内容正文:
专题提升Ⅱ 多挡位电热器的计算
学习目录
目录
模块一、知识掌握 1
知识点一、串联电路中的高温挡和低温挡分析 1
知识点二、并联电路中的高温挡和低温挡分析 3
模块二 巩固提高 4
知识重点
模块一、知识掌握
知识点一、串联电路中的高温挡和低温挡分析
判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率,当电源电压一定时,串联的电阻越多,总电阻越大,总功率越小,温度挡位越小。
【能力拓展】
当题中没有电源电压与所求电阻时,可设电源电压为U总,电阻为R1,U总=U1+U2列方程可得。
[例题1] (2023春•婺城区校级月考)小科家有一台电烤箱,其铭牌如下,高温挡功率数值模糊不清。其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:
(1)当S1、S2均闭合时,电烤箱处于 (填“高温”或“低温”)挡工作状态;
(2)当电烤箱在低温挡正常工作时的电流是多少 ;
(3)为了测出高温挡工作时的功率,小科先断开其它家用电器,并将电烤箱调到高温挡接入220V的家庭电路中,发现他们家的电子式电能表(3000imp/(kW•h))在2min内指示灯恰好闪了120次,请你帮助他计算电烤箱高温挡时的电功率。[“3000imp/(kW•h)”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能,电表上的指示灯闪烁3000次]
xx牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温挡
低温挡
440W
电源频率
50Hz
知识点二、并联电路中的高温挡和低温挡分析
当电源电压一定时,并联电路中并联的电阻越电阻越小,总功率越大,温度挡位越大。
[例题2] (2022秋•滨江区期末)如图所示,是一款电饭煲的工作原理图,R1=48.4Ω,R2=605Ω,当开关S1、S2都闭合时,电饭煲进入加热模式;当S1断开、S2闭合时,电饭煲进入保温模式。:
(1)这款电饭煲加热时的电功率;
(2)这款电饭煲保温1小时消耗的电能。
[例题3] (2021春•诸暨市月考)如图甲是某品牌电压力锅,图乙所示是它的简化电路图。R1、R2是定值电阻,闭合开关S1,开关S2与触点b接通,电压力锅处于加热状态,此时电压力锅的功率P1=1000W,通过R1的电流为I1,当锅内的气压达到设定值时,S2自动与触点b断开并与触电a接通,S1仍闭合。电压力锅处于保压状态,此时电压力锅的功率为P2,通过R2的电流为I图2是表示做好某次饭的过程中,电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系,已知I1=5I求:
(1)电压力锅处于加热状态时,通过电阻R1的电流。
(2)电压力锅处于保压状态时的功率P2。
(3)用电高峰期,电路的实际电压为210V,电压力锅做好同样一次饭,处于加热过程实际需要的时间。(不考虑能量损失)
模块二 巩固提高
1. (2022秋•鄞州区期末)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg]
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(3)求R1的阻值;
(4)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
项目
参数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中挡功率(W)
550
高挡功率(W)
1100
容积(L)
1
2. (2022秋•海曙区校级期中)如图甲所示是某家用多功能电炖锅。它有三个挡位:高温炖、中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,其中R1与R2均为电加热丝,下表是该电炖锅的部分参数。(其中R1、R2的阻值不变)
项目
参数
电源电压(V)
220
中温挡功率(W)
440
高温挡功率(W)
990
(1)中温挡时,流过R1的电流为多少?
(2)求R2的阻值为多少?
(3)当实际电压为额定电压的0.9倍时,低温挡的实际功率为多少?
3. (2022春•下城区校级月考)如图甲所示,是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件,该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,其中R1=30Ω,R2=20Ω。小明设计了图乙的电路对该部件进行检测,电源电压U=60V。
(1)把M接A,N接B,闭合开关S,求电流表的示数;
(2)把M接B,N接C,闭合开关S,求电流表的示数;
(3)先用导线把B、C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S,求电路的总功率。
4. (2022春•江干区校级月考)近年来,越来越多人追求健康的生活,饮茶也成为人们