
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc25023" PAGEREF _Tc25023 \h 1
\l "_Tc9107" 命題點(diǎn)一 家用電器多擋位計(jì)算 PAGEREF _Tc9107 \h 1
\l "_Tc974" PAGEREF _Tc974 \h 1
\l "_Tc19549" PAGEREF _Tc19549 \h 18
命題點(diǎn)一 電學(xué)簡(jiǎn)單計(jì)算
1.(2024·安徽蚌埠·二模)張強(qiáng)媽媽買(mǎi)了一個(gè)新的電飯煲,說(shuō)明書(shū)中的部分信息如表所示,工作電路圖如圖所示,為溫控開(kāi)關(guān),加熱電阻和的阻值不隨溫度變化,則 。
【答案】4∶51
【詳解】分析電路可知,、均閉合時(shí),只有工作,此時(shí)總電阻較小,根據(jù)可知功率較大,為額定蒸煮狀態(tài),則阻值為
只閉合時(shí),、串聯(lián),此時(shí)總電阻較大,根據(jù)可知功率較小,為保溫狀態(tài),則總電阻為
則阻值為
則和的阻值之比為
2.(2024·貴州貴陽(yáng)·一模)如圖所示為某品牌電熱毯的內(nèi)部電路,、為發(fā)熱元件,且,通過(guò)控制開(kāi)關(guān)S、可實(shí)現(xiàn)高溫、中溫、低溫三個(gè)檔位的調(diào)節(jié)。若電熱毯高溫檔功率為,中溫檔功率為,則 。
【答案】
【詳解】根據(jù)可知,當(dāng)電壓一定時(shí),電路中的阻值越大,電路的功率越小,由圖可知,當(dāng)S1閉合,S接b時(shí),R1和R2并聯(lián),電路中電阻最小,為高溫?fù)酰娐分械淖柚禐?br>功率為
當(dāng)閉合S1時(shí),S接a時(shí),R1短路,R2單獨(dú)工作,電路中電阻值中等,為中溫?fù)?,功率?br>則
3.(2024·吉林松原·三模)某型號(hào)電熱飲水機(jī)的電路簡(jiǎn)圖如圖所示,其額定電壓為220V,具有“加熱”“保溫”兩種功能,對(duì)應(yīng)功率分別為1000W和100W。則當(dāng)開(kāi)關(guān) 閉合時(shí),飲水機(jī)處于加熱狀態(tài),此狀態(tài)下工作10min,飲水機(jī)產(chǎn)生的熱量是 J。
【答案】 S1,S2 6×105
【詳解】[1]由圖知道,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻最大,由知道,電路中的總功率最小,飲水機(jī)處于保溫狀態(tài);當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),只有R1工作,電路中的總電阻最小,總功率最大,飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)。
[2]加熱狀態(tài)下,工作10min,飲水機(jī)產(chǎn)生的熱量
4.(2024·山東威?!ひ荒#┤鐖D所示,某電熱器通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)(“接1”或“接2和3”)的調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)保溫、加熱兩個(gè)擋位的切換,已知電源電壓為220V且保持不變,、是發(fā)熱電阻,的阻值為,加熱時(shí)電熱器消耗的電功率為660W,當(dāng)電熱器處于保溫?fù)跷粫r(shí),開(kāi)關(guān)的通斷情況是 ;加熱時(shí),消耗的電功率為 W。
【答案】 開(kāi)關(guān)S1接1 572
【詳解】[1]閉合開(kāi)關(guān)S,開(kāi)關(guān)S1接1時(shí),只有R1的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻較大,由可知電路的總功率較小,處于保溫?fù)酢?br>[2]閉合開(kāi)關(guān)S,開(kāi)關(guān)S1接2和3時(shí),R1和R2并聯(lián),電路的總電阻較小,由可知電路的總功率較大,處于高溫?fù)酰琑1的電功率
R2的電功率
P2=P-P1=660W-88W=572W
5.(2024·江蘇南京·一模)圖甲是一款電中藥壺,圖乙是其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路,定值電阻. R1、R2中只有 R1為加熱管。該壺的額定電壓為220V,加熱時(shí)的額定功率為1210W,則額定電流為 A。正常工作時(shí)加熱管R1在加熱和保溫時(shí)的功率之比為49∶4,則定值電阻R2的阻值為 Ω。若家庭電路中僅有該壺工作,使質(zhì)量為1kg、初溫為的水升高60℃共用時(shí)6min, 如圖丙所示的電能表指示燈閃爍了120次,則此過(guò)程中該壺的實(shí)際功率為 W,加熱效率為 %。
【答案】 5.5 100 1000 70
【詳解】[1]由P=UI知道,電中藥壺的額定電流
[2]由圖乙知道,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知道,此時(shí)電路中的總電阻最大,由知道,電路中的總功率最小,電中藥壺處于保溫狀態(tài);當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),只有R1工作,電路中的總電阻最小,總功率最大,電中藥壺處于加熱狀態(tài);由知道,R1的阻值
根據(jù)題意知道,R1在保溫時(shí)的電功率
由P=I2R知道,保溫時(shí)的電流
由知道,保溫狀態(tài)時(shí)電路中的總電阻
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知道,R2的阻值
[3]電能表上的1200imp/kW?h表示電路中的用電器每消耗1kW?h電能,電能表的指示燈閃爍1200次,電能表的指示燈閃爍120次,電中藥壺消耗的電能
電中藥壺的實(shí)際功率
[4]水吸收的熱量
電中藥壺的熱效率
6.(2024·云南楚雄·模擬預(yù)測(cè))小東在家煲湯時(shí)使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,R1、R2均是發(fā)熱電阻(假設(shè)阻值不隨溫度變化);當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)“1”時(shí),電飯煲處于 (選填“低溫?fù)酢被颉案邷負(fù)酢保?,R2的阻值為 Ω。
【答案】 低溫?fù)? 945
【詳解】[1]如圖,當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)“1”時(shí),R1、R2串聯(lián),電路總電阻較大,當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)“2”時(shí),是只有R1的簡(jiǎn)單電路,電路總電阻較??;根據(jù)可知,當(dāng)電壓不變時(shí),電阻較大的功率較小,故當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)“1”時(shí),電飯煲處于低溫?fù)酢?br>[2]如圖,當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)“2”時(shí),是只有R1的簡(jiǎn)單電路,電飯煲處于高溫?fù)酰瑒t電阻R1的阻值為
當(dāng)開(kāi)關(guān)S連接觸點(diǎn)“1”時(shí),R1、R2串聯(lián),電飯煲處于低溫?fù)酰娐房傠娮铻?br>根據(jù)串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,則R2的阻值為
7.(2024·陜西西安·二模)小明家有一款高、中、低三擋家用電火鍋,如圖甲所示是它的簡(jiǎn)化電路圖,內(nèi)部有四個(gè)阻值相同的電熱絲R(阻值不變),可通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高、中、低擋位切換。如圖乙所示是小明家的電能表,此時(shí)的讀數(shù)為 kW·h。小明關(guān)閉家中其他用電器,只讓電火鍋工作,當(dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至“1”時(shí),電火鍋處于 擋;2min內(nèi),觀察到電能表轉(zhuǎn)過(guò)50r,此時(shí)電火鍋的實(shí)際功率為 W;電火鍋擋位不變,將家中額定功率2000W的燒水壺接入電路的瞬間,空氣開(kāi)關(guān)跳閘,原因可能是 。
【答案】 2024.5 低 500 發(fā)生了短路
【詳解】[1]電能表最后一位是小數(shù)位,如圖,讀數(shù)為2024.5kW·h。
[2]當(dāng)開(kāi)關(guān)內(nèi)旋轉(zhuǎn)到1時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),電阻最大,根據(jù),總電壓不變,電阻最大,電功率最小,為低溫檔。
[3]電能表轉(zhuǎn)50r,據(jù)此先算消耗的電能
解得
故此時(shí)火鍋的實(shí)際功率為500W。
[4]根據(jù)電能表的數(shù)據(jù),電路中可接入的最大功率為4400W??梢猿惺芄β蕿?000W的電熱水壺,故接入電路等等瞬間,空氣開(kāi)關(guān)跳閘,應(yīng)該為電路中發(fā)生了短路。
8.(2024·黑龍江大慶·二模)某型號(hào)電熱水瓶具有加熱、保溫、電動(dòng)出水及干燒斷電功能,其簡(jiǎn)化電路如圖所示。三個(gè)開(kāi)關(guān)的功能分別是:壺底溫控開(kāi)關(guān)通常是閉合的,當(dāng)壺底發(fā)熱盤(pán)的溫度達(dá)到120℃自動(dòng)斷開(kāi)防止干燒;壺壁溫控開(kāi)關(guān)通常是斷開(kāi)的,按下時(shí)對(duì)水加熱,水燒開(kāi)后自動(dòng)斷開(kāi);電動(dòng)出水開(kāi)關(guān)通常是斷開(kāi)的,按下時(shí)電磁泵將水抽出。已知電熱水瓶加熱功率為1000W,電磁泵的規(guī)格是“12V;12W”,的阻值為968Ω。電熱水瓶正常工作時(shí)下列結(jié)論正確的是( )
①是壺底溫控開(kāi)關(guān),是壺壁溫控開(kāi)關(guān)
②的阻值為48.4Ω
③電熱水瓶保溫功率是270W
④加熱同時(shí)將水抽出,電流通過(guò)電熱水瓶在30s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是
A.①B.①②C.②③D.③④
【答案】A
【詳解】①壺底溫控開(kāi)關(guān)通常是閉合的,當(dāng)壺底發(fā)熱盤(pán)的溫度達(dá)到120℃自動(dòng)斷開(kāi)防止干燒,是壺底溫控開(kāi)關(guān),壺壁溫控開(kāi)關(guān)通常是斷開(kāi)的,按下時(shí)對(duì)水加熱,水燒開(kāi)后自動(dòng)斷開(kāi),是壺壁溫控開(kāi)關(guān),閉合后,R1、R2并聯(lián)加熱,電動(dòng)出水開(kāi)關(guān)通常是斷開(kāi)的,按下時(shí)電磁泵將水抽出,說(shuō)明S3控制電動(dòng)機(jī),是電動(dòng)出水開(kāi)關(guān),故①正確;
②的阻值為968Ω,則的功率為
的功率為
的阻值為
故②錯(cuò)誤;
③當(dāng)壺壁溫控開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí),只有R2工作,此時(shí)為保溫,電熱水瓶保溫功率是50W,故③錯(cuò)誤;
④電磁泵的規(guī)格為“12V 12W”,則電磁泵支路的電流為
電磁泵支路的總功率為
電磁泵將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能與機(jī)械能,主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,產(chǎn)生的熱量較少,則保溫同時(shí)將水抽出,電流通過(guò)電熱水瓶在30s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是
故④錯(cuò)誤。
綜上所述,①正確;②③④錯(cuò)誤,故A正確;BCD錯(cuò)誤。
故選A。
9.(2024·湖北武漢·二模)如圖甲所示是一款暖奶器,它可以實(shí)現(xiàn)高溫定擋消毒、中溫定擋加熱和低溫可調(diào)保溫三種功能,其電路結(jié)構(gòu)如圖乙所示。暖奶器的電源電壓保持40V不變,發(fā)熱電阻和分別為10Ω、5Ω和40Ω,R1是規(guī)格為“30Ω2A”的滑動(dòng)變阻器。S閉合,均接1時(shí),暖奶器處于低溫?fù)?,移?dòng)滑片,可以手動(dòng)調(diào)節(jié)低溫?fù)醯谋毓β?。下列說(shuō)法正確的是( )
①S閉合,S1、S2均接2時(shí),暖奶器為高溫定擋消毒功能
②暖奶器以中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),發(fā)熱電阻5min產(chǎn)生的熱量為800J
③暖奶器以低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),保溫功率最大為80W
④暖奶器以低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),保溫功率最小為10W
A.①③B.①④C.②③D.②④
【答案】A
【詳解】S閉合,S?、S?均接1時(shí),電路由R?和R1串聯(lián),暖奶器處于低溫?fù)?,移?dòng)滑片,可以手動(dòng)調(diào)節(jié)低溫?fù)醯谋毓β省?br>滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí),電阻中阻值最大,由得,此時(shí)保溫功率最小,為
R1是規(guī)格為“30Ω2A”的滑動(dòng)變阻器,保溫功率最大為
故③正確,④錯(cuò)誤;
①S閉合,S1?、S2?均接2時(shí),R3?、R4?并聯(lián),此時(shí)電路中的總電阻最小,根據(jù)可知,此時(shí)電路中的電功率最大,暖奶器處于高溫?fù)?,故①正確;
②暖奶器以中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),R3、R4并聯(lián)后與R2?串聯(lián),R3、R4并聯(lián)后阻值為
解得:,此時(shí)電路中的總電阻
發(fā)熱電阻5min產(chǎn)生的熱量為
故②錯(cuò)誤。故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選A。
10.(2024·安徽阜陽(yáng)·二模)如圖甲所示是一種新款暖腳器,通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)高、低溫?fù)跷还δ芮袚Q,其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,虛線框內(nèi)為導(dǎo)線。該暖腳器高溫?fù)醯墓β适?40W,低溫?fù)醯墓β适?10W,額定電壓是220V。求:
(1)加熱電阻與的阻值;
(2)在用電高峰期,實(shí)際電壓為200V時(shí),高溫?fù)豕ぷ?1min產(chǎn)生的熱量;
(3)若在圖乙中虛線框內(nèi)串聯(lián)一個(gè)電阻,對(duì)暖腳器的高、低溫?fù)豕β适欠裼杏绊???jiǎn)要說(shuō)明判斷的依據(jù)。
【答案】(1)
(2)
(3)有影響,理由見(jiàn)解析
【詳解】(1)根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)1接觸時(shí),此時(shí)、串聯(lián),電路的總電阻最大,由可知,電路的總功率最小,處于低溫?fù)?;此時(shí)電路的總電阻為
當(dāng)開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)2接觸時(shí),此時(shí)只有連入電路,電路的總電阻最小,為高溫?fù)?,則的阻值為
則的阻值為
(2)在用電高峰期,實(shí)際電壓為200V時(shí),高溫?fù)豕ぷ?1min產(chǎn)生的熱量為
(3)若在圖乙中虛線框內(nèi)串聯(lián)一個(gè)電阻,當(dāng)開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)1接觸時(shí),電路的總電阻變大,由可知電路的總功率變小,低溫?fù)豕β首冃?;?dāng)開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)2接觸時(shí),電路的總電阻變大,由可知電路的總功率變小,高溫?fù)豕β首冃?;所以,若在圖乙中虛線框內(nèi)串聯(lián)一個(gè)電阻,對(duì)暖腳器的高、低溫?fù)豕β视杏绊憽?br>11.(2024·山東濟(jì)南·二模)如圖所示,這是有加熱和保溫兩擋的電熱器工作電路圖,電源電壓U=220V。發(fā)熱體由R1和R2兩個(gè)電熱絲(阻值均不變)構(gòu)成,只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),為保溫?fù)?,通過(guò)電熱絲R1的電流為1A;開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合時(shí),為加熱擋,通過(guò)電熱絲R2的電流為4.5A。求:
(1)電熱器保溫時(shí)的功率;
(2)電熱器處于加熱擋時(shí)電路的總電阻;
(3)電熱器處于加熱擋時(shí)正常工作5min電熱絲產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)220W
(2)40Ω
(3)3.63×105J
【詳解】(1)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),為保溫?fù)?,此時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路,通過(guò)電熱絲R1的電流為1A,根據(jù)P=UI可得,電熱器保溫時(shí)的功率為
(2)開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合時(shí),為加熱擋,根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知,此時(shí)通過(guò)電熱絲R1的電流仍為1A,通過(guò)電熱絲R2的電流為4.5A,所以,此時(shí)電路的總電流為
根據(jù)歐姆定律可得,電熱器處于加熱擋時(shí)電路的總電阻為
(3)電熱器處于加熱擋時(shí)正常工作5min電熱絲產(chǎn)生的熱量為
12.(2024·甘肅武威·模擬預(yù)測(cè))中醫(yī)藥是中華文化的瑰寶,在疾病治療方面具有不可替代的作用。圖甲為小明同學(xué)家的小型電中藥鍋,其電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示,通過(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2的不同接法組合,可以實(shí)現(xiàn)三檔加熱功能,其中定值電阻、都是發(fā)熱電阻,其部分參數(shù)如下表所示。[已知]求:
(1)鍋中的1kg藥液從25℃加熱到35℃,中藥液吸收的熱量;
(2)當(dāng)S1閉合S2接2時(shí),加熱100s,產(chǎn)生的熱量為多少;
(3)求的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)110Ω
【詳解】(1)藥液吸收的熱量
(2)由圖乙可知,當(dāng)S1閉合、S2接1時(shí),R1、R2并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻最小,由可知,電路中的總功率最大,電中藥鍋處于高溫?fù)?;?dāng)S1斷開(kāi)、S2接2時(shí),R1、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻最大,由可知,總功率最小,電中藥鍋處于低溫?fù)?;?dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2接2時(shí),只有R1工作,電中藥鍋處于中溫?fù)?;由表格?shù)據(jù)可知,電中藥鍋中溫?fù)醯墓β蔖中=440W,產(chǎn)生的熱量
Q=W=P中t=440W×100s=4.4×104J
(3)并聯(lián)電路中的總功率等于各用電器的電功率之和,則高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),的電功率
由可知,的阻值
13.(2024·山東泰安·模擬預(yù)測(cè))某電器廠設(shè)計(jì)了一種具有高、中、低溫三擋的家用電火鍋,該火鍋產(chǎn)品銘牌和電路圖如圖表所示:(其中R1=R2)
(1)當(dāng)電火鍋使用中溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí),電路中電流是多大?接入電路的電熱絲的阻值是多少?
(2)用電火鍋高溫?fù)踉陬~定電壓下燒水7min,電流做了多少功?若電熱絲產(chǎn)生熱量的85%被水吸收,在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,能使1kg初溫為30℃的水溫升高多少?
(3)在物理綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小芳和小麗利用所學(xué)的物理知識(shí),合作測(cè)量電火鍋高溫?fù)醯膶?shí)際功率。電表上標(biāo)著“1200r/kW·h”。他們把家中的其他用電器都與電源斷開(kāi),僅讓電火鍋接入電路中燒水。2.5min電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了40r,求電火鍋的實(shí)際功率?
【答案】(1)2A,110Ω
(2),70℃
(3)800W
【詳解】(1)根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,當(dāng)S1斷開(kāi),S2接a時(shí),兩電熱絲串聯(lián),此時(shí)電路的總電阻最大,根據(jù)可知,電功率最小,電火鍋處于低溫?fù)?;?dāng)S1斷開(kāi),S2接b時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)可知,電功率較大,電火鍋處于中溫?fù)酰粨鮏1閉合,S2接b時(shí),兩電熱絲并聯(lián),此時(shí)電路總電阻最小,根據(jù)可知,電功率最大,電火鍋處于高溫?fù)?。電火鍋使用中溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí),根據(jù)P=UI可得,電路中電流是
接入電路的電熱絲的阻值是
(2)用電火鍋高溫?fù)踉陬~定電壓下燒水7min,電流做的功為
水吸收的熱量為
根據(jù)可得,可使1kg初溫為30℃的水的溫度升高
因?yàn)?br>且因?yàn)樵?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,且水的初溫為30℃,所以只能使水升高
(3)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)40轉(zhuǎn)消耗電能為
根據(jù)可得,電火鍋的實(shí)際功率為
14.(2024·內(nèi)蒙古通遼·模擬預(yù)測(cè))我國(guó)北方多用天然氣加熱地暖進(jìn)行供暖,南方多用電暖器取暖。如圖為孝順的小明為爺爺購(gòu)買(mǎi)的電暖器,該電暖器的部分參數(shù)如下表所示,已知小明房間里空氣的質(zhì)量為150kg、初溫為,設(shè)定電暖器加熱溫度為?!尽壳螅?br>(1)用加熱擋將小明房間的空氣加熱至設(shè)定溫度,空氣吸收的熱量;
(2)溫度上升至設(shè)定溫度后,電暖器自動(dòng)變?yōu)楸貦n,保溫2h消耗的電能;
(3)北方的小紅家里使用天然氣加熱地暖取暖,每天消耗天然氣的體積為,已知天然氣加熱的轉(zhuǎn)化效率為75%,則每天用來(lái)取暖的熱量是多少?()
【答案】(1)1.5×106J;
(2)7.2×106J;
(3)6×106J
【詳解】(1)解:空氣吸收的熱量
(2)保溫2h消耗的電能
(3)消耗天然氣放出的熱量為
天然氣加熱的轉(zhuǎn)化效率為75%
15.(2024·四川自貢·二模)如圖甲為某款電熱水壺,其電路原理圖及主要參數(shù)如圖乙及表格所示,有加熱和保溫兩個(gè)擋位,其內(nèi)部電路由發(fā)熱電阻R1和R2組成,R1=20R2;求
(1)R1的阻值是多少;
(2)加熱擋的電功率是多大:
(3)在額定電壓下,加熱擋工作時(shí)將2kg、初溫20℃的水加熱至75℃需要多長(zhǎng)時(shí)間?(假設(shè)電熱全部被水吸收)
【答案】(1)880Ω
(2)1155W
(3)400s
【詳解】(1)由圖可知,當(dāng)只閉合S2時(shí),只有R1工作,電路中電阻較大,根據(jù)可知,此時(shí)電路的電功率較小,為保溫?fù)?;?dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電路中電阻較小,根據(jù)可知,此時(shí)電路的電功率較大,為加熱擋。的阻值是
(2)R2的阻值為
加熱擋的電功率是
(3)水吸收的熱量為
加熱的時(shí)間為
1.(2024·湖北武漢·中考真題)某同學(xué)家浴室里安裝了一款風(fēng)暖浴霸,它既可以實(shí)現(xiàn)照明、換氣的功能,又可以實(shí)現(xiàn)送自然風(fēng)、暖風(fēng)、熱風(fēng)的功能,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,開(kāi)關(guān)S可分別與0、1、2觸點(diǎn)接觸,R1、R2是兩根阻值相同的電熱絲。下表是浴霸電路的部分參數(shù)。
關(guān)于下列結(jié)論:
①開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S與觸點(diǎn)1接觸時(shí),浴霸處于送自然風(fēng)狀態(tài)
②每根電熱絲的阻值為44Ω
③電路中通過(guò)開(kāi)關(guān)S的電流最大為10.15A
④浴霸工作10分鐘,電路消耗的電能最大為1.3398×106J
其中正確的是( )
A.①③B.②③C.②④D.③④
【答案】B
【詳解】①分析電路圖可知,開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S與觸點(diǎn)1接觸時(shí),只有一個(gè)電動(dòng)機(jī)接入電路,浴霸處于換氣狀態(tài),故①錯(cuò)誤;
②開(kāi)關(guān)S與2接觸,S2、S3只閉合一個(gè)時(shí),電動(dòng)機(jī)與一個(gè)電阻并聯(lián),此時(shí)為暖風(fēng)狀態(tài),開(kāi)關(guān)S與2接觸,S2與S3同時(shí)閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)與兩個(gè)電阻同時(shí)并聯(lián),則一個(gè)電阻的功率為
則電阻
故②正確;
③當(dāng)電動(dòng)機(jī)與兩個(gè)電阻同時(shí)并聯(lián),通過(guò)開(kāi)關(guān)S的電流最大,最大電流
故③正確;
④浴霸最大功率時(shí)為熱風(fēng)功能加照明功能,以最大功率工作10分鐘,電路消耗的最大電能為
故④錯(cuò)誤;
故選B。
2.(2024·陜西·中考真題)中藥煎煮方式分為“文火”和“武火”,小明受此啟發(fā),用手動(dòng)開(kāi)關(guān)、溫控開(kāi)關(guān)、水量開(kāi)關(guān)、加熱電阻和限流電阻(、阻值不隨溫度變化),設(shè)計(jì)了煎藥壺電路,其中為總開(kāi)關(guān),電源電壓為220V。閉合開(kāi)關(guān),能實(shí)現(xiàn)下表所示的功能,下列關(guān)于此電路的分析正確的是( )
A.溫控開(kāi)關(guān)與水量開(kāi)關(guān)是串聯(lián)的
B.加熱電阻的阻值是
C.若壺內(nèi)水量小于0.2L,煎藥壺工作時(shí)無(wú)法進(jìn)行“武火”加熱
D.若限流電阻斷路,煎藥壺工作時(shí)只能進(jìn)行“武火”加熱
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,溫控開(kāi)關(guān)和水量開(kāi)關(guān)互不影響,故溫控開(kāi)關(guān)與水量開(kāi)關(guān)是并聯(lián)的,故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)限流電阻與加熱電阻串聯(lián)時(shí),由分壓原理可知,加熱電阻的電壓小,根據(jù)可知加熱電阻的功率小,當(dāng)限流電阻短路(閉合與其并聯(lián)的S3)時(shí),電路為加熱電阻的簡(jiǎn)單電路,加熱電阻的電壓為電源電壓,根據(jù)可知其功率大,故加熱電阻的阻值
故B錯(cuò)誤;
C.若壺內(nèi)水量小于0.2L,但溫度小于60℃,溫控開(kāi)關(guān)閉合,限流電阻短路,則電路為的簡(jiǎn)單電路,煎藥壺工作時(shí)可進(jìn)行“武火”加熱,故C錯(cuò)誤;
D.若限流電阻斷路,閉合S3(或S2)則電路連通,電路為的簡(jiǎn)單電路,煎藥壺工作時(shí)只能進(jìn)行“武火”加熱,故D正確。
故選D。
3.(2024·四川宜賓·中考真題)中醫(yī)在我國(guó)具有悠久的歷史。一款電熱中藥壺有急火和文火兩種工作狀態(tài),由開(kāi)關(guān)控制,在下圖的簡(jiǎn)化電路中不能實(shí)現(xiàn)要求的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】A.只閉合S1時(shí),R1、R2串聯(lián),,電路中電阻較大,由可知,電功率較小,為文火狀態(tài),當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),只有R1接入電路,電路中電阻較小,由可知,電功率較大,為急火狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)要求,故A不符合題意;
B.當(dāng)只閉合S1時(shí),R1、R2串聯(lián),當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),仍舊是R1、R2串聯(lián),當(dāng)S1閉合時(shí),無(wú)論是否閉合S2,電路中電功率都相同,不能實(shí)現(xiàn)要求,故B符合題意;
C.當(dāng)S1閉合,S2接1時(shí),電路中只有R1,電阻較小,由可知,電功率較大,為急火狀態(tài);當(dāng)S2接2時(shí),R1、R2串聯(lián),電路中電阻較大,由可知,電功率較小,為文火狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)要求,故C不符合題意;
D.當(dāng)S1閉合,S2兩端都接1時(shí),R1、R2串聯(lián),電路中電阻較大,由可知,電功率較小,為文火狀態(tài),S2兩端都接2時(shí),只有R1接入電路,電路中電阻較小,由可知,電功率較大,為急火狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)要求,故D不符合題意。
故選B。
4.(2024·北京·中考真題)如圖所示的是某款兩檔電熱器的簡(jiǎn)化電路,、為阻值一定的電熱絲,,。該電熱器接入電壓為220V的電路中。求:
(1)低溫檔時(shí)電路中的電流 ;
(2)高溫檔時(shí)電熱器的電功率 。
【答案】(1)0.4A
(2)1188W
【詳解】(1)根據(jù)可知,當(dāng)總電阻越小,總功率越大,當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí),為高溫檔,當(dāng)閉合S1時(shí),為低溫檔時(shí),只有R1工作,故電路中的電流
(2)當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí),為高溫檔,通過(guò)電阻R2的電流為
則干路電流為
高溫檔時(shí)電熱器的電功率
5.(2024·黑龍江雞西·中考真題)一款小型電火鍋如圖甲所示,通過(guò)擋位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高、中、低三擋控溫功能;圖乙是它的簡(jiǎn)化電路圖,均為加熱電阻(阻值保持不變)。已知的阻值為176Ω,電火鍋的部分參數(shù)如下表所示。求:
(1)的阻值是多少?
(2)電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的功率是多少?
(3)某次使用時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用中溫?fù)鯇?kg水從20℃加熱到沸騰,用時(shí)14min,不計(jì)熱量損失,該電火鍋中溫?fù)醯膶?shí)際功率是多少?
【答案】(1)66Ω;(2)220W;(3)400W
【詳解】解:(1)從表格中可知,高溫檔的功率為1100W,再由圖乙可知,當(dāng)高溫檔時(shí),只R3連入電路,電源電壓為220V,由得,R3的電阻值為
從表中還可知道,中溫檔的功率為400W,再由圖乙,中溫檔時(shí),只有R2和R3串聯(lián)接入電路,電源電壓220V,根據(jù)電功率推導(dǎo)式得
解得,即R2的阻值是。
(2)低溫檔時(shí),R1,R3串聯(lián),由(1)得電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的功率為
(3)水吸收的內(nèi)能為
不計(jì)熱損失,高溫檔時(shí),消耗的電能為
該電火鍋的實(shí)際功率為
6.(2024·青?!ぶ锌颊骖})月球上蓋房子,真的遙不可及嗎?我國(guó)某高校科研團(tuán)隊(duì)提出設(shè)想:利用月球土壤燒制出月壤磚,為人類在月球上建起科研基地做準(zhǔn)備。如圖甲所示,是“飛天”興趣小組為月球科研基地工作人員設(shè)計(jì)的一款節(jié)能水暖電熱毯,主要特點(diǎn)是A、B兩區(qū)既可以單獨(dú)使用,也可以同時(shí)使用,從而達(dá)到節(jié)能高效的目的。簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,電源電壓U=220V,,均為電熱絲,。已知水的比熱容,求:
(1)單獨(dú)使用A區(qū)時(shí),若將電熱毯中質(zhì)量為0.5kg的水從20℃加熱到50℃,用時(shí)600s:
①水吸收的熱量;
②消耗的電能W;
③正常工作時(shí)的加熱效率η(結(jié)果保留一位小數(shù));
(2)如果同時(shí)使用A區(qū)和B區(qū),電路中的總功率P。
【答案】(1),6.6×104J,95%;(2)220W
【詳解】解:(1)水吸收的熱量為
當(dāng)閉合S和時(shí),A區(qū)單獨(dú)工作,單獨(dú)工作的功率為
則消耗的電能為
正常工作時(shí)的加熱效率為
(2)當(dāng)S,,都閉合時(shí),A、B兩區(qū)同時(shí)工作,、并聯(lián),并聯(lián)電壓相等,,根據(jù)可知、功率相等,則如果同時(shí)使用A區(qū)和B區(qū),電路中的總功率為
7.(2024·湖南長(zhǎng)沙·中考真題)小明為爺爺設(shè)計(jì)了一款有“速熱”和“保溫”兩擋的防寒服,內(nèi)部電路簡(jiǎn)化如圖所示。電源兩端電壓為6V,電熱絲R1、R2的阻值恒定,R1=4Ω。
(1)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),通過(guò)R1的電流是多大?
(2)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),R1的電功率是多少?
(3)電源兩端電壓為6V時(shí),“速熱”擋的電功率為36W。若更換成電壓為5V的電源,則使用“速熱”擋通電10s產(chǎn)生的熱量是多少?
【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)250J
【詳解】解:(1)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),通過(guò)R1的電流為
(2)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),R1的電功率為
(3)電源兩端電壓為6V時(shí),干路電流為
通過(guò)R2的電流為
R2的阻值為
電源兩端電壓為5V時(shí),干路電流為
使用“速熱”擋通電10s產(chǎn)生的熱量為
8.(2024·廣東深圳·中考真題)圖甲是某款雞蛋孵化器,底部裝有加熱器。通電后,加熱器對(duì)水加熱,水向上方雞蛋傳遞熱量,提供孵化所需能量。孵化器簡(jiǎn)化電路如圖乙,R1、R2都是發(fā)熱電阻,孵化器相關(guān)參數(shù)如下表所示。
(1)孵化器在保溫?fù)跽9ぷ鳎ㄟ^(guò)R2的電流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)孵化器在加熱擋正常工作5min消耗電能是多少?芳芳同學(xué)算出水在這段時(shí)間吸收熱量2.16×104J,則孵化器對(duì)水加熱的效率是多少?
【答案】(1)0.1A;(2)2200Ω;(3)2.4×104J,90%
【詳解】解:(1)孵化器在保溫?fù)跽9ぷ鳎ㄟ^(guò)R2的電流
(2)由圖乙可知,閉合開(kāi)關(guān)S,只有R2的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻較大,由可知電路的總功率較小,處于保溫?fù)?,R2的阻值
(3)孵化器消耗的電能
W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J
孵化器對(duì)水加熱的效率
9.(2024·山東臨沂·中考真題)水暖電熱毯以其溫潤(rùn)環(huán)保的加熱方式成為部分人群冬天御寒的新寵。圖甲是一款具有高、低兩檔加熱功能的水暖電熱毯,其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,其中兩個(gè)加熱電阻的阻值相同。該款電熱毯低溫檔的額定電流為0.25A;高溫檔正常工作20min可將毯內(nèi)1.1kg的水從15℃加熱到40℃.已知水的比熱容為,求該款電熱毯:
(1)加熱電阻的阻值。
(2)高溫檔正常工作時(shí)的加熱效率。
【答案】(1)880Ω;(2)87.5%
【詳解】解:(1)加熱電阻的阻值
(2)水暖電熱毯高溫檔的額定電流
水暖電熱毯高溫檔正常工作20min,電流做功
水暖電熱毯內(nèi)的水吸收的熱量
水暖電熱毯高溫檔正常工作時(shí)的加熱效率
10.(2024·湖北·中考真題)小紅用圖甲的手持掛燙機(jī)幫家人熨燙衣物,掛燙機(jī)內(nèi)的水被加熱汽化后噴出。圖乙為掛燙機(jī)的等效電路,R1為加熱電阻,R2為限流電阻,S為自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)。將掛燙機(jī)接入電路,S在位置“1”,前端電熱板被加熱,電路中的電流為5.0A;當(dāng)溫度升到130℃時(shí),S切換到位置“2”,掛燙機(jī)處于待機(jī)狀態(tài),電路中的電流為0.02A,當(dāng)溫度降到100℃時(shí),S又回到位置“1”。
(1)求R1的阻值。
(2)求掛燙機(jī)待機(jī)狀態(tài)的功率。
(3)熨燙過(guò)程中,電路的電流隨時(shí)間變化如圖丙,求掛燙機(jī)0~150s消耗的電能。
(4)請(qǐng)從使用安全或節(jié)能的角度為該掛燙機(jī)的標(biāo)簽設(shè)計(jì)一條提示語(yǔ)。
【答案】(1)44Ω;(2)4.4W;(3)110220J;(4)避免與其他大功率電器共用同一插座
【詳解】解:(1)當(dāng)S在位置“1”時(shí),R1接入電路,由,可得
(2)當(dāng)S在位置“2”時(shí),掛燙機(jī)處于待機(jī)狀態(tài),R2接入電路,由可得
(3)掛燙機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的功率
掛燙機(jī)消耗的電能
(4)避免與其他大功率電器共用同一插座。
11.(2024·江蘇蘇州·中考真題)某電飯鍋的電路如圖所示,發(fā)熱盤(pán)內(nèi)有發(fā)熱電阻和分壓電阻,S是溫控開(kāi)關(guān),當(dāng)S接a時(shí),電飯鍋處于高溫?fù)酰ㄟ^(guò)的電流為4A;當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí),開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到b,電飯鍋處于保溫?fù)?,通過(guò)的電流為0.25A。求:
(1)的阻值;
(2)電飯鍋高溫?fù)醯墓β剩?br>(3)保溫16min,分壓電阻產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1);(2)880W;(3)
【詳解】解:(1)當(dāng)S接a時(shí),電路為的簡(jiǎn)單電路,電飯鍋處于高溫?fù)?,通過(guò)的電流為4A ,根據(jù)歐姆定律可得,的阻值為
(2)根據(jù)P=UI可得,電飯鍋高溫?fù)醯墓β蕿?br>(3)當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí),開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到b,此時(shí)兩電阻串聯(lián),電飯鍋處于保溫?fù)?,通過(guò)的電流為0.25A。根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,分壓電阻的阻值為
保溫16min,分壓電阻產(chǎn)生的熱量為
12.(2024·江蘇連云港·中考真題)小明家的電水壺的內(nèi)部電路如圖甲所示,其中為電熱絲,S是電源開(kāi)關(guān),是溫控開(kāi)關(guān)(水溫達(dá)到100℃,自動(dòng)由加熱狀態(tài)切換為保溫狀態(tài))。該電水壺的部分重要參數(shù)如圖乙所示。已知電源電壓為220V。求:
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,斷開(kāi)時(shí),電路中的電流。
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S和均閉合時(shí),的電功率。
(3)在加熱狀態(tài)下,該電水壺工作50s消耗的電能。
【答案】(1)0.2A;(2)836W;(3)
【詳解】解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,斷開(kāi)時(shí),電路是由R2組成的簡(jiǎn)單電路;當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S0均閉合時(shí),電路是由R2和R1組成的并聯(lián)電路,由于并聯(lián)電路電阻比并聯(lián)的任何一個(gè)電阻的阻值都小,根據(jù)可知,電水壺處于加熱狀態(tài);當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,S0斷開(kāi)時(shí),電水壺處于保溫狀態(tài),則
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S和均閉合,電路是由R2組成的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電水壺處于加熱狀態(tài),功率等于兩電阻功率之和,R1的電功率為
(3)在加熱狀態(tài)下,該電水壺工作50s消耗的電能
13.(2024·四川自貢·中考真題)圖甲是琪琪家某型號(hào)電熱加濕器的電路圖,圖丙為其部分技術(shù)參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻,不考慮溫度對(duì)電阻的影響,且R2=3R1,S為開(kāi)關(guān),1、2、3為觸點(diǎn),通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”“低檔”“高檔”之間的切換。
(1)求電熱加濕器處于“低檔”位置時(shí)的發(fā)熱功率;
(2)某次使用電熱加濕器工作時(shí),加濕器注水倉(cāng)中加注冷水已達(dá)到最大注水量。圖乙是使用電熱加濕器工作21min的P-t圖像,如果“高檔”加熱產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,則此次“高檔”加熱可以使注水倉(cāng)中冷水的溫度升高多少℃?[水的密度是,水的比熱容為]
(3)一天琪琪斷開(kāi)家中其它所有用電器,只接通加濕器在“低檔”加熱,發(fā)現(xiàn)家中如圖丁所示計(jì)量正常的電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了60圈,則加濕器的“低擋”實(shí)際加熱功率是多少?
【答案】(1)110W;(2);(3)
【詳解】解:(1)分析電路可知,開(kāi)關(guān)S接2時(shí),、串聯(lián),此時(shí)總電阻較大,根據(jù)可知功率較小,為低擋;開(kāi)關(guān)S接3時(shí),單獨(dú)工作,此時(shí)電阻較小,根據(jù)可知功率較大,為高擋。則阻值為
R2=3R1,則低擋功率為
(2)高擋加熱產(chǎn)生的熱量為
水的質(zhì)量為
高擋加熱產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,所以升高的溫度為
(3)消耗電能為
則加濕器的低擋實(shí)際加熱功率為
14.(2024·四川南充·中考真題)如圖甲所示為某品牌電熱水壺。該型號(hào)電熱水壺內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙,額定電壓為,具有加熱、保溫兩擋。保溫?fù)醯念~定功率為,雙觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)只能在觸點(diǎn)1和、和3及3和4之間切換。、是兩個(gè)阻值不變的發(fā)熱元件,其中。現(xiàn)將此電熱水壺裝入初溫為的水,接到的家庭電路中,選用加熱擋加熱至。已知該電熱水壺加熱效率為,,。求:
(1)電熱水壺中水吸收的熱量;
(2)加熱擋的電功率;
(3)需要的加熱時(shí)間。
【答案】(1);(2)900W;(3)210s
【詳解】解:(1)水的質(zhì)量為
水吸收的熱量為
(2)由可知,電阻越小時(shí),電功率越大,故當(dāng)開(kāi)關(guān)接2和3時(shí)為保溫?fù)?,只有R1工作,當(dāng)開(kāi)關(guān)接3和4時(shí),為加熱擋,此時(shí)R1和R2并聯(lián),的功率為
故加熱功率為
(3)電熱水壺加熱時(shí)消耗的電能為
則加熱時(shí)間為
15.(2024·重慶·中考真題)如圖甲所示是我市某公園的便民飲水點(diǎn)及其飲水機(jī)內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖,其中的阻值為48.4Ω,和均為阻值不變的電熱絲,飲水機(jī)有加熱和保溫檔,正常工作時(shí),保溫檔功率為110W。[]
(1)求飲水機(jī)在保溫檔正常工作時(shí)的電流;
(2)當(dāng)只有飲水機(jī)工作時(shí),將3kg水從10℃加熱到100℃,加熱前后公園安裝的數(shù)字式電能表示數(shù)如圖乙所示,求飲水機(jī)的加熱效率;
(3)為節(jié)能減排,相關(guān)部門(mén)計(jì)劃在該公園安裝如圖丙所示的太陽(yáng)能電池為飲水機(jī)供電。已知晴天太陽(yáng)能電池一天能發(fā)電0.4kW·h,要求所有太陽(yáng)能電池晴天一天的發(fā)電量能供飲水機(jī)使用3天。飲水機(jī)每天正常工作加熱時(shí)間計(jì)為3h,保溫時(shí)間計(jì)為8h,求至少要安裝多大面積的太陽(yáng)能電池。
【答案】(1)0.5A;(2)90%;(3)29.1m2
【詳解】解:(1)正常工作時(shí),保溫檔功率為110W,則在保溫檔正常工作時(shí)的電流
(2)將3kg水從10℃加熱到100℃,水吸收熱量
由加熱前后公園安裝的數(shù)字式電能表示數(shù)可知,消耗電能
飲水機(jī)的加熱效率
(3)由甲圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S和S1,電路中只有R1工作,由可知為加熱檔,則加熱檔功率
飲水機(jī)每天正常工作加熱時(shí)間計(jì)為3h,保溫時(shí)間計(jì)為8h,3天消耗電能
已知晴天1m2太陽(yáng)能電池一天能發(fā)電0.4kW·h,則至少要安裝的太陽(yáng)能電池面積
1.(24-25九年級(jí)上·山西晉中·階段練習(xí))小夢(mèng)家的電熱水壺有加熱和保溫兩種功能,由壺內(nèi)溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換(內(nèi)部電路由兩個(gè)不同的發(fā)熱電阻、及兩個(gè)開(kāi)關(guān)、組成)。當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),電熱水壺處于加熱檔,當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合、另一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電熱水壺處于保溫檔。小夢(mèng)從電熱水壺銘牌上得到的部分參數(shù)如下表:
(1)請(qǐng)根據(jù)以上信息,在虛線框內(nèi)畫(huà)出此電熱水壺內(nèi)部的電路圖;
(2)用該電熱水壺的加熱檔,可將滿容量、初溫是的水加熱到沸騰(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下),已知水的比熱容為,求水吸收的熱量;
(3)求該電熱水壺處于加熱檔時(shí)通過(guò)電路的電流。
【答案】(1)
(2)
(3)
【詳解】(1)電熱水壺有加熱和保溫兩種功能,由得,不同擋位,電阻不同,則可以通過(guò)開(kāi)關(guān)的斷閉,改變電路中的電阻,電路設(shè)計(jì)如圖甲或圖乙所示:
(2)加熱過(guò)程中,水吸收的熱量
(3)根據(jù)可得,加熱檔時(shí)通過(guò)電路的電流
2.(24-25九年級(jí)上·重慶·自主招生)如圖所示是一種家用兩檔位蒸汽電熨斗的實(shí)物圖和銘牌上的部分參數(shù)。
(1)在熨斗水箱中注入0.3kg的水, 將它平放在水平桌面的衣服上, 求: 熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng);
(2)用熨斗汽燙前先預(yù)熱, 使金屬底板的溫度從20°C升高到220°C,溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)。 已知金屬底板的質(zhì)量為1kg, 金屬底板的比熱容為0.46×103J/(kg?°C)。求蒸汽電熨斗預(yù)熱過(guò)程中金屬底板吸收的熱量;
(3)電熨斗內(nèi)部電路如下圖甲, 雙刀雙擲開(kāi)關(guān)連接A為高溫檔,連接B為低溫檔。已知發(fā)熱線圈的電阻R1=R2=121Ω,高溫檔工作原理: 汽燙時(shí), 水滴入汽室, 由于水升溫汽化而帶走熱量。當(dāng)金屬底板溫度降到 190℃時(shí), 溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合, 電熨斗正常工作, 當(dāng)加熱到220°C時(shí), 溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi),停止加熱。如此反復(fù), 若蒸汽電熨斗高溫檔工作情況按如圖乙所示的規(guī)律變化時(shí), 則12min熨燙一件衣服共消耗多少電能?
(4)如果電熨斗工作中對(duì)外散發(fā)的熱量與低溫檔工作時(shí)產(chǎn)生的熱量相等, 求電熨斗在高溫檔工作時(shí)的能量利用率η。
【答案】(1)1000Pa
(2)92000J
(3)432000J
(4)75%
【詳解】(1)在熨斗水箱中注入0.3kg的水,此時(shí)熨斗對(duì)水平桌面上衣服的壓力為
熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng)為
(2)蒸汽電熨斗預(yù)熱過(guò)程中金屬底板吸收的熱量為
(3)根據(jù)甲圖可知,當(dāng)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)連接A時(shí),電路為兩電阻絲并聯(lián),此時(shí)電路中的總功率為
根據(jù)乙圖可知,蒸汽電熨斗每工作20s,有15s處于高溫加熱,則高溫加熱消耗的電能為
則12min熨燙一件衣服消耗的電能為
(4)根據(jù)甲圖,雙刀雙擲開(kāi)關(guān)連接B為低溫檔,此時(shí)電路為兩電阻絲串聯(lián),則低溫檔的功率為
則選用低溫檔熨燙衣服消耗的電能,即電熨斗工作中對(duì)外散發(fā)的熱量為
則電熨斗工作中有用的能量為
電熨斗在高溫檔工作時(shí)的能量利用率為
3.(2024·山東濟(jì)寧·二模)如圖甲是小明同學(xué)網(wǎng)購(gòu)的一款煮茶器,圖乙是它的工作原理圖,R1、R2是電加熱絲,R1的阻值為48.4Ω,S為切換開(kāi)關(guān),“保溫”與“煮茶”的總加熱功率之比為1︰4。指示燈A、B的阻值忽略不計(jì),R1、R2的阻值不隨溫度而改變。
(1)求煮茶時(shí)R1的電功率;
(2)求R2的電阻值;
(3)若茶水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),茶水的吸熱效率為80%,將質(zhì)量為1kg的茶水從20℃加熱至100℃,求加熱時(shí)間。
【答案】(1)1000W
(2)145.2Ω
(3)420s
【詳解】(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與左側(cè)觸點(diǎn)接通時(shí),R1與指示燈A串聯(lián),煮茶器處于“煮茶”狀態(tài),由此可得煮茶時(shí)R1的電功率為
(2)根據(jù)“保溫”與“煮茶”的總加熱功率之比為1︰4,由此可知保溫功率為
R1、R2的總電阻為
因?yàn)橹甘緹鬉、B的阻值忽略不計(jì),R1、R2的阻值不隨溫度而改變,因此利用串聯(lián)電路總電阻與分電阻的關(guān)系可得R2的電阻值大小為
R2=R總-R1=193.6Ω-48.4Ω=145.2Ω
(3)將水加熱至100℃過(guò)程中水吸收的熱量為
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J電茶壺加熱時(shí)消耗的電能為
加熱時(shí)間為
額定電壓
220V
額定蒸煮功率
1210W
額定保溫功率
88W
額定電壓
220V
額定功率
低溫?fù)?br>48.4W
高溫?fù)?br>880W
額定電壓/V
220
額定功率/W
高溫?fù)?80
中溫?fù)?40
低溫?fù)?20
額定電壓
220V
額定功率
高溫?fù)?br>中溫?fù)?br>低溫?fù)?br>880W
440W
220W
XX牌電暖器
額定電壓
220V
額定功率
加熱檔
2000W
保溫檔
1000W
電壓
220V/50Hz
容量
2升
保溫?fù)?br>55W
加熱擋
額定電壓
220V
照明功率
20W
換氣功率
35W
暖風(fēng)功率
1133W
熱風(fēng)功率
2233W
溫度t/℃
溫控開(kāi)關(guān)
壺內(nèi)水量V/L
水量開(kāi)關(guān)
的功率P/W
煎煮方式
閉合
閉合
800
武火
斷開(kāi)
閉合
800
武火
斷開(kāi)
斷開(kāi)
100
文火
額定電壓
220V
低溫?fù)豕β?br>中溫?fù)豕β?br>440W
高溫?fù)豕β?br>1100W
額定電壓
220V
額定功率
加熱擋
80W
保溫?fù)?br>22W
容量
1.0
額定電壓/V
220
加熱功率
1210
保溫功率
100
額定電壓
220V
功能
汽燙、干燙
額定頻率
50Hz
蒸汽方式
滴下式
加熱功率
兩檔位
質(zhì)量
1. 3kg
底板面積
160cm2
放置方式
自立式
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