电功率的多挡位问题高频考点 归纳练 2025年中考物理二轮复习备考

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电功率的多挡位问题高频考点 归纳练
2025年中考物理二轮复习备考
一、计算题
1．某学校为保障学生的饮水健康，配备了智能饮水机，如图1所示。如图2所示是饮水机内部的化电路图，技术参数如表所示，通过开关S1、S2实现高低挡的控制，R1和R2均为电热丝且电阻恒定。求：
额定电压 220V
正常工作电功率 高温挡 1100W
低温挡 440W
(1)电热丝R1的阻值；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)饮水机在低温挡正常工作时，R2在10s内消耗电能。
2．明明家的一款电热水壶工作时有两挡，分别是热水挡和温水挡。如图2所示是其电路简图，、为电热丝，通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如表。当电热水壶在额定电压下工作时，求：
额定电压 额定功率
220V 温水 热水
1980W 4400W
(1)当开关 闭合（选填“”或“”或“和”）时电热水壶处于温水挡，是多大 ？
(2)电热丝的阻值是多大 ？
(3)若热水挡通电20s，可以把1kg水从加热到，热水挡的加热效率是多少 ？[结果保留到]
3．在跨学科实践活动中，小明设计了一款智能电热暖手宝，如图甲所示。R1和R2均为电热丝，R2=550Ω，且高温挡和低温挡的功率之比为5︰1.求：
(1)S1、S2均闭合时，流过R2的电流；
(2)R1的电阻；
(3)小明想设计一款具有三挡位功能的暖手宝，且三档加热功率明显不同。请你帮助小明在图乙虚线框中分别填入S1、R1和R2，完成较为合理的电路图，并计算说明你的设计依据。
4．如图甲所示是小明家的自动电热水壶，它具有自动加水、加热、保温等功能。当壶内水位达到规定容量时，水的质量为1.5kg。小明关闭了家中的其它用电器，温控开关闭合，6min后壶内的水从20℃加热到沸腾（在1个标准大气压下），电能表的转盘转了600转。温控开关断开，电热水壶自动转入保温状态，其电路图如图丙所示。[g取10N/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]请你结合图乙中电能表提供的有关参数信息解决以下问题：（忽略温度对电阻的影响）
(1)电热水壶加热时的加热效率是多少？
(2)电热水壶加热时的加热电功率及R1的阻值是多少？
(3)若电热水壶的保温功率是44W，电热丝R2的阻值是多少？
5．中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，和均为发热电阻，煮茶器部分参数如表所示。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。水的比热容：。求：
(1)只闭合煮茶器处于什么挡位？保温挡正常工作时的电流（保留两位小数）；
(2)发热电阻的阻值；
(3)煮茶器中水的质量。
6．如图甲是小明家的电暖器，有高温、中温和低温三个挡位，额定电压为220V，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1=70Ω，R2=40Ω，高温挡电功率为2420W，通过旋转开关可以实现挡位切换。不考虑温度对电阻的影响。
(1)旋转开关转至 （选填“ab”“bc”“cd”或“de”）时，电暖器处于低温挡工作；
(2)电暖器在高温挡正常工作时，求通电1min产生的热量；
(3)求R3的阻值；
(4)若小明家的电能表上标有“2000imp/（kW h）”的字样，他断开家中的其他用电器，仅让该电暖器在中温挡下工作，观察到3min内电能表的指示灯闪烁了100次，求此时他家的实际电压。
7．恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压，、是电热丝，，“加热”时恒温箱电路的总电流为2.5A。通过计算回答：
(1)“保温”时恒温箱的电功率是多少？
(2)电热丝的阻值是多少？
8．某款围炉茶壶的内部电路简化图如图所示，其发热元件为R1、R2两个电阻，可实现加热、保温二挡的挡位调节，电路额定工作电压为220V。当茶壶在加热挡工作时，消耗功率为1100W，茶壶对水加热2min。求：
(1)此时电路中的电流；
(2)加热电阻R2的电阻值；
(3)消耗的电能；
(4)加热过程中，水吸收了1×105J的热量，此过程中围炉茶壶的效率。
9．图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取]，求：
额定电压/V 220
加热挡功率/W 880
保温挡功率/W 176
(1)加热挡正常工作时，电路中的电流；
(2)电热丝的阻值；
(3)将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，此养生壶的加热效率。
10．小明家购置了一台双管变频热水器，其电路图和部分铭牌如图表所示。热水器调到低额定功率正常工作，将储水箱中质量为40kg的水从20℃加热到50℃，用时38min。求：
额定电压 220V
低额定功率 2200W
高额定功率 3000W
(1)电路中R1的阻值是多少？
(2)将热水器调到高额定功率正常工作，可以提前多长时间完成加热？（不计能量损失）
11．如图甲所示是小明家购买的某型号电热加湿器，图乙是其内部的原理图，下表为其部分技术参数。、为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，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”和“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），在“低挡”状态与“高挡”状态正常工作时的功率之比是1:16。求：
额定电压/V 220
高挡功率/W 400
低挡功率/W
最大注水量/kg 1
(1)的电阻及在“低挡”工作时的功率；
(2)电热加湿器处于“低挡”加热状态下的额定功率是多少？
(3)小明关闭家中其他用电器，单独让该电热加湿器在“高挡”加热状态下正常工作5min，家中如图丙所示的电能表转盘转了25转，则电能表上模糊不清的这个参数应该是多少？
12．如图甲所示是一款小太阳电暖器，它有“低温”和“高温”两个挡位。小太阳电暖器的简化电路图如图乙所示，和均为阻值不变的发热电阻。小太阳电暖器铭牌上的部分信息如表所示；
型号
额定电压
低温功率
高温功率
(1)小太阳电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少；
(2)发热电阻、的阻值是多少；
(3)用电高峰期，断开家中其他用电器，只将小太阳电暖器接入家庭电路中，让他在高温挡工作，观察到家中标有“”的电能表的指示灯闪烁120次，则此时小太阳电暖器高温挡的实际功率是多少？
参考答案
1．(1)44Ω
(2)66Ω
(3)2640J
（1）开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，根据可知，此时总功率最大；开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，由可知，此时总功率最小；饮水机处于高温挡时，R1的阻值为
（2）低温挡为两个电阻串联，电路中的总电阻为
电热丝R2的阻值为
（3）饮水机在低温挡正常工作时，电路为R1与R2串联，此时电路中的电流为
R2在10s内消耗电能为
2．(1) S1
(2)
(3)
（1）如图2所示，当闭合、断开时，电路为的简单电路，电路中的电阻最大，由知，此时电功率最小，是温水挡；当、闭合时，、并联，电路中的电阻最小，电功率最大，是热水挡；由可知，的电阻
（2）由（1）分析可知消耗的功率为
由知，的电阻
（3）水吸收的热量为
由可得，出热水时，通电20s消耗的电能
此电热水龙头加热的效率
3．(1)0.4A
(2)
(3)见解析
（1）S1、S2均闭合时，电阻R1和电阻R2同时工作，由欧姆定律可得流过电阻R2的电流
（2）由电功率公式可得电阻R2的电功率
因为高温挡和低温挡的功率之比为5︰1，即
解得
由电功率公式变形可得电阻R1的电阻
（3）
如图所示，由电功率公式可知，当开关S1断开，S2接b端时，电阻R1和电阻R2串联，此时暖手宝为低温挡，其电功率
当开关S1闭合，S2接a端时，电阻R1和电阻R2并联，此时暖手宝为高温挡，其电功率
当开关S1闭合，S2接b端时，电阻R1被短路，仅有电阻R2工作，此时暖手宝为中温挡，其电功率
4．(1)70%
(2)2000W，24.2Ω
(3)1075.8Ω
（1）在1个标准大气压下，水沸腾时的温度为t＝100℃，水吸收的热量为Q吸＝c水m水(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)＝5.04×105J
热水壶工作6min消耗的电能为
则热水壶的加热效率为
（2）由可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，是保温挡；电阻越小，电功率越大，是加热挡。当温控开关闭合时，只有电阻R1接入电路；当温控开关断开时，两电阻串联，所以当温控开关闭合时，电阻小，电热水壶处于加热状态。加热功率为
由可得，R1的阻值为
（3）当温控开关断开时，电阻R1和R2串联，热水壶处于保温状态，P保温＝44W，由可得，保温时的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻丝R2的阻值为R2＝R总﹣R1＝1100Ω﹣24.2Ω＝1075.8Ω
5．(1)
(2)
(3)
（1）由图乙可知，只闭合开关S1，R1单独接入电路，此时功率为，闭合开关S1和S2时，R1和R2并联，电路的功率为。P1＜P，所以只闭合开关S1，煮茶器处于保温挡。闭合开关S1和S2时，煮茶器处于加热挡。
由可得，保温电流为
（2）闭合开关S1、S2，R1和R2并联，煮茶器处于加热挡，R2的功率为
发热电阻R2的阻值
（3）煮茶器加热过程消耗的电能
水吸收的热量为
由Q＝cmΔt可得，煮茶器中水的质量为
6．(1)bc
(2)1.452×105J
(3)40Ω
(4)200V
（1）由电路图可知，当旋转开关转至bc时，与串联，此时电路的总电阻最大，根据可知，此时电路的电功率最小，电暖器处于低温挡工作；当旋转开关转至cd时，只有连接在电路中，电暖器处于中温挡工作；当旋转开关转至de时，与并联，此时电路的总电阻最小，根据可知，此时电路的电功率最大，电暖器处于高温挡工作。
（2）电暖器在高温挡正常工作时，其功率，通电时间为
产生的热量为
（3）当旋转开关转至de时，电暖器处于高温挡工作。此时电路的总功率为
解得。
（4）当旋转开关转至cd时，电暖器处于中温挡。电能表上标有“2000imp/（kW h）”的字样，3min内消耗的电能为
此时电路的实际功率为
则电路的总电阻为
即
解得实际电压为。
7．(1)110W
(2)110Ω
（1）由图可知，“保温”时开关S1接左侧触点，电路为只有R1的简单电路，因此“保温”时恒温箱的电功率就是R1的电功率，所以“保温”时恒温箱的电功率是
（2）由图可知，加热挡时，开关S1接右侧两触点，电路为R1与R2并联，此时通过R1的电流为
根据并联电流规律可知通过R2的电流为
电热丝的阻值是
8．(1)5A
(2)44Ω
(3)1.32×105J
(4)75.8%
（1）由P=UI可知，加热挡工作时电路中的电流为
（2）由图可知，当开关S接a时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，围炉茶壶处于保温挡；当开关S接b时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，围炉茶壶处于加热挡；由可知，R2的电阻为
（3）茶壶消耗的电能为
（4）茶壶的效率为
9．(1)4A
(2)220Ω
(3)80%
（1）根据P=UI可得，加热挡正常工作时，电路中的电流为
（2）根据串并联电路的电阻特点可知，当开关S拨至a时，两电阻串联，电路总电阻最大，根据可知，电功率最小，养生壶处于保温挡；当开关S拨至b时，电路为R1的简单电路，电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，养生壶处于加热挡。根据可得，电热丝R1的阻值为
R1和R2的串联总电阻为
所以，电热丝R2的阻值为
（3）根据可得，粥吸收的热量为
加热挡正常工作500s消耗的电能为
则此养生壶的加热效率为
10．(1)22Ω
(2)10min
（1）根据串并联电路的电阻特点可知，当S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，此时的电路总电阻最大，根据可知，电功率最小，此时热水器调到低额定功率正常工作；当两开关都闭合时，两电阻并联，电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，此时热水器调到高额定功率正常工作。根据可得，电路中R1的阻值是
（2）储水箱中质量为40kg的水从20℃加热到50℃，水吸收的热量为
因为不计能量损失，将热水器调到高额定功率正常工作，消耗的电能为
根据可得，加热时间为
提前时间为
11．(1)25W
(2)100W
(3)
（1）由图乙可知，开关接2、3时，与串联，此时总电阻较大，由可知，电路消耗的总功率较小，则电热加湿器处于“低挡”；开关接3、4时，单独接入电路，此时总电阻较小，电路消耗的总功率较大，则电热加湿器处于“高挡”。由表中数据可知，“高挡”的额定功率为，根据可得，的阻值
因为在“低挡”状态与“高挡”状态正常工作时的功率之比是1:16，则在“低挡”工作时的功率
的电阻是，在“低挡”工作时的功率是25W。
（2）由可得，“低挡”加热状态下电路中的电流
电热加湿器处于“低挡”加热状态下的额定功率
电热加湿器处于“低挡”加热状态下的额定功率是100W。
（3）电热加湿器在“高挡”加热状态下正常工作5min消耗的电能
已知这段时间内电能表转盘转了25转，则电能表上模糊不清的这个参数
电能表上模糊不清的这个参数应该是。
12．(1)2A
(2)66Ω
(3)1000W
（1）由P=UI可得，小太阳电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流为
（2）根据可知，电源电压不变，总电阻越大，总功率越小，由图乙可知，只闭合开关时，、串联，电路中电阻较大，小太阳电暖器处于低温挡；当开关、都闭合时，电路为的简单电路，电路中电阻较小，小太阳电暖器处高温挡。由可得，发热电阻的阻值为
小太阳处于低温挡时，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得即
（3）小太阳电暖器高温挡工作6min消耗的电能为
小太阳电暖器高温挡的实际功率
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