2025年中考物理熱點(diǎn)題型專項(xiàng)訓(xùn)練：電熱器計(jì)算問題（解析版）

專題09電熱器計(jì)算問題

?知己知彼

一、焦耳定律、電熱器

（1）電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟蟲流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正

比。公式：Q=I2Rto

（2）電熱器是利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備。發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲繞在

絕緣材料上做成的。其優(yōu)點(diǎn)：①清潔衛(wèi)生,②熱效率高,③方便調(diào)控,缺點(diǎn)是非加熱用電

器工作時也產(chǎn)生熱量。

二、純電阻電路與非純電阻電路的差異計(jì)算

（1）電吹風(fēng)機(jī)和電熨斗通電時都會發(fā)熱，哪種電器可以認(rèn)為將電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)（熱）能？

電吹風(fēng)機(jī)：電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和機(jī)械能（由于有電動機(jī)的存在）

電熨斗：電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

（2）若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量，即Q=W時，我們能否利用電功公式和歐姆定律來推導(dǎo)

焦耳定律呢？

?/Q=WW=UIt又根據(jù)歐姆定律U=IR

Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R

小結(jié)：

il電能全部轉(zhuǎn)化為熱能時，Q=I2Rt=W=Pt=UIt（純電阻電路）

2電能沒有全部轉(zhuǎn)化為熱能時，Q=I2Rt<W=Pt=UIt（非純電阻電路）

3電流做多少功，就是消耗多少電能，也就是將多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能

4純電阻電路中，電流做多少功，就是將多少電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

Z真題回頑

1.（2023?長沙）課外實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了一個電熱孵蛋箱，其電路如圖所示。已知電源電壓恒為220V,

Ro是阻值為55。的電熱絲，溫度對電熱絲阻值的影響忽略不計(jì)。

(1)閉合開關(guān)S后，求電路中的電流；

(2)求通電100s電熱絲Ro產(chǎn)生的熱量；

(3)老師提醒，電熱箱內(nèi)溫度太高，無法孵化雞蛋，應(yīng)使電熱箱內(nèi)的電功率降至Po,小組成員

想出了兩種方法改進(jìn)電路：

方法一：在圖中A點(diǎn)處串聯(lián)接入一根電熱絲RA；

方法二：在圖中B點(diǎn)處串聯(lián)接入一根電熱絲RB。

老師發(fā)現(xiàn)這兩種改進(jìn)方法電熱箱內(nèi)的電功率都為Po,小組成員在這兩種改進(jìn)電路中，用電壓表測

量新接入的電熱絲兩端的電壓，測量結(jié)果為Ui和U2,Ui>U2,U2=165V,但由于粗心沒有記錄

Ui和U2分別對應(yīng)哪種方法。請根據(jù)上述信息判斷哪種方法更節(jié)能，并計(jì)算這種方法中新接入的

電熱絲的阻值。

電熱箱箱體

【解答】解：(1)S閉合后，電路中的電流為：1=3=罌=4人；

KQ3332

(2)通電100s電熱絲Ro產(chǎn)生的熱量為：Q=「Rt=(4A)2X55I1X100s=8.8X104J；

(3)方法一更節(jié)能。

兩種方法的電路簡圖如下：

方法一方法二

；-----------1r-----1

h

h\RQRA：\Ro\RB

—>_?—-―~LhHZZZl—

I__________iL-一」

在方法一中的電熱箱的功率為：Pi=1^2(RO+RA);

在方法二中的電熱箱的功率為：P2=/B2RO，

2

因?yàn)閮纱坞姛嵯鋬?nèi)的電功率相等，即//(RO+RA)=ZBRO.得出IAVIB，則Ro兩次電壓，UOA

<UOB,因?yàn)殡娫措妷罕３植蛔儯琑A和RB兩端的電壓UA>UB，所以UB=U2=165V,則UOB=

55V,

2p

因?yàn)镻A或B="般-=噂督=55W,在方法一中：IA=?考”=丹*=0.25A,所以Ro兩端的電

AQU乙乙

壓UOA=IAXRO=O.25AX55Q=13.75V,A接入的電熱絲的阻值為：RA=%==

lA'A

22py-13.75y_

0751-

2.(2023?樂山)如圖所示，圖甲為某電飯鍋的實(shí)物圖、圖乙為其電路原理圖、圖丙為電飯鍋銘牌的

主要參數(shù)，Ri和R2為電阻不變的電熱絲，Si為總開關(guān)，S2為溫控開關(guān)。該電飯鍋可以通過Si、

S2兩個開關(guān)的斷開與閉合實(shí)現(xiàn)加熱、保溫兩個擋位的變化。將電飯鍋接入電源電壓為220V的電

路中，求：

額定電壓：220V

加熱功率：880W

保溫功率：80W

(1)電飯鍋在處于加熱擋時的電流；

(2)電飯鍋處于保溫?fù)鯐r，持續(xù)工作lOmin,產(chǎn)生的熱量是多少焦;

(3)Ri和R2的阻值。

圖甲圖乙

【解答】解：(1)由圖表格參數(shù)可知，電飯鍋的加熱擋功率P加=880W,

P

由「=5可知，電飯鍋在處于加熱擋時的電流：1=母=鬻?=4A；

(2)由P=?可知，電飯鍋處于保溫?fù)鯐r，持續(xù)工作lOmin,產(chǎn)生的熱量：Q=W=P保t=80W

X10X60S=4.8X104J；

(3)由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)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(diǎn)可知，此

時電路中的總電阻最大，由P=9可知，電路中的總功率最小，電飯鍋處于保溫?fù)?

當(dāng)開關(guān)Si、S2都閉合時，只有R1工作，電路中的總電阻最小，總功率最大，電飯鍋處于加熱擋;

由P=^可知，Ri的阻值：Ri=簪=55Q；

Kr.ooUVv

加

Rl、R2的串聯(lián)總電阻：R=4=(2需2=605。，

r保

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，R2的阻值：R2=R-RI=605C-55Q=550C。

3.（2023?遼寧）作為四大國粹之一的中藥能有效抑制病毒在人體內(nèi)的傳播。如圖甲所示為一款電熱

中藥壺，其簡化電路圖如圖乙所示，它有急火和文火兩種工作狀態(tài)，由溫控開關(guān)Si自動控制，文

火時的電功率為220W。Ri和R2均為發(fā)熱電阻，且R2的阻值為123.2。。［c中藥取4.0XI（）3j/（kg

?℃）］求：

（1）中藥壺在文火狀態(tài)下的電流；

（2）將3kg中藥從20℃加熱至100℃,中藥吸收的熱量；

（3）若不計(jì)熱量損失，用急火完成（2）中的加熱過程所用的時間。

甲乙

P

【解答】解：（1）由P=UI可得，中藥壺在文火狀態(tài)下的電流：I文火=了=||需=1A；

(2)中藥吸收的熱量：、吸=(：11141=4.0乂103〃(kg?℃)X3kgX(100℃-20℃)=9.6X105J；

（3）當(dāng)Si接b時，Ri與R2串聯(lián)在電路中，電路的總電阻最大，由P=%可知，中藥壺消耗的

電功率最小，為文火狀態(tài)，由「=噂可得，總電阻：R總==（然）2=2200,

RP文火220〃

則Ri的阻值：Ri=Ae,-R2=22011-123.20=96.8。；

當(dāng)Si接a時，只有Ri在電路中，電路的電阻最小，由P=%?可知，中藥壺消耗的電功率最大,

為急火狀態(tài)，此時功率：P急火="=（常魯2=500W,

￡11z/O.OJZ

不計(jì)熱量損失，W=Q吸=9.6X105j,由P=與可得，加熱過程所用的時間:

W_9.6x105/

巨=1920so

急1火7=500W

4.（2023?攀枝花）某品牌電煎鍋的簡化電路如圖所示，它分為高、中、低三擋，最大功率為990W。

S為旋鈕開關(guān)，轉(zhuǎn)動S可將開關(guān)分別調(diào)至0、1、2、3擋位置，與該擋的兩個觸點(diǎn)同時接通。Ri、

R2、R3為發(fā)熱電阻，且阻值恒定。將電煎鍋接入220V的家庭電路中，當(dāng)開關(guān)S旋至1擋時，電

路的工作電流為1A；當(dāng)開關(guān)S旋至2擋時，電路的功率為550W。某次用2擋烹飪中，用時Imin

將質(zhì)量為50g、比熱容為4.0X1（）3J/（kg.℃）的某種食物從20℃加熱至119℃。求：

(1)電阻Ri、R2、R3的阻值；

(2)該次烹飪中電煎鍋加熱食物的效率。

【解答】解：(1)由電路圖可知，旋至1擋時，Ri和R2串聯(lián)；旋至2擋時，Ri被短接，僅有電

TT2

阻R2接入電路旋；至3擋時，R2和R3并聯(lián)。由P=*可知，旋至2擋時，電路的電阻較小，功

率較大，電煎鍋處于中擋，此時P中=P2=550W,則R2的阻值：R2=位=＞黑尸=88。；

r2JJUvr

旋至1擋時，Ri和R2串聯(lián)，電路的電阻最大，功率最小，電煎鍋處于低擋，

此時電路中的電流為1A,由U=IR可得：

U=Ii(R1+R2),即220V=1AX(R1+88Q),解得Ri=132O；

旋至3擋時，R2和R3并聯(lián)，電路的電阻最小，功率最大，電煎鍋處于高擋，貝小

P*；=/+P2,即990W="2富＞+550W,解得R3=110。；

K3K3

3

(2)食物吸收的熱量：Q(R=cm(t2-ti)=4.0X1()3j/(kg.。。)X50X10kgX(119℃-20℃)

=1.98X104J,

利用2擋烹飪中，Imin電煎鍋消耗的電能：W=Pt=550WXlmin=550WX60s=3.3X104J,

電煎鍋加熱食物的效率：n="=:鷺鬻=60%。

5.(2023?鞍山)中醫(yī)藥是中華文化的瑰寶，在疾病治療方面具有不可替代的作用。圖甲為小明同學(xué)

家的小型電中藥鍋，其電路簡圖如圖乙所示，通過開關(guān)Si和S2的不同接法組合，可以實(shí)現(xiàn)三擋

加熱功能,其中定值電阻RI、R2都是發(fā)熱電阻，其部分參數(shù)如下表所示。［已知p藥液=1.0X103kg/m3,

c藥液=4.2X1()3〃(kg?℃)］求：

甲乙

額定電壓/V220

額定功率/W高溫?fù)?80

中溫?fù)?40

低溫?fù)鮛____

（1）鍋中的1L藥液從25℃加熱到35℃,中藥液吸收的熱量；

（2）低溫?fù)醯墓β剩?/p>

（3）若該中藥鍋以中溫?fù)醯墓ぷ麟娐方o已煲好的藥液溫?zé)?10s,實(shí)際消耗的電能為4Xl（）4j,則

此時電路的實(shí)際電壓。

【解答】解：（1）藥液的體積V=lL=ldm3=lX10-3m3,

3333

由p=S■可知，藥液的質(zhì)量：m=pj5ffiV=1.0X10kg/mXIX10m=lkg,

藥液吸收的熱量：（3吸=。藥濃111（廣10）=4.2X103J/（kg-℃）XlkgX（35℃-25℃）=4.2X104J；

（2）由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)Si閉合，S2接1時，Ri、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此

時電路中的總電阻最小，由p=*可知，電路中的總功率最大，電中藥鍋處于高溫?fù)酰?/p>

當(dāng)開關(guān)S1打開、S2接2時，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時電路中的總電阻

最大，由P=^可知，電路中的總功率最小，電中藥鍋處于低溫?fù)酰?/p>

當(dāng)開關(guān)Si閉合，S2接2時，只有Ri工作，電中藥鍋處于中溫?fù)酰?/p>

由表格數(shù)據(jù)可知，電中藥鍋中溫?fù)醯墓β蔖中=440W,

由P=^可知，Ri的阻值：RI=**=3黑5=110。；

并聯(lián)電路中的總功率等于各用電器的電功率之和，則高溫?fù)豕ぷ鲿r，R2的電功率：P2=P,P中

=880W-440W=440W,

由pj可知，R2的阻值：R2哈=9|臀=110。；

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，Ri、R2的串聯(lián)總電阻：R=R1+R2=11011+11011=22011,

低溫?fù)醯墓β剩篜低=半=筑乎=220W；

（3）由W=^t可知，電路的實(shí)際電壓：U覺==產(chǎn)粵需跡=200V。

6.（2023?大慶）圖甲為某品牌飲水機(jī)，其銘牌如下表，圖乙為其內(nèi)部簡化電路圖，該飲水機(jī)有加熱

和保溫兩個擋位。Ri、R2均為電熱絲，當(dāng)熱水箱中水溫降至70℃時通過自動開關(guān)S2切換到加熱

擋，當(dāng)溫度達(dá)到100℃時自動切換到保溫?fù)?，飲水機(jī)始終在額定電壓下工作，已知c水=4.2X103j/

(kg,℃)□求:

圖甲圖乙

水桶容量：20L

熱水箱水量：1kg

額定電壓：220V

加熱功率P2：1100W

保溫功率Pi：100W

(1)電熱絲Ri的阻值；

(2)熱水箱中的水由70℃加熱到100℃所吸收的熱量；

(3)飲水機(jī)處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲Ri產(chǎn)生的熱量。

【解答】解：(1)由圖知，開關(guān)S2接b時，電路中只有Ri，由P=^可知飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),

則R2的阻值：R2=/-=轉(zhuǎn)需=44Q,

加熱

當(dāng)開關(guān)S2接a時，電路中R2和Ri串聯(lián)，總電阻最大，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，

電路的總電阻：R總=RI+R==答＞2=484Q,

2丫保溫

電熱絲R1的阻值：

Ri=R,e-R2=48411-44。=440。；

(2)水吸收的熱量：

35

Qp5=cmAt=4.2X10J/(kg?℃)XlkgX(100℃-70℃)=1.26X10J；

(3)由歐姆定律可得電路中的電流：

rU_220V_5

1=RT=484J2=11A,

總

由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過電熱絲Ri電流11=1=余A,

根據(jù)熱量Q=I2Rt可得，飲水機(jī)處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲Ri產(chǎn)生的熱量:

Q=I2Rit=(工力)2X4400X22S=2000J。

11

7.（2023?酒泉模擬）如圖甲所示是常用的3D打印筆，它通過加熱，擠出熱熔的塑料，然后在空氣

中迅速冷卻，最后凝固成形。此打印筆有快慢兩擋，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，Ri、R2是用于

發(fā)熱的電阻，表格是該款3D打印筆的相關(guān)參數(shù)。求:

額定電壓220V

慢擋打印功率22W

快擋打印功率66W

加熱效率80%

（1）R2的阻值。

（2）某次使用快擋打印，共將33g的塑料條從20℃加熱到220℃,塑料條吸收的熱量。［塑料條

的比熱容為1.6X103J/(kg?℃)]

（3）完成這次打印，所需的時間。

甲乙

【解答】解：由圖可知，只閉合開關(guān)S時，Ri通路；同時合開關(guān)S、Si時，Ri、R2并聯(lián)；由于

并聯(lián)后的阻值比任意一個并聯(lián)電阻都小，所以，同時合開關(guān)S、Si時，電路的電阻較小；由P=9

知道，電壓一定的情況下，電阻越小，消耗的電功率越大，則只閉合開關(guān)S時為慢擋打印，同時

合開關(guān)S、Si時為快擋打印;

p1

（1）慢擋打印時，通過電路的電流是：I慢=d=f|黑=0.1A；

P

快擋打印時，通過電路的電流是：I快=崎=罌=0.3A,

快擋打印時，通過R2的電流是：12=1快-I慢=0.3A-0.1A=0.2A,

R2的阻值是：R2=g=11005

12U.Z/i

(2)塑料條從20℃加熱到260℃吸收的熱量為：(^=cmAt=1.6Xl()3j/(kgbC)X33X103kg

X(220℃-20℃)=10560J；

(3)由效率公式n=:言知使用快擋打印時消耗的電能為：w=：f=端毅=13200J,

根據(jù)p=華知完成這次打印所需的時間是：t=片=焉)=200so

塊

8.(2023?東港區(qū)校級三模)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間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感，如圖乙為其電路原理

圖，Ri和R2為電阻不變的電熱絲，Si是自動控制開關(guān)。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲

工作的3(hnin內(nèi)，它消耗的電功率隨時間變化的圖像如圖丙所示。求：

(1)電飯煲運(yùn)行在高溫?fù)鯐r，電路中的總電流；

(2)R2的阻值；

(3)0~30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量。

甲乙丙

TT2

【解答】解：(1)當(dāng)開關(guān)S和S1均閉合時，電阻R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，由P=UI=%

知電飯煲的電功率大，為高溫?fù)酰深}圖丙可知，此時電路的總功率P=880W,由P=UI可得，

電路中的總電流為：

,P880W,,

/=萬=沏7=44

(2)只閉合開關(guān)S、斷開Si時，電路為Ri的簡單電路，電飯煲功率較小，為低溫?fù)酰深}圖丙

可知，此時電路的功率P'=660W,則電阻R2的電功率為：P2=P-P'=880W-660W=220W,

電阻R2的阻值為：7?2=乎=綏簪=220。；

(3)由題圖丙可知，0?30min內(nèi)電飯煲功率最大時工作的時間和功率較小時的工作時間均為t

=15min=900s,

則0?30min電飯煲產(chǎn)生的總熱量為：

Q=W+W'=Pt+P't=880WX900s+660WX900s=1.386X106Jo

9.(2023?高青縣一模)為實(shí)現(xiàn)自動控制，小明同學(xué)利用電磁繼電器(電磁鐵線圈電阻不計(jì))制作了

具有延時加熱、保溫、消毒等功能的恒溫調(diào)奶器，其電路圖如圖甲所示.控制電路中，電壓Ui=

3V,定值電阻Ro=5OQ,熱敏電阻R的阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示；工作電路中，電壓U

=220V,Ri=836Q,R2=44Q已知恒溫調(diào)奶器容量為2kg,水溫達(dá)到80℃時銜鐵會跳起。［c水=

4.2X103J/(kg-℃)］

(1)求銜鐵剛跳起時，通過電磁鐵線圈的電流。

(2)求工作電路在保溫狀態(tài)下的電功率。

(3)當(dāng)調(diào)奶器加滿溫度為25℃的水，加熱元件工作500s后銜鐵跳起，求此過程中水吸收的熱量

及恒溫調(diào)奶器的加熱效率。

甲乙

【解答】解：(1)由圖可知當(dāng)溫度為80℃時，熱敏電阻的阻值為100。，串聯(lián)電路總電阻等于各

分電阻之和，所以控制電路的總電阻為：Rg=R+Ro=lOOn+5On=15011,

銜鐵剛彈起時，通過電磁鐵線圈的電流：I=/"=y1M=0.02A,

控

(2)由P=%可知，當(dāng)只有R2接入工作電路，工作電路中總電阻最小，功率最大，處于加熱狀

態(tài)；當(dāng)Ri和R2串聯(lián)接入工作電路，工作電路中總電阻最大，功率最小，處于保溫狀態(tài)；

貝!J保溫功率為：P==00^7^7447)=55W；

(3)水吸收的熱量為：Q=c*mAt=4.2X103J/(kg?℃)X2kgX(80℃-25℃)=4.62X105J,

恒溫調(diào)奶器加熱狀態(tài)下的電功率：P=/=C第"=1100W；

i\244口

500s內(nèi)消耗的電能：W=Pt=1100WX500s=5.5X105J,

恒溫調(diào)奶器的加熱效率：n=gX1OO%=誓］簪xl00%=84%。

vv5.5X1UD/

10.(2023?夏邑縣校級三模)如圖甲所示的電熱水器有高溫、中溫和低溫三個擋位，額定電壓為220V,

容量為60L。乙是它的內(nèi)部電路圖，其中Ri、R2、R3均為加熱電阻，且RI=4R2，R3=24.2C,

低溫?fù)醯墓β蕿?00W,通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)三個擋位的切換?，F(xiàn)將其裝滿水，用高溫?fù)鯇⑺?/p>

33

從25℃加熱到40℃,需要的時間為25min,c水=4.2Xl()3j/(kg?℃),p/K=l.OX10kg/m,不考

慮溫度對電阻的影響。求：

(.1)電阻R2的阻值。

(2)中溫?fù)醯墓β省?/p>

(3)高溫?fù)醯募訜嵝省?/p>

【解答】解：當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至be時，Ri、R2串聯(lián)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至cd時，電路為R2的簡單電

路；當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至de時，R2、R3并聯(lián)；

因?yàn)椴⒙?lián)電路的總電阻小于各支路的電阻，串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻，

由P=UI=半可知，R2、R3并聯(lián)時，電路中的電阻最小，電功率最大，熱水器為高溫?fù)酰?/p>

Ri、R2串聯(lián)時，電路中的電阻最大，電功率最小，熱水器為低溫?fù)酰?/p>

電路為R2的簡單電路時，熱水器為中溫?fù)酰?/p>

(1)由「=1；1=竽可知，低溫?fù)豕ぷ麟娐分械目傠娮瑁篟低=詈=嗡臀=242。

根據(jù)題意可知，RI=4R2，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，I^=RI+R2=4R2+R2=5R2，

解得:R2的阻值：R2=煎低=梟242。=48.4。；

(2)熱水器為中溫?fù)鯐r，電路為R2的簡單電路，

中溫?fù)醯墓β剩篜中=中=累密=1000W；

(3)高溫?fù)鯐rR2、R3的功率分別為：P2=^=祟］-=1000W,P3="=耳綜2=2000W,

則高溫?fù)醯墓β剩篜^=?2+?3=1000W+2000W=3000W,

6

由p=:可知，高溫?fù)跸录訜?5min消耗的電能：W=Pst=3000WX25X60s=4.5X10J,

水的體積：V=60L=60dm3=60X103m3,

由p=3可知，水的質(zhì)量為：m=pV=1.0X103kg/m3X60X10-3m3=60kg,

水吸收的熱量：Q吸=c水m(t'-to)=4.2X103J/(kg.℃)X60kgX(40℃-25℃)=3.78X106J,

則高溫?fù)醯募訜嵝剩簄="xl00%=，管!需XI00%=84%。

11.(2023?寬甸縣模擬)如圖是兩擋電燉鍋及其簡化電路圖，銘牌上標(biāo)有“220V1000W”字樣，一

次性可裝入2kg的食材，若食材的比熱容為4X103J/(kg?°C)。打開電燉鍋，lOmin可將2kg食

材從40℃加熱到100℃。那么計(jì)算：

(1)2kg食材從40℃加熱到100℃,吸收多少熱量？

(2)電燉鍋加熱食材的效率為多少？

(3)若R2的電阻為60.5。，則電燉鍋的低擋功率有多大？

【解答】解：(1)2kg食材從初溫40℃加熱至100℃吸收的熱量：

(3吸=?11(t-to)=4.0X103J/(kg?℃)X2kgX(100℃-40℃)=4.8X105J；

(2)電燉鍋加熱lOmin,消耗的電能為：W加熱=P/=1000WX10X60s=6Xl()5j,

則電燉鍋加熱食材的效率：n=ixl00%=等喀X100%=80%；

vvoXlUaJ

(3)當(dāng)Si、S2閉合時，兩電阻并聯(lián)，電路中的總電阻較小，當(dāng)Si閉合、S2斷開時，電路為Ri

的簡單電路，此時電阻中的總電阻較大，

1]2

由p=%可知，在電源電壓一定時，總電阻越大，電功率越小，所以，當(dāng)S1、S2閉合時，電燉鍋

處于高擋加熱狀態(tài)，當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電燉鍋處于低擋保溫狀態(tài)；

R2單獨(dú)工作時的電功率：p2=導(dǎo)=，鬻=800W,

所以Ri單獨(dú)工作時的電功率：

P1=P高-P2=1000W-800W=200W,即電燉鍋的低擋功率為200W。

12.(2023?中山市校級模擬)圖甲是具有高溫、低溫兩擋的家用電熱飯盒，高溫?fù)蹼姽β蕿?42W,

簡化電路如圖乙所示，Ri、R2均是發(fā)熱電阻，且R2的阻值是R1的4倍。求:

(1)Ri和R2的阻值;

(2)正常工作時，低溫?fù)醯墓β剩?/p>

(3)1kg飯菜吸收7.26Xl()4j的熱量，升高的溫度。[飯菜的比熱容取3X1()3J/(KG.℃)]

甲乙

【解答】解：(1)當(dāng)開關(guān)接1時，兩個電阻串聯(lián)；當(dāng)開關(guān)接2時，只有電阻Ri，根據(jù)P=[7/=%

可知，當(dāng)開關(guān)S接2時，此時的總電阻最小，總功率最大，為高溫?fù)酰?/p>

故R1的阻值為：％=中=與辯=200。

I-1乙4乙W

據(jù)R2的阻值是R1的4倍，R2的阻值：R2=4R1=4X200。=800。

(2)當(dāng)開關(guān)接I時，兩個電阻串聯(lián)，此時為低溫?fù)酰?/p>

正常工作時，低溫?fù)醯墓β守?巖=緇*=薪喘片484W

(3)1kg飯菜吸收7.26Xl()4j的熱量，升高的溫度點(diǎn)=%=?總鬣唯3=242々

13.(2023?保山二模)如圖甲所示是某品牌電飯鍋，圖乙是其工作的電路圖，如表是該電飯鍋銘牌

上的一些信息，R、Ro兩根電阻絲的阻值均不變，其中R是主加熱器，Ro是保溫加熱器。接通電

路后，開關(guān)S自動與觸點(diǎn)a、b接通，開始加熱，當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105℃時，開關(guān)S自動與a、b

斷開，變?yōu)榕c觸點(diǎn)c接觸，開始保溫，此時鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰。

(1)Ro的電阻是多少歐？

(2)該電飯鍋處于加熱擋正常工作50s,R產(chǎn)生的熱量為多少焦？

(3)斷開其他用電器開關(guān)，僅讓電飯鍋在加熱擋下工作，測得圖丙中電能表轉(zhuǎn)盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)過150

轉(zhuǎn)，請計(jì)算電飯鍋的實(shí)際功率。

甲乙丙

X義牌電飯鍋

額定電壓220V

額定功率加熱擋968W

保溫?fù)?84W

電源頻率50Hz

【解答】解：

(1)開關(guān)s與觸點(diǎn)C接觸，電飯鍋處于保溫?fù)?，此時電路只有Ro接入電路中，

由表中數(shù)據(jù)知其保溫?fù)豕β蔖保溫=484W,由P=^可得：Ro=/、=qS^T0℃；

(2)開關(guān)S自與觸點(diǎn)a、b接通時，電飯鍋處于加熱擋，此時R與Ro并聯(lián)，

并聯(lián)電路中各支路間互不影響，所以Ro功率不變，仍等于保溫功率，

由表中數(shù)據(jù)知，電飯鍋加熱擋功率P加熱=968W,

所以R的功率：PR=P加熱-Po=968W-484W=484W,

加熱擋正常工作50s,R產(chǎn)生的熱量：QR=WR=PRt=484WX50s=2.42義10打；

1qn

(3)電熱水壺3min消耗的電能：W=g^kWh=O.OSkWh,

電飯鍋的實(shí)際功率：P實(shí)=2="且學(xué)=lkW=1000W。

t3x焉八

14.(2023?濮陽一模)某品牌智能滾筒洗衣機(jī)的等效電路如圖所示。閉合開關(guān)S,旋鈕開關(guān)旋至1

擋位置時，洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)；旋至2擋位置時，洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)。Ri和R2均為電

熱絲，其阻值不受溫度影響，Ri=22Q,洗衣機(jī)正常使用時，加熱功率是2400W。［已知p水=1.0

X103kg/m3,c水=4.2Xl(Pj/(kg,℃)求：

(1)洗衣機(jī)在加熱狀態(tài)正常工作時，干路電流是多少？(結(jié)果保留一位小數(shù))。

(2)某次洗衣時，洗衣機(jī)內(nèi)注入40L水，在額定電壓下對水加熱，水溫由20℃上升到50℃,此

時加熱效率是84%,則需要加熱時間是多少？

(3)某次關(guān)閉家中其他電器，只有洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)正常工作了20min,標(biāo)有“3000r/(kW

?h)”的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過500轉(zhuǎn)，則洗衣機(jī)保溫洗滌時的功率是多少？

【解答】解：(1)旋鈕P旋至1擋時，R1、R2同時工作，此時電路中的電流：/=奇=3翳笈

10.94

(2)水的體積V=40L=40dm3=0.04m3,

由p=S■可知，水的質(zhì)量：m=p水V=1.0Xl()3kg/m3x0.04m3=40kg,

水吸收的熱量：Q吸=?水01(t-to)=4.2X103J/(kg*℃)X40kgX(50℃-20℃)=5.04X106J,

由n=答可知，洗衣機(jī)消耗的電能：W=V=5,084%06；=6Xlo6j-

由P=q可知，需要加熱的時間：t,=4^=察需=25005；

tP加熱2400〃

(3)3000r/(kWh)表示電路中的用電器每消耗lkW?h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，

則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過500轉(zhuǎn)，洗衣機(jī)消耗的電能：W'=3000r/(W-/i)=|kW，h-

洗衣機(jī)保溫洗滌狀態(tài)時的功率：P保溫=%=用翟=0.5kW=500W,

t60h

15.(2023?常德模擬)小麗為了研究雞蛋孵化的過程，與爸爸一起設(shè)計(jì)了如圖甲所示的孵化恒溫箱

溫控電路?？刂齐娐返碾娫措妷篣=36V,熱敏電阻Rt阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，Ri

為滑動變阻器；工作電路中電熱器功率為120W,指示燈的規(guī)格為“12V3W”，Ro為定值電阻。

閉合開關(guān)S,當(dāng)電磁鐵中電流為150mA時，銜鐵才會被吸下，當(dāng)溫度不低于設(shè)定值時，銜鐵被吸

下，電熱器停止加熱，指示燈正常發(fā)光；當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，銜鐵彈起，電熱器加熱，指示燈

熄滅?，F(xiàn)設(shè)定恒溫孵化箱的溫度為40℃,［不計(jì)熱量損失，電磁鐵線圈電阻不計(jì)，c空氣=1.0X103〃

(kg,℃),p空氣=1.29kg/m3］求：

Q220V°

n■Hw

_

rj

--

(1)為確保指示燈正常發(fā)光，定值電阻Ro的阻值應(yīng)為多大？

(2)若孵化箱的容積為2m3,電熱器工作430s,箱內(nèi)空氣溫度將升高多少。C?

(3)恒溫孵化箱溫度穩(wěn)定在40℃時，Ri的阻值。

【解答】解：(1)根據(jù)P=UI得小燈泡正常發(fā)光的電流為：1=￡=舞=0.25A,

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知定值電阻Ro兩端的電壓為：11滑=11電源-UL=220V-12V=208V

由歐姆定律1=稱得定值電阻Ro的阻值為：Ro=牛=懦=832。；

(2)由「=節(jié)可知，箱內(nèi)空氣的質(zhì)量：m=p空氣V=1.29kg/m3x2m3=2.58kg,

由P=^可知，電熱器工作430s消耗的電能：W=P加熱t(yī)加熱=120WX430s=5.16Xl()4j,

因?yàn)椴挥?jì)熱量損失，所以空氣吸收的熱量：(3吸=亞=5.16乂1()打，

由Q吸=c空氣m△t可知，箱內(nèi)空氣升IWJ的溫度：

Q吸=5.16X104/

c空/一Ixio3〃(kg.℃)x2.58kg'

(3)由乙圖可知，溫度為40℃時，熱敏電阻的阻值Rt=50。，

由題可知，孵化箱的溫度為40℃時，銜鐵被吸下，此時控制電路中的電流I'=150mA=0.15A,

由1=:可得控制電路的總電阻：

R=r=^7=240fi,

因?yàn)镽t與Ri串聯(lián)，所以Ri=R-Rt=240Q-500=190。。

16.(2023?鄲城縣三模)如圖甲是一款家庭用煮茶器，有“加熱”和“保溫”兩個擋位，其簡化電

路圖如圖乙所示，Ri和R2均為發(fā)熱電阻，煮茶器部分參數(shù)如表。煮茶器的加熱效率為80%。[水

的比熱容C=4.2X1()3J/(kg.℃)],求：

裝滿水質(zhì)量1.5kg

額定電壓220V

保溫?fù)豕β?00W

加熱擋功率1000W

（1）發(fā)熱電阻Ri的阻值;

（2）煮茶器中裝滿初溫為20℃的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將水剛好加熱到沸騰，水吸收的熱量;

（3）煮沸一壺水所用時間。

甲乙

【解答】解：（1）由電路圖可知，閉合開關(guān)Si、S2時，電阻Ri與R2并聯(lián)；只閉合開關(guān)Si時，

電路為Ri的簡單電路，此時電路中的總電阻較大（比并聯(lián)的總電阻大），根據(jù)P=UI=%可知，

煮茶器的總功率小，處于保溫?fù)酰?/p>

由P=UI=?？傻肦i的電阻：RI=4~=靡黑尸=4840；

RP保溫100MZ

（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,加熱過程水吸收的熱量為：

Q?=cmAt=4.2X103J/（kg.℃）X1.5kgX（100℃-20℃）=5.04X105J；

（3）由r）=：黃可得消耗的電能為：W=生=5嗑產(chǎn)=6.3X]05j；

由P=?可得煮沸一壺水所用時間為：t=產(chǎn)=第/黑=630s?

1r加熱LUUU”

17.（2023?渝中區(qū)校級模擬）圖甲是某型號能設(shè)定加熱溫度的家用空氣炸鍋，