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文档简介
1、30例)备战2020年中考一“电热类”综合计算题专题总结与训练(此专题的知识主要是对家庭中常用的各种“用电器”进行考查,主要考查的是各种“家电”的实际工作功 率或实际电压,放热情况,及效率问题;此知识点即是初中物理的重点知识,又来源于生活,是全国各省市中考 中的重点考点;解答此种题型应注意“用电器”中各电阻在电路中的串、并联情况,并根据公式正确判定各种工 作状态,能正确运用公式,求解相关的物理量。(1)有电路图的家电型计算题应注意观察电路,注意电路中电阻或电热丝的短路情况。且注意选择合适的公式代入计算。对于电热类家电如:电饭煲,电热水壶,饮水机等发热家电应注意电阻丝或发热电阻的串、并联情况的变
2、化对电热器的功率的影响,即应注意“高”、“低”,“中”不同的档位时电路中的电流,电压的分配,及电阻的发热功率情况。另外应注意保温与正常发热情况下电路中不同的连结方式。一般来说电路中串联的电阻越多,电路中电流越小,此时的总功率越小通常此时为保温状态,而串联电路中连入电阻越少时,电路中总电流越大,此时电路中的总功率越大,此时通常为加热状态。注:对于多挡位电热器,判断电热器的挡位时,应根据P=U2/r,电源电压通常为 220V,当多个电热丝串联时,电路中电阻最大,此时电路的总功率最小,此时通常为“低温挡”,或处于电热器的“保温状态”;当多个电热丝并联时,电路中的总电阻最小,电路中的总功率最大,所以此
3、时通常电路为“高温挡”工作状态或处于“加热状态”,当只有一个电阻丝工作时,电路中的总功率即不是最大值也不是最小值,此时通常为“中温挡”工作状态。当需要计算发热类家电的工作效率时,应注意正确计算出水需要吸收的热量及消耗的电能然后再相比即为工作效率。对于做功类家电如, 电动自行车,洗衣机等应注意电流做功及消耗的电能的计算必须首先选择正确的公式及单位的统一,且在求电动机的效率时要正确确定W有及W额,一般来说消耗的电能总量为 W总。(5)力、热、电综合计算题的关键问题在于能量之间存在转化,在能量转化的过程中,必然涉及转化效率,因此力、热、电综合的核心问题实质就是效率问题。(6)对于输电类电学题要注意,
4、电流通过导线时存在电能损失,如用电高峰灯较暗的原因是:用电高峰用电器数目较多,导致电路中总电阻减小,使干路导线中通过的电流增大,根据U=IR可知,导线分压增加,从而使用电器两端的电压减小,根据 P=I2R可知,此时灯泡的实际功率变小,所以灯发光较暗;且若求输电距离还应注意导线的长度是双距离,在求出导线的总长度后,还要除2才是输电距离。【核心公式】.热机效率:y=QWx 1003mq* I。(内能转化为机械能).电热器效率: L Q-X 100%f= cmA x 100%(电能转化为内能) VWPt WFs.电动机效率:Y = x 100%=前x 100%(电能转化为机械能)VWLPt【答案】答
5、:(1)保温;此时电路中的电流是50.2A; (2)水吸收的热量是 2.94 X10J;例1: (2019黑龙江龙东中考) 如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于 状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20c加热到90 C,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2X103J/ (kg?C) (3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求:将热水箱中的水从20c加热到90c的时间为水桶容量20L热水箱容量1L额定电压220V加热功率400W保温功率44W多少秒?(3)
6、将热水箱中的水从 20c加热到90 c的时间为918.75秒。.【解答】解:(1)由电路图可知,当 S1闭合,&断开时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,由可P= UI #知电路的总功率最小,处于保温状态;根据P=UI知,此时电路中的电流:I保温=P保温 44W220V= 0.2A;(2)根据p =守口,水的质量 m= P V= 1.0 x 103kg/m3X10指=1.0kg,水吸收的热量为 QfR=cmA t =4.2 x 103J/(kg?C) X 1.0kg X ( 90 C 20 C) = 2.94 X 105J, (3)因为 Y=的电,所以消耗的电能为:亚电=2. 94X1O5J80
7、%= 3.675 X 105J,因为 P=y,所以加热所需时间为t =-400W=918.75s 。例2: (2019湖北荆州中考) 随州的冬季不像北方有集中供暖,所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡,铭牌见下表(中温”挡功率空出),其电路原理如图乙,S是自我保护开关,当电暖器倾倒时 S自动断开,切断电源保证安全。当S、Si闭合,S2断开时电暖器为“低温”挡。(R1R2)XX牌电暖器额定电压220V额定功率低温挡440W中温挡高温挡1600W频率50Hz求:(1) Ri的阻值;(2) “中温”挡正常工作时电路中的电流;(3)若室内空气质量为 50kg,用
8、该电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收,那么可使室内气温升高多少?(假设空气的比热容为1.1 x 103j/ (kg?C)【分析】(1)电暖器在低温档时,由 R=爷-可求R1的阻值;(2)高温档与低温档功率之差是中温档功率;已知 中温档功率和电源电压,可以得到中温档正常工作时的电流;(3)根据W = P高t可求产生的热量,根据 Q吸=柳 可得空气吸收的热量,根据 Q吸=cmZt可得房间的空气温度升高多少C。【解答】解:(1)闭合开关S1, R1单独接入电路,R1R2,根据P =U2R可知电暖气处于低温;R1的阻值:R1 =(220V 12F低温440Vt=110
9、Q;(2)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路;单独闭合 S2为“中温”挡,“高温”挡为S1、S2同时闭合,R1、P巾遍R2并联。p中温=P高温-P低温= 1600W-440W=1160W;根据P= UI可得,“中温档”正常工作时的电流:12=1150 V220V(3)因为P=,所以电暖器的“高温”档正常工作10min,放出的热量: W = P高温t= 1600WX 10X60s= 9.6X105J;空气吸收的热量:Q吸=rW = 50%X 9.6X105j= 4.8X105J,由Q吸=cmt可得,房间空气升高的温度:4. EX 1c空气n空气lX103J/(kg-D=8.73C。例3: (
10、2019湖南娄底中考)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且 R=3R; 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。额定电压(V)220高档发热功率(W400注水仓最大注水量(kg)3(1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是 (选填“关” “低档”或“高档”)(2)求电热加湿器中 Ri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30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R在此次高
11、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C?计算结果保留整数,水的比热容为4.2X103J/ (kg?C)(4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/ (kW?h)的电能表转盘在400s内转了 27圈,求此时电阻 R的实际功率是多少?(1)由图甲可知,开关 S接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的状态;(2)由图甲知,开关 S接“3、4”触点时,电路为 R的简单电路,电路的总电阻最小,电热加湿器的功率最大, 处于高挡,根据 P= UI = U/R求出电热加湿器中 R的阻值;(3)由图乙知工作 30min内高档工
12、作的时间,根据P= W/t求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸=cmAt求出水升高的温度;(4) 3000revs/ (kW?h)表示:每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘就转过3000r ,据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据 P= W/t求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关 S接“2、3”触点时,R、 R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,根据电阻的串联和P= UI = I2R求出电路中的电流,利用P=I2R求出此时电阻R2的实际功率。【解答】解:(1)由图甲可知,开关 S接“1、2”触点时,
13、电路断路,电热加湿器的状态是关;(2)由图甲知,开关 S接“3、4”触点时,电路为 R的简单电路,电路的总电阻最小,2电源的电压一定,由 P= UI = U/R可知,电热加湿器的功率最大,处于高挡,则电热加湿器中R的阻值:R= U2/P 高=(220V) 2/400W= 121 Q ;(3)由图乙知,工作 30min时,其中高档工作时间为 10min,低档工作时间为 20min, 由p= W/t可得,在高档正常工作时消耗的电能:Ws=P高t高=400W开关、滑动变阻器 电(取值范围080Q)和热敏电阻R,组成;R3阻值随温度变化的关系如下表所示,当控制电路电流I50mA时,衔铁被吸合切断工作电
14、路;当控制电路电流Iw 40mA时,衔铁被释放接通工作电路。o220V=里热效R温度/ C90806660504640363534出:/ Q102040507080100120130150(1)工作电路正常工作时,R在1min内产生的热量是多少?(2)当温度为60 C,滑动变阻器R50 时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变的阻值。【答案】(1) 3.3X1 04J6V (3) 40C60c (4)减小&的最大阻值【解析】:(1)当工作电路正常工作时,Q= I宜
15、=立与苴=3.3 X104J。日(2)由题意可知,温度为 60C,滑动变阻器 良尸50时,衔铁恰好被吸合,这时控制电路中的电流I=60mA。由表可知,此时 R=50 Q o由欧姆定律得,I=区+即=口口+岳日用*烹DJJ=50 * 10 A,解得:U=6M(3)当温度最低时,R最大,要保证能切断工作电路,电流最大值为50mA这时候滑动变阻器连入电路的阻值为 0)I max:二50X 10-3A,解得R=100Q,这时温度为40C;当温度最高时,R最小,这时要能连上电路,电路中的电流最小值为40X10-3A,此时滑动变阻器全部连入电路,有Imin丁6V二=40原土耳?钻通0-0+20/7 uX1
16、0-3A, R=50Q,此时温度为 60 Co所以此装置可控制的温度最大范围为40 C- 60 Co(4)要使该装置控制的最高温度降低一些,就需要Ri连入更大电阻的情况下,仍然能达到40A的最小值,所以R的最大值要更小一些。例5: (2019黄石中考)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊,如表所示,其测温系统可以简化为如图a所示的电路,电源电压为9V恒定电源,R为4 定值电阻,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图b所示。额定功率额定电压220V水箱容积60L建议使用人数(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作1分钟,观察电
17、能表,如图 c所示,转动了 150转,消耗电能kW?h,则该电热水器的额定功率是(2)若已装满水的水箱温度显示75c时突然停电,但不停水。现有4人要洗浴,正值秋冬季节,需用 40 C热水洗浴,通过控水系统将10c冷水和水箱中热水进行调配,请问每人平均用水量是多少L?(不计热损失)(3)控温系统某时刻电压表示数为4V,此时水箱中水温是多少?60 Co【答案】故:(1) 0.05; 3000; (2)每人平均用水量是 32.5L; (3)此时水箱中水温是【解答】解:(1) “3000R/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转 3000转,则电能表的转盘转150转,电热水器消耗的电能:
18、W=画1=0.05kW?h。电热水器的额定功率:=3000T/kW*h= 3kW = 3000W;(2)由=标可得,水箱内热水的质量:m热水=p水V = 1.0X 103kg/m3x 60X 103m3=60kg,设需要加入冷水的质量为m冷,则达到热平衡时(即水温最终为40C),热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即:cm热水ti = cm冷水412,化简彳导:m热水atiMm冷水412,代入数据有:60kg x (75 C - 40 C) = m冷水(40C-10 C),解得m冷水=70kg,因原来水箱中有热水 60kg,则此时水的总质量:m总=m热水+m冷水=60kg+70kg= 130kg
19、,共4人要洗浴,则每人需要水的质量:m=%=工辿良=32.5kg,由p驷可得,每人需要水44V的体积:V=g一 =5目= 32.5X 10 3m3=32.5L;口 1. 0X1 03kg/m3(3)由图a可知,R1与R2串联,电压表测定值电阻R1的电压,已知电源电压U = 9V,控温系统某时刻电压表示数为 4V,即R1两端电压 U1 = 4V,则R2两端电压:U2=U- U1 = 9V-4V=5V,已知 R1 = 4Q,由IU I I=,可得,流经R1的电流:I1 = = 1A,串联电路中电流处处相等,则 I=I1=I2=1A,由I=U可得R% 4QRR2的电阻值:R2 = -=-=5Q, R
20、2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图 b所示,其图象为一次函数,J |1A设其关系为 R2=kt+b,由图象可知,当温度 t=0C时,R2=8Q;当温度t =80C时,R2 = 4Q,则有:8Q= kX0C+b 4Q= kX80C+b 解得 k= - ,,b=8,所以 R2= -t+8,将 R2=5 代入 R2=一步可得,t=60C,即此时水箱中水温是60 Co例6: (2019湖北宜昌中考)我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为“ Mate 20 pro ”不仅采用4200mAh超大容量电池,并且 采用“超
21、级快充”技术,不到半小时可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。电池名称锂离子电池3.7V电压容量4200mAh(1)表格中的电池“容量”,是哪几个物理量进行了怎样运算的结果?(2)如图所示的两个充电器,一个标注“输出5V 600mA,另一个标注“输出 5V 4A”,其中有一个是快速充电器。假设充电效率为 90%选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟?(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。【答案】答:(1)表格中的电池“容量”是电流与时间的乘积;(2)需要51.8min ; (3)充电线较粗可
22、以减小电阻,在充电过程中产生的热量较少。【分析】(1) mA是电流的常用单位,h是时间的常用单位,据此得到“容量”的含义;(2)已知充电器输出电压和电流,可以得到输出功率,输出功率越大表示充电越快;已知电池容量、电压和充电效率,可以得到需要的电 能;已知电池电能和充电功率,可以得到充电时间;(3)在材料和长度一定时,横截面积越大电阻越小;由焦耳定律知,在电流和通电时间一定时,电阻越大产生热量越多。【解答】解:(1)已知电池的容量是“ 4200mAh, mA是电流的常用单位,h是时间的常用单位,所以“容量”是 电流与通电时间的乘积;(2)两个充电器的充电功率分别为:Pi=UiIi = 5VX 0
23、.6A = 3W P2= U2I2=5VX 4A= 20W所以第二个的充电速度快;电池充满电储存的电能为:=U电池Q= 3.7V X4.2AX 3600s =55944J,已知充电效率为 刀=90%则消耗白电能: W62160J;由P可得,选用快速充电器将电池从零充满需要的时间: 13108s =51.8min ; (3)充电器的充电线有电阻,由焦耳定律知,工作过程中会产生热量;充电线尽可能做得粗 一些,目的是减小电阻,使充电过程中产生的热量少一些。例7: (2019岳阳中考)一新款节能电炖锅如图甲,有关技术参数如表(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均 不变)。额定电压电炖锅档位额定功率/W2
24、00V低温200中温400高温600(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数);(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圈,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50c时开始计时,绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息,通过计算,分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。【答案】答:(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流是2.7A;(2)在用电高峰期,此时的实际电压是200V;(3)电炖锅正常工作时,用低温挡
25、和高温挡分别给质量相同的冷水加热,由(3)可知用高温挡更节能。【分析】(1)由功率公式可求得高温档时的电流;(2)由P=U2/R公式变形可求得电炖锅的电阻,已知电能表每消耗1kw?h的电能转盘就转动 1800r,据此求出电能表转盘在 121s内转了 20r消耗的电能,利用 p=W/t求出其实际功率,再根据 P=U/R公式的变形求出他家电路的实际电压。(3)计算出低温档和高温档每分钟消耗电能的多少比较即可解答。【解答】解:(1)由表中数据可知,高温的功率p高=600w,由p=ui可得,在高温档工作时,电路中的电流电炖锅在高档工作时,电能表转盘在(2)由 P=U/R 可得,电炖锅的电阻:r= u2
26、 p = (220v)2 400w =1213,W 土 = Ik W * h=买 18 00r k;V-h 9。90在121s内转了 20r,则电炖锅消耗的电能:卜际功率:P*等-需由P=U/R可得,电路的实际电压: 4 121A(3)高温档消耗的电能W高=p高t高=600W 6X60s=2.16X105 J, 则水升高1C消耗的电能 2.16X105J20=1.08X104j,低温档消耗的电能W低=P低t低=200WC 9X60 s=1.08 X105J, 则水升高1C消耗的电能为1.08 X 105J 8 =1.35 X 104J,因为1.08 X104JV 1.35 X104J,且两档加
27、热水的质量相同,所以加热等质量的水升高1C,高温档比低温档消耗电能少,用高温档节能。例8: (2018宜昌中考)小红家的饮水机有加热和保温功能,其电路图如图2所示,S1为温控开关,额定电压为220V,加热功率为500W,保温功率为60W, R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变)请解答下列问题:(1)5min电阻丝R1的阻值是多少? ( 2)某次小红家中只使用了饮水机,在加热状态下她观察到电能表上指示灯在 内闪烁了 54次,她家电能表上标有“ 1600imp/kw.h ”的字样,此时饮水机的实际功率和实际电压是多少?图2【答案】(1) 110a (2) 405W, 198V【解析】(1) R1
28、 与 R2并联,R1 的功率 P1=PP2=500W 60W=440W, R1 的电阻 R1=U2/P1=(220V) 2/440W=110 .(2)5min 消耗的电能 W=54/160kw.h=(54/1600) x 3.6X 103j=1.215X 105J,加热状态下的实际总功率 P实=W/t=1.215 x 105J/300s=405W,加热状态下的总电阻 R总二=(220丫)2/500W=96.8 Q,再根据P实=U实2/R总可求得U实=198V。 例9: (2019山西中考)“创新”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。同学 们设计了给后视镜除雾、除霜
29、的加热电路。如图是加热电路原理图,电源电压100V,加热电阻R1与R2阻值均为100Q,电路低温挡除雾,高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试,开启除霜模式加热后视镜1min,用温度传感器测得其温度升高了 6 C.求:(1)除霜模式下,电路中的电流;(2)除霜模式下,电路的加热效率。查资料得:后视镜玻璃质量约 0.5kg,玻璃的比热容约0.8X 103j/(kg?C) Ri ntn fa【答案】:(1)除霜模式下,电路中的电流为1A; (2)除霜模式下,电路的加热效率为40%。【分析】(1)由图知,只闭合开关 S时,两电阻串联;当开关 S、S1都闭合时,R2被短路,只有R1工作,根据 P=U2/
30、R判断档位模式;根据欧姆定律求出电流;(2)根据 W=UIt求出除霜模式下1min消耗的电能,根据 Q=cm At求出后视镜玻璃吸收的热量,再根据r= Q/W求出加热效率。【解答】解:(1)由图知,只闭合开关 S时,两电阻串联;当开关 S、Si都闭合时,R2被短路,只有Ri工作, 此时电阻最小,根据 P= U2/R可知此时电路的功率最大,处于高温除霜模式,除霜模式下,电路中的电流:I =U/Ri= 100V/100 =1A ; (2)除霜模式下 1min 消耗的电能: W= UIt = 100V x 1A x 60s= 6000J,后视镜玻璃吸 收的热量:Q= cmAt= 0.8X 103j/
31、(kg? C) X 0.5kg X 6c = 2400J,除霜模式下,电路的加热效率:r=Q/WX 100% =2400J/6000J X 100% = 40%。例10: (2017重庆中考)小明家的电钺锅如图甲所示,额定电压为 220V, “煮饭”时额定功率为 1210W,简化 电路如图乙所示,Si为温控开关,发热电阻 R1与R2的阻值不随温度变化,电阻R2在“保温”状态与“煮饭”时的功率之比为1:16,求:(1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为多少A?(2)电阻Ri的阻值为多少( 3)某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让“保温”状态的电饭锅工作, 发现自家电能表如丙所示,指示灯每闪烁
32、4次所用的时间为48s,则R2两端的实际电压为多少伏?丙【答案】(1) 5.5A (2) 120a (3) 50V【解析】(1)正常“煮饭”状态,开关 S、Si闭合,电路中只有 R2工作,功率最大为“煮饭”时的额定功率: Pi=1210W ,此时通过电饭锅的电流I=Pi/U=1210W/220V=5.5A ,由 P=U (2019内蒙通辽中考)有一台热水器,内部简化电路如图所示,/R 可得 R2=U2/Pi= (220V) 2/1210W=40(2)闭合开关S断开开关Si时,电路为Ri、R2串联,电路中的功率最小,为“保温”状态,P2/Pi=l22R2/Ii2R2=l22/Ii2=1/16,因
33、为 Ii=5.5A 所以 l2=i.375A,则 Ri= (U/I 2) R2= (220V/i.375A ) -40Q=i20Qo (3)由电能表的参数可知,电路中每消耗 ikw.h时的电能指示灯闪烁 1200次,当指示灯闪烁 4次时,消耗的电 能为 W= (4/1200) X3.6 M06J=12000J,电饭锅的功率 P=W/t=12000J/48s=250W ,根据 P=I2R,因为 P=250W 而 R 总=1200 +40 0=160 代入以上数据可得电源的实际电压U实=200V ,又由串联分压公式可得:Ui/U2=Ri/R2=120 /40 可解得:U2=50V。善点专练1: (
34、2018山东东营中考)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。(K=ixi03kg/m3, c才14.2 X103j/(kg C), g=10N/kg)(1)开关Si、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;(2)求Ri的阻值;(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12c的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。以目承数苴源电JS 低蓊工功率275中脖ME高场航m津 1UDD容积91R和R2均为电热丝。 R=88Q , F2=22QO4&(1
35、)如何控制S和S,使热水器处于高温挡;(2)求低温挡正常工作 5min电热丝产生的热量;(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。S按下,电饭锅处于别(2019孝感中考)家用电饭锅中自动开一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关热状态,当感温铁氧体温度达到103c时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙。(1)当锅内温度为100c时,自动开关S与(选填“1”或“2”)连接,此时电饭锅处于 (选 填“加热”或“保温”)状态。(2)该电饭锅此次工作 30分钟消耗的电能为多少?
36、(3)电阻R与R2的阻值之比为多少?(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100叫可以Z电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?a l/irnn(2019湖南湘西中考)下图是普通家用两档电取暖器内部简化电路图,R、R2为电热丝,且电阻不变,高温档位功率为1100W 低温档位功率为 440W 家庭电路电压 U=220V求:(1)电取暖器处于高温档位时电路中的电流强度;(2)电路中R的阻值;(3)如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元,试计算用该电取暖器的低温档位取暖4小时需要缴纳的电费。R、R为电热丝,通过旋转手柄带动5:图甲是某款电热水龙头。即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路。开关S
37、接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:额定电压220旌温水22D0V功率3OD0W(1)开关置于2时,水龙头放出的水是(选填“冷”、“温”或“热”)水。此时电路中的电流多大? ( 2)水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?(3) R的电阻多大?R、6: (2018重庆中考)小峻家中有一个浴足盆,其部分名牌信息如下图表格所示,图乙为浴足盆的工作电路,R均为电热丝,当开关 S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同求:(1)额定加热电流? ( 2) R和R的阻值各为多少欧? (3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴
38、足盆通电,使其处于加热状态1min,电能表(如图丙所示)的转盘转了 30r,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?型号MLJY 01额定电压220V额定加热功率880W额定保温功率100W7:(2019辽宁阜新中考)小亮家里的一款迷你电饭锅,电路图如图所示,额定电压为220V,电饭锅有加热和保温两档,“加热”时额定功率为 550VV发热电阻R和R阻值不随温度变化,电阻 R在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为1: 400.求:(1)正常“加热”状态,通过电饭锅的电流是多少?(2)正常“加热”状态,通电 10min产生的热量是多少?(3) R的阻值是多少?(2018安徽中考)一般家用电钺锅工作时有
39、两种状态,分别是煮饭过程的加热和米饭煮熟后的保温状态,图示为该种电钺锅的电路原理图,图中R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,U为电源电压(R1和R2的阻值不受温度影响)(1)请分析论证:当开关 S闭合时,电饭锅处于加热状态;(2)要使R2在保温状态时的功率是加热状态的1/9,求R1/R2的值?也 V Q(2019泰州,25)如图为某型号电动机的铭牌,求:(1)此电动机的额定电流牌电动机星号尸44蹴定电压22OV项定功率44W战困电限制遣商(2)此电动机正常工作 10min所消耗的电能和由此转化为的机械能(2018石家庄42中一模试题)如题图所示,是某种电加热器的简化电路示意图(图中 1、2、
40、3、4为触点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换)。阅读该加热器说明书可知:水箱容积2L,额定电压220V,加热时的功率400W低温档白功率40W试问: 当旋转型开关 S置于2、3触点处时,电路处于高温档还是低温档?此时电路中的电流为多大?(计算结果保留两位小数)R1的电阻值是多大?该电加热器在高温档时加热效率为80%若将装满水箱的水从 20c加热至100C,需要多长时间?【C水=4.2 x 103J/(kg )水=1.0 X103kg/m3】(201 7河北盐山第二中学三模试题 )如图是家用电饭锅的简化电路示意图,S1是限温开关,靠手动闭合,当温度达到1030c时自动断开,不能自动闭合。
41、S2是自动开关,当温度超过 800C时自动断开,温度低于 700C时自动闭合。电阻R2阻值是1886 Q, R1是工作电阻,阻值为 50Q,锅中放好适量的米和水,接入家庭电路,闭合手动开关S1后,电饭锅就能自动煮好米饭并保温求:加热过程中电饭锅消耗的电功率P1多大? 保温过程中电饭锅消耗的电功率P2在哪两个值之间跳动?Pl(2019宁夏中考)小明家中的电热水水壶坏了,他在网上查到两种外形基本相同的电热水壶的铭牌如图表11所示:品牌1品牌2产品型号EL-8952产品型号MK-12SO额定电压220V额定电压220频率50HZ频率50HZ额定功率:1200W额定功率2000W容量1.5L容量1.5
42、L(1)用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时 6分钟,则电热水壶消耗了多少电能?(2)小明认为“品牌 1”这款电热水壶功率小,更省电。从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗?为什么?13:下图所示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 220 V,水箱装水最多0.3 kg,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下图所示的甲、乙两种接法,其中电热丝R1=56 , R2=44 q 。(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速 _成小水珠,放出热量将衣服熨平 (填物态变化名称)。(2)两个电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为8.2A,请通过计算说明甲
43、、乙两种电路那种符合设计师的选择。(计算结果保留一位小数)(3)请分别计算符合设计要求的这款挂烫机两个挡位的额定功率 。乙申220V,电饭锅有加热和保温两档,14: (2019阜新)小亮家里的一款迷你电饭锅,电路图如图所示,额定电压为“加热”时额定功率为 550VV发热电阻R1和R2阻值不随温度变化,电阻 R在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为1: 400.求:(1)正常“加热”状态,通过电饭锅的电流是多少?(2)正常“加热”状态,通电10min产生的热量是多少?R2的阻值是多少?(2018北京中考模拟试题)电冰箱在压缩机工作时才消耗电能,将一台冰箱单独接入照明电路,电路中的电能 表上标有
44、“ 3000r/ kW.h”字样,测得该压缩机连续工作10min时,电能表表盘中的转盘转过了75转,求:压缩机的功率?若该电冰箱每天耗电 1.2kW.h,设压缩机每次连续工作时间均为15min,并且每次连续工作后间歇时间也相同,则该电冰箱每次间歇可能是多少min?(保留整数).(2019荆门)如图为一个电吹风的简易电路,R、R为发热用的电阻丝,M为带动风扇转动的电动机,开关S2上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只接通 S时,风扇吹冷风,此时回路中电流为0.1A;在保持 S接通的情况下,转动 Sa,若使 展与2、3接通,风扇吹暖风;若使 展与3、4接通,风扇吹热风。I 3 I220V(1
45、)求吹冷风时,电路消耗的电功率;(2)吹暖风时,电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍;吹热风时,电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍,求R、R的阻值。17: (2018河北中考预测试题)养生壶是一种用于养生保健可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热。阿坚家买了一个养生壶如图甲所示,其铭牌如表所示。7曲2。 3(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值多少?(2)若壶内装有2L温度为20 C的水,在一个标准大气压下,将水烧开,此过程中水吸
46、收的热量是多少?(c水=4.2 M03 J/(kg C)、1 L= 1X10-3 m3) (3)阿坚关闭了家中的其他所有用电器,只用该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘 5min内转了 300转,此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少?(2016广东中考)如下图所示是某种品牌电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上标有“1000W”和“ 400W”两挡功率,挡位可自动调节,其工作过程是:按下开关,自动选择1000W挡将汤煮到1000C,然后自动跳到400W 挡进行保温慢炖,设汤的初温为200C,质量为3kg,汤的比热容为4.0X103J(/kg.C)。求:(1)若电炖锅将汤从初温加热到100
47、0C耗日20分钟,在此过程中汤吸收的热量是多少?电炖锅的效率是多少? (2) R1的阻值是多少? ( 3)电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“ a”或“b那个位置?试说明理由?(2019苏州)某款电热水壶的相关信息如表所示,现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20c的水,放置在水平桌面上接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求:坂更功率1OCXW自重5N与桌面接触面积200cirf(1)装入水后水壶对桌面的压强p;(2)水吸收的热量Q将水烧开所需时间 t ; (c=4.2 x 103J/(kg C), g=10N/kg)20: (2020河北中考预测题)有一种双温电炉
48、,其电路图如图甲所示,由两段阻值相同的电阻丝R、R2组成的发热体,A、B、C为三根引出线,其中开关接A为低温挡,接B为高温挡,且高温挡每秒产生的热量是低温挡每秒产生热量的2倍,已知该双温电炉工作时的额定电压为220 V,高位挡时的额定功率为1 210 Wo甲乙(1)该双温电炉是利用电流的 来工作的;(2)试在方框内画出两段电阻丝的连接图;(3)千宇妈妈某次用此电炉炖汤,用时 54分钟,图乙是炖汤模式下发热功率随时间变化的图象,试求在该过程消耗的电能;(整个过程,电炉一直正常工作)(4)若该双温电炉高温挡的效率是80%,将1 kg的水从20 C用高温挡加热到 100 C,整个过程用时 7 min
49、,求当时的实际电压。专练答案1:【答案】(1)高温档 (2) 88 a (3) 1.25A (4) 420s(1)当开关S闭合,&接B时,为高温档。因为当开关 S闭合,S2接B时,电阻R、R并联,电路中的总电阻最小,总功率最大,所以此状态为高温档-(2)当Q断开,Si闭合时,只有电阻 R接入电路,养生壶处于中温档。由P=UI得,正常工作时通过 R的电流为:I 产Pi/U=550W/220V=2.5A,由 I=U/R 得,R 的阻值为:R=U/I i=220V/2.5A=88 Q-(3)由P=UI得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:I低=P低/U=275W/220V=1.25A(4 ) 水的
50、 质量:n= p V=1 x 103kg/m3x 1 x 10-3n3=1kg水吸收的热量:Q吸=cm(t-to)=4.2 xi0 3J/(kg C ) x ikgx (100 C -12 C)=3.696 x 10 5J 由W=Pt得:烧开一壶水需要的时间为:t三=96 105JP1100W 0. 8420s2:【答案】:(1)当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,热水器处于高温档;(2)低温档正常工作 5min内电热 丝产生的热量为1.32 X 105 ;(3)中温档正常工作时热水器的功率为550w。3:【答案】(1) 1,加热 (2) 7.92 X 105J (3) 1:3(4) 220
51、a4:【答案】(1) 5A (2) 44a (3) 0.97 元。5:【答案】(1)温;此时电路工作电流为10A. (2)水龙头放热水时,消耗的电能为1.8 X 105J . ( 3)R2的电阻是60.5 Q【解析】(1)当开关处于位置1时,电路是断路,此时放出的是冷水;当开关处于位置2时,只有U 2一电阻R接入电路,电路电阻最大,根据PU-可知:此时功率最小,可见此时放出的是温水;当U 2开关处于位置3时,电阻R与 的并联接入电路,电路总电阻最小,根据P Q可知:此时功率最大,可见此时放出的是热水。由表中数据可知:当开关处于位置2时,电路的功率为2200W,由P=UI得:此时电路工作电流:I
52、温子警10A(2)水龙头放热水时,电路的总功率是3000W,正常工作60s消耗的电能:W=P热 t=3000W X 60s=1.8 X 105J.(3)温水状态下,只有R1工作,故R消耗的功率:P温水=2200W,热水状态下,电阻R、R2并联,22U 2220VR2 消耗的电功率 P2=P 热-P 温=3000W-2200W=800W , R2 的电阻:R2 - 60 5P2800W6:【答案】(1) 4A (2) 429Q, 55 Q ( 3) 600W【解析】(1)由P=UI可得,额定加热电流 I =F7 U=880W/220V=4A.(2)由图乙可知,当开关S接b触点时是加热挡,电阻R接
53、入电路,由P=U/R可得R=U7P=(220V)2/880W=55Q .当开关S接a触点时,是保温挡,电阻R与R串联接入电路,则R总=(220V)2/100W=484Q,所以R=484Q -55Q=429Q.(3)电能表参数是 3000r/kw.h 则W=30r/3000r/kw.h=0.01kw.h=3.6x 104J,则浴足盆加热的实际电功率为P实_ _4 =W/t=3.6 X 10 J/60s=600W.7:【答案】(1)正常“加热”状态,通过电饭锅的电流是2.5A; (2)正常“加热”状态,通电10min产生的热量是330000J; (3) R前阻值是 16720。P _5 5OV【解
54、答】解;(1)加热时的电流为:1= C 2 20V =2.5A;(2)通电 10min产生的热量是 W=Pt=550W/6005=330000J;U=220V(3)由l二号彳#R1的电阻为:R1= I -15A =88Q;当开关洲开时,电路中电阻R1和R2串联,电路的电阻最大,根据P=知,此时为保温状态,R在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1: 400。即I保2R: I煮2R=1: 400;U U I1 保:1 煮=1: 20:即R1 =1: 20:所以 R2=1672Q。8:【答案】(见解析的分析部分)(2) 2.【解析】(1)当开关S断开时,R1和R2串联,电路中的电流I产U/R1
55、+电此时R2的电功率为:P=I 12R2=(U/R+R2):XR,当开关S闭合时,R被短路,此时电路电流 I2=U/R2,此时R2的功率Pa=l22R=(U/R2)2X R,因为Pv B,所以 当开关S闭合时,电饭锅处于加热状态。 (2)要使P1=P2/9 ,则有:(U/R+R) 2X R2=1/9 X (U/R2)2XR,可解得:R1/R2=2.9:【答案】(1) 0.2A (2) 2400J。【解析】:(1)根据表格数据可知,此电动机的额定电压为U额=220V,额定电流为 P额=44W;根据P=UI可知44V220V=0.2A ;(2)根据W=UIt可知此电动机正常工作 10min所消耗的
56、电能为:W UIt 220V 0.2A 10 60s 26400J;根据焦耳定律可知线圈消耗的能量为:Q=I2Rt= 92衣)跟100口为10久6。5=24001由此转化为的机械能:W机 =W-Q=26400J-2400J=24000J.10: (1) 0.18A;(2) 121Q; (3) 2100s.【解析】(1)当旋转型开关 S置于2、3触点处时,R、R串联,电路中的总电阻最大,由 P=U/R可知,功率最小,因此电路处于低温档;由P=UI可知,此时电路中的电流:I=P/U40W/220V=0.18A;(2)当开关拨到2、4和1、3位置时,电路为R的基本电路,由P=U/R可知,功率最大,因
57、此电路处于高温档;贝U R 的电阻值:R=U2/P=(220V) 2/400W=121 Q ;(3)装满水箱的水后水的质量m=pV=1.0X103kg/m3X2X10-3n3=2kg,水从20c加热至 100c吸收的热量:Q=c裙 t=4.2X103J/ (kg?C) X 2kg X (100C -20C) =6.72 X 10 5J,电加热器在高温档时消耗的电能:W=6.72X 105J/80%=8.4 X 105J,由 P=W/t可得水从 20c加热至 100C,需要时间:t=W/P=8.4 X 105J/400W=2.1 X 103s=35min; 11:【答案】(1) 968W(2)电
58、饭锅保温时消耗的功率在25W-968叱间跳动。【解析】当电饭锅处于加热状态时&闭合,电阻R2短路,只R连入电路,所以加热过程中电饭锅消耗的功率P=U/R1= (220V) 2/50 Q=968W.电饭锅的保温状态由S2控制,当温度超过 800C时险自动断开,此时电阻 R与R2串联,电饭锅消耗的功率 P2=U2/Ri+R2= (220V) 2/50 Q+1886Q =25Wf当温度低于 700C时4自动闭合,R短路电饭锅消耗的功率 P3=Pi=968V/ . 所以电饭锅保温时消耗的功率在25W- 968叱间跳动。(1) 2.4X105J(2)这种想法不合理。功率反映的是做功的快慢,要烧开同样多的水,两种电热器需要消耗的电能一样多,不存在节约了电能。由于功率小的电热器加热时间较长,过程中水散失的热量要多些,所以 反而要费电些。答案液化 5A、8.9A、甲 1100W、484W【解析】(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速,由气态变成液态,是液化现象;水蒸气液化时
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