中考物理模擬題《檔位問題》專項檢測卷-帶答案

第頁中考物理模擬題《檔位問題》專項檢測卷-帶答案學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________核心思路：多檔位的實質(zhì)是利用多開關(guān)控制電路中的電阻大小。從而改變用電器的電功率，以實現(xiàn)對檔位的控制。家庭電路中電源U=220v,根據(jù)P=U2一：串聯(lián)短路式雙檔位問題：【例題一】某型號家用電飯鍋有高溫蒸煮和保溫燜飯兩個擋位，其原理如圖所示，R1和R2為加熱電阻，且R1：R2＝9：1，下列說法正確的是（）A．當(dāng)S接1時，R1和R2并聯(lián)接入 B．當(dāng)S接2時，電飯鍋處于高溫擋 C．電飯鍋高溫擋和保溫擋的電功率之比為10：1 D．若將電路中R1、R2位置對調(diào)，高溫擋功率增大【答案】C【解析】由圖可知，當(dāng)S接1時，加熱電阻R1被短路，電路為R2的簡單電路，故A錯誤；設(shè)電源電壓為U，由P＝UI＝可得，當(dāng)S接1時，電路消耗的功率：P1＝，當(dāng)S接2時，R1和R2串聯(lián)，此時電路消耗的電功率：P2＝，比較可知P1＞P2，所以S接1時，電飯鍋處于高溫擋，當(dāng)S接2時，電飯鍋處于保溫擋，故B錯誤；電飯鍋高溫擋和保溫擋的電功率之比為：＝＝，因為R1：R2＝9：1，即R1＝9R2，所以＝＝，故C正確；若將電路中R1、R2位置對調(diào)，開關(guān)接1時R2被短路，電路為R1的簡單電路，此時為高溫擋，則對調(diào)后高溫擋消耗的功率：P1′＝，且對調(diào)前高溫擋消耗的功率：P1＝，由題知R1＞R2，所以P1′＜P1，即對調(diào)后高溫擋功率減小，故D錯誤。故選C。專項訓(xùn)練1：如圖是電熱飲水機電路原理圖，已知R1＝100Ω，R2＝20Ω，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時，飲水機處于狀態(tài)（填“保溫”或“加熱”），飲水機的保溫功率與加熱功率之比為?！敬鸢浮考訜幔?：6【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時電路為R2的簡單電路，當(dāng)S1閉合、S2斷開時R1與R2串聯(lián)兩電阻串聯(lián)時總電阻最大，所以當(dāng)開關(guān)S，S1都閉合時，電路中的電阻最小，由P＝可知，電路中的總功率最大，飲水機處于加熱狀態(tài)；（2）飲水機處于加熱狀態(tài)時，電路為R2的簡單電路，則電路的功率：P加熱＝；飲水機處于保溫狀態(tài)時，R1與R2串聯(lián)，電路的功率為：P保溫＝所以飲水機的保溫功率與加熱功率之比：＝＝＝。專項訓(xùn)練二：如圖是某種電砂鍋的工作電路圖，S是溫控開關(guān)，當(dāng)S閉合時，電砂鍋處于(填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)；電砂鍋加熱時的功率為1100W，保溫時功率為55W，則電阻R2為Ω.二：多電阻并聯(lián)式雙檔位問題：【例題二】如圖所示為某電烤箱的內(nèi)部簡化電路，R1和R2均為電熱絲，正常工作時，電烤箱有高溫與低溫兩個擋位。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電烤箱處于（選填“高溫”或“低溫”）擋；某些物質(zhì)在很低的溫度時，電阻就變成了0，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象，此電烤箱的電阻絲（選填“能”或“不能”）采用超導(dǎo)材料。【答案】低溫；不能【解析】（1）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電路為R1的簡單電路，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時，R1與R2并聯(lián)，根據(jù)電阻的并聯(lián)特點可知：S1閉合、S2斷開時電路中的電阻最大（大于并聯(lián)時的總電阻），由P＝可知，此時電路的總功率最小，電烤箱處于保溫擋；超導(dǎo)體的電阻為零，有電流通過時不會發(fā)熱，電烤箱是利用電流的熱效應(yīng)工作的，所以電烤箱的電阻絲不能采用超導(dǎo)材料。專項訓(xùn)練一：如圖甲所示是一款加熱坐墊，內(nèi)部電源電壓恒為6V。簡化電路如圖乙所示，R1、R2均為電熱絲，坐墊有睡眠、保溫、加熱三擋，功率分別為4W、10W、16W。下列分析正確的是（）A．閉合S1、斷開S2，坐墊處于睡眠擋，此時電路中的電流是1.25A B．閉合S1、S2，溫控開關(guān)從a點撥到b點，通過R2的電流變大 C．閉合S1、S2，溫控開關(guān)連接a點時，R2的功率為12W D．閉合S1、S2，溫控開關(guān)連接b點時，坐墊的功率是16W【答案】C【解析】由圖乙可知，閉合S1、斷開S2時，電路為R1的簡單電路，由P＝UI可知，睡眠擋時電路中的電流：I睡眠＝＝≈0.67A，故A錯誤；由圖乙可知，閉合S1、S2時，R1、R2并聯(lián)，溫控開關(guān)從a點撥到b點時R2接入電路的電阻變大，由歐姆定律可知，通過R2電流的變小，故B錯誤；由并聯(lián)電路的特點可知，閉合S1、S2，溫控開關(guān)連接a點時，R1兩端的電壓與睡眠擋時電壓相等，由P＝UI＝可知，此時R1的電功率P1＝P睡眠＝4W，閉合S1、S2，溫控開關(guān)連接a點時，R2所在支路的電阻最小，由P＝UI＝可知，R2所在支路的電功率最大，電路總的電功率最大，加熱坐墊為加熱擋，此時電路的總功率P加熱＝16W，則R2的功率：P2＝P加熱﹣P1＝16W﹣4W＝12W，故C正確；閉合S1、S2，溫控開關(guān)連接b點時，R2所在支路的電阻最大，由P＝UI＝可知，R2所在支路的電功率最小，加熱坐墊為保溫擋，由題意可知，此時坐墊的功率是10W，故D錯誤。故選C。專項訓(xùn)練二：電飯鍋是家中常用的用電器，下表是小宇家中一臺電飯鍋的銘牌，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化如圖所示，其中R1和R2都是電熱絲(不考慮溫度對電阻的影響)．(1)電飯鍋正常工作時，在加熱狀態(tài)下的總電流是多少？(2)電阻R2的阻值是多少？(3)一天，小宇斷開家中其他用電器，只接通電飯鍋且處于加熱狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)家中標有“220V10(20A)3000r/kW·h”的電能表5min內(nèi)轉(zhuǎn)了200圈，求電飯鍋此時的實際加熱功率是多少？eq\a\vs4\al()三：單刀雙擲式多檔位問題：如圖甲的多功能養(yǎng)生壺具有精細烹飪、營養(yǎng)量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養(yǎng)生壺簡化電路圖。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），g取10N/kg]項目參數(shù)電源電壓（V）220低溫擋功率（W）275中溫擋功率（W）550高溫擋功率（W）1100容積（L）1由題中所給信息回答以下問題：（1）養(yǎng)生壺為高溫擋，開關(guān)的狀態(tài)是。（2）R1＝Ω。（3）養(yǎng)生壺處于低溫擋工作時，電路中的電流大小為A。（4）使用高溫擋將初溫是25℃的一壺水（1L）加熱到95℃，用時5min，此次燒水的效率為?！敬鸢浮浚?）S1閉合，S2撥到B；（2）88；（3）1.25；（4）89.1%【解析】：（1）當(dāng)S1閉合，S2撥到B時，R1、R2并聯(lián)；當(dāng)S1斷開，S2撥到A時，R1、R2串聯(lián)；當(dāng)S1閉合，S2撥到A時，電路為R1的簡單電路；因為并聯(lián)電路的總電阻小于各支路的電阻，串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻，由P＝UI＝可知，R1、R2并聯(lián)時，電路中的電阻最小，電功率最大，養(yǎng)生壺為高溫擋；R1、R2串聯(lián)時，電路中的電阻最大，電功率最小，養(yǎng)生壺為低溫擋；路為R1的簡單電路時，養(yǎng)生壺為中溫擋；因此養(yǎng)生壺為高溫擋，開關(guān)的狀態(tài)是：S1閉合，S2撥到B；（2）因為中溫擋時，電路為R1的簡單電路，所以，由P＝UI＝可知，R1的阻值：R1＝R中溫＝＝＝88Ω；（3）由P＝UI可知，養(yǎng)生壺處于低溫擋工作時，電路中的電流：I低溫＝＝＝1.25A；（4）由P＝可知，養(yǎng)生壺高溫擋加熱消耗的電能：W＝P高溫t＝1100W×5×60s＝3.3×105J，由ρ＝可知，水的質(zhì)量為：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（95℃﹣25℃）＝2.94×105J，養(yǎng)生壺的燒水效率：η＝×100%＝×100%≈89.1%。專項訓(xùn)練一：如圖甲所示是額定電壓為220V的家用智能電熱馬桶蓋，其電路圖如圖乙所示，R1和R2是兩個電阻器（電熱絲），開關(guān)S2可接a或b，通過開關(guān)S1和S2的不同接法組合，可實現(xiàn)“高、中、低”三溫擋調(diào)節(jié)加熱功能（如表），求：S1斷開斷開閉合閉合S2接b接a接a接b功率P0＝0P1＝22WP2＝44WP3（1）R1的阻值；（2）R2的阻值；（3）高溫擋功率P3；（4）馬桶圈材料的比熱容c＝0.44×103J/（kg?℃），當(dāng)馬桶蓋功率為高溫擋功率時，質(zhì)量為300g的馬桶圈升溫10℃時所用的時間。（不計熱量損失）【解析】（1）由圖乙可知，當(dāng)S1閉合、S2接a時，只有R1工作，表格數(shù)據(jù)可知，此時電路中的功率P2＝44W，由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝1100Ω；（2）由圖乙可知，當(dāng)S1斷開、S2接a時，R1、R2串聯(lián)；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，此時的功率：P1＝22W由P＝可知，R1、R2的串聯(lián)總電阻：R＝＝＝2200Ω根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω；（3）由圖乙可知，當(dāng)S1閉合、S2接b時，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻最小，由P＝可知，電路中的總功率最大，馬桶蓋處于高溫擋；R2的電功率：P2′＝＝＝44W，高溫擋功率：P3＝P2+P2′＝44W+44W＝88W；（4）馬桶圈吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝0.44×103J/（kg?℃）×300×10﹣3kg×10℃＝1320J不計熱量損失，馬桶蓋消耗的電能：W＝Q吸＝1320J，由P＝可知，馬桶蓋高溫擋工作的時間：t＝＝＝15s。答：（1）R1的阻值為1100Ω；（2）R2的阻值1100Ω；（3）高溫擋功率P3為88W；（4）當(dāng)馬桶蓋功率為高溫擋功率時，質(zhì)量為300g的馬桶圈升溫10℃時所用的時間為15s。專項訓(xùn)練二：小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高三個擋位的發(fā)熱功率，如圖是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸．(已知：R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，且電源電壓保持不變)(1)當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時，此電路的連接方式是________聯(lián)．(2)當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2閉合時，此電路消耗的電功率是________W.(3)電烤箱在高擋位正常工作100s消耗的電能是________J.課后作業(yè)：1.自動飲水機已經(jīng)普遍用于車站、學(xué)校等公共場所，它的簡化電路圖如圖所示，電熱絲電阻分別為R1、R2，請根據(jù)說明書提供的信息計算：飲水機參數(shù)熱水溫度：≥90℃熱膽容積：2L額定功率：1000W保溫功率：40W額定電壓：220V頻率：50Hz(1)開關(guān)S1斷開時，飲水機處于________(填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)。(2)電熱絲R1的阻值2.某型號的電飯鍋有兩擋，分別是高溫?zé)髶鹾捅貭F飯擋，其原理如圖所示(虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位)，已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω。(1)開關(guān)S置于________(填“1”或“2”)擋時是高溫?zé)髶?，它的功率是多大?2)保溫燜飯時電路中電流是多少？10min產(chǎn)生的熱量是多少？(3)若只要求保溫燜飯擋的功率提升10%，請通過計算具體說明改進措施。3.電熱飲水機是生活常用電器，小麗同學(xué)從說明書上了解到飲水機有加熱和保溫兩種功能，可由機內(nèi)溫控開關(guān)S1進行自動控制，并給我們提供了如下部分數(shù)據(jù)和電路圖，如圖所示。請解答以下問題(不考慮溫度對電阻的影響)：(第2題圖)額定電壓220V頻率50Hz額定加熱功率440W(1)求飲水機正常工作時，在加熱狀態(tài)下的總電流是多少？(2)傍晚用電高峰供電電壓下降，在無人取水的情況下，小麗發(fā)現(xiàn)，加熱時間比原來增加1/4，請算一算這種情況下的實際電壓與額定電壓之比是多少？4.某飯店在冬季為洗刷餐具方便，安裝了高中低三個擋位的電熱水龍頭如甲圖，其簡化電路如乙圖，R1、R2為電熱絲，且R1＞R2，通過調(diào)節(jié)旋鈕可使扇形開關(guān)S同時接觸兩個相鄰的觸點，從而實現(xiàn)冷水、低溫水、中溫水和高溫水擋之間的切換。某次使用電熱水龍頭的過程中，水龍頭的功率隨時間的變化關(guān)系如丙圖所示。（1）當(dāng)開關(guān)同時接觸3、4觸點時，水龍頭放出的是（選填“冷水”、“低溫水”“中溫水”或“高溫水”），理由是。（2）此時流過電源的電流是多少？（3）電熱絲R1的電阻為多少？（4）該飯店每次都按照本次的使用方法，一天共使用電熱水龍頭1h15min，僅用該水龍頭消耗的總電能為多少？5.圖甲是芳芳家某型號電熱加濕器的原理圖，圖丙為其部分技術(shù)參數(shù)．R1、R2為發(fā)熱電阻，不考慮溫度對電阻的影響，且R2＝3R1，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”“低擋”“高擋”之間的切換(低擋為小功率