6多档位计算题型(原卷版+解析)

中考第三轮复习计算题之六——多档位计算题型1、如图是家用电饭煲的原理图，它有加热、保温的功能，虚线框内为电饭煲的加热、保温装置。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使电饭煲处于保温状态，此时绿色指示灯亮。红灯标有“6V，1.5W”、绿灯标有“12V，3W”的字样，发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W，电饭煲工作时两灯均正常发光，求：（1）电阻R1和R2的阻值是多少？（2）若电饭煲在加热状态时的加热效率是84%，则加热状态下5min能使3kg的水温度升高多少℃？（3）某次将该电饭煲插在智能插座（能显示时钟和消耗电能）上煮饭，煮饭结束时智能插座显示的信息如图所示，则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间是多少min？2、图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：产品型号20-16最大容积50L额定电压220V快热功率2200W恒温功率200W（1）电阻R1的阻值；（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？3、空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻：，。额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，单刀双掷开关可以在a、b两点切换，空气炸锅有高、中、低三个档位。（1）低温档正常工作时，求两端电压。（2）高温档正常工作时，求电路中消耗的总功率。（3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量。c薯条取（4）若用电高峰期是电压为200V使用空气炸锅高温档完成以上烹制，求烹制一次薯条需要的时间。4、如图甲是一款可调温果汁加热鼎，图乙是其简化电路图。R1、R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275W。当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275W﹣1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg•℃）]求：（1）加热鼎最大功率时电路中的电流。（2）滑动变阻器R1的最大阻值。（3）不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁升高的温度。5、家用豆浆机的外形如图甲所示，其机头主要由一个电热器（电热丝）R和一个电动机M带动的打浆器构成，内部电路简化图如图乙所示．制作豆浆的过程是先加热，后打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的．某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表．（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？（2）小明同学想测算该豆浆机的加热效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作时加热总时间为9min豆浆沸腾，测其温度为100℃．请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机的加热效率是多少？[c豆浆=4×103J/（kg•℃）]（3）小明同学晚上使用该豆浆机，在与第（2）问条件相同的情况下，发现电热器加热总时间由以前的9min变为10min，豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变，求晚上的实际电压值．(已知≈0.95)6、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）？7、小科家在不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表[3000r/（kW•h）]．如图所示。电水壶的规格为“220V1210W”，电水龙头的规格为“220V2420W”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动110r，用时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了270s。导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求：（1）电水壶和电水龙头的电阻；（2）导线的电阻；（3）在洗漱时，导线上产生的热量。8、小科家有一台额定电压为220V的加湿器，说明书上的电路图为图甲。R1、R2为发热电阻，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”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其高挡功率为440W。（1）求高挡工作时，电路中的电流；（2）求加湿器处于低挡时的电功率；（3）加湿器的P﹣t关系如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？9、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，此时处于空挡位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现挡位转换，旋至1挡时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态：旋至2挡时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）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。**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240W防电墙电阻1×106Ω10、我市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为600Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω．闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温挡”、“中温挡”、“高温挡”（不考虑温度的变化对电阻的影响）（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？（2）该电热课椅消耗的最小功率是多少瓦？（3）当脚踏处于中温挡时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？11、小科对家里带有预约功能的电中药壶进行观察，铭牌如表。其内部基本电路原理如图甲，其中R1、R2均为加热电阻，R2阻值为484Ω，小华用水代替中药做了相关研究，从开始预约到煮好后断电，其消耗的功率随时间变化的图像如图乙[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]电源220V容积1.5L高温挡功率500W低温挡功率100W预约功率10W（1）预约过程中消耗的电能是多少kW•h？（2）R1的阻值是多少Ω？（3）若此电中药壶的高温挡加热效率为84%，将1.5L水从20℃加热至100℃，需要多长时间？中考第三轮复习计算题之六——多档位计算题型1、如图是家用电饭煲的原理图，它有加热、保温的功能，虚线框内为电饭煲的加热、保温装置。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使电饭煲处于保温状态，此时绿色指示灯亮。红灯标有“6V，1.5W”、绿灯标有“12V，3W”的字样，发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W，电饭煲工作时两灯均正常发光，求：（1）电阻R1和R2的阻值是多少？（2）若电饭煲在加热状态时的加热效率是84%，则加热状态下5min能使3kg的水温度升高多少℃？（3）某次将该电饭煲插在智能插座（能显示时钟和消耗电能）上煮饭，煮饭结束时智能插座显示的信息如图所示，则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间是多少min？【答案】（1）856Ω，752Ω；（2）12.1℃；（3）12min【解析】解：（1）加热时，按下温控开关S与a、b接触时，电阻R与R1和红灯串联后再并联。通过红灯的电流为电阻R1两端的电压为U1=220V-6V=214V电阻R1的阻值为温控开关S自动跳接到c，使电饭煲处于保温状态，电阻R与R2和绿灯串联。通过绿灯的电流为绿灯的电阻为由可得，电阻R的电阻为电路的总电阻为根据串联电路的总电阻等于各个电阻之和，所以R2的电阻为R2=R总-R绿-R=880Ω-80Ω-48Ω=752Ω（2）加热状态下，加热电阻工作5min消耗的电能为W=Pt=605W×5×60s=181500J由可得Q吸=ηW=181500J×0.84=152460J由Q吸=c水m水Δt可得，水升高的温度为（3）由（1）可知，加热状态下，电饭煲的总功率为P加=P红+P1+P=P红+U1I红+P=1.5W+214V×0.25A+605W=660W保热状态下，电饭煲的总功率为P保=P绿+P2+P′=P绿+I绿2R2+I绿2R=3W+(0.25A)2×752Ω×(0.25A)2×80Ω=55W由图可知，电饭煲工作的时间为42min，消耗的总电能为0.341KW·h，设此过程中加热时间为t加热，保温时间为t保温，可得t=t加热+t保温……①消耗的总电能为W′=P加t加热+P保t保温……②联立①②，代入数值可得t加热=0.5ht保温=0.2h=12min答：（1）电阻R1和R2的阻值分别是856Ω，752Ω；（2）加热状态下5min能使3kg的水温度升高12.1℃；（3）本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间是12min。2、图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：产品型号20-16最大容积50L额定电压220V快热功率2200W恒温功率200W（1）电阻R1的阻值；（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？【答案】（1）；（2）；（3）10~60℃【解析】解：（1）根据题意，当S2断开时，只有加热电阻R1接入，为恒温功率；当S2闭合时，加热电阻R1与R2并联接入，为快热功率，由功率的计算公式可得R1的阻值为（2）根据题意，水吸收的热量为“快热模式”35min消耗的电能为则该热水器的热效率（3）根据题意，恒温功率下通过L的电流不超过10mA，则L所在支路的总电阻为当滑动变阻器接入最小阻值时，即为0时根据图乙可知温度为10℃。当滑动变阻器接入的最大电阻时，热敏电阻RT的阻值为根据图乙可知此时的温度为60℃，即当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是10~60℃。答：（1）电阻R1的阻值为；（2）该热水器的热效率为；（3）当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是10~60℃。3、空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻：，。额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，单刀双掷开关可以在a、b两点切换，空气炸锅有高、中、低三个档位。（1）低温档正常工作时，求两端电压。（2）高温档正常工作时，求电路中消耗的总功率。（3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量。c薯条取（4）若用电高峰期是电压为200V使用空气炸锅高温档完成以上烹制，求烹制一次薯条需要的时间。【答案】（1）44V；（2）1210W；（3）9.0×104J；（4）90s【解析】解：（1）由图知道，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，总电阻最小，由知道，此时处于高温挡；开关S1闭合，开关S接a端时，，电路中只有R2连入电路,电路总电阻适中，由知道，此时处于中温挡；S闭合接a端，S1断开，R1、R2串联，总电阻最大，此时处于低温档，由串联电路电压的特点知道，两端电压（2）高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，则R1、R2消耗的功率分别是电路中消耗的总功率（3）薯条质量m=200g=0.2kg薯条吸收的热量Q吸=cm(t-t0）=3.0×103J/(kg•℃)×0.2kg×(170℃-20℃)=9.0×104J（4）用电高峰期是电压为200V使用空气炸锅高温档完成以上烹制时，R1、R2消耗的功率分别是电路中消耗的总功率由知道，加热时间答：（1）低温档正常工作时，两端电压是44V；（2）高温档正常工作时，电路中消耗的总功率1210W；（3）一次炸熟200g薯条需要吸收的热量9.0×104J；（4）烹制一次薯条需要的时间是90s。4、如图甲是一款可调温果汁加热鼎，图乙是其简化电路图。R1、R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275W。当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275W﹣1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg•℃）]求：（1）加热鼎最大功率时电路中的电流。（2）滑动变阻器R1的最大阻值。（3）不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁升高的温度。【解析】解：（1）由于果汁加热鼎的最大功率是1100W，加热鼎最大功率时，电路中的电流＝＝5A；（2）根据功率公式P＝UI＝可知，由于电压一定，当电阻最大时，功率最小，当电阻最小时，功率最大，所以滑动变阻器R1的阻值最大时，加热鼎功率最小；当滑动变阻器R1的阻值最小时，加热鼎的功率最大；当滑动变阻器R1接入电路中的阻值为零时，加热鼎的功率最大，电路中只有R2，电流最大为5A，R2的阻值为＝＝44Ω；当滑动变阻器R1的阻值最大时，加热鼎的功率最小，此时R1、R2串联，电路中的总电阻＝＝176Ω；所以滑动变阻器R1的最大阻值R1＝R﹣R2＝176Ω﹣44Ω＝132Ω；（3）加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min，消耗的电能W最大＝P最大t＝1100W×120s＝1.32×105J，由于不计热量损失，果汁吸收的热量Q吸＝W最大＝1.32×105J，果汁升高的温度＝＝33℃。答：（1）最大功率时电路中的电流为5A；（2）R1阻值为132Ω；（3）加热鼎用最大功率对果汁加热2min，果汁升高温度33℃。5、家用豆浆机的外形如图甲所示，其机头主要由一个电热器（电热丝）R和一个电动机M带动的打浆器构成，内部电路简化图如图乙所示．制作豆浆的过程是先加热，后打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的．某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表．（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？（2）小明同学想测算该豆浆机的加热效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作时加热总时间为9min豆浆沸腾，测其温度为100℃．请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机的加热效率是多少？[c豆浆=4×103J/（kg•℃）]（3）小明同学晚上使用该豆浆机，在与第（2）问条件相同的情况下，发现电热器加热总时间由以前的9min变为10min，豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变，求晚上的实际电压值．(已知≈0.95)【答案】（1）0.82A；（2）4.8×105J；（3）88.9%；（4）209V。【解析】（1）由P=UI可得，通过电动机的电流：，（2）豆浆吸收的热量：，煮豆浆的过程中，豆浆机消耗的电能：所以，豆浆机的加热效率：（3）根据W=Pt，W实=W可得，Pt1=P实t2，即又由得，答：（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是0.82A；（2）豆浆吸收的热量为，豆浆机的加热效率是88.9%；（3）晚上的实际电压值为209V。6、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）？【答案】（1）0.07A；（2）100Ω；（3）4×103J/（kg•℃）【解析】（1）由P=UI可得，调奶器处于保温状态时的工作电流I=≈0.07A（2）由题意可知，当S接“1、2”时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态；当接“2、3”时，电路为R1、R2并联，奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率P2=P加热﹣P保温=500W﹣16W=484W由P=可得，电阻R2的阻值R2==100Ω（3）由可得，调奶器消耗的电能W=P加热t′=500W×32s=16000J不计热损失，调好奶粉吸收的热量Q吸=W=16000J由Q吸=cm（t﹣t0）可得，调好奶粉的比热容c==4×103J/（kg•℃）7、小科家在不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表[3000r/（kW•h）]．如图所示。电水壶的规格为“220V1210W”，电水龙头的规格为“220V2420W”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动110r，用时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了270s。导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求：（1）电水壶和电水龙头的电阻；（2）导线的电阻；（3）在洗漱时，导线上产生的热量。【解析】（1）电水壶的规格为“220V1210W”，电水龙头的规格为“220V2420W”，

电水壶的电阻为：R壶=U电水壶2P电水壶（2）当电路中单独使电电用电水壶烧水时，消耗的电能为：W=1103000×1kW·ℎ=11300kW·ℎ；

此时电路的总功率为：P实=Wt=11300kW·ℎ120（3）电水龙头和导线的总电阻为：R'=R线+R水龙头=20Ω+4Ω=24Ω；

此时通过导线的电流：I总=U总R8、小科家有一台额定电压为220V的加湿器，说明书上的电路图为图甲。R1、R2为发热电阻，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”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其高挡功率为440W。（1）求高挡工作时，电路中的电流；（2）求加湿器处于低挡时的电功率；（3）加湿器的P﹣t关系如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？【答案】（1）已知加湿器的高挡功率为440W，由P=UI可知，高挡工作时，电路中的电流I=P（2）由电路图可知，当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，

此时电路的总电阻最小，由P=UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，加湿器处于高挡。R1的阻值：R1=U2P高挡=(220V)2440W=110Ω，因R2=3R1，所以R2的阻值：R2（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，加湿器工作30分钟消耗的电能：W=P高t高+P低t低=440W×10×60s+110W×20×60s=3.96×105J。9、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，此时处于空挡位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现挡位转换，旋至1挡时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态：旋至2挡时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）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。**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240W防电墙电阻1×106Ω【解析】解：（1）洗衣机内注入10kg的水，水温由20℃上升到50℃水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×106J，洗衣机加热消耗的电能：W＝P加热t＝2400W×1050s＝2.52×106J，洗衣机加热的效率：η＝×100%＝×100%＝50%；（2）由电路图可知，当旋钮旋至1挡时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，由P＝得，电热丝R1的加热功率：P1＝＝＝2200W，由表中数据，加热功率为：P＝2400W，则电热丝R2的加热功率：P2＝P﹣P1＝2400W﹣2200W＝200W，由P＝得，则电热丝R2的阻值：R2＝＝＝242Ω；（3）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：R＝R0+R人＝1×106Ω+1×105Ω＝1.1×106Ω，串联电路中的电流：I0＝＝＝2×10﹣4A，由欧姆定律变形公式得，此时人体的电压：U人＝I0R人＝2×10﹣4A×1×105Ω＝20V，因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。答：（1）此过程中的加热效率是50%；（2）R2阻值是242Ω；（3）防电墙技术能保证人的安全。10、我市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为600Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω．闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温挡”、“中温挡”、“高温挡”（不考虑温度的变化对电阻的影响）（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？（2）该电热课椅消耗的最小功率是多少瓦？（3）当脚踏处于中温挡时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？【解答】解：（1）由图可知，当闭合开关S1，S2接a触点时，电路为R3