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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.小超研究了家里的智能电热马桶盖(如图甲),设计出如图乙所示的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表)。求:
S1
断开
断开
闭合
闭合
S2
接b
接a
接a
接b
功率
P0=0
P1=24.2W
P2=48.4W
P3
(1)R1的阻值是多少?
(2)表中的P3是多少?
(3)不使用其他用电器,只让便座加热电路以高温挡工作5min,标有“3000imp/kW⋅h”的电能表指示灯闪烁了20次,电路两端实际电压是多少?
2.如图所示为某品牌电饭锅的简化电路图,有“加热”和“保温”两个挡位,R1和R2均为电热丝,部分参数如表所示。求:
额定电压
220V
保温挡功率
110W
加热档功率
1320W
(1)将锅内1kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量;
(2)电饭锅处于保温档时,工作100s所消耗的电能;
(3)当同时闭合开关S1、S2时,电饭锅处于加热档,此时通过R2的电流。
3.如图甲是定值电阻R0和有“6V 6W”灯泡L的信息图象,将它们接入图乙所示的电路,其中电源电压不变,导线、开关的电阻忽略不计,滑动变阻器R最大阻值为8Ω,当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为1W,求:
(1)R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)当S、S1、S2闭合且滑片P位于最左端时,求此时电路消耗的总电功率。
4.“无烟电烤炉”是一种新兴的家用简易烧烤设备,使用方便、健康环保。图甲所示是一款三档无烟电烤炉,其内部电路如图乙所示,已知当开关S1闭合、S2拨到a时为“大火挡”,此时通过R2的电流为5A。请分析、计算:
(1)当开关S1断开,S2接 (选填“a”或“b”)时,为中火挡;
(2)已知中火挡的额定电流为4A,电烤炉在中火挡正常工作10min,将消耗 J的电能;
(3)电烤炉大火挡工作时,电阻R2的电功率为 W。
5.某家庭煲汤用电热锅具有“大火”加热和“小火”炖煮两个工作状态,其内部简化电路如图所示,发热电阻和的阻值分别为和。求:电热锅
(1)“大火”加热的功率;
(2)“小火”炖煮的工作电流;
(3)“小火”炖煮消耗的电能。
6.某品牌电热水壶如图甲所示,图乙是其简化电路图,与均为加热电阻,开关S为单刀双掷开关,该电热水壶具有加热和保温两个模式,其部分铭牌内容如图丙所示。求:
产品名称
电热水壶
额定电压
加热功率
保温功率
额定容量
(1)请分析当开关S接a时,电热水壶是加热档还是保温档?并分析其理由;
(2)求定值电阻和的阻值大小。
7.如图甲是一款专门用来炖宣威火腿的紫砂锅,其简化电路如图乙所示,R1、R2是电热丝,R2的阻值为55Ω,通过单独或同时闭合S1、S2,实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如下表所示,求:
(1)中温挡加热时电流的大小;
(2)电热丝R1的阻值;
(3)已知火腿汤的比热容c火=4.0×103J/(kg·℃),将1.1kg的火腿汤用高温挡从15℃加热到96℃,加热效率为75%,则需要工作的时间。
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡
8.如图所示,是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变,定值电阻,灯泡上标有“”的字样。开关为单刀双掷开关,电源和电流表的内阻不计,电流表的量程为“”。
(1)只闭合开关时,电流表示数;在不损坏电流表及电源的情况下,闭合开关,将开关接“”,移动滑片置于其中点,此时电流表示数;当开关断开,开关接“”时,移动滑动变阻器滑片,使灯泡正常发光,求滑动变阻器消耗的电功率?
(2)在确保电路安全的情况下,求此电路功率的最大变化量?
9.如图是电饭锅工作原理的简化电路图,电饭锅有两档,分别是高温烧煮和低温焖饭,S1为档位自动控制开关,R0和R1均 为电热丝,R0的阻值为1210Ω,该电饭锅铭牌技术参数如图所示(低温焖饭档额定功率模糊不清),求:
(1)电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能;
(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率;
(3)电热丝R1的阻值;
(4)若用该电饭锅的高温烧煮档烧水,6min能将2kg、20℃的水加热至50℃,求电饭锅的效率。
额定电压
220V
额定功率
高温烧煮
840W
低温焖饭
电源频率
50Hz
10.如图甲所示是壁挂式饮水机,如图乙所示是该饮水机的简化电路图。其中R1是发热电阻,R2为定值电阻,S1、S2均为开关。若在加热状态时R1的功率为550W,在保温状态时R1的功率为198W,电源电压恒为220V,忽略温度对两电阻的影响,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃) 。求:
(1)定值电阻R2的阻值;(结果保留1位小数)
(2)若不计热损失,该饮水机正常加热84s能将质量为500g、初温为20℃的水升高到多少摄氏度?
11.小明家购置了一台双管变频热水器,其电路图和部分铭牌如图表所示。热水器调到低额定功率正常工作,将储水箱中质量为40kg的水从20℃加热到50℃,用时38min。求:
额定电压
220V
低额定功率
2200W
高额定功率
3000W
(1)电路中R1的阻值是多少?
(2)将热水器调到高额定功率正常工作,可以提前多长时间完成加热?(不计能量损失)
12.物理“创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图,电源电压100V,加热电阻R1与R2阻值均为100Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试,开启除霜模式加热后视镜lmin,用温度传感器测得其温度升高了6℃,已知:后视镜玻璃质量约0.5kg,玻璃的比热容约0.8×103J/(kg·℃),求:
(1)除雾模式下,S1是闭合还是断开,理由是什么?
(2)除霜模式下,电路中的电流为多大?
(3)除霜模式下,电路的加热效率为多少?
13.图为电热水器的简化电路,它有加热和保温功能,R1和R2是两根电热丝,S为温控开关,1、2为开关的两个触点,当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时,S在两个触点间自动切换,使水温维持在设定的范围,已知电热水器的加热功率为400 W,保温功率为100 W(忽略温度对电阻的影响),
(1)请通过物理知识分析说明开关S接1时为加热还是保温?
(2)电路中R1和R2的阻值为多少?
(3)在使用过程中,若电热水器连续工作10 min消耗电能1.2×105J,此过程中热水器的保温工作时间是多少秒?
14.如图1所示为一款电暖桌,它具有高、低两挡,由旋钮开关换挡,等效电路图如图2所示,产品铭牌部分如下表。请回答下列问题:
××牌多功能电暖桌
取暖类型
电暖
尺寸
1200·700·580-750
电暖气功率
440W/2200W
最大采暖面积
20m2
取暖挡位
双挡
电陶炉功率
1500W
(1)电暖炉在高温档时的工作电流为多少?
(2)R2的电阻为多大?
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电陶炉在工作,发现标有“3000 imp/(kWh)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时60s,并且使壶中0.5L水从25℃升高到65℃,求此时电陶炉的实际功率及效率。
15.如图甲所示是一款电热杯,可以通过控制开关S实现高、中、低三挡加热,其简化电路图如图乙所示,R1、R2、R3均为电热丝(R1>R2),已知R1=78Ω,电热杯的部分参数如表,求:
额定电压
220V
高温挡功率
2200W
中温挡功率
880W
低温挡功率
(1)S接3时,电热杯处于 档;
(2)R2、R3的阻值是多少?( ) ( )
(3)电热杯的低温档功率是多少?( )
16.如图是某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定。根据师生们的设计,求:
额定电压
220V
正常工作电流
高温挡
5.5A
低温挡
2.2A
(1)电烘箱在高温挡正常工作时每分钟消耗的电能。
(2)电热丝R1的阻值。
(3)电烘箱在低温挡时正常工作时R2的功率。
17.图甲是某品牌多功能牛奶加热器,其简化电路图如图乙所示。该加热器有三个档位:“高温消毒挡”、“中温加热挡”、“低温保温挡”。将装有质量为180g、初温为15℃的牛奶的奶瓶置于加热器中,当开关S转到触点“3”时,此时电流表的示数为1A,3min后可以将牛奶温度升高到37℃。(牛奶比热容:试求:
(1)牛奶吸收的热量是多少J?
(2)加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少?
(3)若R1=R3,则高温消毒挡时,电路消耗的电功率是多少?
18.如图甲、乙所示分别是向学同学家调温型电烤箱和其简化电路图。它工作时的额定电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,此时电烤箱的电功率为440W。
(1)如果放在水平灶台面上的该电烤箱的质量为4kg,四个底垫与灶台面的总接触面积为4cm2,计算一下该电烤箱对灶台面的压强为多少?(g=10N/kg)
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)高温挡的电功率是多少?
(4)向学同学发现傍晚用电高峰时,电烤箱内的温度比平时低些,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
19.一款智能电饭锅具有加热和保温两挡,额定电压为220V,其内部简化电路如图甲所示,开关S0为温控自动开关,R1、R2为阻值不变的电热丝,已知R2=220Ω。某次电饭锅在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示,求:
(1)电饭锅工作时,通过R2的电流;
(2)当电饭锅处于加热挡时,R1的电功率;
(3)当电饭锅正常工作45min,产生的热量是多少?
20.如图所示,如表为某烧水壶的铭牌,图甲为简化电路图,R1和R2为发热丝,S1为总开关,S2为温控开关,1、2分别为开关的两个接触点,乙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图象,已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃);求
型号
SDS﹣15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
1210W
保温功率
40W
(1)这满壶水从20℃加热至100℃所吸收的热量;
(2)加热、保温过程中各消耗的电能;
(3)R1和R2的阻值。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)1000Ω;(2)96.8W;(3)200V
【详解】解:(1)由电路图和表格可知,当开关S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路,此时P2=48.4W,由可得,R1的阻值
(2)当开关S1断开、S2接a时,R1和R2串联,此时
P1=24.2W
此时电路中的总电阻
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=2000Ω-1000Ω=1000Ω
由图可知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,由等值电阻并联的规律可得,此时电路中的总电阻
则P3的大小
(3)由(2)和上表中数据知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,此时功率为96.8W,为高温挡,电能表上标有“3000imp/kW⋅h”的字样,表示电能表每闪烁3000次耗电1kW⋅h,则电能表指示灯闪烁了20次,消耗的电能为
W=kW⋅h×20=kW⋅h=×3.6×106J=2.4×104J
以高温挡工作5min,则实际功率为
因电阻丝电阻可认为不变,根据得,所以
故电路中实际电压
答:(1)R1的阻值为1000Ω;
(2)表中的P3=96.8W;
(3)不使用其他用电器,只让便座加热电路以高温挡工作5min,标有“3000imp/kW⋅h”的电能表指示灯闪烁了20次,电路中实际电压为200V。
2.(1)3.36×105J;(2)1.1×104J;(3)5.5A
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)电饭锅处于保温档时,工作100s所消耗的电能
(3)由图可知,当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电饭锅处于加热档;当只闭合S1时,只有R1工作,电饭锅处于加热档,则电阻R2消耗的电功率为
则电饭锅处于加热档时,通过R2的电流为
答:(1)将锅内1kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为 3.36×105J;
(2)电饭锅处于保温档时,工作100s所消耗的电能为1.1×104J;
(3)电饭锅处于加热档时,通过R2的电流为5.5A。
3.(1)10Ω;(2)6V;(3)9.6W
【详解】解:(1)定值电阻阻值是一定的,由图甲得,当电阻R0电压为1V时,电流为0.1A,所以
(2)只闭合开关S、S1,滑动变阻器与灯泡串联,滑片P位于R最右端时,滑动变阻器R接入最大阻值为8Ω,此时灯泡L的实际功率为1W。从甲图可以看出,此时灯泡电流为0.5A,灯泡电压为2V。所以此时电路电流为
电源电压为
(3)当S、S1、S2闭合且滑片P位于最左端时,滑动变阻器接入的电阻为0,灯泡L与R0并联,所以
灯泡L电流
R0电流
电路总电流为
此时电路消耗的总电功率
答:(1)R0的阻值为10Ω;
(2)电源电压为6V;
(3)当S、S1、S2闭合且滑片P位于最左端时,此时电路消耗的总电功率为9.6W。
4. a 5.28×105 1100
【详解】解:(1)S1断开,S2接a时,电路为只有R1的简单电路,总电阻大于开关S1闭合、S2拨到a时电路中的总电阻,由可知,S1断开,S2接a时,总功率较小,为中火挡。
(2)消耗的电能
(3)大火挡时,电阻R2的电功率
答:(1)当开关S1断开,S2接a时,为中火挡;
(2)电烤炉在中火挡正常工作10min,将消耗5.28×105J的电能;
(3)电烤炉大火挡工作时,电阻R2的电功率为1100W。
5.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由图可知,当开关断开时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电热锅处于“小火”炖煮状态;当开关闭合时,只有工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热锅处于“大火”加热状态;电热锅处于“大火”加热状态时的功率
(2)根据串联电路的电阻特点可知,“小火”炖煮时电路总电阻
电热锅“小火”炖煮的工作电流
(3)“小火”炖煮消耗的电能
答:(1)“大火”加热的功率为;
(2)“小火”炖煮的工作电流为;
“小火”炖煮消耗的电能为。
6.(1)加热档;(2),
【详解】解:(1)由图可知,当开关S接a时,只有R1工作,当开关S接b时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,串联总电阻大于任一分电阻,则当开关S接a时,只有R1工作,电路中的电阻最小,而电源电压是不变的,由可知,电路中电功率最大,为加热模式。
(2)由可知,电阻的阻值为
当开关S接b时,R1、R2串联,电路中的电阻最大,电路中电功率最小,为保温模式,由可知,R1、R2的串联总阻值
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值
答:(1)当开关S接a时,电热水壶是加热档;
(2)定值电阻的阻值为,定值电阻的阻值为。
7.(1)4A;(2)110Ω;(3)360s
【详解】解:(1)由P=UI可得,中温挡加热时电流的大小为
(2)由电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路;只闭合S2时,电路为R2的简单电路;同时闭合S1、S2时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,同时闭合S1、S2时,电路的总电阻最小,由可知,电源的电压一定时,电路的总功率最大,处于高温挡,则只闭合S1或只闭合S2时,电饭锅处于低温挡,对应的电阻为
电饭锅处于中温挡,对应的电阻为
因为R2的阻值为55Ω,所以电热丝R1的阻值为110Ω。
(3)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电饭锅高温挡的功率为
P高=P低+P中=440W+880W=1320W
将1.1kg的火腿汤用高温挡从15℃加热到96℃时,火腿汤吸收的热量为
电饭锅的加热效率为75%,由可得,消耗的电能为
根据可得,需要工作的时间为
答:(1)中温挡加热时电流的大小为4A;
(2)电热丝R1的阻值为110Ω;
(3)需要工作的时间为360s。
8.(1)2.4W;(2)28W
【详解】解:(1)由题意可知,只闭合S1时,只有R0接入电路,电源电压
当开关S1断开,开关S2接“b”时,灯L与滑动变阻器串联,灯正常发光时,其两端电压等于额定电压4V,电功率等于其额定功率1.6W,所以此时电路中的电流
滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器消耗的电功率
(2)闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点时,R0与R最大阻值的一半并联,电流表测量干路的电流,通过R0的电流不变,通过R的电流
滑动变阻器两端电压等于电源电压,滑动变阻器的最大阻值为
灯的电阻为
在确保电路安全的情况下,求出电路的最大功率和最小功率就可求出最大变化量,因电源电压不变,根据
可知,总电阻最大,总功率最小,总电阻最小,总功率最大。当开关S1断开,S2接b,滑动变阻器连入阻值最大时,L、R串联,此时总电阻最大;总电阻为
最小总功率
当开关S1闭合,S2接a时,R0与R并联,电流表测干路的电流,且干路最大电流为3A,最大总功率
电路功率的最大变化量
答:(1)当开关S1断开,开关S2接“b”时,灯正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率是2.4W;
(2)在确保电路安全的情况下,此电路功率的最大变化量是28W。
9.(1);(2)40W;(3)60.5Ω;(4)83.33%
【详解】(1)电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能
(2)开关S闭合,S1断开时,电饭锅低温焖饭时,只有工作,额定功率为
(3)开关S和S1都闭合时, 与并联,电饭锅高温烧煮,的功率为
的阻值
(4)水吸收的热量
消耗的电能
电饭锅的效率
答:(1)电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能是;
(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率是40W;
(3)电热丝R1的阻值是60.5Ω;
(4)电饭锅的效率是83.3%。
10.(1)58.7Ω;(2)42℃
【详解】解:(1)根据公式
可知,电阻越大,功率越小,当S1闭合、S2断开时,R1和R2串联,当S1、S2都闭合时,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,因为串联电路的总电阻比任何一个电阻都大,所以当S1闭合、S2断开时,R1和R2串联,饮水机处于保温档,功率较小,当S1、S2都闭合,只有R1接入电路时,饮水机为加热档,已知饮水机加热状态时的功率为550W,R1的阻值为
饮水机处于保温状态时,R1的功率为198W,根据公式
可知,电路中的电流为
因串联电路电流处处相等,根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为
则R2的阻值为
(2)该饮水机正常加热84s时消耗的电能为
不计热量损失,则水吸收的热量为
根据公式
可知,水升高的温度为
水的初温为20℃,则水的末温为
答:(1)电阻R2的阻值为58.7Ω;
(2)该饮水机正常加热84s能将质量为500g、初温为20℃的水升高到42℃。
11.(1)22Ω
(2)10min
【详解】(1)根据串并联电路的电阻特点可知,当S1闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路,此时的电路总电阻最大,根据可知,电功率最小,此时热水器调到低额定功率正常工作;当两开关都闭合时,两电阻并联,电路总电阻最小,根据可知,电功率最大,此时热水器调到高额定功率正常工作。根据可得,电路中R1的阻值是
(2)储水箱中质量为40kg的水从20℃加热到50℃,水吸收的热量为
因为不计能量损失,将热水器调到高额定功率正常工作,消耗的电能为
根据可得,加热时间为
提前时间为
12.(1)见解析;(2)1A;(3)40%
【详解】解:(1)由图知,S、S1两个开关都闭合时,R2被短路,只有R1连入电路,电路电阻较小;只闭合开关S时,两电阻串联,电路电阻较大,根据可知,电路消耗的功率与电阻成反比,所以只闭合开关S时,处于低温除雾模式,S、S1两个开关都闭合时为除霜模式。
(2)除雾模式下,电路中的电流
(3)除霜模式下1min消耗的电能
后视镜玻璃吸收的热量
除霜模式下,电路的加热效率
答:(1)除雾模式下,S1是断开的;
(2)除霜模式下,电路中的电流为1A;
(3)除霜模式下,电路的加热效率为40%。
13.(1)见解析;(2)121Ω,363Ω;(3)400s
【详解】解:(1)由电路图可知,开关与触点1连通时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电源的电压一定,由可知,电路的总功率最大,电热水器处于加热状态;开关与触点2连通时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电热水器处于保温状态。
(2)因为开关与触点1连通时,电路为R1的简单电路,电热水器处于加热状态,所以
开关与触点2连通时,R1与R2串联,电热水器处于保温状态,所以
(3)设此过程中热水器的保温工作时间是t,则加热时间是
则有
解得
答:(1)开关S接1时为加热;
(2)电路中R1的阻值为121Ω,R2的阻值为363Ω;
(3)在使用过程中,若电热水器连续工作10 min消耗电能1.2×105J,此过程中热水器的保温工作时间是400s。
14.(1)10A;(2)88Ω;(3)1620W;86.4%
【详解】(1)由功率计算公式
可知,当电路电阻越小则功率越大,旋钮开关接2时,R1单独接入为高温档,此时的工作电流为
R1电阻为
(2)旋钮开关接1时为低温档,R1、R2串联,此时
则
(3)电能表上的3000 imp/(kWh)表示指示灯闪烁3000次后消耗电能1kW⋅h,故闪烁81次消耗的电能为
电陶炉的实际功率为
壶中0.5L水的质量为
由水的吸热公式可知,水的温度由25℃升高到65℃的过程中水吸收的热量为
故电陶炉的加热效率为
答:(1)电暖炉在高温档时的工作电流为10A;
(2)R2的电阻为88Ω;
(3)此时电陶炉的实际功率为1620W,效率为86.4%。
15. 低温 33 22 484
【详解】解:(1)当S接1时,为R3的简单电路,S接2,R2、R3串联,S接3时,R1、R3串联;当S接2时,R2、R3串联;根据串联总电阻大于其中任一分电阻,故S接1时电路的电阻最小,又R1>R2,当S接2时电路的电阻较小。根据可知, S接1时,电阻最小时,电路的功率最大,即为高温档;当S接2时,为中温挡;S接3时为低温挡。
(2)当S接高温挡触点1时,电路为R3的简单电路,由可得,R3的阻值
当S接中温挡触点2时,R2、R3串联,则此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值
(3)当S接低温挡触点时,R1、R3串联,则加热杯的低温挡功率
答:(1)S接3时,电热杯处于低温档;
(2)R2、R3的阻值分别为33Ω和22Ω;
(3)电热杯的低温挡功率是484W。
16.(1);(2) 40Ω;(3)290.4W
【详解】解:(1)电烘箱在高温挡正常工作时每分钟消耗的电能为
(2)当S1、S2闭合时,仅R1接入电路,为高温档,电流为5.5A。由,可得的R1阻值为
(3)当S1闭合、S2断开时,R1 R2串联接入电路,为低温档,电流为2.2A。由欧姆定律可知,总电阻为
则R2阻值为
电烘箱在低温挡时正常工作时R2的功率为
答:(1)电烘箱在高温挡正常工作时每分钟消耗的电能为;
(2)电热丝R1的阻值40Ω;
(3)电烘箱在低温挡时正常工作时R2的功率为290.4W。
17.(1)1.584×104J;
(2)40%;
(3)440W
【详解】(1)牛奶吸收的热量
Q吸=cmΔt=4×103J/(kg·℃)×0.18kg×(37℃-15℃)=1.584×104J
(2)加热3min消耗的电能
加热器加热牛奶的效率
(3)当开关S转到触点“2”时,R1、R2与R3串联,电阻最大,由可知,加热器为低温保温挡;当开关S转到触点“3”时,R1与R3串联,电阻较大,加热器为中温加热挡,则加热档的总电阻
若R1=R3,则R1、R3的电阻
当开关S转到触点“1”时,只有R1接入电路,电路中电阻最小,加热器为高温消毒挡,则高温消毒档的电功率
18.(1)1×105 Pa;(2)40Ω;(3)1210W;(4)200V
【详解】解:(1)该电烤箱对水平灶台面的压力为
该电烤箱对灶台面的压强为
(2)由图乙可知,当只闭合时,两电阻串联,为低温挡,低温挡的电功率为440W,由
得电路的总电阻为
因为
所以
(3)两开关、闭合时,为的简单电路,此时的电阻小于两电阻串联的电阻,根据
可知此时为高温挡,高温挡的电功率为
(4)电能表盘中标有,表示每消耗的电能,电能表转盘转圈,电能表转盘转转时,消耗的电能为
实际功率为
不考虑电阻值随温度的变化,根据
得,用电高峰时家庭电路的实际电压为
答:(1)该电烤箱对灶台面的压强为;
(2)发热电阻的阻值是;
(3)高温挡的电功率是;
(4)用电高峰时家庭电路的实际电压为。
19.(1)1A;(2)220W;(3)2.178×106J
【详解】解:(1)电饭锅工作时,通过R2的电流为
(2)由图可知,当开关S、S0闭合时,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,由可知,电路中的总功率最大,电饭锅处于加热挡;当只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最大,总功率最小,电饭锅处于保温挡;保温挡的功率为
由图乙知,加热挡的功率为
因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,加热时电阻丝R1的电功率为
(3)由图乙可知,当电饭锅正常工作45min,加热挡工作的时间为
保温挡工作的时间为
由可知,电饭锅加热挡产生的热量为
电饭锅保温挡产生的热量为
则当电饭锅正常工作45min,产生的热量为
答:(1)电饭锅工作时,通过R2的电流为1A;
(2)当电饭锅处于加热挡时,R1的电功率为220W;
(3)当电饭锅正常工作45min,产生的热量是2.178×106J。
20.(1)3.36×105J;(2)3.63×105J和2.4×104J;(3)1170Ω,40Ω
【详解】解:(1)由
可知,满壶水的质量
水吸收的热量
(2)由图丙可知,加热功率为1210W,加热时间为5min,保温功率为40W,保温时间为10min;由
可知,加热消耗的电能为
保温消耗的电能为
(3)当开关S1闭合时,S2与1连接时,电路为R2的简单电路,此时处于加热状态;根据
可知R2的阻值为
当开关S1闭合时,S2与2连接时,为保温状态,两电阻串联,电路的总电阻
根据电阻的串联可知,R1的阻值为
答:(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为3.36×105J;
(2)加热、保温过程中消耗的电能分别为3.63×105J和2.4×104J;
(3)R1和R2的阻值分别为1170Ω和40Ω。
答案第1页,共2页
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