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家用电器多挡位计算题（串联） 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考
1．家用即热式电热水器的内部简化图如图所示，R1、R2均为电阻值恒定的电热丝。当温控开关S接a时，只有R1工作，通过的电流为20A；当温控开关S接b时，电路消耗的功率为880W，求：
(1)当温控开关S接a时，热水器处于___________（选填“高温”或“低温”）加热；
(2) R1的阻值；
(3)低温加热100s，电路消耗的总电能。
2．飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式，将为人们带来更多体验。图甲为某款低空飞行汽车，它直线试飞时，10min内能飞30km。其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示，12V电源供电，有高、低温两个挡位，其高温挡功率为72W，R2的阻值为4Ω。求：
(1)飞行汽车沿直线试飞时的平均速度。
(2)低温挡的功率。
(3)电阻R2工作时，其两端的电压。
3．中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压，、、是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，，，S为电源开关，通过温控开关可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率，“加热”效率。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”（“煮茶加热”时间如表格所示），最后自动进入“保温”状态。将0.8L、初温为的水装入煮茶机，水的比热容，水的密度。
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
(1)求将水“加热”至过程中水吸收的热量；
(2)求煮茶机的“保温”功率；
(3)若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
4．如图所示，图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图，R1和R2都为发热电阻丝；图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求：
(1)高温挡的功率；
(2)发热电阻丝R2的电阻；
(3)图丙中正常工作30min产生的热量。
5．小明家新买了一个智能电热水壶如图甲所示，其内部简化电路如图乙所示，与均为电热丝，该智能电热水壶额定电压为220V，其加热挡额定电功率为1100W，保温挡额定电功率为88W。小明想利用这个电热水壶烧开一壶水，并探究其节能效果。他进行了如下实验：在一个标准大气压下，电热水壶处于加热状态正常工作，耗时将的水从加热到。已知水的比热容为。求：
(1)电热丝的阻值；
(2)壶内水所吸收的热量；
(3)上述过程中，该电热水壶的加热效率。（用百分数表示，计算结果保留一位小数）
6．小华新买了一个家用电热水壶如图甲，他发现电热水壶有加热和保温功能。如图乙是其内部电路的简图，R1、R2均为定值电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热、保温和停止工作（断路）的状态切换。电热水壶加热功率为1000W，保温功率为88W[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，则：
（1）旋钮开关旋转到2挡位时，电热水壶处于什么状态？
（2）保温状态工作时，电路的总电阻是多少欧？
（3）不计热量损失，使用电水壶的加热挡，把1kg水从50℃加热到100℃，需要多长时间？
7．如图，图甲为某款多功能电饭煲，图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。某次煮饭过程加热时间为0.3h，保温时间为0.2h。多功能电饭煲的主要参数如表所示；
品名 多功能电饭煲
额定电压 220V
频率 50Hz
加热挡功率 880W
保温挡功率 88W
求：
（1）请画出该电饭煲在保温时的等效电路图；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）电热丝R2的阻值；
（4）某次煮饭过程中，加热过程消耗的电能。

8．如图甲所示，是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图，它的加热电阻是R1和R2，额定电压是220V，R2的电阻为180Ω，当闭合S1、断开S2时,为低温挡，电烘箱低温挡的额定功率为220W。求：
（1）低温挡正常工作时，电路中的电流；
（2）加热电阻R1的阻值；
（3）有一次，晶晶同学发现，电烘箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是，她关闭家里所有用电器，只让电烘箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了10转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，晶晶同学的猜想是否正确。（不考虑电阻值随温度的变化）
9．某电热熔接机有“快熔”和“慢熔”两挡，电路如图。R1=24.2Ω，R2=85.8Ω，电源220V。
(1)快熔挡对应开关S接______（填“a”或“b”）；
(2)求慢熔挡工作时的电流；
(3)若快熔挡工作5min熔接铝材，铝材吸收热量1.8×10 J，求熔接机效率。
10．小明家新买的电饭煲如图甲所示，它有加热和保温两种功能，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，且电阻丝的阻值均不变，已知电源电压为220V，电饭煲加热功率为880W，R2=165Ω。求：
(1)电饭煲处于加热挡时，工作100s消耗的电能；
(2)R1的阻值；
(3)电饭煲处于保温挡时，R2的电功率。
11．有一种电热椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图。坐垫内的电热丝、的阻值分别为、，脚踏内的电热丝的阻值为。闭合开关，调节开关，可以使电热椅分别处于“低温挡”“中温挡”“高温挡”。（不考虑温度的变化对电热丝电阻的影响）求：
(1)该电热椅处于高温挡正常工作时电路中的电流；
(2)该电热椅处于低温挡正常工作时的功率；
(3)当处于中温挡正常工作时，电热椅在10s内产生的热量。
12．如图所示为某家用电水壶的简化电路图，电源电压为220V，R1、R2为加热电阻。其中R1＝40Ω，保温功率为40W。求：
(1)电水壶加热挡的功率；
(2)电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能；
(3)R2的阻值。
13．如图甲是某品牌养生壶，图乙是其简化电路图，下表为其相关参数。求：（，，g取10N/kg）
项目 参数
电源电压/V 220
低温挡功率/W 275
高温挡功率/W 1100
容积/L 1
(1)养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流；
(2)的阻值；
(3)装满一壶水，用高温挡将水温升高22℃，至少需要的时间。
14．图甲为某款多功能电饭煲，图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R 均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。多功能电饭煲的主要参数如下表所示。求：
品名 多功能电饭煲
额定电压 220V
频率 50Hz
加热挡功率 1100W
保温挡功率 110W
(1)请画出该电饭煲在保温时的等效电路图；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)某次煮饭过程加热时间0.5h，煮饭过程中消耗的电能。
参考答案
1．(1)高温
(2)11Ω
(3)8.8×104J
【详解】（1）由图可知，当温控开关S接a时，为R1的简单电路，当温控开关S接b时，电阻R1和R2串联，根据串联电路的电阻特点，串联时电路总电阻最大，由可得，当温控开关S接a时，热水器处于高温加热；当温控开关S接b时，热水器处于低温加热。
（2）当温控开关S接a时，只有R1工作，通过的电流为20A，由可得，R1的阻值为
（3）当温控开关S接b时，热水器处于低温加热，电路消耗的功率为880W，由可得，低温加热100s，电路消耗的总电能为
2．(1)50m/s
(2)24W
(3)8V
【详解】（1）根据公式可知，飞行汽车沿直线试飞时的平均速度为
（2）由可知，在电压一定时，电阻越大，电功率越小，连接开关1时，串联，连接开关2时，独立工作，根据串联电路的特点可知，两电阻串联时电路的总电阻最大，所以低温挡为串联；高温挡只有；根据公式可知，电阻为
根据公式可知，低温挡的
（3）由题可知，连接开关1时，串联，此时电阻R2工作，根据欧姆定律公式可知，通过电路的电流为
根据串联电路电流处处相等的特点，通过电阻R2两端的电压为
3．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）将水“加热”至100°C过程中水吸收的热量为
（2）由题意可知
则定值电阻R0的阻值为
煮茶机的“保温”功率为
（3）将水“加热”至100°C过程中消耗的电能为
将水“加热”至100°C过程需要的时间为
由表格可知，若用户选择“红茶高浓度煮茶”，“煮茶加热”时间为5min，则保温时间为
煮茶机经过将水“加热”至100°C、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，这个过程煮茶机消耗的电能为
4．(1)440W
(2)330Ω
(3)3.96×105J
【详解】（1）根据图丙可知，高温挡工作时电路中的电流为，由可得高温挡的功率为
（2）由图乙可知，当开关S接1时，只有R1工作，当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电热毛巾架处于低温挡。当开关S接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，电热毛巾架处于高温挡。由可得，R1的阻值为
R1、R2的串联总电阻为
则R2的电阻为
（3）由图丙可知，工作30min之内，电热毛巾架高温挡工作时间为t1＝10min＝600s
低温挡的工作时间为t2＝30min﹣10min＝20min＝1200s
由可得，图丙中正常工作30min产生的热量为
5．(1)506Ω
(2)
(3)
【详解】（1）当开关、均闭合时，电路为的简单电路，被短路，电路总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，电热水壶处于加热挡；当开关闭合、断开时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据可知总功率较小，电热水壶处于保温挡；
加热挡时，根据可得，的阻值为
保温挡时，根据可得：两电阻串联之和的总电阻为
根据电阻串联的特点可知，的阻值为
（2）壶内水吸收的热量
（3）加热挡加热8分钟，消耗电能为
该电热水壶的加热效率为
6．（1）加热；（2）550Ω；（3）210s
【详解】解：（1）由图乙知，旋钮开关旋转到1挡位时，两电阻串联，电路的电阻最大；旋钮开关旋转到2挡位时，仅R2工作，电路的电阻最小，由知，此时电路消耗的电功率最大，电热水壶处于加热状态。
（2）已知保温功率P保温=88W，由P=UI可得，保温状态工作时，电路中的电流为
根据欧姆定律可得，电路中的总电阻为
（3）水吸收的热量为
由于不计热量损失，则消耗的电能为
W=Q吸=2.1×105J
由可得，加热过程需要的时间为
答：（1）旋钮开关旋转到2挡位时，电热水壶处于加热状态；
（2）保温状态工作时，电路的总电阻是550Ω；
（3）不计热量损失，使用电水壶的加热挡，把1kg水从50℃加热到100℃，需要210s。
7．（1） ；（2）55Ω；（3）495Ω；（4）1013760J
【详解】解：（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，当只闭合开关S、断开S1时，电路为R1与R2串联；根据
可知，当开关S和S1都闭合时，电路中总电阻最大，电饭煲的功率较大，此时为加热挡；当只闭合开关S、断开S1时，电路中的电阻较大，电饭煲功率较小，此时为保温挡，则该电饭煲在保温时的等效电路图为

（2）当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路为加热状态，由
可知R1的阻值为
（3）当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联，为保温挡，总电阻
由电阻的串联规律可知，电热丝R2的阻值
（4）煮饭过程加热0.3h消耗的电能为
煮饭过程保温0.2h消耗的电能为
则这次煮饭过程中消耗的电能为
答：（1）见解答；
（2）电热丝R1的阻值为55Ω；
（3）电热丝R2的阻值为495Ω；
（4）这次煮饭过程中消耗的电能为1013760J。
8．（1）1A；（2）40Ω；（3）晶晶同学的猜想是正确的，计算过程见解析。
【详解】解：（1）当闭合S1、断开S2时,为低温挡，此时R1、R2串联，电烘箱低温挡的额定功率为220W，根据P=UI可知，低温挡正常工作时，电路中的电流为
（2）当闭合S1、断开S2时，为低温挡，此时R1、R2串联，电路中电流为1A，则电路中的总电阻为
由题意可知，R2的电阻为180Ω，根据串联电路电阻规律可知，电阻R1的阻值为
R1=R总-R2=220Ω-180Ω=40Ω
（3）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路是关于R1的简单电路，此时电阻较小，为高温挡。只让电烘箱以高温挡工作，在1分钟内电能表的转盘转了10转，消耗的电能为
高温挡工作时的实际功率为
实际电压为
由于220V<220V，所以晶晶同学的猜想是正确的。
答：（1）低温挡正常工作时，电路中的电流为1A；
（2）加热电阻R1的阻值为40Ω；
（3）晶晶同学的猜想是正确的，计算过程见解析。
9．(1)a
(2)2A
(3)30%
【详解】（1）当开关S接a时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，当开关S接b时，电路为R1与R2的串联电路，电路电阻较大。根据可知，R1与R2串联时，电路功率较小，为慢熔挡；R1单独接入时，电路功率较大，为快熔挡。
（2）慢熔挡工作时的电流
（3）快熔挡工作5min消耗的电能
快熔挡工作5min熔接铝材，铝材吸收热量，则熔接机效率
10．(1)8.8×104J
(2)55Ω
(3)165W
【详解】（1）已知电饭煲加热功率为880W，电饭煲处于加热挡时，工作100s消耗的电能W=P加热t=880W×100s=8.8×104J
（2）由图可知，当开关S、S1闭合，R2被短路，电路中只有R1，电路中电阻较小，电源电压一定，由可知，电路电功率较大，电饭煲处于加热状态；当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，电路中电阻较大，电源电压一定，由可知，电路电功率较小，电饭煲处于保温状态。则R1的阻值
（3）当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，电饭煲处于保温状态，R1和R2串联的总电阻R=R1+R2=55Ω+165Ω=220Ω
电路中电流
此时R2的功率P2=I2R2=(1A)2×165Ω=165W
11．(1)0.55A
(2)48.4W
(3)880J
【详解】（1）当闭合开关，接a触点时，电路为的简单电路，此时电路中的电阻最小，功率最大。
此时电路中的电流
（2）当闭合开关，接b触点时，与阻值较大的电热丝串联在电路中，电热椅处于低温挡。
电热椅消耗的最小功率
（3）当闭合开关，接c触点时，与阻值较小的电热丝串联在电路中，电热椅处于中温挡。
电热椅在10s内产生的热量
12．(1)1210W
(2)12000J
(3)1170Ω
【详解】（1）由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，此时电路的总电阻较大，由可知，电路的总功率较小，电水壶处于保温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻较小，由可知，电路的总功率较大，电水壶处于加热挡。则电水壶加热挡的功率
（2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能
（3）保温挡工作时，串联总电阻
R2的阻值
13．(1)1.25A
(2)44Ω
(3)84s
【详解】（1）得电路中电流
（2）分析电路可知，当电路中只有R1时处于高温挡，的阻值
（3）需吸收热量
。加热所需时间
14．(1)
(2)396Ω
(3)1.98×106J
【详解】（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联；根据可知，当开关S和S1都闭合时，电路中总电阻最小，电饭煲的功率最大，此时为加热挡；当只闭合开关S，断开S1时，电路中的电阻最大，电饭煲的功率最小，此时为保温挡，则该电饭煲在保温挡时的等效电路图为
（2）当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路为加热状态，R1的阻值为
当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联，为保温挡，总电阻
由电阻的串联得，电热丝R2的阻值R2=R-R1=440Ω-44Ω=396Ω
（3）煮饭过程加热0.5h消耗的电能为W=P加热t=1100W×0.5×3600s=1.98×106J
答：（1）如图所示；
（2）电热丝R2的阻值是396Ω；
（3）煮饭过程中消耗的电能是1.98×106J。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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