档位用电器电功率的计算
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人 得分 一、综合题
1．如图为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示
（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率________。上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少_____？ （2）_________时，电路处于文火萃取阶段，电路中的电阻______在工作。 （3）已知电阻少瓦________？
2．在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R1、R2是相同的PTC在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
，求的阻值是多少_______？电煎药壶的额定保温功率是多
（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料_____（选
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填“是”或“不是”）晶体。
（2）打印笔工作有快、慢两档。快档打印时，图中开关S1应处于_____状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是多少_______？
（3）打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，结合图丙信息，说明理由。_____
3．图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能。 R1和R2是两根电热丝，S为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围。已知热水器的加热功率为400W，保温功率为100W，忽略温度对电阻的影响。
（1）开关与触点1连通时，热水器处于_______状态；与触点2连通时，处于______状态。（填“加热”或“保温”） （2）R1=______Ω，R2=_______Ω。
（3）在使用过程中，若热水器10min消耗电能1.2×105J，请通过计算具体说明：在这段时间内热水器处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间_________。 评卷人 得分 二、计算题
4．如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1，温控开关S2，两个加热电阻丝R1，R2（阻值不变）。该加热器部分参数己知：额定电压220V，加热功率为4840W，保温功率为400W．求：
（1）当S1，S2都闭合，该加热器处于_____（选填“加热”或”保温”）状态时，电路中的总电流______；
（2）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，加热器保温状态下的实际功率_____。（保留整数）
5．图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保
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温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。
（1）将开关S接“1”时，电热器处于_____（选填“加热”或“保温”）状态。
（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要多103J/（kg•℃）长时间______？（（水的比热容为4.2×，假设电能全部转化为水的内能） 6．图甲是一种家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表(“高温”挡功率未知)，图乙为其简化电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡．请完成下列问题：
(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少？ (2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少？
(3)若某房间内空气质量为60 kg，103 J/(kg·℃)空气温度为10 ℃，设空气的比热容为1.1×且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20 min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？
7．一款电热水壶工作时有两档，分别是加热挡和保温档。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压。求：
（1）开关S置于______（选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热档，它的功率是多大_____？
（2）保温状态下电路中的电流是多大______ ？
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（3） 若将体积为1L、初温为20℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率η_____（结果保留一位小数）。
8．如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，R1、R2是发热电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量___？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）]
（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大________,_______？
（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大_____？
9．电饭锅是家中常用的用电器，下表是小字家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？ （2）电阻R2的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10（20A）；3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
10．小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示,如图乙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：
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(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,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min电能表(如图丙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?
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参考答案
1．低【解析】 【详解】
（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变，时间相同，由W=Pt可知，消耗的电能相同；由图可知，前半段时间药液温度升高的温度值小，后半段时间升高的温度值大，而药
当接2，同时断开R2121Ω80W
液质量不变，比热容不变，根据可知，前半段药液吸收的热量少。
由可知，电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率低；
1kg药液吸收的热量
；
（2）由可知，电压一定，电阻越小电功率越大。分析电路可知：当接2，同时闭
合时，电路中R1、R2并联，电路中电阻最小，电功率最大，处于高火加热状态； 当接2，同时断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，此时电功率较大，处于文火萃取状态；
当Sa接1，同时断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，此时电功率较小，处于小功率保温状态； （3）当接2、闭合时，
并联工作，电煎药壶处于高火加热状态
根据P=UI得，高火加热状态的总电流
通过的电流
通过的电流
根据得
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当接1、断开时，串联工作，电煎药壶处于小功率保温状态，
则保温功率【点睛】
本题考查了吸热公式、效率公式、电功率公式的应用，分析电路图得出三种情况的电路组成，
利用确认相应的状态是关键。
2．不是闭合80W当温度超过250℃时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度下降；当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升 【解析】 【详解】
（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。由此可知，在此过程中，它的温度不断升高，没有一定的熔化温度，即没有熔点，所以塑料不是晶体。
（2）由图乙可知，当开关S闭合，S1断开时，电路只有R1工作，电阻较大；当S2闭合时，
电阻R1、R2并联，总电阻最小；根据
可知，电压一定，电阻越小，电功率越大。
所以图中开关S1应处于闭合状态，此时总功率较大，为快档。 由图丙可知，温度为250℃时，一个电阻为1210Ω，
则一个电阻的功率，
已知R1、R2是相同的PTC发热电阻，打印笔工作有快、慢两档。当打印笔处于快档时，电
功率较大，所以打印笔的电功率。
（3）由图丙可知，当温度超过250℃时，电阻增大，根据可知，功率减小，产热减慢，
则温度下降；当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升，因此 打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右。 【点睛】
本题考查晶体和非晶体的区别，电功率的计算等，读懂图像是解题的关键。
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3．加热保温121363加热200s，保温400s 【解析】 【详解】
（1）如图电路，开关与触点1连通时，只有R1接入电路工作，电阻较小，根据此时功率较大，热水器处于加热状态；
与触点2连通时，两电阻串联，电阻较大，功率较小，处于保温状态。
知，
（2）加热功率为400W，根据
得，R1的阻值为：
；
保温功率为100W，根据得，总电阻为：
则R2的阻值为：
。
得：
（3）热水器10min即600s消耗电能1.2×105J，根据
解得：
，则保温时间为：
；
即加热时间为200s，保温时间为400s。 【点睛】
重点是电功率的相关计算，牢记公式开关断开时为低温档。 4． 加热 22A 331W
，另外要读懂电路图，知道开关闭合时为高温档，
【解析】解：（1）当S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，并联总电阻总小于任何一个并联的电阻，根据P=由P=UI可得，
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可知，电压一定，总电阻较小，所以功率较大，电饭煲处于加热状态；
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电路中的总电流I===22A。
（2）当开关S1闭合，S2断开，电路为R2的简单电路，此时处于保温状态， 由P=
可得，电阻R2的阻值：
R2===121Ω，
根据P实际=
可得，当电路两端电压为200V时，加热器保温状态下的实际功率： =
≈331W。
答：（1）加热；电路中的总电流为22A； （2）加热器保温状态下的实际功率为331W。
点睛：本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用，关键是知道加热功率为两电阻并联时的功率； 5．加热210s 【解析】 解：
（1）将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小， 根据P=
可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，所以此时电热器处于加热状态。
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×105J， 105J， 由题意可知，假设电能全部转化为水的内能，则W=Q吸=1.68×由P=得，需要的加热时间： t′=
=
=210s。
答：（1）加热；
（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要的时间为210s。
点睛：本题考查了吸热公式和电功率公式的应用，关键是电功率公式的灵活应用和电热器的状态的判断。
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6．(1)88 Ω；(2)7.5 A；(3)15 ℃ 【解析】
（1）根据题意知道，当闭合S1 时为“低温”档，此时R1单独接入电路，由P=U2/R知道，“低温”档正常工作时的电阻是：R1 =U2/P低=(220V)2/550W=88Ω； （2）由电路图知道，只闭合S1 为“低温”档，只闭合S2 为“中温”档，当同时闭合S1 、S2为高温档，此时R1、R2 并联，电路的总功率是：
P高温 =P低温+P中温=550W+1100W=1650W，
由P=UI知道，此时正常工作的电流是：I=P高/U=1650W/220V=7.5A， （3）若电暖器的“高温”档正常工作20分钟，则放出的热量是：W=Pt=1650W×20×60s=1.98×106 J；
根据题意知道，空气吸收的热量是：Q吸=ηW=50%×1.98×106 J=0.99×106 J； 由Q吸=cm△t可知，房间内的空气升高的温度是：△t=Q/cm=0.99×106J/1.1×103J/(kg•℃)×60kg=15℃。
点睛：本题考查的是电功率公式、效率公式和热量公式的应用，是一道电功与热量的综合，解题的关键是不同档位时电路连接方式的判断。 7．21100W0.1A72.7% 【解析】 【详解】
（1）如图电路，当开关接1位置时，两电阻串联，电阻较大；开关接2位置时R2被短路，
吸
高温
只有R1接入电路，电阻较小，根据率为：
可知，开关接2位置时，是加热档，加热档的功
；
（2）保温状态下两电阻串联，总电阻是两电阻之和，所以电流为：
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；
（3）1L水的质量为：
；
水吸收的热量为：
；
消耗的电能为：
；
则电热水壶的效率为：
。
【点睛】
重点是吸热公式和电功率的相关计算，注意熟练应用串联电路的电压和电流特点，是电路的最基本规律，另外把电路图读懂是关键，要清楚开关闭合和断开时电路的连接情况及功率大小，再利用相关公式计算。
105J 48.4Ω 151.6Ω 70800J 8． 2.4×
【解析】（1）加热该浆需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝
4.0×103J/（kg•℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；（2）由图知，当S接a时，电路中
只有R1，电阻较小，由P＝可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2
串联，电阻较大，由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；由P＝可得R1的阻值：R1
＝＝48.4Ω；由P＝可得串联时的总电阻：R串＝＝200Ω，则
R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：P总＝180W+1000W＝1180W，正常工作lmin所消耗电能：W＝Pt＝1180W×60s＝70800J。
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点睛：（1）利用Q吸＝cm（t﹣t0）求加热该浆需要吸收的热量；（2）由图知，当S接a时，
电路中只有R1，电阻较小，由P＝可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路
中R1、R2串联，电阻较大，由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；利用P＝求R1、R串；再利用串联电阻的特点求R2；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，求出总功率，再利用W＝Pt求正常工作lmin所消耗电能。 9．（1）4A；（2）1100Ω；（3）800W。
【解析】（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P＝880W，由P＝UI可得
总电流：I＝
＝4A；（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，当S闭合、S0断开
时，电路中只有R2，因并联电路总电阻小于支路电阻，因此当S闭合、S0断开时，电路总
电阻较大；由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；P
保温
＝44W，由P＝可得：R2
＝＝1100Ω；（3）3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能，电能
表的转盘转3000r，则电能表转盘转200r消耗的电能：W＝kW•h＝kW•h，电饭
锅此时的实际加热功率：P实＝＝0.8kW＝800W。
点睛：（1）知道电饭锅正常工作时在加热状态下功率，利用P＝UI求电路总电流；（2）分
析S、S0闭合和S闭合、S0断开时的电路组成、电阻大小关系，据P＝可知，什么情况
为保温档，再利用P＝求R2的阻值；（3）3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的
电能，电能表的转盘转3000r，据此求电能表转盘转200r消耗的电能，再利用P＝求电饭锅此时的实际加热功率。 10．见解析所示
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【解析】(1)解额定加热电流I加＝＝4A;由图可知当s接b时处于加热状态，此时
电路中只有R2，所以R2＝＝55，R串＝＝484,所以R1＝R串-R2＝
484-55＝429(3)圆盘转了30转消耗的电能W＝＝0.01kw t＝1min＝h所以
P＝0.6kw＝600W.
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