歷屆中考生最艮懼的一類物理壓軸題一一擋位問(wèn)題

這種電學(xué)綜合壓軸題，往往涉及到的恰恰都是學(xué)生們司空見慣的生活用電器，這部分用電器主要包括

“電熱水壺”、“電風(fēng)扇”、“電烤箱”、“電吹風(fēng)機(jī)”、“巨熱毯”、“豆?jié){機(jī)”、“電熱馬桶蓋”、

“熱得快”、“空氣凈化器”、“水族箱”、“電熱足浴盆“、"電磁爐”、“電熱爐”、“滾筒洗衣機(jī)”、

“冰柜”、“恒溫調(diào)奶器”、“電加熱座椅”、“養(yǎng)生壺”等等。

這些家用電器都重點(diǎn)考查了電學(xué)內(nèi)容中的“串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電能、電功公式、電功率公式、實(shí)際功

率與額定功率之間關(guān)系、總功率與各用電器功率之間關(guān)系、歐姆定律、焦耳定律、擋位問(wèn)題、公式的適用

條件”等內(nèi)容。

“擋位分析”

利用開關(guān)拉制用電聶的電功率

知識(shí)原形：電壓相同

RRR

P1總V02總03總

三拉開關(guān)的設(shè)計(jì)

高溫——S-S2閉合，S3新開

中溫——只有S[f^S2）閉合

低溫——只有S3閉合

以其中“電飯鍋”為例，重點(diǎn)會(huì)從“擋位”問(wèn)題做文章。

記?。骸氨?、小火”都是“抵擋位”！“加熱、大火”都是“高擋位”！擋位一定要判斷正確，要

牢牢記住，電阻越小，擋位越高，電阻最小時(shí)，擋位最高！

另外還要記住由廣電功以及電功率的公式都有四五個(gè)，靈活選擇最佳公式是提高效率和準(zhǔn)確度的最好

方法!

例1.電熱加濕器靠電流的熱效應(yīng)。某種家用電熱加濕器相關(guān)參數(shù)、外形、電路簡(jiǎn)化圖如圖所示。電熱

器的電熱絲浸沒在加熱倉(cāng)的水中產(chǎn)生熱晟，使加熱倉(cāng)中的水沸騰變成蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度。當(dāng)加熱

倉(cāng)中的水減少到一定程度時(shí)，自動(dòng)閥門智能打開，水由儲(chǔ)水箱進(jìn)入到加熱倉(cāng)中。

工作電壓220V

——

工作頻率

50Hz自動(dòng)閥門蒸氣出口

―

最大運(yùn)行功率40W21

4箱加快倉(cāng)二|二^

電執(zhí)的及‘（客調(diào)

......方器必

220V

儲(chǔ)水箱容量2.4L

尺寸高315mm,底部直徑168nmi

滿水工作時(shí)間高氣霧量10h,低氣霧量24h

（1）當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器明的滑片移到最左邊時(shí)，加濕器以最大運(yùn)行功率工作，求電熱絲R的電阻值;

（2）如果加熱倉(cāng)內(nèi)冷水的溫度為20℃,用最大運(yùn)行功率工作，經(jīng)過(guò)5min36s,水沸騰產(chǎn)生蒸氣，求

加熱倉(cāng)中水的體積；［c水=4.2Xl（fj/（kg?℃）,〃水=1X10\g/m\電熱絲以產(chǎn)生的熱量全部祓水吸收，環(huán)

境為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓］

（3）當(dāng)滑片移到最右端時(shí)，氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為1210Q,加濕器以最低氣霧量工作，求此時(shí)電熱

絲R的電功率是多少瓦？24小時(shí)R消耗多少度電？

解析：（1）此時(shí)Rz被短路，只有R工作

U2_(220V)2

=1210Q

R、=~P40W

(2)。哦=。放=W=P，=40WX(5X60s+36s)=13440J

切=維=—史則—

由Q吸=削4t知：=0.04kg

c\t4.2xlO3J/(kg-℃)

v=r!=004kg=4xW.5m3

pIO3kg/m

(3)―U-220V3

R,+R21210Q+1210Q11

1=/2個(gè)=（（4）xl210Q=10W=0.01kW

VI^P^O.OIkWX24h=0.24kW?h

例2.如圖甲所示是某家用多功能電燉鍋，深受消費(fèi)者認(rèn)可和青睞。它有三段溫控功能；高溫?zé)酰袦?/p>

煮和低溫熬，圖乙是它的簡(jiǎn)化電路圖，下表是該電燉鍋的部分參數(shù)。［p水nxiO'kg/n?,c水=4.2X

10:J/（kg?℃）,g=10N/kg］

（1）開關(guān)Si、S2處于什么狀態(tài)，電燉鍋為低溫?fù)?，說(shuō)明判斷依據(jù)；

（2）求拈、&的阻值;

（3）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使用高溫?fù)鯇⒊鯗厥?2℃的一鍋水燒開，若電燉鍋高溫?fù)跫訜嵝蕿?0樂(lè)

求燒開一鍋水需要的時(shí)間。

項(xiàng)目參數(shù)

電源電壓/V220

中溫?fù)豕β?W400

高溫?fù)豕β?W1100

容積/L1

解析：（1）當(dāng)$斷開、S?接A時(shí)，兩電阻串聯(lián)，總電阻最大，U電源不變

u2

由。二一知：P最小，為低溫?fù)?/p>

R

(2)Si閉合、S2斷開時(shí)，只有Ri接入電路，為中溫?fù)?/p>

(72_(220V)2

=121Q

弓一_4(X)W

Si閉合、S2接B時(shí)，兩電阻并聯(lián)，為高溫?fù)?/p>

P2=P高一尸低=1100W-400W=700W

f/2_(220V)2

之69.1C

月一_700W

(3)m=pV-10'kg/m'X1X10in，=1kg

Q^=cmAt=...=3.696XIMj

叱二生=4.62x1()5j

H

r=^=420s

P

例3.如圖甲所示為一款電暖桌，它具有桌面燙手、桌底暖腳功能，同時(shí)具有內(nèi)置電陶爐，并

且可以通過(guò)電動(dòng)升降實(shí)現(xiàn)茶幾、辦公桌和餐桌的功能轉(zhuǎn)換,產(chǎn)品銘牌部分如下圖表所示，請(qǐng)回答

下列問(wèn)題：

XX牌多功能電暖桌

取暖類型電暖尺寸1200?700?580-750

電暖氣功率(400W)2000W最大采暖面積20m2

取暖擋位雙擋電陶爐功率1500W

(1)電暖桌可以通過(guò)電匆機(jī)由58cm高的茶幾功能上升到76cm高的餐桌功能。已知桌面的

質(zhì)量為85kg,則電動(dòng)機(jī)做的有用功為多少？(g=10N/kg)

(2)電暖桌取暖功能有高、低兩擋，由旋紐開關(guān)換擋，等效電路圖如圖乙所示，電源電壓

(/=220V,則/?2的電阻為多大？

(3)在某用電高峰期，若家庭電路中只有電陶爐在工作，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000imp/(kW?h)”的

電能表的指示燈閃爍81次共用時(shí)70s,并且使壺中0.5L水從25℃升高到65C,求此時(shí)電陶爐的

實(shí)際功率及效率。(計(jì)算結(jié)果要求小數(shù)點(diǎn)后保留1位小數(shù))

解析:(1)Wm叫/k85kgX10N/kgX(0.76cm-0.58cm)=153J

U2(220V)

(2)開關(guān)接2時(shí)，高擋，此時(shí)：——乙=24.2。

P.2000W

U2(220V)2八

開關(guān)接1時(shí)，低擋，此時(shí)：&&=—-----乙二⑵Q

4400W

故：R?=R總一仆=121Q—24.2Q=96.8Q

8limp

(3)W==0.027kWh

3000imp/(kWh)

W0.027kWh

p=——=-----------=1388.6W

3600

w^^lO^g/maXO.5X10W=0.5kg

Q^=cmAt=...=8.4X10*5

片區(qū)二8.4XUJ

“86.4%

W0.027X3.6X106J

例4.空氣炸鍋是一種新型家電，如圖甲是某型號(hào)空氣炸鍋，其內(nèi)部電路可簡(jiǎn)化為圖乙，部分參數(shù)和食

品加熱時(shí)間如表所示。其工作原理是通過(guò)發(fā)熱管迅速加熱鍋內(nèi)空氣，利用大功率風(fēng)扇形成循環(huán)的熱流，使

盛放籃內(nèi)的食品均勻受熱，不放油也能達(dá)到類似煎炸的效果。

電源插頭

風(fēng)扇電機(jī)

乙

部分參數(shù)

風(fēng)扇額定功率八V80

發(fā)熱管額定功率/W1320

額定電壓/V