内容正文:
牛
刀
试
小
题型一:两个挡位——串联型
1.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是( )
A.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于加热状态
B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于保温状态
D.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态
【解答】解:当S1、S2闭合时,R1短路,电路中只有R2;当S1闭合、S2断开时,R1和R2串联;S1断开、S2闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作;当S1、S2闭合时,电路中电阻最小,当S1闭合、S2断开时,电路中电阻较大,由可知,当S1、S2闭合时,电功率最大,电饭锅处于加热状态;当S1闭合、S2断开时,电功率较小,电饭锅处于保温状态;故C正确,ABD错误。
故选:C。
2.如图是某电饭锅电路图。开关S断开时,电路中的电流是0.5A,通电1min后,电路消耗的电能是 J;开关S断开时,电饭锅处于 (填“加热”或“保温”)状态。
【解答】解:电路中的电流是0.5A,通电1min后,电路中消耗的电能:W=UIt=220V×0.5A×1×60s=6600J;
开关S断开时,R0与R串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中总电阻最大,由可知,此时电路中的总功率最小,电饭锅此时处于保温状态。
故答案为:6600;保温。
8.某学校为保障学生的饮水健康,配备了智能饮水机。如图是饮水机内部的简化电路图及技术参数,通过开关S1、S2实现高低挡的控制,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定。求:
额定电压
220V
正常工作电流
高温挡
5A
低温挡
2A
(1)电热丝R1、R2的阻值。
(2)饮水机在低温挡正常工作时,R2的功率。
(3)用电高峰期,饮水机在高温挡的实际功率为891W,求实际电压。
【解答】解:
(1)开关S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,根据P=可知此时总功率最大,饮水机处于高温挡;
开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,根据P=可知此时总功率最小,饮水机处于低温挡;
饮水机处于高温挡时,根据欧姆定律可知R1的阻值:
R1===44Ω;
开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,总功率最小,饮水机处于低温挡,
此时电路的总电阻:
R===110Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值:
R2=R﹣R1=110Ω﹣44Ω=66Ω;
(2)饮水机在低温挡正常工作时,R2的功率:
P2=R2=(2A)2×66Ω=264W;
(4)在用电高峰期实际功率为891W,由P=可得,饮水机在高温挡工作时的实际电压:
U===198V。
10.如图甲是某型号电水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙是其正常工作时电功率与时间的关系图象。求:
(1)电水壶正常保温10min消耗的电能;
(2)R1的阻值大小;
(3)当只有电水壶工作时,烧水前电能表示数如图丙,电水壶正常加热7.5min后电能表示数为多大?
【解答】解:(1)由图乙可知,保温功率为0.2kW,电水壶正常保温10min消耗的电能W=P保t=0.2×1000W×10×60s=1.2×105J。
(2)由图乙可知,加热功率为0.8kW,由图甲可知,开关S接1时,电路为R1的简单电路,总电阻最小,电水壶处于加热状态,则。
(3)电水壶正常加热7.5min消耗的电能W加=P加't'=800W×7.5×60s=360000J=0.1kW•h,
电能表读数时,最后一位是小数,则图丙中电能表的示数为931.6kW•h,则电水壶正常加热7.5min后电能表示数为931.6kW•h+0.1kW•h=931.7kW•h。
13.小陌家电烤箱的简化电路如图甲,正常工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,此电烤箱有高温和低温两个挡位,其中R1=40Ω,R2=160Ω。
(1)求高温挡正常工作时的电功率;
(2)求低温挡正常工作时电路中的电流;
(3)在某次用电高峰期,小陌关闭家里其它用电器,只让电烤箱高温挡工作,观察到家里的电能表(如图乙)的转盘6min内转过300转。求此时家庭电路的实际电压。
【解答】解:(1)当S1闭合,S2断开时,R1、R2串联接入电路,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P=可知,电路中的总功率最小,电烤箱处于低温挡;
当S1,S2闭合时,只有 R1接入电路,电阻最小,总功率最大,电烤箱处于高温挡;
电烤箱高温挡正常工作时的电功率:;
(2)根据串联电路的电阻特点可知,低温挡工作实电路中的总电阻:R=R1+R2=40Ω+160Ω=200Ω,
低温挡正常工作时电路中的电流:I===1.1A;
(3)图乙中3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转,
则电能表的转盘转过300转,电烤箱消耗的电能:,
则实际功率:,
由可知实际电压:。
18.如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点开关S接触1和2时为关机状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝,R1=R2=48.4Ω。求:
(1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率为多少?
(2)若某次使用时,用高温挡位正常工作,将0.2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?
(3)若(2)问中用高温挡位正常工作,加热过程共用时80s,则此次加热过程,该挂烫机的加热效率是多少?
【解答】解:(1)当开关旋至2和3时,R1、R2串联,此时电路中电阻最大,R=R1+R2=48.4Ω+48.4Ω=96.8Ω,由P=UI=可知此时电路的功率最小,为低温挡,
其功率为P=UI===500W;
(2)将中0.2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×104J;
(3)当开关旋至3和4时,R1被短路,此时电路为R2的简单电路,由P=UI=可知此时电路的功率最大,为高温挡,
挂烫机高温挡的电功率:P高==1000W,
用高温挡位正常工作,加热过程共用时80s,
由P=可得,消耗的电能为:
W=P高t=1000W×80s=8×104J,
则挂烫机的加热效率为:
η=×100%=×100%=84%。
21.如图甲是一款新型智能家用电暖器,该电暖器具有升温快、热效高、智能控温的特点,其简化电路图如图乙所示,R1与R2为电热丝,加热功率为1100W,保温功率为220W。求:
(1)电暖器加热时的电流是多少安?
(2)电阻R1的阻值是多少欧?
(3)电暖器加热5min,电阻R2产生的热量是多少焦?
【解答】解:(1)由P=UI得电暖器加热时的电流是:
;
(2)由电路图知,当两开关均闭合时,电路为R1的简单电路,电路电阻较小,由得电功率较大,为加热挡;
当开关S1闭合、S2断开,R1、R2串联,电路电阻较大,由得电功率较小,为保温挡;
由得电阻R1的阻值是:
;
(3)加热挡时,电阻R2被电短路,通过的电流为0A,则暖器加热5min,电阻R2产生的热量是0J。
题型二:两个挡位——并联型
5.某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位,其内部简化电路如图所示,电源电压恒定不变220V,R1=440Ω,R2=55Ω,当S1闭合,S2断开时,电热水壶处于 挡;加热挡的电流为 A。
【解答】解:(1)当S1闭合,S2断开时,只有R1工作,此时电阻较大,根据可知功率较小,为保温挡;两开关均闭合时,R1、R2并联,此时总电阻较小,根据可知功率较大,为加热挡。
(2)由并联电路的特点和欧姆定律可知,加热挡的电流为。
3.理发用电吹风的典型电路如图所示,其中电热丝通电后可以发热,电动机M通电后可以送风。选择开关放在“热”、“冷”、“停”位置上,电动机可分别送出热风、冷风或处于停机状态,则1﹣2位置是 的位置;2﹣3的位置是 的位置。
【解答】解:(1)由图看出,当1﹣2位置时,电路处于断路状态,电动机和电热丝都不工作,是停机状态;
(2)2﹣3的位置时,连接电动机的电路是通路,电动机工作,连接电热丝的电路是断路,电吹风就吹冷风;
7.如图所示,甲是某款电热水龙头,乙是它的电路原理图。R1、R2是电热丝,R1=44Ω,R2=80Ω。通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换,当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是 水。不考虑温度对电热丝阻值的影响,热水挡位正常工作时电路消耗的功率是 W。
【解答】解:(1)当开关S接触2、3触点时,只有R1接入电路;当开关S接触3、4触点时,电路为并联电路;由可知,当开关S接触2、3触点时,为温水挡,当开关S接触3、4触点时,为热水挡。
(2)由P=UI=和电路的总功率等于各用电器电功率之和可知,热水挡位正常工作时电路消耗的功率P=P1+P2=。
故答案为:温;1705。
15.如图甲所示是爸爸办公的时候用的电热桌垫,小丽想知道它的工作原理,查看说明书后发现:该电热桌垫的材质为亲肤硅胶,质量为0.15kg,工作电路如图乙所示,12V电源供电,电热丝R1=6Ω、R2=4Ω,设计高、低温两挡,旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。求:
(1)低温挡加热时的电路电流大小;
(2)高温挡加热时,整个电路在2min内消耗的电能;
(3)高温挡加热时,若硅胶桌垫每秒散热40J(),求桌垫的温度升高20℃所用的时间。
【解答】解:(1)由图乙可知,当开关置于“3”和“4”时,电阻R1与R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P=可知,此时电路中的总功率最大,电热桌垫处于高温挡;
当开关置于“2和3”时,R1接入电路,电路中的总电阻最大,总功率最小,电热桌垫处于低温挡;
则低温挡加热时的电路总电流:;
(2)高温挡加热时通过R2的电流:I2===3A,
根据并联电路的电流特点可知,干路的总电流:I=I1+I2=2A+3A=5A,
整个电路在2min内消耗的电能:W=UIt=12V×5A×2×60s=7200J;
(3)桌垫的温度升高20℃吸收的热量:,
硅胶桌垫每秒散热40J,即散热功率为40W,
假设高温挡加热时间为t,则电热桌垫放出的热量:Q放=W′=UIt′=12V×5A×t′,电热桌垫散发的热量:Q散=P散t′=40W×t′,
则Q吸=Q放﹣Q散,即6×103J=12V×5A×t′﹣40W×t′,
解得:t′=300s=5min。
20.如图甲所示的是某品牌电热锅,图乙是其简化的电路原理图,图丙是电热锅铭牌参数。R1、R2是电热丝(其电阻不随温度的变化而改变)。求:
额定电压
220V
低温挡
440W
高温挡
1320W
频率
50Hz
(1)低温挡工作时的电流;
(2)高温挡工作10min,消耗的电能;
(3)R1的阻值。
【解答】解:(1)由表中数据可知,低温挡功率为440W,由P=UI可知,低温挡工作时的电流。
(2)由表中数据可知,高温挡功率为1320W,由P=可知,高温挡工作10min,消耗的电能W=P高t=1320W×10×60s=7.92×105J。
(3)只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,同时闭合开关S、S1时,R1、R2并联,因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由P=UI=可知,电路为R2的简单电路时,电路中的电阻最大,电功率最小,电热锅为低温挡,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电热锅为高温挡;
由于高温挡时,两电阻并联,由并联电路的特点可知此时R2两端的电压与低温挡R2两端的电压相等,由P=UI=可知,此时R2的电功率与低温挡R2的电功率相等,即P2=P低=440W,
则此时R1的电功率:P1=P高﹣P2=1320W﹣440W=880W,
由P=UI=可知,R1的阻值。
题型三:三个挡位
6.如图甲所示的空气炸锅能快捷烹制食物。如图乙是某型空气炸锅加热部分的简化电路,有低温、中温、高温三挡,R1和R2是发热定值电阻,R2=110Ω,额定电压为220V。已知:只闭合S3是 温挡,该挡的额定功率是 W;若只闭合开关S2,则是 (选填“高”或“低”)温挡。
【解答】解:(1)只闭合S3时,电路为只有R2的简单电路;闭合S1和S3时,电路为并联电路;只闭合开关S2,电路为串联电路。并联电路的总电阻最小,串联电路的总电阻最大,由P=UI=可知,只闭合S3时,为中温挡;闭合S1和S3时,为高温挡;只闭合开关S2时,为低温挡。
(2)中温挡的电功率。
故答案为:中;440;低。
19.小明家的电饭锅,额定电压220V,简化电路如图甲所示。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440W。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,小明关闭其它用电器,只让电饭锅在煮饭挡工作,发现电能表(如图乙)指示灯30s内闪烁11次,电饭锅煮饭挡的实际功率;
(3)若电阻R1的阻值为R2的一半,该电饭锅在保温挡和煮饭挡工作1min,电路消耗电能的之比。
【解答】解:
(1)电饭锅在煲汤挡正常工作时,根据P=UI可得电路中的电流:I煲汤===2A;
(2)“1200imp/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁1200r,电饭锅煮饭消耗的电能:W==kW•h,
则电饭锅煮饭挡的实际功率:P煮饭===1.1kW=1100W;
(3)若电阻R1的阻值为R2的一半,即:R1=R2,
当只闭合开关S2,两个电阻串联,电路的总电阻最大,为:R串=R1+R2=R2+R2=R2,由P=可知电路的总功率最小,电饭煲处于保温挡;
只闭合开关S1和S3,两个电阻并联,电路的总电阻最小,为:R并===R2,由P=可知电路的总功率最大,电饭煲处于煮饭挡;
则该电饭锅在保温挡和煮饭挡工作1min,电路消耗电能的之比为:
======。
22.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:(计算结果若不能整除,保留一位小数)
(1)电热锅低温挡工作时的电功率;
(2)当实际电压为200V时,电热锅在低温挡的实际功率是多少?
(3)电热锅中温挡工作时的电流;
(4)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•℃)]
【解答】解:(1)R1的独立工作时的电功率:P1===440W,
由于P1<P中温=880W,所以电热锅低温挡工作时的电功率为:P低温=P1=440W;
(2)当实际电压为200V时,电热锅在低温挡的实际功率:P实==≈363.6W;
(3)根据P=UI可知,电热锅中温挡工作时的电流为:I===4A;
(4)由图知当S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,为低温挡;
当S2闭合、S1断开时,电路为R2的简单电路,为中温挡;
当S1、S2都闭合时,R1、R2并联,为高温挡,则高温的功率为:P高温=P低温+P中温=440W+880W=1320W;
水吸收的热量为:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(75℃﹣20℃)=4.62×105J,
若不计热量损失,消耗的电能W=Q吸=4.62×105J,
所需时间:t===350s。
23.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品,其相关参数如下表乙。
型号
额定充电(放电)电压
6V
充电电流
300mA
电池容量
900mA•h
(1)该款眼罩消耗90%的电池容量时,需在额定电压下充电,则充满电至少需要多少h?
(2)图乙是手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩简化原理图。电源电压U为6伏,已知电热丝R1阻值为8欧,电热丝R2阻值为12欧,开关S3只接a或b。
①乙图电路中S1和S2闭合,S3接a时,加热功率为 (选填“高”、“中”或“低”)温挡。
②低温挡功率为多少瓦?充满电后该款眼罩在高温挡正常工作1944s,则该款眼罩的工作效率为多少?
【解答】解:(1)由表格数据可知,充电电流I=300mA
电池容量Q=900mA•h
当该款眼罩消耗90%的电池容量时,由可得,在额定电压下充电的时间
(2)①由电路图可知,当S1闭合、S2断开、S3接a时,两电阻串联,当S1闭合、S2闭合、S3接a时,电路为R1的简单电路,当S1闭合、S2闭合、S3接b时,两电阻并联,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,S1和S2闭合,S3接a时,电路的总电阻居中,由可知,电源的电压一定时,电路的总功率居中,加热电路为中温挡。
②当S1闭合、S2断开、S3接a时,两电阻串联,加热电路为低温挡,则低温挡功率
③当当S1闭合、S2闭合、S3接b时,两电阻并联,加热电路为高温挡,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,高温挡时电路中的电流
充满电时,最多能在高温挡正常工作的时间
该款眼罩的工作效率为
24.如图甲所示为某品牌电饭煲,内部电路可简化为图乙所示电路,其发热元件为两个电阻,可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定电压为220V,电阻R1阻值为50Ω,中温挡功率为242W。
(1)中温挡正常工作时,电路中的电流是多少?R2的电阻值是多少?
(2)低温挡正常工作时,求电路消耗的总功率?
(3)高温挡正常工作时,电路消耗的总功率是多少?若家中只有电饭煲在高温挡工作时,如图丙所示,电能表转盘1min转了50转,则电路的实际电压是多少?
【解答】解:(1)由电路图可知,当开关S1闭合、S接a时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电路中的电阻较大,由P=可知此时电功率较大,电饭煲处于中温挡,中温挡功率P中温=242W;
根据P=UI可知中温挡正常工作时,电路中的电流I===1.1A;
由P=可知,R2的阻值:R2===200Ω;
(2)当开关S1断开、S接a时,R1和R2串联,此时电路中的电阻最大,由P=可知电功率最小,电饭煲处于低温挡;
低温挡正常工作时,总电阻为:R串=R1+R2=50Ω+200Ω=250Ω;
电路消耗的总功率为:P低温===193.6W;
(3)当开关S1闭合、S接b时,R1和R2并联,电路中电阻最小,由P=可知此时电功率最大
因为R1和R2并联时总电阻:=+,所以R并===40Ω,
高温挡功率为:P高温===1210W;
电能表上标有“3000r/kW•h”的字样,表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
电能表的转盘转50转时,电饭煲消耗的电能:W=kW•h=×3.6×106J=6×104J;
实际功率为:P实际===1000W,
所以电路的实际电压:
U实===200V。
25.小明家的电饭锅,额定电压220V,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440W。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,小明关闭其它用电器,只让电饭锅在煮饭挡工作,发现电能表(如图乙)指示灯30s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。
【解答】解:
(1)电饭锅在煲汤挡正常工作时,电路中的电流:;
(2)“1200imp/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁1200r,电饭锅煮饭消耗的电能:W=,
电饭锅煮饭挡的实际功率:P煮饭==1.1kW=1100W;
(3)闭合S3时,为煲汤挡,只有R2的简单电路,R2的阻值:R2=;
当只闭合开关S2,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由P=可知电路的总功率最小,电饭煲处于保温挡;
只闭合开关S1和S3,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由P=可知电路的总功率最大,电饭煲处于煮饭挡;
电阻R1在保温挡和煮饭挡时,消耗的功率之比是1:9,即:,
设电阻R1在保温挡的电压为U1,而电阻R1在煮饭挡的电压等于电源电压U,
所以根据P=可得:===,
由串联电路的电压规律可得,保温时R1、R2分得的电压之比:===,
由串联分压的规律可得R1、R2的阻值之比:==,
所以电阻R1的阻值:R1=R2=×110Ω=55Ω。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2
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第十八章 电功率 电热器挡位相关计算
基础知识
一、挡位问题解决技巧:
1、挡位问题的高低由电功率决定,而电热器一般需要接入家庭电路使用,额定电压均为220V,所以根据P=U2/R,U为定值,所以R越大,则P越小,挡位越低,反之,R越小,则P越大,挡位越高。
2、两个电阻R1和R2,其中R1>R2,则以下几种情况大小对比为
连接方式
R1、R2串联
单独接入R1
单独接入R2
R1、R2并联
部分电路图
R总
R1+R2
R1
R2
<R1/R2
总电阻大小关系
>>>
总功率大小关系
<<<
二、常见挡位问题种类汇总
两个挡位
三个挡位
串联型
并联型
电路图
高温挡
S1S2均闭合,R2被短路,此时R总最小,P总 最大
P总 =U2/R1
S1S2均闭合,R1、R2并联,此时R总最小,P总 最大
P总 =P1+P1
=U2/R1+U2/R2
S1S3闭合,S2断开,R1、R2并联,此时R总最小,
P总 最大
P总 =P1+P1
=U2/R1+U2/R2
中温挡
无
无
S3闭合,S1、S2断开,仅R2接入电路,此时R总=R2
P总 =U2/R2
低温挡
S1闭合,S2断开,R1、R2串联接入电路,此时R总最大,为R1+R2,P总 最小
P总 =U2/(R1+R2)
S闭合,S1断开,此时R总=R1,R总最大,P总 最小
S2闭合,S1、S3断开,R1、R2串联接入电路,此时R总最大,为R1+R2,P总 最小
P总 =U2/(R1+R2)
牛
刀
试
小
题型一:两个挡位——串联型
1.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是( )
A.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于加热状态
B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于保温状态
D.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态
2.如图是某电饭锅电路图。开关S断开时,电路中的电流是0.5A,通电1min后,电路消耗的电能是 J;开关S断开时,电饭锅处于 (填“加热”或“保温”)状态。
8.某学校为保障学生的饮水健康,配备了智能饮水机。如图是饮水机内部的简化电路图及技术参数,通过开关S1、S2实现高低挡的控制,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定。求:
额定电压
220V
正常工作电流
高温挡
5A
低温挡
2A
(1)电热丝R1、R2的阻值。
(2)饮水机在低温挡正常工作时,R2的功率。
(3)用电高峰期,饮水机在高温挡的实际功率为891W,求实际电压。
10.如图甲是某型号电水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙是其正常工作时电功率与时间的关系图象。求:
(1)电水壶正常保温10min消耗的电能;
(2)R1的阻值大小;
(3)当只有电水壶工作时,烧水前电能表示数如图丙,电水壶正常加热7.5min后电能表示数为多大?
13.小陌家电烤箱的简化电路如图甲,正常工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,此电烤箱有高温和低温两个挡位,其中R1=40Ω,R2=160Ω。
(1)求高温挡正常工作时的电功率;
(2)求低温挡正常工作时电路中的电流;
(3)在某次用电高峰期,小陌关闭家里其它用电器,只让电烤箱高温挡工作,观察到家里的电能表(如图乙)的转盘6min内转过300转。求此时家庭电路的实际电压。
18.如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点开关S接触1和2时为关机状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝,R1=R2=48.4Ω。求:
(1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率为多少?
(2)若某次使用时,用高温挡位正常工作,将0.2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?
(3)若(2)问中用高温挡位正常工作,加热过程共用时80s,则此次加热过程,该挂烫机的加热效率是多少?
21.如图甲是一款新型智能家用电暖器,该电暖器具有升温快、热效高、智能控温的特点,其简化电路图如图乙所示,R1与R2为电热丝,加热功率为1100W,保温功率为220W。求:
(1)电暖器加热时的电流是多少安?
(2)电阻R1的阻值是多少欧?
(3)电暖器加热5min,电阻R2产生的热量是多少焦?
题型二:两个挡位——并联型
5.某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位,其内部简化电路如图所示,电源电压恒定不变220V,R1=440Ω,R2=55Ω,当S1闭合,S2断开时,电热水壶处于 挡;加热挡的电流为 A。
3.理发用电吹风的典型电路如图所示,其中电热丝通电后可以发热,电动机M通电后可以送风。选择开关放在“热”、“冷”、“停”位置上,电动机可分别送出热风、冷风或处于停机状态,则1﹣2位置是 的位置;2﹣3的位置是 的位置。
7.如图所示,甲是某款电热水龙头,乙是它的电路原理图。R1、R2是电热丝,R1=44Ω,R2=80Ω。通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换,当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是 水。不考虑温度对电热丝阻值的影响,热水挡位正常工作时电路消耗的功率是 W。
15.如图甲所示是爸爸办公的时候用的电热桌垫,小丽想知道它的工作原理,查看说明书后发现:该电热桌垫的材质为亲肤硅胶,质量为0.15kg,工作电路如图乙所示,12V电源供电,电热丝R1=6Ω、R2=4Ω,设计高、低温两挡,旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。求:
(1)低温挡加热时的电路电流大小;
(2)高温挡加热时,整个电路在2min内消耗的电能;
(3)高温挡加热时,若硅胶桌垫每秒散热40J(),求桌垫的温度升高20℃所用的时间。
20.如图甲所示的是某品牌电热锅,图乙是其简化的电路原理图,图丙是电热锅铭牌参数。R1、R2是电热丝(其电阻不随温度的变化而改变)。求:
额定电压
220V
低温挡
440W
高温挡
1320W
频率
50Hz
(1)低温挡工作时的电流;
(2)高温挡工作10min,消耗的电能;
(3)R1的阻值。
题型三:三个挡位
6.如图甲所示的空气炸锅能快捷烹制食物。如图乙是某型空气炸锅加热部分的简化电路,有低温、中温、高温三挡,R1和R2是发热定值电阻,R2=110Ω,额定电压为220V。已知:只闭合S3是 温挡,该挡的额定功率是 W;若只闭合开关S2,则是 (选填“高”或“低”)温挡。
19.小明家的电饭锅,额定电压220V,简化电路如图甲所示。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440W。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,小明关闭其它用电器,只让电饭锅在煮饭挡工作,发现电能表(如图乙)指示灯30s内闪烁11次,电饭锅煮饭挡的实际功率;
(3)若电阻R1的阻值为R2的一半,该电饭锅在保温挡和煮饭挡工作1min,电路消耗电能的之比。
22.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:(计算结果若不能整除,保留一位小数)
(1)电热锅低温挡工作时的电功率;
(2)当实际电压为200V时,电热锅在低温挡的实际功率是多少?
(3)电热锅中温挡工作时的电流;
(4)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•℃)]
23.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品,其相关参数如下表乙。
型号
额定充电(放电)电压
6V
充电电流
300mA
电池容量
900mA•h
(1)该款眼罩消耗90%的电池容量时,需在额定电压下充电,则充满电至少需要多少h?
(2)图乙是手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩简化原理图。电源电压U为6伏,已知电热丝R1阻值为8欧,电热丝R2阻值为12欧,开关S3只接a或b。
①乙图电路中S1和S2闭合,S3接a时,加热功率为 (选填“高”、“中”或“低”)温挡。
②低温挡功率为多少瓦?充满电后该款眼罩在高温挡正常工作1944s,则该款眼罩的工作效率为多少?
24.如图甲所示为某品牌电饭煲,内部电路可简化为图乙所示电路,其发热元件为两个电阻,可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定电压为220V,电阻R1阻值为50Ω,中温挡功率为242W。
(1)中温挡正常工作时,电路中的电流是多少?R2的电阻值是多少?
(2)低温挡正常工作时,求电路消耗的总功率?
(3)高温挡正常工作时,电路消耗的总功率是多少?若家中只有电饭煲在高温挡工作时,如图丙所示,电能表转盘1min转了50转,则电路的实际电压是多少?
25.小明家的电饭锅,额定电压220V,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440W。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,小明关闭其它用电器,只让电饭锅在煮饭挡工作,发现电能表(如图乙)指示灯30s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。
答案第1页,共2页
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