2023年浙江省中考科学专项训练——19不同挡位的电热器计算问题.docx

1、2023年浙江省中考专项训练19不同挡位的电热器计算问题一填空题（共2小题）1（2022台州模拟）某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中R1与R2为电热丝。接入电路，闭合开关S1、S2，此时酸奶机的功率为20W；当温度达到42时，温控开关S2自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42不变（不考虑温度对电阻的影响）。（1）组成酸奶机部件的材料中，属于金属材料的是 。（填“玻璃”、“塑料”或“不锈钢”）（2）该酸奶机电热丝R2的阻值为 ；若加热时的效率为75%，则将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22加热到42大约需要 s。混合牛奶的比热容始终为2.510

2、3J/（kg）；不考虑加热过程中热量散失的影响2（2022余杭区三模）如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知R202欧。额定电压220V频率50Hz额定功率高温挡低温挡200W（1）电烤箱A、B触点中连接火线的是 触点。（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。（3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能 焦。二计算题（共7小题）3（2022温州模拟）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气

3、通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现挡位的转换。额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积4060m2（1）小明在开始加热前测得水温为20，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？不计热损失，c水4.2103J/（kg），结果保留两位小数（2）R1的阻值为多少？（3）该加湿器在低挡时的发热功率是多少？4（2022江山市一模）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，

4、无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，有低温、中温、高温三挡调节。其发热元件为两个电阻，R150，R2200，额定工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题：（1）当S1闭合，S接a处时，炸锅处于中温挡工作，求此时电路中的电流。（2）从中温挡调至高温挡工作，两个开关应如何操作 。（3）求空气炸锅处于高温挡时的实际功率。5（2022宁波模拟）小宁在光合作用实验中，要将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，并对小烧杯进行水浴加热，使叶片褪色。他设计了如图甲的恒温控制器电路。电路有“加热“和“恒温“两种状态。闭合开关S，温控开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自

5、动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用。指示灯亮表示进入恒温状态，它的额定电压为110V，且亮起即正常工作。图中发热元件电阻阻值为48.4欧。（1）将图乙中提供的电路接入甲图中“1”“2”“3”接线柱，符合要求的是 电路图。（2）电路在加热状态时的功率是多少？（3）若恒温控制器中水的质量为1kg，由于水自身散热等因素，恒温控制器的加热效率为70%。进入“恒温”状态后，水温每分钟下降6，要让水温维持在7075之间，每“加热”和“恒温”为一个周期，则此周期多长时间？c水4.2103J/（kg）6（2022温州二模）我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床“韩式电热炕”。其

6、工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选挡开关，可绕O点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个挡位的转换（挡位顺序未知，电功率越大挡位越高）。小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率。他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kWh）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转。已知R1和R2是发热电阻，R2的阻值是R1的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V完成下列问题：（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？（2）当

7、电热炕处于低挡时，电路中通过O点的电流是多少？（3）当该电热炕处于低挡，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25升高到多少摄氏度？（无热损失，c水4.2103J/（kg），结果保留1位小数。）7（2021路桥区模拟）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R23R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。额定电压（V）220高挡发热功率（W）400注水仓最大注水量（kg）3（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是

8、（选填“关”“低挡”或“高挡”）（2）求电热加湿器中R1的阻值；（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？计算结果保留整数，水的比热容为4.2103J/（kg）（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3000revs/（kWh）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？8（2022嘉善县一模）小明用零花钱给妈妈买了一个电热足浴盆。图中甲是该品牌足浴盆的电路图（局部）表是产

9、品铭牌（最大功率被覆盖）。电路中的电动机带有按摩装置，S1为温控开关，当温度低于某设定值时，开关自动闭合；当温度高于某设定值时，开关自动断开；小明妈妈某次用足浴盆洗脚时，水的质量为3kg，初温是18。足浴盆正常工作，电路中总电流随时间的关系如图乙所示，06min为加热阶段，使水温达到预设温度；闭合S2，6min20min电路中电动机一直工作，电热丝间歇工作。请回答以下问题：（1）电动机正常工作时，通过的电流是多少。（2）电热丝工作时的功率是多少。（3）若不考虑热量散失，则预设温度是多少。c水4.2103J/（kg）指标参数最大容水量/kg4额定电压/V220电动机功率/W110最大功率/W9（

10、2022滨江区一模）如图是温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V保持不变，发热电阻R1规格是“24V 40”。闭合开关S，调节滑片P的位置，当R1正常工作时，求：（1）电路中的电流。（2）R2的阻值。（3）育苗箱正常工作5min产生的热量。三解答题（共6小题）10（2023鄞州区一模）如图为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝片的阻值可设定所需水温。取水时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中（如表）。7秒后，电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100，此时，K1、K2打开，即可从

11、出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25，电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为16.8欧。设定水温/40557085100煮水箱中水的体积/毫升1020304050冷水箱中水的体积/毫升403020100（1）即热饮水机是利用什么原理使水温升高的。（2）若加热过程中的能量转化效率为90%，设定取水温度为40，则需调节电热丝R1的阻值为多少欧？（c水4.2103J/（kg）（3）为了方便取水，小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度，结果如图所示。若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请在图乙中用箭头重新标定取水温度为85的大致位置并

12、简要说明理由？11（2022慈溪市校级模拟）洗碗机由于能够自动清洗碗筷等餐具，解放劳动者的双手，而备受消费者欢迎。某型号家用洗碗机工作程序：先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50即停止加热，洗涤程序启动，水会从喷管喷出对餐具清洗喷淋，直到洗涤过程结束，水系统启动，将水箱中的废水排出，最后烘干系统对餐具进行烘干。已知水的比热容为4.2103J/（kg），设水箱中水的初温为20，加热时产生的热量全部被水吸收。图1为与洗碗机等效的加热电路图，R为发热电阻，位于水箱上部的两个导电块B、A组成一个开关，注入的自来水是导体。图2是该洗碗机某次正常工作时的部分Pt图像。（1）洗碗机A，B

13、触点中连接火线的是 触点.（2）洗碗机给水加热时，参与工作的发热电阻R的阻值多大？（不计水的电阻）（3）若人工洗碗一次用水20kg，用该洗碗机洗碗一次可以节约多少水（4）从注水到排水结束，使用一次洗碗机要消耗多少电能？12（2022西湖区校级二模）如图为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图。R1、R2为电热丝，其中R2242欧，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。（1）电热丝是利用电流的 效应工作的。分析可知，当S1、S2都闭合时，电熨斗处于 挡（高温或低温）。（2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为100瓦。求：R1的电阻是多大？通电3分钟产生的热量是多少？13（2021鄞州区模拟）太阳

14、能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等。某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图甲所示，其中四个电阻阻值都等于10k，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻。（1）水位传感器利用不纯净的水能导电，且电阻可以忽略的性质来工作的，因此浸入水面下的电阻被 （填“短路”或“断路”）若水箱内的实际水位已经下降，但它的显示屏总显示水是满的，则水位传感器的故障位于红线上的 （填字母）点与蓝线之间。（2）太阳能热水器阴雨天时需要电轴助加热，已知加热功率为1500

15、W，要把水箱里的160g水从20加热到50，需要多长时间？【c水=4.2103J/（kg）：不计热损失】（3）现有一个维修替换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻完好，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，小科设计如图丙所示的电路来自制一个指针式热敏温度计。若电路中电源电压为6V，定值电阻R0的阻值是5k，那么与这个指针式热敏温度计的10温度刻度对应的电压表示数为多少？14（2022温州模拟）如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝R1的阻值可设定所需水温。取水时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升水按不同比例分别

16、注入煮水箱和冷水箱中（如表）。7秒后，电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100，此时，K1、K2打开，即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25，电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为19.36欧。设定水温/40557085100煮水箱中水的体积/毫升1020304050冷水箱中水的体积/毫升403020100（1）即热饮水机是利用 的原理使水温升高的。（2）若加热过程中的能量转化效率为90%，设定取水温度为40，则需调节电热丝R1的阻值为多少欧？Q吸cm（tt0），c水4.2103J/（kg），水1.0103kg/m3（3）为了方便取水，小明在电热丝R1的不同位置上标定了不

17、同的温度，结果如图乙所示。若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请在图乙中重新标定取水温度为85的大致位置。15（2022鄞州区校级模拟）如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率 。（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb （填“断开”或“闭合”）时，电路处于文火

18、萃取阶段，电路中的电阻 （填“R1”或“R2”或“R1和R2”）在工作。（3）已知电阻R2484，求R1的阻值是多少？电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？2023年浙江省中考专项训练19不同挡位的电热器计算问题参考答案与试题解析一填空题（共2小题）1（2022台州模拟）某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中R1与R2为电热丝。接入电路，闭合开关S1、S2，此时酸奶机的功率为20W；当温度达到42时，温控开关S2自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42不变（不考虑温度对电阻的影响）。（1）组成酸奶机部件的材料中，属于金属材料的是 不锈钢。（填“玻璃”、“塑料”或“不

19、锈钢”）（2）该酸奶机电热丝R2的阻值为 3025；若加热时的效率为75%，则将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22加热到42大约需要 800s。混合牛奶的比热容始终为2.5103J/（kg）；不考虑加热过程中热量散失的影响【解答】解：（1）组成酸奶机部件的材料中，属于金属材料的是不锈钢。（2）由电路图可知，S1、S2均闭合时为并联电路，电路总电阻较小，由PUI=U2R可知，电功率较大，为高温挡；S1闭合，S2断开时，电路总电阻较大，由P=U2R可知，电功率较小，为保温挡；由并联电路的特点可知，R2的功率：P2P高P保20W4W16W，由PUI=U2R可知，R2的阻值：R2=U2P2

20、=(220V)216W=3025；酸奶吸收的热量：Q吸cm（tt0）2.5103J/（kg）240103kg（4222）12000J；由=Q吸W100%可知，酸奶机消耗的电能：W=Q吸=12000J75%=16000J，由P=Wt可知，加热时间：t=WP高=16000J20W=800s。故答案为：（1）不锈钢；（2）3025；800。2（2022余杭区三模）如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知R202欧。额定电压220V频率50Hz额定功率高温挡低温挡200W（1）电烤箱A、B触点中连接火线的是A触点。（2）闭合总开关，将旋钮

21、开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于低温挡（选填“高温挡”或“低温挡”）。（3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能1.452105焦。【解答】解：（1）由电路图可知，总开关与A触点相连，根据安全用电的原则可知，连接火线的是A触点；（2）由电路图可知，将旋钮开关转到如图所示位置，R0与R串联，此时电路的总电阻最大，由PUI=U2R可知，电源的电压不变时，电路的总功率最小，电烤箱处于低温挡；（3）电路图可知，R0与R串联，电烤箱处于低温挡，此时电路的总电阻：R总=U2P低=(220V)2200W=242，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：R0R总R24220240，电

22、烤箱高温挡时电路为R0的简单电路，工作2分钟产生的内能：QW=U2R0t=(220V)240260s1.452105J。故答案为：（1）A；（2）低温挡；（3）1.452105。二计算题（共7小题）3（2022温州模拟）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现挡位的转换。额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积

23、4L适用面积4060m2（1）小明在开始加热前测得水温为20，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？不计热损失，c水4.2103J/（kg），结果保留两位小数（2）R1的阻值为多少？（3）该加湿器在低挡时的发热功率是多少？【解答】解：（1）加热时间最短时，电热加湿器的发热功率最大，由P=Wt可知，电热加湿器消耗的电能：WPt400W360s7.2104J，不考虑热量的损失，水吸收的热量Q吸W7.2104J，一个标准大气压下，水的沸点是100，由Q吸cm（tt0）可知，该电热槽中水的质量：m=Q吸c水(t-t0)=7.2104J4.2103J/

24、(kg)(100-20)0.21kg；（2）S接3、4触点时，R2被短路，电路中只有R1工作，电路的总电阻最小，根据P=U2R可知，电路消耗的功率最大，电热加湿器处于高挡，则R1的阻值：R1=U2P高=(220V)2400W=121；（3）S接2、3触点时，R1和R2串联工作，电路的总电阻最大，根据P=U2R可知，电路消耗的功率最小，电热加湿器处于低挡，此时电路中的总电阻：RR1+R2121+121242，低挡时的发热功率：P低=U2R=(220V)2242=200W。答：（1）该电热槽中水的质量为0.21kg；（2）R1的阻值为121；（3）该加湿器在低挡时的发热功率是200W。4（2022

25、江山市一模）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，有低温、中温、高温三挡调节。其发热元件为两个电阻，R150，R2200，额定工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题：（1）当S1闭合，S接a处时，炸锅处于中温挡工作，求此时电路中的电流。（2）从中温挡调至高温挡工作，两个开关应如何操作 开关S由a改接b。（3）求空气炸锅处于高温挡时的实际功率。【解答】解：（1）（2）当开关S1闭合，开关S接b处时，两电阻并联，开关S1闭合，S接a处时，电路为R2的简单电路，开关S1断开，开关S接a时，两电阻串联，串联

26、电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，根据P=U2R可知当开关S1闭合，开关S接b时为高温挡，开关S1闭合，S接a处时为中温挡，开关S1断开，开关S接a时为低温挡；中温挡正常工作时，电路中只有R2连入电路，此时电路中的电流：I2=UR2=220V200=1.1A；（3）高温挡正常工作时，R1、R2并联，并联电路总功率等于各部分功率之和，即高温挡功率PP1+P2=U2R1+U2R2=(220V)250+(220V)2200=1210W。答：（1）当S1闭合，S接a处时，炸锅处于中温挡工作，此时电路中的电流为1.1A；（2）开关S由a改接b；（3）空气炸锅处于高温挡时的实

27、际功率为1210W。5（2022宁波模拟）小宁在光合作用实验中，要将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，并对小烧杯进行水浴加热，使叶片褪色。他设计了如图甲的恒温控制器电路。电路有“加热“和“恒温“两种状态。闭合开关S，温控开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用。指示灯亮表示进入恒温状态，它的额定电压为110V，且亮起即正常工作。图中发热元件电阻阻值为48.4欧。（1）将图乙中提供的电路接入甲图中“1”“2”“3”接线柱，符合要求的是 A电路图。（2）电路在加热状态时的功率是多少？（3）若恒温控制器中水的质量为1kg，由于水自身散热等因素，恒温控制器的加热

28、效率为70%。进入“恒温”状态后，水温每分钟下降6，要让水温维持在7075之间，每“加热”和“恒温”为一个周期，则此周期多长时间？c水4.2103J/（kg）【解答】解：（1）由电路图可知，把图乙中的A图接入甲图中“1”“2”“3”接线柱后，当温控开关在温度低时闭合时，指示灯被短路，发热元件单独接入电路中，功率变大，开始加热；温度到到达一定值时自动断开，指示灯接入电路发光，与电路元件串联，加热元件功率减小，进入恒温状态；把B图接入甲图中“1”“2”“3”接线柱后，指示灯接在了220V的电源上，超过指示灯的额定电压，指示灯会烧杯，不符合要求；故选A；（2）根据电路图可知，电路在加热状态时只有发热

29、元件工作，电路在加热状态时的功率：P=U2R=(220V)248.4=1000W；（3）加热时，水由70升高到75吸收的热量：Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）1kg（7570）2.1104J，由=Q吸W可知，恒温控制器加热过程中消耗的电能：W=Q吸=2.1104J70%=3104J，由P=Wt可知，加热使水由70升高到75所需要的时间：t1=WP=3104J1000W=30s，恒温时，根据题意可知，水温每分钟（60s）下降6，则水从75降低到70需要的时间：t2=60s6（7570）50s，由于每“加热”和“恒温”为一个周期，所以一个周期的时间为Tt1+t230s+50s80s。故

30、答案为：（1）A；（2）电路在加热状态时的功率是1000W；（3）一个周期的时间为80s。6（2022温州二模）我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床“韩式电热炕”。其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选挡开关，可绕O点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个挡位的转换（挡位顺序未知，电功率越大挡位越高）。小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率。他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kWh）”的电能表的转盘在

31、1min内刚好转了20转。已知R1和R2是发热电阻，R2的阻值是R1的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V完成下列问题：（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？（2）当电热炕处于低挡时，电路中通过O点的电流是多少？（3）当该电热炕处于低挡，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25升高到多少摄氏度？（无热损失，c水4.2103J/（kg），结果保留1位小数。）【解答】解：（1）分析可知，当S与触点1、2接触时，电路为R1的简单电路，1min内电热炕消耗的电能：W1=20r3000r/kWh=1150kWh2.4104J；由P=Wt可得，电热炕功率：P1=W1t=2

32、.4104J60s=400W；（2）由P=U2R可得，R1=U2P1=(220V)2400W=121，当S与触点3、4接触时处于低挡，此时只有R2工作，电路中通过O点的电流：I=UR2=U2R1=220V2121=1011A0.9A；（3）由=mV可得，1.8L水的质量：mV1.0103kg/m31.8103m31.8kg，当该电热炕处于低挡，且正常工作30min，所消耗的电能：W2UIt220V1011A3060s3.6105J，W2Qcmt，即：3.6105J4.2103J/（kg）1.8kg（t25），解得：t72.6，即水温能升高到72.6。答：（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率

33、是400W；（2）当电热炕处于低挡时，电路中通过O点的电流是0.9A；（3）当该电热炕处于低挡，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25升高到72.6。7（2021路桥区模拟）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R23R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。额定电压（V）220高挡发热功率（W）400注水仓最大注水量（kg）3（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是关（选填“关”“低挡”或“高挡”）（2）求

34、电热加湿器中R1的阻值；（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？计算结果保留整数，水的比热容为4.2103J/（kg）（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3000revs/（kWh）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？【解答】解：（1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，电热加湿器的状态是关；（2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简

35、单电路，电路的总电阻最小，电源的电压一定，由PUI=U2R可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡，则电热加湿器中R1的阻值：R1=U2P高=(220V)2400W=121；（3）由图乙知，工作30min时，其中高挡工作时间为10min，低挡工作时间为20min，由P=Wt可得，在高挡正常工作时消耗的电能：W高P高t高400W1060s2.4105J，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸W高2.4105J，由Q吸cmt可得，水升高的温度：t=Q吸cm=2.4105J4.2103J/(kg)3kg19；（4）因3000revs/（kWh）表示：每消耗1kWh的电能，电能表的转盘

36、就转过3000r，则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s内消耗的电能：W=273000kWh0.009kWh3.24104J，加湿器在低挡加热的实际功率：P低=Wt=3.24104J400s=81W，由图甲知，开关S接“2、3”触点时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由PUII2R可得，电路中的电流：I=P低R1+R2=P低R1+3R1=P低4R1=81W4121=922A，此时电阻R2的实际功率：P2I2R2I23R1（922A）2312160.75W。答：（1）关；（2）电热加湿器中R1的阻值为121；（3）

37、可以使注水仓中冷水的温度升高19；（4）此时电阻R2的实际功率是60.75W。8（2022嘉善县一模）小明用零花钱给妈妈买了一个电热足浴盆。图中甲是该品牌足浴盆的电路图（局部）表是产品铭牌（最大功率被覆盖）。电路中的电动机带有按摩装置，S1为温控开关，当温度低于某设定值时，开关自动闭合；当温度高于某设定值时，开关自动断开；小明妈妈某次用足浴盆洗脚时，水的质量为3kg，初温是18。足浴盆正常工作，电路中总电流随时间的关系如图乙所示，06min为加热阶段，使水温达到预设温度；闭合S2，6min20min电路中电动机一直工作，电热丝间歇工作。请回答以下问题：（1）电动机正常工作时，通过的电流是多少。

38、（2）电热丝工作时的功率是多少。（3）若不考虑热量散失，则预设温度是多少。c水4.2103J/（kg）指标参数最大容水量/kg4额定电压/V220电动机功率/W110最大功率/W【解答】解：（1）由表格数据可知，电动机的额定功率为PM110W，由PUI可知，电动机正常工作时，通过的电流：IM=PMU=110W220V=0.5A；（2）06min为加热阶段，由图可知加热时R的电流7I0，68min电流为I0，89min电流为8I0，由此可知，68min时只有电动机工作，89min时电动机和电热丝一起工作，则电动机工作时的电流I0IM0.5A，电热丝的电流IR7I070.5A3.5A，电热丝工作时

39、的功率：PRUIR220A3.5A770W；（3）由P=Wt可知，电热丝消耗的电能：WPRt770W660s2.772105J；不就热量损失，水吸收的热量Q吸W2.772105J，由Q吸cmt可知，水升高的温度：t=Q吸c水m=2.772105J4.2103J/(kg)3kg=22；由ttt0可知，水的末温：tt+t022+1840。答：（1）电动机正常工作时，通过的电流是0.5A；（2）电热丝工作时的功率是770W；（3）若不考虑热量散失，则预设温度是40。9（2022滨江区一模）如图是温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V保持不变，发热电阻R1规格是“24V 40”。闭合开关S，调节滑片P

40、的位置，当R1正常工作时，求：（1）电路中的电流。（2）R2的阻值。（3）育苗箱正常工作5min产生的热量。【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，发热电阻R1规格是“24V 40”，当R1正常工作时通过电路的电流：I=U1R1=24V40=0.6A；（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压：U2UU136V24V12V，串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值：R2=U2I=12V0.6A=20；（3）育苗箱正常工作5min产生的热量：QWU1It24V0.6A560s4320J。答：（1）电路中的电流为0.6A；（2）R2的阻值为20

41、；（3）育苗箱正常工作5min产生的热量为4320J。三解答题（共6小题）10（2023鄞州区一模）如图为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝片的阻值可设定所需水温。取水时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中（如表）。7秒后，电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100，此时，K1、K2打开，即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25，电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为16.8欧。设定水温/40557085100煮水箱中水的体积/毫升1020304050冷水箱中

42、水的体积/毫升403020100（1）即热饮水机是利用什么原理使水温升高的。（2）若加热过程中的能量转化效率为90%，设定取水温度为40，则需调节电热丝R1的阻值为多少欧？（c水4.2103J/（kg）（3）为了方便取水，小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度，结果如图所示。若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请在图乙中用箭头重新标定取水温度为85的大致位置并简要说明理由？【解答】解：（1）即热饮水机是根据电流的热效应工作的；（2）设定取水温度为40，进入煮水箱中水的质量为：m1水V11g/cm310cm310g0.01kg，水吸收的热量为：

43、Q吸c水m1t4.2103J/（kg）0.01kg（10025）3150J，由=Q吸W可知，消耗的电能为：W1=Q吸=3150J90%=3500J，由W=U2Rt可知，此时电路中的总电阻为：R总1=U2tW1=(220V)27s3500J=96.8，此时需调节电热丝R1的阻值为：R1R总1R296.816.880；（3）取水25mL，温度为85时，进入煮箱中水的体积为：V2=25mL50mL40mL20mL；由表格中数据可知，取水温度为55，进入煮水箱中水的体积为20mL，故供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中取水温度为85的大致位置标记应在55，如图所示（箭头处）：答：（1

44、）电流热效应；（2）需调节电热丝R1的阻值为80；（3），理由见解答。11（2022慈溪市校级模拟）洗碗机由于能够自动清洗碗筷等餐具，解放劳动者的双手，而备受消费者欢迎。某型号家用洗碗机工作程序：先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50即停止加热，洗涤程序启动，水会从喷管喷出对餐具清洗喷淋，直到洗涤过程结束，水系统启动，将水箱中的废水排出，最后烘干系统对餐具进行烘干。已知水的比热容为4.2103J/（kg），设水箱中水的初温为20，加热时产生的热量全部被水吸收。图1为与洗碗机等效的加热电路图，R为发热电阻，位于水箱上部的两个导电块B、A组成一个开关，注入的自来水是导体。图2是

45、该洗碗机某次正常工作时的部分Pt图像。（1）洗碗机A，B触点中连接火线的是 B触点.（2）洗碗机给水加热时，参与工作的发热电阻R的阻值多大？（不计水的电阻）（3）若人工洗碗一次用水20kg，用该洗碗机洗碗一次可以节约多少水（4）从注水到排水结束，使用一次洗碗机要消耗多少电能？【解答】解：（1）开关应该控制火线，由图可知，触点B与开关直接相连，因此连接火线的是B触点；（2）由图乙可知，洗碗机加热时的功率P加热800W，由PUI=U2R可得，发热电阻的阻值：R=U2P加热=(220V)2800W=60.5；（3）由图乙可知，洗碗机加热时的功率为800W，工作的时间为21min，洗碗机加热时消耗的电

46、能：W加热P加热t加热800W2160s1.008106J，加热过程中水吸收的热量：Q吸W加热1.008106J，由Q吸cm（tt0）可得，水箱注满水时水的质量：m水=Q吸c水(t-t0)=1.008106J4.2103J/(kg)(50-20)=8kg，人工洗一次碗用20kg的水，则改用该洗碗机洗碗，一次可以节约水的质量：mm水m水20kg8kg12kg；（4）洗碗机注水时不消耗电能，洗碗机加热时消耗的电能：W加热1.008106J，洗碗机清洗喷淋时的功率为120W，工作时间为60min，由P=Wt可得，洗碗机清洗喷淋时消耗的电能：W清喷P清喷t清喷120W6060s4.32105J，洗碗机

47、排水的功率为60W，工作的时间为1min，洗碗机排水时消耗的电能：W排P排t排60W60s3.6103J，该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能：WW加热+W清喷+W排1.008106J+4.32105J+3.6103J1.4436106J。答：（1）B；（2）洗碗机给水加热时，参与工作的发热电阻R的阻值为60.5；（3）若人工洗碗一次用水20kg，用该洗碗机洗碗一次可以节约12kg水；（4）从注水到排水结束，使用一次洗碗机要消耗1.4436106J的电能。12（2022西湖区校级二模）如图为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图。R1、R2为电热丝，其中R2242欧，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫

48、衣服。（1）电热丝是利用电流的 热效应工作的。分析可知，当S1、S2都闭合时，电熨斗处于 高温挡（高温或低温）。（2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为100瓦。求：R1的电阻是多大？通电3分钟产生的热量是多少？【解答】解：（1）电熨斗工作时，电流流过电阻产生热量，对水加热，使水汽化为水蒸气，因此电热丝是利用电流的热效应工作的；则当闭合S1、S2断开时，只有电阻R1接入电路，此时电路阻值最大，电源电压U一定，由P=U2R可知，此时电路功率最小，电熨斗处于低温挡；当S1、S2都闭合时，两电阻丝并联，电路总电阻最小，此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；（2）电熨斗处于低温挡时，只有电阻R1接入电路

49、，由P=U2R可知，R1的电阻R1=U2P低=(220V)2100W=484；通电3分钟产生的热量QWP低t100W360s1.8104J。答：（1）热；高温；（2）R1的电阻是484；通电3分钟产生的热量是1.8104J。13（2021鄞州区模拟）太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等。某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图甲所示，其中四个电阻阻值都等于10k，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻。（1）水位传感器利用不纯净的水能导电，

50、且电阻可以忽略的性质来工作的，因此浸入水面下的电阻被 短路（填“短路”或“断路”）若水箱内的实际水位已经下降，但它的显示屏总显示水是满的，则水位传感器的故障位于红线上的 A（填字母）点与蓝线之间。（2）太阳能热水器阴雨天时需要电轴助加热，已知加热功率为1500W，要把水箱里的160g水从20加热到50，需要多长时间？【c水=4.2103J/（kg）：不计热损失】（3）现有一个维修替换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻完好，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，小科设计如图丙所示的电路来自制一个指针式热敏温度计。若电路中电源电压为6V，定值电阻R0的阻值是5k，那么与这个指针式热敏温度计的10温度

51、刻度对应的电压表示数为多少？【解答】解：（1）因水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作的，所以浸入水面下的电阻被水短路；当水是满的时，水面到达A点，此时水下的电阻均被短路，水箱内A直接与蓝线相通，因此若实际水位已经下降了，但它的显示屏总显示水是满的，即水箱内A直接与蓝线相通，所以故障原因是：A点处与蓝线之间短路；（2）水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）160kg（5020）2.016107J，由题意可知，辅助加热消耗的电能：WQ吸2.016107J，根据P=Wt得：t=WP=2.016107J1500W=13440s；（3）由图乙可知，当温度计示数为10时，热敏电阻：

52、Rt20k20000，因为串联电路中总电阻等于各电阻之和，所以此时电路中的电流：I=UR=UR0+Rt=6V20000+5000=0.24103A，由I=UR可知，定值电阻两端的电压：U0IR00.24103A50001.2V。答：（1）短路；A；（2）要把水箱里的160kg水从20加热到50，需要13440s；（3）与这个指针式热敏温度计的10温度刻度对应的电压表示数为1.2V。14（2022温州模拟）如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝R1的阻值可设定所需水温。取水时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升

53、水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中（如表）。7秒后，电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100，此时，K1、K2打开，即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25，电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为19.36欧。设定水温/40557085100煮水箱中水的体积/毫升1020304050冷水箱中水的体积/毫升403020100（1）即热饮水机是利用 电流的热效应的原理使水温升高的。（2）若加热过程中的能量转化效率为90%，设定取水温度为40，则需调节电热丝R1的阻值为多少欧？Q吸cm（tt0），c水4.2103J/（kg），水1.0103kg/m3（3）为了方便取水，小明在电

54、热丝R1的不同位置上标定了不同的温度，结果如图乙所示。若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请在图乙中重新标定取水温度为85的大致位置。【解答】解：（1）即热饮水机是根据电流的热效应工作的；（2）设定取水温度为40，进入煮水箱中水的质量为：m1水V11g/cm310cm310g0.01kg，水吸收的热量为：Q吸c水m1t4.2103J/（kg）0.01kg（10025）3150J，由=Q吸W可知，消耗的电能为：W1=Q吸=3150J90%=3500J，由W=U2Rt可知，此时电路中的总电阻为：R总1=U2tW1=(220V)27s3500J=96

55、.8，此时需调节电热丝R1的阻值为：R1R总1R296.819.3677.44；（3）取水25mL，温度为85时，进入煮箱中水的体积为：V2=25mL50mL40mL20mL；由表格中数据可知，取水温度为55，进入煮水箱中水的体积为20mL，故供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中取水温度为85的大致位置标记应在55，如图所示（红色箭头处）：答：（1）电流热效应；（2）需调节电热丝R1的阻值为77.44；（3）。15（2022鄞州区校级模拟）如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，高火加热功率为5

56、00W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率 低。（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb断开（填“断开”或“闭合”）时，电路处于文火萃取阶段，电路中的电阻 R2（填“R1”或“R2”或“R1和R2”）在工作。（3）已知电阻R2484，求R1的阻值是多少？电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？【解答】解：（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由WPt可知消耗的电能相同；由图3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药

57、液的质量不变、比热容不变，由Q吸cmt可知前半段药液吸收的热量少，由=Q吸W可知，前半段的加热效率比后半段的加热效率低；（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb 闭合时，电路中R1、R2并联，电路中电阻最小，由P=U2R可知此时电功率最大，处于高火加热状态；当Sa接2，同时Sb 断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，由P=U2R可知此时电功率较大，处于文火萃取状态；当Sa接1，同时Sb 断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，由P=U2R可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；（3）当Sa接2，同时Sb 闭合时，电路中R1、R2并联，电路处于高火加热状态；高火加热状态的电功率：P加热P1+P文火，R1的电功率：P1P加热P文火500W100W400W，由P=U2R可得：R1=U2P1=(220V)2400W=121；当Sa接1，同时Sb 断开时，电路中R1、R2串联，处于小功率保温状态；保温功率：P保温=U2R1+R2=(220V)2121+484=80W。答：（1）低；（2）断开；R2；（3）R1的阻值是121；电煎药壶的额定保温功率是80W。