苏科版九年级物理下册 第十五章电功和电热专题训练多挡位电热器综合计算

第第页苏科版九年级物理下册第十五章电功和电热专题训练多挡位电热器综合计算第十五章专题训练多挡位电热器综合计算

1．小红在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），欲将质量为1.2kg，初温为20℃的汤加热至100℃，设此汤的比热容为c汤=4.0×103J/(kg·℃)，求：

（1）汤需要吸收的热量；

（2）利用电饭煲高温挡煲汤时，将汤由20℃的汤加热至100℃需要16分钟，则电饭煲的效率是多少？

（3）计算R1和R2的电阻分别是多少？（写出开关位置和电路处于高温档还是低温档）

额定电压220V

额定功率低温档48.4W

高温档500W

2．图甲所示为某品牌家用热水器的简化电路图，S1是手动开关，置于热水器外部；S2是温控开关，置于热水器内部；当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断开，R1与R2均为用来发热且阻值不变的电热丝，使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作。下表为该电热水器部分参数。

额定电压220V

频率50Hz

保温功率220W

加热功率2420W

水箱容量50L

设定温度40℃

（1）该热水器正常工作时，电热丝R1的阻值是多少？

（2）热水器正常加热时，通过R2的电流是多大？

（3）假设关闭家中的其它所有用电器，只让该热水器接入电路烧水5min，刚好将水箱中水

温升到40℃，观察到家中电能表（如图乙所示）的转盘转过200r，则此时热水器两端的实际电压多大？

3．近年来，我国家电产业迅猛发展，不仅成为全球家电制造第一大国，而且已成为全球智能家电第一大技术来源国。电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，去年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。如图所示，甲为某国产智能电饭煲的外观图，该电饭煲有“快煮”、“精煮”、“保温”三种基本模式；乙为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压；当置于a、置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率；当置于a、断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率；当置于b、置于c时，处于“保温”模式。求：

（1）的阻值；

（2）小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E；

（3）该电饭煲保温模式下的额定功率。

4．图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三挡，铭牌见如表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，电阻恒定，且R1＞R2，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。请完成下列问题：

电暖器

额定电压220V

额定功率低温挡550W

中温挡1210W

高温挡

频率50Hz

（1）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？

（2）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“中温挡”状态的电暖气工作，发现自家电能表（如图丙）指示灯每闪烁40次所用的时间为2min。则实际电压为多少？

5．小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个档位，其简化电路如下图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω，通过计算回答：该热水器在“加热”档位时

（1）通过它的电流是多少？

（2）它的电功率是多少？

（3）它工作200s消耗的电能是多少？

6．如图甲所示是一款加热杯，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。R1、R2、R3均为电热丝，已知R1＝176Ω，加热杯的部分参数如下表，求：

（1）加热杯的低温挡功率是多少？

（2）若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要多长时间？

额定电压220V

高温挡功率1100W

中温挡功率440W

低温挡功率

容量1L

7．李明家安装了如图甲的电热水龙头，其电路如图乙所示，R1、R2为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。某次李明使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如图丙所示。已知水的比热容为，求：

（1）当开关同时接触2、3触点时，过R1的电流大小和电热丝R1的阻值。

（2）水龙头在本次过程中消耗的总电能。

（3）水龙头在本次过程中把0.3kg的水从20℃加热到30℃，本次过程的加热效率。

8．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。已知只闭合S1时养生壶处于中温挡。［ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg℃)，g=10N/kg］

项目参数

电源电压(V)220

低温挡功率(W)275

中温挡功率(W)550

高温挡功率(W)1100

容积(L)1

（1）求R1的阻值；

（2）养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小；

（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一整壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间？

9．随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三档位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低档位切换。电烤箱的相关参数如表格所示，求：

（1）电烤箱在低温档正常工作时的电流；

（2）电烤箱中R2的阻值是多少欧姆；

（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为会降低，电烤箱在中温档工作3min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温档产生的热量是多少J。

额定电压220V

高温档功率

中温档功率800W

低温档功率440W

10．小明家买了一台电烤箱，发热功率有高、中、低三个挡位。小明根据电烤箱的工作情况，跟同学们在实验室组成的模拟电烤箱的实验电路如图所示。电源输出电压稳定为6V，两个发热电阻分别为R1=10Ω，R2=20Ω。单刀双掷开关S2可分别与触点a、b接通。请你参与小明他们的研究，分析和解答以下问题：

（1）两个开关分别处于什么状态时，模拟电烤箱电路处于“低”挡位？为什么？

（2）模拟电烤箱电路处于“中”挡位工作时，消耗的电功率是多少？

（3）模拟电烤箱电路处于“高”挡位工作时，通电10min，电流产生多少热量？

11．小亮妈妈买了一台“中国造”的家用智能电热马桶便座器（如图甲），它有加热和冲洗等功能。图乙是便座器加热原理电路图，R1和R2是两个定值电阻表示两个电热丝，单刀双掷开关S可接a或b，该电路通过开关S和S1的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（如下表）。求：

S1断开断开闭合闭合

S2接b接a接a接b

功率P0=0WP1=22WP2=44WP3

（1）R1和R2的阻值。

（2）表中的“P3”。

（3）如果马桶便座圈的质量是500g，便座圈材料的比热容为0.44×103J/（kg℃），冬天小亮用“中温挡”加热的方式让便座圈的温度升高4℃所需的时间。（设电热丝发热全部被座圈吸收）

12．如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝，已知R1=176Ω，加热杯的部分参数如下表所示。求：

额定电压220V

高温挡功率1100W

中温挡功率440W

低温挡功率

容量1L

（1）用此加热杯使1L水从20℃烧开（标准气压下），水吸收的热量是多少？

（2）R1___________R2（选填“大于”“小于”或“等于”）；

（3）加热杯的低温挡功率是多少？（写出计算过程）

参考答案

1．（1）3.84×105J；（2）80%；（3）96.8Ω、903.2Ω

2．（1）220Ω；（2）10A；（3）200V

3．（1）100Ω；（2）；（3）290.4W

4．（1）8A；（2）200V

5．（1）4.5A；（2）1000W；（3）2×105J

6．（1）220W；（2