1、专题11家用电器考点解读该类题型综合多种物理知识点，紧密联系生活实际，立意于新的物理情景，知识跨度大，综合性强，难度高，解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择适当的物理知识分析求解。重点考向1（2020浙江一模）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现挡位的转换。（1）小明在开始加热前测得水温为20，电
2、热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水4.2103J/（kg），结果保留两位小数）（2）R1的阻值为多少？（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积4060m2【解析】解：（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，由WPt和Q吸cm（tt0）可得：P1tcm（t2t1），即400W360s4.2103J/（kg）m（10020），解得：m0.21kg；（2）电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，由P可得，R1的阻值：R1121；（3）
3、当加湿器在低档时，R1与R2串联，由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得，R2R1121；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低档时的发热功率：P低200W；答：（1）电热槽中水的质量约为0.21kg；（2）R1的阻值为121；（3）加湿器在低档时的发热功率为200W。2（2020沈阳）康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W保温功率为44Wc水4.2103J/（kg），水1.0103kg/m3，求：（1）把500g的水从40加热到100
4、，水壶要吸收的热量；（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。【解析】解：（1）水壶要吸收的热量：Q吸c水mt4.2103J/（kg）0.5kg（10040）1.26105J；（2）由于不计热量损失，则消耗的电能WQ1.26105J；由P可得，加热过程需要的时间：t126s；（3）在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态，根据P可得电阻R2的阻值：R248.4，当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态，由P可得，电路的总电阻：R总110
5、0，根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1R总R2110048.41051.6。答：（1）把500g的水从40加热到100，水壶要吸收的热量为1.26105J；（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间为126s；（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值为1051.6。3（2020金昌）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？（2）发热电阻R1的阻值是多少？（3）高温挡时应该闭
6、合的开关是 ，高温挡的电功率是多少？（4）小余发现在傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）【解析】解：（1）低温挡电烤箱的电功率为440W，根据PUI得低温挡工作时电路中的电流：I2A；（2）当只闭合S1时，两电阻串联，为低温挡，低温挡的电流为2A，由欧姆定律得电路的总电阻：R1+R2，故R1R27040；（3）两开关S1、S2闭
7、合时，为R1的简单电路，此时的电阻小于两电阻串联的电阻，根据P可知此时为高温挡，高温挡的电功率：P高1210W；（4）电能表盘中标有3000r/kWh，表示每消耗1kWh的电能，电能表转盘转3000圈，电能表转盘转25转时，消耗的电能为：W25kWhkWh3.6106J3104J，实际功率为：P实1000W；根据P，在R不变时，电功率与电压的平方成正比，故有：，用电高峰时家庭电路的实际电压为：U实200V。故答案为：（1）低温挡工作时，电路中的电流是2A；（2）发热电阻R1的阻值是40；（3）S1、S2；高温挡的电功率是1210W；（4）用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。4（2020十堰
8、）如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R144，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min，S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。（2）R2的阻值。（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。【解析】解：（1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电
9、路中电阻较大；电源电压一定，由P可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。按下开关S与触点1连接，加热10min，电饭锅消耗的电能：W加热UIt6.6105J；（2）当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，3000revs/kWh表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000转，1min消耗的电能：W保温kWh3.6106J6000J，保温功率：P保温100W，由P可得：R串484，R2的阻值：R2R串R148444440；（3）用电高峰时，实际电压U实际220V80%17
10、6V，电饭锅加热状态的实际功率：P实际704W。答：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能为6.6105J；（2）R2的阻值为440；（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率为704W。5（2020孝感）如图甲所示为便携式可折叠电热壶，额定电压为220V电热壶具有加热、保温两档，保温挡的额定功率为110W，内部简化电路如图乙所示，当双触点开关接触1和2时为关闭状态，接触2和3时为保温挡，接触3和4时为加热档。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R248.4，现将电热壶接到220V的家庭电路中，求：（1）R1的阻值；（2）加热档的电功率；（3）若电热壶内装有0.5kg
11、的水，现用加热档使水从25升高到100，加热效率为63%，则需要工作多少秒（c水4.2103J/（kg），结果保留一位小数）。【解析】解：（1）由电路图可知，双触点开关连接触点2和3时，电路为R1的简单电路，为保温状态，根据P知R1的阻值：R1440；（2）双触点开关连接触点3和4时，R1与R2并联，为加热状态，则加热时电阻R2的功率：P21000W，加热档的电功率为：P加热P1+P2110W+1000W1110W；（3）用加热档把0.5kg的水从25升高到100，水所吸收的热量：Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）0.5kg（10025）1.575105J；由100%得消耗的电能为：
12、W2.5105J，根据P知需要工作的时间为：t225.3s。答：（1）R1的阻值为440；（2）加热档的电功率为1110W；（3）若电热壶内装有0.5kg的水，现用加热档使水从25升高到100，加热效率为63%，则需要工作225.3秒。6（2020东营）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻。R150，R2200额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。（1）中温挡正常工作时，求流过电阻R2的电流。（2）高温挡正常工作时，求
13、电阻R1、R2消耗的总功率。（3）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20，炸熟至少需要达到170，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量。C薯条取3.63103J/（kg）（4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间。【解析】解：（1）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S断开，电路中只有R2连入电路，则R2的电流：I21.1A；（2）高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，则P1968W，P2242W；总功率PP1+P2968W+242W1210W；（3）薯条质量m200g0.2kg，薯条吸收的热量；Q吸c薯条m
14、（tt0）3.63103J/（kg）0.2kg（17020）1.089105J；（4）根据可得需要消耗的电能W1.452105J；若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，根据P可得加热时间：t120s。答：（1）中温挡正常工作时，流过电阻R2的电流为1.1A。（2）高温挡正常工作时，电阻R1、R2消耗的总功率为1210W。（3）一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为1.089105J；（4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，烹制一次薯条需要的时间为120s。7（2020青海）王明同学家买了一个电热水壶，其铭牌上部分信息如表所示。求：额定电压220V频率50HZ额定容量1.8L额定功率1000W（1）该
15、电热水壶正常工作时的电阻是多少？（2）用该电热水壶将1.5L的水从20加热到100水吸收的热量是多少水的比热容是4.2103J/（kg）？（3）王明兴趣小组在测量电热水壶实际功率时，断开家中的其它用电器，让电热水壶单独工作，测得1.5min内电能表指示灯闪烁了72次（电能表如图所示），此电热水壶的实际功率是多少？【解析】解：（1）由P可得该电热水壶正常工作时的电阻：R48.4；（2）水的体积V1.5L1.5dm31.5103m3，由可得水的质量：mV1103kg/m31.5103m31.5kg，水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/kg1.5kg（10020）5.04105J；（3）
16、3200imp/（kWh）表示每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁3200次，指示灯闪烁72次，电热水壶消耗的电能：WkWh0.0225kWh，电热水壶的实际电功率：P0.9kW900W。答：（1）该电热水壶正常工作时的电阻是48.4；（2）用该电热水壶将1.5L的水从20加热到100水吸收的热量是5.04105J；（3）电热水壶的实际功率是900W。8（2020宜昌）现在很多家庭和办公室采用新型管线饮水机，这种饮水机没有水仓，打开出水开关立即给水加热，出水口随即流出热水，停止出水时，加热就会停止。如图甲是某品牌新型管线饮水机，其额定电压220V，额定功率为2100W市面上还有另一种传统管线饮水机
17、，如图乙，它有水仓，把水仓内的水加热到设定温度后供人饮用，若无人饮用时，水仓的水温降到一定程度后重新加热，功率为800W左右。（1）甲饮水机正常工作时电流有多大（结果保留一位小数）？假如产生的热量全部被水吸收，设流入水温为18，流出水温为98，它每分钟流出多少千克热水？c水4.2103J/（kg）（2）小明家准备购置饮水机时，妈妈认为甲饮水机功率太大，浪费电，而且可能导致空气开关经常跳闸。请你判断哪一种饮水机更浪费电，并简要说明理由。你怎么解决甲饮水机导致空气开关跳闸的问题？【解析】解：（1）由PUI可得，甲饮水机正常工作时的电流：I9.5A；由P可得，每分钟甲饮水机消耗的电能：WPt加210
18、0W60s1.26105J，因甲饮水机产生的热量全部被水吸收，所以，水吸收的热量Q吸W1.26105J，由Q吸cm（tt0）可得，每分钟流出水的质量：m0.375kg；（2）传统管线饮水机中有水仓，把水仓内的水加热到设定温度后供人饮用，若无人饮用时，水仓内热水向空气散热，水仓的水温降到一定程度后重新加热，这样会浪费了电，所以，新型管线饮水机比较省电，传统管线饮水机比较费电；甲饮水机正常工作时的电流（约为9.5A）较大，可能导致空气开关经常跳闸，解决的方法有：换用额定电流更大的空气开关，或使用甲饮水机时先关闭其他大功率用电器。答：（1）甲饮水机正常工作时电流为9.5A，假如产生的热量全部被水吸收
19、，它每分钟流出0.375kg热水；（2）乙饮水机更浪费电；理由：水仓的热水向空气中散热浪费了电（或重复加热水仓的水浪费了电）；解决甲饮水机导致空气开关跳闸的方法：换用额定电流更大的空气开关（或使用甲饮水机时先关闭其他大功率用电器）。9（2020丹东）如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为48.4，电动机线圈电阻为2，电源电压220V稳定不变。求：（1）加热电阻正常工作时的电功率是多少？（2）在足浴盆中加入体积为4L、初温为20的水，加热电阻正常工作420s，它的电加热效率为80%，则水的温度会升高到多少摄氏度？c水4.2103J/（kg）（3）启动按摩功能
20、时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩10min，电动机线圈产生的热量是多少？【解析】解：（1）由电路图知，电动机与加热电阻并联，由并联电路特点和P可得，加热电阻正常工作时的电功率为：P1000W；（2）加热电阻正常工作420s产生热量：Q放WPt1000W420s4.2105J，电加热效率为80%，所以水吸收热量：Q吸80%Q放80%4.2105J3.36105J，由密度公式可得水的质量：m水水V水1.0103kg/m34103m34kg，由Q吸cmt和可得水升高的温度：t20，水的温度会升高到：tt0+t20+2040；（3）由焦耳定律可得，按摩10min电动机线圈产生的热量
21、：QI2Rt（0.1A）221060s12J。答：（1）加热电阻正常工作时的电功率1000W；（2）水的温度会升高到40；（3）电动机线圈产生的热量是12J。10（2020广东）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V图甲是其电路原理图。S0为温控开关，R1，R2为电热丝（阻值不变），某饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示求：（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；（2）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；（3）R2的阻值。【解析】解：（1）由图乙知，加热挡的功率为P加热484W，加热时间为t5min300s，饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为：WP加热t484
22、W300s1.452105J；（2）当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据P可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态；根据图乙知保温挡的功率为44W，根据PUI知，保温挡时通过R1的电流为：I0.2A；（3）因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R2的电功率：P2P加热P1P加热P保温484W44W440W，因并联电路中各支路两端的电压相等，由P可得，电阻R2的阻值：R2110；答：（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452105J；（2）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2A；（3
23、）R2的阻值为110。11（2020江西）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用。如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示。求：榨汁杯部分参数表额定电压220V加热功率300W保温功率80W榨汁功率66W容量300mL（1）仅榨汁时的正常工作电流；（2）R2的阻值；（3）已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30，需要加热多长时间。c果汁4103J/（kg），果汁1.2103kg/m3【解析】解：（1）由PUI可得，仅榨汁时的正常工作电流：I榨汁0.3A；（2）由电路图可知，只闭合S2时，电路为R1的简单电
24、路，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，同时闭合S2、S3时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，R2的电功率：P2P加热P保温300W80W220W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由PUI可得，R2的阻值：R2220；（3）给杯子盛满果汁时果汁的体积：V300mL300cm3，由可得，果汁的质量：m果汁V1.2g/cm3300cm3360g0.36kg，果汁吸收的热量：Q吸c果汁mt4103J/（kg）0.36kg304.32104J，由100%可得，榨汁杯消耗的电能：W4.8104J，由P可得，需要的加热
25、时间：t160s。答：（1）仅榨汁时的正常工作电流为0.3A；（2）R2的阻值为220；（3）给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30，需要加热160s。12（2020临沂）图甲是某品牌家用蛋糕机，该蛋糕机配有很多卡通模型，可以做出多种多样的创意小蛋糕，图乙是该蛋糕机的简化电路图，可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时，蛋糕机处于440W的低温挡加热状态；单独闭合开关S2时，阻值为55的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时：（1）低温挡加热电流；（2）中温挡加热功率；（3）高温挡加热5min消耗的电能。【解析】解：（1）蛋糕机正常工作时的电压U220V，根据
26、PUI可得，低温挡加热电流为：I低2A；（2）由题知，中温挡时只有电阻R2工作，中温挡加热功率为：P中880W；（3）当开关S1和S2都闭合时处于高温加热挡，此时两电阻并联，其功率为低温挡与中温挡的功率之和，即P高温P低+P中440W+880W1320W，根据P可得，高温挡加热5min消耗的电能为：WP高温t1320W560s3.96105J。答：（1）低温挡加热电流为2A；（2）中温挡加热功率为880W；（3）高温挡加热5min消耗的电能为3.96105J。13（2020牡丹江）图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其铭牌上标有电加热的功率为1000W图乙是其储水箱水位探测电路原理图
27、，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为00.6A电流表改成），R0阻值为10，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。（1）热水器正常电加热时，电热丝电阻多大（结果保留一位小数）？若阴雨天，将储水箱中50kg、30的水加热到50，正常通电要多长时间？若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失（2）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？【解析】解：（1）由题可知，电加热器的额定功率为1000W，正常工作时的电压U220V，由P可得，电热丝的电阻：R48.4；水吸收的热量为：Q吸cmt4.2103J/（kg）50kg（5030）4.2106J，若电热全部被
28、水箱中的水吸收且水无热损失，则WQ吸Pt，所以，通电时间：t4200s；（2）由丙图可知，当h0.2m时，Rx150，则探测电路中的电流：I0.15A。答：（1）热水器正常加热时，电热丝电阻48.4；正常通电要4200s；（2）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流为0.15A。14（2020沙坪坝区校级三模）小雨发现某家用电暖器有“高温”、“中温”、“低温”三个挡位，其内部电路图及铭牌如图所示。已知电暖器R1、R2、R3为加热电阻，R32R1求：（1）R2的阻值是多少？（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是多少？（3）小雨想了解某日后半夜时家里电路的实际电压，于是将家里其他用
29、电器都关闭，他观察到该电暖器在高温挡工作时，家里标有“2000r/kWh”的电能表转盘在10min内转了1331r，则他家此时的实际电压是多少？XX牌电暖器额定电压220V额定功率高温挡中温挡1100W低温挡550W频率50Hz【解析】解：（1）由电路图可知，旋转开关接2、3时R2与R3串联，旋转开关接3、4时电路为R2的简单电路，旋转开关接4、5时R1与R2并联，因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻、串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，由PUI可知，旋转开关接2、3时，电路的总电阻最大，总功率最小为低温挡，旋转开关接4、5时，电路的总电阻最小，总功率最大为高温挡，旋转开关接3、4时为中温挡，
30、则R244；（2）旋转开关接2、3时，R2与R3串联，电暖器处于低温挡，此时电路的总电阻：R88，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R3RR2884444，由R32R1可得，R122，旋转开关接4、5时，R1与R2并联，电暖器处于高温挡，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路的总电阻：R，则该电暖器在高温挡工作时的功率：P高温3300W；（3）因“2000r/kWh”表示用电器每消耗1kWh的电能转盘就转动2000r，所以，电能表转盘在10min内电暖器消耗的电能：WkWh2.3958106J，由WUItt可得，他家此时的实际电压：U实242V。答：（1）R2的阻值是
31、44；（2）该电暖器在高温挡工作时的功率是3300W；（3）他家此时的实际电压是242V。15（2020盘锦模拟）乐乐家新买了一个养生壶如图甲所示，其额定电压为220V，原理图如图乙所示，R1和R2是电热丝，该养生壶有加热档和保温挡，其中额定保温功率为242W图丙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等。将养生壶单独插在该插座上，用加热档加热一段时间后，屏幕两次显示如图丁。（电费单价：0.5元/kWh：忽略温度对电阻的影响：本次使用养生壶时，假设其两端电压不变。）不计热量损失，c液4103J/（kg）求：（1）电阻R1和R2的阻值各多大？（2）养生壶的额定加热功率是多大？（3）
32、若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从20加热至100，需要多长时间？【解析】解：（1）S接a时为加热状态，由丁图得，养生壶实际电压U实200V，加热时间t12 min0.2 h，所耗电费0.1元。W0.2kWh，时间t18：1218：0012min0.2h，P加热1kW1000W，由PUI得R140；S接b时为保温状态，R1和R2串联，R串200R2R串R120040160；（2）P额加热1210W；（3）不计热量损失W电Q吸c液mt4103J/（kg）2 kg（10020）6.4105J，由P得，需要时间t0640s。答：（1）电阻R1的阻值为40、R2的阻值为160；（2）养生壶的额定加热功率是1210W；（3）需要多长时间640s。
