蘇科版九年級物理下冊 第十五章電功和電熱專題訓(xùn)練多擋位電熱器綜合計算

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1．小紅在家煲湯時使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示，其簡化電路如圖乙所示，R1、R2均是發(fā)熱電阻（阻值不隨溫度變化），欲將質(zhì)量為1.2kg，初溫為20℃的湯加熱至100℃，設(shè)此湯的比熱容為c湯=4.0×103J/(kg·℃)，求：

（1）湯需要吸收的熱量；

（2）利用電飯煲高溫擋煲湯時，將湯由20℃的湯加熱至100℃需要16分鐘，則電飯煲的效率是多少？

（3）計算R1和R2的電阻分別是多少？（寫出開關(guān)位置和電路處于高溫檔還是低溫檔）

額定電壓220V

額定功率低溫檔48.4W

高溫檔500W

2．圖甲所示為某品牌家用熱水器的簡化電路圖，S1是手動開關(guān)，置于熱水器外部；S2是溫控開關(guān)，置于熱水器內(nèi)部；當(dāng)水溫低于40℃時自動閉合，達到40℃時自動斷開，R1與R2均為用來發(fā)熱且阻值不變的電熱絲，使用時，手動閉合開關(guān)S1，電熱水器開始工作。下表為該電熱水器部分參數(shù)。

額定電壓220V

頻率50Hz

保溫功率220W

加熱功率2420W

水箱容量50L

設(shè)定溫度40℃

（1）該熱水器正常工作時，電熱絲R1的阻值是多少？

（2）熱水器正常加熱時，通過R2的電流是多大？

（3）假設(shè)關(guān)閉家中的其它所有用電器，只讓該熱水器接入電路燒水5min，剛好將水箱中水

溫升到40℃，觀察到家中電能表（如圖乙所示）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過200r，則此時熱水器兩端的實際電壓多大？

3．近年來，我國家電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，不僅成為全球家電制造第一大國，而且已成為全球智能家電第一大技術(shù)來源國。電飯煲是我國家電產(chǎn)品中的優(yōu)秀代表之一，據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，去年我國電飯煲出口金額約為進口金額的14倍，中國制造深受全球市場認可。如圖所示，甲為某國產(chǎn)智能電飯煲的外觀圖，該電飯煲有“快煮”、“精煮”、“保溫”三種基本模式；乙為該電飯煲的基本原理簡化電路圖，額定電壓；當(dāng)置于a、置于d時處于“快煮”模式，電飯煲的額定功率；當(dāng)置于a、斷開時處于“精煮”模式，電飯煲的額定功率；當(dāng)置于b、置于c時，處于“保溫”模式。求：

（1）的阻值；

（2）小明采用“精煮”模式將飯煮熟用時，求該電飯煲一次精煮過程消耗的電能E；

（3）該電飯煲保溫模式下的額定功率。

4．圖甲是一家用電暖器，有“低溫”，“中溫”，“高溫”三擋，銘牌見如表（“高溫”擋功率空出），圖乙為其簡化的電路原理圖，電阻恒定，且R1＞R2，S是自我保護開關(guān)，電暖器跌倒時，S自動斷開，切斷電源，保證安全。請完成下列問題：

電暖器

額定電壓220V

額定功率低溫擋550W

中溫擋1210W

高溫擋

頻率50Hz

（1）“高溫”擋正常工作時的總電流是多少？

（2）某天傍晚，小明關(guān)閉家里其它用電器，只讓“中溫擋”狀態(tài)的電暖氣工作，發(fā)現(xiàn)自家電能表（如圖丙）指示燈每閃爍40次所用的時間為2min。則實際電壓為多少？

5．小梅家的電熱水器有“關(guān)”、“加熱”和“速熱”三個檔位，其簡化電路如下圖所示。若電熱絲R1的阻值是48.4Ω，通過計算回答：該熱水器在“加熱”檔位時

（1）通過它的電流是多少？

（2）它的電功率是多少？

（3）它工作200s消耗的電能是多少？

6．如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過控制開關(guān)實現(xiàn)高、中、低三擋加熱，其簡化電路如圖乙所示。R1、R2、R3均為電熱絲，已知R1＝176Ω，加熱杯的部分參數(shù)如下表，求：

（1）加熱杯的低溫擋功率是多少？

（2）若不計熱量損失，加熱杯使用高溫擋加熱，使1L水從12℃升高到100℃，需要多長時間？

額定電壓220V

高溫擋功率1100W

中溫擋功率440W

低溫擋功率

容量1L

7．李明家安裝了如圖甲的電熱水龍頭，其電路如圖乙所示，R1、R2為電熱絲，通過調(diào)節(jié)旋鈕可使扇形開關(guān)S同時接觸兩個相鄰的觸點，從而實現(xiàn)冷水、溫水、熱水檔之間的切換。某次李明使用電熱水龍頭的過程中，水龍頭的功率隨時間的變化關(guān)系如圖丙所示。已知水的比熱容為，求：

（1）當(dāng)開關(guān)同時接觸2、3觸點時，過R1的電流大小和電熱絲R1的阻值。

（2）水龍頭在本次過程中消耗的總電能。

（3）水龍頭在本次過程中把0.3kg的水從20℃加熱到30℃，本次過程的加熱效率。

8．多功能養(yǎng)生壺具有精細烹飪、營養(yǎng)量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養(yǎng)生壺簡化電路圖。已知只閉合S1時養(yǎng)生壺處于中溫擋。［ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg℃)，g=10N/kg］

項目參數(shù)

電源電壓(V)220

低溫擋功率(W)275

中溫擋功率(W)550

高溫擋功率(W)1100

容積(L)1

（1）求R1的阻值；

（2）養(yǎng)生壺處于低溫擋工作時，求電路中的電流大小；

（3）在標準大氣壓下，使用高溫擋將初溫是12℃的一整壺水燒開，若養(yǎng)生壺高溫擋加熱效率為80%，求燒開一壺水需要的時間？

9．隨著生活質(zhì)量的提升，各類空氣炸鍋、電烤箱、燒烤爐走進了千家萬戶，小明家新買了一個三檔位的電烤箱，小明研究電烤箱加熱板部分，畫出了其簡化電路如圖甲所示，R1、R2是定值電阻，可通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)實現(xiàn)高、中、低檔位切換。電烤箱的相關(guān)參數(shù)如表格所示，求：

（1）電烤箱在低溫檔正常工作時的電流；

（2）電烤箱中R2的阻值是多少歐姆；

（3）若在用電高峰期，家庭電路的實際電壓為會降低，電烤箱在中溫檔工作3min能使圖乙中的電能表（不受電壓影響）表盤轉(zhuǎn)動105圈，則此段時間中溫檔產(chǎn)生的熱量是多少J。

額定電壓220V

高溫檔功率

中溫檔功率800W

低溫檔功率440W

10．小明家買了一臺電烤箱，發(fā)熱功率有高、中、低三個擋位。小明根據(jù)電烤箱的工作情況，跟同學(xué)們在實驗室組成的模擬電烤箱的實驗電路如圖所示。電源輸出電壓穩(wěn)定為6V，兩個發(fā)熱電阻分別為R1=10Ω，R2=20Ω。單刀雙擲開關(guān)S2可分別與觸點a、b接通。請你參與小明他們的研究，分析和解答以下問題：

（1）兩個開關(guān)分別處于什么狀態(tài)時，模擬電烤箱電路處于“低”擋位？為什么？

（2）模擬電烤箱電路處于“中”擋位工作時，消耗的電功率是多少？

（3）模擬電烤箱電路處于“高”擋位工作時，通電10min，電流產(chǎn)生多少熱量？

11．小亮媽媽買了一臺“中國造”的家用智能電熱馬桶便座器（如圖甲），它有加熱和沖洗等功能。圖乙是便座器加熱原理電路圖，R1和R2是兩個定值電阻表示兩個電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S可接a或b，該電路通過開關(guān)S和S1的不同接法組合，實現(xiàn)“高溫擋、中溫擋、低溫擋”三種加熱功能（如下表）。求：

S1斷開斷開閉合閉合

S2接b接a接a接b

功率P0=0WP1=22WP2=44WP3

（1）R1和R2的阻值。

（2）表中的“P3”。

（3）如果馬桶便座圈的質(zhì)量是500g，便座圈材料的比熱容為0.44×103J/（kg℃），冬天小亮用“中溫擋”加熱的方式讓便座圈的溫度升高4℃所需的時間。（設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被座圈吸收）

12．如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過控制開關(guān)實現(xiàn)高、中、低三擋加熱，其簡化電路圖如圖乙所示。R1、R2、R3均為電熱絲，已知R1=176Ω，加熱杯的部分參數(shù)如下表所示。求：

額定電壓220V

高溫擋功率1100W

中溫擋功率440W

低溫擋功率

容量1L

（1）用此加熱杯使1L水從20℃燒開（標準氣壓下），水吸收的熱量是多少？

（2）R1___________R2（選填“大于”“小于”或“等于”）；

（3）加熱杯的低溫擋功率是多少？（寫出計算過程）

參考答案

1．（1）3.84×105J；（2）80%；（3）96.8Ω、903.2Ω

2．（1）220Ω；（2）10A；（3）200V

3．（1）100Ω；（2）；（3）290.4W

4．（1）8A；（2）200V

5．（1）4.5A；（2）1000W；（3）2×105J

6．（1）220W；（2