中考物理模拟题《档位问题》专项检测卷-带答案

第页中考物理模拟题《档位问题》专项检测卷-带答案学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________核心思路：多档位的实质是利用多开关控制电路中的电阻大小。从而改变用电器的电功率，以实现对档位的控制。家庭电路中电源U=220v,根据P=U2一：串联短路式双档位问题：【例题一】某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，R1和R2为加热电阻，且R1：R2＝9：1，下列说法正确的是（）A．当S接1时，R1和R2并联接入 B．当S接2时，电饭锅处于高温挡 C．电饭锅高温挡和保温挡的电功率之比为10：1 D．若将电路中R1、R2位置对调，高温挡功率增大【答案】C【解析】由图可知，当S接1时，加热电阻R1被短路，电路为R2的简单电路，故A错误；设电源电压为U，由P＝UI＝可得，当S接1时，电路消耗的功率：P1＝，当S接2时，R1和R2串联，此时电路消耗的电功率：P2＝，比较可知P1＞P2，所以S接1时，电饭锅处于高温挡，当S接2时，电饭锅处于保温挡，故B错误；电饭锅高温挡和保温挡的电功率之比为：＝＝，因为R1：R2＝9：1，即R1＝9R2，所以＝＝，故C正确；若将电路中R1、R2位置对调，开关接1时R2被短路，电路为R1的简单电路，此时为高温挡，则对调后高温挡消耗的功率：P1′＝，且对调前高温挡消耗的功率：P1＝，由题知R1＞R2，所以P1′＜P1，即对调后高温挡功率减小，故D错误。故选C。专项训练1：如图是电热饮水机电路原理图，已知R1＝100Ω，R2＝20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为。【答案】加热；1：6【解析】（1）当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路，当S1闭合、S2断开时R1与R2串联两电阻串联时总电阻最大，所以当开关S，S1都闭合时，电路中的电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，饮水机处于加热状态；（2）饮水机处于加热状态时，电路为R2的简单电路，则电路的功率：P加热＝；饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，电路的功率为：P保温＝所以饮水机的保温功率与加热功率之比：＝＝＝。专项训练二：如图是某种电砂锅的工作电路图，S是温控开关，当S闭合时，电砂锅处于(填“加热”或“保温”)状态；电砂锅加热时的功率为1100W，保温时功率为55W，则电阻R2为Ω.二：多电阻并联式双档位问题：【例题二】如图所示为某电烤箱的内部简化电路，R1和R2均为电热丝，正常工作时，电烤箱有高温与低温两个挡位。当开关S1闭合、S2断开时，电烤箱处于（选填“高温”或“低温”）挡；某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象，此电烤箱的电阻丝（选填“能”或“不能”）采用超导材料。【答案】低温；不能【解析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，根据电阻的并联特点可知：S1闭合、S2断开时电路中的电阻最大（大于并联时的总电阻），由P＝可知，此时电路的总功率最小，电烤箱处于保温挡；超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，电烤箱是利用电流的热效应工作的，所以电烤箱的电阻丝不能采用超导材料。专项训练一：如图甲所示是一款加热坐垫，内部电源电压恒为6V。简化电路如图乙所示，R1、R2均为电热丝，坐垫有睡眠、保温、加热三挡，功率分别为4W、10W、16W。下列分析正确的是（）A．闭合S1、断开S2，坐垫处于睡眠挡，此时电路中的电流是1.25A B．闭合S1、S2，温控开关从a点拨到b点，通过R2的电流变大 C．闭合S1、S2，温控开关连接a点时，R2的功率为12W D．闭合S1、S2，温控开关连接b点时，坐垫的功率是16W【答案】C【解析】由图乙可知，闭合S1、断开S2时，电路为R1的简单电路，由P＝UI可知，睡眠挡时电路中的电流：I睡眠＝＝≈0.67A，故A错误；由图乙可知，闭合S1、S2时，R1、R2并联，温控开关从a点拨到b点时R2接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，通过R2电流的变小，故B错误；由并联电路的特点可知，闭合S1、S2，温控开关连接a点时，R1两端的电压与睡眠挡时电压相等，由P＝UI＝可知，此时R1的电功率P1＝P睡眠＝4W，闭合S1、S2，温控开关连接a点时，R2所在支路的电阻最小，由P＝UI＝可知，R2所在支路的电功率最大，电路总的电功率最大，加热坐垫为加热挡，此时电路的总功率P加热＝16W，则R2的功率：P2＝P加热﹣P1＝16W﹣4W＝12W，故C正确；闭合S1、S2，温控开关连接b点时，R2所在支路的电阻最大，由P＝UI＝可知，R2所在支路的电功率最小，加热坐垫为保温挡，由题意可知，此时坐垫的功率是10W，故D错误。故选C。专项训练二：电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)．(1)电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？(2)电阻R2的阻值是多少？(3)一天，小宇断开家中其他用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V10(20A)3000r/kW·h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？eq\a\vs4\al()三：单刀双掷式多档位问题：如图甲的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg]项目参数电源电压（V）220低温挡功率（W）275中温挡功率（W）550高温挡功率（W）1100容积（L）1由题中所给信息回答以下问题：（1）养生壶为高温挡，开关的状态是。（2）R1＝Ω。（3）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小为A。（4）使用高温挡将初温是25℃的一壶水（1L）加热到95℃，用时5min，此次烧水的效率为。【答案】（1）S1闭合，S2拨到B；（2）88；（3）1.25；（4）89.1%【解析】：（1）当S1闭合，S2拨到B时，R1、R2并联；当S1断开，S2拨到A时，R1、R2串联；当S1闭合，S2拨到A时，电路为R1的简单电路；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，养生壶为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，养生壶为低温挡；路为R1的简单电路时，养生壶为中温挡；因此养生壶为高温挡，开关的状态是：S1闭合，S2拨到B；（2）因为中温挡时，电路为R1的简单电路，所以，由P＝UI＝可知，R1的阻值：R1＝R中温＝＝＝88Ω；（3）由P＝UI可知，养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流：I低温＝＝＝1.25A；（4）由P＝可知，养生壶高温挡加热消耗的电能：W＝P高温t＝1100W×5×60s＝3.3×105J，由ρ＝可知，水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣25℃）＝2.94×105J，养生壶的烧水效率：η＝×100%＝×100%≈89.1%。专项训练一：如图甲所示是额定电压为220V的家用智能电热马桶盖，其电路图如图乙所示，R1和R2是两个电阻器（电热丝），开关S2可接a或b，通过开关S1和S2的不同接法组合，可实现“高、中、低”三温挡调节加热功能（如表），求：S1断开断开闭合闭合S2接b接a接a接b功率P0＝0P1＝22WP2＝44WP3（1）R1的阻值；（2）R2的阻值；（3）高温挡功率P3；（4）马桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg•℃），当马桶盖功率为高温挡功率时，质量为300g的马桶圈升温10℃时所用的时间。（不计热量损失）【解析】（1）由图乙可知，当S1闭合、S2接a时，只有R1工作，表格数据可知，此时电路中的功率P2＝44W，由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝1100Ω；（2）由图乙可知，当S1断开、S2接a时，R1、R2串联；根据表格数据可知，此时的功率：P1＝22W由P＝可知，R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝2200Ω根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω；（3）由图乙可知，当S1闭合、S2接b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，电路中的总功率最大，马桶盖处于高温挡；R2的电功率：P2′＝＝＝44W，高温挡功率：P3＝P2+P2′＝44W+44W＝88W；（4）马桶圈吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝0.44×103J/（kg•℃）×300×10﹣3kg×10℃＝1320J不计热量损失，马桶盖消耗的电能：W＝Q吸＝1320J，由P＝可知，马桶盖高温挡工作的时间：t＝＝＝15s。答：（1）R1的阻值为1100Ω；（2）R2的阻值1100Ω；（3）高温挡功率P3为88W；（4）当马桶盖功率为高温挡功率时，质量为300g的马桶圈升温10℃时所用的时间为15s。专项训练二：小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率，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，且电源电压保持不变)(1)当开关S1置于b端、S2断开时，此电路的连接方式是________联．(2)当开关S1置于b端、S2闭合时，此电路消耗的电功率是________W.(3)电烤箱在高挡位正常工作100s消耗的电能是________J.课后作业：1.自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2，请根据说明书提供的信息计算：饮水机参数热水温度：≥90℃热胆容积：2L额定功率：1000W保温功率：40W额定电压：220V频率：50Hz(1)开关S1断开时，饮水机处于________(填“加热”或“保温”)状态。(2)电热丝R1的阻值2.某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)，已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω。(1)开关S置于________(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮挡，它的功率是多大？(2)保温焖饭时电路中电流是多少？10min产生的热量是多少？(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施。3.电热饮水机是生活常用电器，小丽同学从说明书上了解到饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S1进行自动控制，并给我们提供了如下部分数据和电路图，如图所示。请解答以下问题(不考虑温度对电阻的影响)：(第2题图)额定电压220V频率50Hz额定加热功率440W(1)求饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？(2)傍晚用电高峰供电电压下降，在无人取水的情况下，小丽发现，加热时间比原来增加1/4，请算一算这种情况下的实际电压与额定电压之比是多少？4.某饭店在冬季为洗刷餐具方便，安装了高中低三个挡位的电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，R1、R2为电热丝，且R1＞R2，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、低温水、中温水和高温水挡之间的切换。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”、“低温水”“中温水”或“高温水”），理由是。（2）此时流过电源的电流是多少？（3）电热丝R1的电阻为多少？（4）该饭店每次都按照本次的使用方法，一天共使用电热水龙头1h15min，仅用该水龙头消耗的总电能为多少？5.图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，图丙为其部分技术参数．R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1，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”“高挡”之间的切换(低挡为小功率