2024甘肃中考物理二轮专题复习 微专题 用电器类相关计算 （课件）

用电器类相关计算微专题由于家庭电路中U＝220V，由P＝

知，当R最大时P最小，挡位最低；当R最小时P最大，挡位最高．方法指导重难点突破多挡位用电器相关计算(1)电热水器在高温挡正常工作时的电流；(2)R的阻值；(3)电热水器在加热状态下工作7min消耗的电能；(4)电热水器在加热状态下工作7min将2kg的水由20℃加热至64℃，该电热水器的加热效率；(5)若在用电高峰期时，在与第(4)问条件相同的情况下，电路中的实际电压为198V，已知电热水器加热电阻阻值和加热效率不变，求加热时间.(结果保留一位小数)例1

某型号电热水器有“高温挡”和“低温挡”两个挡位，其原理如图所示，若已知低温挡功率为220W，高温挡为1100W，则：一题多设问解：(1)由P＝UI可知，电热水器在高温挡正常工作时的电流

(2)开关S1闭合、S2断开时是低温挡，此时R0与R串联，则电路中的总电阻开关S1、S2闭合，只有R0工作时处于高温挡，故R0的电阻为因串联电路中总电阻等于各电阻之和，所以R的阻值R＝R总－R0＝220Ω－44Ω＝176Ω(3)电热水器以高温挡正常工作7min消耗的电能为W＝P高t＝1100W×7×60s＝4.62×105J(4)水吸收的热量为Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(64℃－20℃)＝3.696×105J电热水器的效率为(5)由P＝

可知，电热水器此时的实际功率为由于电热水器的加热电阻R0和加热效率均不变，所以相同情况下，热水器消耗的电能相同，即W实＝W＝4.62×105J由W＝Pt可知，加热的实际时间例2如图甲所示是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有低温、中温和高温三种工作挡位，表中是它的相关参数．请回答下列问题：一题多设问项目参数电源电压220V低温挡功率275W中温挡功率550W高温挡功率？容积1.1L甲乙步骤画等效电路图确定挡位开关S1断开，S2接a此时电热水器处于_____挡开关S1闭合，S2接a此时电热水器处于_____挡开关S1闭合，S2接b此时电热水器处于_____挡低温中温高温思路点拨(1)R1的阻值；(2)养生壶处于高温挡时的功率；(3)该养生壶在额定电压下，处于高温挡状态下，将满壶水从20℃加热至沸腾，用时384s，该养生壶的热效率；(假设在一个标准大气压下)项目参数电源电压220V低温挡功率275W中温挡功率550W高温挡功率？容积1.1L甲乙(4)用电高峰期时，小明关闭家中其他用电器，只用该养生壶烧水，电能表的规格如图乙所示，利用中温挡加热4min电能表的转盘转动了100转，此时电路中的实际电压为多少？(已知

≈2.1)项目参数电源电压220V低温挡功率275W中温挡功率550W高温挡功率？容积1.1L甲乙(2)开关S1断开，S2接a时，R1、R2两电阻串联，总电阻最大，养生壶处于低温挡，电路的总阻值为R2的阻值为R2＝R－R1＝176Ω－88Ω＝88Ω电阻R1、R2并联时，总功率最大，为高温挡。因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，高温挡时R2的电功率P2＝P1＝P中＝550W故高温挡的功率P高＝P1＋P2＝550W＋550W＝1100W解：(1)当开关S1闭合，S2接a时，R2短路，只有电阻R1接入电路，为中温挡，R1的阻值为(3)水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.1×10－3m3＝1.1kg水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃－20℃)＝3.696×105J由

可得，使用高温挡正常加热384s消耗的电能W＝P高t′＝1100W×384s＝4.224×105J养生壶高温挡的加热效率η＝

×100%＝

×100%＝87.5%(4)转盘转动100转消耗的电能W电＝

＝

kW·h＝1.2×105J该养生壶的中温挡实际功率P中实＝

＝500W由

可知，实际电压U实＝

≈210V甲乙甘肃近年真题及拓展命题点1铭牌类(不含电路图)1.某品牌电磁炉铭牌部分参数如图所示，现将其接入220V电路中给锅内25℃的水加热5min，锅内的水温度升高到88℃，已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求：(1)电磁炉在5min内消耗的电能；(2)假设电磁炉工作时产生的热量全部被水吸收，那么锅内水的质量是多少？解：(1)电磁炉消耗的电能：W＝Pt＝2100W×5×60s＝6.3×105J(2)电磁炉产生的热量Q放＝ηW＝84%×6.3×105J＝5.292×105J因为电磁炉产生的热量全部被水吸收，所以Q吸＝Q放，即Q吸＝Q放＝c水mΔt故m＝

＝2kg2.某品牌电热水器的主要技术参数如下表所示：型号额定容量额定电压额定频率额定功率温升1℃加热时间(min)×××50L220V50Hz2000W1.9请根据表中信息计算：(1)电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量Q；[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](2)电热水器的效率．(结果精确到百分位)解：(1)电热水器装满水时水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10－3m3＝50kg水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×1℃＝2.1×105J(2)电热水器消耗的电能：W＝Pt＝2000W×1.9×60s＝2.28×105J电热水器的效率型号额定容量额定电压额定频率额定功率温升1℃加热时间(min)×××50L220V50Hz2000W1.93.母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图甲所示．米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热．如图乙所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“P－t”图像．表格内是主要技术参数．请问：额定容积1.5L加热功率1000W额定电压220V电机功率130W额定频率50Hz机器净重1.9kg整机尺寸232×174×298mm

(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？(计算结果保留两位小数)(2)米糊机正常工作时做一次米糊，消耗的电能是多少？(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg，初温为20℃，米糊沸腾时温度是100℃，电热管的加热效率是多少？[已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg·℃)，计算结果保留百分数整数]额定容积1.5L加热功率1000W额定电压220V电机功率130W额定频率50Hz机器净重1.9kg整机尺寸232×174×298mm

解：(1)电流(2)米糊机正常工作一次：加热：W1＝3P1t1＝3×1000W×3×60s＝5.4×105J电机：W2＝2P2t2＝2×130W×1×60s＝1.56×104JW＝W1＋W2＝5.4×105J＋1.56×104J＝5.556×105J额定容积1.5L加热功率1000W额定电压220V电机功率130W额定频率50Hz机器净重1.9kg整机尺寸232×174×298mm

(3)米糊沸腾时吸收的热量Q＝cmΔt＝cm(t－t0)＝4.0×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃－20℃)＝4.8×105J电热管的加热效率η＝

×100%＝

×100%≈89%额定容积1.5L加热功率1000W额定电压220V电机功率130W额定频率50Hz机器净重1.9kg整机尺寸232×174×298mm

命题点2多挡位类4.(2022兰州21题3分)某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲为其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭煲处于______(选填“保温”或“加热”)状态，电阻R1的阻值是_____Ω.图乙是该电饭煲一次做饭过程中电功率与时间的关系图像，则这次做饭消耗的电能是________J.保温60.56×1055.(2021省卷23题7分)如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐．它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数．(ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，g＝10N/kg)项目参数电源电压(V)220中温挡功率(W)400高温挡功率(W)1100容积(L)1(1)开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；(2)求R1、R2的阻值；(3)在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间．项目参数电源电压(V)220中温挡功率(W)400高温挡功率(W)1100容积(L)1解：(1)由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，此时电路中的总电阻最大，由

可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；(2)由电路图可知，当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡．则R1的阻值为：R1＝

＝121Ω高温挡时，R1、R2并联，则此时R2消耗的功率P2＝P高－P中＝1100W－400W＝700W则R2的阻值为：R2＝

≈69.14Ω(3)由ρ＝

可得，水的质量m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－12℃)＝3.696×105J由η＝

×100%得，电炖锅消耗的电能：W＝

＝4.62×105J由P＝

得，烧开一锅水需要的时间：t＝

＝420s项目参数电源电压(V)220中温挡功率(W)400高温挡功率(W)1100容积(L)1(1)低温挡工作时，电路中的电流是多少？(2)发热电阻R1的阻值是多少？6.(2023省卷23题9分)如图甲、乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω.当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W.(4)小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压.傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30