内容正文:
专题19 电热综合计算
专题19 电热综合计算 1
考点1 档位问题的相关计算 1
考点2 加热效率的相关计算 3
考点1 档位问题的相关计算
1.明确电热器挡位改变的原理:通常采用开关对某一发热体“短路”“断路”或“接通”,使连入电路中的发热体数量或连接方式改变,从而实现挡位的改变,
2.判定电热器不同挡位的方法:
(1)先根据电热器的不同挡位画出等效电路图(不含无用的短路或断路部分、开关等),并明确发热体及其个数;
(2)分析电路,明确图中发热体的连接方式,并在电路图上标出不同挡位下的总电阻;
(3)在总电压不变的情况下,根据公式判断:电路中的总电阻最小时是高温挡;电路中的总电阻最大时是低温挡;若还有其他情况,为中温挡。
3.根据已知条件和待求量,选择含已知量最多的电功、电热或电功率公式,结合欧姆定律和串、并联电路的特点进行相关计算。(注意各公式的适用范围)
4.常考的多档位的电路
注意:当两个电阻并联时,各个电阻消耗的电功率是不变的。
(2023·内蒙古兴安盟·中考真题)如图甲所示是一款3D打印笔的简化电路图,其中R1、R2均为发热电阻,电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与2接触时,打印笔处于 挡(选填“高温”“中温”或“低温”);高温挡的额定功率为 W。
额定电压
220V
额定功率
高温挡
中温挡
88W
低温挡4
44W
(2023·辽宁锦州·中考真题)小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流?
(2)电热丝R2的阻值?
(3)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r.则电烤箱两端的实际电压是多少?
考点2 加热效率的相关计算
1.热量的计算:温度升高时,物体吸收的热量:
2.电功的计算:(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:,
3.电功率的计算:(1)定义式:(适用于所有电路)
(2),(适用于纯电阻电路)
4.加热效率的计算:
5.计算加热时间:
(2023·辽宁丹东·中考真题)如图所示是某品牌电热锅的简化电路,R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时,通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制,已知低温挡电阻R1=110Ω,中温挡功率为880W;求:
(1)电热锅低温挡工作时的电功率;
(2)电热锅中温挡工作时的电流;
(3)使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2023·黑龙江·中考真题)图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如乙图所示,R1和R2是电热丝,通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换,低温挡功率为440W,高温挡功率为880W,已知粥的比热容c粥=4.0×103J/(kg·℃)。求:
(1)当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)若不考虑能量损失,正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间;
(4)若实际正常使用高温挡加热的时间为800s,该电饭锅的加热效率。
1.(2024·四川成都·二模)如图所示为电烤炉的简化电路图,阅读说明书后得知均为电热丝,。闭合时,电烤炉处于 挡状态(选填“低温”或“高温”);电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内消耗电能之比为 (忽略温度对电阻的影响)。
2.(2024·江苏苏州·一模)如图所示是小明家电热饮水机的简化电路示意图,该电热饮水机有加热挡和保温挡,加热挡电功率为1200W,已知电阻,当只闭合开关S时电热饮水机处于 挡,该电热水器的阻值为 Ω,保温挡功率为 W。
3.(2024·江苏淮安·一模)某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡,其电路如图所示。当开关S置于“1”时,电流表示数为5A,此时电饭锅处于 挡,在此挡位下加热4.4kg的水,使其温度升高5℃,用时100s,电饭锅的加热效率为 ;当开关S置于“2”时,电流表的示数为0.1A,R的阻值为 Ω。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
4.(2024·河南周口·二模)如图甲所示是一种便携折叠电水壶,简化电路图如图乙,R₁和R₂为发热电阻,S₁为总开关,S₂为温度开关,1、2两个触点控制壶的“加热”和“保温”两挡,加热功率1100W,R₁阻值为176Ω。
(1) S₁闭合, S₂接1