2024貴州中考物理二輪重點(diǎn)專題研究 微專題 家用電器類相關(guān)計(jì)算（課件）

家用電器類相關(guān)計(jì)算微專題重難點(diǎn)突破方法指導(dǎo)1.多擋位的實(shí)質(zhì)：利用多開(kāi)關(guān)控制接入電路中電阻的大小，從而改變用電器電功率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)擋位的控制．由

可知，R總越大，P實(shí)越小，擋位越低；R總越小，P實(shí)越大，擋位越高．2.實(shí)際電壓與實(shí)際功率：①由

可知，

；②由W＝Pt可知，

.多擋位家用電器相關(guān)計(jì)算(黔西南州2022.21，黔東南州3考)例1

某型號(hào)電熱水器有“高溫?fù)酢焙汀暗蜏負(fù)酢眱蓚€(gè)擋位，其原理如圖所示，若已知低溫?fù)豕β蕿?20W，高溫?fù)鯙?100W，則：

一題多設(shè)問(wèn)(1)電熱水器在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流．解：由P＝UI可知，電熱水器在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流(2)R的阻值．開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)是低溫?fù)酰藭r(shí)R0與R串聯(lián)，則電路中的總電阻R總開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，只有R0工作時(shí)處于高溫?fù)?，故R0的電阻為因串聯(lián)電路中總電阻等于各電阻之和，所以R的阻值R＝R總－R0＝220Ω－44Ω＝176Ω(3)電熱水器在高溫?fù)豕ぷ?min消耗的電能．(4)電熱水器在高溫?fù)豕ぷ?min將2kg的水由20℃加熱至64℃，該電熱水器高溫?fù)醯募訜嵝剩姛崴饕愿邷負(fù)跽９ぷ?min消耗的電能為W＝P高t＝1100W×7×60s＝4.62×105J水吸收的熱量為Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(64℃－20℃)＝3.696×105J電熱水器高溫?fù)醯募訜嵝蕿?5)若在用電高峰期時(shí)，在第(4)問(wèn)條件相同的情況下，電路中的實(shí)際電壓為198V，已知電熱水器電阻阻值和加熱效率不變，求加熱時(shí)間．(結(jié)果保留一位小數(shù))由

可知，電熱水器此時(shí)的實(shí)際功率為由于電熱水器的加熱電阻R0和加熱效率均不變，所以相同情況下，熱水器消耗的電能相同，即W實(shí)＝W＝4.62×105

J由W＝Pt可知，加熱的實(shí)際時(shí)間拓展設(shè)問(wèn)(6)請(qǐng)你利用電阻R0、R再設(shè)計(jì)一種電熱水器的內(nèi)部電路，使其低溫?fù)醯墓β蕿?100W，并求出高溫?fù)醯墓β剩?不增加開(kāi)關(guān)和電阻)根據(jù)題意可知，在220V電壓下R0的發(fā)熱功率為1100W，因此低溫?fù)踔挥蠷0接入電路時(shí)滿足題目要求，由

可知，當(dāng)R0、R并聯(lián)時(shí)，電路的功率最大，因此設(shè)計(jì)的電路如答圖所示當(dāng)開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)電路為高溫?fù)?，其功率為P高＝例2 如圖甲所示是某品牌養(yǎng)生壺的簡(jiǎn)化電路圖，該養(yǎng)生壺有低溫、中溫和高溫三種工作擋位，圖乙是它的相關(guān)參數(shù)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：一題多設(shè)問(wèn)項(xiàng)目參數(shù)電源電壓220V低溫?fù)豕β?75W中溫?fù)豕β?50W高溫?fù)豕β剩咳莘e1.1L甲乙思路引導(dǎo)步驟畫(huà)等效電路圖確定擋位開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2接A此時(shí)養(yǎng)生壺處于______擋開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接A此時(shí)養(yǎng)生壺處于______擋開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接B此時(shí)養(yǎng)生壺處于______擋低溫中溫高溫甲(1)R1的阻值．解：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接A時(shí)，R2被短路，只有電阻R1接入電路，為中溫?fù)?，R1的阻值為甲(2)養(yǎng)生壺處于高溫?fù)鯐r(shí)的功率．開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2接A時(shí)，R1、R2兩電阻串聯(lián)，總電阻最大，養(yǎng)生壺處于低溫?fù)?，電路的總阻值為R2的阻值為R2＝R－R1＝176Ω－88Ω＝88Ω電阻R1、R2并聯(lián)時(shí)，總功率最大，為高溫?fù)酰虿⒙?lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，且電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，高溫?fù)鯐r(shí)R2的電功率P2＝P1＝P中＝550W故高溫?fù)醯墓β蔖高＝P1＋P2＝550W＋550W＝1100W甲(3)該養(yǎng)生壺在額定電壓下，處于高溫?fù)鯛顟B(tài)下，將滿壺水從20℃加熱至沸騰，用時(shí)384s，該養(yǎng)生壺的熱效率．(假設(shè)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.1×10－3

m3＝1.1kg水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃－20℃)＝3.696×105

J由

可得，使用高溫?fù)跽＜訜?84s消耗的電能W＝P高t′＝1100W×384s＝4.224×105J養(yǎng)生壺高溫?fù)醯募訜嵝始?4)用電高峰期時(shí)小明關(guān)閉家中其他用電器，只用該養(yǎng)生壺?zé)?，電能表的?guī)格如圖丙所示，利用中溫?fù)跫訜?min電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)了100轉(zhuǎn)，此時(shí)電路中的實(shí)際電壓為多少？已知

≈2.1.轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)100轉(zhuǎn)消耗的電能該養(yǎng)生壺的中溫?fù)鯇?shí)際功率由

可知，實(shí)際電壓丙貴州近年真題精選命題點(diǎn)1純電學(xué)計(jì)算(黔西南州2022.21，黔東南州2考)1. (2022三州聯(lián)考21題6分)如圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V，它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感，圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間的變化如圖丙所示．求：一題多設(shè)問(wèn)(1)5～10min，電飯煲的功率．(2)20～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量．解：由圖丙可知：5～10min電飯煲的功率P＝660W由圖丙可知：20～30min電飯煲的功率P1＝440W時(shí)間t＝30min－20min＝10min＝600s由Q＝W＝Pt得Q＝P1t＝440W×600s＝2.64×105J拓展設(shè)問(wèn)(3)電熱絲R2的阻值．由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1

閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路中總電阻最小，根據(jù)

可知，電飯煲總功率最大為P＝660W；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電飯煲功率較小，根據(jù)圖丙可知，此時(shí)功率為P1＝440W.加熱時(shí)電阻絲R2的電功率：P2＝P－P1＝660W－440W＝220W由

可得，電阻R2的阻值：2.(2023黔東南州24題6分)如圖所示是XX型“220V

1000W”電飯煲的原理圖．它有高溫和保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲．當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?fù)鯐r(shí)，電路的功率為1000W；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W．求：(1)電飯煲在高溫?fù)鯐r(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？解：當(dāng)電飯煲在高溫?fù)鯐r(shí)，根據(jù)

可知，在電壓U保持不變的情況下，總電阻R應(yīng)該較小，所以開(kāi)關(guān)S應(yīng)與觸點(diǎn)2相接．(2)電熱絲R0的阻值多大？當(dāng)電飯煲處于加熱狀態(tài)時(shí)，只有加熱電阻R0接入電路，根據(jù)

可得(3)當(dāng)電飯煲在保溫?fù)鯐r(shí)，實(shí)際電流多大？保溫

5min，電熱絲R0消耗的電能是多少？當(dāng)電飯煲處于保溫狀態(tài)時(shí)，P保溫＝22W，所以實(shí)際電流t＝5min＝300sR0消耗的電能W＝UIt＝I2R0t＝(0.1A)2×48.4Ω×300s＝145.2J命題點(diǎn)2電熱綜合計(jì)算(黔西南州2023.22，黔東南州3考)

3.(2021黔東南州25題8分)如圖甲是某電熱水壺的電路圖，銘牌如圖乙，R為加熱器，溫控器S是一個(gè)雙金屬片溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度較低時(shí)，其處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱．當(dāng)水沸騰后，S會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)進(jìn)入保溫狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開(kāi)關(guān)控制(設(shè)加熱器電阻阻值一定)．[已知：水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)，1L＝10－3m3]，求：(1)該電熱水壺正常加熱工作時(shí)，其加熱器的阻值是多少？(2)該電熱水壺正常加熱工作時(shí)，對(duì)加熱器通電10s產(chǎn)生的熱量是多少？解：加熱器電阻阻值加熱10s產(chǎn)生的熱量Q＝W＝Pt＝1000W×10s＝1×104J(3)將電熱水壺裝滿初溫為25℃的水加熱到75℃，水吸收的熱量是多少？2.5L水的質(zhì)量為m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10－3m3＝2.5kg水吸收的熱量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(75℃－25℃)＝5.25×105J(4)用如圖丙所示的電能表單獨(dú)測(cè)量該電熱水壺消耗的電能．實(shí)際加熱3min時(shí)，電能表中間的鋁質(zhì)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)了24轉(zhuǎn)，此時(shí)電路消耗的實(shí)際功率是多少？圓盤(pán)轉(zhuǎn)24轉(zhuǎn)，消耗的電能為：＝0.04kW·h＝1.44×105

J實(shí)際功率為4.(2023黔西南州22題6分)如圖是一款可以設(shè)定不同出水溫度的電熱飲水器原理示意圖，R是加熱電阻絲，阻值為44Ω，Rt是熱敏電阻，其阻值與溫度的關(guān)系式為Rt＝5＋0.5t(式中Rt單位是Ω，t的單位是℃)，R0是設(shè)定溫度的變阻器．控制電路中，電源電壓為3V．當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流小于等于10mA時(shí)，銜鐵片會(huì)彈起，觸點(diǎn)分離，熱水器停止加熱．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)如果將水只加熱到80℃，閉合開(kāi)關(guān)，則滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)到多大？(電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì))解：由Rt＝5＋0.5t可得，水加熱到80℃時(shí)，熱敏電阻的阻值：Rt＝5＋0.5t

＝(5＋0.5×80)Ω＝45Ω由

可得，電路中的電流為10mA時(shí)電路中的總電阻：因串聯(lián)電路中總電阻等于各部分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到的阻值：R0＝R總－Rt＝300Ω－45Ω＝255Ω(2)容器內(nèi)裝有700mL、初溫為20℃的水，將其加熱到100℃，用時(shí)4min，則該飲水器正常工作時(shí)加熱效率是多少？容器內(nèi)水的體積：V＝700mL＝700cm3＝7×10－4m3由

可得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×7×10－4m3＝0.7kg水吸收的熱量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.7kg×(100℃－20℃)＝2.352×105J由W＝UIt和

得，電熱絲消耗的電能為：W＝

×60s＝2.64×105J該熱水器的加熱效率：5.(2023黔東南州24題8分)小明媽媽為奶奶買(mǎi)了一個(gè)電熱足浴盆(如圖所示)，內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成．加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓為220V，額定功率為605W，問(wèn)：(1)小明幫奶奶泡腳時(shí)，向足浴盆中加入6kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作16min將水加熱到40℃，此加熱過(guò)程中吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]解：水吸收的熱量為Q吸＝c水m水(t1－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(40℃－20℃)＝5.04×105J(2)加熱系統(tǒng)加熱時(shí)的熱效率是多少？(結(jié)果精確到0.1%)加熱系統(tǒng)的加熱電阻加熱時(shí)間t＝16min＝960s加熱消耗的電能W＝Pt＝605W×960s＝5.808×105

J加熱系統(tǒng)加熱時(shí)的效率(3)當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V，加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少？(加熱電阻阻值不隨溫度變化而變化)(4)足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)工作電壓是12V(按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V)工作電流為4A，其電阻為0.5Ω，電動(dòng)機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是多少？由

得，加熱電阻阻值：加熱電阻的實(shí)際功率電動(dòng)機(jī)工作中熱損失的功率為P損＝I2R′＝(4A)2×0.5Ω＝8W6.(2022黔東南州24題9分)家用豆?jié){機(jī)的外形如圖甲所示，其機(jī)頭主要由一個(gè)電熱器(電熱絲)R和一個(gè)電動(dòng)機(jī)

帶動(dòng)的打漿器構(gòu)成，內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖如圖乙所示．制作豆?jié){的過(guò)程是先加熱，后打漿，再加熱煮熟，即加熱和打漿是交替進(jìn)行的．某品牌豆?jié){機(jī)銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)如下表.額定電壓220V額定頻率50Hz電熱器額定功率1000W電動(dòng)機(jī)額定功率180W凈重2.4kg(1)豆?jié){機(jī)在額定電壓下打漿，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？解：由銘牌參數(shù)知，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，額定電壓為

220V，電動(dòng)機(jī)的額定功率為180W，則豆?jié){機(jī)在額定電壓下打漿時(shí)的電流為額定電壓220V額定頻率50Hz電熱器額定功率1000W電動(dòng)機(jī)額定功率180W凈重2.4kg(2)小明同學(xué)想測(cè)算該豆?jié){機(jī)的加熱效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆?jié){機(jī)中，測(cè)出其初溫為20℃，當(dāng)電熱器正常工作時(shí)加熱總時(shí)