03关于家用电器-2021年高考物理难题全解全析

关于家用电器（解析版） —近来辅导学生中的难题 江苏省特级教师 学科网金牌名师 戴儒京 例1. 下图是一种家用电熨斗的电原理图（额定电压为220V）， R0是定值电阻，R是可变电阻（调温开关），其电阻值均不受温度影响； （1）该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W，求R0的阻值及R的阻值变化范围； （2）假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图所示，现在温度为的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？ 【答案】（1）100Ω，；（2） 【解析】（1）温度最低档 代入数据 温度最高档 解得，。所以变阻器阻值范围是0到300Ω （2）此时电熨斗表面温度与环境温度之差 由图像知电熨斗每秒钟散发的热量q=440J，要保持电熨斗的表面温度不变， 则电熨斗的电功率P=440W 代入数据 解得，所以应将R调至10Ω。 例2. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确是（　　） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B. 对应P点，小灯泡的电阻为R= C. 对应P点，小灯泡的电阻为R= D. 对应P点，小灯泡电阻为图中矩形PQOM所围的面积 【答案】AB 【解析】A．I﹣U图线各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题，此斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A正确； BCD．根据电阻的定义得到，对应P点，小灯泡的电阻为 R不等于切线斜率，R也不等于PQOM所围的“面积”，故B正确，CD错误。 故选AB。 例3. 恒压源是一种特殊的电源，其输出的电压始终保持不变。如图所示的电路中，R2=2R1.若电压表并联在电阻R1上示数为U，下列说法中正确的是( ) A.恒压源输出电压等于 3U B.恒压源的输出电压小于3U C.若将电压表并联在电阻R2上示数等于2U D.若将电压表并联在电阻R2上示数小于2U [答案]C [解析]AB.设恒压源的电压为Uo，电压表的电阻值为Rv,则电压表并联在电阻R1上时 例4. 如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E=1.5V，内阻不计)、电流表(量程为50mA，内阻不计)、电阻箱申联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头。将电阻箱的阻值调为R'=15Ω，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”。下列说法错误的是（ ） A．温度升高，电路中的电流减小 B．电流表刻度较大处对应的温度刻度较小 C．电流表的示数为50mA时，电阻R的阻值为30Ω D．电流表的示数为50mA时，对应的温度为5℃ 【答案】C 【解析】 AB．由图甲可知，温度升高，电阻R的阻值增大，电路中电流减小，因此电流表刻度较大处对应的温度刻度较小，AB项正确，不符合题意； CD．电流表的示数为50mA时，电路总电阻为30Ω，电阻箱的阻值R' =15Ω。则R=15Ω，由图甲可得对应的温度为5℃，C项错误，符合题意，D项正确，不符合题意； 故选C。 例4. 电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图①为某种电热式电器的简化电路图，主要远件有电阻丝 R1、R2 和自动开关S。 （1）当自动开关 S闭合和断开时，用电器 分别处于什么状态？ （2）用电器由照明电路供电 ) 220 ( V U ， 设加热时用电器的电功率为 400W， 保温时用电器的电动功率为 40W，则 R1 和 R2 分虽为多大？ （3）若将图①中的自动开关 S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。 【解析】（1）S闭合，处于加热状态 … ………① S断开，处于保温状态 …………………② （2）由于功率公式得 …………………③ ………④ 联立③④得,. (3)=. 例5.一般家用电冰箱一天消耗的电能约1度(1度＝1)，此能量最接近下列哪个用电器正常工作时，一直使用一天消耗的电能( ) A.一只照明的电灯 B.一台空调 C.一台电磁炉 D.一只微波炉 【答案】 A 【解析】一般灯具的功率约10-60W，一天的耗电约0.24-1.44度；电磁炉的功率约1800-2100W，一天的耗电约43.2-50.4度；微波炉的功率约1000-1300W，一天的耗电约24-31.2度；空调的功率约800-1500W，一天的耗电约19.2-36度。故最接近的是A。 $$关于家用电器（原卷版） —近来辅导学生中的难题 江苏省特级教师 学科网金牌名师 戴儒京 例