中考物理命题点3多档位家用电器相关计算含答案

1、第十四章电功和电热命题点3多挡位家用电器相关计算考向 1两挡位电器1 .如图所示为某品牌电饭锅的简化电路图，Ri和R2均为电热丝，Si是温度自动控制开关,已知电饭锅的额定电压为220 V,高温挡功率为1 320 W,低温挡功率为110 W.求：(1)将锅内2 kg的水从20 C加热到100 C,水吸收的热量；c水=4.2X 10 (2019泰安)某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示.其中控制电路中的 J/(kg C ) (2)电热丝R2的阻值.第1题图-10 -2 . (2019娄底)小明家某型号电热加湿器的原理如图甲.R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2 =

2、3R1；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.口挡邂热功率0斗表化冶此斗号世心if nunU 10 2U JU已第2题图(1)开关处于图示位置，电热加湿器的状态是 (选填“关” “低挡”或“高挡”)；(2)求电热加湿器中 R1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30 min的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻R1在此次高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.

3、2 X103 J/(kg C )(4)某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3 000revs/(kW 能见能表转盘在 400 s内转了 27圈，求此时电阻 R2的实际功率是多少？电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Io=15 mA,其阻值R随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压Ui恒为6 V.当电磁铁线圈中的电流 I>8 mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流IW8 mA时，继电器上方触点 c接触，保温电路接通.热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝Ri、R2、R3均置于储水箱中，U

4、2=220 V ,加热时的功率 P加热=2 200 W,保温时 的功率P保温=110 W,加热效率 刀=90%, R2 = 2Ri,水的比热容c水=4.2X103 J/(kg C),水 箱内最低温度为0 C.甲乙第3题图(1)为使控制电路正常工作，保护电阻R。的阻值至少为多大？若 R。为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度.(2)电阻丝R1、电、R3的阻值分别为多少欧姆？(3)该热水器在加热状态下，将44 kg、20 C的水加热到50 C需要多少时间?考向 2三挡位电器4. (2019天水)如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖. 图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1>R2,铭牌见

5、下表.在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证已知c煤安全.电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题:油=2.1X 103 J/(kg C), p煤油= 0.8 X 103m3乙零线地线1第4题图额定电压220 V煤油体积25 L功率选择1 500 W/1 100 W/400 W 三挡可调操作方式手动(1)煤油温度升高20 c时，吸收了多少焦耳的热量?(2)Ri的阻值是多少？(写出必要的文字说明)(3)某同学用两个阻值和 Ri、R2均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭 电路中工作11 min ,产生的热量是多少？5. (2019威海)火锅是人们

6、比较喜欢的一种饮食方式.如图所示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“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2, Ri为5242 Q R2为60.5 忽略温度对电阻的影响 )(1)请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？1分钟内产生的热量是多少焦(2)R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在 耳？(3)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2分钟，电能表的表盘转了 81转，请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？电能表的铭牌上标有 3 000r/(kW - h)

7、a q 所0220 V第5题图参考答案命题点3多挡位家用电器相关计算1 .解：(1)水吸收的热量Q 吸=c水m四=4.2X103 J/(kg C)X (100 C 20 C)=6.72X 105 JU2_(2)由P = R可知，当S、S1都闭合时，电路中R1、R2并联，电路中电阻最小，电路处于局温挡，当S闭合、S1断开时，电路为 R1的简单电路，电路处于低温挡.电阻R2的功率 P2=P高温一P低温=1 320 W- 110 W = 1 210 WU2(220 V) 2电阻 R2 的阻值 R2= 19dnw =40 QP21 210 W2 .(1)关U2解：(2)当开关处于2、3时，R1与R2串

8、联，电路的电阻最大，根据P = 天可知，此时的功R率较小，处于低挡，当开关处于3、4时，R2被短路，电路只有 R1接入电路，电路的电阻最,，一，- U2(220 V) 2小，功率最大，处于局挡，则R1的阻值为 R=121 QP高 400 W由图可知，电热加湿器在高挡的工作时间为10 min,则R1通电10 min产生的热量为 Q放=P 高1 = 400 WX 10X 60 s=2.4X 105 JQ 吸2 4 X 105 J由于 Q吸=Q放，根据 Q吸=cm At可知，冷水升高的温度为 用 =3.二cm 4.2 x 103 J/ (kg C) x 3 kg=19 C (4)由题知 R2=3Ri

9、=363 乌27电热加湿器在低挡工作时消耗的电能为W=歹有X3.6X 106 J=3.24X 104 J器的实际电压为 U实WRt3 000,_ U2 ,由W = Pt 和 P = M得，电热加湿R=198 V/3.24X 104 JX ( 121 务 363 ),400 s由于R1 ：电=1 ： 3,根据串联分压的原理可知,U 实=U1+U2、U1 : U2=1 ： 3,则 U2= 148.5V根据P = U可知，R2的实际功率为P2实=。=(衰 ？ 2 = 60.75 WRR2363 Q3.解：(1)热敏电阻中允许通过的最大电流10= 15 mA,此时控制电路中电阻最小R总小=70 =6

10、V1.5X 10 2 A= 400由图像得水箱内最低温度为0 c时热敏电阻最小，R最小= 100 Q保护电阻阻值至少为 Ro=R总小R最小=400 0- 100 0= 300 Q热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总6 丫3八= 750 I控制 8X 10 3 A热敏电阻的阻值 R= R总一R0=750 0- 300 0= 450 Q由乙图像得，储水箱中水温是70 C(2)加热状态时，电阻 Ri、R2并联在工作电路中并联电路的总电阻 R并=兽=；2鬻；/2 =22 P加热 2 200 WRiR2又 R 并=,R2= 2RiR1 + R2代入数据得Ri =33 Q R2=66 Q保温状态时，

11、电阻 R2、R3串联在工作电路中.U2(220V) 2R串=d -= TTnw -= 440 P保温 110 WR3=R串一电=440 0-66 0= 374 Q水吸收的热量： Q吸=cm(t 10)Q吸cKm (tt。)电流做的功:V力口热=YY加热时间:W加热c*m (t10)t 加热=P加热Y心口热4.2X 103 J/ (kg C) X 44 kgx ( 50 C 20 C)90% X 2 200 W800 s4 .解：(1)煤油的质量为 m= PV= 0.8X 103 kg/m3X25X 10 3 m3=20 kg温度升高 20 C吸收的热量为 Q 吸=cmAt = 2.1 X 10

12、3 j/(kg C)X20 kg X 20 c = 8.4X 105 JU2(2)由于R1>R2,根据P=M可知，当电压一7E时，电阻越大，功率越小，故当S、S1闭合时,RU2 ( 220 V) 2R1单独工作，电路中电阻最大，电暖器处于低温挡，R1=U；=121 QU 、人, 工，公,一，U2(220 V) 2 - 一当S、S2闭合时，R2单独工作，电暖器处于中温挡，R2= 1dnnxA/ =44 QP中I I00 W串联后的电阻为 R串=R1+R2=121 务44 0= 165 Q U2(220 V) 2广生的热量为 Q = 1=165 Q x 11X60 s= 1.936x 105

13、 J5 .解：(1)当旋钮开关置于1和2接线柱时，火锅处于低温挡；(2)当旋钮开关置于3和4接线柱时，电阻 R1和R2并联，此时电路电阻最小，根据公式P =U2=U2(220 V) 2m可知，此时电路功率取大，处于局温挡.则R1和R2的功率分别为P1=-=一c =RR1242 L2U2(220 V) 2 ，-，_200 W； P2= = 800 W;此时局温挡的功率为P 高温=P+ P2=200 W+800R260.5 QW= 1 000 W,所以P低温=1 P高温= 1X 1 000 W = 200 W,所以低温挡时电路中的总电阻为 55R=U2i->.=P低温(220 V)200 W2-=242 Q,所以 R3=R-R2 = 242 Q-60.5 Q= 181.5 Q,低温挡