我市有些学校配置了如图甲所示的打印笔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电能表指示灯闪烁次刚好将的塑胶从加热到已知该打印笔慢挡打印功率为用于发热的定值电阻塑胶的比热容为求开关接到选填和和或和位

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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。

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[考点]

能量的利用效率，电热的多挡问题，

[答案]

（1）1和2；

（2）3D打印笔快挡打印4min所消耗的电能为19200J；

（3）3D打印笔快挡打印时的热效率为80%；

（4）R₁的阻值为1595Ω。

[解析]

解：（1）由图乙可知，当开关接到0和1，电路开路，当开关接到1和2时，R₁、R₂串联，当开关接到2和3时，只有R₂工作；
根据串联电路的电阻特点可知，当开关接到1和2时，R₁、R₂串联，电路中的总电阻最大，根据P＝

可知，电路中的总功率最小，打印笔处于慢挡状态；
当开关接到2和3时，只有R₂工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，打印笔处于快挡状态；
（2）3000imp/（kW•h）是指电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表指示灯闪烁3000次，
指示灯闪烁16次，3D打印笔消耗的电能：W＝

＝

kW•h＝19200J；
（3）30g的塑胶从20℃加热到276℃吸收的热量为：
Q_吸＝cm（t﹣t₀）＝2×10³J/（kg•℃）×30×10^﹣3kg×（276℃﹣20℃）＝15360J，
3D打印笔快挡打印时的热效率为：η＝

×100%＝

×100%＝80%；
（4）3D打印笔快挡打印时的电功率为：P_快＝

＝

＝80W，
当开关接2、3时，电路为R₂的简单电路，
由P＝UI＝

知，此时电路中R₂的电阻：R₂＝

＝

＝605Ω，
当开关接1、2时，R₁与R₂串联，此时电路中的总电阻：R_总＝

＝

＝2200Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R₁的阻值：R₁＝R_总﹣R₂＝2200Ω﹣605Ω＝1595Ω。
答：（1）1和2；
（2）3D打印笔快挡打印4min所消耗的电能为19200J；
（3）3D打印笔快挡打印时的热效率为80%；
（4）R₁的阻值为1595Ω。

[点评]

本题考查了"能量的利用效率，电热的多挡问题，"，属于"必考题"，熟悉题型是解题的关键。

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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

200910. （2022•铁一中学•一模）如图所示为双挡位电热足浴器某次加热工作时的控制面板显示（额定电压为220V）。

（1）足浴器在保温状态下正常工作时的电流是多大？
（2）足浴器中装入质量为4kg的水，正常加热7min可使初温为22℃的水达到控制面板上显示的温度，求水吸收的热量和足浴器的加热效率[水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]。
（3）足浴器内部有R₁、R₂两个发热电电阻，已知电阻R₁的阻值为61.6Ω，请分析计算R₂的阻值，并在图中虚线框内画出导线、电阻R₁和R₂三个元件的符号（注意标清电字母）。完成足浴器的内部电路，使得旋钮顺时针旋转时依次接入加热挡和保温挡。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）。

共享时间:2022-03-05 难度:2 相似度:2

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206767. （2025•翱翔中学•六模）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R₁的阻值为48.4Ω，R₁和R₂均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110W。

（1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流；
（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率η；
（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m²太阳能电池一天能发电0.4kW•h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。

共享时间:2025-05-28 难度:2 相似度:2

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200760. （2022•长安区•一模）如图甲所示是王华的爷爷新购买的一台电热足浴器，其加热简化电路图如图乙所示，其中R₁、R₂均为发热电阻，S₂为温控开关，足浴器铭牌的部分参数如下表所示，求：

***牌足浴器
额定电压		220V
额定功率	高温功率	880W
	低温功率	220W
容积（最高水位）		10L

（1）若同时闭合开关S₁、S₂，足浴器处于　　温挡。
（2）请计算电阻丝R₁的阻值。（计算结果保留一位小数）
（3）足浴器装入最大容积初温为22℃的水，当水温加热到42℃时过程共耗时20min，该足浴器的加热效率。[结果精确至0.1%，ρ_水＝1.0×10³kg/m³，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）王华发现加热时间过长，想对上述电路进行改造，使高温挡的功率为1320W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

共享时间:2022-03-03 难度:2 相似度:2

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184349. （2023•交大附中•九上期末）如图1所示，电水壶简化电路图中，R₁和R₂为发热电阻，S₁为总开关，S₂为温度开关，有1、2两个触点，控制壶的“加热”和“保温”两挡，表中数据为电水壶的部分工作参数。
$德优题库$

水壶容量	1L
额定电压	220V
加热功率	1100W
电热丝R₁阻值	176Ω

（1）S₁闭合，S₂接1时，电水壶处于档。
（2）电热丝R₂的阻值是多少？电水壶的保温功率是多少？
（3）电水壶中装进1L水正常工作，用温度计测得水温随时间变化的图像，则加热2～4min内水吸收热量是多少？这段时间内电水壶加热效率η₁是多少？取ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）。
（4）电水壶4～6min内的加热效率为η₂，根据图像可判断η₁ η₂（选填“大于”“等于”或“小于”）。

共享时间:2023-02-03 难度:2 相似度:2

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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:2

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207966. （2018•铁一中学•四模） $德优题库$ 某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现挡位转换，旋至1挡时R₁、R₂同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2挡时R₂和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R₁和R₂均为电热丝，其阻值不受温度影响，R₁=22Ω，主要参数如下表。
[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

***牌智能滚筒洗衣机
额定电压	220V
加热功率	2400W
设定温度范围	10℃～90℃
电动机功率	240W
防电墙电阻	1×10⁶Ω

（1）“防电墙”是在洗衣机内部形成永久性电阻。发生漏电时，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×10⁵Ω，防电墙技术（能、不能）保证人的安全。
（2）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（3）R₂阻值是多少？
（4）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？

共享时间:2018-04-22 难度:2 相似度:2

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199478. （2023•益新中学•二模）某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知R₁＝44Ω，R₂＝2156Ω。
（1）开关S置于2位置时，电饭锅处于　　挡；保温焖饭时电路中的电流是多小？
（2）某次做饭时，在1个标准大气压下，用高温烧煮挡将2.2kg的水从20℃烧开用时16分钟，此次烧煮过程利用电能的效率是多少？[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若只要求高温烧煮挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施。

共享时间:2023-03-21 难度:2 相似度:2

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187998. （2025•师大附中•九模）周末小明跟随爸爸去市场挑选热水器。据工作人员介绍，空气源热泵热水器是新一代高“能效比”的热水装置，其工作原理简化为如图所示。如表是一款热泵热水器的部分参数。

额定制热水量	20L/h
额定电压/频率	220V/50Hz
额定输入功率	1200W

（1）通过工作人员介绍，其中参数“20L/h”表示此热水器当进水温度为15℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水20L，这些水吸收的热量是多少？[ρ_水＝1.0×10³kg/m³，

（2）小明查阅资料知道：“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比，请根据已知条件计算该款热水器的能效比n。
（3）现场工作人员还介绍了另一款电加热热水器，如表为该热水器的铭牌，其高温挡的电功率不小心被挡住了。图乙为该电热水器的内部简化电路，已知电源电压为220V，R₁、R₂为电热丝，S₁、S₂为挡位开关，S₂只能在a、b之间切换。工作人员说此电热水器高温挡产出的热量与热泵热水器相同，若对比热泵热水器和电热水器的高温挡，从能效比的角度看，哪种热水器更加节能？

XX牌热水器
电压		220V
电功率	高温挡
	中温挡	1100W
	低温挡	550W

共享时间:2025-06-29 难度:2 相似度:2

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195099. （2024•长安区•一模）如图﹣1是某品牌的多功能养生壶，其内部简化电路如图﹣2所示，由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，R₀为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图像如图﹣3所示（电磁继电器线圈的电阻忽略不计），当继电器线圈中电流达到5mA时，衔铁会被吸下，进行保温。工作电路电源电压为220V，R₁、R₂为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。求：

（1）R₁的阻值为多少？
（2）使用烧水功能时需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器接入电路阻值R为多少？
（3）用加热挡将1kg的水从15℃加热至40℃，用时2min，则该养生壶加热效率是多少？[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），结果精确至0.1%]
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，请说出一种调节的办法：　　。

共享时间:2024-03-07 难度:2 相似度:2

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193452. （2024•师大附中•九模）周末小明跟随爸爸去市场挑选热水器。据工作人员介绍，空气源热泵热水器是新一代高“能效比”的热水装置，其工作原理简化为如图所示。如表是一款热泵热水器的部分参数。

额定制热水量	20L/h
额定电压/频率	220V/50Hz
额定输入功率	1200W

XX牌热水器
电压		220V
电功率	高温挡
	中温挡	1100W
	低温挡	550W

共享时间:2024-06-25 难度:2 相似度:2

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199767. （2023•铁一中学•三模）小林同学家购置了一台电热油汀取暖器简称电热油汀，它是一种安全可靠的空间加热器，外观及铭牌如图甲和表格所示，日常使用时调节旋钮控制温度，可实现“低﹣中﹣高”三挡调节，小林根据说明书画出了它的简化电路如图乙所示，其中R₁、R₂均为发热管，已知R₁的阻值为88Ω；S是保护开关，电热油汀倾斜角度过大时自动断开，切断电源，保证安全；只闭合S₁为低温挡。据了解，该电热油汀的工作物质是一种油。求：

规格参数	额定电压	220V
	中温挡额定功率	1100W
	额定频率	50Hz

（1）用油做导热物质而不用水，原因是油属于　　（“导体”或“绝缘体”），且油比热容较小，加热升温快。
（2）电热油汀在高温挡正常工作时电路总电流为多少？电阻R₂的阻值多大？
（3）若某房间内空气质量为50kg，空气温度为10℃，设空气的比热容为1.1×10³J/（kg•℃）且保持不变，用该电热器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量可使此房间的空气温度升高18℃，那么该电热油汀的加热效率是多少？
（4）由于电热油汀耗电量较大，请你提出一种既能省电、安全，又不影响供暖效果的方法：　　。

共享时间:2023-04-08 难度:3 相似度:1.67

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195122. （2024•长安区•二模）小明家新买了一款如图甲所示的电茶壶，查阅说明书可知其加热挡功率为1000W，用该壶将1.5L的水从20℃加热到100℃，正常工作用时10.5min[c_水=4.2×10³J/（kg?℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]。
$德优题库$
（1）茶壶中电热管是利用了电流的效应工作的；
（2）该过程中水吸收的热量是多少？
（3）电茶壶的加热的效率为多少？
（4）有一次小明发现电茶壶加热水时比正常工作用时长一些，他断开家中的其他用电器，让电茶壶单独工作，测得1.5min内电能表指示灯闪烁了72次（电能表如图乙所示），此电茶壶的实际功率是多少？

共享时间:2024-03-19 难度:4 相似度:1.5

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28293. （2024•高新一中•九上一月）如图甲所示是我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站。该光热电站1.2万面定日镜（定日镜总面积1.4×10⁶m²）和20000吨熔盐组成，它们可以在计算机的精确控制下随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到吸热器上，它的工作原理如图乙所示。在该系统中，吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来，然后，通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后，通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。
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（1）若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W，则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高5.25℃，则：
①液态熔盐吸收的热量为多少？[已知液态熔盐比热容为4×10³J/（kg•℃）]
②所有定日镜10min接收的太阳能为多少？
③在此过程中的光热转化效率为多少？
（2）该光热发电站一年产出的电能为1.404×10¹³J。若采用煤发同样多的电，将会有大量二氧化碳气体排出，且每燃烧1吨煤会排放出3吨二氧化碳气体，则该发电站相当于每年减排二氧化碳多少吨？（已知煤电转换效率为40%，煤的热值为3.0×10⁷J/kg。）

共享时间:1970-01-01 难度:4 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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187181. （2025•西工大附中•六模）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R₁的阻值为48.4Ω，R₁和R₂均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110W。[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流；
（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率η；
（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m²太阳能电池一天能发电0.4kW?h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,求至少要安装多大面积的太阳能电池？
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共享时间:2025-05-15 难度:4 相似度:1.5

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dyczwuyn

2023-04-07

初中物理 | | 解答题

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2023年陕西省西安市高新一中中考物理三模试卷

更新:2023-04-07 03:08浏览量:9

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