内容正文:
模块一 电学、电磁学
大单元2 电路分析与计算
广西物理
物理
1
命题点 7 生活中应用型电路的综合计算
(广西2023.21、2023.29,北部湾6年3考)
考向 1 多挡位用电器的相关分析与计算
考向 2 涉及敏感电阻的应用型电路计算
考向 3 涉及敏感电阻的应用型电路计算
考向 4 涉及滑动变阻器的应用型电路计算
考向 5 其他创新型
2
多挡位用电器的相关分析与计算(广西2023.21,北部湾2022.29)
方法指导
(1)解题关键点:通过控制开关通断或旋转旋钮改变接入电路总电阻的大小,从而改变用电器的电功率,实现挡位转换.
(2)挡位判断:家庭电路电压不变,根据公式 可知,当电路总
电阻最大时,电功率最小,此时处于低温挡;当电路总电阻最小时,电功
率最大,此时处于高温挡.若用电器有三挡,则当总电阻介于最大和最小
之间时,用电器是中温挡.
3
类型一 两挡位用电器
第1题图
1. [2023潍坊改编]恒温箱广泛应用于医疗、科研、化
工等行业部门,图示为某恒温箱的工作原理图. 为电
源开关,通过控制温控开关 可实现“保温”“加热”两
个挡位间的切换.电源电压 , 、 是电
热丝, ,“加热”时恒温箱的电功率 ,则“保温”时
恒温箱的电功率为_____ ,电热丝 的阻值为_____ .
110
110
返回
4
第2题图
2. [2023南充改编]有一台家用电水壶,如图所示是其
内部电路的简图, 、 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.电水
壶加热功率为 ,保温功率为 ,则旋转
旋钮开关到“2”时,水壶处于______挡,在保温时,
加热
1 100
接入电路电阻的阻值为_______ .用此水壶加热初温 、体积为 的
水400秒刚好沸腾,则此电水壶加热挡的热效率为______.[忽略温度对电
阻阻值的影响,大气压为一个标准大气压, ,
返回
5
【解析】 开关旋至“1”挡,电阻 、 串联,此时电路总电阻:
,开关旋至“2”挡,只有 工作,因 ,根据 可
知:开关旋至“1”挡,功率较小,为保温挡,接“2”时功率较大为加热
挡;保温功率 ,根据 可得电路中电阻:
;水的质量
,在一个标准大气压下,水吸收的热量:
,电水壶加
热过程中消耗的电能: ,则加
热挡的热效率: .
6
3. [2023朝阳改编]彤彤家里有一台电热锅,它的一些参数如表中所示,加热功率有高、低两个挡位,其内部简化电路如图甲所示.
额定电压
加热电阻
加热电阻
返回
甲
7
(1)电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大?
解:由图甲可知,当双触点开关置于1时, 、 串联,
电热锅处于低温挡;
当双触点开关置于2时,只有 接入电路,电热锅处于高温挡;
电热锅在高挡位工作时的额定功率:
;
8
(2)若将锅中 的水从 加热到 ,不计热量损失,电热锅
高挡位需正常工作多长时间?
解:水的质量: ,
水吸收的热量:
,
不计热量损失,电热锅消耗的电能: ,
由 可知,电热锅高挡位需正常工作的时间:
;
9
(3)爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示,也有
高、低两个挡位.已知该电热锅允许通过的最大电流为 ,请判断乙图
电路是否合理,并通过计算说明原因.
解:由图乙可知,当双触点开关置于2时, 、 并联,此时电路
中的电阻最小,电热锅处于高温挡,
高温挡工作时干路中的总电流: ,
因为乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电
流,所以乙图电路不合理.
10
第4题图
4. [2022北部湾经济区]善于观察的小明发现,家中
的即热式水龙头使用时冬季水温偏低,夏季水温偏
高,还发现水龙头标有“ ”. 于是他
增加两个相同的发热电阻 、两个指示灯(电阻不
计)设计了如图所示的电路进行改进,其中 为
改进前水龙头发热电阻.开关 可以只与 相连或同时与 、 相连,使其
具有两挡工作状态,且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为 .求:
返回
11
(1)电阻 的阻值;
解:电阻 的阻值: ;
(2)改进前,若水龙头的热效率为 ,正常加
热 提供的热量;
解:改进前,正常加热 消耗的电能:
,
提供的热量: ;
12
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率.
解:由电路图可知,将开关 与 、 相连时, 和 并联,电路的
总电阻最小,由 可知,电路的总功率最大,水龙头处于高温状态,