2019中考物理复习专题12-多档位电器相关计算题解题技巧-(原卷版)

专题十二多档位电器相关计算题解答技巧计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。计算题的特点是：(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度。它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。多档位电器有关计算主要提现在当档位转换时，加入电路中的元件发生了变化，工作状态也相应发生变化。一、功率、电能、电热等相关物理量都应与新档位电路相对应；二、注意档位变化时，电器元件是如何加入电路的，串联还是并联，电路中物理量变化规律等；三、抓住这些要点，有关多档位计算题的计算一般都能很好得到解答。技巧一：单元件转化法单元件转化法适用于档位开关进行转换时，只是工作元件发生了变化，电路工作元件仍是单元件。电路电源不变，变化的只是工作元件，计算时以新接入电路元件为工作电器，按照有关规律计算即可。【例题展示】例题1某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25℃时，S2断开，此时电流表的示数为lA，电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求：(1)电阻丝R2的阻值是多少?(2)当气温低于25℃时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时?【跟踪训练】1.下表示某型号电烤箱铭牌部分参数，其内部电路图如图所示，R1和R2均为电阻丝，电烤箱在低温档正常工作0.5h所消耗的电能是kW•h，R2的阻值是Ω。额定电压220V额定功率高温档1100W低温档440W2.有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1=55Ω，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2×103J/kg•℃）。求：（1）将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量；（2）用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间；（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少。3.如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜，该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃，可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上，电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示，其相关参数如表所示。求：（1）冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？（2）冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？（3）该冰柜的玻璃门的质量是5kg，若不计热量损失，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间？【玻璃的比热容为0.84×103J/（kg•℃）】冰柜总质量160kg额定电压220V电动压缩机的额定功率110W防雾电热丝的额定功率100W4.图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W。当开关S1、S2均闭合，饮水机处于（选填“保温”或“加热”）状态，R1的组值为Ω；用饮水机给2kg的水加热，当水温升高50℃，水吸收的热量为J。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]5.在家庭实验室，小聪学习使用电熨斗，如图为一款有高温、低温两档的家用电熨斗，部分参数见下表。请回答：(1)电熨斗平放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为9.8×10-3m2，则电熨斗对桌面的压强有多大？(g＝9.8N/kg)(2)使用高温档时，通过电熨斗的电流是多少？（结果保留一位小数）(3)电烫斗在一次使用中，高温档工作累计30min，低温档工作累计15min，求此次使用中一共消耗多少电能？6.冬天，人们常用电热毯来取暖．如图所示，是某品牌电热毯的等效电路，有高温档和低温档，低温档电功率为25W，已知电阻R=484Ω。求：（1）开关S闭合时电热毯处于档；（2）电热毯在低温档下工作1小时所消耗的电能；（3）电阻R0的阻值。7.在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示，图中R1和R2均为电阻丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220V电源，在30min内，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：（1）0～5min内通过R1的电流；（2）30min内电路消耗的电能；（3）10～15min内R1的电功率。8.图是某电饭锅内部电加热器原理电路，它有烧煮和保温两档，开关S断开时，电饭锅处于档，已知R1=484Ω，烧煮时的功率是保温时的11倍，则R2=Ω，该电饭煲烧煮，保温各1h可使电能表的指示灯闪烁次。9.如图1所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω。电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：图1图2(1)电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功；(2)R1的阻值；(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kWh”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。10.如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W，简化电路如图2所示。（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与相连，当开关S1闭合、S2断开时，电加热器处于温挡。（2）请计算电阻丝R1的阻值和通过电阻丝R2的电流（结果保留一位小数）。（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？技巧二：多元件转化法多元件转换法是在档位变换时，加在电路中的电器元件在两个或以上；档位转换后电路存在串联或者并联形式，计算时利用串并联电路计算规律进行计算即可。【例题展示】例题2小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，R1、R2为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。（1）当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的是（选填“冷水”、“温水”或“热水”）。（2）求电热丝R1工作时的电阻大小。（3）求该次使用过程中水龙头消耗的总电能。【跟踪训练】1.小军家里有一款高、低温两档电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压220V，低温档电功率880W，高温档电功率1980W，电路原理图如图所示，R1，R2代表两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：（1）在高温档正常工作时，电路的总电流多大？（2）在低温档正常工作1.5h消耗多少度电能？电热丝R1的电阻多大？（3）若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，小军用两根“220V550W”的相同电热丝替代R2，你认为小军的做法能否满足要求（请你用计算结果回答）。2.小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态的功率之比为1：16，求：（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？（2）电阻R1的阻值为多少欧？（3）某天傍晚，小明关闭家里其他用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表（如图丙所示）指示灯每闪烁4次所用的时间为48s。则R2两端的实际电压为多少伏？3.某款迷你电饭煲有加热或保温两档。其电路如图所示。已知R1=88Ω，R2=2112Ω。开关S置于（选填“1”或“2”）时是保温档，保温10min产生的热量是J。4.某生态园设计了模拟日光和自动调温系烧，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示，电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R2=30Ω，L是标有“220V160W”的照明灯泡，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h，此时R1与R2的电功率之比为1：3，晚上温度较低的时候，需开启加热和照明功能。灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作10h，q沼气=1.8×107J/m3，请解答下列问题：（1）晚上工作时电路的总功率是多大？（2）若一天中工作的20h内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少m3的沼气？5.某电饭锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S、S1为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。求：（1）电饭锅工作时的最大功率和最小功率；（2）电热丝R2的阻值；（3）若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量。**牌智能滚筒洗衣机额定电压220V加热功率2400W设定温度范围30℃～90℃电动机功率240W1×106Ω防电墙电阻6.某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表。（C水=4.2×103J／(kg•℃)）（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？（2）R2阻值是多少？（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？（4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。7.如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用。图乙是机器的参数表及电路简图（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关）。求：（1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？（2）电阻R2的阻值？（3）若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少（不计热损失）？型号：HY101M电源：220V50Hz加热功率：500W保温功率：16W8.如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关Sa、Sb可以获得四档加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响。（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；（2）当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30℃，求电热丝R2的阻值（已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/（k•℃））（3）若开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程。9.小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶