2027年辽宁中考物理一轮复习专项练习——电功率——多档位计算
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内容正文:
2027年辽宁中考物理一轮复习专项练习
电功率——多档位计算
一、计算题
1.如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图,、均为定值电阻。高温挡功率为,低温挡功率为。在标准大气压下,小明使用电煮锅高温挡用时将水从烧开。请计算:
(1)低温挡的电流是多少;
(2)2 kg水从20℃烧开,水吸收的热量;
(3) 电煮锅的热效率。
2.如图是普通家用两挡电取暖器的内部简化电路图,和为电热丝,且电阻不变,高温挡位功率为1100W,低温挡位功率为500W,家庭电路电压。求:
(1)电取暖器处于高温挡工作时,电路中的电流是多大?
(2)电阻的阻值是多大?
(3)如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元,试计算该电取暖器在低温挡位取暖4h需要缴纳的电费是多少?
3.如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压,其中是发热电阻。当开关闭合、断开时,晾衣机只吹风,其额定功率;当开关、均闭合时,晾衣机吹风且加热,通过的电流。求:
(1)晾衣机只吹风时通过电动机的电流;
(2)晾衣机吹风且加热消耗的电能。
4.如图甲是水暖电热毯,它里面有一套管道设计,毯内装有1.2kg的水,通过循环热水流动来均匀供暖。其简化电路如图乙所示,其中两个加热电阻,,电热毯在高温挡工作时加热效率可达90%。
(1)水电热毯工作时,利用了电流的________工作的;
(2)求高温挡时的加热功率;
(3)使用高温挡将毯内的水从10℃加热到40℃,需要多长时间?已知水的比热容为
5.小明观察家里的电饭煲铭牌:额定电压为,保温功率为,但加热功率部分已经磨损,电饭煲的工作原理如图所示,通过单刀双掷开关S调节加热和保温两种状态,R1为电热丝。他想利用家里的电能表测出它的加热功率,于是他关闭了家里所有其他用电器,只让电饭煲工作,观察了电能表,发现上面标有“”,请你帮助小明解决下列问题。
(1)电饭煲处于加热状态时,开关应该接___________(“1”或“2”)
(2)他发现正常加热了电饭煲就转为保温状态,在这内电能表转盘刚好转了,求电饭煲的加热功率为多少W。
(3)如果该电饭煲正常加热消耗了电能,这些能量全部被水吸收,能将多少水在1个标准大气压下由20℃加热至沸腾。[水的比热容为]
6.如图甲为一款电饭锅,其电路原理图如图乙所示,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,通过逆时针转动实现低温和高热两挡。其铭牌如下表所示,求:
额定电压
220V
低温功率
100W
高热功率
1100W
(1)R1和R2的阻值各是多少?
(2)使质量为2.2kg的水,由水温20℃加热到70℃,水需要吸收多少热量?[已知]
(3)若用此电饭锅的工作效率是70%,电饭锅使用高热挡加热,正常工作多长时间可实现(2)中的目标。
7.如图甲为某品牌电热水器,其内部简化电路如图乙所示,和均为电热丝。已知它有两个挡位,加热挡额定功率为,保温挡额定功率为,水的比热容。
(1)当开关闭合、断开时,电热水器处于________挡。
(2)该电热水器加热挡正常工作时,电路中的电流是多少?
(3)使用该电热水器加热挡正常工作后,水箱内的水由20℃升高到42℃,则电热水器加热挡的热效率为多少?
8.3D打印让创意变成实物,把科技融入日常,让生活更便捷、更多样。有一种3D打印笔能绘出立体图画,如图甲。打印笔通电后使笔内绘画材料熔化,通过开关实现高温、低温挡的转换。其简化电路如图乙,电源电压为,低温挡功率为,的阻值为。试求:
(1)低温挡时电路中的电流。
(2)电阻的阻值。
(3)高温挡工作3 min,电路中消耗的电能。
9.如图所示,是某款具有加热功能的榨汁机及其内部电路简化示意图,该榨汁机的部分参数如表所示,求:
额定电压
220 V
加热功率
300 W
保温功率
80 W
榨汁功率
66 W
(1)仅榨汁时的工作电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)该榨汁机正常工作时的加热效率为80%,使0.36 kg果汁升高30℃,所需的时间?(c果汁=4×103 J/(kg·℃)
10.某中学成立了物理科技小组,在一次活动中,小红小组设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现“低挡”、“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。当饮水机接在家庭电路中工作时,求:
(1)画出两个挡位对应的等效电路图,并在图下方标明是什么挡位。
(2)求高温挡模式下正常工作10 min,产生的热量。
(3)求R2的阻值。
11.很多新能源汽车增设了座椅加热功能(如图甲所示),在寒冷的冬天给驾乘人员带来温暖的体验。如图乙所示,是某款汽车上一个电热座椅垫的电路结构简图,电源电压为,为两个加热片,该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,加热片的电阻值为,“低温”挡加热时电路中的电流为。求:
(1)“高温”挡功率;
(2)“低温”挡加热时,加热片的两端电压;
(3)“低温”挡加热,电流通过加热片所做的功。
12.某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关可接触点1或2,、为加热电阻且,电火锅的部分参数如表所示,。画出三个挡位的等效电路图,求
电源电压/V
220
低温挡功率/W
_______
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1)的阻值。
(2)电火锅在低温挡工作时的电流。
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为、初温为的水烧开需要的时间(不计热量损失)。
13.电饭锅是家中常用的用电器,如表所示是一台电饭锅的铭牌,其内部简化电路如图甲所示,为温控开关,闭合时为加热挡,断开时为保温挡,其中和都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。求:
额定电压
额定功率
加热挡
保温挡
(1)电饭锅正常工作处于保温状态时,内消耗的电能是多少?
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电热丝的阻值是多少?
(3)断开家中其他用电器,只让电饭锅处于加热状态工作,家里如图乙所示的电能表的转盘转过,则电饭锅此时的实际加热功率是多少?
14.小华对家里带有预约功能的电中药壶进行观察,铭牌如表。其内部基本电路原理如图甲,其中、均为加热电阻,阻值为484Ω,小华用水代替中药做了相关研究,从开始预约到煮好后断电,其消耗的功率随时间变化的图像如图乙所示。
电源
220 V
容积
1.5 L
高温档功率
500 W
低温档功率
100 W
预约功率
10 W
(1)预约过程中消耗的电能是多少kW·h?
(2)的阻值是多少Ω?
(3)若此电中药壶的高温挡加热效率为84%,将1.5 L水从20℃加热至100℃,需要多长时间?
15.图甲为小亮家新买的电煲锅,它有加热和保温两种功能,图乙是其简化电路,已知电源电压为,,,。现电煲锅内装有米饭,并从加热到,若电煲锅加热效率为,则:
(1)当开关S接时,电煲锅处于___________状态(选填“加热”或“保温”)。
(2)米饭吸收热量多少J?
(3)电煲锅消耗的电能是多少J?
(4)电煲锅的加热功率是多少W?
(5)将这米饭从加热到需要多少时间?
16.在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示。和均为电热丝(阻值不随温度变化),是自动控制开关,可实现低温挡、高温挡之间的转换,饮水机工作时功率与时间的关系图像如图乙所示。求:
(1)低温挡工作电热饮水机消耗的电能;
(2)饮水机低温挡工作时,通过电阻的电流;
(3)电阻的阻值。
17.某型号电热水器简化电路如图所示,有速热、慢热两个挡位,已知发热电阻。只闭合开关时,为慢热挡,此时功率为。求热水器:
(1)在慢热挡工作时,电路中的电流;
(2)在慢热挡工作,电路消耗的电能;
(3)速热挡的功率。
18.如表所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。和均为电热丝,。求
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
×××W
低温挡
400W
(1)电烤箱在低温挡正常工作15min电流做的功;
(2)的阻值;
(3)高温挡额定功率。
19.如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图,为发热电阻,为限流电阻。高挡功率为880W,低挡时、的总功率为220W。电煮锅的容积为1L。试计算:
(1)限流电阻的阻值;
(2)在标准大气压下,将1L水从烧开,水需要吸收的热量;
(3)若在烧水时热效率是70%,在标准大气压下,用高挡将1L水从烧开,需要多长时间。
[,]
20.某家庭购置了一款多功能电锅用于户外露营,如图甲所示。如图乙为该电锅简化电路图,其中开关可以断开、接、接和都是用于加热的纯电阻,下表是电锅的部分参数。(和的电阻值不随温度变化而变化)
项目
额定电压
(V)
低温挡功率
(W)
中温挡功率
(W)
高温挡功率
参数
220
550
1100
(1)该电锅将1kg的水从20°C加热到70°C时,求水吸收的热量;
(2)该电锅处于中温挡工作时,求电路中的电流大小;
(3)当开关_____(“断开”或“闭合”),开关接入_____(“A”或者“B”)为高温挡,求高温挡的功率。
21.火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明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,为,为。(忽略温度对电阻的影响)
(1)的阻值是多少欧姆?
(2)电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳?
(3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温挡加热汤液2min,电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?[电能表的铭牌上标有]
22.某品牌电热饮水机具有加热和保温功能,其简化电路如图所示,其中为手动开关,为自动温控开关。表中为该电热饮水机铭牌上的部分参数,求:
额定电压
220 V
额定加热功率
1100 W
额定保温功率
22 W
(1)电热饮水机处于额定保温状态时,电路中的电流;
(2)电阻的阻值。
23.如图是一款具有低温和高温两种模式的家用电热器简化电路图,和都是用来加热的电阻,阻值为。闭合、断开,电热器处于低温模式;闭合和,电热器处于高温模式,总功率为。[水的比热容]求:
(1)低温模式,电路中的电流;
(2)高温模式,电阻的电功率;
(3)用高温模式对、的水加热,水升高的温度。(设电热器产生的热量全部被水吸收)
24.小华为在寒冷的户外工作的父亲,设计了可以加热的电热靴,如图甲所示。图乙是每只电热靴内部的简化电路图,和是发热电阻,的阻值为3Ω,电源电压3V。该电热靴有高温和低温两个挡位,低温挡电功率是2W。
请你计算:
(1)高温挡工作时的电功率;
(2)的阻值;
(3)低温挡工作时持续发热10min,每只电热靴内产生的热量。
25.如图所示是某电蒸锅及其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为242Ω,加热挡功率为1300W。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)],求:
(1)电蒸锅正常工作时保温挡的功率;
(2)电蒸锅正常工作时R2的阻值;
(3)加热2kg的水,使水的温度升高50℃,水需要吸收多少热量?
26.电路计算:
小明家购买了一个多挡位电热锅,其内部电路如图所示,部分参数如表所示,、、均为发热电阻,的阻值为。旋转开关,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换。
(1)当旋转开关S跟触点3和4接触时,求通过电阻的电流大小。
(2)分析说明旋转开关S跟触点3和4接触时,电热锅处于什么挡位。
(3)求高温挡模式下电热锅的电功率。
物理量
参数
额定电压
220V
中温挡功率
1100W
低温挡功率
440W
27.如图甲所示为小明家的电饭锅,表格为电饭煲铭牌;电饭锅的简化电路图如图乙所示,有加热和保温两种状态,由开关S调节,其中R1和R2均为发热电阻,求:
型号
SDS-15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
1210W
保温功率
40W
(1)让电饭锅处于“加热”状态下正常工作,则该电饭锅的加热电流为多少?
(2)电阻R1、R2的阻值分别为多少?
(3)小明某次用电饭锅做饭时(含加热和保温过程),在额定电压下,电饭锅分别处于加热和保温两种状态时的电功率P与时间t的关系图像如图丙所示,则此次工作过程消耗的总电能是多少?
28.如图甲所示是电热水壶,额定电压为220V,内部简化电路如图乙所示,有保温、加热两挡,、是两个阻值不变的发热元件。双触点开关接触2和3时为保温挡,此时的电流为1A;双触点开关接触3和4时为加热挡,加热挡的电功率为2000W,求:
(1)的电阻是多少?
(2)保温挡的电功率是多少?
(3)若电热壶内装有30℃、1kg的水,现用加热挡加热水,加热效率为84%,加热时间为200s,能使水的温度升高多少?(假设大气压为1个标准大气压,)
29.如图是电饭锅工作原理的简化电路图,电饭锅有两挡,分别是高温挡和保温挡,S1为挡位自动控制开关,R1和R均为电热丝,R的阻值为1500Ω,该电饭锅铭牌技术参数如下表所示,部分字体模糊不清。求:
额定电压
220V
电源频率
50Hz
高温挡功率
900W
保温挡功率
容积
3L
(1)通过R的电流是多少?
(2)电饭锅正常工作时保温挡的功率多少?
(3)电热丝R1的阻值多大?
30.如图甲、乙所示是某电饭锅及其电路简图,图乙中为发热电阻。闭合开关K后,温控开关S自动与触点a、b接通,电饭锅开始工作进入加热状态,加热功率为;当电饭锅内水温达到时,开关S自动与a、b断开,立即与触点接通,电饭锅进入保温状态,保温功率为。已知电饭锅正常工作电压为电阻不受温度影响,求:
(1)电饭锅加热状态下的;
(2)电饭锅中电阻的阻值;
(3)若电饭锅加热效率为91%,正常工作加热时将1.1kg、初温为23℃的水加热到100℃需要的时间。
31.如图甲是某家用电暖器,图乙是其工作原理图。、是电热丝,且,。工作时它有高温、中温、低温三个挡位,中温挡功率为1100W。【】
(1)该电暖器低温挡的功率是多少;
(2)电阻丝的阻值是多大;
(3)若房间内空气质量为60kg,用该电暖器的高温挡正常工作20min,放出的热量50%被房间内的空气吸收,可使此房间空气的温度升高多少。
32.如图中所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一身,省时节电,热效率高。电压力锅工作原理如图乙所示,已知R2的电阻值为48.4Ω,单独闭合开关S1时,压力锅的功率为80W。
(1)单独闭合开关S1时,电压力锅处于______(填“保温”或“加热”)状态。
(2)R1的电阻是多少?
(3)同时闭合开关S1和S2时电压力锅工作1min消耗的电能是多少?
33.某品牌电热水器的简化电路如图所示,A为自动温度开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路,低于设定温度时,自动接通电路。S是热水器的功率选择开关,可选择高、低两种加热功率,R1、R2 都是发热电阻器且电阻不变。主要的技术指标如表。当S拨至2时,电热水器单独工作3 min,表盘上标有“3200imp/(kW·h)”字样的电能表上的指示灯闪烁了160次。求:
额定电压/V
220
发热电阻类型
电热管
输入功率一挡/W
2 200
输入功率二挡/W
1 210
温度范围/℃
20~78
容积/L
20
(1)当热水器在高挡正常工作时,求此时电路中的电流。
(2)当S拨至2时电热水器电路中的总电阻。
(3)电热水器单独工作3min时的实际功率。
(4)电热水器两端的实际电压。
34.如图甲为三挡位电炖锅,图乙为其内部电路简化图,已知四个发热电阻阻值相等,可实现高、中、低三挡的挡位调节,其中只能看清电炖锅低温挡功率为550W,家庭电路电压为220V,。求:
(1)该电炖锅低温挡工作时的电流大小;
(2)该电炖锅每个发热电阻的阻值;
(3)若用电炖锅在高挡位煲汤,将1kg的水升高66℃,用时5min,求电能的转化效率。
35.一新款节能电炖锅如图甲所示,有关技术参数如下表(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)。
额定电压
挡位
额定功率/W
220V
低温
200
中温
400
高温
660
(1)电炖锅在高温挡正常工作时的电流________A。
(2)在用电高峰期,关掉家里的其他用电器,只让处于中温挡状态的电炖锅工作,观察到标有“1800r/(kW·h)”的电能表转盘在121s内转了20转,求此时的实际电压。
(3)电炖锅正常工作时,用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热,待水温达到50℃时开始计时,绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示。结合所给信息,通过计算水温每升高1℃所需要的电能,分析比较哪个挡位更节能。
36.如图甲是我国天宫空间站配备的饮水分配器,其加热部分的简化电路图如图乙所示,是防干烧开关,仅为定值发热电阻丝,限流电阻阻值为,当水温较低时闭合,发热电阻丝对纯净水加热;当水温达到时,自动断开进入保温状态。若饮水分配器额定电压为100V,额定加热功率为420W,求:
(1)的阻值;
(2)饮水分配器保温状态时的功率;
(3)若饮水分配器的加热效率为80%,该饮水分配器加热,使纯净水温度升高,则饮水分配器的实际工作电压是多少。[]
37.空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图甲所示是小江家的空气炸锅,如图乙所示是它的简化电路图。当S1断开,S2接A为低温挡;当只闭合S1时,为中温挡;当S1闭合,S2接B为高温挡。其部分参数如表所示。求:
项目
额定电压
低温挡功率
中温挡功率
高温挡功率
参数
220V
220W
880W
P高
(1)低温挡的电流;
(2)低温挡的总电阻;
(3)中温挡的电流;
(4)R1的值;
(5)高温挡的功率。
38.如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。水箱装水最多0.3kg,加热功率有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有如图甲、乙两种接法,其中电热丝,,。
(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速液化成小水珠,放出热量,将衣服熨平。如果选择甲电路,电路中最大电流为_______;如果选择乙电路,电路中最大电流为_____A,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了甲电路。(计算结果保留一位小数)
(2)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。
(3)若将水箱中0.22kg的水从加热到,挂烫机至少需要加热多长时间?[水的比热容]
39.电热水壶有加热和保温两挡,简化的工作电路如图乙所示。它正常工作时的功率和时间关系如图丙所示(电阻不随温度发生改变)。
(1)电阻的阻值是多少?
(2)的阻值多大?
(3)如图丙,通电15分钟,消耗电能是多少焦耳?
40.图甲是某餐具消毒柜的简化电路图。该消毒柜有“消毒”“烘干”“冷却”三个挡位,利用加热盘内的水沸腾产生的高温水蒸气对餐具进行消毒,再通过向餐具吹热风和冷风使其快速干燥和冷却。电路中和为加热电阻,且,M为电动机,电阻为5Ω,为扇形片挡位自动控制开关。某次向消毒柜的加热盘内加入200mL、初温为的清水,消毒柜正常工作时电功率随时间的变化图像如图乙所示。求:[已知]
(1)在一个标准大气压下将加热盘内的水加热至沸腾用来消毒,水吸收的热量;
(2)的阻值;
(3)消毒柜完成“消毒”“烘干”“冷却”一共消耗的电能。
(4)在问题(1)的情景中,用时3min,求消毒柜加热水的效率。
(5)求烘干时通过电动机的电流。
2
1
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《电功率——多档位计算》参考答案
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)低温挡的电流
(2)因标准大气压下,水的沸点为,故水升高的温度
水吸收的热量
(3)电煮锅处于高温挡工作时,消耗的电能为总功。工作时间
消耗的电能
热效率
2.(1)
5A
(2)
44Ω
(3)
1.1元
【详解】(1)根据,电源电压不变时,电路总电阻越小功率越大。当开关、都闭合时,被短路,电路只有,总电阻小、功率大,为高温挡;当闭合、断开时,与串联,总电阻大、功率小,为低温挡。
由得,高温挡时电路中的电流
(2)当电取暖器处于高温挡,单独工作。由得 ,电阻的阻值
(3)电取暖器处于低温挡时消耗的电能
需缴纳电费
3.(1)0.2A
(2)
【详解】(1)当闭合、断开时,只有电动机接入220V电路正常工作,额定功率。根据电功率公式,变形可得通过电动机的电流
(2)当两个开关都闭合时,电动机和发热电阻并联在220V电源两端,二者都正常工作,电动机的功率始终为
发热电阻的功率
电路总功率为两个用电器功率之和
时间
总消耗电能
4.(1)
热效应
(2)
300W
(3)
560s
【详解】(1)水电热毯工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作。
(2)由图乙可知,开关接高温挡时,与并联接入电路。高温挡加热功率
(3)高温挡加热时,由题可得,水吸收的热量
由 得,消耗的电能为
由得,加热时间为
5.(1)
2
(2)
(3)
【详解】(1)开关接2时,被短路,电路总电阻最小,由,电源电压不变,电阻越小功率越大,故加热状态开关接2。
(2)电饭煲处于加热状态工作,工作时间
消耗的电能为
加热功率为
(3)1标准大气压下水的沸点为,水的温度变化量
由题意电能全部被水吸收,则水吸收的热量
由得,水的质量为
6.(1)
,
(2)
(3)
【详解】(1)当开关接触1、2时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻为R1,当开关接触2、3时,电阻R1、R2并联,总电阻小于R1、R2中的任何一个电阻,由可知,当开关接触1、2时,电路的功率较小为低温挡,当开关接触2、3时,为高热挡;R1的阻值
高热功率为1100W,R2的功率
R2的阻值
(2)水需要吸收的热量
(3)若用此电饭锅的工作效率是70%,电饭锅使用高热挡加热消耗的电能
电饭锅使用高热档加热正常工作的时间
7.(1)保温
(2)10A
(3)80%
【详解】(1)当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1、R2串联,电路中电阻大,根据电路电功率小,是保温挡。
(2)当开关S1、S2闭合时,只有R1接入电路,电热水器处于加热挡,电路中的电流是
(3)水吸收的热量
热水器消耗的电能
电热水器加热挡的热效率
8.(1)
(2)
(3)31680 J
【详解】(1)低温挡时电路中的电流
(2)只闭合时,只有接入电路,总电阻大,由可知,功率小,是低温挡;
由得,
(3)当闭合开关和时,电阻与并联,电路的总电阻最小,由可知,电路处于高温档。
通过的电流为
由并联电路特点可知,总电流
工作时间为
电路中消耗的电能
9.(1)
0.3A
(2)
220Ω
(3)
180s
【详解】(1)仅榨汁时,闭合、和断开,电动机单独工作。得仅榨汁时的工作电流
(2)闭合、断开时,只有工作,为保温状态;、均闭合时,与并联,为加热状态。因并联电路总功率等于各支路功率之和,故的功率
得
(3)榨汁机正常加热时,与并联工作。果汁吸收的热量
加热消耗的电能
加热时间
10.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)家庭电路电压220V不变,根据,电路总电阻越小,功率越大,为高温挡;总电阻越大,功率越小,为低温挡。
①高温挡等效电路:闭合开关和,电热丝与并联接入电路,总电阻最小,为高温挡。
②低温挡等效电路:闭合开关、断开,电路中只有电热丝接入电路,总电阻较大,为低温挡。(等效电路图按上述电路结构绘制即可)
(2)由图乙可知,高温挡功率,工作时间
则正常工作10 min,产生的热量
(3)并联电路总功率等于各支路功率之和;高温挡是、同时工作,低温挡是只有工作,对应图乙的低温挡功率
因此单独工作时的功率
根据纯电阻功率公式,得
11.(1)48W
(2)9V
(3)540J
【详解】(1)由图乙可知,座椅垫处于“高温”时,只有工作,则“高温”挡的功率为
(2)由图知,座椅垫处于“低温”挡时,和串联,此时两端的电压
根据串联电路的电压规律可知,两端的电压
(3)“低温”挡的加热时间为
则电流通过加热片所做的功
12.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据电源电压不变时,总电阻越大,总功率越小;
高温挡:闭合,接触点“2”时,与并联,总电阻最小,总功率最大;
低温挡:断开,接触点“1”时,与串联,总电阻最大,总功率最小
中温挡:只闭合,只有接入电路工作;已知中温挡功率。由得
(2)与串联时,总电阻最大,处于低温挡。因,故总电阻
由得
(3)与并联,总电阻最小,处于高温挡,总功率,不计热量损失时。标准大气压下沸水温度为,水吸收的热量
由得
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电饭锅处于保温挡正常工作。工作时间
消耗的电能为
(2)电饭锅处于加热挡正常工作,闭合,与并联。因并联电路中两端电压仍为额定电压,故其功率与保温挡相同。则的功率为
由得的阻值为
(3)仅电饭锅处于加热状态工作。电能表转盘转300r时,实际消耗的电能为
工作时间
实际加热功率为
14.(1)0.08kW·h
(2)121Ω
(3)1200s
【详解】(1)预约阶段,电中药壶以预约功率工作,由图乙可知预约时间, 则预约消耗的电能为
(2)S闭合、S1断开时,只有工作,电路中的电阻最大,由可知,电功率最小,为低温档,功率;
S、S1都闭合时,与并联,为高温档,总功率。 则的功率为
则的阻值为
(3)水的质量为
水吸收的热量为
高温档消耗的电能为
则加热时间为
15.(1)保温
(2)
(3)
(4)880W
(5)500s
【详解】(1)根据电功率公式,电源电压不变时,电路总电阻越大,功率越小。开关S接b时,与串联,总电阻更大,功率更小,因此电煲锅处于保温状态;开关S接a时,电路为的简单电路,总电阻更小,功率更大,电煲锅处于加热状态。
(2)米饭吸收的热量
(3)由可得,电煲锅消耗的电能
(4)当S接a时,电路为电阻的简单电路,电煲锅处于加热状态,加热功率
(5)由可得,需要的加热时间
16.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合、断开时,只有接入电路,电路中电阻较大,由可知电路中电功率较小,饮水机处于低温挡,功率,工作时间
消耗的电能
(2)低温挡时,电路为的简单电路,两端电压等于电源电压,的功率
由得,通过的电流
(3)、都闭合时,与并联,饮水机处于高温挡,总功率,因并联电路各支路独立工作,故的功率不变,仍为,则的功率
并联电路中两端电压
由得
17.(1)
4A
(2)
/
(3)
【详解】(1)只闭合时,电路为R1的简单电路,电路的电阻较大,由可知,电路的功率较小,为慢热挡,由得,电路电流为
(2)慢热挡正常工作0.5h消耗的电能
(3)、都闭合时,R1与R2并联,电路的电阻较小,由可知,为速热挡,的功率为
因并联电路总功率等于各支路功率之和,故速热挡的功率
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电烤箱在低温挡正常工作,额定功率为400W。工作时间
电流做的功
(2)低温挡时,与串联,总电阻最大,电功率最小。电路总电阻
的阻值
(3)高温挡时,只有接入电路,总电阻最小,电功率最大。高温挡额定功率为
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)分析电路图可知,闭合时,、串联,电路中的总电阻最大,由可知,此时电煮锅为低挡;闭合、时,只有接入电路,由可知,此时电煮锅为高挡,由此可得
低挡时电路的总电阻
所以限流电阻
(2)水的体积
水的质量
在标准大气压下开水的温度约100℃,所以水从烧开,需要吸收的热量
(3)由题意可知,电煮锅消耗的电能
这个过程电煮锅工作的时间
20.(1)
(2)
(3)
闭合,
【详解】(1)水吸收的热量
(2)电锅处于中温挡正常工作,额定电压,功率,电路中的电流大小
(3)由可知,电压一定时,电阻越小,功率越大。当开关断开、接时,与串联,总电阻最大,总功率最小,为低温挡;当开关闭合、接时,只有接入电路,为中温挡;当开关闭合、接时,与并联,总电阻最小,总功率最大,为高温挡。中温挡时只有工作,由可得
低温挡时与串联,由可得串联总电阻
根据串联电路电阻特点,可得
高温挡时与并联,高温挡功率
21.(1)
(2)
(3)电火锅没有正常工作
【详解】(1)由图可知,当开关置于“1和2”接线柱时,R2与R3串联,电路中的总电阻大于R2的电阻;当开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路中只有R2工作;当开关置于“3和4”接线柱时,R2与R1并联,电路中的总电阻小于R2的电阻,因为电源电压不变,根据可知,电阻越大,电功率越小,所以当开关置于“1和2”接线柱时,总电阻最大,为低温挡;当开关置于“2和3”接线柱时,为中温挡;当开关置于“3和4”接线柱时,总电阻最小,为高温挡,根据并联电路电压规律和电功率的规律可知,高温挡功率为
则低温挡功率为
R2与R3串联的总电阻为
R3的阻值是
(2)电火锅工作时,消耗的电能全部转化为内能,则处于低温挡正常工作时,在1分钟内产生的热量是
(3)电能表的表盘转了81转时,电火锅消耗的电能为
工作时间为
实际功率为
所以电火锅没有正常工作。
22.(1)0.1A
(2)2156Ω
【详解】(1)由题意,由可得,电热饮水机处于额定保温状态时,电路中的电流
(2)开关和均闭合时,电路为只有的简单电路,电热饮水机处于加热状态。由可得,的电阻
开关闭合、断开时,和串联,电热饮水机处于保温状态,电路总电阻
由串联电路的电阻特点可得,电阻的阻值
23.(1)5A
(2)1000W
(3)30℃
【详解】(1)闭合、断开,电路中只有工作,电热器处于低温模式,电路中电流为
(2)闭合和,与并联,电热器处于高温模式,的电功率为
因并联电路总功率等于各支路功率之和,故的电功率为
(3)高温模式加热时间
电热器产生的热量为
因热量全部被水吸收,故水吸收的热量
水升高的温度为
24.(1)3W
(2)1.5Ω
(3)800J
【详解】(1)当、闭合时,电路中只有,高温挡工作,高温挡电功率
(2)当闭合,断开时,电路中、串联,低温挡功率
电路总电阻
的阻值
(3)低温挡工作时,电路电流
发热时间
产生的热量
25.(1)200W
(2)
(3)
【详解】(1)根据,电路总电阻越大功率越小。只闭合时只有接入电路,总电阻大、功率小,为保温挡;同时闭合、时,、并联,总电阻小、总功率大,为加热挡。
保温挡只有工作,额定电压,保温挡的功率
(2)加热挡总功率为1300W,并联电路总功率等于各支路功率之和,所以的功率
故
(3)水需要吸收热量
26.(1)
5A
(2)
高温挡
(3)
2200W
【详解】(1)当开关S接3、4触点时,R2和R3并联,两端电压均为220V。通过电阻的电流为
(2)电热锅的挡位由总功率决定,电源电压固定为220V,根据电功率公式,电路总电阻越小,总功率越大,挡位越高。 当S接3、4触点时,R2和R3并联,总电阻最小,处于高温挡。
(3)当S接1、2触点时,R1和R2串联,总电阻最大,处于低温挡;当S接2、3触点时,R2单独接入电路,总电阻较大,处于中温挡,此时功率
可得R2的阻值为
高温挡功率为
27.(1)
(2)
,
(3)
【详解】(1)由题可知,额定电压,加热额定功率,根据,可得加热电流
(2)由图乙可知,当开关S闭合时,被短路,只有接入电路,电源电压不变,根据,此时电路总电阻最小,功率最大,为加热状态;当S断开时,与串联,总电阻最大,功率最小,为保温状态。
加热状态只有工作,由变形得
保温状态、串联,总电阻
根据串联电路电阻规律,可得
(3)由图丙可知加热时间,保温时间
根据,可得总消耗电能
28.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)双触点开关接触2和3时,电路中只有接入工作,两端电压等于电源电压。由欧姆定律得R1的阻值
(2)保温挡时只有工作,保温挡功率等于的电功率,保温挡的电功率
(3)加热挡加热200s,消耗的电能
水吸收的热量
升高温度
1标准大气压下水的沸点为100℃,水初温为30℃,水的末温
所以水的末温是100℃,故实际升高温度
29.(1)0.15A
(2)32.3W
(3)55.8Ω
【详解】(1)通过R的电流
(2)当闭合、断开时,只有接入电路,电路总电阻大,电源电压不变,根据,电功率越小,此时为保温挡;当、都闭合时,和同时工作,总电阻更小、总功率更大,此时为高温挡。
电饭锅正常工作时保温挡的功率为
(3)并联电路的总功率等于两个电热丝的功率之和,的功率为
电热丝R1的阻值为
30.(1)
(2),
(3)
【详解】(1)S接a、b时,与并联,电饭锅处于加热状态。由得,加热状态的总电阻
(2)S接c时,只有接入电路,电饭锅处于保温状态。由得,的阻值
加热状态下的功率
由得,的阻值
(3)电饭锅正常加热时,功率为额定加热功率。水吸收的热量
由得,消耗的电能
由得,加热时间
31.(1)800W
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知当开关拨至bc上时,只有电阻接入电路,电路中电阻最大,此时处于低温挡,低温挡的功率
(2)当开关S拨至de上时,电路中只有接入电路,此时电路处于中温挡,电阻丝的阻值
(3)当开关S拨至cd上时,电阻与并联接入电路,此时处于高温挡。
高温挡的功率
高温挡工作20min放出的热量
空气吸收的热量
空气升高的温度
32.(1)
保温
(2)
(3)
【详解】(1)单独闭合开关S1时,只有R1接入电路,总电阻较大。由可知,电源电压不变时,电阻越大功率越小,故为保温状态。
(2)单独闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,功率,由得,R1的电阻
(3)同时闭合开关S1和S2时,R1与R2并联,电源电压。R2的功率为
电路总功率为
电压力锅工作1min消耗的电能
33.(1)10A
(2)40Ω
(3)1000W
(4)200V
【详解】(1)高挡正常工作时,电路为的简单电路。由得,电路中的电流
(2)S拨至2时,与串联。由得,电路总电阻
(3)S拨至2时,电热水器工作3min,电能表指示灯闪烁160次。电热水器消耗的电能
工作时间
由得,实际功率
(4)S拨至2时,总电阻不变,实际功率为1000W。由得,实际电压
34.(1)2.5A
(2)44Ω
(3)42%
【详解】(1)该电炖锅低温挡工作时的电流
(2)四个电阻阻值相等,记为。电炖锅挡位规律为:电压固定时,电路总电阻越大,总功率越小,对应挡位越低。 观察图乙的旋转开关结构:当开关接1、4触点时,与串联,总电阻最大,为低温挡,总电阻。 根据,低温挡总电阻
因此单个电阻阻值
(3)当开关接3、6触点时,与并联,总电阻最小,总功率最大,为高温挡。并联总功率为各支路功率之和,每个电阻的发热功率
因此高温挡总功率
水吸收的热量
工作时间
消耗的总电能
电能的转化效率
35.(1)3
(2)
200V
(3)
高温档
【详解】(1)由电炖锅铭牌可知,,,则电炖锅高温挡正常工作时的电流
(2)电炖锅处于中温挡时,由可知,电阻
工作121s消耗的电能
此时的实际功率
所以实际电压
(3)由题图乙可知,高温挡6 min消耗的电能
则水温每升高1∘C消耗的电能为
低温挡9 min消耗的电能
则水温升高1∘C消耗的电能为
水温升高1∘C电炖锅高温挡消耗的电能比低温挡要少,故使用高温挡更加节能。
36.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)、均闭合时,被短路,电路为的简单电路,处于加热状态。由得
(2)闭合、断开时,与串联,处于保温状态。
总电阻
电路电流
的功率
(3)加热状态下,水吸收的热量
由得消耗的电能
实际加热功率
由得实际电压
37.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
约
【分析】分析不同挡位下电路的连接方式,用公式、及其变形式计算即可。
【详解】(1)当断开、接A时为低温挡,与串联,由得,低温挡的电流
(2)低温挡的总电阻
(3)只闭合时为中温挡,电路中只有工作,由得,中温挡的电流
(4)电阻
(5)闭合、接B时为高温挡,与并联;因低温挡串联时,故
则的功率
所以高温挡总功率
38.(1) 5 8.9
(2)1100W,484W
(3)63s
【详解】(1)根据欧姆定律可知,电路电流最大时,电路总电阻最小。由图甲可知,当开关接1、2时,只有接入电路,此时电路电阻最小,电路中最大电流为
由图乙可知,当开关接1、2时,与并联,电路总电阻为
电路中最大电流为
(2)挂烫机大功率挡工作时,电路中电流为5A,此时额定功率
挂烫机小功率挡工作时、串联,电路电流为
额定功率为
(3)已知水升高的温度为
根据比热容公式,水吸收的热量为
要使加热时间短应选大功率档,且热量全被水吸收,由得,加热时间为
39.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)、均闭合时,被短路,电路为的简单电路,此时电路总电阻最小,电源电压一定,由,此时电路为加热挡。结合图丙中数据,的阻值
(2)闭合、断开时,与串联,此时电路总电阻最大,为保温挡。总电阻为
由串联电路电阻特点,的阻值
(3)通电15min内,加热时间为10min,保温时间为5min。
加热消耗电能为
保温消耗电能为
总消耗电能为
40.(1)
(2)484Ω
(3)
(4)75%
(5)0.11A
【分析】利用吸热公式计算水吸收的热量;分析电路,结合和两个电阻关系求解两个电阻的大小;根据电能公式计算电能。
【详解】(1)由得,水的质量
1标准大气压下沸水的温度为100℃,则水吸收的热量
(2)由题图可知,S1接1时R1和R2并联,是消毒挡,功率;S1接2时R2和电动机并联,是烘干挡,功率;S1接3时只有电动机接入电路中,是冷却挡。
根据得,
将代入,解得
(3)由题图乙可知,消耗的总电能
(4)加热3min消耗的电能
则消毒柜加热水的效率
(5)烘干时R2和电动机并联在220V电路中,R2的功率为
烘干挡的总功率为125W,因此电动机的功率
根据,得通过电动机的电流
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学科网(北京)股份有限公司
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