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(共24张PPT)
中考物理
一轮复习课件
人教版
人教版2023中考物理第一轮复习
教材考点梳理
第十三讲
微专题9 家用电器类计算
典例精讲
1
5年真题子母题
2
典例精讲
方法指导
(1)多挡位的实质：利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制．
(2)挡位判断：接在家庭电路中，电压为220 V.
由P＝ 得 U不变，R最小→P最大→高温挡
U不变，R最大→P最小→低温挡
(P为用电器额定功率、U为用电器额定电压、R为电路总电阻)
例1 　 如图甲是某款电火锅内部电路图，加热装置由电阻丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合实现高、中、低温三挡的调节，图乙是电火锅正常工作一次的“P－t”图像．回答下列问题：
第1步：分析电路，判断挡位
(1)当S1断开、S2接a时，电火锅处于_____挡．
(2)当S1断开、S2接b时，电火锅处于_____挡．
(3)当S1闭合、S2接b时，电火锅处于_____挡．
低温
中温
高温
第2步：分析P－t图像
(4)电火锅正常工作时，高温挡的电功率为____W，
中温挡的电功率为____W，低温挡的电功率为____W.
第3步：相关物理量的计算
(5)电火锅在中温挡正常工作时电路中的电流是__A.
(6)电阻丝R1、R2的阻值分别为____Ω、____Ω.
(7)电火锅正常工作一次消耗的总电能为________J．
880
440
220
2
110
110
448800
例2　(2020孝感改编)某便携式可折叠电热壶内部的简化电路如图所示，电热壶具有加热、保温两挡，其额定电压为220 V．R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R1＝440 Ω，R2＝48.4 Ω.现将电热壶接到220 V的家庭电路中，当双触点开关接触1和2时为关闭状态，当接触2和3时为_____挡、功率为____W，当接触3和4时为_____挡、功率为______W．若电热壶内装有0.5 kg的水，现用加热挡使水从25 ℃升高到
100 ℃，加热效率为63%，则需要工作______秒
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留一位小数].
保温
110
加热
1 110
225.3
解题关键点
计算时间时，在计算结果约等于时，需要采取“进1法”，即若时间为2.33秒，取2.34秒、2.4秒或3秒，才符合生活实际．此类方法也常应用于“运输车辆”等．
5年真题子母题
命题点1
多挡位类(黄冈2考；孝感3考；咸宁2021.19)
1. (2019黄冈17题7分)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能．其简化电路如图所示．S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120 ℃自动断开．S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态．
S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出．
已知电热水瓶保温功率为50 W，加热功率为1 000 W.
解：(1)当电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中只有R2工作，R2＝
＝ ＝968 Ω
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？
(2)闭合S3，电磁泵两端电压为12 V．已知R3阻值为
200 Ω，求电磁泵的电功率．
(2)闭合开关S3，电磁泵与R3串联，通过电磁泵的电流
I泵＝I3＝ ＝ ＝ ＝1.04 A
电磁泵的电功率P泵＝U泵I泵＝12 V×1.04 A＝12.48 W
t＝ ＝ ＝2.5 s
(3)若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5 kg，比热容为0.5×103 J/(kg·℃).设水烧干瞬间，发热盘的温度为110 ℃，不计热损失．
(3)不计热损失，瓶里的水烧干后，电流产生的热量
全部被发热盘吸收，即Q电＝Q吸，则有P加热t＝cmΔt，
解得瓶里的水烧干后，经过的时间
2. (2021黄冈19题 8分)图甲为某自动式洗车机储水箱防冻系统的加热电路．S为温控开关，两个完全相同的发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化．工作时，S可在“0”“1”“2”三个挡位之间自动转换．当储水箱水温低于5 ℃时，S将自动跳到“1”挡加热；若R1烧断，S将自动跳到“2”挡，使用备用电阻R2加热；当水温达到10 ℃时，S自动跳转到“0”挡停止加热．已知储水箱容积为220 L，防冻系统正常
工作时电压为220 V，加热功率为2.2 kW.水的密度为
1.0×103 kg/m3.
解：(1)防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流
I＝ ＝ ＝10 A
(1)求防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流．
(2)某时段防冻系统工作时，储水箱装满了水，加热功率P与工作时间t的关系如图乙所示，求该系统在0～340 min消耗的电能．
(2)由图乙可知，防冻系统在0～340 min内工作的时间为t＝40 min＋(340 min－320 min)＝60 min＝1 h
消耗的电能W＝Pt＝2.2 kW×1 h＝2.2 kW·h
(3)请根据图乙中的信息，计算防冻系统的热损耗功率．[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)储水箱装满水的质量
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×220×10－3 m3＝220 kg
加热一次水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×220 kg×(10 ℃－5 ℃)＝4.62×106 J
加热一次消耗的电能W1＝Pt1＝2 200 W×40×60 s＝5.28×106 J
加热一次损耗的能量W损＝W1－Q吸＝5.28×106 J－4.62×106 J＝6.6×105 J
防冻系统热损耗功率P损＝ ＝ ＝275 W
拓展设问
(4)(2019孝感改编)若要使防冻系统的加热功率提高到2.6 kW，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3.
(4)原来的加热功率为2 200 W，此时加热功率提高到2 600 W，则并联电阻的功率
P3＝P－P1＝2 600 W－2 200 W＝400 W
由P＝ 得，并联电阻的阻值R3＝ ＝ ＝121 Ω
命题点2
其他类(黄冈2考；孝感2022.19；咸宁2022.19)
3. (2018黄冈16题7分)洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器.某型号家用洗碗机工作程序为：首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50 ℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出．水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，设水箱中水的初温为20 ℃，加热时产生的热量全部被水吸收．
(1)图甲为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关．此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，_________的功能．
保护电路
(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的P－t图像．求发热电阻的阻值多大？不计水的电阻．
解：(2)由P＝UI和I＝ 得P＝
发热电阻的阻值R＝ ＝ ＝60.5 Ω
(3)某家庭每天洗碗2次，若人工洗碗一次用水20 kg，则改为该洗碗机洗碗，该家庭一年(按300天)可节水多少千克？
(3)加热一次水吸收的热量
Q吸＝W＝Pt＝800 W×(22－1)×60 s＝1.008×106 J
加热一次用的水的质量
m＝ ＝ ＝8 kg
一年节水m水＝(20 kg－8 kg)×2×300＝7 200 kg
4. (2022黄冈19题8分)图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示．它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关．求：
(1)将5×10－3 kg的空气从20 ℃加热到
200 ℃需要吸收的热量．
c空气取1.0×103 J/(kg·℃).
解：(1)空气吸收的热量Q吸＝c空气m空气Δt
＝1.0×103 J/(kg·℃)×5×10－3kg×(200 ℃－20 ℃)＝900 J
(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联．已知R1的额定电压为220 V，额定功率为1 210 W．正常工作时，工作电路的总电流为5.55 A，此时指示灯支路消耗的功率．
(2)通过R1的电流I1＝ ＝ ＝5.5 A
指示灯支路的电流I2＝I－I1＝5.55 A－5.5 A＝0.05 A
指示灯支路消耗的功率P2＝UI2＝220 V×0.05 A＝11 W
(3)控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示．当加热温度设定为150 ℃，即R3的阻值调为100 Ω时，闭合开关S，电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150 ℃时，衔铁向上弹起，停止加热．则当R3的阻值调为80 Ω时，对应的加热温度设定为多少？
解题关键点
对于同一电磁继电器，其衔铁被吸下时控制电路中的电流大小相同，即总电阻相同，因此将R3的电阻调节前后总电阻不变，可据此计算R2的电阻，再分析图像对应的温度即可．
(3)由于衔铁被吸下时的电流一定，因此不同阻值下衔铁弹起时通过R3的电流相等
当设定温度t＝150 ℃时，R2＝30 Ω，R3＝100 Ω.则控制电路电流I0＝
＝ ①
当R3′＝80 Ω，控制电路电流I0＝ ＝ ②
联立①②，解得R2′＝50 Ω
根据图丙可知，对应设定加热温度应为t′＝200 ℃
谢谢
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