中考物理阶段性测试(十一)多挡位家用电器的相关计算【包含答案解析】

1、中考物理阶段性测试十一多挡位家用电器的相关计算1 .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,对应的额定功率分别为800W和40W.1将开关S接“1时,电热器处于选填“加热或“保温状态.2电热器在加热状态下正常工作,将0.5kg初温为20C的水加热到100C,需要多长时间？水的比热容为4.2X10g-C,假设电能全部转化为水的内能2 .如图是某种电加热器的电路工作原理图.有总控开关S阻丝R1、R2阻值不变.该加热器局部参数,额定电压220V,加热功率为4840W,保温功率为400W.求：1当S1、S2都闭合,该加热器处于选填“加热或“保温状态

2、时,电路中的总电流;2黄昏用电顶峰期,假设实际电压只有200V时,加热器保温状态下的实际功率.保存整数1,温控开关S2,两个加热电3J/(k3.小黄家中新购置了一台挂式电热水器,他查看了电热水器说明书后,将电热水器内部电路结构简化成如下图电路图,该热水器设有高、中、低三挡,电热丝Ri=55Q,电热丝R2=2200,电热转化效率为84%,水的比热容为4.2X103J/(kgC).求:(1)高温挡的加热功率;(2)用低温挡将2.2kg水从20C加热到60C需要的时间.4.如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,S温控开关,额定电压为220V,加热功率为500W,保温功率

3、为6OW.Ri、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变),请解答以下问题:(1)电阻丝R1的阻值是多少?(2)某一次小红家中只使用了饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次,她家电能表上标有“1600imp/(kWh)的字样,此时,饮水机的实际功率和实际电压是多少?乙所示,开关S可根据设定在“12、“3挡之间自动转换,某次煮饭时电功5.某种智能型电饭锅,如图甲所示,有加热、保温、断电的功能.内部简化的电路如图率与时间的关系如图丙所示.求:八P/kW0.80.1I-!r.1020r/min(2)此次煮饭产生的总热量如果用来烧水,其中80%热量被水吸收,那么能将初温是20C,多

4、少质量的水烧开在一个标准大气压下,水的比热容c水=4.2X103j/(kgC),计算结果保存两位小数1.6.市场上有一种暖手鼠标垫,技术参数如下图,鼠标垫内有两个1.的发热电阻,通过限制两个发热电阻的连接方式就能实现多挡位的调节功能.请解答以下问题：多挡暖手鼠标垫技术参数领定电压：5V最大电流：500mA左右外接：5V/2000mA无需驱动,支持热括拨功能(1)鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少？(2)在额定电压下,鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？(3)在额定电压下,鼠标垫工作8小时,最多消耗多少电能?7.小华家有一台U额=220V的电烤箱,接入220V电路中,开关S闭合,温控开关S

5、1处于闭合状态,此时电烤箱处于加热状态,加热功率P=1100W.温度升高到某一温度后温控开关S1断开,此时电烤箱处于保温状态,保温功率P1=440W.如下图为其电路原理图,R1、R2为电阻不变的电热丝.求：(1)温控开关S1断开后,电烤箱工作20min消耗的电能为多少焦耳;(2)R2的阻值；(计算结果保存一位小数)(3)假设电阻丝R2烧断,请通过计算说明能否用2根“220V丝代替R2,让电烤箱恢复正常加热工作.8.如图甲所示的九阳豆浆机,由打浆和电热两局部装置构成.中间部位的打浆装置是电动机工作带动打330W的电热浆刀头,将原料进行粉碎打浆； 外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电

6、路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态,RI、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表.请解答以下问题:甲乙型号额定电压打浆装置电热装置JYD-220V电机功率如独功保温功率P11S180W1000W242W(1)某次向豆浆机中参加黄豆和清水共1.0kg,打浆完成后浆的初温为40,加热该浆使其温度升高到100C,需要吸收多少热量？设该浆的比热容为4.0X10J/(kgC)(2)电阻Ri和R2的阻值分别为多大？(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作1m1n所消耗电能为多大?9.小峻家中有一个浴足盆,其局部铭牌信息如图甲所示,图乙为浴足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接

7、a、b触点时,浴足盆的挡位不同.求:型号MLJY-01领定电压220V糠定加热功率R80额定保温功率10()W(1)额定加热电流；(2)R1和R2的阻值各为多少欧?(3)在用电顶峰期,小峻关闭家中其他用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min,电能表(如图丙所示)的圆盘转了3.转,那么浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？10.图甲是一家用电暖器,有“低温、“中温、“高温三挡,铭牌见下表(“高温挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证平安.闭合SI为“低温挡.请完成以下问题.XX牌电暖器领定电压220V额定功率低温挡550W中温挡11(

8、HJW高温档频率50Hz(1)“低温挡正常工作时的电阻是多少？(2)“高温挡正常工作时的总电流是多少？(3)假设某房间内空气质量为60kg,空气温度为10C,设定空气的比热容为1.1x103J/(kgC)且保持不变,用该电暖器的“高温挡正常工作20分钟,放出热量的50%被房间内空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少C?地线一211.张强妈妈买了一个新的电饭煲,张强从说明书中,得知下表中的信息,工作电路图如图甲,S1为温控开关,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化.求:(1)电饭煲在“保温状态下正常工作时,通过电饭煲的电流；(2)电阻R2的阻值;(3)某周末的晚饭时,张强想利用自家电能表(如

9、图乙)测量家庭电路的实际电压.于是他关闭了家中其他所有用电器,只让电饭煲在“蒸煮状态下工作,观察到电能表的转盘在Imin内转了5.转.求家庭电路的实际电压.第11题图额定电压220V额定蒸煮功率1210嗝额定保温功率频率50Hz容枳5L参考答案1.解：(1)力口热(2)水吸收的热量 Q=cm(tt0)=4.2X103J/(kg-)X0.5kgX(100-20)=1.68X105J加热时间为 t=WP=QP=1.68X105J800W=210s2.解：(1)加热此时电路中的总电流 I=P加热 U=4840W220V=22A(2)当闭合开关 S1时,电加热器为保温状态,电路为 R1的简单电路,由

10、P=U2R 可得：电阻 R1 的阻值：R1=U2P保温=(220V)2400W=121Q当电路两端电压为 200V 时,电加热器在保温状态的实际功率：p实=；实=(200V)2121Q弋 331W3.解：(1)将 S、S1、S2 闭合,R1 和 R2并联,电路总电阻最小,为高温挡由 P=U2R 知,P高温=P1+P2=U2R1+U2R2=(220V)255Q+(220V)2220Q=1100W(2)只闭合 S、S2,是 R2的简单电路,电路中电阻最大,为低温挡P低温=(220V)2220Q=220W水吸收热量、吸=c水 mAt=4.2X103J/(kg )X2.2kgX(60C20C)=3.6

11、96X105J由题知、吸=0,又 W=P 低温 t 得 t=wp低温Q 吸P低温3.696X105J84%X220W=2000s4.解：(1)由图可知,当开关 S、S1 闭合时,处于加热状态；当开关 S 闭合,S1 断开时,处于保温状态.那么 R1 的功率：P1=PP2=500W60W=440WR1的阻值：R1=U2P1=(220V)2440W=110Q(2)5min 消耗的电能：W=541600kW h=l.215X105J加热状态下的实际总功率：实=0t=l.215X105J5X60s=405W加热状态下的总电阻：【总=112P=(220V)2500W=96.8Q此时饮水机的实际电压:1!

12、实=P 实 R 榛总=405WX96.8Q=198V5.解：(1)由图乙可知：当开关接“1时是加热,接“2时是保温,接“3时是断电.由题图内可知：P加热=0.8kW=800W,P 保温=0.1kW=10ow由=1!I=U2R 得 R1=U2P加热=(220V)2800W=60.5Q(2)由题图内可知,加热时间和保温时间都是 1Omin,那么力口热时产生的热量为 Q1=P 加热 t1=800WX10X60s=4.8X105J保温时产生的热量 Q2=P 保温 t2=100WX10X60s=6X104J由 4=Q吸 Q总X100%可得,(2 吸=4(2 总=80%X(4.8X105J+6X104J)

13、=4.32X105J由、吸=311141:可知,m=4.2X103J/(kg-)X(10020C)1.29kg6.解：(1)串联时的总电阻是：E、=R1+R2=10Q+10Q=20Q(2)两个电阻并联时,通过每个电阻的电流：I2二 11二 UR1=5V10Q=0.5A电路中的总电流是 1=11+I2二 211=2X0.5A=1A(3)两个电阻并联时,电路中的电功率最大P=UI=5VX1A=5W暖手鼠标垫正常工作 8小时,最多消耗电能W=Pt=5WX8X3600s=l.44X105J7.解：(1)S1 断开时,只有 R1 接入电路,电烤箱处于保温状态,此时消耗的电能为：W=Plt=440WX20

14、X60s=5.28X105(2)电烤箱处于加热状态时,电阻 R2 的功率为P2=P-P1=1100W-440W=66OW电阻 R2 的阻值为：R2=U2P2=(220V)2660W73.3Q(3)一根220V33OW的电热丝的电阻为：R=U2P丝二(220V)2330W146.67Q假设把两根“220V33OW的电热丝并联使用,并联后的总电阻约为 73.3Q,故可替代.8.解：(1)豆浆吸收的热量为：(2 吸=(2111(tt0)=4.OX103J/(kg-r)XI.0kgX(100C40C)=2.4X105J(2)由图乙可知,当 S 接 a时,处于加热状态.由=1!I=U2R 可得,豆浆机正

15、常加热时电阻 R1 的阻值为：R1=U2P加热=(220V)21000W=48.4Q当 S 接 b时,处于保温状态,电路中的总电阻为：【总=U2P保温=(220V)2242W=200Q电阻 R2 的阻值为：R2=1 总一 Rl=200Q-48.4Q=151.6Q(3)豆浆机处于打浆和加热时,总功率为：总=P电动机+P 加热=180W+1000W=1180W1min 消耗的电能为 W=P总 t=1180WX60s=7.08X104J9.解：(1)额定加热电流：I 加=P 加 U 额=880W220V=4A(2)当 S 接 b 时,仅 R2 接入电路,电路中的总电阻最小,由P=U2R 可知：此时电

16、功率最大,处于加热状态,那么 R2 的阻值：R2=1!额2P加=(220V)2880W=55Q当 S 接 a 时,111 与区 2 串联,电路中的总电阻最大,由 P=U2可知：此时电功率最小,处于保温状态,那么电路中的总电阻：R=U 额2P保=(220V)2100W=484Q故 R1 的阻值：R1=R-R2=484Q-55Q=429Q(3)电能表的圆盘转 30 转消耗的电能：W=nNX3.6X106J=30r3000rX3.6X106J=3.6X104J故浴足盆加热的实际电功率：P=Wt=3.6X104J60s=600W10.解：(1)由铭牌可知,低温挡电暖器功率为 550W,家庭电路电压为

17、220V,那么 R1=U2P1=(220V)2550W=88Q(2)分析电路图可知,开关 S2 闭合时为中温挡,开关 S1、S2同时闭合时,电暖器处于高温挡,此时 R1和 R2 同时连入电=550W+1100W=1650W,那么电路中的总电流为 I=PU=1650W220V=7.5A(3)t=20min=1200s,电暖器高温挡工作 20min 放出的热量是：Q放=W=Pt=1650WX1200s=l.98X106J,那么空气吸收的热量为、吸=(2 放=1.98X106JX50%=0.99X106J,由、吸=(211141:可得,At=Q吸 cm=0.99X106J1.lX103J/(kg-)X60kg=15C11.解：(1)“保温状态下,通过电饭煲的电流为：I 保=P 保 U=88W220V=0.4A(2)分析图甲