陕西省2020年中考物理一轮复习 基础考点一遍过 第十五章 电功和电热 命题点3 多挡位家用电器相关计算

第十四章电功和电热命题点3多挡位家用电器相关计算考向 1两挡位电器1. 如图所示为某品牌电饭锅的简化电路图，r1和r2均为电热丝，s1是温度自动控制开关，已知电饭锅的额定电压为220 v，高温挡功率为1 320 w，低温挡功率为110 w求：(1)将锅内2 kg的水从20 加热到100 ，水吸收的热量；c水4.2103 j/(kg)(2)电热丝r2的阻值第1题图2. (2019娄底)小明家某型号电热加湿器的原理如图甲r1、r2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且r23r1；s为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关s可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)，其部分技术参数如下表第2题图(1)开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_(选填“关”“低挡”或“高挡”)；(2)求电热加湿器中r1的阻值；(3)某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30 min的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻r1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？计算结果保留整数，水的比热容为4.2103 j/(kg)(4)某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3 000 revs/(kwh)的电能表转盘在400 s内转了27圈，求此时电阻r2的实际功率是多少？3. (2019泰安)某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，r为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流i015 ma，其阻值r随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压u1恒为6 v当电磁铁线圈中的电流i8 ma时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流i8 ma时，继电器上方触点c接触，保温电路接通热敏电阻r和工作电路中的三只电阻丝r1、r2、r3均置于储水箱中，u2220 v，加热时的功率p加热2 200 w，保温时的功率p保温110 w，加热效率90%，r22r1，水的比热容c水4.2103 j/(kg)水箱内最低温度为0 .第3题图(1)为使控制电路正常工作，保护电阻r0的阻值至少为多大？若r0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度(2)电阻丝r1、r2、r3的阻值分别为多少欧姆？(3)该热水器在加热状态下，将44 kg、20 的水加热到50 需要多少时间？考向 2三挡位电器4. (2019天水)如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖图乙为其简化的电路原理图，已知电阻r1r2，铭牌见下表在电暖器跌倒时，跌倒开关s自动断开，切断电源，保证安全电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：已知c煤油2.1103 j/(kg)，煤油0.8103kgm3第4题图额定电压220 v煤油体积25 l功率选择1 500 w/1 100 w/400 w三挡可调操作方式手动(1)煤油温度升高20 时，吸收了多少焦耳的热量？(2)r1的阻值是多少？(写出必要的文字说明)(3)某同学用两个阻值和r1、r2均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作11 min，产生的热量是多少？5. (2019威海)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式如图所示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15，r1为242 ，r2为60.5 .(忽略温度对电阻的影响)(1)请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？(2)r3的阻值是多少欧姆？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2分钟，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3 000 r/(kwh)第5题图参考答案命题点3多挡位家用电器相关计算1.解：(1)水吸收的热量q吸c水mt4.2103 j/(kg)(100 20 )6.72105 j(2)由p可知，当s、s1都闭合时，电路中r1、r2并联，电路中电阻最小，电路处于高温挡，当s闭合、s1断开时，电路为r1的简单电路，电路处于低温挡电阻r2的功率p2p高温p低温1 320 w110 w 1 210 w电阻r2的阻值r240 2. (1)关解：(2)当开关处于2、3时，r1与r2串联，电路的电阻最大，根据p可知，此时的功率较小，处于低挡，当开关处于3、4时，r2被短路，电路只有r1接入电路，电路的电阻最小，功率最大，处于高挡，则r1的阻值为r1121 (3)由图可知，电热加湿器在高挡的工作时间为10 min，则r1通电10 min产生的热量为q放p高t400 w1060 s2.4105 j由于q吸q放，根据q吸cmt可知，冷水升高的温度为t19 (4)由题知r23r1363 ，电热加湿器在低挡工作时消耗的电能为w3.6106 j3.24104 j由wpt和p得，电热加湿器的实际电压为u实198 v由于r1r213，根据串联分压的原理可知，u实u1u2、u1u213，则u2148.5 v根据p可知，r2的实际功率为p2实60.75 w3. 解：(1)热敏电阻中允许通过的最大电流i015 ma，此时控制电路中电阻最小r总小400 由图像得水箱内最低温度为0 时热敏电阻最小，r最小100 保护电阻阻值至少为r0r总小r最小400 100 300 热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻r总750 热敏电阻的阻值rr总r0750 300 450 由乙图像得，储水箱中水温是70 (2)加热状态时，电阻r1、r2并联在工作电路中并联电路的总电阻r并22 又r并，r22r1代入数据得r133 ，r266 保温状态时，电阻r2、r3串联在工作电路中r串440 r3r串r2440 66 374 (3)水吸收的热量：q吸cm(tt0)电流做的功：w加热加热时间：t加热2 800 s4. 解：(1)煤油的质量为mv0.8103 kg/m325103 m320 kg温度升高20 吸收的热量为q吸cmt2.1103 j/(kg)20 kg20 8.4105 j(2)由于r1r2，根据p可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，故当s、s1闭合时，r1单独工作，电路中电阻最大，电暖器处于低温挡，r1121 (3)当s、s2闭合时，r2单独工作，电暖器处于中温挡，r244 串联后的电阻为r串r1r2121 44 165 产生的热量为qt1160 s1.936105 j5. 解：(1)当旋钮开关置于1和2接线柱时，火锅处于低温挡；(2)当旋钮开关置于3和4接线柱时，电阻r1和r2并联，此时电路电阻最小，根据公式p 可知，此时电路功率最大，处于高温挡则r1和r2的功率分别为p1200 w；p2 800 w；此时高温挡的功率为p高温 p1 p2200 w800 w1 000 w，所以p低温 p高温1 000 w200 w，所以低温挡时电路中的总电阻为r242 ，所以r3rr2242 60.5 1