教材同步复习第一部分第十二章 电学综合模块六 电学计算考向3多挡位家用电器类计算
重点难点突破
【例】某型号家用电热水壶有两个挡位，分别为加热挡和保温挡，其额定功率分别为1000W和100W．工作原理如图所示，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，则电阻R2的阻值为_________Ω，R1的阻值为__________Ω；若电流产生的热量90%被水吸收，在标准大气压下，用此电热水壶将1kg的10℃的水加热到刚好沸腾需要的时间是_______s.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]重难点 多挡位用电器的相关计算48.4435.6420
【变式】如图甲所示是小强家的一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，额定电压为220V，水箱最多装水0.5L，R1＝R2，加热功率有大、小两个挡位，如图乙所示是简化电路，当开关S1闭合，S2接触________(选填“1和2”“2和3”或“3和4”)触点时，挂烫机接入的是大功率挡，此时挂烫机1min将水箱中0.4L的水从25℃加热到100℃，水需要吸收热量______________J，不计热量损失，挂烫机的大功率挡的功率是_____________W.[水的密度为1×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]3和41.26×1052.1×103
重庆真题精练
类型1两挡位相关计算1．(2019·重庆B卷20题8分)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失．某发电站输送的电功率为1.1×105kW，输电电压为1100kV，经变压器降至220V供家庭用户使用．小明家中有一个标有“220V2200W”的即热式水龙头，其电阻为R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路，如图所示，开关S1可以同时与a、b相连，或只与c相连，使其有高温和低温两挡．求：
(1)通过特高压输电线的电流；(2)改装前，若水龙头的热效率为90%，正常加热1min提供的热量；(3)改装后，水龙头正常工作时高温挡与低温挡电功率之比为4∶1，请计算出高温挡时的电功率．
2．(2018·重庆A卷19题8分)小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同．求：型号MLJY－01额定电压220V额定加热功率880W额定保温功率100W
(1)额定加热电流；(2)R1和R2的阻值各为多少欧？(3)在用电高峰期，小峻关闭家中其他用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表(如图乙所示)的圆盘转了30r，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
3．(2017·重庆B卷19题8分)如表所示为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清．如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图．R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω.电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡．求：××牌电烤箱额定电压220V额定功率高温挡×××W低温挡400W
(1)电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功；(2)R1的阻值；(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压．
类型2三挡位相关计算4．(2019·重庆A卷8题3分)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换．如图所示是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是()
A．开关旋至“1”挡，开启化霜功能B．开启防雾功能，电路总电阻为5ΩC．化霜与防雾电路的总功率之差为15WD．从防雾到除露，电路总电流变化1A答案C
5．(2020·重庆A卷20题8分)水烧开后持续沸腾一段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要求，小罗设计了多挡位节能电烧水壶，电路原理如图甲．其中开关S为防干烧温控开关，通常情况闭合定值电阻R1、R2为加热电阻，且R1为48.4Ω，R2阻值为R1的2倍．通过滑动金属滑杆上的滑块P，使它在不同的位置接触触点，实现多挡位变化(如图乙)．他测得烧水壶用中功率挡给热水保温时，正常工作24s，将1kg的水从75℃加热到80℃.[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，不计温度对电阻的影响]求：(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q；
(3)用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率挡加热一段时间后开始计时，经过30s后水沸腾，再以低功率挡持续加热30s，观察到电能表转盘在这60s内转了27r(电能表盘如图丙)，烧水壶工作的实际电压U实是多少．
6．(2020·重庆B卷20题8分)小明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温挡”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人．小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值未知的电热丝．为了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进，可以分别实现“高温挡”“低温挡”或“保温挡”功能，改进后的电路原理如图丙所示．求：
(1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流；(2)在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b，电火锅处于“保温挡”，该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率；(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V，向锅内装2kg温度为25℃的水，用“高温挡”连续工作100s，水温升高到35℃，这时电火锅的加热效率η是多少？[已知水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
7．(2018·重庆B卷20题8分)某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态．铭牌上的部分参数如下表所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为75℃.简化电路如图所示，R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)．若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水．请完成下列问题：[已知水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)]额定电压220V保温功率605W慢加热功率1210W快加热功率
(1)用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量．(2)开关S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，求R1的阻值．(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用快加热比用慢加热节约多少秒？(结果保留整数)解：(1)水需要吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(75℃－25℃)＝8.4×106J；
8．(2016·重庆B卷19题8分)小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b.当它接入家庭电路中正常工作时：
(1)低温挡加热的电流是多大？(2)中温挡加热5h消耗多少度电？(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦？
