内容正文:
专项练习 多档电路的识别与计算
一、串联型双档电路
1.某型号的电饭锅有加热和保温两挡,其原理如图所示,以下说法正确的是( )
A.开关S断开时,为电阻R2的简单电路
B.开关S断开时,电阻R1与R2并联
C.开关S闭合时为加热状态
D.开关S闭合时为保温状态
2.电热饮水机通过机内温控开关S进行自动控制,有加热和保温两挡。电路原理如图所示。电源电压恒为220V,当开关S接a时,电路处于 挡,此时电流为5A,此时电路消耗的功率为 W;该饮水机在加热状态工作100s,产生的热量为 J;当开关S接b时,电路消耗的功率为44W。保温状态下,电阻R1两端电压为 V。
3.小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫,小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,其电路示意图如图所示,电源电压为12V,高温功率为20W,低温功率为9W。求:
(1)R1和R2的阻值分别是多少?
(2)座椅垫处于“高温”挡时,5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到34℃,若不计热量损失,则加热片材料的比热容是多少?
4.便携式加热饭盒因其便捷加热、恒温保暖功能,成为学生和上班族的用餐神器。如图甲所示,为某品牌便携式加热饭盒。该饭盒有“加热”和“保温”两挡;已知加热功率为1210W,保温功率为242W,其内部电路可简化为图乙所示电路,额定电压为220V。求:
(1)保温挡正常工作时,电路中的电流为多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)若用加热挡(电能转化为热能效率为80%)将200g初温为20℃的饭菜加热至100℃,至少需要多长时间?[c饭菜=3.63×103J/(kg•℃)]
二、并联型双档电路
5.某型号的电热毯有高温和低温两个挡,其内部电路原理图如图所示。额定电压为220V,高温挡、低温挡的额定发热功率分别为100W、44W,R1、R2为加热电阻且阻值不变,下列说法中错误的是( )
A.开关S闭合、S1断开时,电热毯处于低温挡
B.电阻R1的电阻为1100Ω
C.该型号电热毯高温挡正常工作1min产生的热量为6000J
D.该型号电热毯用高温挡加热,当实际电压为200V时,其实际发热功率为90W
6.如图所示,是某品牌电蒸锅及其简化电路图。电蒸锅具有保温和加热两个挡位,加热挡功率为1200W,R1=484Ω。当开关S1、S2都闭合时,电蒸锅处于 挡,保温挡的功率为 W。用此电蒸锅对1kg水加热使其温度升高80℃,加热过程中若不计热量损失,需要的时间为 s。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
7.某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示,其中R1、R2为电热丝。已知电源电压为220V,R1的阻值为110Ω,R2的阻值为220Ω。当只闭合开关S时,暖菜板处于低温挡加热,再闭合S1时,处于高温挡加热。求:
(1)低温挡加热时经过R1的电流;
(2)高温挡加热的电功率;
(3)高温挡加热30s,电路产生的热量。
8.图甲所示为某款新型电饭煲,可以智能化控制不间时间段的烹饪温度,图乙为其电路原理图。R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。某次煮饭时,电饭锅的电功率随时间变化的图像如图丙所示,求:
(1)高温加热时的电流。
(2)电阻R1的阻值。
(3)在0~30min内,电饭煲消耗的电能。
三、三档电路
9.爱心团队去养老院送电暖气,电暖气有低、中、高三挡,已知R1=55Ω,R2=44Ω,以下说法正确的是( )
品牌
型号
HY2215﹣11E
额定电压
220V
挡位
3挡
额定功率
低温880W
中温1100W
高温1980W
A.使用“低温挡”只需要闭合S2
B.使用“高温挡”只需要闭合 S1
C.闭合S1、S2时,通过R1、R2的电流之比为5:4
D.中温挡正常工作1分钟,产生的热量为6.6×104J
10.如图甲所示为一款电煎药壶,工作电路简化为图乙,它在工作时,有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时,高温挡功率为600W,中温挡功率为200W。当Sa接1,同时Sb断开时,电路处于 挡,其中电阻R2的阻值为 Ω;用该电器的“高温”挡正常工作20min,放出热量的70%全部被药液吸收,能将 kg的药液从20℃升高到100℃。(假如药液的比热容等于水的比热容)[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
11.如图甲所示为一台电热水器,如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
中温挡
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;并计算在该挡工作100s,电热丝R2产生的热量是多少?
12.图甲是某款3D打印笔,利用电加热使塑料条熔化,手动挤出热熔的塑料,最后凝固成型。该款3D打印笔内部的加热电路简化如图乙,定值电阻R1、R2为加热电阻,有高、中、低温三挡加热功能,部分技术参数如下表,高温挡加热效率为80%,塑料条的比热容为1.5×103J/(kg•℃)。求:
(1)打印笔处于低温挡工作时,电路的总电流。
(2)电阻R1的阻值。
(3)用高温挡将质量为20g的塑料条从初温为20℃加热到220℃所需的时间。
电源电压
220V
低温加热功率
22W
中温加热功率
44W
高温加热功率
88W
参考答案
1.C
2.加热;1100;1.1×105;8.8。
3.(1)8.8Ω;7.2Ω;(2)0.5×103J/(kg•℃)。
4.(1)1.1A;(2)160Ω;(3)60s。
5.D
6.加热;100;280。
7.(1)2A;(2)660W;(3)19800J。
8.(1)3A;(2)110Ω;(3)9.9×105J。
9.D
10.低温;242;1.5。
11.(1)4.2×106J;(2)5A;(3)1.1×105J。
12.(1)0.1A;(2)1100Ω;(3)85.2s。
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