2024年中考物理二轮复习重难点题型分类汇编：电热器挡位问题【三大题型】【含答案】

专题42电热器挡位问题【三大题型】

1.无挡位电热器

【题型一无挡位电热器】

（2023•无锡中考）

1.如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V,电热丝R阻值为

IQ0闭合开关S,电热丝温度升高，利用电流的效应实现高温封口，3s内产

生的热量为J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以（选填“增大”或“减

小”）电热丝的阻值。

2.在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为12。的电阻丝

并联而成，简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作Imin,产生的总热量为

（2023•扬州中考）

3.一款电保温杯垫，如图所示，能使杯垫上杯内的水持续保温在55。（2左右，功率为16W。

把质量为200g、初温为51。（3的水倒入杯中保温，5min后升高到55。（2。已知

3

c7K=4.2xl0J/（kg-r）o求这段时间内：

（1）水吸收的热量；

试卷第1页，共8页

(2)杯垫消耗的电能；

(3)杯垫给水加热的效率。

(2023•长沙中考)

4.课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V,Ro

是阻值为55Q的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。

(1)闭合开关S后，求电路中的电流；

(2)求通电100s电热丝凡产生的热量；

(3)老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至《，小组

成员想出了两种方法改进电路：

方法一：在图中N点处串联接入一根电热丝心

方法二：在图中3点处串联接入一根电热丝RB

老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为勺，小组成员在这两种改进电路中，用电

压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为■和U?，5>5,K=165V,但由于

粗心没有记录■和6分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这

种方法中新接入的电热丝的阻值。

【题型二两挡位电热器】

(2023•南充中考)

5.有一台家用电水壶，如图所示是其内部电路的简图，处、心均为加热电阻，通过旋转旋

钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W,

试卷第2页，共8页

用此水壶加热初温20。（2、体积为1L的水400秒刚好沸腾[忽略温度对电阻阻值的影响，大

气压为一个标准大气压，c次=4.2xl03j/（kg-℃）,p*=1.0xl03kg/m3]„则下面说法正确的是

B.水吸收的热量为3.36xl04j

C.此热水器加热挡的热效率为84%

D.在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4。

（2023•成都中考）

6.小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示,

电源电压为6V,电阻丝用=5。，凡=15。，a、6是两个触点。闭合开关S,当开关0接通

触点时，“电饭锅”的功率更大。将此接入电路工作3min产生的热量是Jo

7.如图所示，电源电压3V,4=&=5。，先闭合开关学,再闭合开关S2,电流表示数将

（选填“变大”或“变小”）；当耳闭合，S2断开时，通电10s,电流通过4产生的热量是

Jo

试卷第3页，共8页

(2023•辽宁中考)

8.如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、«、&均为加热电阻。该电热毯具有“调

温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W〜100W,开关接2为“恒温”

挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。［c水=4.2xl()3j/(kg.oc)］求：

(1)电热毯在恒温挡时的电流；

(2)可变电阻R的最大阻值；

(3)若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20。。升高到50。(2所用的时间。

-----------o220Vo--------

(2023•淄博中考)

9.如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V,Rj、心均是

发热电阻，其中尺2=506Q。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；

开关置于“2”为保温挡。求：

(1)当开关置于“1”时，4的阻值及以消耗的电功率；

(2)当开关置于“2”时,养生壶Itnin消耗的电能；

(3)将壶内500g的水从20。(2加热到100。。水吸收的热量。［c水=4.2xl()3MkgJC)］

(2023•潍坊中考)

10.恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为

电源开关,通过控制温控开关注可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压。=220V,

&、凡是电热丝，凡=440。，“加热”时恒温箱的电功率6㈱=550W。将恒温箱两气孔封

闭，闭合开关S,0置于“加热，，挡位，箱内温度从2(TC升至设定的恒温温度，用时130s,

试卷第4页，共8页

该段时间内的加热效率〃=80%。恒温箱的容积­=2m3,箱内空气密度0=1.3kg/m3,箱内

空气的比热容c=L0xl（）3j/（kg.oc）。求:

（1）“保温”时恒温箱的电功率；

（2）电热丝&的阻值；

【题型三三挡位电热器】

（2023•仙桃中考）

11.某款电热杯有高、中、低三档，简化电路如图所示，Si、S?不能同时闭合，必的阻值为

2.5。。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（）

A.电源电压为10V

B.只闭合Si、S3时，电热杯处于低温档

C.只闭合S3时，电热杯工作Imin产生的热量为600J

D.加热100g水，水温由25。（2升高到35。。水吸收的热量为420J

（2022•深圳中考）

12.某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R/=55O,尺尸44。，以

下说法正确的是（）

试卷第5页，共8页

品牌★型号HY2215—11E

额定电压220V档位3档

低温中温高温

额定功率

880W1100W1980W

A.使用“低温档”只需要闭合S2

B.使用“高温档”要闭合Si、S2

C.闭合Si、S2时，通过此、处的电流之比为5:4

D.中温档正常工作1分钟，产生的热量为6.6xl04j

（2023•泰州中考）

13.小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻

&=60.5。，舄=44,该电炖锅的原理图如图所示。请解答：

（1）闭合开关S、Si，电炖锅处于挡；

（2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？（）

（3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热lOmin,可将一锅L5kg的汤从20。（2加热到

100℃,电炖锅的加热效率是多少？（汤的比热容取4xl03j/（kg.oc））（）

（2023•贵州中考）

14.如图甲所示的家用电饭锅，其金属外壳通过插座的（选填或“CD孔接

地线。若其内部主要部件有：两个阻值相同的发热电阻、温控开关等，熬煮稀饭时，在温控

开关的自动控制下按快煮一慢熬一保温三种不同的发热功率完成工作流程，其中慢熬过程仅

有一个发热电阻工作，电功率尸随时间f变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功

为小，慢熬过程电流做功为明，则%:%=o

试卷第6页，共8页

甲乙

（2023•丹东中考）

15.如图所示是某品牌电热锅的简化电路，&、2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关

S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制，已知低温挡电阻4=110。，中温挡功率为

880W；求:

（1）电热锅低温挡工作时的电功率；

（2）电热锅中温挡工作时的电流；

（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20。（2加热到75。（2所用的时间。［不计热量损失,

水的比热容c=4.2xl03j/（kg.℃）］

R,s

~O220VO------1

（2022•潍坊中考）

16.如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，处、心是两个完全相同的电热丝，S为电源

开关，通过控制开关Si、S2实现“低温”“中温”“高温”三个挡位间的切换。从该炖煮机铭牌信

息中获知，其额定电压220V,加热效率为75%,但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的

工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5L的水，闭合开关S,通过观察其电子显示屏（消

耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。已知〃次=1.0xl（13kg/m3,。次=

4.2xlO3J/（kg'℃）,求：

（1）0〜14min水吸收的热量；

（2）炖煮机高温挡时的功率；

（3）炖煮机消耗的电能。

试卷第7页，共8页

指示灯状态工作时间水温变化

高温灯亮0〜14min34。（2升至100℃

中温灯亮14~24minio(rc保持不变

低温灯亮24〜29minio(rc保持不变

试卷第8页，共8页

1.热75

增大

【详解】口]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的

热效应实现高温封口的。

⑵电源电压为5V,电热丝H阻值为1Q，则3s内产生的热量

U2（5V）

Q=——1=^—^-x3s=75J

R1Q

[3]使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由尸=会可知，

电压一定时，增大电阻，可以减小电热丝的功率。

2.3600

【详解】由于5条电阻丝并联，所以每根电阻丝两端的电压都为12V,每根电阻丝流过的电

流是

rU12V[A

I=—=-----=1A

R12Q

电路中总电流是

/总=5/=5xlA=5A

电加热除雾装置的加热功率

尸=口总=12V*5A=60W

Imin产生的热量为

少=Pf=60Wxlx60s=3600J

3.(I)3360J；(2)4800J；(3)70%

【详解】解：⑴根据。吸可得，水吸收的热量为

%=c〃?(L%)=4.2x103J/(kg.℃)x200xl03kgx(55℃-51℃)=3360J

(2)由题意可知，加热所需的时间为

，=5min=300s

则根据印=“可得，杯垫消耗的电能为

W=Pt=16Wx300s=4800J

答案第I页，共II页

(3)由〃=线可得，杯垫给水加热的效率为

W

〃=纹X100%=X100%=70%

W4800J

答：(1)水吸收的热量为3360J；

(2)杯垫消耗的电能为4800J；

(3)杯垫给水加热的效率为70%。

4.(1)4A；(2)8.8x10"；(3)方法一，825。

【详解】解：(1)S闭合后。电路中的电流

，U220VA

1=——=-----=44A

R。55。

(2)通电100s电热丝以产生的热量

Q=广阳=(4A)2x55cxi00s=8.8xlO4J

(3)方法一更节能。两种方法的电路简图如下:

方法一方法二

1AR」IIBR)।RB

ZJ~IH—

I

I

在方法一中的电热箱的功率为

马箱=/：(凡+区)

在方法二中的电热箱的功率为

此箱=

因为两次电热箱内的电功率相等,即

2(4+4)=/；4

得

1A〈A

由卬=Uh可得,方法一更节能。尺两次电压

U°A<UQB

答案第2页，共11页

因为电源电压保持不变，则凡,和RB两端的电压〃>UB，则

%=“=165VRo两端的电压

U°B=U-L=220V—165V=55V

电热箱内的电功率

"55W

55c

在方法一中

=乙昼=WL=o.25A&两端的电压

AU220V

U°A=4几=0-25Ax55。=13.75V

电热丝&的阻值

…=^J220VT3.75V=825Q

IA/A0.25A

答：(1)闭合开关S后，求电路中的电流是4A；

(2)求通电100s电热丝Ro产生的热量8.8x105

(3)方法一更节能，电热丝A的阻值为825。。

5.AC

【详解】A.开关旋至“1”挡，电阻心、&串联，此时电路总电阻为

R弟=火/+氏2

开关旋至“2”挡，只有七工作，因RRR,根据尸=得可知：开关旋至“1”挡，功率较小,

为保温挡，接“2”时功率较大为加热挡，故A正确；

B.水的体积为

K=lL=lxlO_3m3

由0=£可得，水的质量为

33-33

zn=/?7j<r=lxlOkg/mxlxlOm=lkg

在一个标准大气压下，水吸收的热量为

。吸=c水加«%)=4.2xl()3j/(kg・℃)x1kgx(100℃-20℃)=3.36xlO5J

故B错误；

C.己知电水壶加热功率为1000W,则消耗的电能为

答案第3页，共11页

W=Pt=1OOOWX400s=4X1O5J

力M口热

则加热挡的热效率为

336xlJ

77=^-xlOO%='fxl00%=84%

W4xlO5J

故C正确；

D.保温功率P辎=44W,根据可得，电路中电阻为

R

U2_(220V)2

%==1100Q

々呆温挡44W

故D错误。

故选AC=

6.a432

【详解】［I］闭合开关s,当开关耳接通触点。时，K连入电路中，当开关S1接通触点6时,

必连入电路中，己知必的阻值较小，根据尸=匕可知，当开关S1接通触点。时，“电饭锅”

R

的功率更大。

［2］将&接入电路工作3min产生的热量是

U2（6V）2

Q=W=—1=—^-x3x60s=432J

R215Q

7.变大4.5

【详解】［I］先闭合开关再闭合开关S2，电路中电阻由4和及串联变为只有K接入电

路，电路中电阻变小，由/=与可得，电流表示数变大。

⑵当&闭合，S2断开时，由片和4串联，通过K的电流

/=q=^^=0.3A

Rx+R25Q+5Q

通电10s,电流通过A产生的热量

22

Q=IRxt=（0.3A）x50x10s=4.5J

8.(1)0.15A；(2)484Q；(3)1.26xl03s

【详解】解：

答案第4页，共11页

(1)由尸=〃得，电热毯在恒温挡时的电流

/=£=驾=0」5A

U220V

(2)当开关S接1,滑片在最右端时，电路中只有&工作，为调温档最大功率100W；由

U2

P=UI=—

R

得

当开关S接1,滑片在最左端时，可变电阻R达到最大阻值，与&串联，为调温档最小功

率50W；由/=§得，电路的总电阻

R

凡=上=^^=968。

总库50W

滑动变阻器的最大阻值

%大=/一0=9680-4840=484。

(3)水的温度由20。(2升高到50。(2吸收的热量

35

=c/n(Z-Zo)=4.2xlOJ/(kg-℃)xlkgx(5O℃-2O℃)=1.26xlOJ

因为不计热损失，所以消耗的电能

印=0吸=1.26x10”

W

由尸=一得，需要的时间

5

W1.26X10J,“，八3

——=---------=1.26X103S

P*100W

答：(1)电热毯在恒温档时的电流为0.15A；

(2)可变电阻R的最大阻值为4840；

(3)若用最大功率加热，电热毯内水的温度由20。(2升高到5(TC的时间为1.26xl()3s。

9.(1)44Q,1100W；(2)5.28X103J；(3)1.68xlO5J

【详解】解：(1)当开关置于“1”时，电路为此的简单电路，由欧姆定律可知，处的阻值

U220V…

Rn=——=-------=44Q

1I5A

答案第5页，共11页

由P=U/=〃R得,此消耗的电功率

[==(5A)2x44Q=1100W

(2)当开关置于“2”时，电阻必和治串联，电路的总电阻

R=Rl+R2=44Q+506。=550Q

养生壶Imin消耗的电能

W=Pt=-t=^220V)2x60s=5.28x103J

R550Q

(3)养生壶加热时，水吸收的热量

35

=cm(Z1-Zo)=4.2x10J/(kg•℃)x0.5kgx(100-20)℃=1.68xlOJ

答：(1)当开关置于“1”时，出的阻值为44。，%消耗的电功率为1100W；

(2)当开关置于“2”时，养生壶Imin消耗的电能为5.28x103w；

(3)水吸收的热量为1.68X1()5J。

10.(1)HOW；(2)110Q；(3)42℃

【详解】解：(1)由图可知，当闭合开关S,温控开关S1置于右边两个触点时，心和巳并

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，由尸=匕可知，电路中的

/?

总功率最大，恒温箱处于加热挡，当闭合开关S,温控开关S1置于左边触点时，只有以工

作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，“恒温”时恒温箱的电功率为

U2(220V)2

=110W

R—440。

(2)由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时&的电功

率为

6=与-展=550W-110W=440W

由尸二S可知，&的阻值为

R

(220V)2

=1100

440W

(3)由尸可知，恒温箱消耗的电能为

答案第6页，共11页

W=4J=550WX130s=71500J

由〃=冬可知，恒温箱内气体吸收的热量为

W

Q加=〃取=80%x71500J=57200J

由夕=，可知，恒温箱内气体的质量为

m=pV=1.3kg/m3x2m3=2.6kg

由。吸=c加。-%)可知，恒温箱的恒温温度为

/=置+/=------572001-----------+20℃=42℃

cm1.0xl03J/(kg-℃)x2.6kg

(1)“保温”时恒温箱的电功率为now；

(2)电热丝&的阻值为110C；

(3)恒温箱的恒温温度为42℃。

11.C

【详解】A.如图所示，只闭合S3时，电路中只有心，已知此时电路中的电流为2A,处的

阻值为2.5Q,则电源电压为

U=//R/=2Ax2.5Q=5V

故A错误；

B.根据公式尸=1可知，电源电压不变，电路中的总电阻越大，功率越小，当只闭合开

R

关S2时，定值电阻必和七串联，电路中的总电阻最大，功率最小，为低温档；当只闭合

Si和S3时，定值电阻必和2并联，电路中的总电阻最小，功率最大，为高温档；当只闭

合S2时，电路中只有4，小于两电阻的串联，大于两电阻的并联，大于最小功率，小于最

大功率，为中温档，故B错误；

C.只闭合S3时，电路中只有必，己知此时电路中的电流为2A,4的阻值为2.5Q,则电热

杯工作Imin产生的热量为

Q=//R/Z=(2A)2X2.5QX60S=600J

故C正确；

D.加热100g水，水温由25。(2升高到35。(2,水吸收的热量为

答案第7页，共11页

2®=c^Az=4.2xl03J/(kg-℃)x0.1kgx(35℃-25℃)=4.2xl03J

故D错误。

故选C。

12.BD

【详解】AB.根据尸=匕可知，当电压一定时，R越大，尸越小，为低温挡，R越小，P

/?

越大，为高温挡。由电路图可知，Si、S2同时闭合时，Ri、七并联，电阻最小，功率最大,

为高温挡；由于所以只闭合Si时，电阻最大，功率最小，为低温挡；只闭合S2时,

为中温挡。故A错误，B正确；

C.当Si、S2都闭合时，必与心并联，由并联分流可知通过&、%的电流之比为

R244Q4

455Q_5

故C错误；

D.中温挡正常工作，心接入电路，1分钟产生的热量为

220V

Q=『R,t=（-------）2X44QX60S=6.6X104J

上-44Q

故D正确。

故选BD„

13.低温1000W80%

【详解】（I）[1]闭合开关s、S1时，只有电阻品接入电路；闭合开关S、S2时，只有电阻

必接入电路；闭合开关s、Si、S2时，俩电阻并联接入电路，有由并联电路中总电阻小于任

一分电阻，此时电路电阻最小；且氏=4殳,根据尸=兰可知闭合开关s、S1时，电路电阻

R

最大，功率最小，为低温挡；根据尸=匕可知闭合开关s、Si、S2时，电路电阻最小，功

R

率最大，为高温挡；闭合开关S、S2时，为中温挡。

（2）⑵已知闭合开关S、Si、S2时，为高温挡；且必=4七，则高温挡时电路电阻

4R4

R__R\R]_4&4=--=-x60.5Q=48.4Q

高一《+^4R2+R255

故电炖锅高温挡的额定功率

U2(220V)

P==—=-------=1000W

"R=48.4Q

答案第8页，共11页

(3)［3］由9=:可得，正常工作时，使用电炖锅高温挡加热lOmin消耗的电能

P5

=同z=1OOOWx10x60s=6x10J

1.5kg的汤从2(FC加热到10(TC吸收的热量

Q=cm\t=4x103J/(kg.℃)x1.5kgx(100℃-20℃)=4.8xIO5J

则电炖锅的加热效率

〃=2x100%=乜100%=80%

W6x10"

14.A1:3

【详解】［1］三孔插座左孔接零线，右孔接火线，上方的孔接地线，所以其金属外壳通过插

座的N孔接地线。

［2］设两个阻值相同的发热电阻的电阻为R,快煮时功率最大，电阻最小，即两电阻并联，快

煮时电阻为

%嵌=2^

慢熬时功率次之，只有一个发热电阻工作，则

%=R

由图乙可知，快煮时间为lOmin,慢熬时间为60min,由“=/?可知，快煮和慢熬过程电

流做功的比值为

/、

U2

xl0x60s

用2M哽2——x6“0x6A0ns3

R

15.(1)440W；(2)4A；(3)350s

【详解】解：(1)由电路图和已知条件可以得出，当只闭合开关Si时，只有电阻以接入电

路，为低温挡，电压为220V,根据公式可得低温档功率为

WU2(220V)2

Pn=——=——=---------=440W

tK110Q

(2)根据题意可知，当只有电阻心接入电路时为中温挡，电热锅中温挡功率为880W,电

压为220V,由公式变形可知，此时电路中的电流为

答案第9页，共11页

P880W

1=__=____=_4_A

U220V

(3)当此、%均接入电路，即开关Si和S2均闭合时为高温挡，根据串并联电路中电功率

的规律可知，高温挡功率为

P=440W+880W=1320W

根据热平衡方程可知

。吸=少

即

cmAt=Pt

所以所需的时间为

_cm\t_4.2xl03J/(kg-℃)x2kgx55℃

t=--------=-----------------------------------------=35Us

P1320W

答：(1)电热锅低温挡