42微专题十七 多挡位加热器的相关计算-【智乐星中考·命题研究】2023年重庆中考物理 

精讲本 2023 重庆 物理 1 微专题十七　多挡位加热器类相关计算 1.(2018·重庆A卷)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示。图乙为浴足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求： 型号 MLJY－01 额定电压 220 V 额定加热功率 880 W 额定保温功率 100 W 甲 (1)额定加热电流； (2)R1和R2的阻值各为多少欧？ (3)在用电高峰期,小峻关闭家中其他用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1 min,电能表(如图丙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？ 2.(2022·重庆A卷)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,图丙是该空气炸锅加热部分的简化电路,其额定电压为220 V,定值电阻R1和R2为发热体,其中R1＝40 Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(开关S1、S2不会同时闭合),只闭合开关S3时为中温挡,额定功率为440 W。求： (1)R2的电阻； (2)高温挡正常工作100 s,电流通过R1产生的电热； (3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率。[已知商用电费单价为0.75元/(kW·h)] 解：(1)由P＝UI可得，额定加热电流： I＝eq \f(P加,U)＝eq \f(880 W,220 V)＝4 A。 (2)S接b时，为加热状态，可得R2的阻值： R2＝eq \f(U2,P加)＝eq \f(（220 V）2,880 W)＝55 Ω， S接a时，为保温状态，此时总电阻： R总＝eq \f(U2,P保)＝eq \f(（220 V）2,100 W)＝484 Ω， R1＝R总－R2＝484 Ω－55 Ω＝429 Ω。 (3)用电高峰期浴足盆加热的实际电功： W＝eq \f(30 r,3 000 r/（kW·h）)＝eq \f(1,100) kW·h， 浴足盆加热的实际电功率： P实＝eq \f(W,t)＝eq \f(\f(1,100) kW·h,\f(1,60) h)＝0.6 kW＝600 W。 解：闭合开关S1、S3，断开开关S2时，R1和R2并联接入电路，由P＝eq \f(U2,R)可知，电路处于高温挡；闭合开关S3，断开开关S1、S2时，有R2接入电路，为中温挡；闭合开关S2，断开开关S1、S3时，R1和R2串联，为低温挡。 (1)由P＝eq \f(U2,R)可知，R2的电阻： R2＝eq \f(U2,P中)＝eq \f(（220 V）2,440 W)＝110 Ω。 (2)高温挡正常工作时，通过R1的电流： I1＝eq \f(U,R1)＝eq \f(220 V,40 Ω)＝5.5 A， 高温挡正常工作100 s，电流通过R1产生的电热： Q＝I12R1t1＝(5.5 A)2×40 Ω×100 s＝1.21×105 J。 (3)由图甲、丁可知，该空气炸锅使用的时间： t2＝15 min＝15×60 s＝900 s， 该空气炸锅消耗的电能： W＝eq \f(0.06元,0.75元/（kW·h）)＝0.08 kW·h＝2.88×105 J， 该空气炸锅消耗的电功率： P＝eq \f(W,t2)＝eq \f(2.88×105 J,900 s)＝320 W。 $