专题2.17 电器铭牌问题(解析版)

中考物理电学铭牌结合电路图计算1. 一台电烤箱的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示，尺和尼均为电热丝，求: (1) 电烤箱是利用 ___________ 原理工作的.(2) 电路中宛的阻值；电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和屋的功率； (3) 电烤箱在髙温挡正常工作10 min 所消耗的电能.【答案】(1)电流的热效应解：(2)根据片=占可知，当〃一能时，斤越小，尸越大.所以髙温挡工作时S 接“2”，A 8仅兄工作，此时功率只=1 100乩由J^=-得:低温挡工作时S 接“1" , &、凡串联，此时功率上=440 W.电路中的电流底消耗的功率是 F =ry?x=(2 A)C X44 Q=176 W(3)电烤箱在髙温工作时，功率只=1 100叭 工作时间t=10 min=600 s •电烤箱在髙 温挡工作10 min 消耗的电能W=P.t=l 100 WX600 s = 6. 6X105 J2. 如图甲所示为家用电热饮水机及其铭牌，图乙是它的工作简化电路，尽和尼都是发 热电阻，英中S 是温度自动控制开关.当温度升高到一泄值时，电热饮水机自动切换到保温状 态.(不计温度对电阻的影响)(1) 当开关S 接1时，电热饮水机处于 ________ 状态.(选填“加热”或“保温”) (2) 电热饮水机加热时，电路中的电流是多少？电阻氏的阻值是多大？ (3) 电热饮水机保温11 min,电阻丘所消耗的电能是多少？【答案】(1)保温［解析】由电路图可知，开关S 接1时丘与尺串联，开关S 接2时电路为凡的简单电路,杠牌电烤箱额定电压 220 V 额定功率高温挡 1100 W 低温挡 440 W 电源频率 50 Hz(220 V) 21 100 W_A_440 W/=7=220 V =2 A 额定电压220V 频率 50 Hz 容量 2 L额定功率保温挡 100 W 加热挡 1100Wor=220 Vo因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由4$可知，开关S接1时，电路中的电阻最大, 功率最小，电热饮水机处于保温挡.解：⑵已知P鳩=1 100 W, 〃離=220 V由QZZT可得，电热饮水机加热时，电路中的电流为：1 100 W 「/=7^=220 V =5 Aoon V开关s接2时，电热饮水机处于加热挡，尼的电阻：^=7=£jV=44Q/ 990 y \ 2开关接1时，电路中的总电阻为：斤总=厂=「；；0・点=484 Q由斤总=尼+足可得，& = R总一尼=484 Q -44 Q=440 Q(3)电热饮水机保温时的电流为：I' =¥电热饮水机保温11 min时.电阻凡所消耗的电能：^Q=r浪=(紆><440 Q XII X60 s = 6X10* J3.如图甲所示是新型智能电饭锅，它有两个挡位，分别是高温烧煮挡和保温炯饭挡，其原理图如图乙所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)，图丙是智能电饭锅的部分参数.(1)当电饭锅处于高温烧煮状态时，开关S置于________ (选填“1”或“2” ).(2)保温删饭时，电路中的电流是多少？足的阻值是多大？(3)若只要求保温炯饭挡的功率提升10乩请通过讣算具体说明改进措施.额定电压22() V容量 5 L高温烧煮功率 1 100 W低温炯饭额定功率22 W适用人数2~8人【答案】(1)2【解析】由题图可知，开关S置于2挡时，只有电阻氏接入电路中，总电阻最小，电流最大，功率最大.解：(2)当开关接1时，处于保温状态，这时两个电阻是串联的，保温炯饭时电路中电流: 加_ 22 W °_220 V -0,1 A当开关S置于2时，只有电阻丘接入电路中，十心U (220 V) 1 2旳以^=K= i ioo w =44 Q当处于保温状态时，两个电阻是串联的，0(990 V) 2所以斤总=凡+尼=「==2200 Q所以R：=R也一&=2 200 Q —44 0=2 156 Q(3)保温时的功率为：尸阀=22 W当保温删饭挡的功率提升10%时，此时的功率应为: 只=尸阀(1 + 10%)=22 WX (1 + 10%) =24. 2 W 所需要的总电阻为：,U (220 V) 2..................................用总=^=24.2 W =2 000“得出卅=RQ 一& = 2 000 Q-44 Q=1 956 Q因此，应将區换成阻值为1 956 Q的电阻.4.电热式加湿器是根据电流的热效应，将电能转换成热能的原理制成的，电加热管浸没在电热槽的水中，电热管产生热量时，水沸腾变为水蒸气，从而产生一个适度的湿度环境，如图甲是一款电热加湿器，其发热电路如图乙所示，&、足为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现低、高挡的转换，设讣参数如下表•求：额定电压220 V额左最大发热功率400 W水箱容积 4 L适用而积40 〜60 m'1 开关接触点3、4时，电热加湿器处于_________ 状态.2 电阻産的阻值；加湿器在低挡时的发热功率为多少：电阻之和，所以，低挡时的发热功率：C (220 V) 2““ …rPtt=^ =121 Q+121 Q =20° W(3)加热时间最短时，电热槽的发热功率为400 W 且不考虑热呈:的损失，由护=Q 啖可得: P 杭t=c 水加(上一山)，即 400 W X 3 X 60 s =4. 2 X io 5 J/ (kg • °C)XmX(100 °C -20°C)解得：於0.21 kg 5.家用电吹风简化电路及主要技术参数如图所示•根据题目的信息回答下列问题：⑴选择开关接 ________ (选填“朋…力'或"CD-)时，电吹风送冷风. (2) 电热丝•的电阻为多少？(3) 若电动机的内阻为44 Q,则电动机的机械效率为多少？ 【答案】(1)證解：(2)由图乙可知，电动机正常工作时的电流1=0. 4 A,则P=UI= 12 VX0. 4 A=4.8 W(3)由图乙可知电动机未转动时的电流u 12 VI' =1・2 A,由欧姆定律得:电动机的电阻启= ] 2 A =1° °电动机正常工作时的发热功率 P 均=烁=(0.4 A)2X10 Q=l ・6 W 尸输岀=P-P M =4・8 W-1.6 W=3.2 W电动机正常工作时的效率：n =—X 100%=|^X 100%^66. 7%6. 小明和妈妈一起去商场选购了一款全自动豆浆机，豆浆机的主要结构如图甲，电路原 理图可等效成图乙，苴铭牌如图丙•豆浆机正常工作做一次豆浆的过程：通电后0〜1 min 粉 碎打浆，1 ~5 min 加热，5~6 min 再次粉碎打浆，6—10 min 加热.请你帮小明解决下列问 题：电动机甲乙(1) 豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？(2) 豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？(3) 小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的英他用电器都关闭，他观察到豆浆机 的电热幺幺工作时，家里标有“2 000 r/(kW ・h) ”字样的电能表转盘在3 min 内转了 50转， 则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)选择防珞 220 V 插头FT电热丝额定功率 热风时000 W 冷风时：22() W额定电压 220 V 质量0.5 kg额定电压：22OV® 率：50 Hz 电动机功率「100W 加热功率：605W丙(4)豆浆机在制作豆浆过程中可以将0.8 kg的豆浆温度升高40 °C,豆浆比热容为4.2X103J/(kg ・・C),该豆浆机加热时的效率是多少？(结果保留两位小数)【答案】解：(D由得，电热丝的电阻U (220 V) 2_ 八605 W =80 Q(2)由题意可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，电热丝的工作时间tx=8 min,电动机工作时间t：=2 min,电热丝•产生的热量：^=^=^=605 WX8X60 s=2. 904X105J电流做功：Q=1QO WX2X60 s + 2.904X 105J=3. 024X 10s J(3)豆浆机3 min 内消耗的电能^-=^^X50 kW - h=^ kW • h=^X3.6X10* 1=9X10"Jtt；. Q X ]0： T豆浆机实际功率：尸人=7=空乂60 s =5°°W电路实际电压：6^=V A>=A/500WX80 Q =200 V(4)豆浆吸收的热M^^ = c/z7(t-to)=4.2XlO°J/(kg- ft C)X0.8 kg X40 °C = 1.344X105 J 由(1)可知，豆浆机加热时间t=8 min=480 s消耗电能脛=2. 904X10’ J加热时的效率氐 1.34 4X105J心无X 1002 聞看100446%(3) 若加热前水温为20 °C,电热槽内气压为1个标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3 min,则电热槽中水的质量是多少［不计热损失,c水=4.2X103 J/(kg- 结果保留两位小数］.【答案】⑴加热解：(2)电热加湿器在髙挡时，开关旋至3、4触点，凡被短路，电路中只有氏连入，A由可得，用的阻值E (220 V) 2凡=瓦=400 W =1刀Q由凡、尼为阻值相同的发热电阻可得，总=凡=121 Q当加湿器在低挡时，开关旋至2、3触点，丘与尼串联，因串联电路中总电阻等于各分。

2020年物理试卷分类命题备考方略专题十四铭牌类电器计算题★铭牌类电器计算题经常出现在大型计算题中，但也会以选择题和填空题形式出现，属于计算类试题。

铭牌类电器计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。

解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。

对大型计算题要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。

大型计算题的特点是：(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。

(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。

它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。

(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。

★一、电器设备铭牌电器设备的铭牌显示的是电器设备工作状态、工作环境和工作过程，给使用者提供了较为全面的信息。

电器设备的铭牌上主要标注的内容有：电器设备的额定值（电压、功率、电流等），工作环境，工作过程和使用注意事项。

从铭牌给出的数据可以很好的了解此电器设备在工作过程中有关物理量或可以从铭牌中求出所需要的物理量，这就是题干的主要内容。

解答时一定要把铭牌给出的数据看清，弄懂。

二、解题方略1.应用公式类：就是利用铭牌给出的数据，结合所学物理公式，直接进行计算。

此类题目只要考生能熟练利用物理知识和规律，解答不难。

【典例一】（2019·临沂）图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温档功率为，内部等效电路如图乙所示，和是两个电热丝。

电学计算名牌问题--吕1、小璇回到老家时，天很冷，她发现洗澡需要用一种“浴霸”如图1．该“浴霸”具有照明、吹风和加热三个功能，其中照明灯L1和吹风机（用表示），均可以单独控制，加热灯L2只有在吹风机启动后才可以工作．如图所示“浴霸”的简化电路图（如图2）及铭牌．求：（1）照明灯L1正常工作时电阻为多少？（2）正常工作时通过加热灯L2的电流是多少？（3）通常在洗前10min只开启加热灯L2取暖给浴室预热，问在这10min内电路消耗的电能是多少？（4）小璇洗澡时不小心用水喷淋了浴霸，会出现什么危害？2、如图甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。

图乙是它的有关参数。

它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）。

求：（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？并说明理由。

（2）R1和R2的电阻值各是多大？（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？【c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响】3、图甲是小明家买了一把养生壶，它是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电热水壶，其铭牌如下表，图乙是他家用的电能表。

小明在壶中加入初温为25℃的水，只接入该壶，6min 将水烧开（标准大气压下），且电能表的转盘转了300转。

不考虑温度对电阻的影响，请你计算在此过程中， （1）消耗的电能；（2）壶中水的质量；（3）养生壶两端的实际电压。

4、集合了传统高压锅和电饭煲功能于一体的电压力锅，彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患，省时节电（比普通电饭锅节电30％以上）。

如图是某款电压力锅及其铭牌（见下表）。

请你计算（1）该电压力锅正常工作时的电流多大？（2）在该电压力锅中装入3 kg 初温为20 ℃的水，当加热到120 ℃时刚好沸腾，则水吸收多少热量？ （3）上述加热水的过程中电压力锅正常工作了25 min ，则消耗的电能是多少？（4）在上述加热水的过程中，该电压力锅的加热效率是多大？5、如图所示是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌。

2021年物理试卷分类命题备考方略专题十四铭牌类电器计算题★命题诠释铭牌类电器计算题经常出如今大型计算题中，但也会以选择题和填空题形式出现，属于计算类试题。

铭牌类电器计算题以考察学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的才能为主，它既能反映学生对根本知识的理解掌握程度，同时又能表达学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。

解答计算题应该首先明确它的特点，防止盲目和无从下手的为难，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进展合理的计算。

对大型计算题要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。

大型计算题的特点是：(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或者消费、生活中假设干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活理论，社会活动的根本经历对题目的计算结果进展判断，留取合理的，舍弃不合理的。

(2)知识综合性：这类题往往是把几个或者几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或者各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。

它反映学生学习知识的综合才能和分析解决问题的才能。

(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它可以反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识程度。

★题型解密一、电器设备铭牌电器设备的铭牌显示的是电器设备工作状态、工作环境和工作过程，给使用者提供了较为全面的信息。

电器设备的铭牌上主要标注的内容有：电器设备的额定值〔电压、功率、电流等〕，工作环境，工作过程和使用考前须知。

从铭牌给出的数据可以很好的理解此电器设备在工作过程中有关物理量或者可以从铭牌中求出所需要的物理量，这就是题干的主要内容。

解答时一定要把铭牌给出的数据看清，弄懂。

二、解题方略1.应用公式类：就是利用铭牌给出的数据，结合所学物理公式，直接进展计算。

此类题目只要考生能纯熟利用物理知识和规律，解答不难。

1．有一种WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示。

现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压，水的比热容。

C=4.2×103J/(kg ·℃）求： （1) 水吸收的热量。

（2）电热壶的效率。

(3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min 3s ，那么此时实际电压是多少？2．人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇。

某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车( 如右图所示), 获2009年全国汽车创新设计大赛最高奖项。

这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵。

(1)如果“都市蚂蚁"车乘载两人后总质量为500kg ，以5m ／s 的速度在城市中 行驶，“都市蚂蚁"车在运行过程中受到的阻力是总重的0.4倍，则发动机的 输出功率至少多大(g 取10N ／kg)?(2)航模社的同学想将此概念车改进成“水陆两栖蚂蚁车"。

若上述乘载两人的 概念车要在水面漂浮，且至少有三分之一的体积露出水面，则它的总体积至少 为多大(假设车内不进水)?3．如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。

电热锅的部分参数如表中所示。

（1）三脚插头上标着E 的导线和电热锅的 ▲ 相连，插座上相应的导线和 ▲ 相连。

（2）调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ▲ ”时为保温档。

小明发现，当电热锅处于保温档正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 ▲ 。

（3）该电热锅处于高温档正常工作时，使4.5L 的水温度升高54℃需要42min ，那么电热锅的效率为多少？列式计算[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]4．在老师的指导下，小刚和小红通过实验探究“220V 60W ”“和220V 15W ”的白炽灯接到电路中哪个更亮。

专题17 电学极值与范围的计算（原卷版）中考中有些题涉及到求物理量的最值，其中有一部分题利用物理量转变的临界状态即可求得结果，还有少数题由于学生在把数学方法迁移到物理解题上时存在困难，导致不能有条不紊地写出解题过程。

一、电学最值问题的常见形式及解法：1、对特定条件下电路中电流、电压允许的最大值、最小值确定出每个用电器的额定电流、电流表的量程和滑动变阻器的最大电流，以其中最小的电流作为电路的最大电流；最小电流则需滑动变阻器接入阻值最大（当滑动变阻器两端有电压限制时，需满足滑动变阻器两端电压达到最大），通过欧姆定律求解得到。

通过最大电流和最小电流求得电压的最大值和最小值。

2、滑动变阻器允许接入电阻的变化范围滑动变阻器连入最大和最小电阻通常是将滑片移到滑动变阻器的两端，但更多的时候是由于电流、电压的限制，滑动变阻器不能移到两端，需根据最大电流、最小电流或电压表量程限制确定滑动变阻器的范围。

3、电路中可能出现的最大、最小功率首先要判断：变阻器阻值从最小变到最大的过程中，相应的电压，电流的功率是否是单调变化（递增或递减）还是非单调变化，非单调变化就有最值（最大或最小）。

在解题时，头脑里一定要呈数学函数图象，判断该图象的类型，性质等等。

在求电功率的最大、最小值时，将电功率写成关于电阻的二次函数的形式，即P=（A-B）2+C，当A=B时有最值。

二、电学范围值问题的常见形式及解法：在不损坏电路元件时，通常要考虑：电路中电流变化范围、用电器两端电压变化范围、变阻器阻值的变化范围、用电器功率变化范围、电路总功率变化范围等等。

这类范围题就是介于最大值与最小值的范围之间。

一、中考题型分析中考中，极值与范围的计算题涉及的知识点较多，综合性强，区分度比较大，是中考中拉分的题目。

主要以选择、计算题的形式出现。

分值在2—7分左右。

二、典例精析★考点一：最值问题◆典例一：（2020自贡）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置c时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（）A．灯泡的电阻为2ΩB．电源电压为9VC．滑动变阻器的最大电阻为12ΩD．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W◆典例二：（2020葫芦）（多选）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V，第一次只闭合开关S1、S3，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑至最上端。

微专题17-7 多挡位问题知识·解读一、基本概述1、用电器的多挡位问题是集电热、电功、电功率于一体的综合性问题，是电学问题的重点和难点。

2、主要类型包括用电器的多挡位问题、电热器的多挡位问题。

二、解答关键弄清楚用电器的工作特点，不同挡位对应的功率、电流、电阻等物理量。

例如：豆浆机工作时主要包括加热和打浆两个过程、全自动洗衣机工作时主要包括洗衣和脱水两个过程、电吹风工作时主要明确是吹冷风还是吹热风等。

解答电热器类问题需要把握好两个关键点。

关键点一：正确判断出电热器的挡位一般来说，电热器通常有“高温挡”“中温挡”和“低温挡”，根据电功率的公式P ＝U 2R可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。

关键点二：明确不同挡位的电热器结构 1、短路式：如图甲所示，两个电阻串联，用开关S 1与其中的一个电阻并联，当两个开关都闭合时，电阻R 2短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当开关S 闭合、S 1断开时，两个电阻串联，总电阻最大，为低温挡。

2、单刀双掷式：如图乙所示，将主要工作电阻R 1放在干路上，一条支路只用导线，另一条支路连接附加电阻。

当开关S 掷向附加电阻支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关S 掷向纯导线支路时，只有主要电阻R 1工作，为高温挡。

3、并联式：如图丙所示，两个电阻并联，用开关S 1控制两个电阻，开关S 2控制其中的电阻R 2，当开关S 1、S 2同时闭合时，两个电阻都工作，此时总电阻小，为高温挡；当开关S 1闭合、S 2断开时，只有电阻R 1工作，此时总电阻大，为低温挡。

典例·解读类型一、电热器的多挡位问题例1、某保温电热水壶电路如图所示，S 是温控开关，电热水壶上标有“220 V 、1000 W ”字样，保温时R 1的电功率为12.1 W ，问：（不考虑温度对电阻阻值的影响） （1）当开关S 接a 时电热水壶处于保温状态还是加热状态？为什么？ （2）加热状态时，电热水壶正常工作的电流是多少？ （3）R 1和R 2的阻值各是多少？例2、图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能．R 1和R 2是两根电热丝，S 为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S 在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围．已知热水器的加热功率为400 W ，保温功率为100 W(忽略温度对电阻的影响)，则电路中R 2＝________Ω.在使用过程中，若热水器连续工作10 min 消耗电能 1.2×105J ，此过程中热水器的保温工作时间是________s.【答案】（1）加热状态；（2）4.55 A ；（3）48.4 Ω；391.6 Ω.【解析】(1)加热状态 理由：由电路图可知，开关S 接a 时，电路为R 1的简单电路；当开关S 接b 时，电阻R 1与R 2串联。