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2026年中考科学专题复习——多档位电热及电与磁计算
一、多档位计算
例1、如图是一种调温型电热毯示意图，R1和R2是电热丝（R1＞R2），调温开关S2处于“1”、“2”、“3”不同挡位时，电热毯的最小发热功率为80W，最大发热功率为240W，下列说法正确的是（　 　）
A．调温开关处于“1”挡时，电热毯发热功率最大
B．调温开关处于“2”挡时，电热毯发热功率为160W
C．调温开关处于“3”挡时，通过电路中的电流为1.45A
D．R2的阻值为60Ω
例2：图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝（不考虑温度对电热丝的影响），A、B、C、D是四个触点，旋转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数如下表；当水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是______J；当开关置于B、C之间时，水龙头工作电路处于______挡（选填“热水”或“温水”）；电热丝R2的电阻是______Ω；若在家使用该水龙头时，水龙头发生短路，家中______会自动断开，起到保护电路的作用。
额定电压 220V
额定功率 温水 2200W
热水 3000W
例2、火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的，R1为242Ω，R2为60.5Ω．（忽略温度对电阻的影响）
（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？
（2）R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW h）]
例4、某加热器有高、中、低三温档，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率分别为22W和44W．简化电路如图所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S1可接a或b
（1）电路只闭合开关S2时，为中温档：①电流多大？ ②R2的阻值是多大？
（2）只让开关S1接b时，为低温档：
①低温档加热5h，消耗多少kW h的电能？
②定值电阻R1两端的电压是多大？
（3）用高温档加热时，应如何操作开关？答：　 　
变式训练
1.一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）闭合S2和S3咖啡机的工作状态处于　 　阶段。
（2）R2的阻值是多少欧？
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
2.（2024九上·江北期末）如图甲是一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同，已知中温档额定功率为1000W。
（1）电暖器是利用电流的　 　效应来工作的。
（2）电暖器低温档工作时，开关应处于　 　位置（填“1”“2”或“3”）。
（3）电阻R的阻值为　 　Ω。
3.（2024九上·南浔期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。
（1）自动取水时，将1.1ｋｇ水抽高0.5ｍ灌入电热水壶中需要5ｓ，电动机的机械效率为80％，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1＝R2＝100Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接ａ或ｂ。
求：①开关S1断开、S2接ｂ时，电热水壶处于　 　（填“高温”“中温”或“低温”）挡；
②电热水壶处于高温挡时的电功率　 　。
4.（2025·浙江绍兴·二模）糖画是我国的一种传统民间手工艺，它亦糖亦画，可观可食，深受小朋友的喜爱。图甲是某款3D糖画打印笔进行绘画的场景，将糖装入打印笔，通电后笔内电热丝发热，糖受热后挤出，在空气中迅速冷却，最后凝固成型。图乙是打印笔的内部简化电路，电源电压为220V， R1和 R2为发热电阻丝（电阻丝电阻随温度变化忽略不计）。图丙是某次打印糖画时，打印笔的电功率与时间的关系图像。
(1)若要快速打印（高功率），需要闭合开关 ；
(2)求 R2的阻值；
(3)计算该次打印糖画消耗的电能。
5.（2024·浙江·三模）为了应对冬天的寒冷，目前市场上出现了很多款用碳纤维材料制成的取暖器，如图甲所示，其内部结构如图乙所示，R1，R2为定值电阻，当闭合不同开关时，可以得到不同的挡位，如下表所示：
开关状态 S1闭合、S2接a S1闭合、S2接b （1）______
温度挡位 高温 中温 低温
电功率/瓦 2200 1100 550
（1）将表格中所缺的内容填写完整 。
（2）R1的阻值是 欧。
（3）小科对该取暖器表格中所标的功率产生怀疑，他用所学知识进行如下实验：关掉家里其他用电器，只让取暖器在高温挡单独工作，观察到家中的电能表标着“1200imp/（kWh）”，且在1分钟内电能表指示灯闪烁了36次。请帮助他计算出取暖器在高温挡工作时的实际功率，如与额定功率有差异，请写出一种可能原因 。（写出计算过程）
6．（2025浙江联考模拟）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如表。请回答问题：
型号
热风温度
额定功率 热风时1000w，冷风时120w
额定电压
质量
（1） 开关接至2时，电吹风的状态是_ _ _ _ _ _ （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2） 求电热丝的电阻。
（3） 某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3min，功率与时间图像如图乙所示，求电吹风消耗的电能。
7．（2023金华）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多挡位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如表所示。
额定电压
磨豆功率
加热功率
保温功率
产品规格
（1） 若仅闭合S2，咖啡机的工作状态处于_ _ _ _ 阶段。
（2） R1的阻值是多少欧
（3） 小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
8．（2025杭州一模）图1为一自动加热的水杯，图2为其工作原理图。S是一个温控开关，R1、R2为电加热丝，其中R1阻值为200Ω ，当加热到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态时电路的功率为44W。不考虑温度对电阻的影响，A、B是两种不同颜色的LED指示灯，电阻可忽略不计，红灯亮表示加热状态，绿灯亮为保温状态。
图1 图2
（1） A灯亮时，R1、R2的连接方式为_ _ _ _ （选填“串联”或“并联”）。
（2） 请说明A、B灯的颜色并分析原因。
（3） 求该自动加热水杯的加热功率。
二、结合电磁铁
例1．（2025杭州一模）恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，学校科技小组设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V 2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V，热敏电阻R作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示，R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈（线圈电阻不计）中的电流小于或等于90mA时，衔铁被释放，当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1） 电磁继电器的工作原理是_ _ _ _ 。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2） 若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ JJ。
（3） 若水箱中水的初始温度低于20℃，R1=20欧 ，则同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围？（列式计算）
变式训练
1．（2023温州）在献爱心活动中,小明为敬老院老人设计了一款智能电热坐垫,能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图甲,Ra是安装在坐垫内的热敏电阻,其阻值随温度的变化如表所示。
热敏电阻Ra的阻值与温度的关系
温度/℃ 20 25 30 35 39 40 41 42
阻值/欧 600 480 390 300 240 230 220 210
温度/℃ 43 44 45 50 55 60 65
阻值/欧 200 190 180 150 120 100 85
闭合开关S1、S2,电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁La和Lb同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁La和Lb，La和Lb恢复原位,又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换,使其温度维持在一定范围。
（1） 分析表中数据,当温度升高时,热敏电阻的阻值_ _ _ _ （选填“变大”或“变小”）。
（2） 图甲中R1和R2的阻值均为1 210欧。在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟,则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少焦
（3） 小明想在控制电路中增加一个力敏电阻,以实现两个功能:
牛压力以下,坐垫最高温度不超过45℃;②人离开后,坐垫始终低功率工作。
现有三种力敏电阻、、,其阻值随压力变化如图乙所示。写出你选择的力敏电阻以及在控制电路中的连接方式,并写出500牛压力下坐垫的最高温度值：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。（线圈阻值忽略不计）
2．（2024杭州模拟）如图甲为小金同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁铁（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6v的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流时，动触点和静触点接通；当电磁铁线圈中的电流 时，电磁铁的衔铁被吸下，动触点和静触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流，其电阻R随温度变化的规律如图乙，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知 R1=33Ω、 R2=66Ω、R3=154Ω，U2=220V。
（1） 衔铁被吸下时，求加热电路的总功率。
（2） 求保温状态下，10min内加热电路产生的热量。
（3） 为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多少？若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？
3．（2024宁波模拟）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小。开关S0和S闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知 R1=55Ω、 R2=2145Ω，，电热水器的加热效率为84%。求：
（1） 将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到40℃，水吸收的热量。
（2） 电热水器加热状态时工作电路的功率。
（3） 将2.2kg的水从15℃加热到40℃，电热水器需要通电多少秒。（结果保留整数）
（4） 当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量。
2026年中考科学专题复习——多档位电热及电与磁计算
解析
例1、如图是一种调温型电热毯示意图，R1和R2是电热丝（R1＞R2），调温开关S2处于“1”、“2”、“3”不同挡位时，电热毯的最小发热功率为80W，最大发热功率为240W，下列说法正确的是（　B　）
A．调温开关处于“1”挡时，电热毯发热功率最大
B．调温开关处于“2”挡时，电热毯发热功率为160W
C．调温开关处于“3”挡时，通过电路中的电流为1.45A
D．R2的阻值为60Ω
例2：图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝（不考虑温度对电热丝的影响），A、B、C、D是四个触点，旋转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数如下表；当水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是______J；当开关置于B、C之间时，水龙头工作电路处于______挡（选填“热水”或“温水”）；电热丝R2的电阻是______Ω；若在家使用该水龙头时，水龙头发生短路，家中______会自动断开，起到保护电路的作用。
额定电压 220V
额定功率 温水 2200W
热水 3000W
【答案】 温水 60.5 空气开关
【解析】
[1]由可得，水龙头放热水时60s消耗的电能
[2]当开关置于B、C之间时，只有电阻R1接入电路，电路中电阻较大，根据可知，此时功率较小，则此时放出的是温水，处于温水档；
[3]加热状态下，电阻R1、R2并联，此时放出热水，已知P热=3000W，则R2消耗的电功率
根据可知，R2的阻值
[4]若在家使用该水龙头时，水龙头发生短路，家中空气开关会自动断开，起到保护电路的作用。
例3、火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的，R1为242Ω，R2为60.5Ω．（忽略温度对电阻的影响）
（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？
（2）R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW h）]
【答案】（1）当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，火锅处于低温档；
（2）R3的阻值是181.5欧姆；电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是1.2×104J焦耳；
（3）此时电火锅不正常工作。
例4、某加热器有高、中、低三温档，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率分别为22W和44W．简化电路如图所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S1可接a或b
（1）电路只闭合开关S2时，为中温档：①电流多大？ ②R2的阻值是多大？
（2）只让开关S1接b时，为低温档：
①低温档加热5h，消耗多少kW h的电能？
②定值电阻R1两端的电压是多大？
（3）用高温档加热时，应如何操作开关？答：　 　
【解析】（1）①当开关S2断开、S1接b时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，加热器的功率最小，处于低温档；电路只闭合开关S2时，为中温档，电路为R2的简单电路，加热器处于中温档；
由P＝UI可得，中温挡时的电流I中温＝＝＝0.2A；
②由P＝可得，R2＝＝＝1100Ω；
（2）①当开关S2断开、S1接b时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，加热器的功率最小，处于低温档；
低温档加热5h消耗的电能：W＝P低温t＝22×10﹣3kW×5h＝0.11kW h；
②根据P＝可得总电阻：R串＝＝＝2200Ω，
两电阻的串联，则R1＝R串﹣R2＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω，
由P＝UI可得，此时电路的电流：I＝＝＝0.1A，
则定值电阻R1两端的电压：U1＝IR1＝0.1A×1100Ω＝110V。
（3）当开关S2闭合、S1接a时R1与R2并联，电路中的总电阻最小加热器，由P＝UI＝可知，加热器的功率最大，处于高温档；
变式训练
1.一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）闭合S2和S3咖啡机的工作状态处于　 　阶段。
（2）R2的阻值是多少欧？
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
【答案】（1）加热
（2）解：当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段，
由电功率可知；
当S2闭合、S3断开时，此时是保温阶段，
可得此时电路总电阻
（3）解：磨豆用时0.5分钟，t1=0.5min=30s，加热用时3分钟，t2=3min=180s，
本次泡制咖啡共消耗电能
。
【解析】（1）由电功率P=UI可知，在电源电压U=220V一定时，电阻越大电功率越小，电阻越小电功率越大，当只闭合S2时，电阻R1、R2串联接入电路，电阻最大，为保温阶段，当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段；
（2）当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段，由电功率P=UI可知R1阻值；当只闭合S2时，电阻R1、R2串联接入电路，电阻最大，为保温阶段，由电功率P=UI可知R1+R2阻值，然后相减即可；
（3）消耗的总电能等于磨豆和加热消耗的电能之和。
2.（2024九上·江北期末）如图甲是一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同，已知中温档额定功率为1000W。
（1）电暖器是利用电流的　 　效应来工作的。
（2）电暖器低温档工作时，开关应处于　 　位置（填“1”“2”或“3”）。
（3）电阻R的阻值为　 　Ω。
【答案】（1）热
（2）1
（3）48.4
【解析】（1）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）根据比较开关在不同位置时电功率的大小，从而确定对应的工作状态即可；
（3）当开关在2时，只有R单独工作，此时为中温档，根据计算R的阻值。
【解答】（1）电暖器是利用电流的热效应来工作的。
（2）根据乙图可知，当开关处于1时，两个电阻串联，总电阻为R串；
当开关处于2时，只有一个R工作，总电阻为R；
当开关处于3时，两个电阻并联，总电阻为R冰；
那么总电阻R串>R>R并；
根据可知，总功率P串则三者对应的功率为低温、中温和高温档。
（3）当开关在2时，只有R单独工作，此时为中温档，
则R的阻值为：。
3.（2024九上·南浔期末）图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。
（1）自动取水时，将1.1ｋｇ水抽高0.5ｍ灌入电热水壶中需要5ｓ，电动机的机械效率为80％，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1＝R2＝100Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接ａ或ｂ。
求：①开关S1断开、S2接ｂ时，电热水壶处于　 　（填“高温”“中温”或“低温”）挡；
②电热水壶处于高温挡时的电功率　 　。
【答案】（1）W=Gh=mgh=1.1kg×10N/kg×0.5m=5.5J
W电能=W/η=5.5J/80%=6.875J
P电=W电能/t=6.875J/5s=1.375W
（2）低温；968W
【解析】（1）首先根据W=Gh计算对水做的有用功，然后根据计算消耗的电能，最后根据计算电动机的电功率；
（2）①根据公式比较开关在不同闭合情况下总功率大小，从而确定对应的工作状态即可；
②根据分别计算出两个电阻的电功率，然后相加得到高温档功率。
【解答】（2）①根据丙图可知， 开关S1断开、S2接ｂ时， 两个电阻串联，总电阻为R串；
开关S1闭合、S2接ｂ时，只有R1工作，此时总电阻为R1；
开关S1闭合、S2接a时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；则总电阻R串>R1>R并；
根据公式可知，总功率P串则对应状态分别为低档、中档和高档。
②电热水壶高温档时的功率：P高=P1+P2=。
4.（2025·浙江绍兴·二模）糖画是我国的一种传统民间手工艺，它亦糖亦画，可观可食，深受小朋友的喜爱。图甲是某款3D糖画打印笔进行绘画的场景，将糖装入打印笔，通电后笔内电热丝发热，糖受热后挤出，在空气中迅速冷却，最后凝固成型。图乙是打印笔的内部简化电路，电源电压为220V， R1和 为发热电阻丝（电阻丝电阻随温度变化忽略不计）。图丙是某次打印糖画时，打印笔的电功率与时间的关系图像。
(1)若要快速打印（高功率），需要闭合开关 ；
(2)求 的阻值；
(3)计算该次打印糖画消耗的电能。
【答案】(1)S1、S2
(2)
(3)
【知识点】电功率计算式的应用、电功计算公式的应用
【详解】（1）据乙图可知，同时闭合两个开关，被短路，电路为R1单独串联，电路中总电阻最小，由可知，此时的电功率最大，为高功率档位。
（2）据丙图可知，高功率挡，电功率为22W，则的阻值为
当S1闭合，S2断开时，电路为两电阻串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小为低功率挡，丙图中低功率挡的电功率为10W，电路中的总电阻为
的阻值为
（3）该次打印糖画消耗的电能为
5.（2024·浙江·三模）为了应对冬天的寒冷，目前市场上出现了很多款用碳纤维材料制成的取暖器，如图甲所示，其内部结构如图乙所示，R1，R2为定值电阻，当闭合不同开关时，可以得到不同的挡位，如下表所示：
开关状态 S1闭合、S2接a S1闭合、S2接b （1）______
温度挡位 高温 中温 低温
电功率/瓦 2200 1100 550
（1）将表格中所缺的内容填写完整 。
（2）R1的阻值是 欧。
（3）小科对该取暖器表格中所标的功率产生怀疑，他用所学知识进行如下实验：关掉家里其他用电器，只让取暖器在高温挡单独工作，观察到家中的电能表标着“1200imp/（kWh）”，且在1分钟内电能表指示灯闪烁了36次。请帮助他计算出取暖器在高温挡工作时的实际功率，如与额定功率有差异，请写出一种可能原因 。（写出计算过程）
【答案】 S1断开，S2接b 44 见解析
【知识点】电功率计算式的应用、电能表参数的理解与电能的求法
【详解】（1）[1]由得，在电压一定时，电阻越大，功率越小，电阻越小， 功率越大，当S1断开，S2接b时，R1与R2串联，电阻最大，功率最小，为低温挡。
（2）[2]当S1闭合，S2接b时，电路中只有R1，为中温挡，则R1的阻值是
（3）[3]根据题意得
则在1分钟内消耗的电能W＝0.03kW·h，取暖器在高温挡工作时的实际功率
实际功率与额定功率有差异，原因：家庭电压低于220伏；使用时间过长，电阻阻值变大（合理即可）。
6．（2025浙江联考模拟）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如表。请回答问题：
型号
热风温度
额定功率 热风时1000w，冷风时120w
额定电压
质量
（1） 开关接至2时，电吹风的状态是_ _ _ _ _ _ （选填“吹冷风”或“吹热风”）。
（2） 求电热丝的电阻。
（3） 某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3min，功率与时间图像如图乙所示，求电吹风消耗的电能。
（1） 吹冷风
（2）
[解析]当开关接至1时，电动机和电热丝并联，由题表可知电吹风吹热风和冷风时的额定功率分别为和，电热丝的电功率，由可知，电热丝的电阻 。
（3）
[解析]由题图乙可知，电吹风在额定电压下工作，热风状态下工作的时间，冷风状态下工作的时间，电吹风吹热风时消耗的电能，吹冷风时消耗的电能，电吹风消耗的总电能。
7．（2023金华）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多挡位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如表所示。
额定电压
磨豆功率
加热功率
保温功率
产品规格
（1） 若仅闭合S2，咖啡机的工作状态处于_ _ _ _ 阶段。
（2） R1的阻值是多少欧
（3） 小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
答案．（1） 保温
[解析]仅闭合，、串联，电路中总电阻最大，由得，功率最小，故处于保温阶段。
（2）
[解析] 。
（3）
[解析]。
8．（2025杭州一模）图1为一自动加热的水杯，图2为其工作原理图。S是一个温控开关，R1、R2为电加热丝，其中R1阻值为200Ω ，当加热到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态时电路的功率为44W。不考虑温度对电阻的影响，A、B是两种不同颜色的LED指示灯，电阻可忽略不计，红灯亮表示加热状态，绿灯亮为保温状态。
图1 图2
（1） A灯亮时，R1、R2的连接方式为_ _ _ _ （选填“串联”或“并联”）。
（2） 请说明A、B灯的颜色并分析原因。
（3） 求该自动加热水杯的加热功率。
答案（1） 串联
（2） A是绿灯，B是红灯
[解析]当开关拨到下边时，此时灯亮，只有工作，此时电功率，当开关拨到上边时，电路中的电功率，由此可知，，即开关拨到下边的电功率大于开关拨到上边的电功率，所以是绿灯，是红灯。
（3）
[解析]当开关拨到下边时，为加热状态，此时的电功率。
二、结合电磁铁
例1．（2025杭州一模）恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，学校科技小组设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V 2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V，热敏电阻R作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示，R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈（线圈电阻不计）中的电流小于或等于90mA时，衔铁被释放，当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1） 电磁继电器的工作原理是_ _ _ _ 。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2） 若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ JJ。
（3） 若水箱中水的初始温度低于20℃,，R1=20欧 ，则同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围？（列式计算）
（1） A
（2）
[解析]。
（3）
[解析]同时闭合和后，当控制电路中的电流为时，控制电路的总电阻 ，此时热敏电阻的阻值 ，对应的温度为；当控制电路中的电流为时，控制电路的总电阻 ，此时热敏电阻的阻值 ，根据题图乙，此时的温度为。所以水箱内温度控制在。
变式训练
1．（2023温州）在献爱心活动中,小明为敬老院老人设计了一款智能电热坐垫,能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图甲,Ra是安装在坐垫内的热敏电阻,其阻值随温度的变化如表所示。
热敏电阻Ra的阻值与温度的关系
温度/℃ 20 25 30 35 39 40 41 42
阻值/欧 600 480 390 300 240 230 220 210
温度/℃ 43 44 45 50 55 60 65
阻值/欧 200 190 180 150 120 100 85
闭合开关S1、S2,电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁La和Lb同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁La和Lb，La和Lb恢复原位,又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换,使其温度维持在一定范围。
（1） 分析表中数据,当温度升高时,热敏电阻的阻值_ _ _ _ （选填“变大”或“变小”）。
（2） 图甲中R1和R2的阻值均为1 210欧。在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟,则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少焦
（3） 小明想在控制电路中增加一个力敏电阻,以实现两个功能:
牛压力以下,坐垫最高温度不超过45℃;②人离开后,坐垫始终低功率工作。
现有三种力敏电阻、、,其阻值随压力变化如图乙所示。写出你选择的力敏电阻以及在控制电路中的连接方式,并写出500牛压力下坐垫的最高温度值：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。（线圈阻值忽略不计）
（1） 变小
（2） 焦
[解析]工作电路处于低功率状态时，和串联，欧欧欧，
秒焦；
工作电路处于高功率状态时，和并联，
秒秒焦。
消耗的总电能
焦焦焦。
（3） 选用与并联，500牛压力下坐垫的最高温度值为
2．（2024杭州模拟）如图甲为小金同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁铁（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6v的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流时，动触点和静触点接通；当电磁铁线圈中的电流 时，电磁铁的衔铁被吸下，动触点和静触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流，其电阻R随温度变化的规律如图乙，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知 R1=33Ω、 R2=66Ω、R3=154Ω，U2=220V。
（1） 衔铁被吸下时，求加热电路的总功率。
（2） 求保温状态下，10min内加热电路产生的热量。
（3） 为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多少？若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？
（1）
[解析]由题图甲知，衔铁被吸下时，、并联。
加热电路总电阻 ,
加热电路的总功率。
（2）
[解析]保温状态下、串联，
内加热电路产生的热量
。
（3） ；
[解析]由题图乙可知，热敏电阻的最小值 ，
当热敏电阻阻值最小，控制电路中的电流不超过最大值时，保护电阻阻值最小，
由得，保护电阻的最小值
。
由题意知，衔铁刚好被吸下时，控制电路电流
，
此时控制电路中总电阻 ，
此时热敏电阻 ，
由题图乙可知，此时水温为。
3．（2024宁波模拟）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小。开关S0和S闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知 R1=55Ω、 R2=2145Ω，，电热水器的加热效率为84%。求：
（1） 将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到40℃，水吸收的热量。
（2） 电热水器加热状态时工作电路的功率。
（3） 将2.2kg的水从15℃加热到40℃，电热水器需要通电多少秒。（结果保留整数）
（4） 当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量。
（1）
[解析]水吸收的热量
。
（2）
[解析]由题意可知,开关和都闭合时,、两触点接通，工作电路中只有工作,此时电热水器处于加热状态,则电热水器处于加热状态时工作电路的功率
。
（3）
[解析]将的水从加热到时,水吸收的热量为,
电热水器消耗的电能
,
由可得,。
（4）
[解析]当温度达到后,电磁铁会把衔铁吸下,、两触点接通,与串联，
因串联电路中总电阻等于各电阻之和,
所以,工作电路的电流
，
则通电，产生的热量
。

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