科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有加热和保温两挡的电开水壶开水壶隔热性能好开水壶的简化电路图如图甲所示均为阻值不变的电热丝的阻值为保温功率为加热过程中壶内气压始终为一标准大气压水电热丝的阻值是多大将壶中的水从加热至刚好沸腾水吸收的热量是多少水同学们发现让自制的开水壶在加热挡正常工作烧开这壶水用时太长请你利用图中的所有元件重新设计具有加热和

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200033. （2023•莲湖区•一模） $德优题库$ 科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有加热和保温两挡的电开水壶（开水壶隔热性能好），开水壶的简化电路图如图甲所示，R₁、R₂均为阻值不变的电热丝，R₁的阻值为110Ω，保温功率为220W。[加热过程中壶内气压始终为一标准大气压，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）电热丝R₂的阻值是多大？
（2）将壶中2.2L的水从20℃加热至刚好沸腾，水吸收的热量是多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（3）同学们发现，让自制的开水壶在加热挡正常工作，烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有加热和保温两挡的开水壶的电路，使改进后的开水壶加热挡正常工作，烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在图乙虚线框中画出你设计的电路图。
（4）若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要多少秒？

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[考点]

应用欧姆定律设计电路图，电热的多挡问题，

[校正]

[答案]

（1）电热丝R₂的阻值是110Ω；

（2）将壶中2.2L的水从20℃加热至刚好沸腾，水吸收的热量是7.392×10⁵J；

（3）如图；

（4）若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要840s。

[解析]

解：（1）只闭合S₁时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P＝

可知总功率较小，电开水壶处于保温挡，
根据P＝

可知总电阻R_串＝

＝

＝220Ω，
根据电阻串联的特点可知电热丝R₂＝R_串﹣R₁＝220Ω﹣110Ω＝110Ω；
（2）水的质量m＝ρ_水V＝1.0×10³kg/m³×2.2×10^﹣3m³＝2.2kg，
水在一个标准大气压下的沸点为100℃，将壶中2.2L的水从20℃加热至刚好沸腾，水吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×10³J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃﹣20℃）＝7.392×10⁵J；
（3）原电路中，两开关都闭合时，为R₁的简单电路；
只闭合S₁时，两电阻串联，根据串联电阻大于其中任一电阻，由P＝

可知，两开关都闭合时为加热挡；
加热让自制的开水壶加热挡正常工作，烧开这壶水用时太长，根据Q＝W＝Pt，可知开水壶加热挡的功率较小，为增大水壶加热挡的功率，根据P＝

可知，应减小电路的电阻，因为并联电阻小于其中任一电阻，故可将两电阻并联，如图所示：

（4）当两开关都闭合时，由等值电阻的并联规律，可得R_并＝

＝55Ω，加热功率为：
P＝

＝

＝880W；
利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要：
t＝

＝

＝840s。
答：（1）电热丝R₂的阻值是110Ω；
（2）将壶中2.2L的水从20℃加热至刚好沸腾，水吸收的热量是7.392×10⁵J；
（3）如图；
（4）若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要840s。

[点评]

本题考查了"应用欧姆定律设计电路图，电热的多挡问题，"，属于"易错题"，熟悉题型是解题的关键。

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考点说明

灰色代表去掉的考点，绿色代表未变动的考点，红色代表新增的考点

相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

201354. （2022•交大附中分校•一模）科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有加热和保温两挡的电开水壶（开水壶隔热性能好），开水壶的简化电路图如图甲所示，R₁、R₂均为阻值不变的电热丝，R₁的阻值为110Ω，保温功率为220W。[加热过程中壶内气压始终为一标准大气压，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）电热丝R₂的阻值是多大？
（2）将壶中2.2L的水从20℃加热至刚好沸腾，水吸收的热量是多少？（ρ_水＝1.0×10³kg/m³）
（3）同学们发现，让自制的开水壶在加热挡正常工作，烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有加热和保温两挡的开水壶的电路，使改进后的开水壶加热挡正常工作，烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在图乙虚线框中画出你设计的电路图。
（4）若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要多少秒？

共享时间:2022-03-09 难度:2 相似度:2

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208600. （2017•交大附中•三模）如图1所示为一款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅的部分参数如下表所示。该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制。其部分简化电路如图2所示，开关S₁控制中央汤锅的加热，S₂控制左右两侧的烧烤盘，R₁为电加热丝，R₀在加热板外侧，为调温电阻。

额定电压	额定功率
220V	烧烤盘		汤锅
	左盘	右盘	加热	保温
	800W	400W	1100W

（1）分析电路图可知，当开关S₁接通，温控开关闭合时，汤锅处于　　（选填“加热”“保温”）状态，在实际使用中，左右两侧的电热烧烤盘可以同时工作也可以独立工作，左右两侧的电热烧烤盘是　　（选填“并联”或“串联”）的。
（2）汤锅加热状态正常工作时，通过R₁的电流为多少？一个标准大气压下，加热状态时，将汤锅中2kg水由20℃加热到100℃，用时14min，求该电热丝加热状态时的效率？（保留三位有效数字）[c_水＝4.2×10²J/（kg•℃）]
（3）若R₀的电阻为56Ω，则汤锅保温挡时1s消耗的电能是多少？

共享时间:2017-04-02 难度:1 相似度:1.5

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200465. （2023•交大附中•五模）图甲是常用的3D打印笔，它通过电加热使塑料条熔化，然后手动挤出热熔的塑料，最后凝固成型。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R₁、R₂是阻值不变的发热电阻，表格是该款3D打印笔的相关参数。某次使用快挡打印，将33g的塑料条从20℃加热到220℃。求：[塑料条的比热容为1.6×10³J/（kg•℃）]

额定电压	220V
慢挡打印功率	22W
快挡打印功率	66W
加热效率	80%

（1）塑料条吸收的热量；
（2）发热电阻R₂的阻值；
（3）完成这次打印所需的时间。

共享时间:2023-05-15 难度:1 相似度:1.5

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193428. （2024•师大附中•七模）在紧张的学习之余喝一杯热饮能有效缓解疲劳，使用方便的电加热杯垫应运而生。图甲和图乙是两款电加热杯垫的加热电路结构示意图，其中虚线框内部分为各自加热元件。甲图中加热电阻R_甲＝8Ω，可用最大阻值为4Ω的滑动变阻器调节加热挡位；乙图中加热电阻R_乙＝12Ω，转动开关可调节加热挡位，其中低温挡功率50W。
（1）若某次使用时加入0.34kg初温为20℃的牛奶，饮用时加热到了40℃，这一过程中牛奶吸收的热量？[c_牛奶＝2.5×10³J/（kg•℃）]
（2）若利用图甲中加热元件的最低功率加热时，其效率为85%，则将（1）中的牛奶加热至40℃，需要多长时间？
（3）请你通过计算说明甲、乙两个方案哪个更好一些？请说明理由。（不计导线发热，且加热相同时间，加热元件散热损失相同）

共享时间:2024-06-02 难度:1 相似度:1.5

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208660. （2016•师大附中•四模）如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅部分参数如表所示，该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图乙所示，开关S₁控制对中央区域汤锅进行加热，S₂可控制左右两侧的烧烤盘，R₁为电热丝，R₀在加热板外侧，为调温电阻。
（1）该电火锅是利用　　原理来工作的。分析图乙可知，当开关S₁接通，汤锅处于加热状态时，“温控开关”应　　（选填“断开”或“闭合”）。
在实际使用时发现，左右两侧电热煎烤盘既可以同时使用，也可各自独立使用，则左右两烧烤盘电热丝的连接方式应为　　。

额定电压	额定功率
220V	烧烤盘		汤锅
	左盘	右盘	加热	保温
	800W	400W	1100W

（2）汤锅加热状态正常工作时，通过R₁的电流为多少？当汤锅处于正常加热状态，将锅中2.0kg水由20℃加热到100℃，用时14min，求该电热丝加热状态时的效率？[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若R₀的电阻为56Ω，则该汤锅保温挡时的额定保温功率为多少？（计算结果均保留两位小数）

共享时间:2016-04-22 难度:1 相似度:1.5

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207243. （2020•爱知中学•一模） $德优题库$ 如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅部分参数如表所示，该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图乙所示，开关S₁控制对中央区域汤锅进行加热，S₂可控制左右两侧的烧烤盘，R₁为电热丝，R₀在加热板外侧，为调温电阻。

额定电压	额定功率
220V	烧烤盘		汤锅
	左盘	右盘	加热	保温
	800W	400W	1100W

（1）分析电路图可知，当汤锅处于保温状态时，温控开关是的（选填“闭合”“断开”），此时，电路中工作的元件是。
（2）水汤锅加热状态正常工作时，通过R₁的电流为多少？当汤锅处于正常加热状态，将锅中2.0kg水由20℃加热到100℃，用时14min,求该电热丝加热状态时的效率？[c=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）若R₀的电阻为440Ω，则该汤锅保温挡时的额定保温功率为多少？
（4）在实际使用时发现，左右两侧电热煎烤盘既可以同时使用，也可各自独立使用，则左右两烧烤盘电热丝的连接方式应为。正常工作时，左盘中消耗电能0.4kW?h,才能将所有的牛肉煎至两面金黄，所需的时间为多少？

共享时间:2020-03-12 难度:1 相似度:1.5

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208216. （2018•交大附中•四模）有一种双温电炉，其电路图如图甲所示，由两段阻值相同的电阻丝R₁、R₂组成的发热体，A、B、C为三根引出线，其中开关接A为低温挡，接B为高温挡，且高温挡每秒产生的热量是低温挡每秒产生热量的2倍，已知该双温电炉工作时的额定电压为220V，高位挡时的额定功率为1210W。
（1）该双温电炉是利用电流的来工作的；
（2）试在方框内画出两段电阻丝的连接图；
（3）千宇妈妈某次用此电炉炖汤，用时54分钟，图乙是炖汤模式下发热功率随时间变化的图象，试求在该过程消耗的电能；（整个过程，电炉一直正常工作）
（4）若该双温电炉高温挡的效率是80%，将1kg的水从20℃用高温挡加热到100℃，整个过程用时7min,求当时的实际电压。
$德优题库$

共享时间:2018-04-20 难度:1 相似度:1.5

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208947. （2016•交大附中•二模）如图是我校初三物理兴趣小组设计的某调温电热器工作原理的甲、乙两个方案，其中电阻R₁、R₂、R₃、R₄均为发热电阻。
$德优题库$
（1）电阻R₁、R₂、R₃、R₄是利用原理来工作的。甲方案中，开关S、S₁均闭合，电热器处于高温挡；乙方案中，开关S、S₁均闭合，电热器处于挡。
（2）聪明的小明意识到：将图乙稍加改进，可以设计成高中低三挡位的电热器，如图丙所示，其中R₄=2R₃．在安全情况下，用三挡分别给同一容器中质量相同的水加热（水均未沸腾）．求：
①R₃的阻值是多少？
②利用高温挡使水温升高1℃，需要消耗多少电能？
③通过计算分析比较用高温挡还是低温挡更节能？

电热器挡位	额定电压	额定功率	水升高的温度	加热时间
高温	220V	300W	10℃	6min
中温			8℃	8min
低温		100W	4℃	9min

共享时间:2016-03-18 难度:1 相似度:1.5

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207314. （2020•铁一中学•六模） $德优题库$ 有一种电炖锅，其简化电路如图所示，R₁、R₂为发热体，R₀为定值电阻，S为选择开关，S₁为温控开关，选择开关挡位转换情况如表所示，自动挡通过温控开关S₁来改变R₂的功率，高温加热时功率为320W，小功率加热时功率为100W（忽略温度对电阻的影响）

选择开关的连接情况	挡位	功率/W
S与触点1接触	保温挡	44
S与触点2接触	自动挡	100/320
S与触点3接触	高温挡	320

（1）S与触点2接触，温控开关S₁ 时，电炖锅处于高温加热状态。
（2）S与触点1接触，通过R₁的电流是多大？
（3）定值电阻R₀的阻值是多大？
（4）使用高温挡加热时，把3L的水从25℃烧开（1标准大气压下），至少需要多长时间？

共享时间:2020-05-16 难度:1 相似度:1.5

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208832. （2016•蓝田县•三模） $德优题库$ 如图甲所示是某品牌电热锅，它的工作原理如图乙所示，R₁、R₂是发热电阻，虚线框为电热锅的金属外壳，它用一个旋转开关可以实现多挡工作的要求。

导　　　　　线　　　　　规　　　　　格
横截面积S/mm²	0.8	1.2	2	2.5
安全载流量I/A	4	8	12	20

（1）如果R₁=2R₂，旋钮开关旋到位置2时的电功率为1000W，求R₁和R₂的阻值。
（2）当旋钮开关旋到位置3时，使2kg的水温度升高25℃至少需要多长时间？
（3）某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如表，请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热锅的输出导线，才符合经济适用的原则？

共享时间:2016-04-11 难度:1 相似度:1.5

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200959. （2022•铁一中学•八模）老师上课经常用嗓过度，为保护老师们的嗓子，刘老师经常用如图1所示的养生壶给大家熬梨汤。好奇的小封对它进行观察，发现除了正面的挡位开关，壶底部还有如图2所示的防干烧开关（受到压力过小时会断开）。当只闭合防干烧开关S₁时，处于保温挡；当再合加热开关S₂后，处于加热挡。用它烧水进行了相关研究，收集和记录数据如下表。请完成下列问题： $德优题库$

观察对象	观察记录	研究记录
养生壶	型号：VQ～A002 额定电压：220V 额定频率：50Hz 最大水量：2L 挡位：加热（1100W）保温	①把水装到最大位置，初温20℃ ②用加热挡加热2min,水的末温32℃ ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④c_水=4.2×10³J/（kg?℃）

（1）请画出养生壶内部的电路图；（电源符号： $德优题库$ ）
（2）求养生壶内部一个发热电阻的阻值R；
（3）某天，刘老师断开家中其他用电器，只接通该养生壶且处于加热挡2min,将2L水从20℃加热至32℃，发现家中如图3所示的电能表转了100转。求此过程中该养生壶的实际加热功率和实际加热效率？

共享时间:2022-06-19 难度:4 相似度:1.5

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200128. （2023•高新一中•三模）我市有些学校配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状，此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印4min,电能表指示灯闪烁16次，刚好将30g的塑胶从20℃加热到276℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为0.022kW，R₁、R₂用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×10³J/（kg?℃）求：
$德优题库$
（1）开关接到（选填：“0和1”，“1和2”或“2和3”）位置时是慢挡；
（2）3D打印笔快挡打印4min所消耗的电能；
（3）3D打印笔快挡打印时的热效率；
（4）R₁的阻值。

共享时间:2023-04-07 难度:2 相似度:1

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184225. （2023•铁一中学•九上期末） $德优题库$ 图为一款养生壶，其内部的电路简化图如图所示，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，电阻丝R₁、R₂的阻值分别为48.4Ω、440Ω。现将壶内1kg的水从20℃加热至50℃，所用时间为140s。请你完成下列内容：水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）
（1）开关S置于（选填“a”或“b”）位置为加热挡；
（2）加热过程中水吸收的热量；
（3）养生壶的热效率。

共享时间:2023-02-09 难度:2 相似度:1

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199935. （2023•曲江一中•八模）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座计费（如图甲所示），某摊位使用空气炸锅烹制食物（如图乙所示），如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路，其额定电压为220V，定值电阻R₁和R₂为发热体，其中R₁=27.5Ω。开关S₁、S₂、S₃的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S₁、S₂不会同时闭合），只闭合S₃时的中温挡，额定功率为440W。

西安峰谷电价时段收费标准
高峰时间（7：00～11：00；19：00～23：00）	0.9元/度
平段时间（11：00～19：00）	0.6元/度
低谷时间（23：00～第二天7：00）	0.3元/度

求：
（1）R₂的电阻是多少？
（2）低温挡正常工作时，R₁的电功率是多少？
（3）高温挡正常工作100s,电流通过R₁产生的电热是多少？
（4）只有空气炸锅一直以恒定电功率单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示（西安电费是按峰谷分段计费，计费标准如表），通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率为 W，总电费中高峰时间段的电费是元。
$德优题库$

共享时间:2023-06-10 难度:2 相似度:1

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200515. （2023•航天中学•二模）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座计费（如图甲所示），某摊位使用空气炸锅烹制食物（如图乙所示），如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路，其额定电压为220V，定值电阻R₁和R₂为发热体，其中R₁=27.5Ω。开关S₁、S₂、S₃的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S₁、S₂不会同时闭合），只闭合S₃时的中温挡，额定功率为440W。

西安峰谷电价时段收费标准
高峰时间（7：00～11：00；19：00～23：00）	0.9元/度
平段时间（11：00～19：00）	0.6元/度
低谷时间（23：00～第二天7：00）	0.3元/度

$德优题库$
求：（1）R₂的电阻是多少？
（2）低温挡正常工作时，R₁的电功率是多少？
（3）高温挡正常工作100s,电流通过R₁产生的电热是多少？
（4）只有空气炸锅一直以恒定电功率单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示（西安电费是按峰谷分段计费，计费标准如表），通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率为 W，总电费中高峰时间段的电费是元。

共享时间:2023-03-20 难度:2 相似度:1

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2023-03-02

初中物理 | | 解答题

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2023年陕西省西安市莲湖区中考物理模拟试卷（一）

更新:2023-03-02 12:54浏览量:24

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