备战2021年中考物理电学高频考点专项训练考点06多档位家用电器计算含解析2021040836.docx
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- 备战 2021 年中 物理 电学 高频 考点 专项 训练 06 档位 家用电器 计算 解析 2021040836
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1、微专题06多档位家用电器计算考点1两个档位一般只有两个档位:高温档(加热)和低温档(保温)解题步骤:(1) 高温档(加热):功率大,电路中只有一个电阻 低温档(保温):功率小,两个电阻串联针对练习:1如图是电饭锅内部简化电路图,已知R0=55,R1=1045,当S接“1”时,电饭锅正常工作电路中电流是_ A;当S接“2”时,电饭锅处于_(选填保温或加热)状态。【答案】0.2 加热 【解析】1由电路图可知,当S接“1”时,R0与R1串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,总电阻较大,此时电饭锅正常工作电路中电流2当S接“2”时,电路为R0的简单电路,总电阻较小,电源电压一定,由 可知,当S接“2
2、”时,电阻较小,功率较大,电饭锅处于加热状态。2如图甲是具有加热和保温双功率的养生壶,图乙是其电路原理图R1=44,R2=440,根据图回答下列问题。(1)当开关S1断开,S闭合,养生壶处于_状态,该养生壶的加热功率是_W;(2)小明认为养生壶烧开同样多的水时,因为保温功率小于加热功率,所以用保温功率烧水更省电,小明的观点正确吗_?请从能量的角度阐述原因_。【答案】保温 1100 不正确 因为烧开同一壶中的水,水吸收的热量相同。根据,保温功率较小,电流做功时间较长,散失的热量较多,消耗的电能较多,所以用保温功率烧水更费电 【解析】(1)12开关断开,S闭合,与串联;当只闭合开关时,电路为的简单
3、电路;因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,所以,当开关断开,S闭合,电路的总电阻最大,由可知,电源的电压一定时,电路的总功率最小,养生壶处于保温状态,根据题意可知,开关S、闭合时,电路中的电阻为,电压为220V,养生壶处于加热状态,此时养生壶的加热功率(2)34不正确;因为烧开同一壶中的水,水吸收的热量相同。根据,保温功率较小,电流做功时间较长,散失的热量较多,消耗的电能较多,所以用保温功率烧水更费电。3某款迷你电饭煲有加热和保温两挡其电路如图所示,已知R188 ,R22 112 .开关S置于_(填“1”或“2”)时是保温挡,保温10 min产生的热量是_J.【答案】2 1.32104【解析
4、】由P=U2/R可知:当电压U=220V不变时,电阻越大,电功率越小,在相同时间内产生的热量越小,故开关 S 置于2时是保温档,则t=10min=600s,产生的热量是4如图为某电热器的电路原理图,通过将开关S置于不同的位置,可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换,对应的功率分别为800W和40W。将开关S接“1”时,电热器处于_(选填“加热”或“保温”)状态。电热器在加热状态下正常工作,将2kg初温为20的水加热到100,需要的时间为_分。(水的比热容为4.2103J/(kg),假设电能全部转化为水的内能)【答案】加热 14 【解析】1由公式可知,分析电路图,将开关S接“1”时,只有R2连
5、入电路中,在电压一定时,电阻越小,功率越大,电热器处于加热状态。2水吸收的热量电加热器消耗的电能由公式可得,需要的时间5小明家里有一个电饭煲,小明从说明书中,得知下表中的信息,工作电路图如图甲所示,S1为温控开关,加热电阻和的阻值不随温度变化。求:额定电压220V额定蒸煮功率1210W额定保温功率110W频率50HZ容积5L为了安全,电饭煲的金属外壳要与_线相接,电饭锅处于加热状态是S1要_;(选填“断开”或“闭合”)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流_;电阻R2的阻值_;某周末的晚饭时,小明想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,只让
6、电饭煲在“蒸煮”状态下工作,观察到电能表的转盘在1min内转了60转。求家庭电路的实际电压_。【答案】地 闭合 0.5A 200V 【解析】(1)1电饭煲的金属外壳要与地线相接,以防止外壳带电而使人体触电的现象发生。2电饭锅处于加热状态时S1需闭合,此时电阻R2被短路,电路中总电阻最小,功率达到最大值。(2)3电饭煲在“保温”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流(3)4开关S1闭合,电阻R2被短路,此时为加热状态开关S1打开,电阻R1、R2串联,此时为保温状态(4)5电能表的转盘在1min内转了60转,电饭煲的实际功率蒸煮状态,只有电阻R1工作,此时实际电压由上式可得6冬天,人们常用电热毯来取暖
7、,如图所示,是某品牌电热毯的等效电路,有高温档和低温挡,低温档电功率为25W,电阻R484,求:(1)开关S闭合时电热毯处于_档;(2)电热毯在低温挡下工作10分钟所消耗的电能_。(3)电阻R0的阻值_。【答案】高温 1.5103J 1452 【解析】(1)由电路图可知,开关S闭合时,电路为R的简单电路;开关断开时,R与R0串联,根据可知,当电压一定时,电路中的电阻越小时,总功率越大,电热毯处于高温档,此时开关S闭合,反之处于低温档。(2)开关断开时,R与R0串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,电热毯处于低温档,由可得电热毯在低温档下工作10分钟所消耗的电能为WP低温t25W1060s
8、1.5103J(3)开关断开时,R与R0串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,电热毯处于低温档,此时电路的总电阻为根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得R0R总-R1936-48414527小明家里新购置了一只热水壶如图甲所示,可以烧开冷水并将其保温;其铭牌如下表所示。图乙是热水壶的电路图,s是用感温材料制造的温控开关,R是供加热的电阻分析电路图乙可知:(1)当S接通时,饮水机处于_(选填“加热”或“保温”下同)状态,当S断开时处于_状态。(2)正常工作时该饮水机将热水罐中0.5kg,35的温水加热到95,用时5min。用这些数据及题目中的信息,计算热水罐中的水吸收的热量_和该饮水机加
9、热状态时的效率_。c水=(3)如果要使饮水机在保温状态时的加热功率是加热状态时的一半,则电阻R1与R2的比值是_。【答案】加热; 保温; ; ; 。 【解析】S接通时,被短路,设此时功率为,则有 ,当S断开时,设总功率为,则有 ;,说明S接通时,饮水机处于加热状态,S断开时处于保温状态状态。设热水罐中的水吸收的热量为Q1,则有 ;饮水机释放的能量为 ,该饮水机加热状态时的效率 ;饮水机在保温状态时的加热功率是加热状态时的一半,即 ,联立可得。8如图甲所示的养生壶是一种用于保健的煮饮电器,其内部电路图如图乙所示。它有加热和保温两档,其中R1是发热电阻,R2是限流电阻。该壶的额定电压为220V,加
10、热时,养生壶消耗电能的功率为1000W。当加热到设定温度时,温控开关启动,养生壶自动切换为保温档。保温时,养生壶消耗电能的功率为44W。(1)请判断S1和S2中,哪一个是温控开关?简要说明理由;(2)求图乙中Rl和R2的阻值;(3)养生壶在保温档工作10min,Rl产生的热量是多少?【答案】(1)S2是温控开关;理由见解析;(2);(3)【解析】(1)S1和S2中,S2是温控开关;因为开关S1必须闭合,否则电路无法正常工作,开关S2断开时,电阻R2接入电路中,这时电路的总电阻较大,根据可知,电路的总功率较小,这是保温状态;开关S2闭合时,电阻R2没有接入电路中,这时电路的总电阻较小,根据可知,
11、电路的总功率较大,这是加热状态;综上所述,S2是温控开关。(2)由上述可知,当处于保温状态时,根据可知当处于加热状态时,根据可知由上面两式子可解得,。(3)养生壶在保温档工作时,电路中的电流大小是那么在保温档工作10min,Rl产生的热量是Rl产生的热量是。答:(1)S2是温控开关;(2)图乙中R1的阻值大小是;R2的阻值大小是;(3)养生壶在保温档工作10min,Rl产生的热量是。9如图是某品牌足浴盆的工作原理图,它有高温烧水和保温两个挡位,通过开关S进行调节,R0为电热丝。当处于高温烧水挡时,电路的总功率为1100W,当处于保温挡时,电路的总功率为22W。求:(1)足浴盆在高温烧水挡时的电
12、流;(2)电热丝R0的阻值;(3)保温挡工作10min,电热丝R0产生的热量。【答案】(1)5A;(2)44;(3)264J【解析】(1)当处于高温烧水挡时,电路的总功率为1100W,由PUI知道,此时电路中的电流为(2)由电路图可知,当开关S闭合时,只有电热丝R0工作,电路中电阻最小,由知道,此时足浴盆的功率最大,处于高温烧水挡,由知道,R0的阻值为(3)足浴盆保温时的功率为22W,保温时电路中的电流保温10min电热丝R0产生的热量QI保温2R0t(0.1A)2441060s264J答:(1)足浴盆在高温烧水挡时的电流为5A。(2)电热丝R0的阻值为44。(3)保温挡工作10min,电热丝
13、R0产生的热量为264J。10某电热饭盒具有高温、低温两挡,内部电路的简化电路图如图所示。、是发热电阻,且它们的阻值关系是,电源电压为220V,开关S接1时为高温挡,功率为242W,开关S接2时为低温挡。试求:(1)的阻值;(2)在低温挡正常工作时,的电功率;(3)当实际电压为200V,电热饭盒在高温挡工作10min消耗的电能。【答案】(1)200;(2)38.72W;(3)1.2105J【解析】解:(1)由题意和电路图可知,当开关接1时,只有接入电路中,此时为高温挡,功率为242W,根据可得的阻值为(2)的阻值为开关接2时,和串联,此时为低温挡,此时电路中的总电阻为此时电路中的电流则的电功率
14、(3)当实际电压为200V,电热饭盒在高温挡工作10min,消耗的电能为答:(1)的阻值是200;(2)在低温挡正常工作时,的电功率38.72W;(3)当实际电压为200V,电热饭盒在高温挡工作10min,消耗的电能是。11如图所示是个电热水壶的铭牌跟电路原理简图,是发热体,是调温电阻,阻值为,产生的热没有用来加热水,是温控开关,可在、之间切换,当水烧开时,开关S会自动切换,电热水壶处于保温状态。(1)电热水壶处于加热状态时,开关S应接到还是?(2)请你算出的电阻值(不计温度对电阻值的影响);(3)求保温状态时,发热体的电功率;(4)当电热水壶装满水后,若电热水壶正常工作时的加热效率是,在一标
15、准大气下把水从加热到沸腾需要多长时间?(结果保留到小数后一位);热水壶容量额定电压加热时的功率频率【答案】(1)电热水壶处于加热状态时,开关S应接到;(2) ;(3) ;(4)【解析】(1)由图可知当开关接时,只有接入电路,电阻较小,根据可知消耗的功率大,此时电热水壶处于加热状态;开关接时,两电阻串联,电阻较大,电路中电流较小,根据可知消耗的功率小,此时电热水壶处于保温状态。(2)根据知,的阻值为(3)保温状态时电路的电流为发热体的电功率为(4)根据公式知,水的质量为水从加热到沸腾时水吸收的热量为根据 可得,消耗的电能为由可得,加热时间为12如下图所示是某电水壶的电路图,其铭牌如下表。R为加热
16、器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。当水沸腾后,会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,则:(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?(2)若正常工作时,对加热电阻通电5分钟产生的热量是多少?(3)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶的水在标准大气压下烧开需要多长时间?水的比热容,。(4)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是0.2A,此时电阻R0的电功率是多少?【答案】(1);(2);(3) ;(4)【解析】由图可知,当温控开关闭合时,仅R接入电路,电路中电阻最小,功率最大
17、,电热水壶正常工作,为加热状态;当温控开关断开时, R与R0接入电路,电路中电阻最大,功率最小,为保温状态。(1) 当温控开关闭合时,电水壶正常工作即加热状态,其加热电阻的阻值为(2) )因为电水壶,是纯电阻电路,正常工作时,加热电阻通电5分钟产生的热量为(3)一满壶水的质量为一满壶的水在标准大气压下烧开所吸收的热量为电水壶产生的热量全部被水吸收则电流做功为烧开需要多长时间为(4)当电水壶处于保温状态时,电路的总电阻为则R0的阻值为电阻R0的电功率为答:(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是;(2)若正常工作时,对加热电阻通电5分钟产生的热量是;(3)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一
18、满壶的水在标准大气压下烧开需要;(4)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是0.2A,此时电阻R0的电功率是。解题步骤:(2) 高温档(加热):功率大,两个电阻并联 低温档(保温):功率小,电路中只有一个电阻针对练习:13如图所示,R1和R2均为电热丝,S2是温控开关,可实现饮水机“高温挡”“低温挡”之间的转换,已知电源电压为220V,高温挡的功率为660W,当开关S1、S2都闭合时,饮水机处于_档(选填“高温”或“低温”。饮水机为低温挡时,电路消耗的电功率为_W,电阻R2是_。【答案】高温 220 110 【解析】1只闭合开关S1时,电路中只有R1工作;当开关S1、S2都闭合时,电阻R1
19、与R2并联,电路总电阻最小,根据可知,电路中的总电阻越小,功率越大,因此当开关S1、S2都闭合时,饮水机为高温挡;只闭合开关S1时,饮水机为低温挡;2由可知,饮水机为低温挡时,电路消耗的电功率3当开关S1、S2都闭合时,R2消耗的电功率由可知,电阻R2的阻值14如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触3、4触点时,水龙头放出的是水_(选填“冷”“温”或“热”)。若R2=3R1,水龙头在热水挡正常工作1min消耗的电能为1.2105J,则它在温水挡正常工作时电功率为_W。【答案】热 50
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