27 微专题八 家用电器类相关计算-【智乐星中考·中考备战】2024年山东省日照市中考物理精讲本

物理 2024 日照 精讲本 1 微专题八　家用电器类相关计算 (2023·湖北十堰)小明家的电饭锅，额定电压为220 V，简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断(S1、S2不会同时闭合)，可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合S3时为煲汤挡，额定功率为440 W。求： (1)电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流； (2)某天用电高峰，小明关闭其他用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表(如图乙)指示灯30 s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率； (3)若电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1∶9，电阻R1的阻值。 串联式家用电器 (2022·烟台)如图甲为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识， 从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220 V，加热功率为 1 210 W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关 S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求： 9 (1)小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其他用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5 min内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少？ (2)电阻R1、R2的阻值分别为多少？ (3)小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤η＜86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23 ℃、质量为2.2 kg 的水加热到100 ℃，电饭锅正常工作用时700 s，已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。 10 并联式家用电器 (2022·东营)在综合实践活动中，兴趣小组设计了一款双挡位电加热器， 利用产生的蒸汽加湿或消毒。电加热器工作时，高挡先将水箱内的水加热 到100 ℃，低挡维持水沸腾确保蒸汽不断产生。如图甲是其内部简化电 路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100 ℃时S1自动断开，当水的质 量低于0.2 kg时S自动断开。R1、R2均为电热丝。水箱加满水后闭合开关， 电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙。已知水箱容量2.2 L， 水的初温为20 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3] 14 (1)求低挡工作时电加热器的电功率。 (2)求R1的电阻。 (3)求电加热器高挡位工作的加热效率。 15 单刀双掷开关式家用电器 (2022·潍坊)如图是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全 相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中 温”“高温”三个挡位间的切换。从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定 电压220 V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的 工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5 kg的水，闭合开关S，通过观 察其电子显示屏(消耗电能忽略不计)，记录有关信息如表格所示。水的 比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，求： 18 指示灯状态 工作时间 水温变化 高温灯亮 0～14 min 34 ℃升至100 ℃ 中温灯亮 14～24 min 100 ℃保持不变 低温灯亮 24～29 min 100 ℃保持不变 19 (1)0～14 min水吸收的热量； (2)炖煮机高温挡时的功率； (3)炖煮机24～29 min消耗的电能。 20 多挡式家用电器 (2023·东营)小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4 kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 24 (1)电暖器低温挡工作时，开关应处于________(选填“1”“2”或“3”)位置。 (2)已知中温挡额定功率为1 000 W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。 (3)使用高温挡正常工作5 min，导热油温度由15 ℃升高到75 ℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。 (4)根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。 25 间歇工作类家用电器 (2019·日照)吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40 Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160 Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37 ℃时闭合，温度等于或高于42 ℃时断开，使箱内温度维持在37 ℃到42 ℃之间；额定电压为220 V。请完成下列问题： 28 (1)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多