专题10 电学（档位问题计算类）-中考物理计算题专题提升培优练（全国通用）（原卷+解析）

专题10—电学—档位问题计算类
中考物理计算题专题提升培优练
一、单选题
1．某款家用电热取暖器有两个档位，它正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B．“高温”档一定比“低温”档产生的热量多
C．“高温”档一定比“低温”档的工作电阻大
D．连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
2．如图所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。打印时有快慢两档（快档工作时温度更高），其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻，单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。以下说法正确的是（　　）
A．打印笔工作时，PTC电阻不发热
B．塑料受热逐渐变软变稀，塑料是晶体
C．乙图可知，只闭合开关S为慢档打印
D．温度为250℃时，打印笔快档通电10s产生的热量为400J
二、多选题
3．某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55 ，R2=44 ，以下说法正确的是（　　）
A．使用“低温档”只需要闭合S2
B．使用“高温档”要闭合S1、S2
C．闭合S1、S2时，通过R1、R2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6.6×104J
4．如图所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两档（快档工作时温度更高），其内部电路如图乙所示，、是阻值相等的PTC发热电阻，单个PTC电阻与温度的关系如图丙所示，以下说法正确的是（　　）
A．只闭合开关S为慢档打印
B．快档打印时，两端电压为110V
C．120~360℃内，PTC电阻发热功率随温度的升高而变大
D．温度为250℃时，打印笔快档通电10s产生的热量为800J
5．某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55 ，R2=44 ，以下说法正确的是（　　）
品牌 型号 HY2215-11E
额定电压 220V 档位 3挡
额定功率 低温880W 中温1100W 高温1980W
A．使用“低温档”只需要闭合S2
B．使用“高温档”要闭合S1、S2
C．闭合S1、S2时，通过R1、R2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6.6×104J
三、填空题
6．如图所示，是某种电器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为110Ω、220Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高温、中温、低温三个档位的转换，若开关S的触点b接触点c，此时电热器处于 _____ 档，正常工作时的电功率是 _____ W，若在高温档正常工作1min产生的热量是 _____ J。
7．电热水壶常有“烧水”和“保温”两个档位，如图是其内部简化电路图，已知R0=55Ω，R1=1045Ω，当 S 接 1 时，电热水壶处于______档，当S接2时，通电 1min 产生的热量是______J。
8．如图甲所示为某高、低温两档位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像，0~10min，开关S、S1均处于闭合状态，电烤箱为__________温档；10~15min，S闭合S1断开，此时间段，R1产生的热量为___________J。
9．如图所示，是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6V，R1、R2的阻值分别为3Ω、6Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换。保暖鞋在低温档工作时开关在__之间，它的高温档工作1min产生的热量是__J。
10．小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率。如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：Rl＝121Ω，R2=242Ω，电源电压保持不变。电烤箱在高档位工作时，消耗的电功率是_______W；电烤箱在中档位工作5min，电热丝产生的热量是_________J；电烤箱的最小功率是_______W。（保留一位小数）
11．某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位，其原理如图所示，则当开关置于______（选填“1”或“2”）位置时为高温档。已知高温档额定功率是1100 W，当电饭锅以高温档正常工作1 min消耗的电能为______J；若已知低温档额定功率是440W，电阻R=_______Ω。
12．如图是某家用电热器内部电路结构图，它有高温、中温、低温三个档位，其中R1、R2为加热电阻丝（R1=R2）．其中高温档位是_____，低温档是________，中温档位是_______.(均选填图下对应的序号)
13．如图是某品牌电吹风的电路图，其铭牌上标有“220V，1100W”的字样．该电吹风有“冷风”和“热风”两个档位，测得电热丝的电阻为48.4Ω．当电吹风正常工作时：
（1）吹冷风时，电动机的功率是_____W；
（2）吹热风时，2min电热丝产生的热量为_____J．
14．如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是_____W，在高温档工作1min产生的热量是_____J．
15．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050，R2=50。开关S接“1”时，电热壶为______档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为______J。
四、计算题
16．图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，均为发热体，将开关S分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位。已知两档空气炸锅的高温档功率为900W， 阻值为96.8Ω，求：
(1)试分析说明空气炸锅在高温和低温档时，开关S分别处于哪个位置？
(2)发热体R1的阻值是多少？
(3)空气炸锅高温档一次性可装入200克牛柳，若将这些牛柳从40℃加热到190℃，需要多长时间？，设加热其间牛柳的比热容不变，不计热量损失。
17．在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，和均为电热丝，是自动控制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）前内电路产生的热量。
18．如图所示是某电加热器工作原理的简化电路图。加热器有两档，分别是高温档和低温档，为档位自动控制开关，和均为电热丝，的阻值为。高温档工作时，干路电流为。求：
(1)加热器工作时，通过的电流大小；
(2)电热丝工作产生多少焦的热量。
19．小阳家的电热砂锅在炖汤时能够自动控制炖汤的温度，因此炖汤味道香醇，而且节约能源。此电热砂锅有“大火”和“小火”两个档位。小明根据电热砂锅的工作特点，设计出如图所示的模拟电路图，加热电阻R1和R2阻值均为50Ω。当两个开关均闭合，开始“大火”炖煮；当汤的温度达到沸点时一个开关会自动断开，另一个开关仍闭合，可以维持“小火”炖煮。求：
(1)在汤沸腾之前，电热砂锅消耗的电功率；
(2)在维持“小火”炖煮时，电路中的电流；
(3)在维持“小火”炖煮时，电热砂锅通电1小时消耗多少度电？
20．生活中大多数电热器都有多个挡位，学习了电功率知识后，小龙同学利用电压为12V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多档位问题。已知，，请计算：
(1)、断开，闭合时，电路中的电流是多少？
(2)断开，、闭合时，通电10min电路产生的热量是多少？
(3)、断开，闭合时，两端的电压是多少？
(4)该电路的最大功率是多少？
21．小梅妈妈经常使用某品牌便携式挂烫机。它是利用高温水蒸气熨烫衣服的，其工作电压为220V。挂烫机工作时加热功率有高、低两个档位，如图所示是其内部的简化电路图，其中R1和R2为发热电阻。当选择开关拨动到与触点B、C接融时处于低温档加热，此时只有R1接入电路，电路中的电流是2A；当选择开关拨动到与触点A、B接触时处于高温档加热，此时R1和R2同时接入电路，电路中的电流是5A。求：
（1）挂烫机高温档加热时的电功率多大；
（2）高温档加热时通过R2的电流是多少；
（3）发热电阻R1的阻值是多少；
（4）低档工作50s，电阻R1产生多少热量。
22．如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压U=220V不变，两根电热丝的电阻关系为R=2R，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，低温档时的发热功率为440W。求
（1）R和R的电阻值；
（2）推理R、R并联时电路的总功率P与R、R的各自功率P、P存在的关系，再求电热器处于高温档时的总功率；
（3）如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水，温度升高多少？[水的比热容为c=4.2×10J/(kg ℃)]
23．如图甲所示是某家用多功能电炖锅。它有三个档位：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，其中R1与R2均为电加热丝，下表是该电炖锅的部分参数。（g=10N/kg，其中R1、R2的阻值不变）
项目 参数
电源电压（V） 220
中温档功率（W） 440
高温档功率（W） 990
（1）中温档时，流过R1的电流为多少？
（2）求R2的阻值为多少？
（3）当实际电压为额定电压的0.9倍时，低温档的实际功率为多少？
24．（1）如图所示为国庆70周年阅兵中首次亮相的ZTQ-15式轻型坦克，它能适应水网地带、山地、高原等环境恶劣地区作战。据网络消息，该型坦克重，每条履带与地面的接触面积约。求该轻型坦克对水平地面的压强。
（2）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个档位，“高温”档功率为，“低温”档功率为。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为，S为档位切换开关，和为电热丝。
当座椅垫处于“高温”档加热时，通过计算回答：
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝的阻值是多少欧？
③座椅垫工作产生的热量是多少焦？
　　
25．某手工兴趣小组的同学们，在老师的带领下自制了一台电烤箱，设计的简化电路图如图所示，R1、R2均为电热丝，当开关S2通断时，电烤箱的档位不同。
（1）电烤箱在高温档正常工作100s产生的热量是多少？
（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的功率是多少？
（3）在用电高峰：同学们关闭其它用电器，只让电烤箱处于高温档工作400s，参数为3000r/kW h的电能表转盘转了297转，则此时的实际电压为多少？
额定电压 220V
高温档电路功率 1100W
低温档电路电流 2A专题10—电学—档位问题计算类
中考物理计算题专题提升培优练
一、单选题
1．某款家用电热取暖器有两个档位，它正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B．“高温”档一定比“低温”档产生的热量多
C．“高温”档一定比“低温”档的工作电阻大
D．连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
【答案】D
【详解】A．取暖器中的电热丝的作用是发热，材料应电阻率大、熔点高，熔点高的目的是防止电热丝发热后熔化，故A错误；
B．高温挡的功率大，相同时间，高温挡产生的热量一定比低温挡产生的热量多，故B错误；
C．高温挡的功率大，家庭电路的电压为220V，电压一定，根据可知，高温挡的电阻小，故C错误；
D．接通电路后，连接电热丝的导线与电热丝是串联的，所以通过的电流相等，导线上产生的热量小，根据Q=I2Rt可知，导线的电阻小，故D正确。
故选D。
2．如图所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。打印时有快慢两档（快档工作时温度更高），其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻，单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。以下说法正确的是（　　）
A．打印笔工作时，PTC电阻不发热
B．塑料受热逐渐变软变稀，塑料是晶体
C．乙图可知，只闭合开关S为慢档打印
D．温度为250℃时，打印笔快档通电10s产生的热量为400J
【答案】C
【详解】A．由题意知，打印笔工作时，需要电阻产生热量加热塑料条让其熔化，故A错误；
B．塑料受热逐渐变软变稀，这是非晶体熔化时的现象，故B错误；
C．根据电路图，当S和S1都闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻最小，电压一定根据公式的，此时功率最大，所以是快档打印，当闭合S时，只有R1接入电路，此时电阻大，功率小是慢档打印，故C正确；
D．温度为250℃时，PTC的电阻为1210Ω，此时电路的总功率为
打印笔快档通电10s产生的热量为
故D错误。
故选C。
二、多选题
3．某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55 ，R2=44 ，以下说法正确的是（　　）
A．使用“低温档”只需要闭合S2
B．使用“高温档”要闭合S1、S2
C．闭合S1、S2时，通过R1、R2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6.6×104J
【答案】BD
【详解】AB．根据可知，当电压一定时，R越大，P越小，为低温挡，R越小，P越大，为高温挡。由电路图可知，S1、S2同时闭合时，R1、R2并联，电阻最小，功率最大，为高温挡；由于R1>R2，所以只闭合S1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S1、S2都闭合时，R1与R2并联，由并联分流可知通过R1、R2的电流之比为
故C错误；
D．中温挡正常工作，R2接入电路，1分钟产生的热量为
故D正确。
故选BD。
4．如图所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两档（快档工作时温度更高），其内部电路如图乙所示，、是阻值相等的PTC发热电阻，单个PTC电阻与温度的关系如图丙所示，以下说法正确的是（　　）
A．只闭合开关S为慢档打印
B．快档打印时，两端电压为110V
C．120~360℃内，PTC电阻发热功率随温度的升高而变大
D．温度为250℃时，打印笔快档通电10s产生的热量为800J
【答案】AD
【详解】AB．由电路图知，只闭合开关S，只有接入电路，闭合S和 ， 和并联接入电路，由P=可知，只闭合开关S为慢挡打印，闭合S和为快挡打印，此时两端电压为电源电压220V，故A正确，B错误；
C．由图像丙可知，120内，PTC电阻随温度的升高而变大，由P=可知，PTC电阻发热功率随温度的升高而变小，故C错误；
D．温度为250℃时，单个PTC电阻R=1210，其发热功率
P== =40W
则快挡时PTC电阻的发热功率
P总=2P=2×40W=80W
打印笔快挡通电10s产生的热量为
Q = W =t =80W10s=800J
故D正确。
故选AD。
5．某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55 ，R2=44 ，以下说法正确的是（　　）
品牌 型号 HY2215-11E
额定电压 220V 档位 3挡
额定功率 低温880W 中温1100W 高温1980W
A．使用“低温档”只需要闭合S2
B．使用“高温档”要闭合S1、S2
C．闭合S1、S2时，通过R1、R2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6.6×104J
【答案】BD
【详解】AB．根据可知，当电压一定时，R越大，P越小，为低温挡，R越小，P越大，为高温挡。由电路图可知，S1、S2同时闭合时，R1、R2并联，电阻最小，功率最大，为高温挡；由于R1＞R2，所以只闭合S1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S1、S2都闭合时，R1与R2并联，由并联分流可知通过R1、R2的电流之比为
故C错误；
D．中温挡正常工作，R2接入电路，1分钟产生的热量为
故D正确。
故选BD。
三、填空题
6．如图所示，是某种电器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为110Ω、220Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高温、中温、低温三个档位的转换，若开关S的触点b接触点c，此时电热器处于 _____ 档，正常工作时的电功率是 _____ W，若在高温档正常工作1min产生的热量是 _____ J。
【答案】 低温 220 3.96×104
【详解】[1]根据P＝，当电阻最大时，电功率最小，开关S接触b、c时只有R2连入电路时为低温档。
[2]处于低温当时，正常工作时的电功率是
[3]当两电阻并联时，开关S接触c、d时两电阻并联此时电路的总电阻最小，
在高温档工作1min产生的热量是
7．电热水壶常有“烧水”和“保温”两个档位，如图是其内部简化电路图，已知R0=55Ω，R1=1045Ω，当 S 接 1 时，电热水壶处于______档，当S接2时，通电 1min 产生的热量是______J。
【答案】 保温 5.28×104
【详解】[1]根据电功率计算公式可知，电路电阻越小则电路功率越大；当S接1时，两个电阻串联，故电热水壶处于保温档。
[2]当S接2时，电热水壶处于烧水档，此时
8．如图甲所示为某高、低温两档位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像，0~10min，开关S、S1均处于闭合状态，电烤箱为__________温档；10~15min，S闭合S1断开，此时间段，R1产生的热量为___________J。
【答案】 高
【详解】[1]由甲图可知，开关S、S1均处于闭合状态，R1和R2并联，根据
可知，电功率与电阻阻值成反比，并联时电路总阻值最小，则此时电功率为最大值，故开关S、S1均处于闭合状态时，电烤箱为高温档。
[2]在10~15min内，S闭合S1断开，R2断路，电路中只有R1一个用电器，由乙图可知，此时间段电路中电流I=6A，故R1产生的热量为
9．如图所示，是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6V，R1、R2的阻值分别为3Ω、6Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换。保暖鞋在低温档工作时开关在__之间，它的高温档工作1min产生的热量是__J。
【答案】 b、c 1080
【详解】[1]根据可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小；由题可知，当R2单独工作时，电路中电阻最大，所以，保暖鞋在低温档工作时开关在b、c之间。
[2]当R1、R2并联工作时，电路功率最大，为高温档，所以它的高温档工作1min产生的热量
10．小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率。如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：Rl＝121Ω，R2=242Ω，电源电压保持不变。电烤箱在高档位工作时，消耗的电功率是_______W；电烤箱在中档位工作5min，电热丝产生的热量是_________J；电烤箱的最小功率是_______W。（保留一位小数）
【答案】 600 1.2×105 133.3
【详解】[1]当开关S1置于a端，S2闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由P=知，此时电功率最大，电烤箱处于高档位；因并联电路中各支路两端的电压相等，且总功率等于各用电器功率之和，所以，烤箱档位工作时消耗的电功率
P高=+=+=600W
烤箱档位工作时消耗的电功率为600W。
[2]当开关S1置于b端，S2闭合时，电路为R1的简单电路，此时电烤箱处于中档位；工作5min，电热丝产生的热量
Q=W=t=5×60s=1.2×105J
电烤箱在中档位工作5min，电热丝产生的热量是1.2×105J。
[3]当开关S1置于b端，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，电功率最小，烤箱工作的最小功率
P小===133.3W
烤箱工作的最小功率是133.3W。
11．某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位，其原理如图所示，则当开关置于______（选填“1”或“2”）位置时为高温档。已知高温档额定功率是1100 W，当电饭锅以高温档正常工作1 min消耗的电能为______J；若已知低温档额定功率是440W，电阻R=_______Ω。
【答案】 2 6.6×104 66
【详解】[1]高温烧煮档其功率最大，由P＝可知，此时的总电阻应该最小，由电路图可知，开关S应置于2位置，此时电路为R0的简单电路。
[2]由P＝可得，电饭锅在高温烧煮档正常工作1min产生的热量
Q＝W＝P高t＝1100W×1×60s＝6.6×104J
[3]开关S置于1位置时是保温焖饭档，此时R0与R串联，则电路中的总电阻
R总＝＝110Ω
只有R0工作时处于高温煮饭状态，故R0的电阻为
R0＝＝44Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R的阻值
R＝R总 R0＝110Ω 44Ω＝66Ω
12．如图是某家用电热器内部电路结构图，它有高温、中温、低温三个档位，其中R1、R2为加热电阻丝（R1=R2）．其中高温档位是_____，低温档是________，中温档位是_______.(均选填图下对应的序号)
【答案】 丁 乙 甲丙
【详解】分析某家用电热器内部电路结构图可知：甲图R1被短路，只有电阻R2工作；乙图电阻R1、R2串联；丙图只有R1连入电路中；丁图电阻R1、R2并联．
由，可知电压一定时，电阻越小，电功率越大．因此两电阻并联时总功率最大，即丁图的连接方式，发热最多，为高温档；乙图中串联时总功率最小，发热最少，为低温档；甲丙两图的连接情况下为中温档．
13．如图是某品牌电吹风的电路图，其铭牌上标有“220V，1100W”的字样．该电吹风有“冷风”和“热风”两个档位，测得电热丝的电阻为48.4Ω．当电吹风正常工作时：
（1）吹冷风时，电动机的功率是_____W；
（2）吹热风时，2min电热丝产生的热量为_____J．
【答案】 100 1.2×105
【详解】（1）电热丝工作时，其发热功率
P发热==1000W
当电吹风吹热风时，电动机和电阻丝并联、同时工作，已知P总=1100W，
则电动机的功率
PM=P总﹣P发热=1100W﹣1000W=100W
无论吹热风还是吹冷风，电动机两端电压不变（等于电源电压），电动机的功率不变；
所以吹冷风时，电动机的功率仍然是100W．
（2）由P=可得，吹热风2min电热丝产生的热量
Q=W=P发热t=1000W×2×60s=1.2×105J
14．如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是_____W，在高温档工作1min产生的热量是_____J．
【答案】 2200 3.96×105
【详解】解：根据P＝，当电阻最大时，电功率最小，开关S接触bc时只有R2连入电路时为低温档， P小＝＝2200W当两电阻并联时，开关S接触c、d时两电阻并联此时电路的总电阻最小，R并＝在高温档工作1min产生的热量是：
Q高＝t＝×60s＝3.96×105J．
15．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050，R2=50。开关S接“1”时，电热壶为______档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为______J。
【答案】 加热 600
【详解】[1]开关接“1”时，电路中只有R2，电阻小，功率大，电热壶为加热档位。
[2]开关S接“2”时，R2、R1串联，此时电路中的电流
电流通过R2产生的热量
四、计算题
16．图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，均为发热体，将开关S分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位。已知两档空气炸锅的高温档功率为900W， 阻值为96.8Ω，求：
(1)试分析说明空气炸锅在高温和低温档时，开关S分别处于哪个位置？
(2)发热体R1的阻值是多少？
(3)空气炸锅高温档一次性可装入200克牛柳，若将这些牛柳从40℃加热到190℃，需要多长时间？，设加热其间牛柳的比热容不变，不计热量损失。
【答案】(1)当S置于1位置时，空气炸锅处于高温状态；当S置于2位置时，空气炸锅处于低温状态；(2) 121Ω；(3)100s
【详解】(1)由电路图可知，当S置于1位置时，、并联，当S置于2位置时，只有电阻接入电路；因为并联电路的电阻小于任何一个分电阻，所以，由可知，当S置于1位置时，功率较大，即空气炸锅处于高温状态；当S置于2位置时，空气炸锅处于低温状态。
(2)的功率
发热体的功率
发热体的阻值
(3)牛柳需要吸收的热量
不计热量损失，由可得，用高温档牛柳从加热到，需要时间
答：(1)当S置于1位置时，空气炸锅处于高温状态；当S置于2位置时，空气炸锅处于低温状态；
(2)发热体的阻值是；
(3)需要100s时间。
17．在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，和均为电热丝，是自动控制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）前内电路产生的热量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由图甲可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，为低温档，由图乙可知，此时电功率为44W，R1的电流为
（2）当开关S1、S2闭合，R1、R2工作，为高温档，由图乙可知，电阻R2的电功率为
R2的阻值为
（3）由图乙，前内电路处于高温档，产生的热量为
答：（1）低档位工作时，通过电阻R1的电流是0.2A；
（2）电阻R2的阻值是100Ω；
（3）前100s内电路消耗的电能是。
18．如图所示是某电加热器工作原理的简化电路图。加热器有两档，分别是高温档和低温档，为档位自动控制开关，和均为电热丝，的阻值为。高温档工作时，干路电流为。求：
(1)加热器工作时，通过的电流大小；
(2)电热丝工作产生多少焦的热量。
【答案】(1)2A；(2)
【详解】(1)加热器工作时，通过的电流大小
(2) 通过电热丝的电流为
电热丝工作产生的热量为
答：(1)加热器工作时，通过的电流为2A；
(2) 电热丝工作产生的热量。
19．小阳家的电热砂锅在炖汤时能够自动控制炖汤的温度，因此炖汤味道香醇，而且节约能源。此电热砂锅有“大火”和“小火”两个档位。小明根据电热砂锅的工作特点，设计出如图所示的模拟电路图，加热电阻R1和R2阻值均为50Ω。当两个开关均闭合，开始“大火”炖煮；当汤的温度达到沸点时一个开关会自动断开，另一个开关仍闭合，可以维持“小火”炖煮。求：
(1)在汤沸腾之前，电热砂锅消耗的电功率；
(2)在维持“小火”炖煮时，电路中的电流；
(3)在维持“小火”炖煮时，电热砂锅通电1小时消耗多少度电？
【答案】(1)968W(2)2.2A(3)0.484度电
【详解】(1)在汤沸腾之前，“大火”炖煮，电路处于高温，电源电压一定，可知开关S1、S2都闭合，只有电阻R2接入电路，为高温档，电热砂锅高温档消耗的电功率
(2)在维持“小火”炖煮时，开关S1仍闭合，S2自动断开，电阻R1和R2串联，接入电阻最大，此时功率最小，电路处于低温档。电路的电流：
(3)在维持“小火”炖煮时，电热砂锅低温档消耗的电功率
通电1小时消耗的电能为
答：(1)在汤沸腾之前，电热砂锅消耗的电功率为968W。
(2)在维持“小火”炖煮时，电路中的电流为2.2A。
(3)在维持“小火”炖煮时，电热砂锅通电1小时消耗0.484度电。
20．生活中大多数电热器都有多个挡位，学习了电功率知识后，小龙同学利用电压为12V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多档位问题。已知，，请计算：
(1)、断开，闭合时，电路中的电流是多少？
(2)断开，、闭合时，通电10min电路产生的热量是多少？
(3)、断开，闭合时，两端的电压是多少？
(4)该电路的最大功率是多少？
【答案】(1)；(2)；(3) 3V；(4)
【详解】(1)当S1、S2断开，S3闭合时，电路为R2的简单电路，则电路中的电流
电路中的电流是0.4A。
(2)当S1断开，S2、S3闭合时，电路为R2的简单电路，则
通电10min电路产生的热量2880J。
(3)当S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
则
R1两端的电压为3V。
(4)电源的电压一定时，根据可知，电路的总电阻最小时电路的总功率最大，由电路图可知，S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路的总电阻
该电路的最大功率
所以该电路的最大功率是19.2W。
答：(1)S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是0.4A。
(2)S1断开，S2、S3闭合时，通电10min电路产生的热量是2880J。
(3)S1、S3断开，S2闭合时，R1两端的电压是3V。
(4)该电路的最大功率是19.2W。
21．小梅妈妈经常使用某品牌便携式挂烫机。它是利用高温水蒸气熨烫衣服的，其工作电压为220V。挂烫机工作时加热功率有高、低两个档位，如图所示是其内部的简化电路图，其中R1和R2为发热电阻。当选择开关拨动到与触点B、C接融时处于低温档加热，此时只有R1接入电路，电路中的电流是2A；当选择开关拨动到与触点A、B接触时处于高温档加热，此时R1和R2同时接入电路，电路中的电流是5A。求：
（1）挂烫机高温档加热时的电功率多大；
（2）高温档加热时通过R2的电流是多少；
（3）发热电阻R1的阻值是多少；
（4）低档工作50s，电阻R1产生多少热量。
【答案】（1）1100W；（2）3A；（3）110Ω；（4）22000J
【详解】解：（1）挂烫机高温档加热时的电功率
（2）挂烫机高温档加热时R1和R2并联，则
通过R1的两端的电压不变，电阻不变，故通过R1的电流大小不变，则通过R2的电流
（3）由欧姆定律，得电阻R1的阻值
（4）电阻R1产生的热量
答：（1）挂烫机高温档加热时的电功率为1100W；
（2）高温档加热时通过R2的电流是3A；
（3）发热电阻R1的阻值是110Ω；
（4）低档工作50s，电阻R1产生热量为22000J。
22．如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压U=220V不变，两根电热丝的电阻关系为R=2R，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，低温档时的发热功率为440W。求
（1）R和R的电阻值；
（2）推理R、R并联时电路的总功率P与R、R的各自功率P、P存在的关系，再求电热器处于高温档时的总功率；
（3）如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水，温度升高多少？[水的比热容为c=4.2×10J/(kg ℃)]
【答案】（1）110Ω，55Ω；（2）1320W；（3）60℃
【详解】解：（1）当旋转开关S接b和c时，仅R1连入电路，电热器处于低温档。由电功率公式可得电阻R1的阻值
则电阻R2的阻值
（2）①假设通过电阻R1和R2的电流分别为I1和I2，干路电流为I，R1和R2的电功率分别为P1和P2，总功率为P，则由并联电路的电压规律和电流规律可得
，，
则总功率
②当旋转开关S接c和d时，R1和R2并联接入电路，电热器处于高温档，则R2的发热功率
总发热功率
（3）电热器在高温档7min产生热量
因为不计热量损失，所以
由变形得
在1个标准大气压下水的沸点为100℃，水沸腾过程中水温不再升高，不会达到106℃，所以水末温应为100℃，水升高的温度
答：（1）R1和R2的电阻值分别为110Ω和55Ω；
（2）电热器处于高温档时的总功率为1320W；
（3）如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水，温度升高为60℃。
23．如图甲所示是某家用多功能电炖锅。它有三个档位：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，其中R1与R2均为电加热丝，下表是该电炖锅的部分参数。（g=10N/kg，其中R1、R2的阻值不变）
项目 参数
电源电压（V） 220
中温档功率（W） 440
高温档功率（W） 990
（1）中温档时，流过R1的电流为多少？
（2）求R2的阻值为多少？
（3）当实际电压为额定电压的0.9倍时，低温档的实际功率为多少？
【答案】（1）2A；（2）88Ω；（3）198W
【详解】解：（1）根据，电源电压一定，总电阻越大，电功率越小，当开关S2接B时，开关S1断开，两电阻并联，总电阻最小，电功率最大，当开关S2接A时，开关S1断开，两电阻串联，总电阻最大，电功率最小，当只闭合开关S1，只有一个电阻R1接入，故是中温档时，故流过R1的电流为
（2）R2的电功率为
R2的阻值为
（3）当实际电压为额定电压的0.9倍时，实际电压为
R1的阻值为
低温档的实际功率为
答：（1）中温档时，流过R1的电流为2A；
（2）R2的阻值为88Ω；
（3）低温档的实际功率为198W。
24．（1）如图所示为国庆70周年阅兵中首次亮相的ZTQ-15式轻型坦克，它能适应水网地带、山地、高原等环境恶劣地区作战。据网络消息，该型坦克重，每条履带与地面的接触面积约。求该轻型坦克对水平地面的压强。
（2）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个档位，“高温”档功率为，“低温”档功率为。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为，S为档位切换开关，和为电热丝。
当座椅垫处于“高温”档加热时，通过计算回答：
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝的阻值是多少欧？
③座椅垫工作产生的热量是多少焦？
　　
【答案】（1） ；（2）①；② ；③
【详解】解：（1）因为坦克在水平地面上，所以该轻型坦克对水平地面的压力为
履带与地面的接触面积
该轻型坦克对水平地面的压强
（2）①由公式，得：通过座椅垫的电流
②由公式，得：电热丝的阻值
③座椅垫产生的热量
答：（1）该轻型坦克对水平地面的压强；
（2）①通过座椅垫的电流是1.5A；
②电热丝的阻值是；
③座椅垫工作产生的热量是。
25．某手工兴趣小组的同学们，在老师的带领下自制了一台电烤箱，设计的简化电路图如图所示，R1、R2均为电热丝，当开关S2通断时，电烤箱的档位不同。
（1）电烤箱在高温档正常工作100s产生的热量是多少？
（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的功率是多少？
（3）在用电高峰：同学们关闭其它用电器，只让电烤箱处于高温档工作400s，参数为3000r/kW h的电能表转盘转了297转，则此时的实际电压为多少？
额定电压 220V
高温档电路功率 1100W
低温档电路电流 2A
【答案】（1）1.1×105J（2）264W；（3）198V
【详解】解：（1）电烤箱在高温档正常工作100s产生的热量
Q=W=P高t=1100W×100s=1.1×105J
（2）两个开关都闭合时，只有R1的简单电路，电阻较小，功率较大，所以处于高温挡位，电热丝R1阻值
当S1闭合，S2断开，R1和R2串联，电阻较大，功率较小，所以处于低温挡位，电路总电阻
=110Ω
根据串联电路电阻特点可知，电烤箱低温挡正常工作时R2的电阻
R2= R -R1=110Ω-44Ω=66Ω
在低温档正常工作时，R2的功率
=264W
（3）电烤箱消耗的电能
=356400J
此时的实际电压为
答：（1）电烤箱在高温档正常工作100s产生的热量是1.1×105J
（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的功率是264W
（3）在用电高峰：同学们关闭其它用电器，只让电烤箱处于高温档工作400s，参数为3000r/kW h的电能表转盘转了297转，则此时的实际电压为198V。

专题10 电学（档位问题计算类）-中考物理计算题专题提升培优练（全国通用）（原卷+解析）