【中考】（重庆）初中物理 分类专题五 加热器类相关计算 精练（含答案）

1、 专题五 加热器类相关计算1(2021重庆B卷)中国茶文化源远流长，如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示，电阻R1为发热体，它的额定电功率为22 W且电阻不变，电流通过发热体加热底板使茶汤保温，L为电功率忽略不计的电源指示灯。求： (1)发热体正常工作时的电流；(2)当实际电压为198 V时，发热体工作100 s消耗的电能；(3)为了适应不同品种茶汤的保温需求，小杨对电路进行重新设计(如图丙)，移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至额定功率的四分之一。若发热体产生的热量全部被茶汤吸收，该电路电能利用率的范围是多少。(电能利用率eq f(W发热体,W总)2.(2021重庆巴蜀中学

2、二诊)如图甲所示是一款加热型榨汁机，图乙是它的内部电路结构示意图，其中R1、R2均为发热电阻丝，接通电动机可以进行榨汁；关闭电动机接通电阻丝可以进行加热或者保温；榨汁机的部分参数如表所示，求：(1)仅榨汁时，正常工作10 s电路消耗的电能；(2)若R2400 ，则加热功率为多少？(3)傍晚用电高峰时，小红关闭家里所有用电器，只让榨汁机以加热挡工作，发现在5 min内电能表的转盘转了50转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？(不考虑电阻随温度的变化)3(2021重庆A卷)如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，

3、小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R022 ，M、N为接线柱。(1)用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1 A，求电源电压；(2)把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5 A，求R1的阻值；(3)用导线把B和C连接，然后将M接A, N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5 A；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220 V电路中能达到的最大电功率。4.(2020重庆永川区质量检测)如图甲所示是某品牌的家用电热水瓶，它具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能，其简化的等效电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达

4、到120 时自动断开。闭合开关S2时发热盘对水加热，水沸腾后开关S2自动断开，电热水瓶处于保温状态。闭合开关S3时，电磁泵将水抽出。若电热水瓶的保温功率为50 W，加热功率为1 000 W，定值电阻R3的阻值为200 。(1)求定值电阻R1的电阻值；(2)当闭合开关S3时，电磁泵正常工作的两端电压为20 V，求电磁泵的电功率；(3)若电热水瓶的热效率为90%，在一个标准大气压下将3 L、初温为30 的水加热至沸腾需要多少时间。c水4.2103 J/(kg)5(2021重庆实验外国语二诊)随着人们生活水平的提高，糖尿病患者越来越多，如图甲所示是一款养生电饭煲，可以煮出低糖米饭。工作过程中先用高温

5、加热煮沸，让大米吸热吸水后迅速膨胀，淀粉大量溶入米汤中，然后将米汤分离，再采用低温蒸煮，米饭煮熟后自动进入保温状态，既能大大降低米饭中的糖分又环保节能。内部结构电路如图乙所示，R1和R2均为加热电阻且保持不变，R是可变电阻，通过调节R可以让电饭煲进入保温状态，S1和S2为温控开关，设定好预设温度，通过S1、S2的断开与闭合(其中S2不能单独闭合)，可以自动实现电饭煲的高温加热、低温蒸煮和保温状态的转换，图丙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮熟米饭所消耗的电能随时间的变化关系图像。求：(1)电饭煲正常工作时，高温功率是多少？(2)小明想利用标有“3 000 imp/(kWh)”字样的电能表测量家庭

6、电路的实际电压，只让电饭煲接入电路，在高温状态下，他观察到电能表上的指示灯在2分钟内闪烁了81次，则此时的实际电压是多少？(3)电饭煲在保温状态时每秒钟向外散失的热量Q跟电饭煲温度与环境温度的温差关系如图丁所示，假设加热电阻放出的热量能被电饭煲完全吸收。在额定电压下工作，在温度为20 的房间使用，要求电饭煲温度保持为70 ，问应将R的阻值调为多大？参考答案【微专题精练】1解：(1)由PUI可知，发热体正常工作时的电流：Ieq f(P,U)eq f(22 W,220 V)0.1 A。(2)发热电阻R1的阻值：R1eq f(U,I)eq f(220 V,0.1 A)2 200 ，根据Ieq f(U

7、,R)和PUI可得，R1的实际功率：P实eq f(U实2,R1)eq f(（198 V）2,2 200 )17.82 W，发热体工作100 s消耗的电能：WP实t17.82 W100 s1 782 J。(3)R1的最低实际功率：P实eq f(P,4)eq f(22 W,4)5.5 W，根据欧姆定律Ieq f(U,R)和PUI可得：R1两端的最低实际电压：U实eq r(P实R1)eq r(5.5 W2 200 )110 V，电路中的实际电流：I实eq f(P实,U实)eq f(5.5 W,110 V)0.05 A，电路中的总功率：P总UI实220 V0.05 A11 W，发热体电功率最低时电能的

8、利用率：eq f(W发热体,W总)eq f(P实t,P总t)eq f(5.5 W,11 W)100%50%，当滑片P在b点时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路中只有R1在工作，由于发热体产生的热量全部被茶汤吸收，所以此时的电能利用率为100%，该电路电能利用率的范围为50%100%。2解：(1)榨汁功率为88 W，仅榨汁时，正常工作10 s电路消耗的电能：WP榨t88 W10 s880 J。(2)只闭合S2时，电路为R1的简单电路，电路处于保温状态，根据Peq f(U2,R)可得，R1eq f(U2,P保)eq f(（220 V）2,121 W)400 ，S2、S3闭合时，电路处于加热状态，

9、电路中R1与R2并联，加热功率：P加eq f(U2,R1)eq f(U2,R2)eq f(2U2,R1)eq f(2（220 V）2,400 )242 W。(3)5 min内电能表的转盘转了50转，由图丙可知，消耗的电能：W1eq f(50 r,3 000 r/（kWh）)eq f(1,60) kWh，加热挡的实际功率：P实eq f(W1,t)eq f(f(1,60) kWh,f(5,60) h)200 W，根据加热功率P加eq f(2U2,R1)，P加P实U2U实2得，家庭电路的实际电压：U实200 V。3解：(1)用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电路为R0的简单电路，由Ieq f(U,

10、R)得，电源电压：UU0I1R01 A22 22 V。(2)把M接A，N接B，只闭合开关S1，R1和R0串联，由Ieq f(U,R)可知，电路的总电阻：R总eq f(U,I2)eq f(22 V,0.5 A)44 ，则R1的阻值：R1R总R044 22 22 。(3)用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，R1和R2并联，R0被短接，电流表测干路的电流，则电路总电阻：R总eq f(U,I3)eq f(22 V,1.5 A)eq f(44,3) ，当用该部件组装加热器接入电路中时，根据Peq f(U2,R)可知，部件接入的电阻最小时，加热器的功率最大；即R1与R2并联接入时

11、，有最大加热功率：Peq f(U2,R总)eq f(（220 V）2,f(44,3) )3 300 W。4解：(1)分析电路可知，当电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中只有R1工作，由Peq f(U2,R)得，定值电阻R1的电阻值：R1eq f(U2,P保温)eq f(（220 V）2,50 W)968 。(2)闭合开关S3，电磁泵与R3串联，R3两端的电压：U3UU泵220 V20 V200 V，通过R3的电流：I3eq f(U3,R3)eq f(200 V,200 )1 A，电磁泵与R3串联，故通过电磁泵的电流I泵I31 A，电磁泵的电功率：P泵U泵I泵20 V1 A20 W。(3)在一

12、个标准大气压下水的沸点是100 ，水的质量：mV1.0103 kg/m33103 m33 kg，将水加热至沸腾，水吸收的热量：Qc水mt4.2103 J/(kg)3 kg(100 30 )8.82105 J，若电热水瓶的热效率为90%，则需要的电能：Weq f(Q,)eq f(8.82105 J,90%)9.8105 J，需要加热的时间：teq f(W,P加热)eq f(9.8105 J,1 000 W)980 s。5解：(1)由图丙可知，高温功率：P1eq f(W1,t1)eq f(0.1 kWh,0.1 h)1 000 W。(2)高温挡的实际功率：P1实eq f(81 imp,3 000

13、imp/（kWh）f(2,60) h)0.81 kW810 W，根据Peq f(U2,R)可得，eq f(P1,P1实)eq f(U2,U实2)，此时的实际电压：U实Ueq r(f(P1实,P1)220 Veq r(f(810 W,1 000 W)198 V。(3)由图丙知，低温功率：P2eq f(W2,t2)eq f(（0.2760.1）kWh,（0.50.1）h)0.44 kW440 W，由图乙知低温蒸煮时，只有电阻R1接入电路，根据Peq f(U2,R)可得，R1eq f(U2,P2)eq f(（220 V）2,440 W)110 ，在温度为20 的房间使用，要求电饭煲温度保持为70 ，温差为50 。由图丁可知，电饭煲每秒钟向外散失的热量Q110 J。散热功率：P散eq f(Q,t)eq f(110 J,1 s)110 W。加热电阻放出的热量能被电饭锅完全吸收，要保持电饭煲的温度不变，则电饭煲的保温功率P3P散110