專題53計算題一一電器（三）

本專題涉及的考點及公式

1.串聯(lián)電路

2.并聯(lián)電路

7.帶有滑動變阻器電路功率的問題

［孽駁◎蕭I

一、計算題

1.（2022?遼寧丹東?統(tǒng)考中考真題）中國茶文化源遠流長。如圖甲所示是一款煮茶器，有“加熱”

和“保溫”兩個擋位，其簡化電路圖如圖乙所示，RI和R2均為發(fā)熱電阻，煮茶器部分參數(shù)如表。煮

茶器中裝有初溫為20C的水，在標準大氣壓下，將水剛好加熱到沸騰，用時700s,在此過程中煮茶

器的加熱效率為80%。求：

額定電2

壓20V

保溫擋1

功率00W

加熱擋9

功率00W

（1）發(fā)熱電阻R1的阻值；

（2）加熱過程中煮茶器消耗的電能；

【解析】解：（1）由電路圖可知，只閉合開關(guān)S1時，電路為R1的簡單電路，此時電路中的總

電阻較大（比并聯(lián)的總電阻大），根據(jù)

可知，電熱水壺的總功率小，處于保溫擋，RI的電阻為

答：⑴發(fā)熱電阻舄的阻值為484Q：

（3）煮茶器中水的質(zhì)量為L5kgc

2.(2022?遼寧營口?統(tǒng)考中考真題)某電熱水壺(電阻不變)的參數(shù)如下表，當家中只有電熱水

壺單獨工作時，電熱水壺正常工作5min可將L5L初溫40℃的水燒開(標準大氣壓)。［p水

=1.0xl()3kg/m3,(?水=4.2乂103〃(1^?℃)］求：

產(chǎn)品X

型號XX

最大1.

容量5L

額定2

電壓20V

額定1

功率500W

(1)這壺水吸收的熱量；

(2)電熱水壺的加熱效率;

(3)這段時間內(nèi)家中標有“3600r/(kWh)”電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)。

【答案】(1)3.78X105J：(2)84%；(3)450轉(zhuǎn)

【解析】(1)水的質(zhì)量

m=pV=l.()xK)3kg/m3x1.5x103m3=1.5kg

水吸收的熱量

Q=cm(tt0)=4.2x103J/(kg-℃)x1.5kgx(100℃40℃)=3.78x105J

(2)消耗的電能

W二Pt=1.5x103Wx300s=4.5x105J

電熱水壺的加熱效率

(3)消耗的電能

W=4.5x|()5J=O.I25kWh

電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)

n=WN=0.125kWhx3600r/(kWh)=450r

答：⑴吸收的熱量是3.78X105J；

(2)電熱水壺的加熱效率是84%；

（3）電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)450轉(zhuǎn)。

（1）電熱水壺保溫狀態(tài)二電路中的電流是多少？

（2）在加熱狀態(tài)下，電熱水壺正常工作100s,消耗的可能是多少？

（3）用此電熱水壺，將質(zhì)量為1kg的水從50℃加熱到I00C,吸收的熱量是多少？

額定電壓220V容量1.5L

加熱功率I2I0W保溫功率88W

【答案】（1）0.4A：（2）1.21X105J；（3）2.1X105J

【解析】解：（1）由P=UI可得，電熱水壺保溫狀態(tài)下電路中的電流

（3）吸收的熱量

答：（1）電熱水壺保溫狀態(tài)下電路中的電流是0.4A；

（2）在加熱狀態(tài)下，電熱水壺正常工作100s,消耗的日能是1.21XI05J；

（3）用此電熱水壺,將質(zhì)量為1kg的水從50℃加熱到100℃,吸收的熱量是2.1X105J。

4.（2022?遼寧朝陽?統(tǒng)考中考真題）如圖所示是一款家住電熱壺的內(nèi)部簡化電路圖，它通過溫控

開關(guān)S可自動實現(xiàn)加熱、保溫兩個擋位的轉(zhuǎn)換，保溫擋的額定功率為UOW,RI、R2是兩個阻值不

變的發(fā)熱元件，R2=48.4Q,求：

（1）R1的阻值.

（2）加熱擋的額定功率。

（3）若電熱壺內(nèi)裝有1L的水，現(xiàn)用加熱擋使水從25℃升高到100C,水吸收的熱量是多少？

（4）不計熱量損失的情況下，在（3）中若實際加熱時間為300s,則電熱壺的實際加熱功率是

多少？

【答案】（1）440Q；（2）1110W：（3）3.15X105J：（4）1050W

【解析】解：（I）由電路圖可知，旋轉(zhuǎn)開關(guān)接2時，電路為RI的簡單電路，電熱壺處于保溫擋,

由

可知，R1的阻值

（2）旋轉(zhuǎn)開關(guān)接3時，R1與R2并聯(lián)，電熱壺處于加熱擋，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相

等所以，電阻R2的電功率

因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，加熱擋的額定功率

P加熱=P保媼+P2=10W+1OOOW=1110W

（2）電水壺的實際功率：.

（3）電水壺的加熱效率。

7.（2022?山東青島?統(tǒng)考中考真題）小明家的電熱水壺電熱絲斷了，他想用一根新電熱絲凡）替

換，但不知道阻值，于是他用伏安法進行了測量，用記錄的多組數(shù)據(jù)描繪出凡）的U-I圖像，如圖

所示。在老師的安全指導(dǎo)下，小明利用《重新組裝好電熱水壺，接在220V家庭電路中能正常工作,

忽略溫度對電阻的影響。求：

（1）%的陽值；

【解析】解：（1）由歐姆定律得，氏的阻值

（2）新電熱水壺的額定功率

水吸收的熱量為

其加熱效率是

答：（1）4的阻值為44C；

（2）新電熱水壺的額定功率為1100W；

（3）新電熱水壺工作400s,把質(zhì)廉為1kg的水從20oC加熱到10（）oC,其加熱效率76.36%.

8.（2022.湖南懷化.統(tǒng)考中考真題〉在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)診療發(fā)揮了積極有效的作用,

成為世界矚H的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。圖甲為小明同學(xué)家的電中藥壺，有高溫和低溫兩個擋位,

正常工作電路簡化為圖乙所示，其中S，為擋位開關(guān)，RI、R2為定值電阻，A、B為阻值忽略不計的

指示燈。已知電中藥壺額定電壓為220V,高溫擋功率為1210W,低溫擋功率為100W。

（1）低溫擋工作時是A燈還是B燈亮，并說明理由；

（2）求R2的阻值；

（3）一天晚上用電高峰期，小明用電中藥壺給爺爺熬藥，先用高溫擋加熱至沸騰后，再用低溫

擋慢熬，細心的小明發(fā)現(xiàn)在低溫擋慢熬lh的過程中，家中的電能表（圖丙所示）共轉(zhuǎn)動了243轉(zhuǎn)（電

路中只有電中藥壺工作），由此計算此過程中小明家的實際電壓。

【答案】（1）B燈，理由見解析；（2）4440：（3）198V

所以電阻R2的阻值為

R2=R總RI=484Q40c=444。

（3）低溫擋慢熬lh的過程中，電能表消耗的電能為

低溫擋的功率為

答：（1）低溫擋工作時是B燈，理由見解析；

（2）求R2的阻值為4440

（3）此過程中小明家的實際電壓為198Vo

9.（2022.四川涼山.統(tǒng)考中考真題）某品牌電熱水壺銘牌中部分參數(shù)如圖所示，現(xiàn)將其接入220V

電路中，向壺內(nèi)盛人L5L的水，在標準大氣壓下將水從20°。加熱至沸騰，求：

額定電壓220W

額定功率1000W

容量1.5L

（1）此過程中壺內(nèi)水吸收了多少熱量；

（2）該電熱水壺正常工作時電阻是多人；

（3）若燒水實際耗時為lOmin,求此過程電熱水壺的熱效率是多少。

【答案】（1）5.04X105J：（2）48.4。；（3）84%

【解析】解：（1）此過程中壺內(nèi)水的質(zhì)量為

此過程中壺內(nèi)水吸收的熱最為

（2）該電熱水壺正常工作時電阻是

（3）電熱水壺的消耗的可能為

電熱水壺的熱效率是

答：⑴吸收了5.04x10”熱量;

(2)電熱水壺正常工作時電阻是48.4C；

(3)電熱水壺的熱效率是84%。

1().(2022.貴州畢節(jié).統(tǒng)考中考真題)如圖甲是某茶具上煮茶器的電路原理圖，R1是加熱電阻，

R2是保溫時的分壓電阻，S為電源開關(guān)，S1為自動溫控開關(guān)。S、S1都閉合時，煮茶器處于加熱狀

態(tài)；當水沸騰后，S1會自動斷開，轉(zhuǎn)為保溫狀態(tài)。煮茶器工作過程中的P-t圖像如圖乙所示，不計

電阻值隨溫度的變化。求：

(1)電阻R1的阻值；

(2)當煮茶器處于保溫狀態(tài)時，R1的電功率；

(3)當煮茶器處于保溫狀態(tài)時，電阻R2在100s內(nèi)消耗的電能。

P/W

1100

【答案】(1)44Q；(2)1.76W：(3)4224J

(2)當S閉合、S1斷開時，RI、R2串聯(lián)，此時為保溫狀態(tài)，由圖乙可知，保溫功率P保=44W,

由P二UI可知，保溫狀態(tài)時的電流為

根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，通過R1的電流

11=12=1保=0.2A

當煮茶器處于保溫狀態(tài)時，R1的電功率為

(3)由歐姆定律可知，保溫狀態(tài)時R1兩端的電壓

U1=IIR1=0.2Ax44Q=8.8V

根據(jù)串聯(lián)分壓的特點可知，R2兩端的電壓為

U2=UUl=220V8.8V=211.2V

當煮茶器處于保溫狀態(tài)時，電阻R2在100s內(nèi)消耗的電能為

W2=U212t=211.2Vx0.2Axl00s=4224J

答：(1)電阻R1的阻值為44C：

(2)當煮茶器處「保溫狀態(tài)時，RI的電功率為1.76W：

（3）當煮茶器處于保溫狀態(tài)時，電阻R2在100s內(nèi)消耗的電能為4224J。

11.（2022?湖南婁底?統(tǒng)考中考真題）小明的媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆。其加熱系統(tǒng)中加

熱電阻額定電壓為220V,額定功率為1210W,間：

（1）加熱系統(tǒng)中加熱電阻的阻值為多少？

（3）足浴盆開啟加熱狀態(tài)后，關(guān)閉其他用電器，如圖所示的電能表鋁盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了150圈,

求足浴盆的實際功率。

_0_

kWL

|0|9|5|1回

單相電度表

220V10(40)A50Hz

,3000r/(kWh)」

【答案】（1）40Q：（2）4.2X105J：（3）1OOOW

【解析】解：⑴由

可知，加熱系統(tǒng)中加熱電阻的限值為

（2）加熱過程中水吸收的熱量為

（3）3min內(nèi)足浴盆消耗的電能為

足浴盆的實際功率為

答：（1）加熱系統(tǒng)中加熱電阻的阻值為40Q；

（2）加熱過程中水吸收的熱量為4.2x105J；

（3）足浴盆的實際功率為1000Wo

J梗加專任）

一、計算題

（1）乙圖中，閉合S1,新開S2,S3接”時，電路的總功率為多少W?

（2）使用高溫檔工作lOmin,電熱杯消耗的電能為多少J?

（3）當該電熱杯剩余20%的電池容量時開始充電，則充滿電至少需要的時間為多少h?

【解析】解：（1）乙圖中，閉合SI,斷開S2,S3接a時，電路為RI、R2串聯(lián)，電路中的總電

阻為

電路的總功率為

（2）當閉合SI,S2,S3接b時，電路為RI、R2并聯(lián)，此時為高溫檔，電阻中的總電阻為

工作lOmin,消耗的電能為

（3）當該電熱杯剩余20%的電池容量時，需要充入的電池容量為

則充滿電需要的時間為

（3）當該電熱杯剩余20%的電池容量時開始充電，則充滿電至少需要的時間為4h。

2.（2023春?江蘇鹽城?九年級景山中學(xué)校考階段練習(xí)）養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲

的容器，小明家買了一個養(yǎng)生壺（如圖），其銘牌如表所示，求：

型號

額定電壓220V

額定功率1210W

容量EJ

（1）該養(yǎng)生壺正常工作時，其電阻的阻值多少？

（3）小明關(guān)閉了家中的其他所有用電器，只讓該壺工作，在加熱過程中家用電能表（圖乙）的

轉(zhuǎn)盤5min內(nèi)轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能和實際電功率各是多少？

甲乙

（2）因為在一個標準大氣壓下水的沸點是100C,故可得水所需吸收熱量為

（3）根據(jù)題意可知，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能為

養(yǎng)生壺的實際功率

答：（1）該養(yǎng)生壺正常工作時，其電阻的阻值為40C；

（2）此過程中水吸收的熱量是6.72x1052

3.（2023春?重慶?九年級重慶巴蜀中學(xué)?？计谥校┤鐖D甲所示，小波家使用的一款智能養(yǎng)生壺,

它具有加熱、保溫兩擋功能，壺內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，其中R1和R2為電熱絲，S2為自動控制

開關(guān)，該養(yǎng)生壺的主要參數(shù)如表所示。求：

產(chǎn)品名稱智能養(yǎng)生壺

額定電壓220V

額定加熱功率880W

額定保溫功率now

（1）在保溫狀態(tài)下，該養(yǎng)生壺正常工作時的電流為多少A?

（2）電熱絲R1的阻值為多少C?

（3）小波將該養(yǎng)生壺接入家庭電路中單獨工作，在養(yǎng)生壺給水加熱的過程中，觀察到家里電能

表（如圖丙所示）的轉(zhuǎn)盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)了132轉(zhuǎn)，則該養(yǎng)生壺加熱時的實際電壓是多少V?

【答案】（1）0.5；（2）385；（3）220

則R1阻值為

（3）電加熱器燒水3min消耗的電能為

加熱功率為

答：（1）在保溫狀態(tài)下，該養(yǎng)生壺正常工作時的電流為0.5A；

（2）電熱絲R1的阻值為385C；

（3）該養(yǎng)生壺加熱時的實際電壓是220V。

4.（2023春?重慶萬州?九年級&慶市萬州上海中學(xué)校考階段練習(xí)）在抗擊新冠肺炎疫情期間，

中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法''重要組成部分。袁伯伯家購買了如圖甲所

示的智能電熱中藥壺（具有“加熱”和“保溫”兩種工作狀態(tài)），它的內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，其中只

有R1為加熱管（只有加熱管放出的熱量能被水吸收），R2為限流電阻。已知該壺的額定電壓為220V,

其加熱時的額定功率為1210W,保溫時加熱管的額定功率為193.6W。求：

（1）在加熱狀態(tài)正常工作時，通過R1的電流；

（2）電阻R2的阻值；

（3）某傍晚用電高峰期，實際電壓為200V,他只讓家中電熱中藥壺通電工作，使其處于“保溫”

狀態(tài)6min。他家電能表表盤如圖丙所示。求該過程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)n。

【答案】（1）5.5A；（2）60Q；（3）48

（2）由（1）和歐姆定律可得，R1的阻值為

此時電路的總電阻為

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得，電阻R2的阻值為

（3）當實際電壓為200V,讓家中電熱中藥壺通電工作，使其處于“保溫”狀態(tài)6min,消耗的電

能為

則該過程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)為

答：（I）在加熱狀態(tài)正常工作時，通過RI的電流為5.5A；

（2）電阻R2的阻值為60Q；

（3）該過程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)為48次。

5.（2023?重慶?重慶八中校考模擬預(yù)測）在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，

成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法''重要組成部分。如圖甲所示為小藝同學(xué)家的電中藥壺，有“猛火”和“文火''

兩個擋位，工作電路簡化為圖乙所示，其中S為擋位開關(guān)，RI、R2為定值電阻，A、B為阻值可忽

略不計的指示燈。當電中藥壺處于猛火擋時，紅燈亮；處于文火擋時，綠燈亮。已知電中藥壺額定

電壓為220V,猛火擋的額定功率為2420W,R2=18（）C。

（1）求電中藥壺以猛火擋工作時的額定電流；

（2）求電中藥壺文火擋的額定功率；

（3）暑假的一天晚上，小藝用電中藥壺幫奶奶熬藥，先用猛火擋加熱6min至沸騰后，再用文

火擋慢熬30min,共消耗電能0.3kW.h,由此計算電中藥壺的實際電壓。

-W-220Vl

S'oR\

-------------0—

甲乙

【答案】（案UA；（2）242W；（3）200V

當開關(guān)S閉合，戶打至觸點M時，電路為兩電阻和指示燈B的串聯(lián)的電路，電中藥壺處于文火

擋，故電中藥壺文火擋的額定功率

（?3）設(shè)實際電壓為U實

W實=0.3kWh=1.08xl06J

即

解得

U實=200V

答：（1）電中藥壺以猛火擋工作時的額定電流為IIA；

（2）電中藥壺文火擋的額定功率為242W；

（3）電中藥壺的實際電壓為200V。

6.（2023春?重慶?九年級重慶一中?？茧A段練習(xí)）如圖甲所示，是一款各位奶爸奶媽的必備電

器一暖奶器，其銘牌如下表所示。它有著高溫消毒、中溫加熱和低擋保溫的功能，其等效電路結(jié)

構(gòu)如圖乙所示。已知：電源電壓為36V,RI和R2為發(fā)熱電阻，R3是規(guī)格為“20C5A”的滑動變阻器。

S閉合，SI、S2均斷開時，電器處于低溫擋，移動滑片，可以手動調(diào)節(jié)低溫擋的加熱功率：S、S1

閉合，通過控制S2的通斷，可以使電器處于高溫擋或中溫擋。

（1）暖奶器以中溫擋正常工作了5min,求發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量；

（2）電阻R2的阻值大??；

（3）電壓表的量程為“0?24V”，電流表量程為“0?3A”，在不損壞電路元件的前提下，求低溫擋

手動調(diào)節(jié)時R1的加熱功率范圍。

產(chǎn)品名稱暖奶器

額定電壓36V

額定容量兩個奶瓶

高溫擋280W

額定功率中溫擋