰⒈硎敬藭r的電功率,已知開關(guān)Si斷開、S接2時電路電功率為220W,解方程可得R2的

阻值;

根據(jù)高、低溫兩擋位功率之比是4:1,解方程可得Ri的阻值,進(jìn)一步計算高溫?fù)鯐r的發(fā)熱功率,根據(jù)

P=UI計算高溫?fù)鯐r通過電路的電流(即整個電路的最大電流),根據(jù)歐姆定律計算低溫?fù)鯐r的電流。

【解答】解:A、由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)Si斷開、S接2時電路為R2的簡單電路;當(dāng)開關(guān)Si閉合、S

接2時Ri與R2并聯(lián);當(dāng)開關(guān)Si斷開、S接1時Ri與R2串聯(lián),

因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個分電阻、并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個分電阻,且電源電壓一

定,

由P=UI=止可知,當(dāng)開關(guān)Si閉合、S接2時,電路的總功率最大,加熱裝置處于高溫?fù)酰藭r的電

R

yU2U2U2(R1+R2)

功率:P高=乜_+旦_=-----!_—;

R]R2^1^2

同理可知,當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2接I時,加熱裝置處于低溫?fù)酰藭r的電功率P低=」L_

+R2

22

則當(dāng)開關(guān)Si斷開,S接2時,加熱裝置處于中溫?fù)酰蒔=UI=U—可知,R2的阻值:R2=」一

RP中

鐘=22見

2

U(R,+R9)n2

高、低溫兩擋位功率之比是4:1,即------i_=4:1,

RR

12%+R2

解得:Ri=220Q,故A錯誤;

B、高溫?fù)鯐r,電路的發(fā)熱功率:P、=尤+m=(22。爐)2+(22皿l=440W,故B正確,

RlR222002200

C、由P=UI可知,高溫?fù)鯐r整個電路的電流最大,則I大=上=絲5L=2A,故C錯誤;

U220V

D、根據(jù)歐姆定律可知,低溫?fù)鯐r電流:I'=_U_=__邛=o.5A,故D錯誤。

R1+R22200+2200

故選:Bo

【點評】本題考查了串并聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率多擋位問題以及電功率公式的靈活運用,關(guān)

鍵是分析得出加熱裝置處于不同擋位時電路的連接方式。

4.(2024?陜西模擬)動物的養(yǎng)殖溫度一般與其生長階段有關(guān),為了營造不同的環(huán)境溫度,小明設(shè)計了一

個多擋位加熱器,如圖所示為電路圖,電熱絲R1的電阻小于電熱絲R2的電阻,對電路的分析正確的是

A.只閉合開關(guān)Si時,發(fā)熱功率最大

B.該加熱器有四個加熱擋位

C.a端應(yīng)連接火線

D.同時閉合開關(guān)Si和S2時,流過R1的電流大于流過R2的電流

【分析】(1)由電路圖可知,只閉合開關(guān)Si時,電路為R1的簡單電路,電路的電阻較??;

只閉合開關(guān)S2時,電路為R2的簡單電路,電路的電阻較大;同時閉合開關(guān)Si、S2時,Ri、R2并聯(lián),

電路的電阻最小。由p尤可知不同開關(guān)狀態(tài)下發(fā)熱器消耗的電功率大小;

R

(2)在家庭電路中,開關(guān)應(yīng)接在火線上;

(3)同時閉合開關(guān)Si、S2時Ri、R2并聯(lián),由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,Ri、R2兩端電壓相等,

由于R1的電阻小于電熱絲R2的電阻,根據(jù)可知流過兩電熱絲的電流大小關(guān)系。

R

【解答】解:AB.由電路圖可知,只閉合開關(guān)Si時,電路為R1的簡單電路,電路的電阻較??;只閉

合開關(guān)S2時,電路為R2的簡單電路,電路的電阻較大;同時閉合開關(guān)Si、S2時,Ri、R2并聯(lián),電路

的電阻最小。

由?可知,只閉合開關(guān)Si時,電路消耗的電功率較大;只閉合開關(guān)S2時,電路消耗的電功率最

R

小;

同時閉合開關(guān)Si、S2時,電路消耗的電功率最大,即加熱器有三個擋位,故AB錯誤;

C.開關(guān)控制電熱絲時,開關(guān)應(yīng)接在火線上,所以b端應(yīng)連接火線、a端連接零線,故C錯誤;

D.同時閉合開關(guān)Si、S2時Ri、R2并聯(lián),由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,Ri、R2兩端電壓相等,

由于R1的電阻小于電熱絲R2的電阻,根據(jù)I型可知,流過R1的電流大于流過R2的電流,故D正確;

R

故選:D。

【點評】本題考查電功率的多擋位問題,涉及電路的狀態(tài)判斷、并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律的應(yīng)

用,難度較大。

二.多選題(共2小題)

(多選)5.(2023秋?東港區(qū)校級月考)用“20V20W1C”電動機(jī)和“2A40W"電熱絲這兩種

規(guī)格元件做個電熱吹風(fēng)機(jī),要求:一是先吹冷風(fēng)后吹熱風(fēng),只發(fā)熱不吹風(fēng)會燒壞電熱絲;二是增一個

溫風(fēng)擋,則加裝一個電熱絲。下列說法正確的是()

A.電動機(jī)和電熱絲應(yīng)當(dāng)串聯(lián),調(diào)溫開關(guān)與電熱絲并聯(lián)

B.電動機(jī)和電熱絲應(yīng)當(dāng)并聯(lián),調(diào)溫開關(guān)與電熱絲串聯(lián)

C.兩電熱絲串聯(lián)時,溫風(fēng)擋應(yīng)使一個電熱絲短路開關(guān)斷開

D.兩電熱絲并聯(lián)時,溫風(fēng)擋應(yīng)使一個電熱絲支路開關(guān)斷開

【分析】根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點和開關(guān)的作用,結(jié)合P=正逐項分析解答。

R

【解答】先吹冷風(fēng)后吹熱風(fēng),說明電動機(jī)和電熱絲的工作互不干擾,電動機(jī)和電熱絲應(yīng)并聯(lián)在電路中;

AB.當(dāng)兩電熱絲并聯(lián)時,增加一個溫風(fēng)擋,用調(diào)溫開關(guān)控制電熱絲,所以調(diào)溫開關(guān)與電熱絲串聯(lián),故

A錯誤,B正確;

C.當(dāng)兩電熱絲串聯(lián)時,此時電路的總阻值較大,據(jù)p尤知,電路的功率較小,是溫風(fēng)擋;熱風(fēng)擋的

R

功率較大,應(yīng)使一個電熱絲短路,電路中只有一個電熱絲工作,電路的阻值較小,所以溫風(fēng)擋時,應(yīng)

使一個電熱絲短路的開關(guān)斷開,故C正確;

D.兩個電熱絲并聯(lián)時,電路中的總阻值較小,據(jù)p至■知,電路的電功率較大,處于熱風(fēng)擋;斷開一

R

個電熱絲支路時,電路中只有一個電熱絲工作,電路的電阻較大,據(jù)知,電路的電功率較小,

R

處于溫風(fēng)擋,故D正確。

故選BCDo

【點評】本題考查了根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點和電功率的計算來設(shè)計電路,會利用結(jié)合P=此分析

R

是解題的關(guān)鍵。

(多選)6.(2023秋?梁園區(qū)校級月考)某型號電飯鍋具有保溫與加熱兩種功能,其簡化電路如圖所示,

Ri、R2均為電熱絲。下列說法正確的是()

A.Si、S2閉合時,電飯鍋處于加熱狀態(tài)

B.Si、S2閉合時,電飯鍋處于保溫狀態(tài)

C.Si閉合、S2斷開時,電飯鍋處于保溫狀態(tài)

D.Si斷開、S2閉合時,電飯鍋處于保溫狀態(tài)

【分析】由圖可知,當(dāng)Si閉合、S2斷開時,Ri、R2串聯(lián),當(dāng)Si、S2都閉合時,只有R2工作,根據(jù)串

聯(lián)電路的電阻特點和P=止可知電飯鍋加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的電路連接。

R

【解答】解:ABC、由圖可知,當(dāng)Si閉合、S2斷開時,Ri、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知,

此時電路的總電阻最大,由P=止可知此時電路的總功率最小,則電飯鍋處于保溫狀態(tài),故C正確;

R

當(dāng)Si、S2都閉合時,只有R2工作,此時電路的總電阻最小,總功率最大,則電飯鍋處于加熱狀態(tài),故

A正確、B錯誤;

D、當(dāng)Si斷開、S2閉合時,電路處于斷路狀態(tài),則電飯鍋不工作,故D錯誤。

故選:AC。

【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點以及電功率多擋位問題,能正確分析電路的連接方式是解題的關(guān)

鍵。

三.填空題(共9小題)

7.(2024?達(dá)州模擬)小亮通過觀察和研究他家汽車上的電加熱座椅墊(原理如圖所示),發(fā)現(xiàn)該座椅墊

有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個擋位,S為擋位切換開關(guān),Ri和R2為電熱絲,電源電壓為24V,

R1=16。,R2=8C,若開關(guān)切換到3時,電路處于低溫檔:電加熱座椅墊在高溫?fù)豕ぷ鱅min產(chǎn)生

的熱量2160Jo

【分析】由圖可知,當(dāng)開關(guān)切換到1時,電路開路,當(dāng)開關(guān)切換到2時,只有Ri工作,當(dāng)開關(guān)切換到

3時,Ri、R2串聯(lián);根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和可知座椅墊高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯碾娐愤B接;根據(jù)

R

Q=W=衛(wèi)-t求出電加熱座椅墊在高溫?fù)豕ぷ鱅min產(chǎn)生的熱量。

R

【解答】解:根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知,當(dāng)開關(guān)切換到3時,Ri、R2串聯(lián),電路中的總電阻最大,

由P=U:可知,電路中的總功率最小,座椅墊處于低溫?fù)酰?/p>

R

開關(guān)切換到2時,只有Ri工作,電路中的總電阻最小,總功率最大,座椅墊處于高溫?fù)酰?/p>

電加熱座椅墊在高溫?fù)豕ぷ鱅min產(chǎn)生的熱量:Q=W=Hit=124V)J.xiX60s=2160Jo

R1160

故答案為:低溫;2160。

【點評】本題考查串聯(lián)電路的特點、電功率公式以及焦耳定律的應(yīng)用,能正確分析不同狀態(tài)下的電路連

接是解題的關(guān)鍵。

8.(2024?市中區(qū)校級二模)某款電飯鍋有加熱和保溫兩個擋,加熱擋的功率為1000W,如圖是其簡化的

電路圖,已知RI=4R2,電飯鍋的旋鈕開關(guān)處于圖示位置時是保溫?fù)?電飯鍋在保溫?fù)豕ぷ鱅min

產(chǎn)生的熱量是12000Jo

p段」S旋鈕z開關(guān)L

2R2

I_0220Vo~~———

S

【分析】當(dāng)旋鈕開關(guān)旋至1時,Ri、R2串聯(lián),當(dāng)旋鈕開關(guān)旋至2時,只有R2工作;根據(jù)串聯(lián)電路的電

阻特點和p=L可知加熱擋和保溫?fù)醯碾娐愤B接;根據(jù)加熱擋功率和P=U_求出R2的阻值,據(jù)此可

RR

知R1阻值,根據(jù)保溫?fù)醯碾娐愤B接利用P=U-求出保溫?fù)醯墓β?,利用Q=W=P保溫t求出電飯鍋在

R

保溫?fù)豕ぷ鱅min產(chǎn)生的熱量。

【解答】解:當(dāng)旋鈕開關(guān)旋至1時,Rl、R2串聯(lián),當(dāng)旋鈕開關(guān)旋至2時,只有R2工作;

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知,串聯(lián)的總電阻大于任一分電阻,

則當(dāng)旋鈕開關(guān)處于圖示位置時,Ri、R2串聯(lián),電路中的總電阻最大,根據(jù)P=U:可知,電路中的總功

R

率最小,為電飯鍋的保溫?fù)酰?/p>

當(dāng)旋鈕開關(guān)旋至2時,只有R2工作,電路中的電阻最小,電功率最大,為電飯鍋的加熱擋,

由p―1r可知,R2的阻值:R2—U"一(220V)2,=48.4Q,

RP加熱100OW

則Ri的阻值:RI=4R2=4X48.40=193.6。,

(220V)2

保溫?fù)醯墓β剩篜保溫=200W,

48.40+193.60

R[+R2

由P=*可知,電飯鍋在保溫?fù)豕ぷ鱅min產(chǎn)生的熱量:Q=W=P保溫t=200WXlX60s=12000J。

t

故答案為:保溫;12000。

【點評】本題考查串聯(lián)電路的特點、電功率公式以及焦耳定律推導(dǎo)公式的應(yīng)用,是一道綜合題,能正確

分析不同狀態(tài)下的電路連接是解題的關(guān)鍵。

9.(2024?鏡湖區(qū)校級三模)圖甲是辦公室常見的便攜式養(yǎng)生壺,正常工作電壓為220V,其底座的加熱

器有加熱和保溫兩個擋位,其簡化電路圖如圖乙,已知R1的電阻為2200。當(dāng)雙觸點開關(guān)S接觸1和2

時為保溫?fù)?,正常工?分鐘電流產(chǎn)生的熱量為1.32X104J;當(dāng)調(diào)節(jié)到加熱擋時,電阻Ri和R2

并聯(lián)接入電路。

【分析】(1)當(dāng)雙觸點開關(guān)S接觸1和2時為保溫?fù)?,由圖乙可知,此時只有Ri工作,根據(jù)Q=I2Rt

=l£_t求出正常工作1分鐘電流產(chǎn)生的熱量;

R

(2)當(dāng)雙觸點開關(guān)S接觸2和3時為加熱擋,由圖乙可知,此時Ri、R2并聯(lián)。

【解答】解:當(dāng)雙觸點開關(guān)S接觸1和2時為保溫?fù)?,由圖乙可知,此時只有R1工作,

222

由Q=l2Rt=,Lt可知,正常工作1分鐘電流產(chǎn)生的熱量:Q=-^-t=''220VJXlX60s=1.32X

RRj2200

104J;

由圖可知,當(dāng)雙觸點開關(guān)S接觸2和3時為加熱擋,此時Ri、R2并聯(lián)。

故答案為:1.32義1。4;并。

【點評】本題考查并聯(lián)電路的特點以及焦耳定律的靈活運用,是一道基礎(chǔ)題。

10.(2024?漢源縣校級模擬)某電飯鍋有兩擋不同功率,銘牌上附有電路圖,Ri、R2為兩根電熱絲。如

圖所示,并標(biāo)出高擋功率是IkW,低擋功率標(biāo)出的數(shù)值已模糊不清。現(xiàn)閉合Si,斷開S2,可測得R1

上的功率為240W,則電飯鍋的低擋功率的值可能是400W或600W。

【分析】(1)由圖可知,當(dāng)開關(guān)Si閉合、S2斷開時,Ri、R2串聯(lián),開關(guān)Si、S2都閉合時,只有R2工

作,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和P=U:可知電飯鍋高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯碾娐愤B接;根據(jù)高溫?fù)豕β屎蚉

R

2_

=旦TT_可求出R2的阻值;根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點、歐姆定律和P=I2R表示出低溫?fù)豕ぷ鲿rR1的功

R

率,據(jù)此求出Ri的阻值,再根據(jù)P=U;可求出低溫?fù)醯墓β省?/p>

R

【解答】解:由圖可知,閉合Si,斷開S2,Ri、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知,此時電路中

的總電阻最大,由p尤可知,電路中的總功率最小,電飯鍋為低溫?fù)酰?/p>

R

開關(guān)Si、S2都閉合時,只有R2工作,電路中的總電阻最小,總功率最大,電飯鍋處于高溫?fù)酰?/p>

l:22UV

由p=Ut可知,R2的阻值:R=-^—='=484Q;

R2P高溫1000V例

電飯鍋低溫?fù)豕ぷ鲿r,R1上的功率為240W即

PI=I2RI=(^)2XRI=(R^F)2><RI=240W,

解得:R1=72.6C或R,里,

13

則電飯鍋的低擋功率的值可能:p^=-TjJ-=一Z=400W;

低R1+R272.6Q+48.4。

(220V)2

=600Wo

竽Q+48.40

J

故答案為:400;600o

【點評】本題考查串聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率多擋位問題以及電功率公式的靈活運用,題目有

一定的難度。

11.(2024?柳東新區(qū)校級模擬)如圖所示為小明家使用的一款火鍋工作電路的原理圖。它有高溫、中溫、

低溫?fù)跞齻€加熱擋位,旋鈕開關(guān)可以分別置于“0和1”、“1和2”、"2和3”或“3和4”接線柱。

當(dāng)旋鈕開關(guān)置于3和4接線柱時,火鍋處于高溫?fù)?;?dāng)旋鈕開關(guān)置于“1和2”接線柱時,火鍋處

于低溫?fù)酢?/p>

R,R2

13

24

QMOIM

A*

【分析】由圖可知,當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“。和1”接線柱時,Ri、R2、R3都沒有接入電路,火鍋不工作,

當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“1和2”接線柱時,R2、R3串聯(lián),當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“2和3”接線柱時,R3被短路,

電路為R2的簡單電路,當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“3和4”接線柱時,Ri、R2并聯(lián),根據(jù)串并聯(lián)電路的特點和P

=此可知火鍋高溫?fù)酢⒅袦負(fù)鹾偷蜏負(fù)醯碾娐愤B接。

R

【解答】解:當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“0和1”接線柱時,Ri、R2、R3都沒有接入電路,火鍋不工作;

當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“1和2”接線柱時,R2、R3串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知,此時電路中的總電

阻最大,根據(jù)「正可知,電路中的總功率最小,火鍋處于低溫?fù)酰?/p>

R

當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“3和4”接線柱時,Ri、R2并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知,此時電路中的總電

阻最小,根據(jù)p4■可知,電路中的總功率最大,火鍋處于高溫?fù)酢?/p>

當(dāng)旋鈕開關(guān)置于“2和3”接線柱時,R3被短路,電路為R2的簡單電路,火鍋處于中溫?fù)酢?/p>

故答案為:3和4;低溫。

【點評】本題考查串并聯(lián)電路的特點、電功率公式多擋位問題以及電功率公式的應(yīng)用,能正確分析電路

連接是解題的關(guān)鍵。

12.(2023秋?邵陽月考)據(jù)

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