题型六 考向1 与家用电器有关的综合计算-【一战成名新中考·五行卷】2023河北中考物理复习·方向性试题强化训练

五行卷·河北物理 题型六　第３８题专练—电学计算题（必考） 考向１　与家用电器有关的综合计算（２０２０．３７） １．为了缓解用眼疲劳，妈妈购买了一款如图甲 所示的电加热眼罩，图乙为此款电加热眼罩 的工作原理图，可以通过手动调节高、中、低 三挡进行加热，其相关数据如下表所示．Ｒ１、 Ｒ２都是电热丝，Ｓ３为单刀双掷开关（即 Ｓ３只 能接在触点ａ或ｂ）．求： 额定充电（放电）电压 ５Ｖ Ｒ２的阻值 １０Ω 中温挡额定功率 ５Ｗ （１）Ｒ１的阻值； （２）眼罩在低温挡正常工作时的电功率； （结果保留两位小数） （３）眼罩在高温挡正常工作１０ｍｉｎ产生的 热量． 甲 　 乙 第１题图 ２．小明在商城购买了一个小型电热水壶，其内 部电路的简化示意图如图所示，其中 Ｒ１、Ｒ２ 是阻值恒定的电热丝，电热水壶使用的家庭 电路的电压是２２０Ｖ．求： （１）开关Ｓ１闭合、Ｓ２接ａ时，电热水壶处于加 热状态，通过电热丝 Ｒ１的电流为４Ａ，电热 丝Ｒ１的阻值； （２）当Ｓ１闭合、Ｓ２接 ｂ，电热水壶处于保温状 态，Ｒ１两端的电压为 ５５Ｖ，电热丝 Ｒ２的 阻值； （３）在一次用电高峰时段，照明电路的电压 下降到了１９８Ｖ，这种情况下该电热水壶处 于保温状态工作时，Ｒ１、Ｒ２两端的电压分别 是多少． 第２题图                                                                      ４５ 五行卷·河北物理 ３．小明家的电热水器及其简化电路如图所示， Ｒ１、Ｒ２均为用来加热且阻值不变的电热丝， 电热水器部分参数如下表所示． 额定电压 ２２０Ｖ 频率 ５０Ｈｚ 保温功率 ２２０Ｗ 加热功率 ２２００Ｗ 水箱容量 ５０Ｌ（５０ｋｇ） （１）求电热丝Ｒ１的阻值； （２）求加热时通过电热丝Ｒ２的电流； （３）假设加热一满箱水，使水温升高２２℃， 用时 ４０ｍｉｎ，则电热水器的效率是多少？ ［已知ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），电热水器 的效率等于水吸收的热量与电热水器消耗 的电能之比（用百分数表示）］． 第３题图 ４．小明家买了一款煲汤用的电热锅，额定电压 为２２０Ｖ，加热时的额定功率为１１００Ｗ，其 简化电路如图所示，Ｓ１为温控开关，发热电 阻Ｒ１、Ｒ２的阻值恒定，且发热电阻Ｒ２在保温 状态与加热状态时的功率之比为１∶９． （１）当同时闭合开关 Ｓ、Ｓ１时，电热锅处于 　　　　（选填“加热”或“保温”）状态； （２）发热电阻Ｒ１的阻值是多少？ （３）正常工作时，电热锅将４Ｌ水从４０℃加 热到６５℃，水吸收的热量是多少？［已知 ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 第４题图                                                                        ５５ 五行卷·河北物理 方 向 性 试 题 题型六　第３８题专练—电学计算题 １．解：（１）由图可知，当Ｓ１和Ｓ２闭合、Ｓ３接ｂ时，两电阻并联，电 路中的总电阻最小，根据Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知，此时为高温挡；由于电 路中并不存在Ｒ２单独接入的情况，所以当 Ｓ１和 Ｓ２闭合、Ｓ３ 接ａ时，只有Ｒ１工作，电路中的总电阻较小，为中温挡；当Ｓ１ 闭合、Ｓ２断开、Ｓ３接ａ时，两电阻串联，电路中的总电阻最大， 为低温挡， 结合表格数据可得Ｒ１的阻值：Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ中 ＝（５Ｖ） ２ ５Ｗ ＝５Ω； （２）当Ｓ１闭合、Ｓ２断开、Ｓ３接ａ时，两电阻串联，为低温挡，则 眼罩在低温挡正常工作时的电功率： Ｐ低 ＝ Ｕ２ Ｒ１＋Ｒ２ ＝ （５Ｖ） ２ ５Ω＋１０Ω≈ １．６７Ｗ； （３）眼罩在高温挡正常工作１０ｍｉｎ产生的热量： Ｗ＝Ｐｔ＝（Ｐ１＋Ｐ２）ｔ＝（ Ｕ２ Ｒ１ ＋Ｕ ２ Ｒ２ ）ｔ＝［（５Ｖ） ２ ５Ω ＋（５Ｖ） ２ １０Ω ］× １０×６０ｓ＝４５００Ｊ． ２．解：（１）开关Ｓ１闭合、Ｓ２接 ａ时，电路为 Ｒ１的简单电路，电热 水壶处于加热状态，由欧姆定律可得电热丝 Ｒ１的阻值：Ｒ１＝ Ｕ Ｉ＝ ２２０Ｖ ４Ａ ＝５５Ω； （２）当Ｓ１闭合、Ｓ２接 ｂ，两电阻串联接入电路，电热水壶处于 保温状态， 由欧姆定律可得此时通过电路的电流：Ｉ′＝ Ｕ１ Ｒ１ ＝５５Ｖ５５Ω ＝１Ａ， 串联电路总电压等于各串联部分的电压之和，则电热丝 Ｒ２ 两端的电压：Ｕ２＝Ｕ－Ｕ１＝２２０Ｖ－５５Ｖ＝１６５Ｖ， 则电热丝Ｒ２的