18.7 电功率挡位的计算 【知识精讲专练】 九年级物理 同步全 培优学案(人教版)_第1页
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人教版九年级物理知讲练考全优学案第十八章《电功率》18.7电功率挡位的计算一、单选题1.某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所示,R1和R2为加热电阻,且,下列说法正确的是(

A.当S接1时,R1和R2并联接入B.当S接2时,电饭锅处于高温挡C.电饭锅高温挡和保温挡的电功率之比为10∶1D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大2.如图为一款电火锅的内部简化电路,开关S闭合后,通过挡位开关可以实现高、中、低三挡加热的转换。已知电阻,高温挡功率为2400W,下列说法正确的是()

A.当S闭合、转到位置2时,只有工作,为低温挡B.当S闭合、转到位置1时,、串联,为高温挡C.中温挡加热的功率为1600WD.当S闭合、由位置2转到位置3时,总电阻变大,总功率减小3.斌斌家有个烤火器(如图甲),其内部简化电路如图乙所示,烤火器有高、中、低三个挡位,中温当额定功率为242W,低温挡额定功率为100W,电阻R3=80Ω,他家电能表如丙图所示。以下分析正确的是()

A.电阻R1的阻值为484ΩB.接通3、4触点让烤火器正常工作5s,消耗的电能为500JC.高温挡额定功率为342WD.实际电压为200V时,仅用此烤火器中温挡工作36s,电能表转盘转5圈4.如图甲所示是充电式暖宝宝,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻(阻值不变),该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位(高温、中温、低温)的变化,只闭合S2时,该挡对应功率为22W;只闭合S1时,该挡对应功率为44W。则下列说法正确的是()A.用暖宝宝暖手是通过做功的方式增加手的内能 B.R2的阻值为2200ΩC.低温挡和高温挡的功率之比为1∶4 D.中温挡发热100s产生的热量为2200J5.如图所示为某多挡位电热饮水机的电路原理图。已知饮水机的额定电压是220V,加热功率是440W,保温功率是40W。当饮水机正常工作时()

A.开关S、S1均闭合时,饮水机处于保温状态B.饮水机处于加热状态时,电路中的总电流是2AC.电阻R2工作时的电功率为40WD.电阻R1的阻值为121Ω6.某型号家用电饭煲有高温烧煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所示,S是温控开关,、是两个加热电阻。已知,电饭煲高温烧煮时的功率为,保温焖饭时的功率。则下列说法中正确的是()A.温控开关S断开时是高温烧煮挡 B.高温烧煮时,电路中的电流为0.1AC. D.7.如图是电烤箱内部简化电路图,则当电烤箱处于低挡位时,开关S1、S2的状态应该是()A.S1置于触点b,S2断开 B.S1置于触点b,S2闭合C.S1置于触点a,S2闭合 D.S1置于触点a,S2断开8.小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置,其电路如图所示。已知、均为发热体且,电源电压为。当开关断开,接b时,电路发热功率为,下列说法错误的是()A.的阻值为B.高温挡时发热功率为C.当开关断开,接a时加热装置处于低温挡D.该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足9.某电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有高温、中温、低温三个挡位,下列说法正确的是()A.开关S1接a,S2闭合为低温挡B.开关S1接b,S2断开为中温挡C.高温挡与中温挡发热功率之比为2∶1D.高温挡与低温挡发热功率之比为3∶110.某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热,以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示,R1、R2均为加热电阻,R1>R2,S为智能开关,可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程,加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是()A.环境温度为25℃时,开关S连接接线柱1和2B.环境温度为35℃时,开关S连接接线柱2和3C.开关S连接接线柱1和2,工作1h产生的热量为0.1kW•hD.开关S连接接线柱2和3,电路总电阻为484Ω二、填空题11.如图所示为电烤炉的简化电路图,阅读说明书后得知:、均为电热丝,。当开关闭合,处于不同状态时,电烤炉处于不同挡位,闭合、时,电烤炉处于挡状态(选填“低温”、“高温”);电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为(忽略温度对电阻的影响)。12.小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图所示是该座椅垫加热部分的电路简图。已知电源电压为24V,高温挡功率为36W,S为挡位切换开关。电热丝阻值R2=3R1,则电热丝R1的阻值是Ω,高温挡和低温挡功率之比为。13.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050Ω,R2=50Ω。开关S接(选填“1”、“2”)时,电热壶为保温挡位;保温时电路的总功率为W。14.如图是一款3挡加热咖啡壶的电路原理简化图。其额定电压为220V,低、中、高温挡功率分别为200W、500W、1000W,已知咖啡壶在额定电压下工作,ρ水=1×103kg/m3,)。当开关S闭合、S1接b时咖啡壶处于(选填“高温”、“中温”或“低温”)挡位。用中温挡将初温为20℃的1kg咖啡加热至80℃需要20min,该咖啡壶的加热效率为。煮好的咖啡很远就能闻到香气这是由于分子在不停地做。15.某破壁机的简化电路如图所示,它有加热和保温打浆两个挡位,和均为电热丝,其阻值不受温度影响,的阻值为,加热功率为2000W。闭合开关S,扇形旋钮开关旋至位置时,破壁机处于保温打浆状态;的阻值为,电路处于加热状态时,电路产生的热量J。

16.如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路图,S为手动开关,S1为自动控制开关。R1和R2均为电热丝且阻值不变,图乙是电烤箱正常工作时干路电流随时间变化的图像。则电烤箱在高温挡正常工作时R1与R2的功率之比为,电热丝R2的阻值为。17.某款家用电炖盅有“加热”和“保温”两个挡位,如图是其简化的电路图,R1=55Ω,R2=165Ω。开关S闭合后,电炖盅的旋钮开关处于图示位置时是挡位,电炖盅在该挡位工作10min产生的热量是J。18.如图是某公司一款高智能汽车的后视镜及电路原理图,该智能后视镜有三个挡位,分别控制防雾、除雨露、除冰霜功能,该公司介绍防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量。车主只需通过转动旋钮开关就可让其工作。已知车载电源电压为100V,图中R1、R2、R3均为电热丝,其中R1=100Ω,R2=200Ω,R3=300Ω,且电阻值均不受温度的影响,其中求:(1)要除冰霜应将旋钮调到图中档,要除雨露应将旋钮调到图中档,要防雾应将旋钮调到图中档(选填1、2、3)。(2)当车主开启除冰霜功能时,该电路的总功率为。(3)当车主开启防雾功能时,电热丝R1在10分钟内消耗的电能。19.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,R1=242Ω,R2=60.5Ω。开关置于接线柱时,火锅处于低温挡;R3的阻值是Ω;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,此时电火锅的实际功率为W。[电能表的铭牌上标有,忽略温度对电阻的影响]

三、计算题20.如图甲是一款专门用来炖宣威火腿的紫砂锅,其简化电路如图乙所示,R1、R2是电热丝,R2的阻值为55Ω,通过单独或同时闭合S1、S2,实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如下表所示,求:(1)中温挡加热时电流的大小;(2)电热丝R1的阻值;(3)已知火腿汤的比热容c火=4.0×103J/(kg·℃),将1.1kg的火腿汤用高温挡从15℃加热到96℃,加热效率为75%,则需要工作的时间。

额定电压220V额定功率低温挡440W中温挡880W高温挡21.某电熨斗有高、中、低温三个挡位,其简化电路图如图所示。R1、R2均为发热电阻,R1的电阻是44Ω,电源电压是220V。S1断开、S2接b端时为低温挡;S1闭合、S2接b端时为中温挡;S1闭合、S2接a端时为高温挡,电功率为1980W。试求:(1)高温挡工作时,电路中的总电流是多少?(2)中温挡工作时,电熨斗的功率是多少?(3)低温挡工作时,电熨斗通电15min产生的热量是多少?22.如图所示,是一种电热锅的内部简化电路图,它有高温和低温两种挡位。额定高温档功率为1000W,R2=72.6Ω,求:(1)电热锅将1kg的水,从25℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?[с水=4.2×103J/(kg℃)](2)电热锅的低温挡功率是多少?(3)若实际电压为额定电压的80%,此时电热锅的实际高温挡功率是多少?23.小聪的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫(如图甲)。小聪发现该座椅垫有“高温”“低温”“关”三个挡位,其电路示意图(如图乙),电源电压为12V,R₁=7.2Ω,低温功率为9W。求:(1)座椅垫处于“高温”时,电路的功率是多少?(2)加热片R₂的阻值是多少?(3)座椅垫处于“低温”挡10min能产生热量是多少?24.某家用电热水壶有加热和保温两个挡位,其内部简化电路图如图所示,R1、R2均为阻值不变的加热电阻,已知加热挡的额定功率为1000W,保温挡的额定功率为44W。(1)当开关S闭合,S1断开时,电热水壶处于什么挡位?(2)加热电阻R1的阻值是多少?(3)将1kg、初温为20℃的水加热到100℃,电热水壶需要正常加热360s,则电热水壶的加热效率为多少?[,结果保留至1%]

25.电陶炉因具有渐进式升温、对锅具材质无特殊要求,也无电磁辐射危害等优点,受到人们的广泛欢迎。如图甲所示,为某品牌电陶炉,其铭牌的主要参数如表所示,内部电路的简化示意图如图乙所示,、为阻值未知的电热丝。该电陶炉可以实现“高温挡”、“中温挡”、“低温挡”三种挡位加热。求:额定电压220V高温挡功率1100W中温挡功率880W低温挡功率(1)R1、R2的阻值;(2)电陶炉正常工作时,低温挡功率;(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V,此时用该电陶炉给一装有2kg的水壶加热,水的初始温度为25℃,用“高温挡”连续工作200s,水温升高到40℃,请计算此时电陶炉的加热效率?(最终计算结果保留1位小数)[已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃),电热丝的电阻不随温度变化]

26.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1、R2是电热丝,R1的阻值为110Ω,通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如图丙所示,求:(1)低温挡加热时电流的大小;(2)电热丝R2的阻值;(3)已知该电饭锅的加热效率是80%,粥的比热容c粥=4.0×103J/(kg·℃),将1.1kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。加热效率80%额定电压220V电功率低温档440W中文档880W高温档

27.如图甲为某款电陶炉,有高温挡、低温挡、停止工作三个挡位,其简化电路如图乙,R1、R2均为电热丝,电陶炉工作的额定电压为220V,低温挡额定功率为400W;在某次煲汤过程中,电陶炉高温挡正常工作10min后转为低温挡正常工作,其消耗的电能W与工作时间t的关系如图丙所示;所煲汤的初温为35℃、质量为2kg,汤的比热容c汤=4.0×103J/(kg⋅℃)。(1)电陶炉低温挡正常工作时的电流(结果保留一位小数)?(2)若电陶炉工作时高温挡的热效率为60%,则高温挡正常工作10min时,汤升高的温度是多少?28.表格中是某款两挡位电火锅的有关参数,如图甲是其简化电路图,和为阻值不变的电热丝,单刀双掷开关S可接高温挡或低温挡,实现不同挡位的变换。电火锅正常工作时,分别用低温挡和高温挡将质量2kg的水从加热到,绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示。额定电压电火锅挡位额定功率220低温220高温880(1)求R1电热丝的阻值;(2)电火锅正常工作时,用高温挡将2kg的水从60℃加热到70℃,求此过程中水吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)](3)求用高温挡将质量为2kg的水从60℃加热到70℃时的加热效率(结果保留小数点后一位)。

29.如图甲是家用自动温控电暖器,利用电热给煤油加热取暖,内装煤油。如图乙为其简化的电路原理图,开关为电源开关,为内置电磁自动温控开关,当按下电源开关,且煤油的温度低于时,电磁自动温控开关处于大功率加热挡位,当煤油达到时,自动跳至保温挡,实现自动温控。丙图为在某个环境中使用该电暖气,接在的电路中,通过开关的电流随时间变化的图像,求:已知c煤油=2.1×103J/(kg·℃),ρ煤油=0.8×103kg/m3。(1)电暖器此次工作,煤油由初温度15℃时升至60℃吸收的热量;(2)该电暖器此次工作分钟消耗的电能;(3)、的阻值;(4)若只改变加热电阻使电热器最大加热功率变为,则的电阻应为多少?

30.如图所示,是物理兴趣小组设计的调节多挡位加热器的电路结构图。其中电源电压恒为24V,R1、R2为阻值恒定的加热电阻,R1=20Ω、R2=30Ω,R3为调节加热功率的滑动变阻器。若电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,求:(1)当开关S、S1、S2都闭合时,处于快热挡,此时电路的总功率;(2)当S闭合,S1、S2都断开时,处于调温挡,移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时,加热电阻R1的功率为7.2W,此时滑动变阻器的功率;(3)当S闭合,S1、S2都断开时,处于调温挡,调节滑动变阻器的滑片,在所有元件安全的前提下,电路总功率的变化范围。

31.如图甲所示的电热水器有高温、中温和低温三个挡位,额定电压为220V,容量为60L。乙是它的内部电路图,其中、、均为加热电阻,且,低温挡的功率为200W,通过旋转开关可以实现三个挡位的切换。现将其装满水,用高温挡将水从25℃加热到40℃,需要的时间为,不考虑温度对电阻的影响。求:(1)电阻的阻值;(2)中温挡的功率;(3)高温挡的加热效率。

32.某品牌汽车安装有电加热座椅垫,该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位,其电路简化原理图如图甲所示,其中电源电压为60V保持不变,熔断器(电阻忽略不计)的熔断电流为2.5A,高温功率为90W,低温功率为40W。求:(1)的阻值;(2)小明把电路原理图改为乙图,也设有两个挡位,但有一个挡位无法正常使用,请通过计算分析原因。(3)小朋把电路原理图改为丙图,移动R滑片可以连续调节的电功率,使的最小功率与最大功率之比为4:25,滑动变阻器R的最大阻值应为多少?

33.小明家新购买了一台电火锅,如图甲所示,其部分技术参数如下表所示,内部电路的工作原理简图如图乙所示,R1、R2均为阻值不变的加热电阻,通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换,其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。额定电压220V中温挡880W高温挡1100W低温挡***W(1)请分析说明当电火锅分别处于高温挡、中温挡及低温挡时,其内部电路开关的通断情况?(2)小明测得电火锅正常工作时,用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃时,用时5分钟,求此过程中电火锅的加热效率?[水的比热容:4.2×103J/(kg•℃)](3)求电火锅正常工作时,低温挡的电功率?

34.如图所示为一款电暖桌,它具有桌面暖手、桌底暖脚功能,同时具有内置电陶炉.产品铭牌部分如下表所示,请解答以下问题:xx牌多功能电暖桌取暖类型电暖尺寸1200×700×580﹣750取暖挡位两挡额定电压220V电暖气功率低温挡400W最大采暖面积20m2高温挡2000W电陶炉功率1500W(1)电暖桌取暖功能有高、低两挡,由旋钮开关换挡,等效电路图如图乙所示,则R1的电阻为多大?(2)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电陶炉在工作,发现标有“3000imp/(kW•h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时80s,并且使壶中0.5kg的水从25℃升高到65℃.求:此时电陶炉的实际功率是多少?电陶炉的效率多大?(c水=4.2×103J/(kg•℃))35.小渝家买了一个三挡位的电烤炉,电烤炉加热板部分的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、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示,求:额定电压220V高温挡功率中温挡功率800W低温挡功率400W(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流?(结果保留一位小数)(2)电烤炉高温挡的功率?(3)若在用电高峰期,家庭电路的实际电压为198V,电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈?36.某学校科技小组的同学们在学了焦耳定律后自制了一个多挡位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他们将电表接入电路中,其电路图如图所示。当只闭合开关S1时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R3消耗的电功率为P3;当只闭合开关S2时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,电阻R3消耗的电功率为,测得此时电阻R2消耗的电功率为1.6W。已知2U1=U2,P3=4,电源两端电压保持不变。(1)请你计算出电阻R1与电阻R3的比值;(2)请你计算出I1与I2的比值;(3)当开关S1、S2、S3分别处于什么状态时,电路中的电功率最大?此时电路电功率是多少?参考答案:1.C【详解】A.由图可知,当S接1时,加热电阻R1被短路,电路为R2的简单电路,故A错误;B.设电源电压为U,由可得,当S接1时,电路消耗的功率当S接2时,R1和R2串联,此时电路消耗的电功率比较可知,所以S接1时,电饭锅处于高温挡,当S接2时,电饭锅处于保温挡,故B错误;C.电饭锅高温挡和保温挡的电功率之比为因为即则故C正确;D.若将电路中R1、R2位置对调,开关接1时R1被短路,电路为R1的简单电路,此时为高温挡,则对调后高温挡消耗的功率由题知,所以,即对调后高温挡功率减小,故D错误。故选C。2.C【详解】A.当S闭合、转到位置1时,和串联,此时电路中的总电阻最大,根据可知:此时电路中的总功率最小,为低温挡,故A错误;B.当S闭合、转到位置2时,只有接入电路,此时为中温挡,中温挡的功率为故B错误;C.当S闭合、转到位置3时,和并联,此时电火锅为高温挡,此时的功率为高温挡的功率为2400W,所以中温挡的功率为故C正确;D.当S闭合、由位置2转到位置3时,总电阻变小,总功率增大,电火锅由中温挡转为高温挡,故D错误。故选C。3.D【详解】由乙图知,当开关置于“2、3”时,电阻R1、R2串联,电路中电阻最大,电源电压一定,由可知,此时烤火器处于低温挡;当开关置于“3、4”时,R1被短路,只有电阻R2接入电路,电路中电阻阻值次之,电源电压一定,由可知,此时烤火器处于中温挡;当开关置于“4、5”时,电阻R2、R3并联,电路中电阻值最小,电源电压一定,由可知,此时烤火器处于高温挡;A.中温挡功率P中=242W,可得R2的阻值低温挡功率P低=100W,可得R1、R2串联的总阻值R1的阻值R1=R串-R2=484Ω-200Ω=284Ω故A错误;B.接通3、4触点时,烤火器处于中温挡位,正常工作5s消耗的电能W中=P中t=242W×5s=1210J故B错误;C.接通4、5触点时,烤火器处于高温挡位,电阻R2、R3并联,R2、R3的电功率P2=P中=242W高温挡功率P高=P2+P3=242W+605W=847W故C错误;D.接通3、4触点时,烤火器处于中温挡位,电路中只有电阻R2,36s烤火器实际消耗的电能电能表的转盘转数n=2500r/(kW·h)×0.002kW·h=5r故D正确。故选D。4.C【详解】A.用暖宝宝暖手是通过热传递的方式增加手的内能,故A错误;B.只闭合开关S2时,R1与R2串联,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,当同时闭合S1、S3时,R1与R2并联,因为两电阻并联时,电路的总电阻最小,两电阻串联时,电路的总电阻最大,由可知,两电阻并联时,电路总功率最大,为高温档,即同时闭合S1、S3时为高温档;两电阻串联时,即只闭合开关S2时,为低温档;只闭合S1时,为中温档。只闭合开关S2时,R1与R2串联,对应电功率是22W,根据可得电路的总电阻是只闭合S1时,电路为R1的简单电路,对应电功率是44W,根据可得的R1为所以R2的阻值为故B错误;C.R1与R2并联的总电阻高温档的功率低温档和高温档的功率之比故C正确;根据可得,中温挡发热100s产生的热量为故D错误。故选C。5.B【详解】A.当S闭合、S1断开时电路为R1的简单电路,由电路消耗的电功率为当开关S、S1都闭合时R1与R3并联,R1两端的电压仍为电源电压,R1消耗的电功率P2不变,电路路消耗的电功率为所以开关S、S1均闭合时,饮水机消耗的功率大,故A不符合题意;B.饮水机处于加热状态时加热=440W,由P=UI可得,水机处于加热状态时电流为故B符合题意;C.饮水机处于加热状态时,R1与R2并联,R2消耗的功率为P2=P加热﹣P1=P加热﹣P保温=440W﹣40W=400W故C不符合题意;D.由可得故D不符合题意。故选B。6.C【详解】A.由图得,当开关S断开时,两电阻串联,电路中电阻最大,由得,电路电功率最小,为保温档;当开关S闭合时,电阻R2短路,只有电阻R1工作,电路中电阻最小,由得,电路电功率最大,为高温档,故A错误;D.由得,保温档中电路的电阻为由串联电路电阻特点得故D错误;B.由欧姆定律得,高温烧煮时,电路中的电流为故B错误;C.高温档电功率为故C正确。故选C。7.A【详解】根据公式可知,电源电压不变,电阻越大,电功率越小;由电路图可知:当开关S1置于b端,S2断开时,两电阻串联,电烤箱电阻最大、电功率最小,电烤箱处于低挡位。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。8.B【详解】由电路图可知,当开关S1断开、S2接b时,电路为R2的简单电路;当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联;当开关S1断开、S2接a时,R1与R2串联。因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,由可知,电源电压一定时,当开关S1闭合、S2接b时电路的总电阻最小,电路的总功率最大,加热装置处于高温挡;当开关S1断开、S2接a时电路的总电阻最大,电路的总功率最小,加热装置处于低温挡;则当开关S1断开,S2接b时,加热装置处于中温挡;A.当开关S1断开、S2接b时,电路发热功率为220W,则R2的阻值故A正确,不符合题意;B.当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,加热装置处于高温挡,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且各支路两端的电压相等,所以高温挡的发热功率故B错误,符合题意;C.当开关S1断开、S2接a时,由上述分析可知,加热装置处于低温挡,故C正确,不符合题意;D.当开关S1断开、S2接a时,R1与R2串联,加热装置处于低温挡,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则低温挡的功率由200W和220W相差不大可知,该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足,故D正确,不符合题意。故选B。9.C【详解】A.当开关S1接a,S2闭合时,两电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的功率最大,为高温挡,故A错误;B.当开关S1接b,S2断开时,两电阻串联,电路的总电阻最大,由可知电路的功率最小,为低温挡,故B错误;C.设每根电阻丝的阻值为R,当开关S1接b,S2闭合时,只有一个电阻接入电路,电路的总电阻较小,由可知电路的功率较大,为中温挡,此时总电阻为R,高温挡时,电路的总电阻,高温挡与中温挡发热功率之比为故C正确;D.低温挡时电路的总电阻R低=2R,高温挡与低温挡发热功率之比为故D错误。故选C。10.D【详解】A.环境温度为25℃时,观察图乙,可知,这时加热功率为100W,功率较大,根据电功率公式可知,电路的总电阻较小,观察图甲,智能开关S连接接线柱1和2时,只有电阻R1接入电路,智能开关S连接接线柱2和3时,R1和R2并联接入电路,电路的总电阻比智能开关S连接接线柱1和2时的,还要小,则环境温度为25℃时,应该是智能开关S连接接线柱2和3,故A错误;B.环境温度为35℃时,观察图乙,可知,这时加热功率为44W,功率较小,根据电功率公式可知,电路的总电阻较大,由A解析可知,只有仅仅电阻R1接入电路时,电路的总电阻才较大,则智能开关S是连接接线柱1和2,故B错误;C.开关S连接接线柱1和2,只有电阻R1接入电路,电路的总电阻较大,加热功率较小,为44W=0.044kW,则工作1h产生的热量为工作1h产生的热量为,故C错误;D.开关S连接接线柱2和3时,加热功率较大,为100W,电源电压为220V,根据电功率公式可知,电路的总电阻为电路总电阻为484Ω,故D正确。故选D。11.高温5∶3【详解】[1]由可知,当、闭合时,电路为的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电烤炉为高温挡。[2]电烤炉处于高温挡时,电路为的简单电路,电路中的电流为电烤炉处于低温挡时,、串联,电路中的电流为由可知,电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为12.164∶1【详解】[1]由图可知,当处于高温挡加热时,该电路为只含有R1的简单电路,已知电源电压U=24V,高温挡的功率P高=36W,由P=UI可知通过座椅垫的电流为电热丝R1的阻值为[2]由图可知,当处于低温挡加热时,该电路为R1和R2的串联电路,则电路中的总电阻R串=R1+R2=R1+3R1=4R1=4×16Ω=64Ω低温挡功率高温挡和低温挡功率之比13.244【详解】[1]由电路图可知,开关S接1时电路为R2的简单电路,开关S接2时R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则开关S接2时,电路中的总电阻最大,根据可知,电源电压一定时,电阻越大,电路消耗的功率越小,所以接2时电热壶处于保温挡。[2]保温时,两电阻串联,电路的总电阻为此时电热壶的总功率14.高温42%煮好的咖啡很远就能闻到香气这是由于分子在不停地做无规则运动【详解】[1]由图知,当开关S闭合,接b时,电阻、并联;当开关S闭合,接a时,被短路,只有工作;当开关S断开,接a时,、串联;根据串并联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,并联的总电阻小于任一分电阻;所以,当开关S闭合,接b时,电阻、并联,电路中的总电阻最小,根据知,此时电路总功率最大,所以此状态为高温挡。[2]咖啡吸收的热量为由可得使用中温挡正常加热消耗的电能为咖啡壶中温挡的加热效率为[3]煮好的咖啡很远就能闻到香气,是由于香气分子进入鼻子,这说明分子在不停地做无规则运动。15.【详解】[1]当S闭合,扇形旋钮开关旋至2时,、并联;当S闭合,扇形旋钮开关旋至3时,电动机M与并联,因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由可知,、并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,破壁机为高温挡,M、并联时,加热部分的电阻最大,加热电功率最小,破壁机为保温挡,因此闭合开关S,扇形旋钮开关旋至位置3时,破壁机处于保温打浆状态。[2]加热时的电功率由电路的总功率等于各用电器电功率之和可知,加热时的电功率由可知,的阻值[3]电路处于加热状态时,电能全部转化为内能,为纯电阻电路,则产生的热量16.55Ω【详解】[1][2]由图甲知道,闭合开关S和S1,两个电阻并联,电路中总电阻较小,由知道,此时电功率最大,是高温挡。只闭合开关S,是只有R1的简单电路,是低温挡。由图乙可知,低温挡时的电流是6A,通过R1的电流是6A,高温挡时的总电流是10A,高温挡两个电阻并联,由并联电路的特点可知通过R1的电流不变,由并联电路电流的规律可知,通过R2的电流为电热丝R2的阻值为电热丝R1的阻值为由于电路是并联电路,所以则R1的电功率为R2的电功率为此时R1与R2的功率之比为17.保温【详解】[1]由电路图知,开关S闭合后,旋钮开关处于图示位置时(旋钮开关接1),两电阻串联,此时电路的电阻较大,旋钮开关接2时,只有接入R2电路中,电路的电阻较小,当电压一定时,由可知,旋钮开关处于图示位置时,电炖盅的功率较小,为保温档。[2]根据串并联电路的特点及,在该挡为工作十分钟产生的热量为18.32150W3750【详解】(1)[1][2][3]由题知,防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量,即P防雾<P除雨露<P除冰霜,由图知,旋钮接1时,R1与R3串联;旋钮接2时,只有R3接入电路中;旋钮接3时,只有R2接入电路中,由题知,R1<R2<R3,电源电压一定,由可知,旋钮接1时电阻最大,功率最小;旋钮接2时,功率较大;旋钮接3时,功率最大;所以要防雾应将旋钮调制图中1档,要除雨露应将旋钮调制图中2档,要除冰霜应将旋钮调制图中3档。(2)[2]由(1)知,开启除冰霜功能时只有R2接入电路中,由可得,电路的总功率为(3)[3]由(1)知,开启防雾功能时R1与R3串联接入电路中,由可得,此时电路的总功率为由串并联规律可得R1的功率为电热丝R1在10分钟内消耗的电能为19.1和2181.5810【详解】[1]当旋钮开关置于“0和1”接线柱时,火锅处于开路;当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,、串联,电路电阻最大,电源电压一定,根据可知,电功率最小,火锅处于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,被短路,电路为的简单电路,电路电阻较大,电源电压一定,根据可知,电功率较大,火锅处于中温挡;当旋钮开关置于“3和4”接线柱时,、并联,电路电阻最小,电源电压一定,根据可知,电功率最大,火锅处于高温挡。[2]高温挡时的电功率由题意知,低温挡功率为高温挡功率的,即由可得,低温挡时电路总电阻因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以,的阻值[3]表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转3000转,电能表的转盘转了81转,火锅消耗的电能火锅的实际功率20.(1)4A;(2)110Ω;(3)360s【详解】解:(1)由P=UI可得,中温挡加热时电流的大小为(2)由电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路;只闭合S2时,电路为R2的简单电路;同时闭合S1、S2时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,同时闭合S1、S2时,电路的总电阻最小,由可知,电源的电压一定时,电路的总功率最大,处于高温挡,则只闭合S1或只闭合S2时,电饭锅处于低温挡,对应的电阻为电饭锅处于中温挡,对应的电阻为因为R2的阻值为55Ω,所以电热丝R1的阻值为110Ω。(3)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电饭锅高温挡的功率为P高=P低+P中=440W+880W=1320W将1.1kg的火腿汤用高温挡从15℃加热到96℃时,火腿汤吸收的热量为电饭锅的加热效率为75%,由可得,消耗的电能为根据可得,需要工作的时间为答:(1)中温挡加热时电流的大小为4A;(2)电热丝R1的阻值为110Ω;(3)需要工作的时间为360s。21.(1)9A;(2)1100W;(3)4.4×105J【详解】解:(1)已知S1闭合、S2接a端时为高温挡,其对应的电功率1980W,电源电压是220V,根据电功率公式可知,电路中的总电流为(2)已知S1闭合、S2接b端时为中温挡,观察该电路图,只有R1接入电路,R1的电阻是44Ω,电源电压是220V,根据电功率的推导式可知,中温挡工作时,电熨斗的功率为(3)已知高温挡工作时,S1闭合、S2接a端,R1、R2并联接入电路,高温挡电功率为1980W,并联电路的总功率等于各电器元件的电功率之和,即解得;低温挡工作时,S1断开、S2接b端,R1、R2串联接入电路,R1的电阻是44Ω,R2的电阻是55Ω,电源电压是220V,电熨斗通电时间为15min=900s,根据焦耳定律的推导式可得产生的热量为答:(1)高温挡工作时,电路中的总电流是9A;(2)中温挡工作时,电熨斗的功率是1100W;(3)低温挡工作时,电熨斗通电15min产生的热量是4.4×105J。22.(1)3.15×105J;(2)400W;(3)640W【详解】解:(1)水吸收的热量(2)由图知道,当开关S闭合、S1接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由知道,电路中的总功率最小,电热锅处于低温挡;当开关S闭合、S1接1时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热锅处于高温挡,由知道,R1的阻值根据串联电路的电阻特点知道,R1、R2的串联总电阻则电热锅的低温挡功率(3)若实际电压为额定电压的80%,实际电压实际高温挡功率答:(1)水吸收的热量是3.15×105J;(2)电热锅的低温档功率是400W;(3)电热锅的实际高温档功率是640W。23.(1)20W;(2)8.8Ω;(3)5400J【详解】解:(1)根据图乙的电路图可知,座椅垫处于“高温”时,只有电阻R₁接入电路中,由可得,座椅垫处于“高温”时,电路的功率为(2)根据图乙可知,低温时,R1和R2串联,串联的总电阻为已知R₁=7.2Ω,根据电阻的串联可得,加热片R₂的阻值为(3)座椅垫处于“低温”挡10min能产生热量为答:(1)座椅垫处于“高温”时,电路的功率是20W;(2)加热片R₂的阻值是8.8Ω;(3)座椅垫处于“低温”挡10min能产生热量是5400J。24.(1)保温挡;(2)48.4Ω;(3)93.3%【详解】解:(1)由图可知,当开关S闭合,S1断开时,R1、R2串联,当开关S、S1都闭合时,只有R1工作,根据串联电路的电阻特点可知,当开关S闭合,S1断开时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,根据可知,电路中的总功率最小,电热水壶处于保温挡。(2)当开关S、S1都闭合时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,电路中的总功率最大,电热水壶处于加热挡,由可知,R1的阻值为(3)水吸收的热量为电热水壶消耗的电能为电热水壶的加热效率为答:(1)当开关S闭合,S1断开时,电热水壶处于保温挡;(2)加热电阻R1的阻值是48.4Ω;(3)电热水壶的加热效率为93.3%。25.(1)55Ω,220Ω;(2)176W;(3)70.0%【详解】解:(1)由图乙知,当闭合S,,接时,只有电阻工作,闭合、1,接时,电阻和并联,当闭合,断开,接,电阻和串联;根据串联电路和并联电路的电阻特点可知,电阻和并联时,电路的总电阻最小,根据可知,此时为高温挡,则电阻的电功率由可知,的电阻由图乙知,当闭合,,接时,只有电阻工作此时为中温挡,由可知,的电阻(2)当闭合,断开,接,电阻和串联,此时为低温挡,则低温挡正常工作时消耗的电功率(3)水吸收的热量用电高峰时电路的实际电压降为,此时高温挡的电功率由可知,电陶炉消耗的电能此时电陶炉的加热效率答:(1)、的阻值分别为,;(2)电陶炉正常工作时,低温挡功率为;(3)电陶炉的加热效率为。26.(1)2A;(2)55Ω;(3)450s【详解】解:(1)由P=UI知道,低温挡加热时电流的大小为(2)当开关S1闭合,S2断开时,此时只有R1工作,R1的阻值为110Ω,则R1工作时的电功率为由表格的数据知道,此时电饭锅处于低温挡。当两个开关都闭合时,电阻R1和R2并联,电路的总电阻最小,由知道,此时电路的电功率最大,电饭锅处于高温挡。所以当开关S2闭合,S1断开时,电饭锅处于中温挡,此时只有R2工作,由知道,电热丝R2的阻值为(3)由(2)知道,当两个开关都闭合时,电饭锅处于高温挡,则P高=P低+P中=440W+880W粥吸收的热量为高温挡加热时电流做的功为高温挡加热需要的时间为答:(1)低温挡加热时电流的大小为2A;(2)电热丝R2的阻值为55Ω;(3)将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为450s。27.(1)1.8A;(2)45℃【详解】解:(1)由可知,电陶炉低温挡正常工作时的电流(2)由图丙可知,电陶炉低温挡正常工作的时间由可知,低温挡工作消耗的电能则电陶炉高温挡工作消耗的电能由可知,汤吸收的热量由可知,汤升高的温度答:(1)电陶炉低温挡正常工作时的电流为;(2)高温挡正常工作时,汤升高的温度是。28.(1)55Ω;(2)8.4×104J;(3)79.5%【详解】解:(1)当S接高温挡时,只有在工作,由表中数据可知,此时功率根据得电阻的阻值为(2)将2kg的水从加热到,水吸收的热量为由图像可知,将2kg的水从加热到,高温挡的加热时间为,加热高温挡工作时消耗的电能为用高温挡的加热效率为答:(1)R1电热丝的阻值为;(2)电火锅正常工作时,用高温挡将2kg的水从加热到,此过程中水吸收的热量为;(3)用高温挡将质量为2kg的水从加热到时的加热效率为。29.(1)1.89×106J;(2)3.168×106J;(3)220Ω、44Ω;(4)30.25Ω【详解】解:(1)煤油的体积V煤油=25L=25dm3=25×10-3m3煤油的质量m煤油=ρ煤油V煤油=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg煤油吸收的热量Q吸=c煤油m煤油Δt=2.1×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-15℃)=1.89×106J(2)由图丙可知,0~30min,通过电暖器的电流I1=6A,消耗的电能W1=UI1t1=220V×6A×30×60s=2.376×106J30min~90min,通过电暖器的电流I2=1A,消耗的电能W2=UI2t2=220V×1A×60×60s=0.792×106J90min总共消耗的电能W=W1+W2=2.376×106J+0.792×106J=3.168×106J(3)由乙图可知,当S闭合、S1都断开时,只有R2接入电路,电路中的电阻最大,由欧姆定律可知,电路中电流最小,I最小=1A,由P=UI可知此时电功率最小,为保温挡;由欧姆定律可得的阻值当S、S1都闭合时,R1、R2并联,电路中的电阻最小,由欧姆定律可知,干路中电流最大,I最大=6A,由P=UI可知此时电功率最大,为加热挡;再闭合S1时,R2两端的电压不变,通过R2的电流不变,通过R1的电流I1=I最大-I最小=6A-1A=5A由欧姆定律可得R1的阻值(4)若只改变加热电阻R1,而R2不变,即保温挡的保温功率不变,保温挡功率电热器最大加热功率P加热=1820W,由保温到加热,R2的电功率不变,加热挡时R1的电功率P1=P加热-P保温=1820W-220W=1600WR1的电阻答:(1)电暖器此次工作,煤油由初温度15℃时升至60℃吸收的热量为1.89×106J;(2)该电暖器此次工作90分钟消耗的电能为3.168×106J;(3)R1、R2的阻值分别为220Ω、44Ω;(4)若只改变加热电阻R1使电热器最大加热功率变为1820W,则R1的电阻应为30.25Ω。30.(1)48W;(2)7.2W;(3)10.8W~28.8W【详解】解:(1)当开关、、都闭合时,、并联,处于快热挡;此时的功率(2)当闭合,、都断开时,、串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,处于调温挡,由可得,两端电压由可得,电路电流因串联电路总电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压此时滑动变阻器的功率由可知,滑片在距右端处时,滑动变阻器接入电路的阻值故滑动变阻器的最大阻值(3)当闭合,、都断开时,定值电阻和滑动变阻器串联,处于调温挡,因为电路处于调温挡时,当滑动变阻器阻值接入为0时,此时电路电流最大,则最大电流电流表的量程为0~0.6A,所以电路最大电流为,则电路最大总功率当滑动变阻器全部接入电路时,电路中的最小电流由可知,滑动变阻器两端电压故当电压表的示数最大为时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小为则电路最小总功率故处于调温挡时调节滑动变阻器的滑片,电路中总功率的变化范围为10.8W~28.8W。答:(1)当开关、、都闭合时,处于快热挡,此时的功率为;(2)滑动变阻器的功率为;(3)当闭合,、都断开时,处于调温挡,调节滑动变阻器的滑片,在所有元件安全的前提下,电路总功率的变化范围为10.8W~28.8W。31.(1)48.4Ω;(2)1000W;(3)84%【详解】解:当旋转开关旋至bc时,、串联;当旋转开关旋至cd时,电路为的简单电路;当旋转开关旋至de时,、并联;因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,由可知,、并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,热水器为高温挡;电路为的简单电路时,热水器为中温挡;(1)由可知,低温挡工作电路中的总电阻根据题意可知,,根据串联电路的电阻特点可知解得:的阻值(2)热水器为中温挡时,电路为的简单电路,中温挡的功率(3)高温挡时、的功率分别为则高温挡的功率由可知,高温挡下加热消耗的电能水的体积由可知,水的质量为水吸收的热量则高温挡的加热效率答:(1)电阻R2的阻值48.4Ω;(2)中温挡的功率1000W;(3)高温挡的加热效率84%。32.(1)50Ω;(2)高温挡工作时,熔断器会熔断;(3)75Ω【详解】(1)由图甲知,开关接cd时,电路中只有R2接入电路中,电路中电阻较小,电压一定,由知,此时电路消耗的功率较大,为高温挡,R2的阻值当开关接bc时,两电阻串联,电路中电阻较大,电压一定,由知,此时电路消耗的功率较小,为低温挡,由串联电路特点和有即解得(2)由图乙知,开关

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