内容正文:
第12讲 焦耳定律----电热保温问题
非纯电阻
纯电阻
电功
电功率
焦耳定律
题组一:串联式加热保温问题
思路点拨及技巧
(1)当开关S断开时,保温档,其保温功率:;
(2)当开关S闭合时(对R1短路),加热档,其加热功率:;
1.(2021上·山东淄博·九年级统考期末)家用电饭煲有加热和保温两个挡位,其简化电路如图所示。电阻R1=44Ω,R2=2156Ω。当开关S接 时,电饭煲处于保温状态,保温功率为 W。电饭煲内的电热丝通电一段时间后变得很烫,而与电饭煲连接的导线却不怎么热,主要是因为导线 ,产生的热量少。若电饭煲正常工作1h,使标有“1000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁640次,消耗的电能为 。
2.生活处处有物理,小明对家中的电饭煲进行研究。他关闭了家里其它用电器,只让电饭煲工作,观察了电能表(上面标有“3000R/kW·h”),请你帮助小明解决下列问题。
(1)电饭锅在加热状态时,开关S应与触点 (选填“1”或“2”)连接;
(2)他发现正常加热了6min电饭锅就转为保温状态,在这6min内电能表转盘刚好转了300转,则该电饭锅的加热功率是 W;
(3)如果该电饭锅正常加热消耗了6×105J电能,如果这些能量全部用来给“48V 500W”电动车充电(不考虑能量损失),能使该电动车以10m/s匀速行驶 km;
3.(2021·河北承德·统考一模)某型号家用电热水壶有两个挡位,分别为加热档和保温挡,其额定功率分别为和。工作原理如图所示,加热电阻和的阻值不随温度变化,开关S打到1时,电热水壶处于 档。则的阻值为 Ω,加热时电热丝很热,而连接它的导线却不怎么热的原因是:导线和电热丝串联且加热时间相等, ,故加热时电热丝很热,而连接它的导线却不怎么热。
4.如图所示的是一把既能吹冷风、又能吹热风的电吹风的简化电路图,其中A是吹风机,B是电热丝(通电时发热)。若只闭合开关S2,吹出的是 风,若S1、S2都闭合时,吹出的是 风(填“冷”或“热”),此时电热丝B与吹风机A是 联。
5.(2022上·广东阳江·九年级统考期末)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050Ω,R2=50Ω。开关S接“1”时,电热壶为 挡位,此时电热壶的功率为 W。开关S接“2”时,通电1min,电流通过R2产生的热量为 J。
6.(2023上·四川成都·九年级统考期末)品学兼优的小雄同学周末在家里用电饭煲给父母煲粥。他发现该电饭煲有“加热”和“保温”两个挡位,模拟电路图如图所示。当闭合开关S1,断开开关S2时,电饭煲处于 挡。在220V电压下,处于该挡位的电饭锅10min产生的热量是 J。(已知R1=44Ω,R2=2376Ω)
7.(2022上·河南许昌·九年级许昌市第一中学校联考期末)如图甲所示是某一款家用电暖器,有“高温”、“低温”两挡,铭牌见下表(高温挡功率未标出),图乙为其简化的电路原理图,已知R2=44Ω,开关S可以控制高、低温挡的切换,请解决下列问题:
(1)当开关S 时,电暖器处于高温挡;
(2)R1的电阻是多少?( )
(3)用该电器的“高温”挡正常工作10min,可产生多少热量?( )
(4)通电后电暖器变得很烫,而连接的导线却不怎么热,请利用所学的物理知识加以解释。( )
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
220W
高温挡
频率
50Hz
8.(2022上·河南郑州·九年级郑州外国语中学校考期末)电热水壶因为具有加热速度快,保温效果好等优点备受人们喜爱。如图所示是电热水壶简化的电路图。其中R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为挡位开关,有1、2两个触点,可以控制壶的“加热”和“保温”两挡。表中数据为该电热水壶的部分工作参数。【ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)】
水壶容量
1.5L
加热功率
1000W
保温功率
50W
(1)电热水壶的电源线很短,因此电阻 产生热量 ,更加安全;
(2)如果电热水壶处于加热挡,则S1闭合,S2接 (选填“1”或“2”);
(3)发热电阻R2的阻值是多少?( )
(4)如果向电热水壶中加入1L水,加热4min水温升