中考物理命題點3多檔位家用電器相關計算含答案

1、第十四章電功和電熱命題點3多擋位家用電器相關計算考向 1兩擋位電器1 .如圖所示為某品牌電飯鍋的簡化電路圖，Ri和R2均為電熱絲，Si是溫度自動控制開關,已知電飯鍋的額定電壓為220 V,高溫擋功率為1 320 W,低溫擋功率為110 W.求：(1)將鍋內(nèi)2 kg的水從20 C加熱到100 C,水吸收的熱量；c水=4.2X 10 (2019泰安)某電熱水器具有加熱和保溫功能，其工作原理如圖甲所示.其中控制電路中的 J/(kg C ) (2)電熱絲R2的阻值.第1題圖-10 -2 . (2019婁底)小明家某型號電熱加濕器的原理如圖甲.R1、R2都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對電阻的影響，且R2 =

2、3R1；S為旋轉型開關，1、2、3、4為觸點，通過旋轉開關S可實現(xiàn)“關”、“低擋”、“高擋”之間的切換 (低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱)，其部分技術參數(shù)如下表.口擋邂熱功率0斗表化冶此斗號世心if nunU 10 2U JU已第2題圖(1)開關處于圖示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是 (選填“關” “低擋”或“高擋”)；(2)求電熱加濕器中 R1的阻值；(3)某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉中加注冷水已達到最大注水量，其工作30 min的功率與時間圖像如圖乙所示，如果電阻R1在此次高擋加熱時產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉中冷水的溫度升高多少C?計算結果保留整數(shù)，水的比熱容為4.

3、2 X103 J/(kg C )(4)某一天，小明斷開家中其他所有用電器，只接通加濕器在低擋加熱，發(fā)現(xiàn)家中3 000revs/(kW 能見能表轉盤在 400 s內(nèi)轉了 27圈，求此時電阻 R2的實際功率是多少？電磁鐵線圈電阻不計，R為熱敏電阻，熱敏電阻中允許通過的最大電流Io=15 mA,其阻值R隨溫度變化的規(guī)律圖像如圖乙所示，電源電壓Ui恒為6 V.當電磁鐵線圈中的電流 I>8 mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點a、b接觸，加熱電路接通；當電磁鐵線圈中的電流IW8 mA時，繼電器上方觸點 c接觸，保溫電路接通.熱敏電阻R和工作電路中的三只電阻絲Ri、R2、R3均置于儲水箱中，U

4、2=220 V ,加熱時的功率 P加熱=2 200 W,保溫時 的功率P保溫=110 W,加熱效率 刀=90%, R2 = 2Ri,水的比熱容c水=4.2X103 J/(kg C),水 箱內(nèi)最低溫度為0 C.甲乙第3題圖(1)為使控制電路正常工作，保護電阻R。的阻值至少為多大？若 R。為該值，試求熱水器剛開始保溫時水的溫度.(2)電阻絲R1、電、R3的阻值分別為多少歐姆？(3)該熱水器在加熱狀態(tài)下，將44 kg、20 C的水加熱到50 C需要多少時間?考向 2三擋位電器4. (2019天水)如圖甲是家用電暖器，利用電熱給煤油加熱取暖. 圖乙為其簡化的電路原理圖，已知電阻R1>R2,銘牌見

5、下表.在電暖器跌倒時，跌倒開關S自動斷開，切斷電源，保證已知c煤安全.電暖器有“高溫擋”、“中溫擋”和“低溫擋”三個擋位，解答下列問題:油=2.1X 103 J/(kg C), p煤油= 0.8 X 103m3乙零線地線1第4題圖額定電壓220 V煤油體積25 L功率選擇1 500 W/1 100 W/400 W 三擋可調(diào)操作方式手動(1)煤油溫度升高20 c時，吸收了多少焦耳的熱量?(2)Ri的阻值是多少？(寫出必要的文字說明)(3)某同學用兩個阻值和 Ri、R2均相同的電熱絲串聯(lián)，制成一個新的電熱器，將它接在家庭 電路中工作11 min ,產(chǎn)生的熱量是多少？5. (2019威海)火鍋是人們

6、比較喜歡的一種飲食方式.如圖所示為小明家使用的一款電火鍋工 作電路的原理圖.它有高、中、低三個加熱擋位，旋鈕開關可以分別置于“和2”、“ 2和3”或“ 3和4”接線柱.正常工作時，低溫擋功率為高溫擋功率的2, Ri為5242 Q R2為60.5 忽略溫度對電阻的影響 )(1)請指出開關置于什么接線柱時，火鍋處于低溫擋？1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦(2)R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫擋正常工作時，在 耳？(3)小明關閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨立工作，用高溫擋加熱湯液2分鐘，電能表的表盤轉了 81轉，請通過計算判斷此時電火鍋是否正常工作？電能表的銘牌上標有 3 000r/(kW - h)

7、a q 所0220 V第5題圖參考答案命題點3多擋位家用電器相關計算1 .解：(1)水吸收的熱量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，當S、S1都閉合時，電路中R1、R2并聯(lián)，電路中電阻最小，電路處于局溫擋，當S閉合、S1斷開時，電路為 R1的簡單電路，電路處于低溫擋.電阻R2的功率 P2=P高溫一P低溫=1 320 W- 110 W = 1 210 WU2(220 V) 2電阻 R2 的阻值 R2= 19dnw =40 QP21 210 W2 .(1)關U2解：(2)當開關處于2、3時，R1與R2串

8、聯(lián)，電路的電阻最大，根據(jù)P = 天可知，此時的功R率較小，處于低擋，當開關處于3、4時，R2被短路，電路只有 R1接入電路，電路的電阻最,，一，- U2(220 V) 2小，功率最大，處于局擋，則R1的阻值為 R=121 QP高 400 W由圖可知，電熱加濕器在高擋的工作時間為10 min,則R1通電10 min產(chǎn)生的熱量為 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，根據(jù) Q吸=cm At可知，冷水升高的溫度為 用 =3.二cm 4.2 x 103 J/ (kg C) x 3 kg=19 C (4)由題知 R2=3Ri

9、=363 烏27電熱加濕器在低擋工作時消耗的電能為W=歹有X3.6X 106 J=3.24X 104 J器的實際電壓為 U實WRt3 000,_ U2 ,由W = Pt 和 P = M得，電熱加濕R=198 V/3.24X 104 JX ( 121 務 363 ),400 s由于R1 ：電=1 ： 3,根據(jù)串聯(lián)分壓的原理可知,U 實=U1+U2、U1 : U2=1 ： 3,則 U2= 148.5V根據(jù)P = U可知，R2的實際功率為P2實=。=(衰 ？ 2 = 60.75 WRR2363 Q3.解：(1)熱敏電阻中允許通過的最大電流10= 15 mA,此時控制電路中電阻最小R總小=70 =6

10、V1.5X 10 2 A= 400由圖像得水箱內(nèi)最低溫度為0 c時熱敏電阻最小，R最小= 100 Q保護電阻阻值至少為 Ro=R總小R最小=400 0- 100 0= 300 Q熱水器剛開始保溫時，控制電路中的總電阻R總6 丫3八= 750 I控制 8X 10 3 A熱敏電阻的阻值 R= R總一R0=750 0- 300 0= 450 Q由乙圖像得，儲水箱中水溫是70 C(2)加熱狀態(tài)時，電阻 Ri、R2并聯(lián)在工作電路中并聯(lián)電路的總電阻 R并=獸=；2鬻；/2 =22 P加熱 2 200 WRiR2又 R 并=,R2= 2RiR1 + R2代入數(shù)據(jù)得Ri =33 Q R2=66 Q保溫狀態(tài)時，

11、電阻 R2、R3串聯(lián)在工作電路中.U2(220V) 2R串=d -= TTnw -= 440 P保溫 110 WR3=R串一電=440 0-66 0= 374 Q水吸收的熱量： Q吸=cm(t 10)Q吸cKm (tt。)電流做的功:V力口熱=YY加熱時間:W加熱c*m (t10)t 加熱=P加熱Y心口熱4.2X 103 J/ (kg C) X 44 kgx ( 50 C 20 C)90% X 2 200 W800 s4 .解：(1)煤油的質(zhì)量為 m= PV= 0.8X 103 kg/m3X25X 10 3 m3=20 kg溫度升高 20 C吸收的熱量為 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,根據(jù)P=M可知，當電壓一7E時，電阻越大，功率越小，故當S、S1閉合時,RU2 ( 220 V) 2R1單獨工作，電路中電阻最大，電暖器處于低溫擋，R1=U；=121 QU 、人, 工，公,一，U2(220 V) 2 - 一當S、S2閉合時，R2單獨工作，電暖器處于中溫擋，R2= 1dnnxA/ =44 QP中I I00 W串聯(lián)后的電阻為 R串=R1+R2=121 務44 0= 165 Q U2(220 V) 2廣生的熱量為 Q = 1=165 Q x 11X60 s= 1.936x 105

13、 J5 .解：(1)當旋鈕開關置于1和2接線柱時，火鍋處于低溫擋；(2)當旋鈕開關置于3和4接線柱時，電阻 R1和R2并聯(lián)，此時電路電阻最小，根據(jù)公式P =U2=U2(220 V) 2m可知，此時電路功率取大，處于局溫擋.則R1和R2的功率分別為P1=-=一c =RR1242 L2U2(220 V) 2 ，-，_200 W； P2= = 800 W;此時局溫擋的功率為P 高溫=P+ P2=200 W+800R260.5 QW= 1 000 W,所以P低溫=1 P高溫= 1X 1 000 W = 200 W,所以低溫擋時電路中的總電阻為 55R=U2i->.=P低溫(220 V)200 W2-=242 Q,所以 R3=R-R2 = 242 Q-60.5 Q= 181.5 Q,低溫擋