用电器的加热和保温问题

【中考物理】2022-2023学年广东省深圳市第一轮专项复习—温档类计算专题一、单选题1．在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示。

和均为电热丝，1R 2R 是自动控制开关，可实现“低温挡”“高温挡”之间的转换。

饮水机工作时功率随时间的关2S 系图像如图乙所示。

下列说法正确的是（ ）A ．当只闭合开关时，处于高温档B ．高温挡的功率为220W 1S C ．电阻的阻值为110ΩD ．30min 内电路消耗的总电能是2R 46.610J 二、计算题2．电热饮水机是生活中常用电器，它有加热和保温两种功能，如表是该饮水机的铭牌，简化电路如图所示，S 0为温控开关，求：智能牌电热饮水机额定电压220V加热1100W 额定功率保温121W 频率50Hz（1）饮水机正常加热10min所消耗的电能；（2）当饮水机加热时R1的功率；（3）电路中R2的阻值。

3．小明家的豆浆机的简化电路如图所示，铬牌中部分参数如表所示。

豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。

小明用初温20℃、总质量为1kg的水和少量豆子制作豆浆。

[水和豆子的比热容取c=4.2×103J/（kg•℃）]豆浆机铭牌最大容积V/L2加热器功率P热/W880额定电压U/V220电动机功率P动/W120（1）求加热器单独工作时电路中的电流；（2）求温控开关闭合前水和豆子吸收的热量；（3）本次制作豆浆共计用了9min的时间，若在温控开关闭合前加热器正常工作生产的热量70%被水和豆子吸收，求本次制作豆浆共消耗的电能。

4．明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态，它的简化电路图如图所示，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。

额定电压220V加热功率880W额定功率保温功率242W容量 2.5L（1）求该饮水机加热时的电流；（2）求电阻R2的阻值；（3）某一天，小明断开家中其它用电器，使饮水机处于加热状态，发现家中标着“3000r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了120转，求此饮水机加热的实际功率。

中学物理中用电器加热、保温问题的解题策略用电器的加热与保温问题是近几年中考的热点和难点，一方面考查了学生电学知识的综合应用能力，另一方面体现了初中物理课程标准所要求的“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程基本理念.本文结合中考实例进行分析，点明解题的关键，并对这类题型进行了分类.1.用电阻的串联和局部短路来实现档位的切换例1某电饭锅设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图1.已知R0=44Ω，R=2156Ω.则：（1）当开关S置于“1”档时，电饭锅处于（选填“加热”或“保温”）状态.（2）当电饭锅处于保温档时，电路中的电流是多少？（3）当开关S置于“2”挡时，电饭锅的总功率是多少？解析：（1）首先正确判断出开关在什么位置时，电路处于加热或保温状态.由电路图可知，当开关S置于“1”档时，两电阻串联，电路总电阻最大.由P=U2R可知，电饭锅电功率最小，处于保温状态.在这里，很多学生会做出错误的判断：R0、R构成串联电路，由焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻R越大，发热越多，所以开关S置于“1”档时，电路处于加热状态.错误的原因在于，他们没有考虑到：电路变化时，电源电压不变，两个电阻串联，总电阻R变大了，而电路中的电流I却减小了，电路放出的热量如果还是通过焦耳定律来判断，就不够清楚了.此时，要选择P=U2R公式来判断，就能清楚地得出正确答案.（2）当电饭锅处于保温档时，电路中的电流I=UR0+R=220V44Ω+2156Ω=0.1A.（3）由电路图可知，当开关S置于“2”挡时，只有电阻R0接入电路，电饭锅的总功率P=U2R0=（220V）244Ω=1100W.2.用并联电路和断开或闭合开关来换档例2某电热饮水机有加热和保温两种工作状态，由机内温控开关S0自动控制，从说明书上收集到如右表的参数和如图2的电路原理图.若该电热饮水机的加热效率为70%，现将水箱内装满20℃的水，加热到75℃.请解答下列问题：（1）当开关S闭合，S0断开时，饮水机处于保温状态（选填“加热”或“保温”）.（2）电阻R2的阻值.（3）本次电热饮水机的加热时间.解析：（1）开关S0断开前后电路电阻的变化：S0断开时，电路的总电阻为R2，S0闭合时，电路为并联电路，总电阻为R.根据并联电路电阻的特点，总电阻R会小于R2.选择公式P=U2R分析知，当开关S闭合，S0断开时，功率小，饮水机处于保温状态.（2）S0断开时，饮水机处于保温状态，知道保温功率，根据P=U2R求出电阻R2的阻值.（3）根据m=ρV求出水箱中水的质量，根据Q=cm△t求出水吸收的热量，利用效率公式求出电热器放出的总热量，再根据Q=W=Pt，求出所需的加热时间.3.新题型之一图多档例3家用电熨斗，为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温度的多档开关.使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或高温.图3是电熨斗的电路图，图中电热丝R1=R2=100Ω.旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况，如图4中的A、B、C所示.（1）图4中的A图表示电熨斗处于哪一档.（2）求电熨斗在中温档工作时消耗的电功率.分析：分析电路可知，A图两电阻并联，总电阻最小，B 图电路中只有一个电阻，C图两电阻串联，总电阻最大.总电压U一定，总电阻R越大，根据P=U2R可知相应的功率越小，所以A、B、C图分别处于高、中、低温档.由于判断出了各个图的档位，根据P=U2R，就可求出其电功率.总之，随着生活中越来越多像电饭锅、电烤箱、饮水机等这类用电器的出现，用电器的加热与保温问题还会是热门考点，出题者往往创设新的试题情境，转换题目考查角度来检验学生对电学知识的综合理解能力.只要正确分析电路，选择合适的公式，就能快速正确地解答此类问题.。

2021年中考物理专题练习：电功率电热综合计算1.某电热水器具有加热和保湿功能，其工作原理如图甲所示。

其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流lg=15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I>8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2=220V，加热时的功率P加热=2200W，保温时的功率P保器=110W，加热效率η=90%，R2=2R1，水的比热容，c水=4.2×103J/（kg·℃），水箱内最低温度为0℃。

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻Ro的阻值至少为多少Ω？若Ro为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。

（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？2.某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能、其简化电路如图所示。

S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。

S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后白动新开，电热水瓶处于保温状态。

S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。

己知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000w。

（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？（2）闭合S3，电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω，求电磁泵的电功率。

（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.5×103J/（kg℃）。

设水烧干瞬间，发热盘的湿度为110℃，不计热损失。

3.图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。

保温功率小,加热功率大.电压一定时,R越大,P越小,是保温；R越小,P越大,是加热.二、分类解析（一）探究串联型用电器的工作状态例1．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；（2）电路中R1的阻值；（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率．（一）探究并联型用电器的工作状态例2．下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。

经分析得知，电热饮水机有加热和保温两种工作状态。

当S闭合时、S0断开时，饮水机处于保温状态，当S、S0同时闭合时，饮水机处于加热状态。

求：(1)电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流（计算结果保留两位小数）。

(2)电热饮水机保温2小时消耗的电能。

(3)电阻R1的阻值。

三、达标检测题1．小明家中有一个具有保温功能的电饭锅，从它的说明书上收集到如下表中的数据，电饭锅的电路原理图如图18所示。

请问：(1)当开关S断开时，该电饭锅是处于保温状态还是加热状态？(2)该电饭锅正常加热时，电路中的电流是多大？(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大？(4)若在傍晚用电高峰期，电路中的实际电压只有200V，则此时该电饭锅在加热状态的实际功率是多大？（计算结果保留整数）2．某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率。

图12是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。

已知：R1= 60Ω，R2 =120Ω，电源电压为220V。

(1)当S1与a接触、S2闭合时，通过电热丝的总电流是多少？此种接法属电烤箱的什么档位？(2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少？学习小结：如果是串联的话,开关闭合时,会把其中电阻短路,这时电阻变小是加热；若是并联,开关闭合后总电阻变小,还是加热.中考物理电功率加热保温两档计算题答案（一）探究串联型用电器的工作状态例1．（二）探究并联型用电器的工作状态例2．答案（1）、0.18A（2）、0.08kw·h （3）、135.8Ω（不同方法计算因四舍五入结果可能有差异）三、达标检测题1．答案：2．。

九年级物理保温加热问题
在九年级物理中，保温和加热是两个重要的概念。

加热是指通过向物体传递热量，使其温度升高的过程。

这个过程中，热量从高温物体传递到低温物体。

常见的加热方式有以下三种：
1. 传导：热量通过物体内部的直接接触，从高温区域传递到低温区域。

常见的导体有金属和部分非金属物质。

2. 对流：热量通过流体的运动，从高温区域传递到低温区域。

对流通常发生在气体或液体中，因为它们具有流动性。

3. 辐射：热量通过电磁波传递热能。

辐射可以发生在真空中，因为它不需要介质传递热量。

常见的辐射形式包括太阳光和红外线。

保温则是指在加热过程中减缓热量流失的方法，以保持物体的温度。

以下是一些常见的保温材料和保温原理：
1. 空气层：空气是一种优良的保温材料，因为它的导热系数较低，可以减少热
量的传导。

在建筑中，常使用空气层来隔绝室内和室外温度的交换。

2. 保温材料：这是一种特殊设计的材料，具有较低的导热系数，可以隔绝热量的传导。

常见的保温材料包括聚苯乙烯泡沫板、岩棉和玻璃棉等。

3. 真空层：真空是一种优秀的保温材料，因为在真空中无法传导热量。

在热水瓶和保温杯中，常使用真空层来减少热量的流失。

4. 反射层：这是一种能够反射热辐射的材料，可以减少热量的辐射损失。

建筑中常使用反射层材料来降低太阳辐射对室内的影响。

对于九年级物理保温和加热问题，需要结合具体的实例来学习和理解。

高低挡（加热保温）计算题专题训练1、某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像。

（1）用所学的物理知识分析说明：当开关S接触点2时，电饭煲处于什么功能状态？此时电饭煲的电功率为多少？（2）分析计算电路中R1、R2的电阻分别是多少？（3）电饭煲在这一次工作中一共消耗多少焦的电能？合用了多少度电？2、小明家有一台额定电压为220V的加湿器，说明书上的电路图为图甲。

R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，S为旋转型开关。

1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其高挡功率为440W。

（1）求高挡工作时，电路中的电流；（2）求加湿器处于低挡时的电功率；（3）加湿器的P﹣t关系如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？3、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，R1＝44Ω，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5min，S自动切换到保温状态，保温时，图乙所示电能表的转盘在3min内转过15转。

求：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。

（2）电饭煲的保温功率。

（3）R2的阻值。

4、某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，有加热和保温两种状态。

图乙是电饭锅工作时电流I随时间t的变化图像，求：（1）电阻R1的阻值；（2）电饭锅加热状态时消耗的电功率；（3）工作30分钟电饭锅消耗的电能。

5、如图是某家用电炖锅的简化电路图，电源电压为220V，R1和R2均为加热电阻。

当开关S接1时为加热状态，功率为880W；开关S接2时为保温状态，功率为220W。

试求：（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多少？（3）电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量是多少？6、图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。

初三物理加热与保温的判断
加热和保温是两个不同的概念。

加热是指给物体提供能量，使其温度升高；而保温是指减少物体与外界热量的交换，使其保持原来的温度。

判断一：将杯子中的水烧开，然后将杯子放置在保温杯中，以保持水的温度不降低。

这个情况既包括了加热，又包括了保温。

首先将杯子中的水加热到100℃，然后将杯子放置在保温杯中，这样可以减少杯子
与外界热量的交换，让水保持原来的温度不下降。

判断二：小明把自己裹在棉被中躲避严寒。

这个情况只涉及到保温，没有加热。

裹在棉被中可以减少小明与外界热量的交换，让他的身体保持原来的温度。

但没有提供额外的能量给他的身体，所以无法使他的温度升高。

判断三：将食物放在微波炉中加热，然后放在保温箱里保温。

这个情况既包括了加热，又包括了保温。

将食物放在微波炉中加热，给食物提供能量，使其温度升高；然后将食物放在保温箱中保温，减少食物与外界热量的交换，让其保持原来的温度。

人教版九年级物理第十八章电功率计算题专项练习Ⅰ参考答案与试题解析一、计算题。

1．如图是苏泊尔电饭锅的原理图，它有加热和保温两挡，通过S的通断进行调节，R0，R 都是电阻，当是加热挡时电路的电功率为1000W，当是保温挡时电路总功率为22W。

求：（1）要使电饭锅处于低温挡时，开关S应处于断开状态？（2）电阻丝R0的阻值是多大？（3）当电饭煲处于保温挡时，电路中的电流多大？保温5min电阻丝R0产生的热量是多少？【分析】（1）根据P＝结合电路图分析开关断开和闭合时电饭锅的工作状态；（2）由电饭锅的加热挡功率，根据P＝计算R0的电阻；（3）由电饭锅的保温挡功率，根据P＝UI计算此时电路中电流，由焦耳定律计算保温5min电阻丝R0产生的热量。

【解答】解：（1）由图知，S闭合时，只有电阻R0接入电路中；S断开时，两电阻串联，由串联电路的电阻特点知，S断开时，电路的总电阻较大，电源电压一定，由P＝可知，此时电饭锅的电功率较小，为保温状态，则S闭合时为加热状态；（2）由题知，加热挡时电路的电功率为1000W，此时只有R0接入电路中，由P＝可得：R0＝＝＝48.4Ω；（3）由题知，保温挡时电路总功率为22W，由P＝UI可得，此时电路中电流：I＝＝＝0.1A，此时两电阻串联，所以I0＝I＝0.1A，所以保温5min电阻丝R0产生的热量：Q0＝I02R0t＝（0.1A）2×48.4Ω×5×60s＝145.2J。

答：（1）断开；（2）电阻丝R0的阻值为484Ω；（3）当电饭煲处于保温挡时，电路中的电流为0.1A，保温5min电阻丝R0产生的热量是145.2J。

【点评】本题考查了串联电路特点、电功率以及焦耳定律公式的应用，灵活应用公式、正确判断电饭锅的工作状态是解题的关键。

2．小华家额定功率为2000W的电热淋浴器，装满30kg水后连续正常加热35min。

水的温度由20℃升高到50℃．已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：（1）加热过程中水吸收的热量；（2）此过程电热淋浴器的热效率。

电饭煲与物理问题1.（2014铜仁）如图所示，是某电饭煲的电路原理图，电饭煲有加热和保温两种工作状态，当闭合开关S后，电饭煲锅内温度达到102℃时开关S1自动断开，处于保温状态。

已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为550Ω，电阻R2的阻值为55Ω。

则电饭煲处于保温状态时的电功率是＿＿＿＿W，电饭煲处于加热状态时电路的总电流是＿＿＿＿A。

2.（2014邵阳）家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，如图是某种型号电饭煲的简化电路。

当温控开关S闭合时，电饭煲处于加热状态，此时若它两端的电压为220V，它的功率为1100W（不考虑温度对电阻值的影响）。

则（1）电饭褒在加热状态下工作0.1h，消耗的电能为多少kW•h?（2）R0的电阻为多少Ω？（3）当温控开关S断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将如何变化？并请说明原因。

（2014广安）错误!未指定书签。

如图所示，是家用保温式电饭锅的电路原理图，S是手动、温控一体开关——必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103℃以上时，会自动弹起断开进入保温状态．已知R2=495Ω，电饭锅的额定加热功率为880W．（1）分析电路原理图或根据你的实际生活经验，如果不按下开关S，电饭锅＿＿煮熟饭（选填“能”或“不能”）（2）当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？4,。

（2014抚州）电饭煲是一种常见的家用电器，它是根据电流的＿＿＿效应工作的；从安全角度考虑，电饭煲应使用三孔插座。

这样做是为了让它的金属外壳与＿＿＿＿＿相连。

R1R2s手动、温控一体开关220VSS1R1R25.（2014齐齐哈尔）如甲图所示的电压力锅，集压力锅、电饭锅的优点于一体，省时节电，热效率高。

电压力锅工作原理如图乙，已知R 2的电阻值为48.4Ω，单独闭合开关S 1时，压力锅的功率为80W 。

（1）单独闭合开关S 1时，电压力锅处于＿＿＿状态（选填“保温”或“加热”）。