2023-2024学年沪科版物理九年级 期末专题复习 典型计算题训练：家用电器挡位问题

2023-2024学年度沪科版物理九年级 期末专题复习 典型计算题训练：家用电器挡位问题 姓名 班级 座号 1. 澎澎家新买了一个养生壶，它有高、中、低三个加热挡位，其内部简化电路如图所示，R1、R2都是加热电阻，且R1>R2，养生壶的部分参数如表格所示。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)、 ρ水＝1.0×103 kg/m3] 求：(1)中温挡功率是多少？电阻R2的阻值是多少？ (2)在标准大气压下，将1 L水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是多少？ (3)将1 L水从20 ℃加热至沸腾最少的时间是420 s，此过程中养生壶的加热效率是多少？ 额定容量 1 L 额定电压 220 V 高温挡功率 1 000 W 中温挡功率 低温挡功率 200 W 　　 1. 解：(1)当S1、S2都闭合时，处于高温挡，当S1闭合，S2断开时，处于低温挡， 中温挡的功率为：P中温＝ P高温－ P低温＝1 000 W－200 W＝800 W 由P中温＝得，R2的阻值为：R2＝＝＝60.5 Ω (2)由ρ＝可得，壶中水的质量：m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×1×10－3m3＝1 kg 水吸收的热量Q＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/kg·℃×1 kg×(100－20)℃＝3.36×105 J (3)由P＝可得，420 s消耗的电能：W＝Pt＝1 000 W×420 s＝4.2×105 J 电热水壶的加热效率为：η＝×100 %＝×100 %＝80% 2. 张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲，S1为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求： (1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流； (2)电阻R2的阻值； (3)某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其他所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1 min内转了50转。求家庭电路的实际电压。 额定电压 220 V 额定蒸煮功率 1 210 W 额定保温功率 88 W 频率 50 Hz 容积 5 L 2. 解：(1)“保温”状态下，通过电饭煲的电流为：I保＝＝＝0.4 A (2)闭合开关S1、S2，电路为只有R1的简单电路，此时为蒸煮状态，由I＝和P＝UI可得，正常 煮饭状态下的电阻为：R1＝＝＝40 Ω “保温”状态下，电路的总电阻为：R总＝＝＝550 Ω 电阻R2的阻值为R2＝R总－R1＝550 Ω－40 Ω＝510 Ω (3)1 min转了50转，所消耗电能： W＝ kW·h＝×3.6×106 J＝6×104 J P＝＝＝1 000 W 在“蒸煮”状态下，U实＝＝＝200 V 3. 小林家中有一个新型液晶数字显示电能表，他利用这个电能表完成了家中许多用电器物理量的测量。下表是小林记录妈妈在做早饭时的情形，电路中的电压为220 V。做饭时只使用以下两种用电器，忽略温度对电阻的影响，不考虑电路中其他损耗。 读电能表的时间/min 0 6 26 32 电能表示数/kW·h 150.00 150.10 151.10 151.15 用电器的工作情况 启动电烤箱烘制蛋糕 开启电炒锅，并设置在高温挡 关闭电烤箱，并将电炒锅调至低温挡 关闭所有用电器 (1)求0～6 min电烤箱消耗的电能； (2)求0～6 min电烤箱的电功率； (3)如果电炒锅的内部电路如图所示，那么电炒锅高温挡的电功率多大？电阻R1和R2的阻值各是多少？ 3. 解：(1)由表格数据可知，0～6 min电烤箱消耗的电能为W1＝150.10 kW·h－150.00 kW· h＝0.1 kW·h (2)电烤箱的电功率为P1＝＝＝1 kW (3)电路消耗的最大电功率为P＝＝＝3 kW 电炒锅高温挡的电功率为P2＝P－P1＝3 kW－1 kW＝2 kW 当S闭合时为高温挡，此时R1被短路，P2＝2 kW 由P＝得R2＝＝＝24.2 Ω 在26～32 min只有炒锅工作，且处于低温挡电炒锅的电功率为 P′＝＝＝0.5 kW＝500 W 当S断开时，电炒锅处于低温挡，此时R1和R2串联由P＝得：R＝＝＝96. 8 Ω R1＝R－R2＝96.8 Ω－24.2 Ω＝76.6 Ω 4. 如图甲是一种家用蒸汽电熨斗的实物图，图乙是其电路原理图，R0为电热丝，S为自动温控开关。使用时水箱中的水滴入被加热的底板汽室，迅速汽化产生向下的蒸汽。其铭牌如下表所述。 额定电压 220 V 功能 汽烫、干烫 额定频率 50 Hz 蒸汽方式 滴下式 额定功率