九年级物理下学期qo专题特训5 与电功率相关的挡位、设计类问题

第十五章电功和电热专题特训5与电功率相关的挡位、设计类问题1答案呈现温馨提示：点击进入讲评2345D61.中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小德受此启发，用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2(R1、R2的阻值不随温度变化)，设计了煎药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220V。闭合开关S1，能实现如表所示的功能，温度t/℃温控开关S2壶内水量V/L水量开关S3R1的功率P/W煎煮方式＜60闭合＞0.2闭合800武火≥60断开＞0.2闭合800武火≥60断开≤0.2断开100文火下列关于此电路的分析正确的是(

)A．温控开关S2与水量开关S3是串联的B．加热电阻R1的阻值是484ΩC．若壶内水量小于0.2L，煎药壶工作时无法进行“武火”加热D．若限流电阻R2断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热【点拨】根据电路中只有两个电阻，而R1的功率改变，说明通过R1的电流改变，则两个电阻必须串联，武火时，限流电阻被短路，当温控开关和水量开关同时断开时，两个电阻串联，处于文火状态，而只有温控开关断开时，限流电阻仍是短路，故温控开关和水量开关并联后再与限流电阻R2并联，若壶内水量小于0.2L，但温度低于60℃，温控开关将限流电阻短路，仍是武火加热，故AC错误；返回【答案】D2.如图甲所示是一款家用多功能锅，它能实现高温、中温和低温三种加热功能，其内部电路简图如图乙所示，R1、R2为阻值不变的发热电阻，R1＝60.5Ω，表格是该多功能锅铭牌上的部分参数。额定电压高温额定功率

中温额定功率

低温额定功率

220V1000W？160W(1)当开关S1闭合，S2接________(填“A”或“B”)时，该多功能锅处于中温挡，中温挡时的额定功率是________W。A800(2)不计热量损失，某次使用该多功能锅的高温挡，将质量为5kg、初温为20℃的一锅粥加热至80℃，用时25min，则此过程中高温挡的实际功率是________W。[c粥取4.0×103J/(kg·℃)]800返回3．如图甲所示是小德设计的四挡位电热水器的工作电路图，R1和R2是两根电热丝，图乙是挡位开关，当开关旋钮一端对准A位置(即处于一个挡位)，此时对应着图甲电路中接线柱1、2接通，同时3、4也接通，以此类推。四挡加热功率如下表所示。挡位高温中温1中温2低温功率P/W1100880？？(1)开关旋钮一端对准A位置时对应着表格中的______挡位。高温(2)若要实现开关旋钮沿某个方向转动时，加热功率逐步增加或减小，则电热丝R1＝________Ω，低温挡功率为________W。55176(3)小德使用高温挡在3.5min内让质量为1kg、温度为20℃的水升高了44℃，此过程中的加热效率为________%。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]80返回4.

某款家用电热水壶内部部分简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻(R1<R2)，电热水壶有高功率的加热挡和低功率的保温挡。利用智能插座可以记录该电热水壶工作时的电压和电流与时间的关系，如图乙和丙所示，在0～4min内，电热水壶的开关S接到a端，4min后开关S接到b端。(1)当开关S接b端时，流过R1的电流I1________(填“大于”“小于”或“等于”)流过R2的电流I2。等于(2)当开关S接a端时，电热水壶是加热挡还是保温挡？理由是什么？(3)求该电热水壶在0～1min内消耗的电能。【解】由图丙可知，在0～1min内，电路中的电流I＝8A，由图乙可知，电源电压保持220V不变，故在0～1min内，该电热水壶消耗的电能W＝UIt＝220V×8A×1×60s＝1.056×105J。(4)求电阻R1的阻值，及其在5～6min内产生的热量。返回5.在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图甲所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻()、一个电动机()和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题：(1)在图乙虚线框内画出烘干器内部电路图。【解】如图所示(2)使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。返回6.冬天，小德想做一个电热保温箱帮奶奶酿甜酒，他找到了R1和R2两根电热丝，电功率计量插座(如图甲)可为用电器提供220V的电压，同时可测出用电器的功率。小德进行一系列测试和设计：第一步：如图乙，小德把一根电热丝R1用导线接入电功率计量插座，闭合开关，电功率计量插座的示数为88W；

第二步：小德把另一根电热丝R2以某种方式连入图乙电路后，闭合开关，电功率计量插座的示数为264W。(1)求R1的阻值；(2)求图乙中通电10min，电热丝R1消耗的电能；【解】图乙中通电10min，电热丝R1消耗的电能W＝P1t＝88W×10×60s＝5.28×104J。(3)求R2的阻值；(4)小德在图丙中用电热丝R1和R2设计了一个高、中、低三挡位的电热器，其中S2为温控开关，高、中两挡的功率之比为3∶2，请把R1、R2、开关S1的元件符号填在适当的位置，并简述各挡位的开关闭合情况和功率。(若计算结果除不尽，保留1位小数)故高挡位时开关S1闭合，