期末专题:电功率的多挡位问题计算(专项训练)2025-2026学年人教版九年级物理全一册
2026-01-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 电功率,第4节 焦耳定律 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.43 MB |
| 发布时间 | 2026-01-11 |
| 更新时间 | 2026-01-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55864854.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期末专题:电功率的多挡位问题计算(专项训练)
1.图甲是某款电热饭盒,部分参数如表所示,其简化电路如图乙所示,均是发热电阻(阻值不随温度变化),求:
额定电压
额定功率
低温档
高温档
(1)开关S接触1时,电热饭盒产生热量为多少?
(2)电热饭盒正常工作时,利用高温挡将质量为,初温为的汤加热至,需要多少时间?(,不考虑热损耗)
(3)的阻值为多少?
2.图甲为一家用电热菜板,图乙是该电热菜板的电路图,该电热菜板有高温挡、中温挡和低温挡三挡,其发热元件为两个电阻、,额定工作电压为220 V,调节开关S1、的通断和接入A或B的情况可控制电热菜板的加热挡位。若低温挡正常工作时的电流为0.5A,中温挡正常工作时的功率为400W,则:
餐桌匹配
宽120cm以上
摆盘数
建议12~16盘
高温挡功率
?W
温度范围
40~140℃
(1)判断当该电热菜板分别在低温挡和中温挡工作时的电路连接方式;
(2)求出定值电阻的阻值大小;
(3)若使用该电热菜板的中温挡给汤加热,将质量为1000g、初温为20℃的肉汤加热到50℃需要5min,求该电热菜板的电热效率;(保留小数点后1位)[]
(4)如表所示,该电热菜板产品标识上的高温挡功率模糊了,请你计算出该电路板高温挡工作的电功率。(保留小数点后1位)
3.如图所示是某电热器装置的简化电路图,开关S2可切换加热和保温两种状态,它的额定电压为U=220V,额定加热功率是P热=1000W,额定保温功率是P温=100W,R1、R2是发热电阻。已知电路电压正常,试完成下列问题:
(1)试论证:当开关S1、S2都闭合时,电热器处于加热状态;
(2)R1的阻值是多大?
(3)该电热器在额定加热状态下,将2.5kg的水从20℃加热到100℃至少需要多少时间?
4.图为某款电热器工作的部分电路简图。电源电压保持220 V不变,两根电热丝的电阻值关系为R1=2R2,通过两个开关的控制可实现该电热器高、低两个挡位的转换,其中“低温挡”时的发热功率为440 W。
(1)求R2的电阻值。
(2)求该电热器处于“高温挡”时正常工作消耗的电功率。
(3)如果该电热器在“高温挡”下正常工作5 min所产生热量能使质量为2 kg、初温为30 ℃的水温度升高到65 ℃,则此过程中该电热器的工作效率为多大?[结果用百分数表示且取整,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
5.如图甲所示是一款小型电火锅,通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图,R1、R2、R3均为加热电阻(阻值保持不变)。已知R1的阻值为176Ω,电火锅的部分参数如下表所示。求:
额定电压
220V
低温挡功率
中温挡功率
440W
高温挡功率
1100W
(1)R2的阻值是多少?
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时,用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min,该电火锅的实际功率是多少?(不计热损失)
6.图中是一款家用电热水器的简化电路图,它有高温和低温两个挡位,通过单刀双掷开关S拨到触点a或触点b来实现挡位的切换,高温挡功率为3300W,R1、R2均为电热丝,R1的阻值为55Ω。求:
(1)低温挡时通过R1的电流。
(2)R2的阻值。
(3)如果该款电热水器的电热转化效率为90%,用高温挡把50kg的水从27℃加热到60℃,需要的时间。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
7.下表为某饮水机铭牌的部分参数,其内部简化电路如图所示。当S闭合,S1断开时,饮水机处于保温状态,当S、S1同时闭合时,饮水机处于加热状态。已知R2=48.4Ω,[c水=4.2×103J/(kg·℃)],求:
额定电压
220V
额定功率
加热
保温
44W
热水器的容量
2L
(1)饮水机保温状态下正常工作时20min消耗的电能;
(2)R1的阻值是多少?加热功率是多大;
(3)若不计热损耗,该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃,需要多长时间。
8.如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图,它有高、中、低三个挡位,已知R1=110Ω,R2=220Ω,求:
(1)闭合S1、S3,断开S2时,电烤箱处于什么挡位?电路中的电流是多大?
(2)闭合S3,断开S1、S2时,通电一分钟电路中电流产生的热量是多大?
(3)当电烤箱处于低温挡时,它消耗的电功率是多大?(结果保留一位小数)。
9.如图甲是某品牌电压力锅,图乙是它的简化电路图,下表是其部分参数。R0和R均为定值电阻。接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。现将2kg初温为25℃的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有84%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
额定电压
220V
加热额定功率
1000W
保压额定功率
220W
保压温度
105℃
(1)求电压力锅在保压状态下电路中的电流。
(2)当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,电压力锅消耗的电功率变小,请结合题目信息并用所学的电学知识分析其原因。
(3)求电压力锅在此30min内消耗的电能。
10.某新型电饭煲工作过程中先用高温加热煮沸,让大米吸热吸水后迅速膨胀,淀粉大量溶入米汤中,后将米汤分离,再用低温蒸煮,既能大大降低米饭中的糖分,又环保节能。其内部结构电路如图甲所示,R1和R2均为定值加热电阻,S1和S2为温控开关(只能同时闭合或同时断开),达到预设温度后,温控开关自动断开,电饭煲开始低温蒸煮。图乙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮饭所消耗的电能随时间的变化关系。求:
(1)电饭煲正常工作时,高温功率是多少;
(2)电阻R1的阻值是多少;
(3)图乙电饭煲一次正常工作时前15分钟和后15分钟消耗电能之比。
11.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,和均为电热丝。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
(1)电烤箱在高温挡工作时的电流;
(2)电路中的阻值;
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的的阻值。
12.随着生活水平提高,人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四挡位即热式热水器的简化电路图,电源电压、是用于加热的电热丝,。在热水器容器中倒入常温饮用水后,通过开关可控制相关电热丝工作,实现四个不同加热挡位的切换,加热挡位和对应的功率如表格所示,加热挡位1、2、3、4的功率依次增大,热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关时,热水器处于加热挡位1的工作状态;开关全部闭合时,热水器处于加热挡位4的工作状态。水的比热容,水的密度。
加热挡位
加热功率
挡位1
挡位2
未知
挡位3
未知
挡位4
未知
(1)求电热丝的阻值;
(2)求挡位2的加热功率;
(3)已知热水器处于挡位3的工作状态时,出水温度为,若水的初温为,出水0.88L用时105s,求挡位3工作的效率;
(4)若某款家用插排允许通过的最大电流为16A,分析说明此热水器能不能接入该插排实现挡位4的正常工作。
13.家庭中的电饭锅有“关”、“保温”和“加热”三个挡位,其简化电路如图所示。若保温功率是880W,加热功率是2090W。通过计算回答:
(1)该电饭锅在“保温”挡位正常工作时通过R2中的电流;
(2)在“保温”挡位正常工作10min电阻R2产生的热量;
(3)R1的电阻。
14.某款带保温功能的电水壶,其简化电路图如图所示,S为总开关, S1为自动控制开关, R1和R2为阻值不变的发热电阻,R2=840Ω, 加热功率为 1210W,电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开,加热效率为84%。[c 水=4.2×103J/(kg∙℃),标准大气压]求:
(1)水吸收的热量;
(2) 把水烧开需要多长时间(结果保留整数);
(3)电水壶的保温功率。
15.某种带保温功能的电热水壶,其发热部分电路如图所示。已知电源电压U=220V保持不变,电阻丝R1=110Ω、R2=88Ω。通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三挡的切换;当水温降到60℃时,电路自动切换成低温挡进行保温。已知。
(1)当电热水壶处于中温挡时,求电热水壶消耗的电功率;
(2)当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时,求通过电阻丝R1的电流之比;
(3)用电热水壶高温挡把m=2kg的水从t1=28℃加热到t2=100℃,自动断电,其中电热水壶加热效率η=84%。当电热水壶中水温降到60℃时,继续保温t=1.8h,问电热水壶这次加热和保温一共消耗多少度电?
16.南岗物理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,如图所示。
(1)请你分别说出使用该电暖器处于“低温挡”、“高温挡”时,开关处于的状态?
(2)请计算出使用该电暖器处于“低温挡”正常工作时的电流?
(3)使用该电暖器处于“中温挡”正常工作1分钟,产生的热量是多少?
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
17.图甲为小明同学家新买的电热煮茶壶示意图,它有加热和保温两种功能.图乙是其简化电路图,和为发热电阻,当接1时,煮茶壶加热;当接2时,煮茶壶保温,已知;电源电压为,,电热煮茶壶在保温状态工作时的功率为200W。问:
(1)煮茶壶加热工作的额定功率是多少W?
(2)的阻值是多少?
(3)小明同学关闭家中其他电器,单独让煮茶壶接在图丙中的电能表上,煮茶壶在保温状态下正常工作0.5h,电能表转盘转了180转,则电能表上模糊不清的这个参数应该是多少?
18.图甲是新一代某款电热毯——智能水暖毯,采用水电分离设计,所有带电部件都被牢固的封装在主机盒内,主机放在床外。图乙是其加热器简化电路图,S1是电源开关,S2是智能挡位开关,电阻为R1和R2的电阻器都是用来加热的。闭合S1后,S2自动处于“加热挡”,电阻器将水箱中的水加热到设定温度后,S2跳转到“保温挡”继续供热,同时水泵启动,将水箱中的热水推送到毯体中的软管内,热水在软管内流动向毯体供热,最后通过出水管又回到水箱中,如此循环确保水暖毯维持在设定的温度。已知加热功率为400W,保温时电阻为R1的电阻器100s内消耗电能484J,最高温度可以设定为60℃。
(1)水暖毯采用“水电分离”设计是为了防止 带来危害,闭合S1,S2接 (填“1”“2”)是保温挡。
(2)水箱内水的质量为1kg,生产厂家宣称该水暖毯“3分钟速热,从头暖到脚,整晚都是35℃”,若室温是15℃,请你通过计算说明该宣传语是否可信。
(3)电阻R2的阻值是多少?保温时软管内水10s内向外散失的热量是多少?
(4)请从使用安全或节能的角度为该水暖毯的使用说明设计一条提示语。
19.在物理综合实践活动中,培铭对家里的电饭锅进行了观察和研究。如图所示是它的电路原理图和铭牌,它有“加热”和“保温”两挡,由温控开关自动控制,电阻R2的阻值为400Ω。(电热丝阻值不随温度变化)
XX牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
保温功率
110W
容积
5L
(1)保温的时候,电路中的电流是多少?
(2)电阻R1的电阻是多少?
(3)加热功率是多少?
20.某热水杯的原理图如图所示,它有加热和保温两挡。通过单刀双掷开关S进行调节,为电热丝。当开关S接加热挡时,电路的功率为1100W,当开关S接保温挡时,电路的总功率为44W,、R阻值恒定不变。
整壶水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的总功率
1100W
保温时的功率
44W
(1)在加热挡正常工作时,电路中的电流是多少?
(2)电热丝R的阻值分别是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末专题:电功率的多挡位问题计算(专项训练)2025-2026学年人教版九年级物理全一册》参考答案
1.(1)
2904J
(2)
300s
(3)
879Ω
【详解】(1)当开关S接触1时,与串联,电路总电阻最大,由可知,此时电功率最小,电热饭盒处于低温挡。
由参数表可知,低温挡的功率,电热饭盒工作时间
1min内产生的热量:
(2)汤吸收的热量:
不考虑热损耗,电热饭盒产生的热量等于汤吸收的热量,即
电热饭盒在高温挡工作,功率
根据可得,需要的加热时间:
(3)当开关S接触2时,电路为的简单电路,电热饭盒处于高温挡。
由可得,的阻值:
当开关S接触1时,与串联,电热饭盒处于低温挡。
电路的总电阻:
根据串联电路电阻规律,的阻值:
2.(1)见解析
(2)
(3)
(4)551.7W
【详解】(1)由电路图可知:当断开,接时,电路中和串联,此时电路中电阻最大,根据可知,在电压一定时,电阻越大,电功率越小,处于低温挡。当只有闭合时,电路中只有,此时为中温挡。S1闭合,S2接B时,两个电阻并联接入电路,此时电路中的电阻最小,据知,电功率最大,为高温挡。
(2)当电热菜板在中温挡工作时,只有工作,则根据公式可知
(3)结合题意可知:5min中温挡消耗的电能为
肉汤吸收的热量为
则电热菜板的电热效率为
(4)低温挡时,两电阻串联,结合题意可知:
则R2阻值
当高温挡时,两电阻并联,结合题意可知:
则高温挡时的功率
3.(1)论证过程见解答;(2)48.4Ω;(3)840s
【详解】解:(1)当S1闭合、S2断开时,R1、R2串联;当S1、S2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,电热器处于加热状态;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电热器处于保温状态;因此当开关S1、S2都闭合时,电热器处于加热状态。
(2)由可知,加热时电路的电阻
因为加热时,电路为R1的简单电路,所以R1的阻值
R1=R热=48.4Ω
(3)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃﹣20℃)=8.4×105J
由题意可知,电热器消耗的电能至少应等于水吸收的热量,即
W=Q吸=8.4×105J
由可知,加热所需时间
答:(1)论证过程见解析;
(2)R1的阻值是48.4Ω;
(3)将2.5kg的水从20℃加热到100℃至少需要840s。
4.(1)55 Ω
(2)1320 W
(3)74%
【详解】(1)由电路图可知,当仅闭合开关S1时,电热器只有电热丝R1工作,电热器处于低温挡,此时功率为440 W,根据公式可得
解得电热丝R1的电阻值为R1=110 Ω。由于R1=2R2,故R2的电阻值为
(2)该电热器处于“高温挡”时,开关S1、S2均闭合,电热丝R1与R2并联,此时电热器的发热功率为
(3)电热器处于“高温挡”下正常工作5 min所产生热量为Q=W=Pt=1320 W×300 s=3.96 ×105J
质量为2kg、初温为30℃的水温度升高到65℃吸收的热量为Q吸=c空mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(65℃-30℃)=2.94×105J
此过程中该电热器的工作效率为
5.(1)66Ω;(2)220W;(3)1000W
【详解】解:(1)从表格中可以看到,高温挡的功率为1100W,再观察图乙,高温挡时,根据电流的流法可知道,只有电阻R3接入电路,电源电压为220V,根据电功率推导式可知,R3的阻值大小为
R3的阻值大小为44Ω;从表格中还可以看到,中温挡的功率为440W,再观察图乙,中温挡时,根据电流的流法可知道,电阻R2和R3串联接入电路,电源电压为220V,根据电功率推导式可知
最后解得。
(2)电火锅在低温挡工作时,从图乙可以看到,电阻R1和R3串联接入电路,电源电压为220V,R1的阻值为176Ω,由(1)解析可知,R3的阻值大小为44Ω,根据电功率推导式可知,电火锅在低温挡工作时的功率为
低温挡工作时的功率为220W。
(3)由题意可知,用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为
水吸收的热量为3.36×105J,由于不计热损失,消耗的电能完全转化为水的内能,所以
用时5.6min=336s,根据电功率公式可知,该电火锅的实际功率为
该电火锅的实际功率为1000W。
答:(1)R2的阻值是66Ω;
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是220W;
(3)某次使用时,用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min,该电火锅的实际功率是1000W。
6.(1)4A;(2)20Ω;(3)2333.3s
【详解】解:(1)由图可知,当开关S接a时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,由 ,电路中的总功率最大;当开关S接b时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,电热水器处于低温挡;低温挡时通过R1的电流
(2)由P=UI可知,高温挡工作时电路中的总电流
根据并联电路的电流特点可知,高温挡工作时通过R3的电流
I2=I高-I1=15A-4A=11A
根据欧姆定律可知,R2的阻值
(3)水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣27℃)=6.93×106J
由可知
由可知
答:(1)低温挡时通过R1的电流为4A;
(2)R2的阻值为20Ω;
(3)如果该款电热水器的电热转化效率为90%,用高温挡把50kg的水从27℃加热到60℃。
7.(1)
(2)1051.6Ω,1000W
(3)8.4min
【详解】(1)饮水机保温状态下正常工作时20min消耗的电能为
(2)当S闭合,S1断开时,两电阻串联,饮水机处于保温状态,根据可得,此时电路的总电阻为
所以,R1的阻值是
当S、S1同时闭合时,电路为R2的简单电路,饮水机处于加热状态,根据可得,加热功率是
(3)2kg的水从30℃加热至90℃吸收的热量为
不计热损耗,饮水机处于加热状态需要消耗的电能为
根据可得,需要加热的时间为
8.(1)高温挡位; 3A;(2)26400J;(3)146.7W
【详解】解:(1)闭合S1、S3,断开S2时,R1与R2并联,电路中总电阻最小,根据可知,电阻最小时功率最大,所以此时电烤箱处于高温挡位,电路中通过的电流为
(2)闭合S3,断开S1、S2时,电路为R1的简单电路,电路产生的热量为
(3)闭合S2,断开S1、S3时,R1与R2串联,此时电阻最大功率最小,电烤箱处于低温挡,电路的电功率为
答:(1)闭合S1、S3,断开S2时,电烤箱处于高温挡位,电路中的电流为3A;
(2)闭合S3,断开S1、S2时,通电一分钟电路中电流产生的热量是26400J;
(3)当电烤箱处于低温挡时,它消耗的电功率是146.7W。
9.(1)1A
(2)见解析
(3)1.02×106J
【详解】(1)电压力锅在保压状态下电路中的电流
(2)接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,R0和R并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,电路为R0的简单电路,根据可知总功率较小,开始保压。
(3)水从初温25℃加热到105℃吸收的热量为
加热状态下消耗的电能
加热时间
保压时间
保压状态下消耗的电能为
消耗的总电能为
10.(1)880W;(2)110Ω;(3)
【详解】解:(1)由题意可知,图乙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮饭所消耗的电能随时间的变化关系,已知正常工作时,先高温加热煮沸,后低温蒸煮,则0~0.1h为高温挡加热,这段时间使用的电能为0.088kW·h,根据电功率公式可知,高温功率为
(2)由题意可知,0.1h~0.5h为低温蒸煮,这段时间使用的电能为
低温蒸煮的过程需要的时间为0.4h,根据电功率公式可知,低温功率为
开关同时闭合时,R1和R2并联在电路中,总电阻最小,电路的电功率最大,为高温功率880W;开关同时断开时,R1和R2串联在电路中,总电阻最大,电路的电功率最小,为低温功率220W,从图甲可看到,电源电压为220V,根据电功率的推导式可知
联立上面两式,解得
,R2=110Ω
(3)从图乙可以看到,0~0.1h为高温功率,即0~6min为高温功率,0.1h~0.5h为低温功率,即6min~30min为低温功率,电饭煲一次正常工作时前15min,包含6min的高温工作,9min的低温工作,前15min消耗的电能为
后15min消耗的电能为
前15分钟和后15分钟消耗电能之比为
答:(1)电饭煲正常工作时,高温功率为880W;
(2)电阻R1的阻值为110Ω;
(3)电饭煲一次正常工作时前15分钟和后15分钟消耗电能之比为。
11.(1)5A
(2)44Ω
(3)66Ω
【详解】(1)根据P=UI可得,电烤箱在高温挡工作时的电流为
(2)根据串并联电路的电阻规律可知,只有开关S1闭合时,两电阻串联,电路的总电阻最大,由可知,电路的总电功率最小,电烤箱处于低温挡;当两开关同时闭合时,电路为R1的简单电路,电路总电阻最小,由可知,电路的总电功率最大,电烤箱处于高温挡。由可得,电路中的阻值为
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,由可得,电路中总阻值为
所以,电路中的的阻值为
12.(1)
(2)
(3)
(4)见解析
【详解】(1)已知挡位1工作时只有电阻R接入电路,功率P₁= 220 W,电源电压U = 220 V,由公式得:
(2)挡位2时根据电路可知R与R₂并联,总阻值
所以
(3)挡位3时,R与R1并联,并联电路互不影响,此时R1的功率
那么此挡位的电功率为
水的质量m = ρV = 1.0×103 kg/m3 × 0.88×10-3 m3= 0.88 kg
温度的变化Δt= 80 °C - 25 °C = 55 °C
水吸收的热量Q = cmΔt = 0.88 kg × 4.2×103J/(kg · °C) × 55 °C = 2.03×105J
电阻丝在t =105s内提供的电能W = P3t =2420 W × 105 s = 2.54×105J
工作的效率
(4)挡位4时,开关全部闭合,此时三个电阻并联,此时R3的功率
那么总功率
对应电流
因此可以接入该插排正常工作。
13.(1)4A;(2)5.28×105J;(3)40Ω
【详解】解:(1)由可知,该电饭锅在“保温”挡位正常工作时的电流
(2)工作10min电阻R2产生的热量
(3)由图可知,电饭锅在“加热”挡位正常工作时,保温档也工作,则R1的功率为
由可知,R1的电阻
答:(1)该电饭锅在“保温”挡位正常工作时通过R2中的电流4A;;
(2)在“保温”挡位正常工作10min电阻R2产生的热量5.28×105J;
(3)R1的电阻40Ω。
14.(1)3.36×105J;(2)331s;(3)55W
【详解】解:(1)在一个标准大气压下,将1kg、20℃的水烧开即为100℃,温度升高了80℃,则水吸收的热量为
(2)加热器加热过程中将电能转化为内能,加热器加热效率为84%,根据热平衡方程可得
即把水烧开所需时间
(3)电源电压为220V,R1和R2为阻值不变的发热电阻,当闭合开关S、S1时,只有电阻R1接入电路,此时为高温挡,由公式
可得
当只闭合开关S时,R1和R2串联,电阻最大,电水壶为保温挡,电路中总电阻为
R总= R1+R2=40Ω+840Ω=880Ω
保温功率为
答:(1)电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开,水吸收的热量3.36×105J;
(2)电热水壶把水烧开需要的时间约为331s;
(3)电水壶的保温功率为55W。
15.(1)440W;(2)9∶5;(3)0.64度
【详解】解:(1)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,电热水壶为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电热水壶为低温挡;电路为R1的简单电路时,为中温挡,则中温挡电热水壶消耗的电功率
(2)高温挡通过电阻丝R1的电流
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,低温挡通过电阻丝R1的电流
则电热水壶分别处于高温挡与低温挡时通过电阻丝R1的电流之比
(3)低温挡时,R1、R2串联,由串联电路的特点可知,此时电路的总电阻
则低温挡的电功率
由可知,电热水壶加热保温消耗的电能
水吸收的热量
由可得,电热水壶这次加热和保温一共消耗电能
答:(1)当电热水壶处于中温挡时,电热水壶消耗的电功率为440W;
(2)当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时,通过电阻丝R1的电流之比为9︰5;
(3)电热水壶这次加热和保温一共消耗0.64度电。
16.(1))“低温挡”S1闭合;“高温挡”S1、S2闭合;(2)4A;(3)6.6×104J
【详解】解:(1)由图可知,当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电路总电阻最小,只闭合S1时,只有R1接入电路,只闭合S2时,只有R2接入电路,又因为,在电源电压一定时,由可知,当S1、S2都闭合时,电路为“高温挡”,只闭合S1时,电路为“低温挡”,只闭合S2时,电路为“中温挡”。
(2)根据题意可知,由得
(3)根据题意可知,中温挡正常工作,R2接入电路,1分钟产生的热量为
W=Pt=1100W×60s =6.6×104J
17.(1)550
(2)154Ω
(3)1800
【详解】(1)开关S闭合,置于1时,电路为R1的简单电路,此时总电阻最小,由可知此时电路消耗的总功率最大,则电热煮茶壶处于加热挡;根据可知煮茶壶加热工作的额定功率
(2)开关S闭合、S1置于2时,R1与R2串联,此时总电阻最大,由可知此时电路消耗的总功率最小,则电热煮茶壶处于保温挡;电热煮茶壶在保温状态工作时的功率为200W,根据可知,总电阻
根据电阻串联的特点可知的阻值
(3)煮茶壶在保温状态下正常工作0.5h消耗的电能
已知这段时间内电能表转盘转了180转,则电能表上模糊不清的这个参数
18.(1) 触电 2
(2)不可信;见解析
(3);440J
(4)不用时及时关闭电源,避免长时间保温耗电
【详解】(1)[1]水暖毯采用“水电分离”设计是为了防止触电带来的危害。
[2]闭合S1,S2接2时,R1和R2串联,电路中的总电阻大,由可知,在电源电压一定时,电路总功率小,是保温挡;闭合S1,S2接1时,电路中只有R1工作,电路中的总电阻小,由可知,在电源电压一定时,电路总功率大,是加热挡。
(2)加热功率,加热时间
电热毯产生的热量
水吸收的热量
因为,所以宣传不可信。
(3)闭合S1,S2接1时,电路中只有R1工作,是加热挡。由可得,
闭合S1,S2接2时,R1和R2串联,是保温挡,由可得,保温时电路中的电流
则电路中的总电阻
保温功率
10s产生的热量
由于保温时水温保持稳定,所以散失的热量
(4)安全节能提示:不用时及时关闭电源,避免长时间保温耗电。
19.(1)0.5A
(2)40Ω
(3)1210W
【详解】(1)由表可知,保温时的额定功率为110 W,根据P=UI可得,此时电路中的电流 为
(2) 保温时,电路中 R1和 R2串联,根据可得,此时电路中的总电阻为
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R1的电阻为R1=R总-R2=440Ω-400Ω=40Ω
(3)由电路图可知,开关S、S0闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总功率最大,电饭锅处于加热状态。加热功率为
20.(1)5A
(2)R0= 44Ω,R=1056Ω
【详解】(1)加热挡正常工作时的功率为P=1100W,电压U=220V。由公式P=UI得电路中的电流为
(2)分析电路,当S接触点2时,R短路,电路中只有R0工作,电阻小,在电源电压一定时,由可知此时电路功率大为加热挡;当S接触点1时,两电阻串联,总电阻大,在电源电压一定时,由可知此时电路功率小为保温挡。故电阻R0的阻值为
保温挡时电路总功率为44W,则总电阻为
保温挡时两电阻串联,故电阻R的阻值为
答案第1页,共2页
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