内容正文:
2025年中考物理第一轮复习备考考点突破:电功率的多挡位问题计算题
一、计算题
1.如图甲所示,这是小明新买的电热饭盒,其额定电压为220V,该电热饭盒有加热和保温两挡,其简化电路图如图乙所示。已知R1、R2都是发热电阻,S为温控开关,可实现“加热”和“保温”功能的转换。
(1)当温控开关接在“2”触点时,请通过文字说明判断饭盒是处于加热状态还是保温状态;
(2)饭盒在保温状态下单独工作10 min,图丙中的电能表转盘转了30 r,求保温功率;
(3)小明发现家中功率大的用电器上插头连接的电线一般会更粗一些,请你用所学物理知识解释这一现象。
2.电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的部分铭牌。该电饭锅内部有、两根电热丝和、两个开关,其中为主加热板(不考虑温度对电阻的影响),为温控开关。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
(1)请结合所学电学知识,推测电饭锅内部电路情况,画出电路图,并结合所画的电路图说明开关在何种状态时电饭锅处于加热状态;
(2)试求阻值的大小;
(3)某一天,小宇断开家中其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220V;10(20)A;3000r/(kW·h)”的电能表在5min内转了200圈,电饭锅此时的实际加热功率是多少?
3.某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻和分压电阻,S是温控开关,当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A;当温度达到一定值时,开关S自动切换到b,电饭锅处于保温挡,通过的电流为0.25A。求:
(1)的阻值;
(2)电饭锅高温挡的功率;
(3)保温16min,分压电阻产生的热量。
4.某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长40cm,阻值为20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2.当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量L的关系如图乙所示。闭合开关S,试问:
(1)当水位处于位置A时,电压表的示数为多少?
(2)水位由位置A降至B(使圆柱体M下表面恰好离开水面)这一过程,弹簧的长度增加了多少?(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)水位在B处时,电压表的示数为多少?
5.如图甲所示为一台电热水器,下表为该热水器的铭牌,其高温挡的电功率已模糊不清。图乙为该电热水器的内部简化电路,R1、R2为电热丝,S1、S2为挡位开关,S2只能在 a、b之间切换。已知电源电压为220V,电热丝R2的阻值为44Ω,c水=4.2×103J/(kg•℃);
XX牌热水器
电压
220V
电功率
高温挡
中温档
1100W
低温挡
550W
请通过计算回答:
(1)将20kg 的水从20℃加热到70℃的过程中,水吸收的热量是多少;
(2)当开关S1闭合,S2与触点b接通时,热水器处于中温挡,通过R1的电流是多少;
(3)写出热水器在高温挡工作时,开关S1、S2的状态;并计算在该挡上作100s。 电热丝 R2产生的热量是多少?
6.冬季到宋,北方地区室内供暖温度较高,导致居民皮肤、口、鼻干燥不适,市面上一种电热加湿器比较流行。某原理如图甲所示。R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换,其部分技术参数如表所示。
额定电压(V)
220
高挡发热功率(W)
400
注水仓最大注水量(kg)
3
(1)求电热加湿器中R1的阻值;
(2)用电高峰期,实际电压只有198V,求此时“低挡”的实际功率;
(3)某次在额定电压下使用电热加湿器,其30min的功率与时间的关系图像如图乙所示。请计算30min内电加湿器消耗的总电能。
7.如图甲乙是一款电煮锅和它的简化工作电路。R1、R2都是加热电阻,且电阻R1=120Ω。当电煮锅的高温挡在实际电压为200V的家庭电路中单独工作时,把温度为40℃、质量为1.0kg的水加热到100℃用了5min,电能表(图丙所示)的转盘转了250转。求:
(1)电煮锅高温挡时的实际耗电功率;
(2)电煮锅加热电阻R2的阻值;
(3)电煮锅在高温挡时的加热效率。
8.如图甲所示是小媛家新买的新型电热水壶,该电热水壶有加热、保温和干烧断电功能,其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘温度达到120℃自动断开,S2是壶壁温控开关,闭合时对水加热,断开时对水保温。已知电热水壶加热功率为1100W,保温功率为55W。求:
(1)电热水壶处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)若水烧开后,S2没有自动断开,当壶里的水烧干瞬间,发热盘的温度为110℃,已知发热盘质量为0.44kg,比热容为,若水壶的加热效率为80%,则经过多长时间S1才会断开?
9.小滨对家里带有预约功能的电中药壶进行观察,铭牌如图甲。其内部基本电路原理如图乙,其中R1、R2均为加热电阻,R2阻值为484Ω,小华用水代替中药做了相关研究,从开始预约到煮好后断电,其消耗的功率随时间变化的图像如图丙[,]
(1)预约过程中消耗的电能是多少kW·h?
(2) R1的阻值是多少Ω?
(3)若此电中药壶的高温挡加热效率为84%,将1.5kg水从20℃加热至100℃,需要多长时间?
10.如图为一款有高、中、低温三挡的加热装置的电路图,合理控制开关,可以实现控温。、为电热丝,电阻不随温度变化。电源电压恒为220V,中温挡的功率为880W,低温挡为440W,则:
(1)该电热器在低温挡状态下正常工作1min消耗多少电能;
(2)的阻值为多大;
(3)高温挡的电功率为多大。
11.如图甲是一款可调温热水壶,图乙是其简化电路图。、均为加热电阻,当开关接1时,热水壶处于保温挡,保温功率为100W。当开关接2时,热水壶处于可调温挡,可调功率范围为100~1100W。求:
(1)热水壶最大功率时电路中的电流;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)使用热水壶对1kg牛奶加热125s,牛奶升高了50℃。不计热量损失,求热水壶此时使用的实际功率。[牛奶比热容为]
12.如图所示,这是小明家新买的家用多功能电热锅,有加热和保温两个挡位,电路中有两个加热电阻,其铭牌如下表所示。为检测其功能,现将3kg初温为20℃的水倒入锅中,接通电源在标准大气压下将水烧开。用时15min。[]
型号HG60-G90
额定电压
220V
频率
50Hz
加热挡功率
1600W
保温挡功率
500W
容量
4L
适用人数
2~4人
(1)请在虚线框中帮小明设计此款电热锅的电路图;
(2)求使用加热挡工作时电路中的电流;(结果保留两位小数)
(3)求电热锅加热挡的加热效率。
13.如图所示为某型号电暖气及其工作原理的简化电路图。电暖气的额定电压为220V,工作状态分为高、低温两挡。其中R1和R2可视为阻值不变的电热丝,R1的阻值为96.8Ω,高温挡的功率为900W。
(1)求高温挡工作时通过电暖气的电流(保留1位小数);
(2)请分析说明当只闭合开关S1时,电暖气处于高温挡还是低温挡;
(3)求电阻丝R2的阻值。
14.如图所示,图甲为某家用电水壶的简化电路图,图乙为铭牌的部分参数,R1、R2为发热丝,其中R2=40Ω。求:
型号
SDS-15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
?W
保温功率
40W
(1)电水壶的加热功率;
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能;
(3)R1的阻值。
15.如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知、是电热丝,,温水挡的电功率是2.2kW。求:
(1)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(2)若该水龙头1min能放出约1kg的温水,消耗电能多少焦耳?
(3)当流出水为热水时,热水挡的电功率是多少?
16.图甲为市面上某款电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。其内部由电热丝R1、R2,开关S1、S2组成,开关S1、S2分别控制电热丝R1、R2。已知R1<R2,图乙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求:
(1)请在答题卡虚线框内画出电热毛巾架的内部电路图。
(2)电热丝R1、R2的阻值是多少?
(3)该电热毛巾架正常工作30min总共消耗多少电能?
17.如图甲所示,小丽家的风暖浴霸有一个进风口和一个出风口,工作时利用电动机鼓动空气流动,冷空气从进风口进来流经加热元件,从出风口出去就成了暖风,热风循环流动带动室内升温,图乙是这个风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两个电热丝R1、R2,主要参数如下表,请解答下列问题
额定电压
220V
产品规格
600×300×180cm
产品功率
电热丝
低温:1210W
高温:2178W
照明:11W
电动机:44W
产品质量
6kg
适用面积
8m2
(1)当浴霸上的用电器全部正常工作时,浴霸干路中的电流最大是多少?
(2)若家庭电路的电压实际为200V,当浴霸处于高温档工作状态时,电热丝R1消耗的实际功率是多少?
(3)S1断开、S闭合,且浴霸处于低温档状态正常工作了一段时间,若电热丝产生的热量完全被浴室内的空气吸收,能使浴室内空气的温度升高10℃,这些热量也能使5kg的水温度升高20℃,则浴霸工作了多长时间?[最终计算结果保留整数,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
18.如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅,该电火锅部分参数如下表所示,该锅可实现火锅、烧烤同时进行,也可以分开控制,其部分简化电路图如图乙所示,开关S1控制对中央区域汤锅进行加热的电路,R1、R2均为电热丝,R2与温控开关并联;S左、S右可控制左右两侧的烧烤盘的电路。
额定电压
额定功率
220V
烧烤盘
汤锅
左盘
右盘
加热
保温
800W
400W
1100W
(1)汤锅加热状态正常工作时,R1的电阻为多少?
(2)若R2的电阻为56Ω,则该汤锅保温档时的额定保温功率为多少?
(3)在一次野外烧烤中通过很长的导线从一电压为220V的农家拉到烧烤点,发现烤肉速度比较慢。因为距离远,导线有电阻,所以导线会消耗了一些电能;当只让烧烤盘右盘工作时,测得导线消耗的功率为36W,求此时右盘的实际电功率是多少W?
19.如图所示是一款家用电饭锅,其工作时有两种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。该种电饭锅的简化电路图如图乙所示,R1、R2为电热丝,其相关参数如下表。求:
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
220W
(1)该电饭锅在保温状态下的工作电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)若不计热量损失,该电饭锅正常工作,把质量为0.55kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要多少秒?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
20.如图所示为新型多挡位电火锅的原理图,其中S为温控器(控制电火锅不超过某一个温度,对其起保护作用),三个灯泡为发热电阻R1、R2、R3相应的工作指示灯,其功率忽略不计。表格给出了部分相应状态时电火锅的功率值。为了延长锅的使用寿命,不得同时闭合S1、S2、S3三个开关。电火锅的铭牌上标有“220V,50Hz”的字样。根据图表资料,分析计算:
(1)电火锅处于1挡位时电路中的电流;(保留两位小数)
(2)电火锅处于3挡位时,10分钟消耗的电能;
(3)电火锅处于4挡位时,加热42秒后,锅内1kg水的温度升高了8℃,求此过程中电火锅的加热效率η。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
挡位
S1
S2
S3
功率(W)
1
闭合
断开
断开
200
2
断开
闭合
断开
500
3
断开
断开
闭合
4
闭合
断开
闭合
5
断开
闭合
闭合
1300
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.(1)加热状态;(2)60W;(3)见详解
【详解】解:(1)温控开关接在“1”时,两电阻串联,温控开关接在“2”触点时是电阻R的简单电路,此时电路中的电阻比温控开关接在“1”时更小,根据可知,此时电路中的功率更大,所以饭盒处于加热状态。
(2)电热饭盒消耗的电能为
保温功率为
(3)家庭用电器额定电压都是220 V,根据P=UI可知功率越大的用电器正常工作时通过的电流越大,导线与横截面积有关,使用更粗的电线,电阻更小,有利于防止电线上产生过多电热带来的危害。
答:(1)见详解;
(2)饭盒保温功率为60W;
(3)见详解。
2.(1)如图所示
或
开关S闭合S0断开为保温状态,开关S、S0都闭合是加热状态;(2)1100Ω(图一)或1045Ω(图二);(3)800W。
【详解】解:(1)如图所示
或
开关S闭合S0断开为保温状态,开关S、S0都闭合是加热状态。
(2)图一:开关S闭合S0断开为保温状态,电路中只有工作,由可知
图二:开关S闭合S0断开为保温状态,、串联,电路总电阻为
开关S、S0都闭合是加热状态,电路中只有工作,的电阻为
此时电阻为
(3)电能表转200圈消耗的电能为
由可知,功率为
答:(1)如图所示
或
开关S闭合S0断开为保温状态,开关S、S0都闭合是加热状态;
(2)的阻值为1100Ω(图一)或1045Ω(图二);
(3)电饭锅此时的实际加热功率是800W。
3.(1);(2)880W;(3)
【详解】解:(1)当S接a时,电路为的简单电路,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A ,根据欧姆定律可得,的阻值为
(2)根据P=UI可得,电饭锅高温挡的功率为
(3)当温度达到一定值时,开关S自动切换到b,此时两电阻串联,电饭锅处于保温挡,通过的电流为0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得,分压电阻的阻值为
保温16min,分压电阻产生的热量为
答:(1)的阻值为;
(2)电饭锅高温挡的功率为880W;
(3)保温16min,分压电阻产生的热量为。
4.(1)10V;(2)30cm;(3)5V
【详解】(1)当水位下降时,浮力减小,M下降,则滑片向下滑,金属棒接入长度变小,接入阻值减小,电压表测量金属棒电压,且为串联分压,故电压表示数减小;当水位处于位置A时,滑片P在R1最上端,此时R1=20Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻:
R=R0+R1=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流
由得,R1两端的电压
U1=IR1=0.5A×20Ω=10V
即电压表示数为10V;
(2)当水位处于位置A时,M刚好浸没,排开水的体积
V排=V=Sh=100cm2×60cm=6000cm3=6×10﹣3m3
则M受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N
则弹簧受到的拉力
F1=G﹣F浮=80N﹣60N=20N
由图乙可知,当F1=20N时,弹簧的伸长量ΔL1=10cm;当水位降至位置B时,M的下表面刚好离开水面,所受浮力为零,则此时弹簧受到的拉力:F2=G=80N,由图乙可知,当F2=80N时,弹簧的伸长量ΔL2=40cm;所以,水位由位置A降至B这一过程中,弹簧的长度增加量
ΔL=ΔL2﹣ΔL1=40cm﹣10cm=30cm
(3)当水位降至位置B时,R1接入电路的长度
L=L总﹣ΔL=40cm﹣30cm=10cm
因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比,即:,
所以,此时R1接入电路的阻值
此时电路中的电流
由:得,此时R1两端的电压
U1′=I′R1′=1A×5Ω=5V
即此时电压表示数为5V。
答:(1)当水位处于位置A时,电压表的示数为10V;
(2)水位由位置A降至B(使圆柱体M下表面恰好离开水面)这一过程,弹簧的长度增加了30cm。
(3)水位在B处时,电压表的示数为5V。
5.(1)4.2×106J;(2)5A;(3)1.1×105J
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)由图乙可知,当开关S1闭合,S2与触点b接通时,热水器处于中温挡,此时只有R1工作,由P=UI可知,此时通过R1的电流
(3)由图乙可知,当开关S1闭合、S2与触点a接通时,R1、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,由可知,电路中的总功率最大,热水器处于高温挡;根据并联电路的电压特点可知,此时R2两端的电压
由
可知,高温挡工作时电热丝R2产生的热量
答:(1)吸收的热量是4.2×106J;
(2)当开关S1闭合,S2与触点b接通时,热水器处于中温挡,此时通过R1的电流是5A;
(3)热水器在高温挡工作时,开关S1闭合、S2与触点a接通;在该挡工作100s,电热丝R2产生的热量是1.1×105J。
6.(1)121Ω;(2)81W;(3)3.6×105J
【详解】解:(1)由图甲知,开关S接“1、2触点”时,电路断路,开关接“2、3触点”时两电阻串联,接“3、4触点”时R2被短路,只有R1接入电路,电源电压一定,由可知,接“2、3触点”时电阻最大,总功率最小,为低挡;接“3、4触点”时电阻最小,总功率最大,为高挡。由表格数据知高挡功率,则R1的阻值
(2)根据题意,R2=3R1,则
R2=3R1=3×121Ω=363Ω
用电高峰期,实际电压只有198V,此时“低挡”的实际功率
(3)在额定电压下电热加湿器的“低挡”功率
由图乙知,工作30min时,其中高挡工作时间为10min,低挡工作时间为20min,则加湿器消耗的总电能
W=W高+W低=P高t高+P低t低=400W×10×60s+100W×20×60s=3.6×105J
答:(1)电热加湿器中R1的阻值为121Ω;
(2)此时“高挡”的实际功率为81W;
(3)加湿器消耗的总电能为3.6×105J。
7.(1)1000W;(2)60Ω;(3)84%
【详解】解:(1)根据题意可知,电煮锅5min消耗的电能为
电煮锅高温挡时的实际耗电功率
(2)当S1、S2闭合时,R1、R2并联,电路中的电阻最小,电煮锅处于高温挡。电路的总电阻为
根据
可得
所以电阻
(3)根据题意可知,水吸收的热量为
电煮锅高温挡的加热效率为
答:(1)电煮锅高温挡时的实际耗电功率为1000W;
(2)电煮锅加热电阻R2的阻值为60Ω;
(3)电煮锅在高温挡时的加热效率为84%。
8.(1)5A;(2);(3)2.5s
【详解】(1)闭合S1、S2时对水加热,处于加热状态,只有R1连入电路中。电路中的电流
(2)R1的电阻
断开S2时对水保温,处于保温状态,R1、R2串联,电路的总电阻
电阻的阻值
(3)由题意可知,当壶底发热盘温度达到120℃时,S2自动断开,发热盘吸收的热量
热水壶消耗的电能
经过的时间
答:(1)电热水壶处于加热状态时,电路中的电流是5A;
(2)电阻的阻值是;
(3)则经过2.5s时,S1才会断开。
9.(1)
(2)121Ω
(3)20min
【详解】(1)根据题意可得,预约过程中消耗的电能为
(2)由图乙可知,当开关S、S1闭合时,R1与R2并联,电路总电阻较小,由可知总功率较大,为高温状态,当开关S闭合、S1断开时,电路只有R2工作,总电阻较大,由可知总功率较小,为低温状态,R1的功率为
R1的阻值是
(3)水吸收的热量为
消耗的电能为
根据可得,需要的时间为
10.(1);(2);(3)1760W。
【详解】解:(1)已知低温挡的功率为440W,则1min消耗的电能为
(2)根据可知,当电路中电阻越大,功率越大,电阻越小功率越高。由图可知,当S2闭合,S3不接时,单独工作,电路处于中温挡,则的阻值为
(3)当S2断开,S3接a时,R1、R2串联,电路处于低温挡,则电路的总电阻为
根据串联电路规律可知,R2的阻值为
当S2闭合,S3接b时电路处于高温挡,此时R1、R2并联,根据可知,R1、R2的阻值相同,当电压相同时,两电阻的电功率也相同,则此时两电阻的功率为
则高温挡的功率为
答:(1)该电热器在低温挡状态下正常工作1min消耗的电能;
(2)的阻值为;
(3)高温挡的电功率为1760W。
11.(1)5A;(2);(3)1000W
【详解】解:(1)由于热水壶的最大功率是1100W,热水壶最大功率时,电路中的电流为
(2)根据功率公式可知,当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时,热水壶的功率最大,电路中只有,电流最大为5A,由得的阻值为
当滑动变阻器的阻值最大时,热水壶的功率最小,此时、串联,电路中的总电阻
所以滑动变阻器的最大阻值
(3)牛奶吸收的热量为
由于不计热量损失,热水壶消耗的电能
则热水壶的实际功率
答:(1)热水壶最大功率时电路中的电流为5A;
(2)滑动变阻器的最大阻值为;
(3)热水壶此时使用的实际功率为1000W。
12.(1)/;(2)7.27A;(3)70%
【详解】解:(1)小明家新买的家用多功能电热锅,有加热和保温两个挡位,电路中有两个加热电阻,不同挡位的功率不同,由得,电功率越大的挡位,电路电阻越小,因此可以设置加热挡时,两电阻并联,保温档时,其中一个电阻独自工作;或者可以设置加热挡时,其中一个电阻独自工作,保温档时,两电阻串联,如图所示:
或
(2)由,得使用加热挡工作时电路中的电流
(3)水吸收的热量:
由得,消耗的电能:
加热效率
答:(2)求使用加热挡工作时电路中的电流7.27A;
(3)求电热锅加热挡的加热效率70%。
13.(1)4.1A;(2)低温挡;(3)
【详解】解:(1)高温挡工作时通过电暖气的电流
(2)当只闭合开关S1时,只有R1工作,而当两开关都闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据,电功率最大,为高温挡,故只闭合开关S1时,只有R1工作,电暖气处于低温挡。
(3)低温挡的功率为
电阻丝R2的功率为
电阻丝R2的阻值
答:(1)高温挡工作时通过电暖气的电流为;
(2)只闭合开关S1时,电暖气处于低温挡;
(3)电阻丝R2的阻值为。
14.(1)1210W;(2)1.2×104J;(3)1170Ω
【详解】解:(1)分析电路图可知,当开关S1闭合,S2接1时,电路中只有R2接入电路,此时电路处于加热挡,此时电路功率即电水壶加热功率为
(2)由表格中数据可知,电水壶的保温功率为40W,则电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能
(3)当开关S1闭合,S2接2时,电路中R1、R2串联接入电路,此时电路处于保温挡,电路总电阻
则R1的阻值
答:(1)电水壶的加热功率为1210W;
(2)电水壶处于保温档时,正常工作5min消耗的电能为1.2×104J;
(3)R1的阻值为1170Ω。
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据电路图可知,当只接入电阻时,为温水挡,由可得,流出水为温水时接入电阻的值
(2)当流出水为温水时,由可知,该水龙头消耗的电能为
(3)由图可知,当扇形开关接1、2时,只有工作,此时为温水挡,由上述可知,当扇形开关接3、2时,与并联,此时为热水挡,电热丝的功率为
热水挡的电功率为
16.(1);(2),;(3)
【详解】解:(1)根据题意可知,开关S1、S2分别控制电热丝R1、R2,R1、R2应该并联接入电路, S1控制R1,S2控制R2,电路图如图所示:
(2)当S1闭合、S2断开时,只有R1工作, 当S1断开、S2闭合时,只有R2工作;已知
R1<R2
根据欧姆定律可知,当S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电路中的电流较大,电热毛巾架处于高温挡,由图乙可知,高温挡时电路中的电流
由可知,电热丝R1的阻值
当S1断开、S2闭合时,只有R2工作,电路中的电流较小,电热毛巾架处于低温挡,由图乙可知,低温挡工作时电路中的电流
由可知,电热丝R2的阻值
(3)由图乙可知,电热毛巾架正常工作30 min,高温挡的工作时间
低温挡工作时间
该电热毛巾架正常工作30min总共消耗的电能
答:(1)电热毛巾架的内部电路图如图所示:
(2)电热丝R1、R2的阻值分别是、;
(3)电热毛巾架正常工作30min总共消耗电能。
17.(1) 10.15A;(2) 800W;(3) 347s
【详解】(1) 当浴霸上的用电器全部正常工作时,浴霸干路中的电流最大是
(2)额定电压工作时R1消耗的功率为
R1电阻为
电热丝R1消耗的实际功率是
(3)浴霸放出的热量为
浴霸工作时间为
答:(1)浴霸干路中的电流最大是10.15A;
(2)电热丝R1消耗的实际功率是800W;
(3)浴霸工作时间为347s。
18.(1)44Ω;(2)484W;(3)324
【详解】解:(1)由公式可知,当S1闭合,温控开关也闭合时,只有电热丝R1工作,电路中电阻最小,电功率最大,此时处于加热状态,则R1的电阻为
(2)由公式可知,当S1闭合,温控开关断开时,R1和R2串联,此时电路中的电阻最大,电功率最小,为保温状态,则该汤锅保温档时的额定保温功率为
(3)由公式可知,烧烤盘右盘的电阻为
根据P=I2R可得,烧烤盘右盘的实际功率为
P右实=I2R右
总功率为
P=UI=P右实+P线
通过以上二式联立可得
UI= I2R右+P线
带入已知数据后可得
220V×I=I2×121Ω+36W
解得电路中的电流为:I1=A;或I2=A(舍去)。
则烧烤盘右盘的实际功率为
答:(1)汤锅加热状态正常工作时,R1的电阻为44Ω;
(2)该汤锅保温档时的额定保温功率为484W;
(3)在一次野外烧烤中通过很长的导线从一电压为220V的农家拉到烧烤点,发现烤肉速度比较慢。因为距离远,导线有电阻,所以导线会消耗了一些电能;当只让烧烤盘右盘工作时,测得导线消耗的功率为36W,右盘的实际电功率是324W。
19.(1)1A;(2)55Ω;(3)210s
【详解】解:(1)由表格参数可知,电饭锅的保温功率
P保温=220W
由P=UI可知,该电饭锅在保温状态下的工作电流
(2)当开关S闭合时,只有R2工作,当开关S断开时,R1、R2串联;根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,所以,当开关S闭合时,只有R2工作,电路中的总电阻最小,由可知,电路中的电功率最大,电饭锅处于加热状态,由可知,R2的阻值
(3)水吸收的热量
不计热量损失,消耗的电能
W=Q吸=1.848×105J
由可知,电饭锅加热的时间
答:(1)该电饭锅在保温状态下的工作电流为1A;
(2)电热丝R2的阻值为55Ω;
(3)若不计热量损失,该电饭锅正常工作,把质量为0.55kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要为210s。
20.(1)0.91A;(2)4.8×105J;(3)80%
【详解】(1)第1挡位正常工作时的电流为
I1==≈0.91A
(2)由题知,电火锅处于3挡位时,只闭合S3,电路中只有R3,电火锅处于5挡位时,开关S2、S3闭合,R2、R3并联,电火锅处于3挡位时的功率为
P3=P5﹣P2=1300W﹣500W=800W
10分钟消耗的电能
W3=P3t3=800W×10×60s=4.8×105J
(3)由题知,电火锅处于4挡位时,开关S1、S3闭合,R1、R3并联,电火锅处于1挡位时,开关S1闭合,电路中只有R1,电火锅处于4挡位时的功率为
P4=P1+P3=200W+800W=1000W
电火锅处于4挡位时,加热42秒消耗的电能
W4=P4t4=1000W×42s=4.2×104J
水吸收的热量
电火锅的加热效率
η=×100%=×100%=80%
答:(1)电火锅处于1挡位时电路中的电流为0.91A;
(2)电火锅处于3挡位时,10分钟消耗的电能为4.8×105J;
(3)电火锅处于4挡位时,加热42秒后,锅内1kg水的温度升高了8℃,此过程中电火锅的加热效率是80%。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$