专训2：多挡位电热器的计算

1、金芙霾基初中系列方创新教辅领跑专训2:多挡位电热器的计算名师点金：U2由公式P= Ur可知，电热器的电阻越小，其功率越大，挡位越高。（1）对于并 联电路来说，接入的电阻个数越多，挡位越高。对于串联电路来说，接入的电阻 个数越多，挡位越低。（2）电热器的总功率等于每个电阻丝的功率之和。題磁厳并联型多挡位1. 【中考广东】如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图， 机内有温控开关So。该饮水机的部分参数已知：额定电压为 220 V，加热时的总 功率为880 W，保温时的功率为40 W，Ri、R2为加热电阻丝。假设它们的阻值 不变，计算结果若不能整除，保留一位小数，求：当S和So闭合时，饮水

2、机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？（2）在加热状态下，电阻丝 Ri、R2的阻值为多少？（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有 200 V时，饮水机加热的实际总功率 是多大？（第1题图）2. 【中考 泰安】如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分 参数。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。当锅 内混合物质温度达到102 C时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2 挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。 现将质量为2.0 kg，初温为36 C的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常VF1/工作20 mino假设加热器产生

3、的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容为c= 4.0X 103 J/(kg C)。求：额定电压/V2201挡加热器额定功率/W5502挡加热器额定功率/W110保压温度/C102最大容积/dm33(1) Ri、R的阻值。(2) 电压力锅加热多少s后开始保压?(3) 电压力锅最后2 min内消耗的电能翹雁蠹虞灌串联型多挡位3. 【中考 重庆A】小明家的电饭锅的额定电压为 220 V, “煮饭”时额定功 率为1 210 W，简化电路如图甲所示，Si为温控开关，发热电阻Ri与R2的阻值 不随温度变化，电阻 R2在“保温”状态与“煮饭”状态的功率之比为 1 : 16, 求：(1) 正常“煮饭”状态

4、，通过电饭锅的电流为多少安？(2) 电阻R1的阻值为多少欧？(3) 某天傍晚，小明关闭家里其他用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表(如图乙所示)指示灯每闪烁4次所用的时间为48 s。则R2两端的初中系列方 创新教辅领跑实际电压为多少伏?091阳085 JI*灯比 lfiI艸期蚀血nip啊寸(第3题图)4. 【中考苏州】如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，Ri、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表。开关S跳至_触点位置时，热水器进入保温状态。水箱内装满水水的比热容为4.2X 103 J/(kg C)额定电压220 V容积30 L加热功

5、率2 000 W保温功率800 W时，水的质量为k(2)R2的阻值为多大？(3)水箱中装满初温为25 C的水，加热使温度升高到55 C,水需要吸收多 少热量？(4) 在上述加热状态下，热水器正常工作 35 min需消耗多少电能？加热效率 是多少？sa1?(第4题图)3越義蓟遽遂混合型多挡位5. 【中考 重庆B】小亮家新装了一台智能电热马桶盖，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220 V,低温挡、中温挡的额定功率分别为22 W和44 W。利用所学知识他设计了一个等效电 路图，如图所示，用两定值电阻 Ri和R2表示两电热丝，单刀双掷开关 S2可接a 或b。当

6、它接入家庭电路中正常工作时：(1) 低温挡加热的电流多大？(2) 中温挡加热5 h,消耗多少度电？(3) 高温挡加热的额定功率是多少瓦？R2 = 3Ri，S为旋转型开关，1、2、3、4为触 “低挡” “高挡”之间的转换(低挡为小功率46. 【中考 南平】如图甲所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分 技术参数。Ri、R2为发热电阻，且 点，通过旋转开关S可实现“关” 加热，高挡为大功率加热)。S蒸憊基初中系列 方 创新教辅领跑额定电压220 V高挡发热功率400 W水箱容积3 L适用面积220 40 m加湿器需在高挡加热，开关S应旋转至触点 (填“1、2”“ 2、3”或“ 3、4”)位置；

7、(2) 电阻Ri的阻值；(3) 加湿器处于低挡位置时的发热功率；(4) 如图乙所示是某次使用加湿器工作 30 min的图象，请计算加湿器消耗的 总电能。蠱髓蠹厳隨滑动变阻器调挡位7. 【中考 临沂】一种家用调温式电熨斗，工作过程中电源电压恒为220 V,电熨斗金属底板质量为500 g。如图是它的工作电路，发热部分由调温电阻R和定值电阻Ro组成(电阻值均不受温度影响)。调温电阻最大阻值为110 Q,预热时 电熨斗以最大功率正常工作100 s可使金属底板的温度由20 C升高到220 C 金 属底板的比热容为0.44X 103 J/(kg C),假设电熨斗发热体放出的热量全部被金 属底板吸收，贝U：

8、(1)预热时金属底板吸收的热量是多少?(2) 电熨斗的最大功率是多少？(3) 定值电阻Ro的阻值是多大?(4)电熨斗调温过程中，电路中的最小电流是多少?够芙霾基初中系列方创新教辅领跑专训2答案1 解：(1)当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由PU2_ UR可知电热饮水机功率最大，处于加热状态。此时电路的总电流880 W 八_ 4 A220 VIP加热I _U(2)饮水机保温时电路为R2的简单电路，U2(220 V) 2电阻 R2_ P保温_40 W _ 1 210 QU2(220 V) 2饮水机加热时两电阻并联，电阻 R1_ 880 W 40W& 57.6R1和R2并联的总

9、电阻R_ U2/P加热_ (220 V)2/880 W_ 55莒当电路两端电U 实2(200 V) 2_727.3 Wo55 Q电饭锅处于1挡加热压为200 V时，饮水机在加热状态的实际功率 P加热=R2 解：开关S与触点a、b接通时，Ri与R2并联,状态；开关S自动与a、b断开并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于2挡加热状态。1挡加热时，R1消耗的电功率：P1_ P加热1- P加热2_550 W 110 W_440 W，R1、R2的阻值分别为：_U2_ (220)Rl = Pi _ 440 W2_ U2(220 V) 2_110 Q R2_丽_ 110 W _ 440 Q(2)

10、当锅内混合物质温度达到 102 C时，开始保压，混合物质温度升高到102 C 时所吸收的热量：Q 吸 _ cm(t 10) _ 4.0X 103 J/(kg G) X 2 kg X (102 C 36 G) _ 5.28X 105 J,因加热器产生的热量全部被混合物质吸收，从加热到保压的时间:5,Q 吸5.28X 105 J _ .t=_ 960 s_ 16 min；P 加热1550 W(3)由于电压力锅正常工作时间为20 min，所以电压力锅最后2 min处于保压状态,则消耗的电能： W_ P 加热2t_ 110 WX 2X 60 s_ 1.32X 104 J。11 Mb jb_ * Jr7

11、3.解：(1)由P= UI可得，当电饭锅处于煮饭状态，I其=5.5 a；U 220 V电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态的功率之比为 则 I 保2R2 : I 煮 2R2 1 : 16， I 保：I 煮1 : 4， 即亠:工1： 4即 R1+ R2 R21，mU2 220 VX 220 V所以 R1 3R2， R2 p 1 210 w 40 愆所以 R1 3R2 120 Q1 : 16,(3)指示灯闪烁4次所消耗的电能 W= 3f X010 X4 J= 1.2X 104 J,.44P= W=字J = 250 W，由 P = Ut 48 sU2 P R1 + R2) 250 WX 160 莒2

12、R 得,所以 U 200 V。U， UU2 R1 + R2R24 50 V。4.b; 30(2)当开关S跳至a触点位置时，只有电阻Ri接入电路,t _ U2_ U2(220 V) 2由 P R可知，R1 P加热一2000W 24.2 約开关s跳至b触点位置时，两电阻串联，由p=uR可知：p保温-R1 + R2, 即2(220 V) 2 800 鳩才R2，解得R2= 36.3皐(3)水吸收的热量 Q = cmAt=4.2 X 103 J/(kg G) X 30 kgX (55 C 25 C)=3.78X 106 J；(4)加热状态下，热水器正常工作35 min需消耗电能 W= P加热t = 2

13、000W X 35X 60 s= 4.2 X 106 J。加热效率Q3.78X 106 Jn QX 100% 42X 106 j X 100% 9%。5.解：(1)由P= UI可得，低温挡加热的电流:P低温22 W 门I = 0 1 A；1 U 220 V；k * Alf8S蒸憊基初中系列 方 创新教辅领跑中温挡加热5h消耗的电能：W= P 中温 t= 44X 103 kW X 5 h= 0.22 kW h = 0.22 度；当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温挡,R1的阻值：R1 =当P中温44 W当开关S1断开、S2接b时,Ri与R2串联，马桶盖处于低温挡，贝皿

14、路中的U2(220 V) 2总电阻：R=瓦温二22 wR2 的阻值：R2= R Ri = 2 200 0- 1 100 倉 1 100 莒当开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电热马桶盖处于高温挡，且 R1 与R2的功率相等，则高温挡时的额定功率为：P 高温=2P 中温=2X 44 W= 88 Wo6.解：(1)3、4由题图乙知，高挡发热功率：P高二400 W，由P = *可知R1的阻值：R1U2(220 V) 2二亍 400 W 二 121 (3) 由题知，R2二3R1,低挡位置时的发热功率:P 低二 R1+ RT穿 4X22V)Q= 100 W。(4) 由题图乙知，工作30 min时，其中高挡加热10 min，低挡加热20 min,所以加湿器消耗的总电能：W= W 高 + W 低=P 高 t 高+ P 低 t 低=400 WX 10X 60 S+ 100 WX 20 X 60 s=53.6X 105 Jo37 .解：(1)金属底板吸收的热量 Q = cmAt = 0.44X 10 J/(kg 1) X 0.5 kgX (220 C 20 C ) =