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模块三 电学
专题 09 多挡位家用电器的相关计算
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 多挡位家用电器的相关计算
【真题研析】
►考法01 多挡位家用电器的电能、电功率的相关计算
►考法02 多挡位家用电器与热效率的综合计算
【核心精讲】
►知识点一 多挡位家用电器
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
本考点常以填空题、选择题、计算题、的
形式进行考查。主要考查的命题点有：多挡位家
用电器的欧姆定律、电功率、效率相关计算。此
多挡位家 了解家用电器各参数物理意
考点与生活常用场景联系紧密，考题中通常给出
用电器的 义，能分析家用电器不同挡位对应的
家庭常用电器（如：热水壶、茶壶、热水器等用
相关计算 电路图和进行简单计算。
来加热的电器）的相关参数和内部等效电路图。
因此在进行解答前应正确分析各档位对应的电路
图，在进行正确解答。
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考点一 多挡位家用电器的相关计算
考法 01 多挡位家用电器的电能、电功率的相关计算
1．（2024·四川成都）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图
如图所示，电源电压为220V，R、R 是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，
1 2
R=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R 应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接
1 2
触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是 J。
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【答案】 121 1.2×104
【解析】[1]由电路图可知，开关S接触3、4两个触点时，电路为R 的简单电路；开关S接触2、3两个触
2
点时，R 与R 并联；开关S接触1、2两个触点时，电路为R 的简单电路；因并联电路中总电阻小于任何
1 2 1
一个分电阻，由 可知，开关S接触2、3两个触点时，为高温挡；由于电加热器有“低温”、“中
温”和“高温”三个挡位，所以R 与R 的阻值应该不同，所以R 应该选取阻值为121Ω。
1 2 2
[2]开关S接触“1”、“2”两个触点时，电路为R 的简单电路，通电1min，电流产生的热量
1
2．（2024·江苏连云港）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中 为电热丝，S是电源开关，
是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所
示。已知电源电压为220V。求：
（1）当开关S闭合， 断开时，电路中的电流。
（2）当开关S和 均闭合时， 的电功率。
（3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能。
【答案】（1）0.2A；（2）836W；（3）
【解析】解：（1）当开关S闭合， 断开时，电路是由R 组成的简单电路，当开关S和S 均闭合时，电
2 0
路是由R 和R 组成的并联电路，由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻的阻值都小，根据 可
2 1
知，当开关S闭合，S 断开时，电水壶处于保温状态，则
0
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（2）当开关S和 均闭合，电路是由R 组成的简单电路，此时电水壶处于加热状态，R 的电功率为
2 1
（3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能
答：（1）当开关S闭合，S 断开时，电路中的电流为0.2A；
0
（2）当开关S和S 均闭合时，R 的电功率为836W；
0 1
（3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能为4.4×104J。
3．（2024·江苏苏州）某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻 和分压电阻 ，S是温控开关，
当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，电饭锅
处于保温挡，通过的电流为0.25A。求：
（1） 的阻值；
（2）电饭锅高温挡的功率；
（3）保温16min，分压电阻 产生的热量。
【答案】（1） ；（2）880W；（3）
【解析】解：（1）当S接a时，电路为 的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A ，根据欧姆
定律可得， 的阻值为
（2）根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为
（3）当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电流为
0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得，分压电阻 的阻值为
保温16min，分压电阻 产生的热量为
答：（1） 的阻值为 ；
（2）电饭锅高温挡的功率为880W；
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（3）保温16min，分压电阻 产生的热量为 。
考法 02 多挡位家用电器与热效率的综合计算
4．（2024·青海）月球上盖房子，真的遥不可及吗？我国某高校科研团队提出设想：利用月球土壤烧制出
月壤砖，为人类在月球上建起科研基地做准备。如图甲所示，是“飞天”兴趣小组为月球科研基地工作人
员设计的一款节能水暖电热毯，主要特点是A、B两区既可以单独使用，也可以同时使用，从而达到节能
高效的目的。简化电路如图乙所示，电源电压U=220V， ， 均为电热丝， 。已知水的
比热容 ，求：
（1）单独使用A区时，若将电热毯中质量为0.5kg的水从20℃加热到50℃，用时600s：
①水吸收的热量 ；
②消耗的电能W；
③正常工作时的加热效率η（结果保留一位小数）；
（2）如果同时使用A区和B区，电路中的总功率P。
【答案】（1） ，6.6×104J，95%；（2）220W
【解析】解：（1）水吸收的热量为
当闭合S和 时，A区单独工作， 单独工作的功率为
则消耗的电能为
正常工作时的加热效率为
（2）当S， ， 都闭合时，A、B两区同时工作， 、 并联，并联电压相等， ，根据
可知 、 功率相等，则如果同时使用A区和B区，电路中的总功率为
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答：（1）单独使用A区时，水吸收的热量 为 ，消耗的电能W为6.6×104J；正常工作时的加热
效率为95%；
（2）如果同时使用A区和B区，电路中的总功率P为220W。
5．（2024·甘肃白银）小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的的多档位电火锅，其内部电路原理如图
所示，部分参数如表所示， 均为发热电阻， 的阻值为 。旋转开关S，让其和触点1和2、
2和3或3和4接触时，可实现不同档位的转换；
物理量 参数
额定电压
中温档功率
低温档功率
（1）使用中温档时旋转开关应该旋转到跟 触点接触的位置，简单说明理由 ；
（2）电加热器电路中 的阻值各为 、 ；
（3）在高温档模式下，向锅内装 温度为 的水，高温档连续正常工作 ，水温升高到 ，这
时电火锅的加热效率 是 。[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]
【答案】 2和3 当开关S与触点2和3接触时，电路中只有R，由 可知为中温档
2
66Ω 44Ω 90.9%
【解析】（1）[1][2]分析电路图可知，旋转开关S，让其和触点1和2接触时，R 与R 串联；旋转开关S，
1 2
让其和触点2和3接触时，R 被短路，电路中只有R；旋转开关S，让其和触点3和4接触时，R 与R 并
1 2 2 3
联；由 可知，电路中电阻越大时，电路的总功率越小，所以旋转开关S，让其和触点1和2接触
时，电阻最大，为低温档；旋转开关S，让其和触点3和4接触时，电阻最小，为高温档；旋转开关S，让
其和触点2和3接触时，电路中只有R，为中温档。
2
（2）[3]由于旋转开关S，让其和触点2和3接触时，电路中只有R，为中温档，所以
2
[4]旋转开关S，让其和触点1和2接触时，R 与R 串联，为低温档，则总电阻
1 2
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则
（3）[5]旋转开关S，让其和触点3和4接触时，R 与R 并联，为高温档
2 3
锅内装2kg温度为20℃的水，水温升高到70℃，吸收的热量
高温档连续正常工作210s，消耗电能
电火锅的加热效率
6．（2024·重庆B卷）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中 的阻值
为48.4Ω， 和 均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温档，正常工作时，保温档功率为110W。[
]
（1）求饮水机在保温档正常工作时的电流；
（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙
所示，求饮水机的加热效率 ；
（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天 太阳
能电池一天能发电0.4kW·h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正
常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。
【答案】（1）0.5A；（2）90%；（3）29.1m2
【解析】解：（1）正常工作时，保温档功率为110W，则在保温档正常工作时的电流
（2）将3kg水从10℃加热到100℃，水吸收热量
由加热前后公园安装的数字式电能表示数可
知，消耗电能
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饮水机的加热效率
（3）由甲图可知，闭合开关S和S，电路中只有R 工作，由 可知为加热档，则加热档功率
1 1
饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，3天消耗电能
已知晴天1m2
太阳能电池一天能发电0.4kW·h，则至少要安装的太阳能电池面积
答：（1）饮水机在保温档正常工作时的电流为0.5A；
（2）饮水机的加热效率为90%；
（3）至少要安装的太阳能电池面积为29.1m2。
知识点一 多挡位家用电器相关计算
一、常见多挡位电路
分析挡位问题时，由于电源电压不变，因此一般用 进行分析更方便。
1.串联短路型
高温挡：闭合开关S、S，R 短路，只有R 接入电路，电路的电功率为 。
1 2 1 2
低温挡：闭合开关S，断开开关S，R 和R 串联，电路的电功率为 。
1 2 1 2
2.并联型
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高温挡：闭合开关S、S，R 和R 并联，电路的电功率为 。
1 2 1 2
低温挡：闭合开关S，断开开关S，只有R 接入电路，电路的电功率为 。
1 2 1
3.双掷开关型
高温挡：闭合开关S，开关S 接1时，R 和R 并联，电路的电功率为 。
1 2 1 2
中温挡：闭合开关S，开关S 接2时，R 短路，只有R 在电路中，电路的电功率为 。
1 2 2 1
低温挡：断开开关S，开关S 接 时，R 和R 串联，电路的电功率为 。
1 2 2 1 2
4.通常会涉及加热效率，其中总能量为消耗的电能 ，有效利用的能量为水吸收的热量
，则加热效率为 。
1．如图甲是家庭常见的养生壶，其工作原理电路如图乙所示， 为阻值不变的加热电阻。该养生壶
有“加热”和“保温”两个挡位，其额定功率分别为1100W、220W，额定电压为220V。当双触点开关S
接触1和2时，养生壶处于 挡；养生壶在保温挡正常工作时，电路中的电流为 A；当养生
壶在加热挡正常工作3min，消耗的电能为 J。
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【答案】 保温 1 1.98×105
【详解】[1]由图乙知道，开关S接触2和3时，R、R 并联，根据并联电路的特点知道，此时电路中的总
1 2
电阻最小，由 知道，电路的总功率最大，养生壶处于加热挡；
开关S接触1和2时，只有R 工作，电路的总电阻最大，总功率最小，养生壶处于保温挡。
1
[2]由 知道，养生壶在保温挡正常工作时，电路中的电流
[3]养生壶在加热挡正常工作3min，消耗的电能
2．商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所
示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V， 和 为发热体
（阻值不变），其中 。开关 的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（ 不会同
时闭合），只闭合 时为中温挡，中温挡额定功率为500W。求：
(1)空气炸锅是利用电流的 效应工作的；炸好的食物香气四溢属于 现象；
(2) 的阻值是多少 ？
(3)高温挡正常工作100s，电流通过 产生的热量是多少 ？
(4)用电高峰期，空气炸锅单独工作一段时间，新型插座表盘示数使用前后如图甲、丁所示，已知商用电费
单价为0.75元/（kW·h），请通过表盘显示的数据计算这段时间内该空气炸锅的实际电功率 。
【答案】(1) 热 扩散
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）[1]空气炸锅是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能。
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[2]炸好的食物香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
（2）分析电路可知，只闭合 时为中温挡，此时 单独工作，则 的阻值为
（3）分析电路可知， 、 闭合， 断开时， 、 并联，此时总电阻最小，根据 可知，总功
率最大，为高温挡。则高温挡正常工作100s，电流通过 产生的热量为
（4）这段时间内该空气炸锅消耗的电能为
时间为
则该空气炸锅的实际电功率为
3．小明在家中看到一个电熨斗，翻看说明书时看到如图所示的简化电路，并且知道有“低温”“高温”
两个挡位， 是电热丝， 。若电熨斗正常工作，当旋转开关触片接触点
（选填“0和1”“1和2”或“2和3”）时，为“低温挡”，此时电路中电流为 A；“高温挡”时
电路的总功率为 W。
【答案】 1和2 2.5 1650
【详解】[1][2]工作挡有两挡，开关接触1和2时，只有一个电阻在工作；开关接触2和3时，有两个电阻
并联工作，故前者为低温挡，后者为高温挡。低温挡电路中电流为
[3]高温挡总功率为
4．如图所示，这是具有加热挡和保温挡的某款电加热器的简化电路，其中发热体的阻值R=R=48.4Ω。当
1 2
开关S置于1位置时，电加热器处于 （选填“加热”或“保温”）挡，正常工作一段时间产生
的总热量为1.2×105J；然后将开关S置于2位置，让电加热器正常工作相同的时间，产生的总热量为
J。
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【答案】 加热
【详解】[1]当开关S置于1位置时，此时电路为两电阻并联，电路中的总电阻最小，根据 可知，
电功率最大，电加热器处于加热挡。
[2]电加热器处于加热状态，产生热量为1.2×105J，电热器工作的时间为：
将开关S置于2位置时，此时电路为R 单独串联，让电加热器正常工作相同的时间，产生的总热量为
1
5．如图所示为一款电热中药壶的简化电路图，它有“加热”、“保温”两个挡位。电热丝R=44Ω，
1
R=176Ω。当开关S闭合，S 接a时是 挡位。在“加热”挡正常工作5min电流通过R 产生的热
2 1 1
量是 J。
【答案】 加热 3.3×105
【详解】[1]当开关S闭合，S 接a时，电路为只有R 的简单电路；当开关S闭合，S 接b时，电路为R 与
1 1 1 1
R 的串联电路。 根据公式 ，在电压U一定的情况下，电阻R越小，功率P越大。 S 接a时，电
2 1
路电阻R =R=44Ω；S 接b时，电路电阻R =R+R=44Ω + 176Ω=220Ω。 因为44Ω<220Ω，所以当开关S
1 1 1 2
闭合，S 接a时功率更大，是加热挡位。
1
[2]根据焦耳定律，在“加热”挡正常工作5min电流通过R 产生的热量是
1
。
6．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝
。小致同学为了测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都与电源断开，
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仅让电热壶工作，2min内电能表（如图乙）的转盘转动了32转。开关S接“1”时，电热壶为 挡位，
测量时电热壶的实际加热功率为 W，电热壶在额定电压下，保温20min消耗的电能为 J。
【答案】 加热 800 1.2×105
【详解】[1]由图甲可知，当开关S接2时，R、R 串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总
1 2
电阻最大，由 可知，电路中的总功率最小，电热壶处于保温挡；当开关S接1时，只有R 工作，电
1
路中的总电阻最小，总功率最大，电热壶处于加热挡。
[2]图乙中1200r/（kW·h）表示电路用电器用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过1200转，则电能
表的转盘转过32转，电热壶消耗的电能
电热壶的实际加热功率
[3]根据串联电路的电阻特点和 可知，电热壶的额定保温功率
保温20min消耗的电能
7．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲，电热丝 。
小明为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都断开仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）
的转盘转了16转，不计热量损失， ，下面说法正确的是（ ）
①开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位
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②电热壶的正常加热功率为100W
③电热壶将1kg的水从25℃加热到75℃，需要正常工作210s
④测量时电热壶的实际加热功率为800W
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
【答案】D
【详解】①由图甲可知，开关接2时， 串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中电阻最大，
由 可知，电路的总功率最小，电热壶处于保温挡，开关接1时，只有 工作，电路的总电阻最小，
总功率最大，电热壶处于加热挡，故①错误；
②电热壶的正常加热功率
故②错误；
③水吸收的热量
不计热量损失，电热壶消耗的电能
由 可知，电热壶加热的时间
故③正确；
④图乙中1200r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过1200转。则电能表的转盘
转过16转，电热壶消耗的电能
电热壶的实际加热功率
故④正确。综上，故ABC错误，D正确。
故选D。
8．一款养生壶的有关参数如表所示，图甲为其简化电路图， 和 为阻值不变的电热丝。当养生壶正常
工作时，分别用低挡位和高挡位给质量为 的水加热。绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示，
。下列说法正确的是（ ）
额定电压/V 挡位 额定功率/W
低 200
220
高 500
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A．闭合S断开 时，养生壶处于高挡位
B．电热丝 的阻值为242Ω
C．使用低挡位烧水时的加热效率为70%
D．使用低挡位烧水时的加热效率高于高挡位
【答案】C
【详解】A．结合电路图，由 可知，当S、S 闭合时，电路为 和 的并联电路，此时电路的电
1
阻最小，功率最大，此时为高温挡；只闭合开关S时，电路为R 的简单电路，电路电阻最大，电功率最小，
2
此时为低温挡，故A错误；
B．由表格数据和题意， 正常工作时的功率为
由 可得， 的电阻值为
故B错误；
CD．由图像可知，将2kg的水从50℃加热到60℃，低温挡的加热时间为10min，消耗的电能为
低挡位加热整个过程，水吸收的热量为
使用低挡位烧水时的加热效率为
由图像可知，将2kg的水从50℃加热到70℃，低温挡的加热时间为6min，消耗的电能为
高挡位加热整个过程，水吸收的热量为
使用高挡位烧水时的加热效率为
比较可知 ；故C正确，D错误。
故选C 。
9．如图所示为三挡位电火锅， 和 均为电热丝 ，以下电路图中，能实现“高温快速涮煮”、
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“中温鲜存营养”和“低温小火慢炖”三挡转换是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】由题意可知，电路中电压为220V保持不变，由 可知，电压不变，电阻不同时，电功率也
不同，并且电路中电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大。若电路中有两个电阻，当两个电阻串
联时，电路中的电阻最大，电功率最大，对应的是高温档；当两个电阻并联时，电路中的电阻最小，电功
率最大，对应的是低温档；当只有一个电阻接入电路中时，对应的是中温档。分析选项中的电路图，只有
A选项符合题意，在A选项电路图中，当S 闭合，S 接A时，R 和R 并联，电路中的总电阻为
1 2 1 2
当S 断开，S 接B时，R 和R 串联，电路中的总电阻为
1 2 1 2
当S 闭合，S 接B时，R 被短接，R 接入电路，电路中的总电阻为
1 2 2 1
由此可知，上述三种情况分别对应的是高温档、低温档和中温档。
故选 A。
10．如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，
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1、2是开关连接的触点， 和 为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热挡的额定功率为
1100W，电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加
热了7min。求：
(1)加热挡正常工作时的电流；
(2)电阻 的阻值；
(3)电热水壶加热水的效率。
【答案】(1)5A
(2)396Ω
(3)80%
【详解】（1）加热挡正常工作时的电流为
（2）由图可知，S接1时，R 单独工作，电路电阻较小，根据公式 可知，此时功率较大，为加热
1
挡；S接2时，两电阻串联，电路电阻较大，功率较小，为保温挡。R 的阻值为
1
R、R 串联的总电阻为
1 2
电阻 的阻值为
（3）将1kg初温为12℃的水加热到100℃，水吸收的热量
电路消耗的电能为
电热水壶加热水的效率
11．小明家有一个多档位电火锅，其内部电路原理如图甲所示，旋动旋转开关，让其与触点b和c、c和d
或d和e接触时，可实现不同挡位的转换。其中R、R、R 均为发热电阻，R 的阻值为48.4 ，部分参数
1 2 3 3
如表所示。则：
物理量 参数
额定电压 220V
高温挡功率
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中温挡功率 800W
低温挡功率 440W
(1)使用中温挡时，旋转开关应该旋转到与哪两个触点接触的位置？
(2)电火锅电路中R、R 的阻值分别为多少 ？
1 2
(3)电火锅高温挡的功率为多少W？若某天中午小明家电路中其它用电器均断开，只使用电火锅高温挡煮饭
20分钟，如图乙所示的电能表脉冲灯会闪烁多少次？
(4)请从安全用电或节能的角度为该电火锅的使用设计一条提示语。
【答案】(1)旋转开关与触点c和d接触
(2)49.5 ；60.5
(3)1800W；960次
(4)见解析
【详解】（1）分析电路图，旋转开关，让其和触点b和c接触时，R 与R 串联；旋转开关，让其和触点c
1 2
和d接触时，R 被短路，电路中只有R；旋转开关，让其和触点d和e接触时，R 与R 并联；由 可
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知，电路中电阻越大时，电路的总功率越小，所以旋转开关，让其和触点b和c接触时，电阻最大，为低
温档；旋转开关，让其和触点d和e接触时，电阻最小，为高温档；旋转开关，让其和触点c和d接触时，
电路中只有R，为中温档。
2
（2）旋转开关与触点c和d接触时，电路中只有R，此时中温档功率为800W
2
由 得
旋转开关与触点b和c接触时，电路中R 与R 串联，此时低温档功率为440W，所以
1 2
因为R =R+R
串 1 2
则R=R -R=110Ω-60.5Ω=49.5Ω
1 串 2
（3）旋转开关与触点d和e接触时，电路中R 与R 并联，此时为高温档，R 的功率为
2 3 3
高温档功率为P=1000W+800W=1800W
3
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只使用电火锅高温档煮饭20分钟，消耗的电能为
脉冲灯闪烁的次数
即电能表脉冲灯闪烁960次。
（4）为了安全用电，避免电火锅与其它大功率电器共用同一插座；为了节能，使用火锅时，汤水沸腾后
请使用低温档继续煮食物。
12．我国茶文化源远流长，图-1是小萍家的煮茶器，图-2为其内部电路图，图-3是该煮茶器在220V的电
压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图像，已知加热状态下（0~5min），将1kg初温60℃的水刚好加
热到100℃，求：[ ]
(1)泡茶时能闻到浓浓茶香，这是一种 现象；当开关 （填开关的闭合与断开状
态）时，煮茶器是加热状态；
(2)加热状态下水吸收的热量；
(3)煮茶器保温状态下的总电阻；
(4)煮茶器加热状态下的热效率。
【答案】(1) 扩散 S、S均闭合
1
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）[1]闻到浓浓茶香，为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[2]据图-2可知，当开关S、S 均闭合时，电路为两电阻并联，由于并联电路中的总电阻小于任意一个电阻，
1
总电阻最小，根据 可知，电功率最大为加热状态；当开关S闭合，S 断开时，电路为R 单独串联，
1 1
此时电路中的总电阻最大，根据 可知，电功率最小为保温状态，因此当开关S、S 均闭合时，煮
1
茶器是加热状态。
（2）加热状态下水吸收的热量为
（3）由图-3可知，保温状态时的电功率为220W，由 可得，煮茶器保温状态下的总电阻为
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（4）由图-3可知，加热状态下的功率是800W，加热5min煮茶器消耗的电能为
则煮茶器加热状态的热效率为
13．如图甲所示是一款小太阳电暖器，它有“低温”和“高温”两个挡位。小太阳电暖器的简化电路图如
图乙所示，R 和R 均为阻值不变的发热电阻。小太阳电暖器铭牌上的部分信息如表所示。
1 2
型号 XTY2412
额定电压 220V
低温功率 700W
高温功率 1800W
(1)利用小太阳电暖器取暖的过程中，是通过 的方式改变人体的内能；只闭合开关S，小太阳电
1
暖器处于 （选填“低温”或“高温”）挡；
(2)发热电阻R 的阻值是多少 ？
2
(3)用电高峰期，断开家中其他用电器，只将小太阳电暖器接入家庭电路中，让它在高温挡工作6min，观察
到家中标有“1200imp/（kW•h）”的电能表的指示灯闪烁168次，则此时小太阳电暖器高温挡的实际功率
是多少 ？
【答案】(1) 热传递 低温
(2)44Ω
(3)1400W
【详解】（1）[1]利用小太阳电暖器取暖的过程中，人体吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变
人体的内能。
[2]只S 闭合时，电路为R 接在电源两端的简单电路；当S、S 闭合时，R、R 并联；因为并联电路的总电
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阻小于各支路的电阻，所以由 可知，R、R 并联时，电路中的总电阻最小，电功率最大，电暖器
1 2
为高温挡；电路为R 接在电源两端的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电暖器为低温挡；因
1
此只闭合开关S，小太阳电暖器处于低温挡。
1
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（2）高温挡时，R 的功率为
2
由 可知
（3）电能表的指示灯闪烁168次，小太阳电暖器消耗的电能为
此时小太阳电暖器高温挡的实际功率为
14．如图所示，这是某品牌的即热型水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，旋转手柄S可处
于冷水档a、温水档b、热水档c，它的简要工作电路如图乙所示，虚线方框内有两个发热电阻 、 （方
框内未画出）。已知：温水档加热功率1100W，高温档时发热电阻的总电阻是 ，供电电压为
220V。
(1)当S旋到b挡位时，求通电10s电流产生的热量Q；
(2)求两个电阻的阻值 、 ；
(3)请你在虚线方框内画出发热电阻的电路，并连接完整工作电路。
【答案】(1)11000J
(2)44Ω，53.8Ω
(3)
【详解】（1）当S旋到b挡位时，电热水龙头处于温水挡，则通电10秒电流产生的热量
（2）由题意可知，当S旋到温水档b挡位时，电路为R 的简单电路，当S旋热水c挡位时，R 与R 并联；
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开关处于温水档b时，电路中的总电阻
热水挡时发热电阻的总电阻是 ，热水当时两个电阻并联；温水档b时只有一个电阻接入电路，此
电阻 ；根据并联电路的电阻关系
代入数据
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解得
（3）由电路图可知，当S旋到b挡位时，电路为R 的简单电路，当S旋c挡位时，R 与R 并联，即虚线
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方框内发热电阻并联，连接完整工作电路如图
15．某品牌智能滚筒洗衣机等效电路如图所示，闭合开关S，旋钮开关旋至1挡位置时，洗衣机处于加热
状态；旋至2挡位置时，洗衣机处于保温洗涤状态。R 和R 均为电热丝，其阻值不受温度影响，R=22Ω，
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洗衣机正常使用时，加热功率是2400W。 求：
(1)电热丝R 的阻值是多少？
2
(2)某次洗衣时，洗衣机内注入40kg水，在额定电压下对水加热，水温由20℃上升到50℃，此时加热效率
是84%，则需要加热时间是多少？
(3)某次关闭家中其他电器，只有洗衣机处于保温洗涤状态正常工作20min，标有“3000r/(kW·h)”的电能表
转盘转过500转，则洗衣机电动机的功率是多少？
【答案】(1)242Ω
(2)2500s
(3)300W
【详解】（1）由图可知，闭合开关S，旋钮开关旋至1挡位置时，R、R 并联，此时洗衣机处于加热状态；
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R 的电功率
1
根据并联电路的特点可知，R 的电功率为P=P -P=2400W-2200W=200W
2 2 加热 1
R 的阻值为
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（2）水吸收的热量为
则洗衣机消耗的电能为
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需要加热的时间
（3）电能表转盘转过500转，洗衣机消耗的电能
洗衣机保温洗涤状态时的功率
由图可知，洗衣机处于保温洗涤状态时，R 与电动机并联，所以电动机的电功率为P =P -
2 动 保温
P=500W-200W=300W
2
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