2023年中考物理复习-家用电器档位问题

家用电器档位问题【诀窍】阻小率大——高温（反之低温）【浅释】档位不同，本质就是实际功率不一样。高档位时，实际功率大，根据推导得出，电压一定时，总电阻R越小；低档位时，实际功率小，电阻大。即总结如下：总电阻越小，则实际功率越大，为高档位；总电阻越大，则实际功率越小，为低档位。因此，解题时，一定先根据所给的图像，判断开关如何调整，得到的总电阻是最大还是最小。【详解】常见电路图如下：S接“1”时R1与R2串联R总=R1+R2（相对总电阻大）功率小低档位S接“2”时电路中只有R1R总=R1（相对总电阻小）功率大高档位S断开时R1与R2串联R总=R1+R2（相对总电阻大）功率小低档位S闭合时电路中只有R1R总=R1（相对总电阻小）功率大高档位S闭合时电路中只有R1R总=R1（相对总电阻大）功率小低档位S、S1闭合时R1与R2并联R总（相对总电阻小）功率大高档位S1断开S2接b时R1与R2串联R总=R1+R2（相对总电阻大）功率小低档位S1闭合S2接b时电路中只有R1R总=R1（相对总电阻中）功率中中档位S1闭合S2接a时R1与R2并联R总（相对总电阻小）功率大高档位开关拨到“1、2”时R2与R3串联R总=R2+R3（相对总电阻大）功率小低档位开关拨到“2、3”时电路中只有R2R总=R2（相对总电阻中）功率中中档位开关拨到“3、4”时R1与R2并联R总（相对总电阻小）功率大高档位【例题】例1.某电饭锅有两档：高温烧煮档和保温焖饭档，其原理如图所示（虚线框内电饭锅的发热部位）。已知U额=220V，R1=44Ω，R2=2156Ω。（1）电饭锅保温焖饭时的额定电流；（2）电饭锅高温烧煮时的额定电功率。解答：（1）开关S置于1位置时，R1与R2串联，电饭锅处于保温焖饭档发，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，保温焖饭时电路中电流：（2）开关S应置于2位置时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温烧煮档，则高温烧煮时的功率：例2.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关，高、低温挡的额定功率见表。煮饭时，闭合开关S，电饭锅正常工作60min消耗的电能为0.77kW·h，求：额定电压220V额定功率低温档440W低温档1100W（1）煮饭时通过R1的电流。（2）电热丝R2的电阻。（3）60min内R2消耗多少kW·h的电能。解答：（1）由电路图可知，闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中电阻较大（大于R1和R2并联时的总电阻），根据可知，此时电饭锅的功率较小，处于低温档；根据表中数据可知，P低温=440W由P=UI可知，通过R1的电流：（2）由电路图可，闭合开关S、S1时，R1与R2并联，总电阻最小，电饭锅的功率最大，此时电饭锅处于高温档，因电路中功率等于各用电器功率之和，所以，R2消耗的电功率：P2=P高温－P低温=1100W－440W=660W由可得，电热丝R2的电阻：（3）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，但无论是哪种方式R1都工作，则60min内R1消耗的电能：W1=P1t=P低温t=0.44kW×1h=0.44kW·h所以R2消耗的电能：W2=W总－W1=0.77kW·h－0.44kW·h=0.33kW·h【练习】1.洗发后，小丽站在镜前使用电吹风吹头发｡（1）她发现镜面起雾，雾的形成是_______现象，该过程要_______热量，擦干镜子后，小丽看到镜子中自己等大的______像｡（2）电吹风简化电路如图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风热风的转换，已知吹冷风时的功率为100W，R=48.4Ω，若家中只有电吹风工作，她用冷风､热风挡交替使用5mim，标有“1200imp/kW･h”的电能表指示灯闪烁90次，则电吹风消耗________J的电能，使用热风挡的时间为_______min｡2.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。（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？（3）高温挡时应该闭合的开关是_________，高温挡的电功率是多少？（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30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）3.空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味际，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，R1=50Ω，R1=200Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温档；开关S1闭合，开关S断开时为中温档。（1）中温档正常工作时，求流过电阻R2的电流｡（2）高温档正常工作时，求电阻R1、R2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3.63×103J/(kg·℃)]（4）若使用空气炸锅高温档完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，