【中考押题预测】2025年中考物理核心考点考前冲刺 电路多挡问题(含解析）
文档属性
| 名称 | 【中考押题预测】2025年中考物理核心考点考前冲刺 电路多挡问题(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-08 23:00:35 | ||
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文档简介
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中考核心考点 电路多挡问题
一．选择题（共5小题）
1．（2025 桓台县二模）如图1所示的打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图2所示，R1、R2是用于发热的定值电阻。工作时，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印10min，刚好将30g的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为22W，塑胶的比热容为2.2×103J/（kg ℃），则（ ）
A．只闭合开关S时为快挡
B．通过R1的电流是10A
C．打印笔消耗的电能是1.32×105J
D．塑胶吸收的热量是6600J
2．（2025 博山区二模）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中只有R1工作
B．除霜状态，电路的总功率最大
C．除雾状态，电路的总电流最大
D．除霜状态，电路中电阻最大
3．（2025 厦门模拟）如图为某恒温箱的工作原理图，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。R1、R2是电热丝，R1：R2＝4：1。恒温箱工作时，将箱体两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡，当箱内温度升高至设定的恒温温度后、S1置于“保温”挡。下列说法正确的是（ ）
A．S1置于触点1时为“加热”挡
B．箱体气孔封闭会增大电功率
C．保温挡与加热挡功率之比为1：5
D．适当减小R2可以提高恒温温度
4．（2025 滨州模拟）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知。下列分析不正确的是（ ）
项目 参数
额定电压/V 220
低温挡功率/W 200
高温挡功率/W 2000
容积/L 60
A．当S接“1”时，电热水器为高温挡
B．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C．R的阻值为24.2Ω
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转100r
5．（2025 福州模拟）如图所示是某电热水器的简化电路，电源电压不变，定值电阻R1＝R2，它加热时有高温、中温和低温挡。则（ ）
A．开关S1闭合、S2接a，是中温挡
B．开关S1闭合、S2接b，是高温挡
C．中温与低温挡的功率之比为4：1
D．高温与低温挡的功率之比为4：1
二．多选题（共1小题）
（多选）6．（2025 雁塔区三模）图﹣1为自动保温电饭锅的电路图，电源电压为220V恒定不变，R1、R2是发热电阻，S是温控开关，能在触点a和b间切换工作状态。在某次煮饭过程中，电饭锅消耗的电能W与工作时间t的关系如图﹣2所示。下列说法正确的是（ ）
A．S接a时，电饭锅处于保温挡
B．电饭锅的加热功率是800W
C．加热状态下电路的电流是1.82A
D．R2的阻值是544.5Ω
三．填空题（共13小题）
7．（2025春 金溪县校级月考）某型号电饭锅有加热和保温两个功能，甲是其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭锅处于 （选填“保温”或“加热”）状态。乙是该电饭锅工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是 。（要字母表示）
8．（2025 长沙二模）如图甲，某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、中、低三挡控温功能，图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），已知R1＝66Ω，R2＝R3，中温挡的功率为880W。
（1）让该电火锅在低温挡工作，应将旋钮开关旋至 （选填“bc”“cd”或“de”）位置。
（2）该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 J。
（3）该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比为 。
9．（2025 邓州市一模）如图甲所示为某品牌电热水壶内部简化电路，额定电压为220V，具有加热、保温两挡；保温挡的额定功率为100W，双触点开关能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，其中R2＝44Ω， ℃）。电热水壶利用电流的 效应原理工作；当电热壶正常工作时，加热挡的电功率是 W；若断开家中其他用电器，仅让电热水壶在加热挡下，将电热水壶中初温为20℃、0.5L的水加热到100℃，发现图乙中的电能表转盘转了150转，该电热水壶的加热效率为 （结果精确到0.1%）。
10．（2025 陕西模拟）小李新买了一台电暖器，高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连，可防止漏电时对人造成伤害，其内部电路原理图如图所示，当电阻R1、R2同时接入电路时，处于 挡。某天电暖器正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电 kW h。
11．（2025 泗洪县模拟）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，该封口夹是利用电流的 效应工作的；当开关S1闭合、S2断开时是 温挡；当开关S1、S2都闭合时是 温挡（选填“低”或“高”）。
12．（2025 郑州模拟）某电热水壶的简化电路如图所示，R1和R2为电热丝。当开关S闭合、S1 （填“闭合”或“断开”）时电热水壶处于高温挡，功率为1000W。电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量是 J；若这些热量全部被水吸收，能将 kg的水从20℃升高到70℃。【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
13．（2025 郑州二模）某型号的电热水器有高温、中温、低温三挡位，其简化电路如图所示，R1为阻值22Ω的电热丝，R2为阻值88Ω的电热丝，闭合开关S后，S1断开，S2接b，电流表示数为 A；再闭合S1，S2接a，此时电热器处于 挡，功率为 W。
14．（2025 温江区二模）某品牌电炖锅简化电路如图所示，它有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位。R1、R2是电热丝，R1＝242Ω，R2＝121Ω。开关S1与b接触，当开关S2闭合时，为 挡位，当开关S2断开时，通电1min，电流产生的热量是 J。
15．（2025 泸县二模）如图甲所示，为某品牌电饭煲内部电路的简化电路图，该电饭煲可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定工作电压为220V，发热电阻R1的阻值为50Ω。当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡；闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，中温挡功率是242W。则电阻R2的阻值为 Ω，低温挡的功率为 W。小明发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长，晚上她进行了测量，关掉家里其他电器，仅让电饭煲处于高温挡工作，她观察到家里电能表（如图乙所示）1min转盘转了50转，则高温挡的实际电功率为 W。
16．（2025 成都模拟）如图是某款电火锅内部电路图，加热装置由阻值均为110Ω的电热丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，当电火锅正常工作时，保险装置的电阻不计。当S1断开，S2接a时，电火锅处于 挡，电火锅在高温挡工作一分钟，消耗电能 J。
17．（2025 遵义模拟）某型号的电饭锅有高温烧煮和保温两个挡位，其简化电路如图所示，当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时，电路中的电流分别为5A和0.1A，则电阻R0：R＝ 。
18．（2025春 河北区校级月考）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位，如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触，已知R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压为220V且保持不变，求：
（1）当电烤箱处于低温挡位工时，开关的通断情况为 。
（2）电烤箱在高温挡位工作时，消耗的功率为 W。
19．（2025 渝中区二模）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 。
四．计算题（共4小题）
20．（2025 南岸区校级三模）我国民间自古就有“春天泡脚，升阳固脱；夏天泡脚，暑湿可法；秋天泡脚，肺润肠漏；冬天泡脚，丹田温灯”的说法。为此小付设计了一款电热足浴盆，部分铭牌信息如表所示，图乙为电热足浴盆工作电路，R1、R2均为两个定值电阻，电阻R1阻值为50Ω。可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。求：
额定电压 220V
额定高温挡功率 ？W
额定中温挡功率 242W
额定低温挡功率 ？W
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率？
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，家中只有电热足浴盆在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘10min转了多少转？
21．（2025 瑶海区模拟）如图甲所示是一款具有三挡位功能的空气炸锅，其内部电路原理图如图乙所示，其中R1（220Ω）和R2（55Ω）均为加热电阻，且阻值不随温度变化而变化。
（1）请写出当空气炸锅以高温挡工作时开关S1和S2的状态，并说明理由；
（2）求高温挡的额定功率；
（3）用此空气炸锅高温挡加工薯条时，将20℃的原料薯条炸熟至少需要达到170℃；若不计热量损失，则一次炸熟200g薯条至少需要多少时间？[c薯条取3.63×103J/（kg ℃），此过程中薯条质量不变]
22．（2025 潍坊模拟）如图甲、乙所示为某一品牌生产的两款挂烫机的原理图。现向两台挂烫机分别注入0.2kg、温度为20℃的水，同时将开关拧到某一挡位，发现二者将水加热至100℃都用时1min。若不计热损失，且R1＝R2，，求这段时间内：
（1）其中一台挂烫机中水吸收的热量；
（2）其中一台挂烫机的电功率；
（3）当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，请计算它此时的电功率。
23．（2024秋 西宁期末）小明研究了家里的智能电热马桶（马桶盖如图甲），设计出如图乙所示的便座加热电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如表所示）。图丙是坐便器的结构示意图，求：
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0＝0 Px P1＝44W P2＝88W
（1）求出R2的阻值；
（2）求出表中的“Px”；
（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小明想让马桶圈的温度升高6℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间。[设马桶圈吸热效率为60%，马桶圈的质量m＝600g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg ℃）]。
中考核心考点 电路多挡问题
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．（2025 桓台县二模）如图1所示的打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图2所示，R1、R2是用于发热的定值电阻。工作时，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印10min，刚好将30g的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为22W，塑胶的比热容为2.2×103J/（kg ℃），则（ ）
A．只闭合开关S时为快挡
B．通过R1的电流是10A
C．打印笔消耗的电能是1.32×105J
D．塑胶吸收的热量是6600J
【分析】（1）由图2可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，根据并联电路的特点和P可知打印笔快挡和慢挡的电路连接；
（2）根据P＝UI求出通过R1的电流；
（3）根据W＝Pt求出打印笔消耗的电能；
（4）根据Q吸＝cmΔt求出塑胶吸收的热量。
【解答】解：A、由图2可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，打印笔处于快挡打印，故A错误；
B、根据P＝UI可知，通过R1的电流：I10.1A，故B错误；
C、由P可知，打印笔消耗的电能：W＝P慢t＝22W×10×60s＝1.32×104J，故C错误；
D、塑胶吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝2.2×103J/（kg ℃）×30×10﹣3kg×（120℃﹣20℃）＝6600J，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功公式、电功率公式以及吸热公式的应用，属于电热多挡位电路问题，难度不大。
2．（2025 博山区二模）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中只有R1工作
B．除霜状态，电路的总功率最大
C．除雾状态，电路的总电流最大
D．除霜状态，电路中电阻最大
【分析】根据并联电路的特点和P可知“低温”除雾和“高温”除霜的电路连接。
【解答】解：ABD、由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，电阻R1和R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路中的总电阻最小，由
P可知，电路的总功率最大，加热装置处于“高温”除霜功能；
当开关S闭合，S1断开时，电路中只有电阻R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，加热装置处于“低温”除雾，故AD错误、B正确；
C、由于除雾状态时，电路中的总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的总电流最小，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电功率多档位问题，主要考查并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活运用，分析清楚电路的连接方式是解题的关键。
3．（2025 厦门模拟）如图为某恒温箱的工作原理图，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。R1、R2是电热丝，R1：R2＝4：1。恒温箱工作时，将箱体两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡，当箱内温度升高至设定的恒温温度后、S1置于“保温”挡。下列说法正确的是（ ）
A．S1置于触点1时为“加热”挡
B．箱体气孔封闭会增大电功率
C．保温挡与加热挡功率之比为1：5
D．适当减小R2可以提高恒温温度
【分析】（1）由图可知，当开关S1置于1时，只有R1工作，当开关S2置于2、3时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知恒温箱加热挡和保温挡的电路连接；
（2）由P分析恒温箱功率的影响因素；
（3）根据P可求出保温挡与加热挡功率之比；
（4）根据题意分析恒温箱温度的变化。
【解答】解：A、由图可知，当开关S2置于2、3时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，恒温箱处于加热挡；
当开关S1置于1时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，故A错误；
B、由P可知，恒温箱功率只与电源电压和电路中的电阻有关，箱体气孔封闭不会改变电源电压和电路中的电阻，所以不会使恒温箱的功率发生变化，故B错误；
C、假设电热丝R2＝R，则电热丝R1＝4R，
恒温箱的加热挡功率：P加热，
保温挡功率：P保温，
则保温挡与加热挡功率之比：P保温：P加热：1：5，故C正确；
D、由P可知，适当减小R2可以最大恒温箱的功率，但是当箱内温度升高至设定的恒温温度后，S1会置于保温挡，所以不会提高恒温温度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路的特点以及电功率公式的灵活应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
4．（2025 滨州模拟）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知。下列分析不正确的是（ ）
项目 参数
额定电压/V 220
低温挡功率/W 200
高温挡功率/W 2000
容积/L 60
A．当S接“1”时，电热水器为高温挡
B．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C．R的阻值为24.2Ω
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转100r
【分析】（1）由图甲可知，当开关S接2时，R、R0串联，当开关S接1时，只有R0工作，根据串联电路特点和P可知电热水器高温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据密度公式求出水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（3）根据高温挡功率和P可求出R0的阻值，根据低温挡功率和P可求出R、R0的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R的阻值；
（4）根据W＝Pt求出电热水器高温挡工作1min消耗的电能，电路中用电器每消耗1kW h电能，图乙中电能表的转盘转过3000转，据此求出电热水器高温挡工作1min，电能表的转盘转过的转数。
【解答】解：A、由图甲可知，当开关S接2时，R、R0串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电热水器处于低温挡；
当开关S接1时，只有R0工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于高温挡，故A正确；
B、由ρ可知，电热水器中水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×60×10﹣3m3＝60kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J，故B正确；
C、由P可知，R0的阻值：R024.2Ω，
R、R0的串联总电阻：R总242Ω，
根据串联电路的特点可知，R的阻值：R＝R总﹣R0＝242Ω﹣24.2Ω＝217.8Ω，故C错误；
D、电热水器高温挡工作1min消耗的电能：W＝P高t＝2000W×1×60s＝120000JkW h，
则电热水器高温挡工作1min，电能表的转盘转过的转数：n＝NW＝3000r/（kW h）kW h＝100r，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、密度公式、吸热公式、电功公式以及电功率公式的灵活运用，是一道电热综合题，有一定的难度。
5．（2025 福州模拟）如图所示是某电热水器的简化电路，电源电压不变，定值电阻R1＝R2，它加热时有高温、中温和低温挡。则（ ）
A．开关S1闭合、S2接a，是中温挡
B．开关S1闭合、S2接b，是高温挡
C．中温与低温挡的功率之比为4：1
D．高温与低温挡的功率之比为4：1
【分析】（1）由图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R 1、R2并联，当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串并联电路的特点和P可知电热水器高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据串联电路的特点和P可求出中温挡和低温挡的功率之比；
（3）根据串并联电路的特点和P可求出高温挡和低温挡的功率之比。
【解答】解：AB、由图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热水器处于高温挡；
当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，电热水器处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，电热水器处于中温挡，故AB错误；
C、假设R1＝R2＝R，根据串联电路的特点可知，低温挡工作时电路的总电阻：R低＝R1+R2＝R+R＝2R，
中温挡和低温挡的功率之比：P中：P低：：2：1，故C错误；
D、根据并联电路特点可知，高温挡工作时电路的总电阻：R高，
则电热水器高温与低温挡的功率之比：P高：P低：：4：1，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
二．多选题（共1小题）
（多选）6．（2025 雁塔区三模）图﹣1为自动保温电饭锅的电路图，电源电压为220V恒定不变，R1、R2是发热电阻，S是温控开关，能在触点a和b间切换工作状态。在某次煮饭过程中，电饭锅消耗的电能W与工作时间t的关系如图﹣2所示。下列说法正确的是（ ）
A．S接a时，电饭锅处于保温挡
B．电饭锅的加热功率是800W
C．加热状态下电路的电流是1.82A
D．R2的阻值是544.5Ω
【分析】（1）由图﹣1可知，当开关S接b时，R1、R2串联，当开关S接a时，只有R1工作，根据串联电路的特点和P可知电饭锅加热挡和保温挡的电路连接；
（2）由图﹣2可知，电饭锅10min消耗的电能，根据P求出电饭锅的加热功率；
（3）根据P＝UI求出加热状态下电路的电流；
（4）根据加热功率和P可求出R1的阻值；由图﹣2可知10min～35min消耗的电能，根据P求出电饭锅的保温功率，根据保温功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值。
【解答】解：A、由图﹣1可知，当开关S接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温挡；
当开关S接a时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡，故A错误；
B、由图图﹣2可知，电饭锅前10min消耗的电能W＝4.8×105J，则电饭锅的加热功率：P加热800W，故B正确；
C、由P＝UI可知，加热状态下电路的电流：I3.64A，故C错误；
D、由P可知，R1的阻值：R160.5Ω，
由图﹣2可知，电饭锅10min～35min消耗的电能W′＝6×105J﹣4.8×105J＝1.2×105J，
电饭锅的保温功率：P保温80W，
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R605Ω
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝605Ω﹣60.5Ω＝544.5Ω，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活运用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
三．填空题（共13小题）
7．（2025春 金溪县校级月考）某型号电饭锅有加热和保温两个功能，甲是其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭锅处于 保温 （选填“保温”或“加热”）状态。乙是该电饭锅工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是 W 。（要字母表示）
【分析】（1）分析开关转换时电路的结构，根据串联电阻的规律及P分析；
（2）由乙图像确定横坐、纵坐标表示的物理量，W＝Pt分析求解。
【解答】解：由图甲可知，当S接2时，R1与R2串联工作，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温状态；
当S接1时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热状态；
由乙图像知，横坐标表示工作时间，纵坐标表示电饭锅的电功率，则阴影部分面积S＝Pt＝W，即电饭煲工作时电流所做的功，用W表示。
故答案为：保温；W。
【点评】本题考查电功率、电功公式的运用，关键是确定不同挡位电路的结构。
8．（2025 长沙二模）如图甲，某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、中、低三挡控温功能，图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），已知R1＝66Ω，R2＝R3，中温挡的功率为880W。
（1）让该电火锅在低温挡工作，应将旋钮开关旋至 bc （选填“bc”“cd”或“de”）位置。
（2）该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 5.28×105 J。
（3）该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比为 22：5 。
【分析】（1）由图乙可知，当旋钮开关旋至bc位置时，R1、R2串联；旋钮开关旋至de 位置，R2、R3并联；旋钮开关旋至cd位置，电路为R2的简单电路；根据串并联电路的特点和P可知电火锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据W＝Pt求出该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能；
（3）根据中温挡功率和P可求出R2的阻值；据此可知R3的阻值；根据串并联电路的特点和P可求出该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比。
【解答】解：（1）当旋钮开关旋至bc位置时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由得，电路总功率最小，电火锅处于低温挡；
旋钮开关旋至de 位置，R2、R3并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，电路总功率最大，电火锅处于高温挡；
旋钮开关旋至cd位置，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，电路电功率较小，电火锅处于中温挡；
（2）由得，该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能：；
（3）由得，R2的阻值：，
根据题意可知，R3的阻值：R3＝R2＝55Ω，
电源电压不变，该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比：。
故答案为：（1）bc；（2）5.28×105；（3）22：5。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
9．（2025 邓州市一模）如图甲所示为某品牌电热水壶内部简化电路，额定电压为220V，具有加热、保温两挡；保温挡的额定功率为100W，双触点开关能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，其中R2＝44Ω， ℃）。电热水壶利用电流的 热 效应原理工作；当电热壶正常工作时，加热挡的电功率是 1200 W；若断开家中其他用电器，仅让电热水壶在加热挡下，将电热水壶中初温为20℃、0.5L的水加热到100℃，发现图乙中的电能表转盘转了150转，该电热水壶的加热效率为 93.3% （结果精确到0.1%）。
【分析】（1）电流通过导体时，将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
（2）由图甲可知，当开关S接2和3时，只有R1工作；当开关 S接3和4时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知电热水壶加热挡和保温挡的电路连接；根据P可求出加热挡工作时R2的电功率，据此求出加热挡的电功率；
（3）根据密度公式求出水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；图乙中3000r/kW h表示电路中每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，据此求出电能表的转盘转过150转，电热水壶消耗的电能，根据效率公式求出电热水壶的加热效率。
【解答】解：电热水壶工作时将电能转化为内能，所以电热水壶是利用电流的热效应工作的；
由图甲可知，当开关 S接3和4时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热挡；
当开关S接2和3时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水壶处于保温挡；
加热挡工作时R2的电功率：P21100W，
电热水壶加热挡时的总电功率：P加热＝P保温+P2＝100W+1100W＝1200W；
由ρ可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.5kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J，
图乙中3000r/kW h表示电路中每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，
则电能表的转盘转过150转，电热水壶消耗的电能：W0.05kW h＝1.8×105J，
电热水壶的加热效率：η100%100%≈93.3%。
故答案为：热；1200；93.3%。
【点评】本题考查串联电路特点、对电能表参数的认识与理解、密度公式、吸热公式、电功率公式以及效率公式的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
10．（2025 陕西模拟）小李新买了一台电暖器，高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 地 线相连，可防止漏电时对人造成伤害，其内部电路原理图如图所示，当电阻R1、R2同时接入电路时，处于 高温 挡。某天电暖器正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电 7.2 kW h。
【分析】（1）用电器三脚插头的中间较长的脚与用电器的金属外壳相连，可以防止用电器因漏电而引起的触电事故；
（2）由图乙电路图可知，当开关与触点1、2接触时，只有R2工作，当开关与触点2、3接触时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知电暖器处于高温挡时的电路连接；
（3）根据W＝Pt求出电暖器一天消耗的电能。
【解答】解：电暖器的插头是三脚插头，插头插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的接地保护线相连；
由图乙电路图可知，当开关与触点2、3接触时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电暖器处于高温挡；
当开关与触点1、2接触时，只有R2工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电暖器处于低温挡；
电暖器一天消耗的电能：W＝P1t1+P2t2＝2000×10﹣3kW×2h+800×10﹣3kW×4h＝7.2kW h。
故答案为：地；高温；7.2。
【点评】本题考查安全用电、并联电路特点、电功公式的应用，属于电功率多挡位电路问题，难度不大。
11．（2025 泗洪县模拟）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，该封口夹是利用电流的 热 效应工作的；当开关S1闭合、S2断开时是 低 温挡；当开关S1、S2都闭合时是 高 温挡（选填“低”或“高”）。
【分析】（1）封口夹工作时将电能转化为内能；
（2）由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知封口夹高温挡和低温挡的电路连接。
【解答】解：封口夹工作时将电能转化为内能，所以封口夹是利用电流热效应工作的；
由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，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P可知，电路的总功率最小，封口夹处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，封口夹处于高温挡。
故答案为：热；低；高。
【点评】本题考查电流的热效应、串联电路的特点以及电功率公式的应用，属于电功率多挡位问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
12．（2025 郑州模拟）某电热水壶的简化电路如图所示，R1和R2为电热丝。当开关S闭合、S1 闭合 （填“闭合”或“断开”）时电热水壶处于高温挡，功率为1000W。电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量是 2.1×105 J；若这些热量全部被水吸收，能将 1 kg的水从20℃升高到70℃。【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
【分析】（1）由图可知，当开关S闭合、S1闭合时，R1、R2并联，当开关S闭合、S1断开时，只有R2工作，根据并联电路的特点和P可知电热水壶高温挡和低温挡的连接；
（2）根据Q＝W＝Pt求出电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量；
（3）根据题意可知水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出加热水的质量。
【解答】解：由图可知，当开关S闭合、S1闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热水壶处于高温挡；
当开关S闭合、S1断开时，只有R2工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电热水壶处于低温挡；
电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量：Q＝W＝Pt＝1000W×（3×60s+30s）＝2.1×105J；
根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q＝2.1×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，加热水的质量：m1kg。
故答案为：闭合；2.1×105；1。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式以及吸热公式的灵活运用，属于电热综合题，难度不大。
13．（2025 郑州二模）某型号的电热水器有高温、中温、低温三挡位，其简化电路如图所示，R1为阻值22Ω的电热丝，R2为阻值88Ω的电热丝，闭合开关S后，S1断开，S2接b，电流表示数为 2 A；再闭合S1，S2接a，此时电热器处于 高温 挡，功率为 2750 W。
【分析】（1）由图可知，闭合开关S后，S1断开，S2接b，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流，即电流表示数；
（2）再闭合S1，S2接a，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知电热器的挡位；根据并联电路的特点和P可求出此时电热器的电功率。
【解答】解：由图可知，闭合开关S后，S1断开，S2接b，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流：I2A，电流表示数为2A；
再闭合S1，S2接a，R1、R2并联，根据并联电路特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热器处于高温挡；
此时电热器的电功率：P高2750W。
故答案为：2；高温；2750。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
14．（2025 温江区二模）某品牌电炖锅简化电路如图所示，它有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位。R1、R2是电热丝，R1＝242Ω，R2＝121Ω。开关S1与b接触，当开关S2闭合时，为 高温 挡位，当开关S2断开时，通电1min，电流产生的热量是 2.4×104 J。
【分析】（1）由图可知，当开关S2闭合、S1接b时，R1、R2并联，当开关S2断开，S1接a时，R1、R2串联，当开关S2断开、S1接b时，只有R2工作，根据串并联电路的特点和P可知电炖锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）当开关S1与b接触，开关S2断开时，只有R2工作，根据Q＝Wt求出通电1min，电流产生的热量。
【解答】解：由图可知，当开关S2闭合、S1接b时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电炖锅处于高温挡；
当开关S2断开，S1接a时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，电炖锅处于低温挡；
当开关S2断开、S1接b时，只有R2工作，电炖锅处于中温挡，此时通电1min，电流产生的热量：Q＝Wt1×60s＝2.4×104J。
故答案为：高温；2.4×104。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
15．（2025 泸县二模）如图甲所示，为某品牌电饭煲内部电路的简化电路图，该电饭煲可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定工作电压为220V，发热电阻R1的阻值为50Ω。当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡；闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，中温挡功率是242W。则电阻R2的阻值为 200 Ω，低温挡的功率为 193.6 W。小明发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长，晚上她进行了测量，关掉家里其他电器，仅让电饭煲处于高温挡工作，她观察到家里电能表（如图乙所示）1min转盘转了50转，则高温挡的实际电功率为 1000 W。
【分析】（1）闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，由图甲可知，此时只有R2工作，根据P求出R2的阻值；当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡，此时R1、R2串联，根据串联的电路特点求出此时电路的总电阻，根据P求出低温挡的功率；
（2）图乙中3000r/kW h表示电路中用电器煤消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，据此求出电能表的转盘转过50转，电饭煲消耗的电能，根据P求出高温挡的实际电功率。
【解答】解：闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，由图甲可知，此时只有R2工作，
由P可知，R2的阻值：R2200Ω；
当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡，此时R1、R2串联，
根据串联电路的特点可知，此时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝200Ω+50Ω＝250Ω，
电饭煲低温挡的功率：P低193.6W；
图乙中3000r/kW h表示电路中用电器煤消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，
则电能表的转盘转过50转，电饭煲消耗的电能：WkW h，
电饭煲高温挡的实际电功率：P实1kW＝1000W。
故答案为：200；193.6；1000。
【点评】本题考查串并联电路的特点、对电能参数的认识与理解、电能的计算以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
16．（2025 成都模拟）如图是某款电火锅内部电路图，加热装置由阻值均为110Ω的电热丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，当电火锅正常工作时，保险装置的电阻不计。当S1断开，S2接a时，电火锅处于 低温 挡，电火锅在高温挡工作一分钟，消耗电能 5.28×104 J。
【分析】由图甲知，当S1断开，S2接a时，R1、R2串联，当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，当S1断开，S2接b时，只有R2工作，根据串并联电路的特点和P可知电火锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；根据P可求出高温挡的电功率，根据W＝Pt求出电火锅在高温挡工作一分钟消耗的电能。
【解答】解：由图甲知，当S1断开，S2接a时，R1、R2串联，根据串联的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电火锅处于低温挡；
当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于高温挡；
当S1断开，S2接b时，只有R2工作，电火锅处于中温挡；
电火锅高温挡的电功率：P高880W，
电火锅在高温挡工作一分钟消耗的电能：W＝P高t＝880W×1×60s＝5.28×104J。
故答案为：低温；5.28×104。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
17．（2025 遵义模拟）某型号的电饭锅有高温烧煮和保温两个挡位，其简化电路如图所示，当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时，电路中的电流分别为5A和0.1A，则电阻R0：R＝ 1：49 。
【分析】由图可知，当开关S先后置于“1”挡时，只有R0工作，根据欧姆定律求出R0的阻值，当开关S先后置于“2”挡时，R、R0串联，根据欧姆定律求出R、R0的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R的阻值，据此求出R0、R的比值。
【解答】解：由图可知，当开关S先后置于“1”挡时，只有R0工作，
根据欧姆定律可知，R0的阻值：R044Ω；
当开关S先后置于“2”挡时，R、R0串联，
根据欧姆定律可知，R、R0的串联总电阻：R总2200Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值：R＝R总﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω，
则电阻R0、R的比值：R0：R＝44Ω：2156Ω＝1：49。
故答案为：1：49。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
18．（2025春 河北区校级月考）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位，如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触，已知R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压为220V且保持不变，求：
（1）当电烤箱处于低温挡位工时，开关的通断情况为 开关S1置于b端、S2断开 。
（2）电烤箱在高温挡位工作时，消耗的功率为 1500 W。
【分析】（1）电烤箱的电压一定，由P可知电阻越大，功率越小；利用开关的闭合情况判断出此时电路的连接方式，分析出电烤箱处于什么挡位；
（2）电烤箱在高挡位工作时的电阻最小，即两电阻并联时正好在高挡位工作，利用P计算消耗的功率。
【解答】解：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，由图可知两电阻串联，此时总电阻最大为R1与R2的和，由发热功率公式P可知电阻越大，功率越小，因此电烤箱处于低挡位；
（2）如果电烤箱在高挡位工作，必须开关S1置于a端、S2闭合，此时R1与R2并联；
消耗的功率P＝P1+P21500W；
故答案为：
（1）开关S1置于b端、S2断开；
（2）1500。
【点评】此题的关键是会分析电路的连接方式，再根据电功和功率公式进行计算，属于难题。
19．（2025 渝中区二模）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 断开 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 15 。
【分析】由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知加热电路所处的状态；根据P可求出当开关S1由闭合到断开，R1两端的电压之比，根据串联电路特点求出开关S1断开时R1、R2两端的电压之比，根据串联电路特点、R1的电功率和P＝UI可求出R2的电功率。
【解答】解：由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，加热电路处于保温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，加热电路处于加热挡；
当开关S、S1都闭合时，R1的电功率：P64W……①
当开关S1由闭合到断开，R1的电功率：P125W……②
联立①②两式解得：U：U1＝8：5……③
根据串联电路的电压特点可知，S1断开时，R2两端的电压：U2＝U﹣U1……④
联立③④两式解得：U1：U2＝5：3；
根据串联电路的电流特点可知，当开关S闭合、S1断开时，通过R1、R2的电流相等，
则R1、R2的电功率之比：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝5：3，
即R2的电功率：P2P125W＝15W。
故答案为：断开；15。
【点评】本题考查串联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，有一定的难度。
四．计算题（共4小题）
20．（2025 南岸区校级三模）我国民间自古就有“春天泡脚，升阳固脱；夏天泡脚，暑湿可法；秋天泡脚，肺润肠漏；冬天泡脚，丹田温灯”的说法。为此小付设计了一款电热足浴盆，部分铭牌信息如表所示，图乙为电热足浴盆工作电路，R1、R2均为两个定值电阻，电阻R1阻值为50Ω。可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。求：
额定电压 220V
额定高温挡功率 ？W
额定中温挡功率 242W
额定低温挡功率 ？W
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率？
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，家中只有电热足浴盆在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘10min转了多少转？
【分析】（1）中温挡正常工作时，利用P＝UI即可求出电路中的电流；
（2）分析电路图，两个开关共有三种情况选择：S1闭合、S接左边接线柱a，S1闭合、S接右边接线柱b，S1断开、S接右边接线柱a；
不同连接方式，电路中总电阻大小不同；由P＝UI可知，电源电压一定，电阻大的、电路的总功率小；电阻小的、电路的总功率大，据此分析得出不同挡位的连接方式；
当S1闭合、S接左边接线柱a，R2单独工作，电路处于中温挡位，知道中温挡功率，
当S1闭合、S接右边接线柱b，电阻R1和R2并联，电路中总电阻小，最处于高温挡，
当S1断开、S接右边接线柱a，电阻R1和R2串联，电路中总电阻最大，处于低温挡，
利用P＝UI和并联电路的特点求出总电功率；
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，利用P＝UI和并联电路的特点求出实际功率，知道工作时间，利用W＝Pt求出消耗的电能；
电能表上“3000r/（kW h）”表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求电能表转盘10min转的转数。
【解答】解：
（1）中温挡正常工作时，由表格可知电功率为242W，根据P＝UI可得电路中的电流：
I中温1.1A；
（2）由图乙知，两个开关共有三种情况选择：S1闭合、S接左边接线柱a，S1闭合、S接右边接线柱b，S1断开、S接右边接线柱b；
不同连接方式，电路中总电阻大小不同；由P＝UI可知，电源电压一定，电阻大的、电路的总功率小；电阻小的、电路的总功率大，据此分析得出不同挡位的连接方式；
当S1闭合、S接左边接线柱a，R2单独工作，电路处于中温挡位，知道中温挡功率，P中温＝P2＝242W，
当S1闭合、S接右边接线柱b，电阻R1和R2并联，电路中总电阻小，最处于高温挡，
则高温挡正常工作时，P高温＝P1+P2P2242W＝1210W；
（3）根据P可知：R2200Ω，
用电高峰期，实际电压只有200V，则实际功率为：
P实际＝P′1+P′21000W＝1kW；
则电热足浴盆在高温挡工作时10min，消耗的电能：
W＝P实际t＝1kW×10hkW h，
电能表上3000r/（kW h）表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，
电能表10min，转盘转的转数为：nkW h×3000r/（kW h）＝500r。
答：（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是1.1A；
（2）高温挡正常工作时，电路消耗的总功率为1210W；
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，家中只有电热足浴盆在高温挡工作时，电能表转盘10min转了500r。
【点评】本题考查了电功率的公式及其推导公式的应用、串联电阻的特点、对电能表相关参数的理解，分析电路图得出电烤箱挡位的电路连接方式是关键。
21．（2025 瑶海区模拟）如图甲所示是一款具有三挡位功能的空气炸锅，其内部电路原理图如图乙所示，其中R1（220Ω）和R2（55Ω）均为加热电阻，且阻值不随温度变化而变化。
（1）请写出当空气炸锅以高温挡工作时开关S1和S2的状态，并说明理由；
（2）求高温挡的额定功率；
（3）用此空气炸锅高温挡加工薯条时，将20℃的原料薯条炸熟至少需要达到170℃；若不计热量损失，则一次炸熟200g薯条至少需要多少时间？[c薯条取3.63×103J/（kg ℃），此过程中薯条质量不变]
【分析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串并联电路的特点和P可知空气炸锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据 P可求出高温挡的额定功率；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出薯条吸收的热量，不计热量损失，空气炸锅消耗的电能等于薯条吸收的热量，根据P求出一次炸熟200g薯条至少需要的时间。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，P可知，电路的总功率最大，空气炸锅处于高温挡；
当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，空气炸锅处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，空气炸锅处于中温挡；
（2）空气炸锅高温挡的额定功率：P高1100W；
（3）薯条吸收的热量：Q吸＝c薯条mΔt＝3.63×103J/（kg ℃）×200×10﹣3kg×（170℃﹣20℃）＝1.089×105J，
不计热量损失，空气炸锅消耗的电能：W＝Q吸＝1.089×105J，
由P可知，一次炸熟200g薯条至少需要的时间：t99s。
答：（1）当开关S1闭合、S2接a时空气炸锅处于高温挡；电路中的总电阻最小，总功率最大；
（2）高温挡的额定功率为1100W；
（3）一次炸熟200g薯条至少需要的时间为99s。
【点评】本题考查串并联电路的特点、吸热公式以及电功率公式的灵活运用，属于电热综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。
22．（2025 潍坊模拟）如图甲、乙所示为某一品牌生产的两款挂烫机的原理图。现向两台挂烫机分别注入0.2kg、温度为20℃的水，同时将开关拧到某一挡位，发现二者将水加热至100℃都用时1min。若不计热损失，且R1＝R2，，求这段时间内：
（1）其中一台挂烫机中水吸收的热量；
（2）其中一台挂烫机的电功率；
（3）当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，请计算它此时的电功率。
【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）不计热损失，挂烫机消耗的电能等于水吸收的热量，根据P求出挂烫机的电功率；
（3）由图甲可知，当开关双触点开关接1时，R1、R2串联，当开关双触点开关接2时，只有R1工作；由图乙可知，当开关双触点开关接1时，只有R1工作，当开关双触点开关接2时，R1、R2并联；根据串并联电路特点可知P可知挂烫机高温挡和低温挡的电路连接；根据P可求出R1的阻值；根据串联电路的特点求出R1、R2的串联总电阻，根据P可求出功率较低的挂烫机的电功率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×104J；
（2）不计热损失，挂烫机消耗的电能W＝Q吸＝6.72×104J，
挂烫机的电功率：P1120W；
（3）由图甲可知，当开关双触点开关接1时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，挂烫机处于低温挡；
当开关双触点开关接2时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，挂烫机处于高温挡；
由图乙可知，当开关双触点开关接2时，R1、R2并联，根据并联的电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，挂烫机处于高温挡；
当开关双触点开关接1时，只有R1工作，电路的总电阻较大，总功率较小，挂烫机处于低温挡；
所以当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，功率较低的应该是甲图所示原理图；
由P可知，R1的阻值：R1，
根据题意可知，R2的阻值：R2＝R1，
根据串联电路的特点可知，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2，
则功率较低的挂烫机的电功率：P低560W。
答：（1）其中一台挂烫机中水吸收的热量为6.72×104J；
（2）其中一台挂烫机的电功率为1120W；
（3）当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，它此时的电功率为560W。
【点评】本题考查串并联电路的特点、吸热公式以及电功率公式的灵活运用，属于电热综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。
23．（2024秋 西宁期末）小明研究了家里的智能电热马桶（马桶盖如图甲），设计出如图乙所示的便座加热电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如表所示）。图丙是坐便器的结构示意图，求：
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0＝0 Px P1＝44W P2＝88W
（1）求出R2的阻值；
（2）求出表中的“Px”；
（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小明想让马桶圈的温度升高6℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间。[设马桶圈吸热效率为60%，马桶圈的质量m＝600g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg ℃）]。
【分析】（1）由表格信息和电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时P1＝44W，根据P＝UI求出R1的阻值；当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，此时P2＝132W，根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出R2的电功率，根据并联电路的电压特点和P＝UI求出R2的阻值；
（2）当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，根据电阻的串联和P＝UI求出Px的值；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出马桶圈吸收的热量，根据效率公式求出消耗的电能，根据P求出加热需要的时间。
【解答】解：（1）由表格信息和电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时P1＝44W，
由P＝UI可知，R1的阻值：R11100Ω，
当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，此时P2＝88W，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：PR2＝P2﹣P1＝88W﹣44W＝44W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的阻值：R21100Ω，；
（2）当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时的电功率：Px22W；
（3）马桶圈吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝0.44×103J/（kg ℃）×600×10﹣3kg×6℃＝1584J，
由η可知，消耗的电能：W2640J，
高温挡加热功率P高温＝P2＝88W，
由P可知，用“高温挡”加热的方式需要的时间：t30s。
答：（1）R2的阻值为1100W；
（2）表中的“Px”为22W；
（3）用“高温挡”加热的方式需要的时间为30s。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、电功率公式、吸热公式、效率公式以及电功公式的应用，从表中得到相关信息并结合电路图正确分析电路解答是本题的关键。
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中考核心考点 电路多挡问题
一．选择题（共5小题）
1．（2025 桓台县二模）如图1所示的打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图2所示，R1、R2是用于发热的定值电阻。工作时，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印10min，刚好将30g的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为22W，塑胶的比热容为2.2×103J/（kg ℃），则（ ）
A．只闭合开关S时为快挡
B．通过R1的电流是10A
C．打印笔消耗的电能是1.32×105J
D．塑胶吸收的热量是6600J
2．（2025 博山区二模）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中只有R1工作
B．除霜状态，电路的总功率最大
C．除雾状态，电路的总电流最大
D．除霜状态，电路中电阻最大
3．（2025 厦门模拟）如图为某恒温箱的工作原理图，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。R1、R2是电热丝，R1：R2＝4：1。恒温箱工作时，将箱体两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡，当箱内温度升高至设定的恒温温度后、S1置于“保温”挡。下列说法正确的是（ ）
A．S1置于触点1时为“加热”挡
B．箱体气孔封闭会增大电功率
C．保温挡与加热挡功率之比为1：5
D．适当减小R2可以提高恒温温度
4．（2025 滨州模拟）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知。下列分析不正确的是（ ）
项目 参数
额定电压/V 220
低温挡功率/W 200
高温挡功率/W 2000
容积/L 60
A．当S接“1”时，电热水器为高温挡
B．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C．R的阻值为24.2Ω
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转100r
5．（2025 福州模拟）如图所示是某电热水器的简化电路，电源电压不变，定值电阻R1＝R2，它加热时有高温、中温和低温挡。则（ ）
A．开关S1闭合、S2接a，是中温挡
B．开关S1闭合、S2接b，是高温挡
C．中温与低温挡的功率之比为4：1
D．高温与低温挡的功率之比为4：1
二．多选题（共1小题）
（多选）6．（2025 雁塔区三模）图﹣1为自动保温电饭锅的电路图，电源电压为220V恒定不变，R1、R2是发热电阻，S是温控开关，能在触点a和b间切换工作状态。在某次煮饭过程中，电饭锅消耗的电能W与工作时间t的关系如图﹣2所示。下列说法正确的是（ ）
A．S接a时，电饭锅处于保温挡
B．电饭锅的加热功率是800W
C．加热状态下电路的电流是1.82A
D．R2的阻值是544.5Ω
三．填空题（共13小题）
7．（2025春 金溪县校级月考）某型号电饭锅有加热和保温两个功能，甲是其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭锅处于 （选填“保温”或“加热”）状态。乙是该电饭锅工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是 。（要字母表示）
8．（2025 长沙二模）如图甲，某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、中、低三挡控温功能，图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），已知R1＝66Ω，R2＝R3，中温挡的功率为880W。
（1）让该电火锅在低温挡工作，应将旋钮开关旋至 （选填“bc”“cd”或“de”）位置。
（2）该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 J。
（3）该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比为 。
9．（2025 邓州市一模）如图甲所示为某品牌电热水壶内部简化电路，额定电压为220V，具有加热、保温两挡；保温挡的额定功率为100W，双触点开关能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，其中R2＝44Ω， ℃）。电热水壶利用电流的 效应原理工作；当电热壶正常工作时，加热挡的电功率是 W；若断开家中其他用电器，仅让电热水壶在加热挡下，将电热水壶中初温为20℃、0.5L的水加热到100℃，发现图乙中的电能表转盘转了150转，该电热水壶的加热效率为 （结果精确到0.1%）。
10．（2025 陕西模拟）小李新买了一台电暖器，高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连，可防止漏电时对人造成伤害，其内部电路原理图如图所示，当电阻R1、R2同时接入电路时，处于 挡。某天电暖器正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电 kW h。
11．（2025 泗洪县模拟）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，该封口夹是利用电流的 效应工作的；当开关S1闭合、S2断开时是 温挡；当开关S1、S2都闭合时是 温挡（选填“低”或“高”）。
12．（2025 郑州模拟）某电热水壶的简化电路如图所示，R1和R2为电热丝。当开关S闭合、S1 （填“闭合”或“断开”）时电热水壶处于高温挡，功率为1000W。电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量是 J；若这些热量全部被水吸收，能将 kg的水从20℃升高到70℃。【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
13．（2025 郑州二模）某型号的电热水器有高温、中温、低温三挡位，其简化电路如图所示，R1为阻值22Ω的电热丝，R2为阻值88Ω的电热丝，闭合开关S后，S1断开，S2接b，电流表示数为 A；再闭合S1，S2接a，此时电热器处于 挡，功率为 W。
14．（2025 温江区二模）某品牌电炖锅简化电路如图所示，它有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位。R1、R2是电热丝，R1＝242Ω，R2＝121Ω。开关S1与b接触，当开关S2闭合时，为 挡位，当开关S2断开时，通电1min，电流产生的热量是 J。
15．（2025 泸县二模）如图甲所示，为某品牌电饭煲内部电路的简化电路图，该电饭煲可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定工作电压为220V，发热电阻R1的阻值为50Ω。当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡；闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，中温挡功率是242W。则电阻R2的阻值为 Ω，低温挡的功率为 W。小明发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长，晚上她进行了测量，关掉家里其他电器，仅让电饭煲处于高温挡工作，她观察到家里电能表（如图乙所示）1min转盘转了50转，则高温挡的实际电功率为 W。
16．（2025 成都模拟）如图是某款电火锅内部电路图，加热装置由阻值均为110Ω的电热丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，当电火锅正常工作时，保险装置的电阻不计。当S1断开，S2接a时，电火锅处于 挡，电火锅在高温挡工作一分钟，消耗电能 J。
17．（2025 遵义模拟）某型号的电饭锅有高温烧煮和保温两个挡位，其简化电路如图所示，当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时，电路中的电流分别为5A和0.1A，则电阻R0：R＝ 。
18．（2025春 河北区校级月考）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位，如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触，已知R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压为220V且保持不变，求：
（1）当电烤箱处于低温挡位工时，开关的通断情况为 。
（2）电烤箱在高温挡位工作时，消耗的功率为 W。
19．（2025 渝中区二模）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 。
四．计算题（共4小题）
20．（2025 南岸区校级三模）我国民间自古就有“春天泡脚，升阳固脱；夏天泡脚，暑湿可法；秋天泡脚，肺润肠漏；冬天泡脚，丹田温灯”的说法。为此小付设计了一款电热足浴盆，部分铭牌信息如表所示，图乙为电热足浴盆工作电路，R1、R2均为两个定值电阻，电阻R1阻值为50Ω。可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。求：
额定电压 220V
额定高温挡功率 ？W
额定中温挡功率 242W
额定低温挡功率 ？W
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率？
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，家中只有电热足浴盆在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘10min转了多少转？
21．（2025 瑶海区模拟）如图甲所示是一款具有三挡位功能的空气炸锅，其内部电路原理图如图乙所示，其中R1（220Ω）和R2（55Ω）均为加热电阻，且阻值不随温度变化而变化。
（1）请写出当空气炸锅以高温挡工作时开关S1和S2的状态，并说明理由；
（2）求高温挡的额定功率；
（3）用此空气炸锅高温挡加工薯条时，将20℃的原料薯条炸熟至少需要达到170℃；若不计热量损失，则一次炸熟200g薯条至少需要多少时间？[c薯条取3.63×103J/（kg ℃），此过程中薯条质量不变]
22．（2025 潍坊模拟）如图甲、乙所示为某一品牌生产的两款挂烫机的原理图。现向两台挂烫机分别注入0.2kg、温度为20℃的水，同时将开关拧到某一挡位，发现二者将水加热至100℃都用时1min。若不计热损失，且R1＝R2，，求这段时间内：
（1）其中一台挂烫机中水吸收的热量；
（2）其中一台挂烫机的电功率；
（3）当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，请计算它此时的电功率。
23．（2024秋 西宁期末）小明研究了家里的智能电热马桶（马桶盖如图甲），设计出如图乙所示的便座加热电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如表所示）。图丙是坐便器的结构示意图，求：
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0＝0 Px P1＝44W P2＝88W
（1）求出R2的阻值；
（2）求出表中的“Px”；
（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小明想让马桶圈的温度升高6℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间。[设马桶圈吸热效率为60%，马桶圈的质量m＝600g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg ℃）]。
中考核心考点 电路多挡问题
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．（2025 桓台县二模）如图1所示的打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图2所示，R1、R2是用于发热的定值电阻。工作时，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印10min，刚好将30g的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为22W，塑胶的比热容为2.2×103J/（kg ℃），则（ ）
A．只闭合开关S时为快挡
B．通过R1的电流是10A
C．打印笔消耗的电能是1.32×105J
D．塑胶吸收的热量是6600J
【分析】（1）由图2可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，根据并联电路的特点和P可知打印笔快挡和慢挡的电路连接；
（2）根据P＝UI求出通过R1的电流；
（3）根据W＝Pt求出打印笔消耗的电能；
（4）根据Q吸＝cmΔt求出塑胶吸收的热量。
【解答】解：A、由图2可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，打印笔处于快挡打印，故A错误；
B、根据P＝UI可知，通过R1的电流：I10.1A，故B错误；
C、由P可知，打印笔消耗的电能：W＝P慢t＝22W×10×60s＝1.32×104J，故C错误；
D、塑胶吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝2.2×103J/（kg ℃）×30×10﹣3kg×（120℃﹣20℃）＝6600J，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功公式、电功率公式以及吸热公式的应用，属于电热多挡位电路问题，难度不大。
2．（2025 博山区二模）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中只有R1工作
B．除霜状态，电路的总功率最大
C．除雾状态，电路的总电流最大
D．除霜状态，电路中电阻最大
【分析】根据并联电路的特点和P可知“低温”除雾和“高温”除霜的电路连接。
【解答】解：ABD、由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，电阻R1和R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路中的总电阻最小，由
P可知，电路的总功率最大，加热装置处于“高温”除霜功能；
当开关S闭合，S1断开时，电路中只有电阻R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，加热装置处于“低温”除雾，故AD错误、B正确；
C、由于除雾状态时，电路中的总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的总电流最小，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电功率多档位问题，主要考查并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活运用，分析清楚电路的连接方式是解题的关键。
3．（2025 厦门模拟）如图为某恒温箱的工作原理图，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。R1、R2是电热丝，R1：R2＝4：1。恒温箱工作时，将箱体两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡，当箱内温度升高至设定的恒温温度后、S1置于“保温”挡。下列说法正确的是（ ）
A．S1置于触点1时为“加热”挡
B．箱体气孔封闭会增大电功率
C．保温挡与加热挡功率之比为1：5
D．适当减小R2可以提高恒温温度
【分析】（1）由图可知，当开关S1置于1时，只有R1工作，当开关S2置于2、3时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知恒温箱加热挡和保温挡的电路连接；
（2）由P分析恒温箱功率的影响因素；
（3）根据P可求出保温挡与加热挡功率之比；
（4）根据题意分析恒温箱温度的变化。
【解答】解：A、由图可知，当开关S2置于2、3时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，恒温箱处于加热挡；
当开关S1置于1时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，故A错误；
B、由P可知，恒温箱功率只与电源电压和电路中的电阻有关，箱体气孔封闭不会改变电源电压和电路中的电阻，所以不会使恒温箱的功率发生变化，故B错误；
C、假设电热丝R2＝R，则电热丝R1＝4R，
恒温箱的加热挡功率：P加热，
保温挡功率：P保温，
则保温挡与加热挡功率之比：P保温：P加热：1：5，故C正确；
D、由P可知，适当减小R2可以最大恒温箱的功率，但是当箱内温度升高至设定的恒温温度后，S1会置于保温挡，所以不会提高恒温温度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路的特点以及电功率公式的灵活应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
4．（2025 滨州模拟）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知。下列分析不正确的是（ ）
项目 参数
额定电压/V 220
低温挡功率/W 200
高温挡功率/W 2000
容积/L 60
A．当S接“1”时，电热水器为高温挡
B．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C．R的阻值为24.2Ω
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图乙所示电能表的转盘转100r
【分析】（1）由图甲可知，当开关S接2时，R、R0串联，当开关S接1时，只有R0工作，根据串联电路特点和P可知电热水器高温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据密度公式求出水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（3）根据高温挡功率和P可求出R0的阻值，根据低温挡功率和P可求出R、R0的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R的阻值；
（4）根据W＝Pt求出电热水器高温挡工作1min消耗的电能，电路中用电器每消耗1kW h电能，图乙中电能表的转盘转过3000转，据此求出电热水器高温挡工作1min，电能表的转盘转过的转数。
【解答】解：A、由图甲可知，当开关S接2时，R、R0串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电热水器处于低温挡；
当开关S接1时，只有R0工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于高温挡，故A正确；
B、由ρ可知，电热水器中水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×60×10﹣3m3＝60kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J，故B正确；
C、由P可知，R0的阻值：R024.2Ω，
R、R0的串联总电阻：R总242Ω，
根据串联电路的特点可知，R的阻值：R＝R总﹣R0＝242Ω﹣24.2Ω＝217.8Ω，故C错误；
D、电热水器高温挡工作1min消耗的电能：W＝P高t＝2000W×1×60s＝120000JkW h，
则电热水器高温挡工作1min，电能表的转盘转过的转数：n＝NW＝3000r/（kW h）kW h＝100r，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的特点、对电能表参数的认识与理解、密度公式、吸热公式、电功公式以及电功率公式的灵活运用，是一道电热综合题，有一定的难度。
5．（2025 福州模拟）如图所示是某电热水器的简化电路，电源电压不变，定值电阻R1＝R2，它加热时有高温、中温和低温挡。则（ ）
A．开关S1闭合、S2接a，是中温挡
B．开关S1闭合、S2接b，是高温挡
C．中温与低温挡的功率之比为4：1
D．高温与低温挡的功率之比为4：1
【分析】（1）由图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R 1、R2并联，当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串并联电路的特点和P可知电热水器高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据串联电路的特点和P可求出中温挡和低温挡的功率之比；
（3）根据串并联电路的特点和P可求出高温挡和低温挡的功率之比。
【解答】解：AB、由图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热水器处于高温挡；
当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，电热水器处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，电热水器处于中温挡，故AB错误；
C、假设R1＝R2＝R，根据串联电路的特点可知，低温挡工作时电路的总电阻：R低＝R1+R2＝R+R＝2R，
中温挡和低温挡的功率之比：P中：P低：：2：1，故C错误；
D、根据并联电路特点可知，高温挡工作时电路的总电阻：R高，
则电热水器高温与低温挡的功率之比：P高：P低：：4：1，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
二．多选题（共1小题）
（多选）6．（2025 雁塔区三模）图﹣1为自动保温电饭锅的电路图，电源电压为220V恒定不变，R1、R2是发热电阻，S是温控开关，能在触点a和b间切换工作状态。在某次煮饭过程中，电饭锅消耗的电能W与工作时间t的关系如图﹣2所示。下列说法正确的是（ ）
A．S接a时，电饭锅处于保温挡
B．电饭锅的加热功率是800W
C．加热状态下电路的电流是1.82A
D．R2的阻值是544.5Ω
【分析】（1）由图﹣1可知，当开关S接b时，R1、R2串联，当开关S接a时，只有R1工作，根据串联电路的特点和P可知电饭锅加热挡和保温挡的电路连接；
（2）由图﹣2可知，电饭锅10min消耗的电能，根据P求出电饭锅的加热功率；
（3）根据P＝UI求出加热状态下电路的电流；
（4）根据加热功率和P可求出R1的阻值；由图﹣2可知10min～35min消耗的电能，根据P求出电饭锅的保温功率，根据保温功率和P可求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值。
【解答】解：A、由图﹣1可知，当开关S接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温挡；
当开关S接a时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡，故A错误；
B、由图图﹣2可知，电饭锅前10min消耗的电能W＝4.8×105J，则电饭锅的加热功率：P加热800W，故B正确；
C、由P＝UI可知，加热状态下电路的电流：I3.64A，故C错误；
D、由P可知，R1的阻值：R160.5Ω，
由图﹣2可知，电饭锅10min～35min消耗的电能W′＝6×105J﹣4.8×105J＝1.2×105J，
电饭锅的保温功率：P保温80W，
由P可知，R1、R2的串联总电阻：R605Ω
根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝605Ω﹣60.5Ω＝544.5Ω，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活运用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
三．填空题（共13小题）
7．（2025春 金溪县校级月考）某型号电饭锅有加热和保温两个功能，甲是其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭锅处于 保温 （选填“保温”或“加热”）状态。乙是该电饭锅工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是 W 。（要字母表示）
【分析】（1）分析开关转换时电路的结构，根据串联电阻的规律及P分析；
（2）由乙图像确定横坐、纵坐标表示的物理量，W＝Pt分析求解。
【解答】解：由图甲可知，当S接2时，R1与R2串联工作，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温状态；
当S接1时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热状态；
由乙图像知，横坐标表示工作时间，纵坐标表示电饭锅的电功率，则阴影部分面积S＝Pt＝W，即电饭煲工作时电流所做的功，用W表示。
故答案为：保温；W。
【点评】本题考查电功率、电功公式的运用，关键是确定不同挡位电路的结构。
8．（2025 长沙二模）如图甲，某款小型电火锅通过旋转开关可实现高、中、低三挡控温功能，图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），已知R1＝66Ω，R2＝R3，中温挡的功率为880W。
（1）让该电火锅在低温挡工作，应将旋钮开关旋至 bc （选填“bc”“cd”或“de”）位置。
（2）该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能为 5.28×105 J。
（3）该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比为 22：5 。
【分析】（1）由图乙可知，当旋钮开关旋至bc位置时，R1、R2串联；旋钮开关旋至de 位置，R2、R3并联；旋钮开关旋至cd位置，电路为R2的简单电路；根据串并联电路的特点和P可知电火锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据W＝Pt求出该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能；
（3）根据中温挡功率和P可求出R2的阻值；据此可知R3的阻值；根据串并联电路的特点和P可求出该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比。
【解答】解：（1）当旋钮开关旋至bc位置时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由得，电路总功率最小，电火锅处于低温挡；
旋钮开关旋至de 位置，R2、R3并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，电路总功率最大，电火锅处于高温挡；
旋钮开关旋至cd位置，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，电路电功率较小，电火锅处于中温挡；
（2）由得，该电火锅中温挡正常工作10min消耗的电能：；
（3）由得，R2的阻值：，
根据题意可知，R3的阻值：R3＝R2＝55Ω，
电源电压不变，该电火锅正常工作时，高温挡的功率与低温挡的功率之比：。
故答案为：（1）bc；（2）5.28×105；（3）22：5。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
9．（2025 邓州市一模）如图甲所示为某品牌电热水壶内部简化电路，额定电压为220V，具有加热、保温两挡；保温挡的额定功率为100W，双触点开关能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，其中R2＝44Ω， ℃）。电热水壶利用电流的 热 效应原理工作；当电热壶正常工作时，加热挡的电功率是 1200 W；若断开家中其他用电器，仅让电热水壶在加热挡下，将电热水壶中初温为20℃、0.5L的水加热到100℃，发现图乙中的电能表转盘转了150转，该电热水壶的加热效率为 93.3% （结果精确到0.1%）。
【分析】（1）电流通过导体时，将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
（2）由图甲可知，当开关S接2和3时，只有R1工作；当开关 S接3和4时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知电热水壶加热挡和保温挡的电路连接；根据P可求出加热挡工作时R2的电功率，据此求出加热挡的电功率；
（3）根据密度公式求出水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；图乙中3000r/kW h表示电路中每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，据此求出电能表的转盘转过150转，电热水壶消耗的电能，根据效率公式求出电热水壶的加热效率。
【解答】解：电热水壶工作时将电能转化为内能，所以电热水壶是利用电流的热效应工作的；
由图甲可知，当开关 S接3和4时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热挡；
当开关S接2和3时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水壶处于保温挡；
加热挡工作时R2的电功率：P21100W，
电热水壶加热挡时的总电功率：P加热＝P保温+P2＝100W+1100W＝1200W；
由ρ可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.5kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J，
图乙中3000r/kW h表示电路中每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，
则电能表的转盘转过150转，电热水壶消耗的电能：W0.05kW h＝1.8×105J，
电热水壶的加热效率：η100%100%≈93.3%。
故答案为：热；1200；93.3%。
【点评】本题考查串联电路特点、对电能表参数的认识与理解、密度公式、吸热公式、电功率公式以及效率公式的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
10．（2025 陕西模拟）小李新买了一台电暖器，高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 地 线相连，可防止漏电时对人造成伤害，其内部电路原理图如图所示，当电阻R1、R2同时接入电路时，处于 高温 挡。某天电暖器正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电 7.2 kW h。
【分析】（1）用电器三脚插头的中间较长的脚与用电器的金属外壳相连，可以防止用电器因漏电而引起的触电事故；
（2）由图乙电路图可知，当开关与触点1、2接触时，只有R2工作，当开关与触点2、3接触时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知电暖器处于高温挡时的电路连接；
（3）根据W＝Pt求出电暖器一天消耗的电能。
【解答】解：电暖器的插头是三脚插头，插头插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的接地保护线相连；
由图乙电路图可知，当开关与触点2、3接触时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电暖器处于高温挡；
当开关与触点1、2接触时，只有R2工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电暖器处于低温挡；
电暖器一天消耗的电能：W＝P1t1+P2t2＝2000×10﹣3kW×2h+800×10﹣3kW×4h＝7.2kW h。
故答案为：地；高温；7.2。
【点评】本题考查安全用电、并联电路特点、电功公式的应用，属于电功率多挡位电路问题，难度不大。
11．（2025 泗洪县模拟）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，该封口夹是利用电流的 热 效应工作的；当开关S1闭合、S2断开时是 低 温挡；当开关S1、S2都闭合时是 高 温挡（选填“低”或“高”）。
【分析】（1）封口夹工作时将电能转化为内能；
（2）由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知封口夹高温挡和低温挡的电路连接。
【解答】解：封口夹工作时将电能转化为内能，所以封口夹是利用电流热效应工作的；
由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，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P可知，电路的总功率最小，封口夹处于低温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，封口夹处于高温挡。
故答案为：热；低；高。
【点评】本题考查电流的热效应、串联电路的特点以及电功率公式的应用，属于电功率多挡位问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
12．（2025 郑州模拟）某电热水壶的简化电路如图所示，R1和R2为电热丝。当开关S闭合、S1 闭合 （填“闭合”或“断开”）时电热水壶处于高温挡，功率为1000W。电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量是 2.1×105 J；若这些热量全部被水吸收，能将 1 kg的水从20℃升高到70℃。【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
【分析】（1）由图可知，当开关S闭合、S1闭合时，R1、R2并联，当开关S闭合、S1断开时，只有R2工作，根据并联电路的特点和P可知电热水壶高温挡和低温挡的连接；
（2）根据Q＝W＝Pt求出电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量；
（3）根据题意可知水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出加热水的质量。
【解答】解：由图可知，当开关S闭合、S1闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热水壶处于高温挡；
当开关S闭合、S1断开时，只有R2工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电热水壶处于低温挡；
电热水壶用高温挡加热水3min30s，这段时间内电热丝放出的热量：Q＝W＝Pt＝1000W×（3×60s+30s）＝2.1×105J；
根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q＝2.1×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，加热水的质量：m1kg。
故答案为：闭合；2.1×105；1。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式以及吸热公式的灵活运用，属于电热综合题，难度不大。
13．（2025 郑州二模）某型号的电热水器有高温、中温、低温三挡位，其简化电路如图所示，R1为阻值22Ω的电热丝，R2为阻值88Ω的电热丝，闭合开关S后，S1断开，S2接b，电流表示数为 2 A；再闭合S1，S2接a，此时电热器处于 高温 挡，功率为 2750 W。
【分析】（1）由图可知，闭合开关S后，S1断开，S2接b，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流，即电流表示数；
（2）再闭合S1，S2接a，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P可知电热器的挡位；根据并联电路的特点和P可求出此时电热器的电功率。
【解答】解：由图可知，闭合开关S后，S1断开，S2接b，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流：I2A，电流表示数为2A；
再闭合S1，S2接a，R1、R2并联，根据并联电路特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电热器处于高温挡；
此时电热器的电功率：P高2750W。
故答案为：2；高温；2750。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
14．（2025 温江区二模）某品牌电炖锅简化电路如图所示，它有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位。R1、R2是电热丝，R1＝242Ω，R2＝121Ω。开关S1与b接触，当开关S2闭合时，为 高温 挡位，当开关S2断开时，通电1min，电流产生的热量是 2.4×104 J。
【分析】（1）由图可知，当开关S2闭合、S1接b时，R1、R2并联，当开关S2断开，S1接a时，R1、R2串联，当开关S2断开、S1接b时，只有R2工作，根据串并联电路的特点和P可知电炖锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）当开关S1与b接触，开关S2断开时，只有R2工作，根据Q＝Wt求出通电1min，电流产生的热量。
【解答】解：由图可知，当开关S2闭合、S1接b时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电炖锅处于高温挡；
当开关S2断开，S1接a时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，电炖锅处于低温挡；
当开关S2断开、S1接b时，只有R2工作，电炖锅处于中温挡，此时通电1min，电流产生的热量：Q＝Wt1×60s＝2.4×104J。
故答案为：高温；2.4×104。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，属于电功率多挡位电路问题，能正确分析电路连接是解题的关键。
15．（2025 泸县二模）如图甲所示，为某品牌电饭煲内部电路的简化电路图，该电饭煲可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定工作电压为220V，发热电阻R1的阻值为50Ω。当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡；闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，中温挡功率是242W。则电阻R2的阻值为 200 Ω，低温挡的功率为 193.6 W。小明发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长，晚上她进行了测量，关掉家里其他电器，仅让电饭煲处于高温挡工作，她观察到家里电能表（如图乙所示）1min转盘转了50转，则高温挡的实际电功率为 1000 W。
【分析】（1）闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，由图甲可知，此时只有R2工作，根据P求出R2的阻值；当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡，此时R1、R2串联，根据串联的电路特点求出此时电路的总电阻，根据P求出低温挡的功率；
（2）图乙中3000r/kW h表示电路中用电器煤消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，据此求出电能表的转盘转过50转，电饭煲消耗的电能，根据P求出高温挡的实际电功率。
【解答】解：闭合开关S1、开关S接a处时为中温挡，由图甲可知，此时只有R2工作，
由P可知，R2的阻值：R2200Ω；
当开关S1断开，开关S接a端时为低温挡，此时R1、R2串联，
根据串联电路的特点可知，此时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝200Ω+50Ω＝250Ω，
电饭煲低温挡的功率：P低193.6W；
图乙中3000r/kW h表示电路中用电器煤消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，
则电能表的转盘转过50转，电饭煲消耗的电能：WkW h，
电饭煲高温挡的实际电功率：P实1kW＝1000W。
故答案为：200；193.6；1000。
【点评】本题考查串并联电路的特点、对电能参数的认识与理解、电能的计算以及电功率公式的灵活运用，能正确分析电路连接是解题的关键。
16．（2025 成都模拟）如图是某款电火锅内部电路图，加热装置由阻值均为110Ω的电热丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，当电火锅正常工作时，保险装置的电阻不计。当S1断开，S2接a时，电火锅处于 低温 挡，电火锅在高温挡工作一分钟，消耗电能 5.28×104 J。
【分析】由图甲知，当S1断开，S2接a时，R1、R2串联，当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，当S1断开，S2接b时，只有R2工作，根据串并联电路的特点和P可知电火锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；根据P可求出高温挡的电功率，根据W＝Pt求出电火锅在高温挡工作一分钟消耗的电能。
【解答】解：由图甲知，当S1断开，S2接a时，R1、R2串联，根据串联的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电火锅处于低温挡；
当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于高温挡；
当S1断开，S2接b时，只有R2工作，电火锅处于中温挡；
电火锅高温挡的电功率：P高880W，
电火锅在高温挡工作一分钟消耗的电能：W＝P高t＝880W×1×60s＝5.28×104J。
故答案为：低温；5.28×104。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
17．（2025 遵义模拟）某型号的电饭锅有高温烧煮和保温两个挡位，其简化电路如图所示，当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时，电路中的电流分别为5A和0.1A，则电阻R0：R＝ 1：49 。
【分析】由图可知，当开关S先后置于“1”挡时，只有R0工作，根据欧姆定律求出R0的阻值，当开关S先后置于“2”挡时，R、R0串联，根据欧姆定律求出R、R0的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R的阻值，据此求出R0、R的比值。
【解答】解：由图可知，当开关S先后置于“1”挡时，只有R0工作，
根据欧姆定律可知，R0的阻值：R044Ω；
当开关S先后置于“2”挡时，R、R0串联，
根据欧姆定律可知，R、R0的串联总电阻：R总2200Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值：R＝R总﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω，
则电阻R0、R的比值：R0：R＝44Ω：2156Ω＝1：49。
故答案为：1：49。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，能正确分析电路连接是解题的关键。
18．（2025春 河北区校级月考）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位，如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触，已知R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压为220V且保持不变，求：
（1）当电烤箱处于低温挡位工时，开关的通断情况为 开关S1置于b端、S2断开 。
（2）电烤箱在高温挡位工作时，消耗的功率为 1500 W。
【分析】（1）电烤箱的电压一定，由P可知电阻越大，功率越小；利用开关的闭合情况判断出此时电路的连接方式，分析出电烤箱处于什么挡位；
（2）电烤箱在高挡位工作时的电阻最小，即两电阻并联时正好在高挡位工作，利用P计算消耗的功率。
【解答】解：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，由图可知两电阻串联，此时总电阻最大为R1与R2的和，由发热功率公式P可知电阻越大，功率越小，因此电烤箱处于低挡位；
（2）如果电烤箱在高挡位工作，必须开关S1置于a端、S2闭合，此时R1与R2并联；
消耗的功率P＝P1+P21500W；
故答案为：
（1）开关S1置于b端、S2断开；
（2）1500。
【点评】此题的关键是会分析电路的连接方式，再根据电功和功率公式进行计算，属于难题。
19．（2025 渝中区二模）在学习完电路多挡位问题后，小明设计了如图所示的加热电路，可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作，若调节为保温挡，开关S1应当处于 断开 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开，测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W，则电阻R2的电功率为 15 。
【分析】由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，根据串联电路特点和P可知加热电路所处的状态；根据P可求出当开关S1由闭合到断开，R1两端的电压之比，根据串联电路特点求出开关S1断开时R1、R2两端的电压之比，根据串联电路特点、R1的电功率和P＝UI可求出R2的电功率。
【解答】解：由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，加热电路处于保温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，加热电路处于加热挡；
当开关S、S1都闭合时，R1的电功率：P64W……①
当开关S1由闭合到断开，R1的电功率：P125W……②
联立①②两式解得：U：U1＝8：5……③
根据串联电路的电压特点可知，S1断开时，R2两端的电压：U2＝U﹣U1……④
联立③④两式解得：U1：U2＝5：3；
根据串联电路的电流特点可知，当开关S闭合、S1断开时，通过R1、R2的电流相等，
则R1、R2的电功率之比：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝5：3，
即R2的电功率：P2P125W＝15W。
故答案为：断开；15。
【点评】本题考查串联电路的特点以及电功率公式的灵活运用，属于电功率多挡位电路问题，有一定的难度。
四．计算题（共4小题）
20．（2025 南岸区校级三模）我国民间自古就有“春天泡脚，升阳固脱；夏天泡脚，暑湿可法；秋天泡脚，肺润肠漏；冬天泡脚，丹田温灯”的说法。为此小付设计了一款电热足浴盆，部分铭牌信息如表所示，图乙为电热足浴盆工作电路，R1、R2均为两个定值电阻，电阻R1阻值为50Ω。可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。求：
额定电压 220V
额定高温挡功率 ？W
额定中温挡功率 242W
额定低温挡功率 ？W
（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率？
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，家中只有电热足浴盆在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘10min转了多少转？
【分析】（1）中温挡正常工作时，利用P＝UI即可求出电路中的电流；
（2）分析电路图，两个开关共有三种情况选择：S1闭合、S接左边接线柱a，S1闭合、S接右边接线柱b，S1断开、S接右边接线柱a；
不同连接方式，电路中总电阻大小不同；由P＝UI可知，电源电压一定，电阻大的、电路的总功率小；电阻小的、电路的总功率大，据此分析得出不同挡位的连接方式；
当S1闭合、S接左边接线柱a，R2单独工作，电路处于中温挡位，知道中温挡功率，
当S1闭合、S接右边接线柱b，电阻R1和R2并联，电路中总电阻小，最处于高温挡，
当S1断开、S接右边接线柱a，电阻R1和R2串联，电路中总电阻最大，处于低温挡，
利用P＝UI和并联电路的特点求出总电功率；
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，利用P＝UI和并联电路的特点求出实际功率，知道工作时间，利用W＝Pt求出消耗的电能；
电能表上“3000r/（kW h）”表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求电能表转盘10min转的转数。
【解答】解：
（1）中温挡正常工作时，由表格可知电功率为242W，根据P＝UI可得电路中的电流：
I中温1.1A；
（2）由图乙知，两个开关共有三种情况选择：S1闭合、S接左边接线柱a，S1闭合、S接右边接线柱b，S1断开、S接右边接线柱b；
不同连接方式，电路中总电阻大小不同；由P＝UI可知，电源电压一定，电阻大的、电路的总功率小；电阻小的、电路的总功率大，据此分析得出不同挡位的连接方式；
当S1闭合、S接左边接线柱a，R2单独工作，电路处于中温挡位，知道中温挡功率，P中温＝P2＝242W，
当S1闭合、S接右边接线柱b，电阻R1和R2并联，电路中总电阻小，最处于高温挡，
则高温挡正常工作时，P高温＝P1+P2P2242W＝1210W；
（3）根据P可知：R2200Ω，
用电高峰期，实际电压只有200V，则实际功率为：
P实际＝P′1+P′21000W＝1kW；
则电热足浴盆在高温挡工作时10min，消耗的电能：
W＝P实际t＝1kW×10hkW h，
电能表上3000r/（kW h）表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，
电能表10min，转盘转的转数为：nkW h×3000r/（kW h）＝500r。
答：（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是1.1A；
（2）高温挡正常工作时，电路消耗的总功率为1210W；
（3）用电高峰期，实际电压只有200V，家中只有电热足浴盆在高温挡工作时，电能表转盘10min转了500r。
【点评】本题考查了电功率的公式及其推导公式的应用、串联电阻的特点、对电能表相关参数的理解，分析电路图得出电烤箱挡位的电路连接方式是关键。
21．（2025 瑶海区模拟）如图甲所示是一款具有三挡位功能的空气炸锅，其内部电路原理图如图乙所示，其中R1（220Ω）和R2（55Ω）均为加热电阻，且阻值不随温度变化而变化。
（1）请写出当空气炸锅以高温挡工作时开关S1和S2的状态，并说明理由；
（2）求高温挡的额定功率；
（3）用此空气炸锅高温挡加工薯条时，将20℃的原料薯条炸熟至少需要达到170℃；若不计热量损失，则一次炸熟200g薯条至少需要多少时间？[c薯条取3.63×103J/（kg ℃），此过程中薯条质量不变]
【分析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串并联电路的特点和P可知空气炸锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据 P可求出高温挡的额定功率；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出薯条吸收的热量，不计热量损失，空气炸锅消耗的电能等于薯条吸收的热量，根据P求出一次炸熟200g薯条至少需要的时间。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，P可知，电路的总功率最大，空气炸锅处于高温挡；
当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，空气炸锅处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，空气炸锅处于中温挡；
（2）空气炸锅高温挡的额定功率：P高1100W；
（3）薯条吸收的热量：Q吸＝c薯条mΔt＝3.63×103J/（kg ℃）×200×10﹣3kg×（170℃﹣20℃）＝1.089×105J，
不计热量损失，空气炸锅消耗的电能：W＝Q吸＝1.089×105J，
由P可知，一次炸熟200g薯条至少需要的时间：t99s。
答：（1）当开关S1闭合、S2接a时空气炸锅处于高温挡；电路中的总电阻最小，总功率最大；
（2）高温挡的额定功率为1100W；
（3）一次炸熟200g薯条至少需要的时间为99s。
【点评】本题考查串并联电路的特点、吸热公式以及电功率公式的灵活运用，属于电热综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。
22．（2025 潍坊模拟）如图甲、乙所示为某一品牌生产的两款挂烫机的原理图。现向两台挂烫机分别注入0.2kg、温度为20℃的水，同时将开关拧到某一挡位，发现二者将水加热至100℃都用时1min。若不计热损失，且R1＝R2，，求这段时间内：
（1）其中一台挂烫机中水吸收的热量；
（2）其中一台挂烫机的电功率；
（3）当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，请计算它此时的电功率。
【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）不计热损失，挂烫机消耗的电能等于水吸收的热量，根据P求出挂烫机的电功率；
（3）由图甲可知，当开关双触点开关接1时，R1、R2串联，当开关双触点开关接2时，只有R1工作；由图乙可知，当开关双触点开关接1时，只有R1工作，当开关双触点开关接2时，R1、R2并联；根据串并联电路特点可知P可知挂烫机高温挡和低温挡的电路连接；根据P可求出R1的阻值；根据串联电路的特点求出R1、R2的串联总电阻，根据P可求出功率较低的挂烫机的电功率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×104J；
（2）不计热损失，挂烫机消耗的电能W＝Q吸＝6.72×104J，
挂烫机的电功率：P1120W；
（3）由图甲可知，当开关双触点开关接1时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，挂烫机处于低温挡；
当开关双触点开关接2时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，挂烫机处于高温挡；
由图乙可知，当开关双触点开关接2时，R1、R2并联，根据并联的电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，挂烫机处于高温挡；
当开关双触点开关接1时，只有R1工作，电路的总电阻较大，总功率较小，挂烫机处于低温挡；
所以当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，功率较低的应该是甲图所示原理图；
由P可知，R1的阻值：R1，
根据题意可知，R2的阻值：R2＝R1，
根据串联电路的特点可知，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2，
则功率较低的挂烫机的电功率：P低560W。
答：（1）其中一台挂烫机中水吸收的热量为6.72×104J；
（2）其中一台挂烫机的电功率为1120W；
（3）当拧至另一挡位时，其中一台功率较低，它此时的电功率为560W。
【点评】本题考查串并联电路的特点、吸热公式以及电功率公式的灵活运用，属于电热综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。
23．（2024秋 西宁期末）小明研究了家里的智能电热马桶（马桶盖如图甲），设计出如图乙所示的便座加热电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如表所示）。图丙是坐便器的结构示意图，求：
S1 断开 断开 闭合 闭合
S2 接b 接a 接a 接b
功率 P0＝0 Px P1＝44W P2＝88W
（1）求出R2的阻值；
（2）求出表中的“Px”；
（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小明想让马桶圈的温度升高6℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间。[设马桶圈吸热效率为60%，马桶圈的质量m＝600g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg ℃）]。
【分析】（1）由表格信息和电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时P1＝44W，根据P＝UI求出R1的阻值；当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，此时P2＝132W，根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出R2的电功率，根据并联电路的电压特点和P＝UI求出R2的阻值；
（2）当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，根据电阻的串联和P＝UI求出Px的值；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出马桶圈吸收的热量，根据效率公式求出消耗的电能，根据P求出加热需要的时间。
【解答】解：（1）由表格信息和电路图可知，当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，此时P1＝44W，
由P＝UI可知，R1的阻值：R11100Ω，
当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，此时P2＝88W，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：PR2＝P2﹣P1＝88W﹣44W＝44W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的阻值：R21100Ω，；
（2）当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时的电功率：Px22W；
（3）马桶圈吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝0.44×103J/（kg ℃）×600×10﹣3kg×6℃＝1584J，
由η可知，消耗的电能：W2640J，
高温挡加热功率P高温＝P2＝88W，
由P可知，用“高温挡”加热的方式需要的时间：t30s。
答：（1）R2的阻值为1100W；
（2）表中的“Px”为22W；
（3）用“高温挡”加热的方式需要的时间为30s。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、电功率公式、吸热公式、效率公式以及电功公式的应用，从表中得到相关信息并结合电路图正确分析电路解答是本题的关键。
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