内容正文:
多挡位电路问题
基础夯实
1.以电路总电流大小划分的三挡电炖锅的工作电路可简化为如图所示的电路图,其两段电阻丝的阻值分别为R1和R2,且R1>R2.
(1)电炖锅工作时,将电能转化为内能.
(2)当闭合S1、S3,断开S2时,电炖锅处于高温挡位;当闭合S2,断开S1、S3时,电炖锅处于低温挡位;当闭合S3,断开S1、S2时,电炖锅处于中温挡位.(均选填“高”“中”或“低”)
(3)当电炖锅处于高温挡时,通过R1的电流小于R2的电流;当电炖锅处于低温挡时,R1两端的电压大于R2两端的电压.(均选填“大于”“等于”或“小于”)
2.图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两挡加热功能,低温挡功率为5 500 W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝.某次小明用高温挡淋浴时,水的初温是20 ℃,淋浴头的出水温度为40 ℃,淋浴20 min共用水100 L,假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3],求:
(1)电热丝R1的阻值;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器高温挡功率.
强化练习
3.如图甲为某电热水壶的简化电路原理图,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,图象乙是某一次小明同学的烧水过程,包括加热和保温两挡.求:
(1)加热挡工作时的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
疑难拆解 ①电热丝R1的阻值;
②电路中的总电阻;
③电热丝R2的阻值.
(3)12 min内电路消耗的电能.
4.康康家有一台家用电水壶,如图甲所示,他发现电水壶有加热和保温两种功能.如图乙是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换.已知电水壶的加热功率为1 000 W,保温功率为44 W,求:[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)把500 g的水从40 ℃加热到100 ℃,水要吸收的热量;
(2)不计热量损失,使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程,需要的时间;
(3)加热电阻R1的阻值.(忽略温度对电阻阻值的影响)
5.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1、R2是电热丝,R1的阻值为110 Ω,通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位的切换,其铭牌如下表所示.求:
加热效率
80%
额定电压
220 V
电功率
低温挡
440 W
中温挡
880 W
高温挡
(1)用低温挡加热时,电路中电流的大小;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)已知粥的比热容c粥=4.0×103 J/(kg·℃),则将2.2 kg的粥用高温挡从20 ℃加热到74 ℃,需要的时间为多少秒?
疑难拆解 ①高温挡的功率;
②粥吸收的热量;
③需要消耗的电能;
④需要的时间.
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