内容正文:
专题练8
电热综合计算
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(1)利用电热器加热物体,物体吸热 ;电热器消耗的电能
;若不计热量损失,则有 ;若有能量损失,则效率
。
(2)根据,电压 保持不变,电路中的电阻越大,电功
率越小,则档位越低;电路中电阻越小,电功率越大,则档位越高。
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1.某学习兴趣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。如图为同学们设计的给后视镜除雾、除霜的简化加热电路。
电路低温挡除雾,高温挡除霜。已知电源电压恒为,与 均为加热
电阻,阻值为 ,当开关、闭合时,电流表示数为 。求:
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(1)电阻 的阻值。
解:由图知,只闭合开关 时,两电阻串联,电路的总电
阻最大;当开关、都闭合时,被短路,只有工作,
根据 可知,电压一定时,电路的总电阻越大,电功率越小,挡位越低,所以当开关闭合、 断开时,处于除雾模式,当开关、都闭合时,处于除霜模式;根据 得电阻的阻值为 ;
答:电阻的阻值是 ;
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(2)除霜模式下,电阻工作 产生的热量。
解:除霜模式下,电阻 工作的电功率为
, 产生的热量为
;
答:除霜模式下,电阻工作产生的热量是 ;
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(3)除雾模式下,电路工作 共消耗的电能。
解:除雾模式下,电路工作 共消耗的电能为
。
答:除雾模式下,电路工作共消耗的电能是 。
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2.学校创课小组的晓智设计了一种多挡位电热切割刀如图甲所示,其工
作电路如图乙所示。电源电压为,、 为阻值相等的两个电热丝。
当闭合、断开时,电路中的电流为 。求:
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(1) 的阻值大小。
解:由图乙可知,当开关闭合、断开
时,只有工作,由 可知,的阻值
,根据题意可知,的阻值;
答:的阻值为 ;
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(2)当, 闭合时,电路的总功率。
解:当、都闭合时,、并联,根
据并联电路的特点可知, 两端的电压
,通过的电流 ,根据
并联电路的电流特点可知,干路的总电流 ,
电路的总功率 ;
答:当,闭合时,电路的总功率为 ;
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(3)使用高温挡切割 ,电路产生的总热量。
解:当、都闭合时,、 并联,电
路中的电流最大,电功率最大,电热切割
刀处于高温挡,高温挡切割 ,电路产
生的总热量 。
答:使用高温挡切割,电路产生的总热量为 。
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3.如图甲所示为某品牌电饭煲,内部电路可简化为图乙所示电路,其发
热元件为两个电阻,可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额
定电压为,电阻阻值为 ,中温挡功率为 。
(1)各挡位电饭煲电路连接情况是怎样的?
中温挡正常工作时,电路中的电流是多少?
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解:由图乙可知,当开关闭合、接时,、 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,电饭煲处于高温挡;当开关断开、接时,、
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,总功
率最小,电饭煲处于低温挡;当开关闭合、接时,只有 工作,
电饭煲处于中温挡;由 可知,中温挡正常工作时电路中的电流
;
答:当开关闭合、接时,电饭煲处于高温挡;当开关闭合、 接
时,电饭煲处于中温挡;当开关断开、接 时,电饭煲处于低温挡;
中温挡正常工作时,电路中的电流是 ;
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(2)低温挡正常工作 ,产生的总热量为
多少焦耳?
解:由可知,的阻值 ;根据串联电
路的电阻特点可知,电饭煲低温挡时电路中的总电阻
,低温挡正常工作 ,产生
的总热量 。
答:低温挡正常工作,产生的总热量为 。
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4.图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒,高温挡电功率为 ,简
化电路如图乙所示,、均是发热电阻,且的阻值是 的4倍。求:
(1)和 的阻值是多少?
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解:由图乙可知,当开关接1时,、串联;当开关接2时,只有
工作;
根据串联的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,则当开关 接
1时,、串联,电路中的总电阻最大,根据 可知,电路中的
总功率最小,电热饭盒处于低温挡;当开关接2时,只有 工作,电路
中的总电阻最小,根据 可知,电路中的总功率最大,电热饭盒处
于高温挡;由可知,的阻值 ;根据
题意可知,的阻值 ;
答:和的阻值分别是 、 ;
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(2)高温挡加热,不计热量损失,可以将 饭
菜升高的温度是多少?[饭菜的比热容取
解:由可知,电热饭盒高温挡加热 消耗的电能
,不计热量损失,饭菜吸
收的热量,由 可知,饭菜升高的温
度 ;
答:高温挡加热,不计热量损失,可以将 饭菜升高的温度是
;
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(3)如果实际电压是 ,低温挡工作时的实
际功率是多少?
解:低温挡时,、 串联,根据串联电路的电阻
特点可知,电路中的总电阻 ,
若实际电压是 ,低温挡工作时的实际功率
。
答:如果实际电压是,低温挡工作时的实际功率是 。
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5.如图甲所示是一款多功能电煮锅,可以通过控制开关实现高、中、低三
挡加热,其简化电路如图乙所示。、、 均为电热丝,已知
,电煮锅的部分参数如表,水的比热容 ,
求:
额定电压
高温挡功率
中温挡功率
低温挡功率
容量
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(1) 的阻值是多少?
解:当接高温挡触点时,电路为 的简单电路,
由可得, 的阻值
,当 接中温挡触点
时,、 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, 的阻值
;
答:的阻值是 ;
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(2)电煮锅的低温挡功率是多少?
解:当接低温挡触点时,、 串联,
则加热杯的低温挡功率
;
答:加热杯的低温挡功率是 ;
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(3)若不计热量损失,电煮锅使用高温挡加热,
使水从 升高到 ,需要多长时间
(结果保留到整数)?
解:水吸收的热量
不计热量损失时,消耗的电能,由 可得,
需要的加热时间 。
答:若不计热量损失,加热杯使用高温挡加热,使水从 升高到
,需要 。
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6.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如乙图所示,和 是电热丝,
且 ,通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换,
已知粥的比热容 。求:
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(1)当电饭锅正常使用时,处于低温挡时
的电流?
解:由图乙可知,当、都闭合时,、 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,电饭锅处于高温挡;当只闭合开关 时,电饭锅正常使用时,
处于低温挡。低温时电路中的电流为
答:当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流为 ;
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(2)高温挡和低温挡的额定功率?
解:低温挡的功率为 ,
高温挡的功率为
答:低温挡的功率为,高温挡的功率为 ;
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(3)正常使用高温挡将的粥从加热到
时需要 ,则该电饭锅的加热效率?
解:将的粥从加热到 粥吸收的热量
,电饭锅高温挡使用 实际消耗的电能为
该电饭锅的加热效率为
答:该电饭锅的加热效率为 。
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