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
2025-01-20
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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。
2.在抗击新冠肺炎疫情期间,中医为诊疗发挥了积极作用,成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个档位,工作电路简化为图乙所示,其中为档位开关,、为定值电阻,A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时,红灯亮;处于文火档时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V,猛火档的额定功率为2420W,。
(1)判断A灯是红灯还是绿灯;
(2)求电中药壶文火档的额定功率;
(3)暑假的一天晚上,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,先用猛火档加热6min至沸腾后,再用文火档慢熬30min,共消耗电能0.3KW·h,由此计算电中药壶的实际电压。
3.某饮水机的电路原理图如图所示,饮水机的铭牌上的部分内容如表:
(1)饮水机加热时,开关S应该断开还是闭合?
(2)R1的阻值为多大?
(3)该饮水机正常工作时,加热效率为84%,则1kg的水从10℃加热到98℃需要多少秒?[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
44W
最大容积
2L
4.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?
5.火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小禾家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时,低温挡功率为高温挡功率的,R1为242Ω,R2为48.4Ω。(忽略温度对电阻的影响)
(1)火锅中温挡的功率是多少?
(2)小禾关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,使2kg的汤液温度升高了10℃,电能表的表盘转了100r。此时电火锅的加热效率是多少?[电能表的铭牌上标有3000r/(kW•h),汤液的比热容4×103J/(kg•℃)]
(3)电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内电阻R3产生的热量是多少?
6.如图甲所示,某款电热饼铛,图乙为其工作原理电路图,和分别为上盘和下盘的发热电阻,已知。某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙,当温度达到200℃时S1自动断开,再保温2min后,开关S断开。求:
(1)该电饼铛正常加热时的总电流;
(2)通过计算确定的电阻;
(3)本次烙饼共消耗的电能。
7.图甲为雯雯家新买的电煲锅,它有加热和保温两种功能。图乙是其简化电路。当S接a时,电煲锅加热;当S接b时,电煲锅保温。已知:电源电压为220V,R1=44Ω, R2=440Ω,求
(1)加热电流;
(2)加热功率;
(3)保温电流(保留两位小数)。
8.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关,高、低温档的额定功率见下表。煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.46kW•h。求:
(1)煮饭时通过R1的电流。
(2)电热丝R2的电阻。(保留一位小数)
(3)30min内 R2消耗的电能。
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
高温挡
1100W
9.如图所示的是某款两挡电热器的简化电路,R1、R2为阻值固定的电热丝,R1=550Ω,该电热器接入电压为220V的电路中,高温挡时的电功率为1188W。求:
(1)低温挡时电路中的电流是多少?
(2)电阻R2的阻值是多少?
10.型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如表所示。
XX型电炖盅
额定电压
220V
高温功率
2000W
低温功率
400W
(1)要让电炖盅处于高温挡,开关应该如何控制?
(2)R1,R2的阻值分别为多少?
(3)若实际电源为198V,低温挡的实际功率为多少?
11.图甲是一款多功能一体养生壶,如图甲所示,养生壶加热电路有高温、中温、低温三挡加热,其额定电压为220V,低温挡、高温挡的额定功率分别为55W和550W。其内部工作电路的简图如图乙所示,开关S1可接a、b或c,定值电阻R1、R2和R3表示加热电阻,其中定值电阻R2的阻值为132Ω。求:
(1)低温挡加热时电路中的电流;
(2)中温挡加热时电路中的功率;
(3)若不计热量损失,用高温挡在10min可将质量为1.25kg的食物从20℃加热到100℃,壶内食物的比热容。
12.小亮家新买了一辆汽车,具有后视镜加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该功能有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,根据气温、雨水和雨刮器使用情况自动切换,“高温”挡功率为36W,“低温”挡功率为24W。电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。和为电热丝。通过计算回答:
(1)当处于“高温”挡加热时,工作10min产生的热量是多少J?
(2)电热丝和的阻值是多少?
(3)当处于“低温”挡加热时,电热丝的电功率是多少?
13.如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,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,求∶
(1)使用风干功能时通过电动机的电流;
(2)发热电阻R的阻值;
(3)使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量;
(4)使用烘干功能1h消耗的电能。
14.如图所示为某养生壶的电路原理图,其中和都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态,由温控开关自动控制。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示。
养生壶容量
额定电压
保温功率
加热功率
阻值
2L
220V
200W
(1)开关、闭合后,该壶在额定电压下工作时的电功率是多少?结合表格数据判断此时电路处于哪一种工作状态?
(2)阻值是多少?
(3)用电高峰期电压会降低,若电路中只让该养生壶在加热状态下单独工作360秒,图中电能表指示灯闪烁300次,请算出养生壶工作时的实际电压。
15.如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为、、均是发热电阻,。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时,内电能表铝制圆盘转过。求:
(1)养生壶加热状态正常工作时的电功率?
(2)发热电阻的阻值?
(3)养生壶保温状态正常工作时的电功率?
16.养生壶的电路如图所示,它有加热和保温两挡,R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。求:试分析。
壶的容积
1.5L
额定电压
220V
加热功率
1000W
保温功率
44W
(1)当S1闭合,S2断开时,养生壶处于哪个状态挡位;
(2)在保温挡正常工作时,电路中的电流;
(3)R2的阻值。
17.小明购买了一个多功能煮茶壶,如图甲所示,它有加热、保温两个档位,R和均为发热电阻,如图乙为说明书给出的电路图,正常工作电压为220V,加热档功率为1000W,保温功率200W,其中电热丝阻值均不变。[,]
(1)当开关S闭合, (选填“断开”或“闭合”)时,煮茶壶处于加热档;
(2)求R和的阻值;
(3)若不考虑能量损失,则煮茶壶用加热档将2kg初温为25℃的水加热到75℃,按说明书计算正常工作需要的时间;
(4)小明在(3)中实际用时小于通过说明书计算出的时间,为探究原因,做了如下实验:用加热档测得烧开一壶水用时6分钟,通过电能表转数,算出此次烧水消耗电能0.121kW·h,求煮茶壶工作时的实际电压。
18.如图所示,劳动课上,某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为的水,水壶和电磁炉的部分参数如表所示。求:
水壶
电磁炉烧水档
净重:500g
额定电压:220V
容量:2L
额定功率:2000W
(1)壶中水的质量;
(2)当水刚好烧开时,水吸收的热量;
(3)电磁炉正常工作,若加热效率为,水刚好烧开所需的时间。
19.如图所示,是一款电热器的简化电路图,额定电压为220V,它有加热和保温两挡,和阻值不随温度变化,“加热”时额定功率为550W,电阻。求:
(1)正常“加热”状态,通过该电热器的电流;
(2)正常“加热”状态,通电10min产生的热量;
(3)“保温”状态时电路的总功率。
20.某同学在一次实践活动中对某电火锅进行了观察,并对水加热进行了相关研究,收集和记录的数据如下表所示。请你结合他的调查研究,完成下列问题。
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研究记录
电源:220V/50Hz
容积:3L
挡位:高温(2000W)
低温(550W)
①水的质量m=2kg,水的初温t0=20℃
②用高温挡加热7min,水的末温t=100℃
③壶内加热体由两个发热电阻组成
④水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)
(1)低温挡正常加热时,通过电火锅的电流是多少?
(2)高温挡加热时,电火锅的加热效率是多少?
(3)请在虚线框内画出电火锅内部一种可能的电路图,并求出你所画电路的两个发热电阻的阻值。
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)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。
2.(1)红灯;(2)242W;(3)200V
【详解】(1)由可知,在电压一定时,电路中的电阻越小,电功率越大。由电路图可知,接N时,电路中只有R1连入电路中,电阻小,电功率越大,处于猛火档,A灯亮,由题意可知,A灯是红灯,接M时,R1、R2串联,电阻大,电功率小,处于文火档。
(2)R1的电阻
电中药壶文火档时电路中的电阻
电中药壶文火档的额定功率
(3)由题意可知,电中药壶消耗的电能
解得
答:(1)A灯是红灯;
(2)电中药壶文火档的额定功率是242W;
(3)电中药壶的实际电压是200V。
3.(1)饮水机加热时,开关S应该是闭合的;(2)44Ω;(3)400s。
【详解】解:(1)由图可知,当开关S闭合时,只有R1工作,当开关断开时,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R1工作,电路中的总电阻最小,根据可知,电功率最大,饮水机处于加热状态;
(2)由铭牌数据可知,饮水机的加热功率是,由可知,R1的阻值
(3)水吸收的热量
由可知,饮水机消耗的电能
由可知,饮水机正常工作时的加热时间
答:(1)饮水机加热时,开关S应该是闭合的;
(2)R1的阻值为44Ω;
(3)该饮水机正常工作时,加热效率为84%,则1kg的水从10℃加热到98℃需要400s。
4.(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。
5.(1)1000W;(2)66.7%;(3)9600J
【详解】解:(1)由电路图可知,当旋钮开关置于“0和1”位置时,电路断开,电火锅处于关闭状态;当旋钮开关置于“1和2”位置时,R1断开,电路为R2和R3的串联电路,电路中的总电阻最大,大于R2的阻值;当旋钮开关置于“2和3”位置时,R1断开,R3短路,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻等于R2的阻值;当旋钮开关置于“3和4”位置时,R3断开,电路为R1和R2的并联电路,电路中的总电阻最小,小于R2的阻值。由
可知,在电压一定时,电路中的总电阻越大,功率越小,则可得旋钮开关置于“1和2”位置时,电路的总功率最小,电火锅处于低温挡;旋钮开关置于“2和3”位置时,电路的总功率较大,电火锅处于中温挡;旋钮开关置于“3和4”位置时,电路的总功率最大,电火锅处于高温挡。故电火锅中温挡的功率为
(2)汤液吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4×103J/(kg•℃)×2kg×10℃=8×104J
电能表转盘转100r时电火锅消耗的电能为
所以电火锅的加热效率为
(3)当旋钮开关置于“3和4”位置时,R3断开,电路为R1和R2的并联电路,并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,则电火锅高温挡的功率为
当旋钮开关置于“1和2”位置时,R1断开,电路为R2和R3的串联电路,电火锅处于低温挡,因为低温挡功率为高温挡功率的,所以低温挡的功率为
此时电路中的电流为
R2两端的电压为
由串联电路的电压规律可知,R3两端的电压为
U3=U-U2=220V-44V=176V
则1分钟内电阻R3产生的热量为
答:(1)火锅中温挡的功率为1000W;
(2)电火锅的加热效率为66.7%;
(3)电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内电阻R3产生的热量是9600J。
6.(1)6A;(2);(3)
【详解】(1)由图丙可知,加热时的电功率,该电饼铛正常加热时的总电流
(2)由题意可知,当处于保温状态时,只有一个用电器,此时电功率,的电阻
(3)本次烙饼共消耗的电能
答:(1) 该电饼铛正常加热时的总电流是6A;
(2) 的电阻是;
(3)本次烙饼共消耗的电能是。
7.(1)5A;(2)1100W;(3)0.45A
【详解】(1)当S接a时电煲锅加热,只有R1接入电路,加热电流为
(2)加热功率为
(3)当S接b时电煲锅保温,两电阻串联,保温电流为
答:(1)加热电流是5A;
(2)加热功率是1100W;
(3)保温电流是0.45A。
8.(1)2A;(2)73.3Ω;(3)0.24 kW•h
【详解】解:
(1)由电路图可知,闭合开关S,断开S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中电阻较大,根据P=可知,此时电饭锅的功率较小,出于低温档,根据表中的数据知,P低温=440W,由P=UI可知,通过R1的电流为
I1===2A
(2)由电路图可知,闭合开关S、S1时,R1与R2并联,总电阻最小,电饭锅的功率最大,此时电饭锅处于高温档,因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R2消耗的电功率为
P2=P高温P低温=1100W440W=660W
由P=可得,电热丝R2的电阻为
R2==73.3
(3)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,但无论是哪种方式R1都工作,则30min内R1消耗的电能
W1=P1t=P低温t=0.44kW0.5h=0.22kWh
则R2消耗的电能
W2=W总W1=0.46kWh0.22kWh=0.24kWh
答:(1)煮饭时通过R1的电流为2A;
(2)电热丝R2的电阻为73.3;
(3)30min内 R2消耗的电能为0.24kWh。
9.(1)0.4A
(2)44
【详解】(1)根据可知,电源电压不变,电路电阻越小,电路总功率越大,当闭合,断开时,电路中仅工作,电热器处于低温挡;和闭合时,和并联,电热器处于高温挡。低温挡时电路中的电流
(2)电阻R1的电功率
电阻R2的电功率
P2=1188W-88W=1100W
电阻R2的阻值
10.(1)闭合开关S、S1;(3)30.25Ω,121Ω;(3)324W
【详解】解:(1)由电路图可知,同时闭合开关S、S1时,电阻R1,R2并联,电路中的总电阻最小,由可知,总功率最大,所以此时电炖盅为高温挡。
(2)只闭合开关S,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最大,由可知,总功率最小,所以此时电炖盅为低温挡;由表中数据可知,电炖盅在低温挡正常工作的电功率为400W,则R2的阻值
电路总功率电压各部分功率之和,则电阻R1的功率
则R1的阻值
(3)实际电源为198V,低温挡的实际功率为
答:(1)闭合开关S、S1,电炖盅处于高温挡;
(2)R1,R2的阻值分别为30.25Ω,121Ω;
(3)若实际电源为198V,低温挡的实际功率为324W。
11.(1)0.25A;(2)220W;(3)3.3×103 J/(kg·℃)
【详解】解:(1)由P=UI可知,低温挡加热时电路中的电流
(2)根据串联电路的电阻特点可知,当开关S闭合、S2接a时,R1、R2、R3串联,电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,养生壶处于低温挡;当开关S闭合、S2接c时,只有R3工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于高温挡;当开关S闭合、S2接b时,R2、R3串联,养生壶处于中温挡;由可知,R3的阻值
R2、R3串联的总电阻
R=R2+R3=132Ω+88Ω=220Ω
中温挡加热时电路中的功率
(3)养生壶消耗的电能
W=P高温t=550W×10×60s=3.3×105J
不计热量损失,食物吸收的热量
Q吸=W=3.3×105J
由Q吸=cm(t1﹣t0)可知,食物的比热容
答:(1)低温挡加热时电路中的电流为0.25A;
(2)中温挡加热时电路中的功率为220W;
(3)壶内食物的比热容为3.3×103 J/(kg·℃)。
12.(1);(2)16Ω,;(3)16W
【详解】解:(1)当处于“高温”挡加热时,工作10min产生的热量
(2)由图乙可知,开关和2接触时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,处于高温挡,的阻值
开关和1接触时,、串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,处于低温挡,、的串联总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,的阻值
(3)低温挡加热时电路中的电流
当处于“低温”挡加热时,电热丝的电功率
答:(1)当处于“高温”挡加热时,工作10min产生的热量是2.16×104J;
(2)电热丝R1的阻值为16Ω,R2的阻值均为8Ω;
(3)当处于“低温”挡加热时,电热丝R1的电功率是16W。
13.(1)0.2A;(2)220Ω;(3)1.32×104J;(4)9.504×105J
【详解】解:(1)由题可知使用风干功能时,电动机单独工作,由电功率公式P=UI变形可得,此时通过电动机的电流
(2)当开关 S1、S2均闭合时,发热电阻与电动机并联,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A,由欧姆定律可得电阻R的阻值
(3)电阻R在1min内产生的热量
Q=I2Rt=(1A)2×220Ω×60s=1.32×104J
(4)使用烘干功能时通过干路的电流
I=I1+I2=1A+0.2A=1.2A
使用烘干功能1h消耗的电能
W=UIt' =220V×1.2A×3600s=9.504×105J
答:(1)使用风干功能时通过电动机的电流为0.2A;
(2)发热电阻R的阻值为220Ω;
(3)使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量为1.32×104J;
(4)使用烘干功能1h消耗的电能为9.504×105J。
14.(1)1210W,加热状态
(2)202Ω
(3)200V
【详解】(1)由电路图可知,开关、闭合后,单独工作,则该壶在额定电压下工作时的发热功率为
所以电路处于加热状态。
(2)只闭合时,和串联,此时处于保温状态,则总电阻为
则阻值为
(3)消耗的电能为
则实际功率为
则养生壶工作时的实际电压为
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)内电能表铝制圆盘转过,其消耗的电能为
则正常工作时的电功率为
(2)当开关S接1位置时,养生壶处于加热状态,此时电路中只有电阻,则其电阻大小为
(3)当开关S接2位置时,养生壶处于保温状态,此时电路中只有电阻和串联,则其正常工作时的电功率为
16.(1)处于保温状态;(2)0.2A;(3)1051.6Ω
【详解】解:(1)当S1闭合,S2断开时,电热丝R1与R2串联,根据串联电路的电阻规律,此时总电阻最大,根据可知,养生壶的电功率最小,处于保温状态。
(2)在保温挡正常工作时,电路中的电流
(3)保温时电路的总电阻
当S1、S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,此时电路中电阻最小,根据可知,养生壶的电功率最大,处于加热状态;R1的阻值
由串联电路的电阻规律可得,R2的阻值
R2=R总-R1=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω
答:(1)当S1闭合,S2断开时,养生壶处于保温状态;
(2)在保温挡正常工作时,电路中的电流为0.2A;
(3)R2的阻值为1051.6Ω。
17. 闭合 48.4Ω,193.6Ω 7min 242V
【详解】解:(1)[1]当开关S闭合,再闭合S0时,电路为R单独串联,此时电路中总电阻最小,由可知,总功率最大,则为加热档。
(2)[2]加热挡时,只有R工作,则R的电阻为
保温挡时,两个电阻串联工作,电路中的总电阻为
R0的阻值为
(3)[3]水吸收的热量
由,需要时间为
(4)[4]煮茶壶工作时的实际功率为
则实际电压为
答:(1)当开关S闭合,S0闭合时,煮茶壶处于加热档;
(2)R和R0的阻值分别为48.4Ω,193.6Ω;
(3)正常工作需要的时间为7min;
(4)煮茶壶工作时的实际电压为242V。
18.(1)2kg;(2);(3)375s
【详解】解:(1)水的体积
由可知,水的质量
(2)一个标准大气压下,水的沸点是,水吸收的热量
(3) 由可知,电磁炉消耗的电能
由可知,水刚好烧开所用的时间
答:(1)壶中水的质量2kg;
(2)当水刚好烧开时,水吸收的热量6.3×105J;
(3)电磁炉正常工作,若加热效率为,水刚好烧开所需的时间375s。
19.(1)2.5A;(2)3.3×105J;(3)440W
【详解】解:(1)由
可知,正常“加热”状态,通过该电热器的电流
(2)正常“加热”状态,通电10min产生的热量
(3)由图可知,当开关接1时,只有R1工作,当开关接2时,R1、R2串联;根据串联电路的电阻特点可知,当开关接1时,只有R1工作,电路中的电阻最小,根据
可知,电路中的电功率最大,电热器处于加热状态;由
可知,R1的阻值
由于R2的阻值
当开关接2时,R1、R2串联,电路中的电阻最大,根据
可知,电路中的电功率最小,电热器处于保温状态;根据串联电路的电阻特点可知,R1、R2的串联总电阻
“保温”状态时电路的总功率
答:(1)正常“加热”状态,通过该电热器的电流为2.5A;
(2)正常“加热”状态,通电10min产生的热量为3.3×105J;
(3)“保温”状态时电路的总功率为440W。
20.(1)2.5A;(2)80%;(3)见解析
【详解】解:(1)由可知,低温挡正常加热时,通过电火锅的电流
(2)由可知,电火锅高温加热消耗的电能
水吸收的热量
电火锅的加热效率为
(3)由可知,高温挡和低温挡时电路的电阻分别为
,
①可以将两发热电阻串联,高温挡时R1工作,低温挡时两电阻同时工作,如图所示:
当S闭合、S1断开时,R1、R2串联;当S、S1都闭合时,R2被短路,电路为R1的简单电路;因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电火锅为加热挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电火锅为保温挡;则R1的阻值
由串联电路的电阻特点可知,R2的阻值
②可以将两发热电阻并联,低温挡时R1工作,高温挡时两电阻同时工作,如图所示:
则当S、S1闭合时,R1、R2并联;当S闭合,S1断开,电路为R2的简单电路;因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电火锅为高温挡;R1单独工作时,电路中的电阻最大,电功率最小,电火锅为低温挡;则R1的阻值
由并联电路的电阻特点可知,R2的阻值
③可以将两发热电阻并联,两电阻分别工作,分别为高温挡和低温挡,如图所示:
此时R1的阻值
R2的阻值
答:(1)低温挡正常加热时,通过电火锅的电流是2.5A;
(2)高温挡加热时,电火锅的加热效率是80%;
(3) ,R1的阻值为24.2Ω,R2的阻值为63.8Ω;
或 ,R1的阻值为88Ω,R2的阻值为33.4Ω;
或 ,R1的阻值为88Ω,R2的阻值为24.2Ω。
答案第1页,共2页
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