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.如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P1=44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A。试求:
(1)使用风干功能时通过电动机的电流是多少?
(2)使用烘干功能时,电流通过R做功的功率是多少?
(3)使用烘干功能5min,消耗的电能是多少?
2.如图的电路中,电源电压恒定,灯泡L标有“2.5V 0.3A”。开关S闭合、S1断开时,灯泡L正常发光;开关S、S1均闭合时,电流表的示数为0.8A。求:
(1)灯泡L正常发光2min电流做的功;
(2)电阻R1的阻值;
(3)开关S、S1均闭合时电路的总功率。
3.如表所示的是一台三挡调节电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热水器的内部简化电路如图所示,R1和R2为电热丝,通过开关S1和单刀双掷开关S2的调节实现高、中、低三个挡位的转换。
(1)电热水器低温挡工作时,开关S1、S2应处于什么状态,说明判断依据;
(2)求电热丝R1、R2的电阻;
(3)求电热水器在高温挡工作时的电流及额定功率。
××牌电热水器 额定电压220V
额定电流
高温挡
中温挡
5A
低温挡
2.5A
4.如图,某种家用电热加湿器的外形、相关参数、电路简化图,电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量,使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度,当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中。
工作电压
工作频率
最大运行功率
储水箱容积
(1)电热加湿器是利用电流的 工作的用电器;
(2)当气雾调节器的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝的阻值;( )
(3)当滑片移到最右端时,气雾调节器的阻值(即最大值)为,加湿器以最低气雾量工作,求此时电热丝的电功率;( )
(4)在某一次加湿器工作的时候,当你将家里的其它用电器全都断电时,你观察到家里标有字样的电能表指示灯在内闪烁了6次,求此时加湿器的实际功率。( )
5.如图,电源电压为6V,定值电阻R1、R2的阻值分别为15、45,闭合开关S。计算:
(1)当S1闭合、S2接1时,电流表的示数;
(2)当S1断开、S2接1时,通电1min,R2产生的热量;
(3)电路的最大电功率。
6.某品牌电饭锅,其铭牌及内部电路如图所示,R1和R2是定值电阻。S是一个温度控制开关。当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使电饭锅从加热状态转为保温状态。(不考虑R1和R2的阻值受温度变化的影响)求:
额定电压
220V
频率
50HZ
加热功率
1000W
保温功率
48.4W
(1)用你学过的物理知识推理说明:开关S闭合时,电饭锅是处于加热状态还是保温状态?(写出必要的推导过程)
(2)R1的阻值;
(3)保温状态时,通过R1的电流I1;
(4)R2的阻值。
7.如图所示是某种多功能炖锅的简化电路图。R1、R2是两个电热丝,S2是单刀双掷开关。通过开关S1和S2的闭合、断开的组合,实现高、中、低三挡加热。多功能炖锅的相关参数见表。求:
(1)两个开关分别处于什么状态时,炖锅电路处于低温挡?并说明理由。
(2)炖锅处于低温挡工作6min消耗多少电能?
(3)电热丝R2的阻值是多少?
电源电压/V
低温挡功率/W
中温挡功率/W
高温挡功率/W
220
275
550
1100
8.如表及如图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图,该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制),求:
(1)当开关S闭合,开关S0断开时,饮水机处于什么工作状态,其功率是多大?
(2)保温电阻R2的阻值是多少?
(3)若正常工作时,该电热器加热的效率为70%,将满热水箱的水从20oC加热到100oC需要多长时间?【已知水的比热容】
热水箱容量
1kg
加热时功率
500W
额定电压
220V
保温时功率
50W
9.某型号的电饭锅有两挡,“1”挡是保温,“2”挡是高温烧煮,其电路如图所示。
(1)若开关S先后置于“1”挡和“2”挡时,串联在电路中的电流表示数分别为和,求电阻和R的阻值;
(2)若电源电压为200V,开关S置于“1”挡时,电饭锅工作15min产生的热量为多少?
10.如图甲所示,汽车座椅加热是利用座椅内的电加热丝对坐垫加热,并向乘客传递热量。某汽车座椅具有高温和低温两挡不同温度的加热功能,其内部简化电路如图乙所示,电源电压保持不变,S是多挡位转换开关,和是发热电阻,已知,。求:
(1)当开关置于高温挡时,电路的发热功率;
(2)当开关置于低温挡工作,电路消耗的电能;
(3)若想对电路进行如图丙所示的改接,请分别从高、低温两挡位谈谈这一改接是利还是弊?并用所学电学知识分析说明。
11.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“”的字样。根据图表资料,分析计算:
挡位
S1
S2
S3
功率(W)
挡位
S1
S2
S3
功率(W)
1
闭合
断开
断开
200
4
闭合
断开
闭合
2
断开
闭合
断开
500
5
断开
闭合
闭合
1300
3
断开
断开
闭合
(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,求此过程中电火锅的加热效率。
12.如图甲、乙所示是某调温型电烤箱及其简化电路图,它的额定工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R1的阻值为40Ω。
(1)高温挡的电功率是多少?
(2)若低温挡电烤箱的电功率为400W,求R2的阻值是多少?
(3)小关发现傍晚用电高峰时,电烤箱加热时间比平时要长,她猜想是用电高峰时电功率偏低所致,于是她关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在2分钟内电能表的转盘转了100转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时该电烤箱的实际电功率为多少?
13.天气变冷,小亮妈妈给小亮买了块暖桌垫如图所示,小亮把手放在桌垫上感到特别暖和,通过观察和研究,他了解到该桌垫有“高温”、“低温”和“关”三个档位,“高温”挡功率为72W,“低温”挡功率为36W。该桌垫的电路简图如图所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关,R1和R2为电热丝。
(1)当桌垫处于“高温”挡加热时,通过桌垫的电流是多少安?
(2)电热丝R2的阻值是多少欧?
(3)该桌垫在高温挡工作10min产生的热量是多少焦?
14.图甲所示为某电暖器的简化原理图,其中R1、R2是两个相同的电热丝,单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V,每个电热丝的额定电压均为220V。求:
(1)每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少?
(2)只闭合S2时,流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少?
(3)只闭合S1和S3,让电暖器工作5min,消耗电能多少J?
15.汽车玻璃常装有除霜防雾化的加热装置。某加热装置有高温、低温两挡,它能根据气温、雨水和雨刮器的使用情况自动切换。简化电路如图所示,R1和R2为安装在玻璃内表面的电热丝,电源电压恒为12V,高温挡功率为60W,低温挡功率为24W。求:
(1)低温挡工作时,电路中的总电流;
(2)高温挡加热1min消耗的电能;
(3)电热丝R2的阻值。
16.如图甲是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能:高温炖、中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,如表是该电炖锅的部分参数。求:
(1)正常工作时中温挡1min内消耗的电能;
(2)电阻R1的阻值;
(3)低温挡的额定功率。
额定电压
电炖锅挡位
额定功率/W
220V
低温
中温
400
高温
800
17.某型号的电饭锅有两档,其原理如图所示,电阻R1=44Ω。当开关S闭合时,电饭锅处于高温档,当开关S断开时,电饭锅处于焖饭、保温档,焖饭保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍。求:
(1)高温档的功率;
(2)电阻的阻值;
(3)将质量为1.25kg温度为的水烧开(标准气压下),电饭锅烧煮时间为10min,则此电饭锅的效率是多大?
18.如图所示为某养生壶的电路原理图,其中R1和R2都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如表所示:
养生壶容量
2L
额定电压
220V
保温功率
200W
加热功率
R1阻值
44Ω
(1)该壶允许装入水的最大质量为多少kg?当S1、S2闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少瓦?结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态?
(2)R2阻值是多少?
(3)用该壶加热2kg的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收多少热量?[水的比热量c水=4.2×103J/(kg·℃)]
19.小明的妈妈快生小宝宝了,他的爸爸买了一个温奶器,其内部简化电路如图所示。小明仔细观察温奶器操作面板和铭牌,发现它有高温、中温、低温三个挡位,铭牌上部分内容如表所示。
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)该温奶器使用高温挡连续工作5min才达到设定温度,此过程消耗的电能是多少?
额定电压
220V
容量
2.5L
低温档功率
242W
发热电阻R2
100Ω
20.如图甲是某款多功能家用涮烤电火锅,可使烧烤、火锅同时进行,也可单独控制,烧烤锅分为左右两盘,其简化电路如图乙所示。汤锅内温控开关在温度达到100℃时自动由加热切换到保温。已知该锅加热效率为80%。电火锅部分参数如下表,求:
额定电压
额定功率
220V
汤锅
烧烤盘
加热
保温
左盘
右盘
1000W
484W
440W
880W
(1)定值电阻R2的值;
(2)在露营时将其接在户外移动电源上,闭合烧烤左、右盘开关,且将汤锅调至加热挡,移动电源数显屏显示输出功率为1879.2W,则移动电源的实际输出电压为多少V;
(3)若仅使用汤锅且汤锅正常工作,内装有2kg,初温为20℃的汤汁(沸点100℃),初始调至加热挡位,不考虑汤汁质量变化,加热汤汁20min所消耗的电能为多少J。(c汤汁=4×103J/(kg·℃))
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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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》参考答案
1.(1)0.2A;(2)220W;(3)7.92×10⁴J
【详解】解:(1)风干时,开关S1闭合、S2断开,电路中只有电动机工作,通过电动机的电流
(2)当开关S1、S2均闭合时,R和电动机M并联,晾衣机开启烘干功能,根据并联电路电压规律知R两端的电压
U2=U=220V
电流通过R做功的功率
(3)使用烘干功能,电路消耗的总功率
P=P1+P2=44W+220W=264W
使用烘干功能5min,消耗的电能
W=Pt=264W×5×60s=7.92×10⁴J
答:(1)使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A;
(2)使用烘干功能时,电流通过R做功的功率是220W;
(3)使用烘干功能5min,消耗的电能是7.92×10⁴J。
2.(1)90J;(2);(3)2W
【详解】(1)灯泡L标有“2.5V 0.3A”,表示灯的额定电压为2.5V,额定电流为0.3A,灯泡L正常发光2min电流做的功
(2)由电路图可知,开关S闭合、S1断开时,只有灯L连入电路中,此时灯泡L正常发光,电源电压
当开关S、S1均闭合时,灯L、R1并联,电流表测干路电流,由并联电路两端的电压相等,电阻R1两端的电压
通过电阻R1的电流
电阻R1的阻值
(3)开关S、S1均闭合时,电路的总功率
答:(1)灯泡L正常发光2min电流做的功是90J;
(2)电阻R1的阻值是;
(3)开关S、S1均闭合时电路的总功率是2W。
3.(1)S1断开,S2接A;(2)44Ω,44Ω;(3)10A,2200W
【详解】(1)电热水器低温挡工作时,开关S1断开,S2接A;理由是:此时R1、R2串联,电路的总电阻最大,电流最小,根据公式P=UI可知,电路的功率最小。
(2)因为只闭合S1时,热水器处于中温挡,且:I中=5A,则
R1=
而:I低=2.5A,则
R低==
R2=R低
(3)当S1闭合,S2接B时,两电阻并联,热水器处于高温挡,干路电流为
I=
总功率为
答:(1)电热水器低温挡工作时,开关S1断开,S2接A;理由是:此时R1、R2串联,电路的总电阻最大,电流最小,根据公式P=UI可知,电路的功率最小;
(2)电热丝R1、R2的电阻分别为;;
(3)电热水器在高温挡工作时的电流10A;额定功率2200W。
4. 热效应 11W 30W
【详解】(1)电热加湿器工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的;
(2)当气雾调节器的滑片移到最左边时,接入电路中的电阻为零,电路为的简单电路,加湿器以最大运行功率工作,由表格数据可知,加湿器的最大运行功率
由可得,电热丝的阻值
(3)当滑片移到最右端时,接入电路中的电阻最大,此时与串联,加湿器以最低气雾量工作,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的电流
此时电热丝的电功率
(4)因表示的是电路中每消耗的电能,电能表指示灯闪烁1200次,所以,内闪烁了6次消耗的电能
此时加湿器的实际功率
答:(1)热效应;
(2)电热丝的阻值为;
(3)当滑片移到最右端时,电热丝的电功率为;
(4)此时加湿器的实际功率为。
5.(1)0.4A;(2)27J;(3)3.2W
【详解】解:(1)当S1闭合、S2接1时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,通过R1的电流
(2)当S1断开、S2接1时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,电路中的总电阻
此时电路中的电流
通过电阻R2的电流
电流通过R2产生的热量
(3)当S1闭合、S2接2时,电阻R1和电阻R2并联接入电路,此时电路中的电阻最小,此时电流中的电流最大,最大电流
此时功率最大,最大功率是
答:(1)通过R1的电流是0.4A;
(2)电流通过R2产生的热量是27J;
(3)电路的最大电功率是3.2W。
6.(1)见解析
(2)48.4Ω
(3)0.22A
(4)951.6Ω
【详解】(1)由电路图可知,开关S闭合时,电路为只有R1的简单电路,开关S断开时,R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以开关S闭合时,电路的总电阻较小,电源的电压一定时,由可知,电路的总功率最大,所以是加热状态。
(2)R1的阻值
(3)保温状态时,电路为串联电路,串联电路电流处处相等,通过R1的电流I1
(4)R2的阻值
7.(1)见解析;(2)99000J;(3)88Ω
【详解】解:(1)当S1断开,S2连接触点1时,R1、R2串联,此时电路中的电阻最大,根据可知,当电压一定时,功率和电阻成反比,所以,此时为低温挡;
(2)低温档的功率是
炖锅处于低温挡工作6min,消耗的电能为
(3)当S1闭合,S2连接触点2时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻关系可知,此时电路的总电阻是最小的,根据可知,此时的功率是最大的,为高温挡;当S1闭合,S2连解触点1时,只有R1工作,为中温挡
根据并联不相互影响
则
根据可知,电热丝R2的阻值是
答:(1)当S1断开,S2连接触点1时,R1、R2串联,此时电路中的电阻最大,根据可知,当电压一定时,功率和电阻成反比,所以,此时为低温挡;
(2)炖锅处于低温挡工作6min消耗的电能是(99000J);
(3)电热丝R2的阻值是88Ω。
8.(1)保温状态,50W;(2)968Ω;(3)960s
【详解】解:(1)由图可知,当开关S闭合,开关S0断开时,只有R2工作,开关都闭合,两电阻并联;根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,电路电阻最大;饮水机处于保温状态,则它的功率是50W;
(2)已知保温功率,电压,根据可得
(3)水所需吸收热量
根据可得,电热器放出的总热量
加热所需时间
答:(1)当开关S闭合,开关S0断开时,饮水机的功率是50W;
(2)保温电阻R2的阻值是968Ω;
(3)将满热水箱的水从20℃加热到100℃需要960s。
9.(1)40,1960;(2)18000J
【详解】解:(1)由图可知,当开关S置于“1”时,R、R0串联,此时电路中的电流为0.11A,此时电路中的总电阻
当开关S置于“2”时,只有R0工作,此时电路中的电流为5.5A,R0的阻值
根据串联电路的电阻特点可知,R的阻值
(2)开关S置于“1”挡时,电饭锅工作15min产生的热量
答:(1)电阻R0和R的阻值分别为,;
(2)若电源电压为200V,开关S置于“1”挡时,电饭锅工作15min产生的热量为18000J。
10.(1);(2);(3)是弊
【详解】解:(1)由乙图可知,当开关S接高温挡时,电路等效为接在电源上的简单电路,根据
可得,电路的发热功率
(2)当开关置于低温挡时,与串联,由
可得,低温挡工作
电路消耗的电能
(3)由丙图可知,当开关置于高温挡时,电阻与并联,根据并联电路电阻规律可知,总电阻小于原来的,根据可得,高温挡的电功率变大;当开关置于低温挡时,电源两极用导线直接相连,电路会出现短路的弊端。
答:(1)当开关置于高温挡时,电路的发热功率;
(2)当开关置于低温挡工作,电路消耗的电能;
(3)这一改接电路会出现短路,是弊。
11.(1)0.91A;(2)4.2×105J;(3)88.9%
【详解】(1)电火锅处于1挡位时,由表格数据可知,此时功率为200W,则可求电路电流为
(2)当电火锅处于2挡位时,由表格数据可知,此时电路仅闭合S2,仅有R2接入电路,当电火锅处于3档位时,电路仅闭合S3,仅有R3接入电路,当电火锅处于5档位时,电路为R2与R3并联,并联电路互不影响,则R2、R3功率不变,则可求档位3时R3功率为
P3=P5-P2=1300W-500W=700W
10分钟消耗的电能为
W3=P3t3=700W×10×60s=4.2×105J
(3)电火锅位于4档位时,电路为R1和R3并联,则由表格可知此时功率为
P4=P1+P3=200W+700W=900W
则42秒消耗的电能为
W4=P4t4=900W×42s=3.78×104J
水吸收热量为
则此过程中电火锅的加热效率为
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4.2×105J;
(3)此过程中电火锅的加热效率为88.9%。
12.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)当、都闭合时,电路中只有电阻接入电路中,此时电路中电阻最小,由可知,电路的功率最大,电烤箱处于高温挡;则高温挡的电功率为
(2)当只闭合时,、串联,电路中总电阻最大,由可知,电路的功率最小,电烤箱处于低温挡。由可得,电路中的总电阻为
的阻值为
(3)“”表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转3000转,电能表转盘转100转时,高温挡时电烤箱消耗的电能为
电烤箱的实际功率为
答:(1)高温挡的电功率是为;
(2)发热电阻的阻值是;
(3)用电高峰时家庭电路的电烤箱的实际功率为。
13.(1)3A;(2);(3)
【详解】解:(1)当桌垫处于高温挡加热时,通过桌垫的电流为
(2)由电路图可知,仅电阻R1接入电路时为高温挡,R1的阻值为
电阻R1和R2串联接入电路时为低温挡,则电路总阻值为
所以电热丝R2的阻值为
(3)该桌垫在高温挡工作10min产生的热量为
答:(1)当桌垫处于“高温”挡加热时,通过桌垫的电流是3A;
(2)电热丝R2的阻值是8Ω;
(3)该桌垫在高温挡工作10min产生的热量是。
14.(1)440W;(2)1.5A,330W;(3)2.64×105J
【详解】解:(1)R1、R2是两个相同的电热丝,每个电热丝正常工作时的电压为220V,由图乙知电热丝正常工作时的电流为2A,根据欧姆定律知每个电热丝正常工作时的电阻为
R1=R2===110Ω
每个电热丝正常工作的额定功率为
P额=U额I额=220V×2A=440W
(2)由图可知只闭合S2时两电热丝串联,因为两电热丝的阻值相等,所以两电热丝分得的电压相等,都为110V,由图乙知此时流过电热丝的电流为1.5A,此时电暖器消耗的总功率为
P=UI′=220V×1.5A=330W
(3)只闭合S1和S3,两电热丝并联,此时两电热丝两端电压相等,均等于220V,即两电热丝均正常工作,则两电热丝的总功率为
P总=2×440W=880W
电暖器工作5min消耗的电能为
W=P总t=880W×5×60s=2.64×105J
答:(1)每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是440W;
(2)只闭合S2时,流过电热丝的电流为1.5A,此时电暖器消耗的总功率为330W;
(3)只闭合S1和S3,让电暖器工作5min,消耗电能为2.64×105J。
15.(1)2A;(2)3600J;(3)4Ω
【详解】
解:(1)当S1和S2同时闭合时,两个电热丝并联接入电路中,根据并联电路的电阻关系可知,此时电路中的总电阻最小,根据可知电功率最大,处于高温挡;当S1闭合、S2断开时,只有R1接入电路,此时电路中的总电阻最大为低温挡;低温挡的功率为24W,则低温挡工作时,电路中的总电流为
(2)高温挡功率为60W,高温挡工作时1min消耗的电能
W=P高t高=60W×1×60s=3600J
(3)并联电路中各支路互不影响,电热丝R2的工作时的功率
P2=P高﹣P低=60W-24W=36W
电热丝R2的阻值
答:(1)低温挡工作时,通过电阻R1的电流2A;
(2)高温挡工作时1min消耗的电能3600J;
(3)电热丝R2的阻值为4Ω。
16.(1)2.4×104J;(2)121Ω;(3)200W
【详解】解:(1)由可知,中温挡1min内消耗的电能
W中=P中t=400W×1×60s=2.4×104J
(2)当S1闭合,S2拨到B时,R1、R2并联;当S1断开,S2拨到A时,R1、R2串联;当S1闭合,S2拨到A时,电路为R1的简单电路;因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电炖锅为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电炖锅为低温挡;电路为R1的简单电路时,电炖锅为中温挡;由可知,中温挡电路中直接入R1,故R1的电阻
(3)由并联电路的特点可知,高温挡和中温挡时R1两端的电压都等于电源电压220V,由可知,高温挡时R1消耗的电功率与中温挡时R1消耗的电功率相等,即高温挡时R1消耗的电功率
P1=P中=400W
因此高温挡时R2消耗的电功率
P2=P高-P1=800W-400W=400W
由可知,R2的阻值
由串联电路的电阻特点可知,低温挡的额定功率
答:(1)正常工作时中温挡1min内消耗的电能为2.4×104J;
(2)电阻R1的阻值为121Ω;
(3)低温挡的额度功率为200W。
17.(1)1100W;(2)2156Ω;(3)70%
【详解】解:(1)当开关S闭合时,电路化为R1的简单电路,电饭锅处于高温档,高温档的功率
(2)饭保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍,则饭保温时电饭锅的功率为
当开关S断开时,R1、R2串联,电饭锅处于焖饭、保温档,由得,电路的总电阻为
电阻的阻值
(3)标准气压下,将质量为1.25kg温度为的水烧开,水吸收的热量
电饭锅烧煮时间为10min,由得,电饭锅消耗的电能
则此电饭锅的效率是
答:(1)高温档的功率1100W;
(2)电阻的阻值2156Ω;
(3)此电饭锅的效率是70%。
18.(1)2kg,1100W,电路处于加热状态;(2)198Ω;(3)4.2×105J
【详解】解:(1)由表格数据可知,该壶允许装入水的最大体积
V=2L=2dm3=2×10-3m3
由可得,壶允许装入水的最大质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
由电路图可知,S1、S2闭合后,电路为R1的简单电路,由表格数据可知,R1=44Ω,该壶在额定电压下工作时的发热功率
由保温功率为200W可知,电路处于加热状态。
(2)由电路图可知,S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,养生壶处于低温档,此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R2阻值
R2=R总-R1=242Ω-44Ω=198Ω
(3)用该壶加热2kg的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-50℃)=4.2×105J
答:(1)该壶允许装入水的最大质量为2kg,当S1、S2闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率1100瓦,电路处于加热状态;
(2)R2阻值是198Ω;
(3)水需要吸收的热量为4.2×105J。
19.(1)100Ω;(2)290400J
【详解】解:(1)当开关S1断开,S2接B时,两电阻串联;根据串联电路电阻的规律,此时电路总电阻最大,根据可知,此时电路总功率最小,为低温挡。此时电路总电阻
发热电阻R1的阻值
R1=R总-R2=200Ω-100Ω=100Ω
(2)当开关S1闭合,S2接A时,两电阻并联;根据并联电路电阻的规律,此时电路总电阻最小,根据可知,此时电路总功率最大,为高温挡,此时电路的总电阻
电路总功率
5min消耗的电能
W=P高t=968W×5×60s=290400J
答:(1)发热电阻R1的阻值是100Ω;
(2)该温奶器使用高温挡连续工作5min才达到设定温度,此过程消耗的电能是290400J。
20.(1)51.6Ω ;(2)198V;(3)9.936×105J
【详解】解:(1)由图可知,涮烤电火锅汤锅部分,电阻R1和R2串联,当R1和R2同时接入电路时,此时电路总电阻等于R1和R2电阻之和知,由可知,此时功率较小,电火锅处于保温档,此时电路总电阻为
当温控开关闭合时,电阻R2被短路,电路中只有R1接入电路,由可知,此时功率较大,电火锅处于加热档,则此时R1电阻为
由此可知,电阻R2的阻值为
(2)由图乙知,当开关S1、开关S1和开关S右闭合时,烧烤锅左右两盘电路部分为并联且与火锅电路部分也是并联,当其正常工作时,根据并联电路电压规律可知,此时左盘和右盘以及汤锅电路部分两端电压相等为220V,由可得,左盘电阻R左的阻值为
同理可得,右盘电阻R右的阻值为
设移动电源电压为U3,闭合烧烤左、右盘开关,将汤锅调至加热挡,此时电路中电阻R1和R左以及R右并联,根据并联电路电压规律可知,此时三电阻连孤单电压相等,且均等于电源电压U3,则移动电源数输出功率为
即
解得
(3)由题意知,将初温为20℃的汤汁加热至沸腾,由Q吸=cmΔt可得,汤汁吸收的热量为
由
可得
由题意知,汤锅内温控开关在温度达到100℃时自动由加热切换到保温,则由可得,将汤汁加热至沸腾时,所需的时间为
由此可知,电火锅将汤汁加热至沸腾后,处于保温档的时间为
由可得,电火锅保温档时消耗的电能为
则整个过程中,电火锅消耗的总电能为
答:(1)定值电阻R2的值为51.6Ω;
(2)在露营时将其接在户外移动电源上,闭合烧烤左、右盘开关,且将汤锅调至加热挡,移动电源数显屏显示输出功率为1879.2W,则移动电源的实际输出电压为198V;
(3)若仅使用汤锅且汤锅正常工作,内装有2kg,初温为20℃的汤汁(沸点100℃),初始调至加热挡位,不考虑汤汁质量变化,加热汤汁20min所消耗的电能为9.936×105J。
答案第1页,共2页
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