第十九章生活用电计算题--2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题训练

第十九章生活用电计算题--2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题训练 1．某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点，其内部简化等效电路如图甲所示，此时处于空挡位置。普通快洗模式中，包括加热和保温洗涤两个状态，先设定洗涤温度，旋钮开关 旋至1挡后闭合开关S，洗衣机处于加热状态；当加热到预设温度时，旋钮开关： 自动旋至2挡，此时洗衣机处于保温洗涤状态，保温洗涤完成即普通快洗模式结束。 和 均为电热丝，其阻值不受温度影响， ，洗衣机主要参数如下表。问： 额定电压 220 V 设定温度范围 30~90 ℃ 加热功率 2 400 W 电动机功率 240 W 普通快洗耗时 50 min (1)洗衣机需要使用三孔插座，这样做的目的是为了让金属外壳与 相连，防止触电事故的发生； (2)某次家庭中所有用电器中仅该洗衣机工作时，加热状态下连续加热6 min，发现家中如图乙所示的电能表转动240r，此时洗衣机实际加热功率是多少? (3)正常工作时，洗衣机保温洗涤的功率是多少? (4)额定电压下，某次洗衣机内装有水和衣物共10kg、初温为 ，设定洗涤温度为 ，不计热量损失，求整个普通快洗模式中，消耗的总电能是名心?[已知水和衣物混合后的平均比热容为 2．家用电冰箱主要用于冷藏或冷冻食品，如图是电冰箱的简化电路图。 (1)打开冰箱冷藏室门时，开关S1会自动 （选填“断开”或“闭合”）； (2)如果照明灯的灯丝断了，压缩机的工作是否受影响？ ； (3)冰箱用三脚插头及三孔插座使其外壳与 相连，以防触电； (4)将一瓶600mL的矿泉水放入冰箱冷藏室，一段时间后，水温从25℃降低到5℃，水放出的热量是 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3] 3．某电热水器铭牌标识为“220V 1200W”，由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化。把该电热水器如图﹣1所示的插头插入如图﹣2所示的智能插座工作一段时间，通过智能插座读出这段时间电热水器的工作电压为220V，电流为5A，消耗的电能为0.55kW•h。 (1)插头插脚①较长，将插头插入插座时，可确保电热水器的金属外壳先接触 线，避免触电事故。用橡胶做插头外壳是因为橡胶是 体。 (2)电热水器的实际功率是多大？工作的这段时间是多长？ (3)为恢复该电热水器的铭牌功率，可将一段新的电热丝与氧化电热丝串联还是并联？这段电热丝的电阻值为多少？ 4．在装有额定电流为20A的保险丝的家庭电路中，已装有“220V　100W”的电视机2台，“220V　125W”的电冰箱1台，“220V　800W”的电饭锅1个，“220V　225W”的洗衣机1台，“220V　20W”的节能灯8盏，“220V　1000W”的空调2台。求： (1)在电路中最多还能安装多大功率的用电器？ (2)若因电路出现故障，保险丝不慎熔断了。现检修好电路后，手边只有额定电流为10A的保险丝，应该怎么办？ 5．图甲是小晨家新买的一个不锈钢电热水壶，其铭牌上写有“额定电压220V”、“额定功率880W”字样。求该电水壶： (1)正常工作时的电流是多少A？ (2)正常工作1分钟消耗的电能是多少J？ (3)细心的小晨发现电热水壶的电源线和手机充电器的充电线相比，有两个明显不同的特点：一是它的充电线很粗，二是它使用的是三脚插头（图乙）。请你选择其中一个特点并从安全用电的角度简述其设计理由。 6．某管线机具有提供“开水”（95℃）和泡茶（85℃）的水的功能，其铭牌如图（甲）所示，工作原理如图（乙）所示。加热电路由两个定值电阻和加热电阻组成，其中，通过开关的通断可以改变电热水壶的功率。求： （1）电阻的值； （2）若进水管中的水温是25℃，出水口是“开水”（95℃），此管线机的效率； （3）如图丙所示，使用三孔插座的管线机如果使用了两孔插座，管线机也可以正常工作，为什么要使用三孔插座？ 7．如图所示，小杰用测电笔测试某家庭电路中的输电线时，只有接触中间那条电线a时测电笔的氖管发光。 （1）请你按照安全用电的原则将图中标有“220V  40W”的白炽灯泡、开关（用来控制电灯）、三孔插座、保险丝（用来保护三孔插座）接入家庭电路中，使它们能正常工作； （2）求该灯泡正常发光的电流； （3）三孔插座接入1600W的电水壶，不考虑热损失，将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要多少分钟？此地为1标准大气压， （4）当电水壶与灯泡工作相同时间，小杰发现与电水壶连接的导线远比与灯泡连接的导线产生的热量更多，为什么？请你用所学知识进行简答。（导线的材料、长度、粗细相同）。 8．如图甲为小明家的某品牌电饭锅，图乙是其内部的简化电路图，加热装置由电阻R1与 R2组成，通过控制开关S 、S；实现煮饭和保温功能。表中为电饭锅的部分参数。 额定电压 220 V 频单 50 Hz 煮饭功率 1100 W 保温功率 200 W （1）该电饭锅部分外壳由金属组成，它应当使用 （选填“两”或“三”）孔插座接入电路； （2）电阻 R2 的阻值是多少？ （3）图丙为小明家电能表的铭牌。某次小明家其他用电器都处于断开状态，只用该电饭锅蒸米饭，正常工作时煮饭用时30 min， 保温用时15 min 。求此过程中电能表指示灯闪烁的次数。 9．饮茶有利于人体健康，图甲是小明家小型电热炉泡茶壶，图乙是水壶底座的发热盘，图丙是它工作时的电路图，其中的R1、R2均为发热电阻丝，它有加热、保温两挡，已知它额定电压220V，额定加热功率是880W，保温功率是55W，求： （1）电茶壶正常加热时的电流； （2）电阻R1、R2的阻值； （3）小明家使用的是电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次表示转盘转动一圈，电子式电能表参数是。泡茶时有一次电热炉单独加热工作5min，请问他家电能表指示灯闪烁了多少次？ （4）细心的小明发现插头有三个脚，如图丁所示，其中接外壳的脚长度比其它两个要长，请解释其中的原因？ 10．某校宿舍安装了某品牌速热式电热水器，铭牌标明：加热功率4000W，保温功率100W；内部结构如图甲所示， R1、R2是水箱中加热盘内的电热丝、水箱放满水后闭合开关S1，温控开关S2自动切换到加热状态，当水温升高到 40℃时， S2自动切换到保温状态。观察发现，某次热水器工作时，将一箱20kg的水由 20℃上升到 22℃，热水器加热效率70%，不考虑电阻随温度变化，。请你解答： （1）开关S1闭合， S2接 a时，该电热水器处于 状态，该热水器应该用 （填“三脚”“两脚”）插头； （2）R1的阻值；( ) （3）电热水器的加热时间。( ) 11．图1是小明家的电饭煲，它有加热和保温两挡。电饭煲简化电路如图2所示，为总开关，为自动控制开关，和为阻值不变的发热电阻。电饭煲的铭牌如图3所示。 （1）某次小明在家中用电饭煲煲汤时，不小心将水撒到插排上，此时家里所有家用电器都立刻停止工作。这是因为水是导体，引起电路发生_______________； （2）发热电阻的阻值是多大？ （3）若该电饭煲以加热挡工作，实际消耗的电能为，则此时电路的实际电压是多大？ 12．图甲是某具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图，它的发热电阻是R1和R2，已知R2的阻值为400Ω，电饭煲正常工作时电压为220V，保温挡的额定功率为110W。 （1）按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线； （2）求电饭煲处于保温挡时的额定电流； （3）求电饭煲加热挡的额定功率； （4）有一次，悦悦同学发现，相同条件下煲饭时间更长，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低。于是，她关闭家里所有用电器，只让电饭煲以加热挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，悦悦同学的猜想是否正确（不考虑电阻值随温度的变化）。 13．小明家有一个储水式电热水器，其铭牌上的信息如表格所示： 额定容量 40L 额定功率 3000W 额定电压 220V 最高水温 75℃ 额定频率 50Hz 额定压力 0.7MPa （1）小明家有5A和16A两种规格的三孔插座，请你通过计算帮助小明选择该电热水器应选用哪种规格的插座? （2）已知该电热水器的加热效率为80%，求它正常工作时将40kg水从25℃加热到55℃需要多长时间? （3）用电高峰时，若电热水器的实际电压为200V，求电热水器的实际功率是多大? 14．如图所示为小明家卫生间电路的原理图，电源电压为220V，照明灯的规格为”220V 40W“（灯丝电阻不变），暖风机的规格为“220V 400W”，电热水器的规格为“220V 880W”，问： （1）照明灯的电阻为多少？ （2）卫生间干路的最大工作电流为多大？ （3）最大电流工作2h，消耗电能多少千瓦时？    15．中医是中国文化的瑰宝。如图所示是一种智能电热中药壶，部分参数如下表所示。 额定电压 220V 额定功率 605W 频率 50Hz （1）用中药壶煎药时能闻见药液的气味，说明 ；中药壶与家庭电路中的灯泡是 （填“串”或“并”）联； （2）小明某次为爷爷煎药时，壶内装有1kg、20℃的药液，通电后温度为80℃，则药液吸收的热量为多？ 这些热量与完全燃烧多少kg焦炭放出的热量相当？ （3）用电高峰时家庭电路的实际电压低于220V，于是某兴趣小组关掉家里所有电器，只将电热中药壶接入电路工作，发现内电能表的示数由20225变为20226，求此时家庭电路的实际电压。    16．小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态，它的简化电路图如图乙所示，和均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。 额定电压 220V 容量 额定 功率 加热功率 1100W 保温功率 242W （1）求该饮水机正常加热时的电流； （2）求电阻R2的阻值； （3）小明断开家中其他用电器，使饮水机处于加热状态，发现家中标着“3000r/(kW⋅h)”字样的电能表在2.5min内转了120转，求此饮水机加热时的实际功率； （4）在家庭中使用电时，如果使用不当也会给人们的生活生产、生命财产带来危害，请你列举一条安全用电的措施。    17．甲是某品牌的智能滚筒洗衣机，其简化等效电路如图乙所示，此时处于空挡位置。闭合开关S，旋钮P旋至1挡时，R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2挡时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R2＝220Ω，洗衣机的主要参数如下表所示。 额定电压 220V 加热功率 2420W 电动机功率 280W 设定温度范围 20～80℃ 防电墙电阻 1×106Ω （1）洗衣机的电源线用三脚插头，是为了将洗衣机的外壳与 相连，避免因漏电发生触电事故； （2）求电热丝R1的阻值 ； （3）洗衣机在保温洗涤状态正常工作时，5分钟消耗的电能是多少 ？ （4）除了（1）的方法外，防电墙技术的应用也是保证用电安全的一项重要措施。防电墙是在洗衣机内部形成永久性的电阻，异常漏电情况下，电流依次经过防电墙和人体流入大地。若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全 。    18．某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如图所示。当电热毯在额定电压下工作时： （1）通过R1的电流和R1的电阻各是多少？ （2）高温挡工作1h，电热毯产生的热量是多少？ （3）写出一条使用电热毯的注意事项。 ××牌电热毯 额定电压 220V 额定功率 高温挡 110W 低温挡 88W    19．如图所示是某品牌新型电热水壶及其铭牌，用这只电热水壶装满20℃的水，电热水壶正常工作时在1标准大气压下将水烧开需要8min。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。 电热水壶铭牌 型号××× 额定电压 220V 额定功率 1000W 容量 1.2L （1）该电热水壶应该使用两孔插座还是三孔插座？为什么？ （2）该电热水壶的电阻丝的阻值是多大？ （3）把电热水壶中的水烧开，水需要吸收多少热量？ （4）计算该电热水壶的热效率。    20．小华家空调的制冷和送风是交替进行的，该空调处于制冷状态时的功率P1是2.20kW，送风状态时的功率P2是0.22kW，如图所示是小华测得此空调在某段时间内的电功率随时间交替变化的图象。 （1）分析图象可知，空调在前5min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？ （2）在1h内，这台空调制冷状态工作了多长时间？消耗了多少电能？ （3）为了安全用电，许多家庭铺设了空调专线，请你简述铺设空调专线的意义。    21．现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示，用电器R接在家庭电路上，电阻为44欧，电路中还有额定电流为10A的熔断丝（俗称保险丝）．则： 测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时 手与手之间电阻 200kΩ 5kΩ 手与脚之间电阻 300kΩ 8.8kΩ 手与塑料鞋底之间电阻 8000kΩ 10kΩ （1）只有用电器R接入电路时，通过熔断丝的电流为多少？ （2）一个潮湿的人，赤脚站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，则通过人体的电流是多少（上表电阻数据适用此人）？并分析为什么熔断丝不会断（即熔断丝不能救人命）。 22．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，和为加热电阻，且阻值保持不变，，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路。按下开关S与触点1连接，工作了，S自动切换到保温状态，保温时如图乙所示电能表的转盘在内转过5转。求： （1）加热状态时，电饭锅消耗的功率； （2）R2的阻值； （3）用电高峰时，电饭锅两端的实际电压只有额定电压的80%，简要说明为什么用电高峰时用电器两端电压会变低。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)大地 (2)2000W (3) (4)2.3×106J 【详解】（1）洗衣机需要使用三孔插座，是为了使洗衣机的金属外壳接地线，防止发生触电。 （2）洗衣机实际消耗的电能为 此时洗衣机实际加热功率是 （3）当 自动旋至2档时，此时洗衣机处于保温洗涤状态，电路为R2与电动机并联，则R2的电功率为 正常工作时，洗衣机保温洗涤的功率为 . （4）加热过程中吸收的热量为 不计热量损失，加热状态下消耗的电能 则加热的时间为 保温洗涤所用的时间为 则保温洗涤消耗的电能为 整个普通快洗模式中，消耗的总电能为 2．(1)闭合 (2)否 (3)大地 (4)5.04×104 【详解】（1）打开冰箱冷藏室门时，开关S1会自动闭合，照明灯泡发光。 （2）根据题图可知：照明灯和压缩机是并联的，分别由两个开关控制，灯丝烧断，压缩机的工作不受影响。 （3）冰箱用三脚插头及三孔插座使其外壳与大地相连，以防触电。 （4）600mL水的质量为 水放出的热量为 3．(1) 地 绝缘 (2)1100W；0.5h (3)并联；484Ω 【详解】（1）[1]为了防止触电，有金属外壳的家用电器一定要接地，插头插脚①接地线且较长，可以确保插头插入插座时，电热水器的金属外壳先接触地线。 [2]不容易导电的物体叫绝缘体，容易导电的物体叫导体，用橡胶做插头外壳是因为橡胶是绝缘体。 （2）电热水器的实际功率是 P=UI=220V×5A=1100W 工作的这段时间是 （3）为恢复该电热水器的铭牌功率，需要并联一段新的电热丝，减小电路的总电阻，增大电路的总电流，根据可知电功率增大；根据题意可得并联电阻的功率为 P并=P额﹣P=1200W﹣1100W=100W 则并联的电阻为 4．(1)890W (2)用两根额定电流为10A的保险丝并联接入家庭电路。 【详解】（1）电路允许的总功率 P1=UI=220V×20A=4400W 现有用电器的总功率 P2=100W×2+125W+800W+225W+20W×8+1000W×2=3510W 电路还能接入用电器的功率为 P=P1–P2=4400W–3510W=890W （2）并联电路干路电流等于各支路电流之和，可以用两根额定电流为10A的保险丝并联接入家庭电路。 5．(1)4A (2)5.28×104J (3)见解析 【详解】（1）正常工作时的电流 （2）正常工作1分钟消耗的电能 W=Pt=880W×1×60s=5.28×104J （3）电热水壶是有金属外壳的用电器，其三脚插头的长脚与其金属外壳相连，插入三孔插座后可将其与地线相连，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，能防止触电事故的发生。 6．（1）44Ω；（2）81%；（3）见解析 【详解】解：（1）由题意可知，通过开关的通断可以改变电热水壶的功率。由于两电阻并联时，总电阻最小，由公式知道功率最大；所以当电路只接入时，电路功率最小，所以电阻的阻值为 （2）0.2L水的质量为 0.2L的水烧成开水所吸收的热量 管线机每1min消耗的电能为 管线机出开水时的效率率为 （3）因为使用三孔插座，可将管线机的金属外壳接地，这样在因各种原因导致火线与外壳接通时，人体接触到外壳就可避免发生触电事故。 答：（1）电阻的阻值为44Ω； （2）管线机出开水时的效率率为81%； （3）因为使用三孔插座，可将管线机的金属外壳接地，这样在因各种原因导致火线与外壳接通时，人体接触到外壳就可避免发生触电事故。 7．（1）；（2）；（3）；（4）见解析 【详解】解：（1）用测电笔测试某家庭电路中的输电线时，只有接触中间那条电线a时测电笔的氖管发光，证明电线a为火线，则上面一条是零线，下面一条是地线，对于灯泡来说，火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接进入螺旋套，对于三孔插座来说，三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，将保险盒接在火线和插座之间，如图所示： （2）灯泡的规格为“220V  40W”，则灯泡正常发光的电流为 （3）将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要吸收的热量为 不考虑热损失，所以消耗的电能为 电水壶加热时长为 （4）电水壶的功率远大于灯泡，由可知，电水壶导线中的电流远大于灯泡导线中的电流，根据焦耳定律可知，导线的电阻，通电时间相同时，电流越大产生的热量越多，所以电水壶连接的导线远比与灯泡连接的导线产生的热量更多。 答：（1）； （2）该灯泡正常发光的电流为； （3）水烧开需要； （4）电水壶的功率远大于灯泡，由可知，电水壶导线中的电流远大于灯泡导线中的电流，根据焦耳定律可知，导线的电阻，通电时间相同时，电流越大产生的热量越多，所以电水壶连接的导线远比与灯泡连接的导线产生的热量更多。 8．（1）三；（2）198Ω；（3）960r 【详解】解：（1）该电饭锅部分外壳由金属组成，为了防止漏电时出现漏电现象，它应当使用三孔插座接入电路。 （2）由图得，开关S、S1均闭合，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，由得，电路电功率较大，为煮饭挡，R1的电阻为 开关S闭合、S1断开， R1、R2串联，电路电阻较大，由得，电路电功率较小，为保温挡，电路总电阻为 电阻 R2 的阻值是 （3）由得，电饭锅消耗的电能 此过程中电能表指示灯闪烁的次数为 答：（1）略； （2）电阻 R2 的阻值是198Ω； （3）此过程中电能表指示灯闪烁的次数960r。 9．（1）4A；（2）55Ω，825Ω；（3）110次；（4）见解析 【详解】（1）由P=UI得，电茶壶正常加热时的电流为 （2）当S1闭合、S2断开时，R1和R2串联接入电路，当S1和S2都闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，根据串联电路电阻特点和可知电压一定时，电阻越大电功率越小，故当S1闭合、S2断开时，是保温挡，即R1和R2消耗的功率是55W，则R1和R2的总电阻为 当S1和S2都闭合时，是加热挡，即R1消耗的功率是880W，由得，R1的电阻为 则R2的电阻为 （3）由得，电热炉单独加热工作5min消耗的电能为 电能表指示灯闪烁的次数为 即n=110次。 （4）当插头插入插座时，接地插头会先于其它导电脚接触到插座内的接地线，形成接地保护后再接通电源。反之，在拔出插头时，导电脚会先与电源插座内的导电端分开，接地插头后断开。这样的设计可以保障使用者的安全。 答：（1）电茶壶正常加热时的电流是4A； （2）电阻R1是55Ω、R2的阻值是825Ω； （3）他家电能表指示灯闪烁了110次。 （4）见解析 10． 保温 三脚 471.9Ω 60s 【详解】解：（1）开关S1闭合， S2接 a时，两电阻串联；开关S1闭合， S2接 b时，电路为只有R2的简单电路，由可知，开关S1闭合， S2接 a时，功率较小，所以是保温挡。热水器加热功率较大，为了安全应使用三脚插座。 （2）开关S1闭合， S2接 b时，电路为只有R2的简单电路，此时是加热挡，故R2的阻值为 R1的阻值 （3）水吸收的热量 热水器加热效率70%，电热水器的加热时间 答：（1）开关S1闭合， S2接 a时，该电热水器处于保温状态，该热水器应该用三脚插头； （2）R1的阻值为471.9Ω； （3）电热水器的加热时间为60s。 11．（1）短路；（2）；（3）200V 【详解】解：（1）水是导体，不小心将水撒到插排上，使火线和零线没有经过用电器就直接连通，引起短路，电路中电流过大，断路器切断电路，所以家里其他用电器都立即停止工作。 （2）当两个开关都闭合时，电路为并联电路，当断开时，电路为只有的简单电路。由可知，开关都闭合时电路为加热状态，当断开时，电路为保温状态。并联电路各支路互不影响，所以两种情况下，的功率不变，所以的电功率为 发热电阻的阻值 （3）的电阻 该电饭煲以加热挡工作，实际消耗的电能为，实际功率为 电路的总电阻 解得 实际电压 答：（1）水是导体，引起电路发生短路； （2）发热电阻的阻值是； （3）实际电压为200V。 12．（1）（2）0.5A；（3）1210W；（4）正确 【详解】解：（1）由图甲知，当开关都闭合时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较小，据知，电路的电功率较大，为加热挡；当开关S1闭合，S2断开时，两个电阻串联在电路中，电路中的总阻值较大，据知，电路的电功率较小，为保温挡。S1是控制电饭煲的通断开关，开关应接火线与电饭煲之间，所以b点接火线，a点接零线，作图如下： （2）电饭煲处于保温挡时的额定电流 （3）保温挡时，电路的总电阻 发热电阻R1的阻值 R1=R-R2=440Ω-400Ω=40Ω 处于加热挡时，额定功率 （4）由电能表的参数知，每消耗1kW∙h电能，转盘转动3000转。加热挡工作1min，实际消耗的电能 加热的实际功率 工作时的实际电压 所以悦悦同学的猜想正确。 答：（1）见解析； （2）电饭煲处于保温挡时的额定电流为0.5A； （3）电饭煲加热挡的额定功率为1210W； （4）悦悦同学的猜想正确。 13．（1）16A；（2）1200s；（3）2479.3W 【详解】解：（1）电热水器的额定电流为 故该电热水器应选用16A规格的插座。 （2）水从20℃加热到55℃所需吸收热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(55℃-25℃)=5.04×106J 消耗的电能 加热所需时间 （3）电热水器的电阻 用电高峰时，若电热水器的实际电压为200V，电热水器的实际功率 答：（1）该电热水器应选用16A规格的插座； （2）它正常工作时将40kg水从25℃加热到55℃需要1200s； （3）用电高峰时，若电热水器的实际电压为200V，电热水器的实际功率是2479.3W。 14．（1）1210Ω；（2）6A；（3）2.64 kW·h 【详解】解：（1）照明灯的规格为“220V 40W”，由可得，照明灯的电阻为 （2）由图知，当所有开关都闭合时，照明灯、暖风机、电热水器并联，卫生间电路的总功率 P＝PL+P暖风机+P热水器＝40W+400W+880W＝1320W＝1.32kW 由P＝UI可得，卫生间干路的最大工作电流 （3）以最大电流工作2h，消耗的电能 W＝Pt＝1.32kW×2h＝2.64 kW·h 答：（1）照明灯的电阻为1210Ω； （2）卫生间干路的最大工作电流为6A； （3）最大电流工作2h，消耗电能2.64 kW·h。 15． 分子在不停地做无规则运动 并 J 200V 【详解】解：（1）[1]用中药壶煎药时能闻见药液的气味，为扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 [2]中药壶与家庭电路中的灯泡工作时互不影响，说明是并联的。 （2）[3]药液吸收的热量为 [4]如果这些热量由焦炭提供，需要焦炭的质量为 （3）[5]内电能表的示数由20225变为20226，此时消耗的电能为 此时电热中药壶的实际功率为 电热中药壶的电阻为 此时的实际电压为 答：（1）用中药壶煎药时能闻见药液的气味，说明分子在不停地做无规则运动，中药壶与家庭电路中的灯泡是并联的； （2）药液吸收的热量为，相当于完全燃烧的焦炭； （3）此时家庭电路的实际电压为200V。 16．（1）5A；（2）156Ω；（3）960W；（4）见解析 【详解】解：（1）由表格数据可知，饮水机加热时的额定功率，额定电压；由可知，饮水机加热时的电流 （2）当开关S接a时，只有工作，当开关S接b时，电热丝、串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联后的总电阻大于各电热丝的电阻，由可知，当开关S接a时，只有工作，此时电路中的电阻最小，电功率最大，为加热状态，电热丝的阻值 当开关S接b时，电热丝、串联，此时电路中的电阻最大，电功率最小，为保温状态。则保温时的总电阻 R2的阻值为 （3）3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表转盘转了120转，饮水机消耗的电能 饮水机加热的实际功率 （4）生活中若家用电器起火时，为保证人身安全，应先切断电源，再灭火。 答：（1）该饮水机正常加热时的电流为5A； （2）电阻的阻值为156Ω； （3）此饮水机加热的实际功率为960W； （4）家用电器起火后，为保证安全，应先切断电源，再灭火。 17． 大地 22Ω 1.32×105J 能保证人的安全 【详解】解：（1）洗衣机的电源线用三脚插头，是为了将洗衣机的外壳与大地相连，避免因漏电发生触电事故。 （2）旋钮P旋至1挡时，R1、R2并联，洗衣机处于加热状态，R2的功率为 R1的加热功率为 P1＝P加热﹣P2＝2420W﹣220W＝2200W 电热丝R1的阻值 （3）洗衣机在保温洗涤状态工作时，R2与电动机并联，电动机通过的电流 R2通过的电流为 干路电流为 I＝I2+I电动机＝1A+1A＝2A 5分钟消耗的电能 W＝UIt＝220V×2A×5×60s＝1.32×105J （4）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点知道，电路总电阻为 R＝R0+R人＝1×106Ω+1×105Ω＝1.1×106Ω 串联电路中的电流为 由欧姆定律得，此时人体两端的电压为 U人＝I0R人＝2×10﹣4A×1×105Ω＝20V 因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。 答：（1）大地； （2）电热丝R1的阻值为22Ω； （3）洗衣机在保温洗涤状态正常工作时，5分钟消耗的电能是1.32×105J； （4）能保证人的安全。 18．（1）0.4A，550Ω；（2）；（3）见解析 【详解】解：（1）只闭合S1时，电路处于低温挡，只有R1接入电路，电功率为88W，电压为220V，流过R1的电流为 所以R1的电阻为 （2）当、同时闭合时，电路处于高温挡，高温当功率为110W，电热毯工作时将电能转化为内能，故电热毯1h即3600s产生的热量为 （3）使用电热毯时应注意电热毯常见安全隐患：①睡前加热，上床睡觉拔掉电源；②使用超6年的电热毯及时更换；③是否可洗应仔细阅读说明或咨询厂商。 答：（1）通过R1的电流和R1的电阻分别为0.4A和550Ω； （2）高温挡工作1h，电热毯产生的热量是3.96×105J； （3）见解析。 19．（1）见解析；（2）48.4Ω；（3）4.032×105J；（4）84% 【详解】解：（1）该电热水壶为有金属外壳的用电器，应该使用三孔插座，这是因为当其外壳漏电时，能防止发生触电事故。 （2）该电热水壶的电阻丝的阻值 （3）水壶装满水时水的体积 V=1.2L=1.2dm3=1.2×10-3m3 水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg 在1标准大气压下水的沸点为100℃，则水需要吸收的热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.2kg×(100℃﹣20℃)=4.032×105J （4）电热水壶正常工作时将水烧开需要8min消耗的电能 W=Pt′=1000W×8×60s=4.8×105J 则该电热水壶的热效率 答：（1）该电热水壶应该使用三孔插座，这是因为当其外壳漏电时，能防止发生触电事故； （2）该电热水壶的电阻丝的阻值是48.4Ω； （3）把电热水壶中的水烧开，水需要吸收的热量为4.032×105J； （4）计算该电热水壶的热效率为84%。 20．（1）1A；（2）40min，1.47kW·h；（3）见解析 【详解】解：（1）由图象可知，在前5min，空调的功率是 0.22kW=220W 由题意知空调处于送风状态；此时通过空调的电流 （2）由图象可知，1h内空调制冷状态工作 空调消耗的电能 （3）在高温天气，用电器过多，导致干路电流过大，输电线上分担的电压增大，家庭电路的电压过低，导致空调不能正常启动。空调功率较大，电流较大，铺设空调专线防止家庭电路电流过大引起火灾或跳闸。 答：（1）空调在前5min内处于送风状态，通过它的电流是1A。 （2）在1h内，这台空调制冷时间是40min，消耗的电能是1.47kW·h。 （3）见解析。 21．（1）5A；（2）0.025A，见解析 【详解】解：（1）用电器两端的电压为220V，电阻为44Ω，根据欧姆定律可得，只有用电器R接入电路时通过保险丝的电流 （2）由数据知，此时人体电阻大约为R＝8.8×103Ω，通过人体的电流 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过保险丝的电流 人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流，保险丝不熔断，不能救人的命。 答：（1）只有用电器R接入电路时，通过保险丝的电流为5A； （2）发生触电事故时通过人体的电流是0.025A；此时保险丝不会熔断，因通过人体的电流远小于保险丝熔断电流，人已触电，但保险丝未断。 22．（1）1100W；（2）440Ω；（3）见解析 【详解】解（1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由 可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，电饭锅加热的电功率为 （2）当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转转， 保温功率为 由 可得 R2的阻值为 （3）用电高峰时期，由于使用的用电器增多，导致家庭电路中的总电阻减小，干路上的电流增大，根据 知，线路上分得的电压增大，根据串联电路电压的规律知，用电器两端的实际电压减小。 答：（1）加热状态时，电饭锅消耗的功率为1100W； （2）R2的阻值为； （3）见解析。 学科网（北京）股份有限公司 $$