内容正文:
第19课 电能3
知识板块:焦耳定律的探究;多档用电器的电功电功率
一.焦耳定律的探究
二.多档用电器的电功电功率
通常家用多档用电器是通过改变开关状态,改变工作电路,从而改变用电器消耗的电功率,达到改变工作效果的目的。
如常见的电饭锅、电热水器消耗电功率较大的档,加热温度较高。
【提出问题】在下图电路中R1>R2,电源电压相同且恒定。
四电路总功率R甲、R乙、R丙、R丁由大到小的顺序是
四电路总功率P甲、P乙、P丙、P丁由大到小的顺序是
【发现规律】发热功率P与电阻R成反比,即电阻越大,发热功率越小;电阻越小,发热功率越大。
【合作交流】分析各电路能实现几档?说出各档开关状态和相应的等效电路。
例1.在相同时间内,为了使电热器产生的热量变为原来的一半,可以采用的办法是( )
A.保持电热器两端的电压不变,使电热器工作时的电阻变为原来的一半
B.保持电热器工作时的电阻不变,使电热器两端的电压变为原来的一半
C.使电热器两端的电压和电热器工作时的电阻变为原来的一半
D.使电热器两端的电压变为原来的1/4,使电热器工作时的电阻变为原来的一半
例2. 用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示。将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度。正确的是( )
A.甲导体的温度升高得多
B.乙导体的温度升高得多
C.甲、乙两导体升高的温度相同
D.条件不足,无法判断
例3.如图所示,是家用保温式电饭锅的电路原理图,S是手动、温控一体开关--必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态。已知R2=495Ω,电饭锅的额定加热功率为880W。【版权所有:21教育】
(1)分析电路原理图或根据你的实际生活经验,如果不按下开关S,电饭锅不能煮熟饭(选填“能”或“不能”)
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?
(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?
例4.小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD--508型全自动电热水器
额定功率 (kW)
2
加热方式
电加热器
额定电压 (V)
220
类别
防触电保护一类
温度设定范围(℃)
20—90
净重(kg)
20
容量(L)
50
整机外形尺寸(mm)
530×400
出厂时间
2009年3月2日
根据铭牌所提供的信息,求:
(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?
(2)电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦?
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?
三.课堂巩固
1.下列事件中,不属于利用电热的是( )
A.用电饭锅煮饭 B.电热孵卵器孵小鸡
C.电熨斗熨衣服 D.电视机加散热窗
2.给你一个稳压电源、两根电阻不同的电热丝.用来加热一壶水,使水温升高最快的连接方法是 ( )
A.将两根电阻丝串联 B.将两根电阻丝并联
C.只用电阻较小的电阻丝 D.只用电阻较大的电阻丝
3.将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是 ( )
A.三个用电器产生的热量一样多 B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多 D.电烙铁产生的热量最多
4.如图所示电路中,已知R1>R2,闭合开关S后( )
A.电流通过R1、R2产生的热量Q1<Q2
B.通过R1、R2的电流I1>I2
C.R1、R2两端的电压U1>U2
D.R1、R2消耗的电功率P1>P2
5.如图所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2),分别按如图所示的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源。通电相同时间后,水温最高的是( )
6.图甲是某款电热水龙头.即开即热、冷热兼用.图乙是它的原理电路.R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换.有关参数如下表.不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:
(1)开关置于2时,水龙头放出的水是 (选填“冷”、“温”或“热”)水.此时电路中的电流时多大?
(2)水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?
(3)R2的电阻是多大?
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7.如图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝电阻不变,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ水=1.0×103kg/m3求:www.21-cn-jy.com
(1)电热壶电阻丝的电阻。
(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把1L水从20℃加热到100℃所需要的时间。
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率。
8.小滨对家中的豆浆机非常感兴趣,于是,他收集了如下信息:如图甲是豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率P1=200W;R是加热电阻。额定功率P2=1100W。图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息,请你根据信息解答以下问题;【来源:21·世纪·教育·网】
(1)豆浆机正常工作,打浆时的工作电流;
(2)豆浆机加热电阻的阻值;
(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能;
(4)一次妈妈做豆浆时,小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑,他用所学知识和妈妈进行了如下实验:关掉家里的所有用电器,只让豆浆机单独工作,豆浆机在加热过程,他观察到家中的电子式电能表“220V,10A(40A),1800imp/kW•h”耗电指示灯1min闪烁了30imp(imp表示闪烁次数)。请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率,并分析产生这种情况的可能原因。
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