電學(xué)壓軸題之電加熱器的多檔位問題

1、-作者xxxx-日期xxxx電學(xué)壓軸題之電加熱器的多檔位問題【精品文檔】2013年全國各地中考物理試題分類匯編-電學(xué)壓軸題之電加熱器的多檔位問題1、（2013重慶A卷）圖l6甲為一款有高、低溫兩檔的家用蒸汽電熨斗，其電路原理如圖16乙所示，R1、R2為電熱絲，其額定電壓均為220V。電路的工作原理是：當S，閉合，S2斷開時，電熨斗處于低溫檔；當S1、S2都閉合時，電熨斗處于高溫檔。正常工作時高溫擋的電功率為1980W。(電源電壓保持不變，不計電熱絲電阻隨溫度的變化) (1)電熨斗正常工作時，在高溫檔狀態(tài)下電路中的總電流是多大?R1的電阻為多少? (3)若電熱絲R2燒毀了，要使電路恢復(fù)(2)若電

2、熱絲R2的電阻為44，則電熱絲正常工作，小楠設(shè)計了這樣一個方案：小楠方案：用兩根都是“220V 550W”的電熱絲并聯(lián)替代R2。 請你通過計算和分析，對小楠的方案作出評價。（1）電熨斗工作時，電流流過電阻產(chǎn)生熱量，對水加熱，使水汽化為蒸汽，因此電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的；由電路圖知，當閉合S1、S2閉合時，兩電阻絲并聯(lián)，電路電阻最小，電源電壓U一定，由P=可知此時電路功率最大，電熨斗處于高溫擋；由P=UI可得，1800W=220V×I，所以在高溫檔狀態(tài)下電路中的總電流I=9A（2）由電路圖知：當S1閉合，S2斷開時，電阻R1和R2組成的是一個并聯(lián)電路；U=U1=U2=220VI2

3、= =5AI1= I- I2=9A -5A =4 AR1= = =55（3）小楠方案：用一根都是“220V 550W”的電熱絲的電阻為R3R3= =88用兩根的電熱絲R3并聯(lián)后總電阻是44，其總功率為1100W，正常工作時符合要求。但當其中一根的電熱絲燒壞，電路仍能工作，但P3=550W<1100W，且不能及時發(fā)現(xiàn)加以排除，可見小楠方案也不是最佳方案。2、(2013黃岡）電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部分水通過進水閥門進入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度。下表是某同學(xué)設(shè)計的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻

4、，1、2、3、4為觸點，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，實現(xiàn)關(guān)、低、高檔的轉(zhuǎn)換。 (1)若加熱前水溫為20，電熱槽內(nèi)氣壓為標準大氣壓，從加熱到沸騰最短時間為3分鐘，則電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克？（不計熱損失，c水=4.2 x103J/( kg·)，結(jié)果保留兩位小數(shù)）額定電壓220V額定最大發(fā)熱功率400W水箱容積4L適用面積4060m2 (2)加濕器在低檔時的發(fā)熱功率；(3)對于需要制冷的室內(nèi)，電熱加濕器會使其氣溫升高，請?zhí)岢鲆粭l改進的建議。1）不計熱損失，有：Q1= Q2 P1t= cm(t2t1)400W×3×60s=×103J/（kg·）×m&

5、#215;(100-20) m（2）電熱加濕器在高檔時，R2被短路，電路中只有R1 ，故有P1=UI1=電熱加濕器在低檔時，R1和R2串聯(lián)，總電阻R=2R1，有P2= UI2=則 =，P2 P1=0.5×400W=200W（1） 可以降低電熱槽內(nèi)氣壓 其他正確解答均可3、（2013泰州）圖16所示是一種電熱水龍頭，圖17是它的電路簡圖。旋轉(zhuǎn)手柄可使扇形開關(guān)S同時接觸兩個相鄰觸點，從而控制流出的水為冷水、溫水或熱水。已知R1、R2是電熱絲，R2=55，溫水檔的電功率是2.2kw。試回答或求解下列問題：圖16圖17（1）S旋到_位置時，水龍頭流出溫水；S旋到_位置時，水龍頭流出熱水。（選

6、填“1”、“2”或“3”）（2）電熱絲R1的阻值是多大？（3）S旋到熱水檔時，電路中的總電流是多大？答案：（1）2 、 3 （2）22歐（3）14A解析：（1）當開關(guān)處于位置2時，只有電阻R1接入電路，電路電阻最大，根據(jù)P=可知：此時功率最小，可見此時放出的是溫水；當開關(guān)處于位置3時，電阻R1和R2并聯(lián)接入電路，電路電阻最變小，根據(jù)P=可知：此時功率最小，所以此時放出的是熱水；（2）P=UI=可知，溫水功率P溫水=2.2kW=2200W，R1=22；（3）S旋到熱水檔時，電阻R1和R2并聯(lián)接入電路，根據(jù)歐姆定律得：I1=10A，I2=4A，所以，I=I1+I2=10A+4A=14A4、（201

7、3錦州）某學(xué)校食堂有一個電水壺的銘牌如表所示如圖是電水壺的電路圖，R為加熱器，當溫度較低時，溫控開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱當水沸騰后，會自動斷開進入保溫狀態(tài)從而實現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變，且此時的大氣壓為1標準大氣壓則：額定電壓220V額定功率4400W水壺裝水質(zhì)量10kg頻率50Hz（1）電水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值是多大？（2）若電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，現(xiàn)將一滿壺23的水在標準大氣壓下燒開需要多長時間？水的比熱容C=4.2×103J/（kg）（3）當電水壺處于保溫狀態(tài)時，通過加熱器的電流是1A，此時電阻R0的電功率是多少？解答：（1）

8、由P=可得，加熱電阻的阻值：R=11；（2）標準大氣壓下水的沸點是100，水吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（kg）×10kg×（10023）=3.234×106J，電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，W=Q吸=3.234×106J，W=Pt，加熱時間：t=735s；（3）當S斷開時，R與R0串聯(lián)，處于保溫狀態(tài)，由歐姆定律可得，R兩端的電壓：UR=IR=1A×11=11V，串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，R0的電壓：U0=UUR=220V11V=209V，此時電阻R0的電功率：P0=U0I=209V×1A=2

9、09W答：（1）電水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值是11；（2）若電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，現(xiàn)將一滿壺23的水在標準大氣壓下燒開需要735s；（3）當電水壺處于保溫狀態(tài)時，通過加熱器的電流是1A，此時電阻R0的電功率是209W5、（2013南通）如圖所示是家用飲水機的工作原理電路，其中S是溫度控制開關(guān)，當水溫升高到一定溫度時，飲水機從加熱狀態(tài)自動切換到保溫狀態(tài)，已知電阻R0=55，R=2365.（1）當開關(guān)S處于“2”擋時，通過電阻R和R0的電流強度各為多大？（2）當開關(guān)S分別處于“1”擋和“2”擋時，飲水機的總功率各是多少？來源:（3）請判斷當開關(guān)S處于“1”擋時，飲水機處于加熱狀態(tài)還是

10、保溫狀態(tài)？簡述理由。（1）當開關(guān)S處于“2”擋時，R被短路，IR=0 I 0=U/R0=220V/55=4A （2）當開關(guān)S處于“1”擋時，R與R0串聯(lián)，飲水機的總功率 P1=U2/（R0+R）=（220V）2/（2365+55）=20W 當開關(guān)S處于“2”擋時，只有R0工作，飲水機的總功率 P2=U2/R0=（220V）2/55=880W （3）當開關(guān)S處于“1”擋時，飲水機處于保溫狀態(tài) 當開關(guān)S處于“1”擋時，飲水機的總功率遠遠小于開關(guān)S處于“2”擋時的總功率。6、（2013衢州）電壓力鍋結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點，是現(xiàn)代人喜歡的廚房用具。圖甲是某品牌電壓力鍋的簡化電路圖，R1為加熱電阻，

11、R2為保溫電阻，S1為電源開關(guān)，S2為壓力開關(guān)。加熱時S2與觸點a接通，R1工作；保溫時S2與觸點b接通，R2工作。電壓力鍋的其他參數(shù)見銘牌。(1)當電壓力鍋內(nèi)的氣壓達到設(shè)定值時水沸騰。此時，水的溫度_100(選填“”、“”或 “”)。(2)計算保溫電阻R2正常工作時的阻值。電壓力鍋的銘牌額定電壓220伏加熱功率1000瓦保溫功率100瓦氣壓設(shè)定值175千帕 （3）圖乙表示電壓力鍋工作時電功率與時間的關(guān)系。陰影部分面積表示_，并列式計算它的大小。 (1) (2) 保溫時S2與觸點b接通，R2工作；R2U2/P保溫(220伏)2/100瓦484歐姆 (3)電壓力鍋加熱10分鐘消耗的電能(或電功)

12、 WPt1000瓦×600秒6×105焦 7、（2013綏化）某種電熱水器，其電路圖如下，R1為發(fā)熱板，R2為保溫電阻，Sl是溫控開關(guān)。當電熱水器處于加熱狀態(tài)時水被加熱，達到設(shè)定溫度時，S1自動斷開，熱水器處于保溫狀態(tài)時，已知電阻R1=50，R2=450。求：（1）熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為2kg的水，當水的溫度從20升高到40對，這些水吸收的熱量是多少？（2）當電熱器處于加熱狀態(tài)時，電路中的電流是多大？（3）當熱水器處于保溫狀態(tài)時，R1的電功率為多少？Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（kg）×2kg×（4020）=1.68×105J

13、 熱水器加熱時，只有R1工作，電路的電流：I加熱=U/R1=220V/50當熱水器處于保溫狀態(tài)時，R1與R2串聯(lián)，電路的電流：I保溫=U/（R1+R2）=220V/500R1的電功率P1=I保溫2R1=(0.44A)2×50答案：(1)1.68×1058、（2013柳州）學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，小亮研究家中具有保溫功能的電飯鍋，畫如電飯鍋的電路原理圖如圖l6所示，電飯鍋的銘牌上部分內(nèi)容如下表。 (1)R1、R2中哪個是加熱電阻?要使電飯鍋加熱，開關(guān)S閉合還是斷開? (2)電飯鍋正常加熱時，電路的電流是多大? (3)電路中電阻R1、R2的阻值各是多大?保溫時，R1、R2產(chǎn)生的電熱之

14、比是多少?解：（1）當開關(guān)S閉合時，R2被短路，電路的總電阻最小，根據(jù)P=U2/R，這時功率最大，這時電飯鍋處于加熱狀態(tài)，R1為加熱電阻。（2）電飯鍋正常加熱時，電路的電流：I加熱=P加熱/U=1100W/220V=5A(3)電飯鍋正常加熱時，只有R1工作，R1=U2/P加熱=(220V)2/1100W=44電飯鍋保溫時，R1與R2串聯(lián)，R總=U2/P保溫=(220V)2/44W=1100R2=R總R1=110044=1056電飯鍋保溫時，R1與R2串聯(lián)，I1=I2=I它們產(chǎn)生電熱之比Q1:Q2=W1:W2=I12R1t:I22R2t=R1:R2=44：1056=11:2649、（2013蘇州

15、）某型號的家用電飯煲有兩擋，其原理如圖所示“1”擋是保溫燜飯，“2”擋是高溫燒煮若已知電阻R0=44，R=2156，求：(1)當開關(guān)S置于“1”擋時，電路中的電流I1和R0兩端的電壓U0；(2)當開關(guān)S置于“2”擋時，電飯煲高溫燒煮的功率P答案： 4.4V (2)1100W解：(1)當開關(guān)S置于“1”擋時，R與R0串聯(lián)電流I1=U/(R+R0R0兩端的電壓:U0=I1R02、 當開關(guān)S置于“2”擋時,電路中只有R0工作 電飯煲高溫燒煮的功率：P=U2/R0=（220V）2/44=1100W10、(2013山西）電壓力鍋是一種新型家用電器，集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點于一體，既安全又環(huán)保。圖20是某型號

16、電壓力鍋工作電路簡圖，右表是其部分參數(shù)。其中R1是主加熱器，R2是保壓加熱器。接通電路后，開關(guān)s自動與觸點a、b接通，開始加熱。當鍋內(nèi)溫度達到105時，開關(guān)S自動與a、b斷開，并與觸點c接通，開始保壓，此時鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰?，F(xiàn)將3L初溫為25的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作30min。已知消耗的電能有90被有效利用，水的比熱容為42×103J(kg·)。求：   (1)電壓力鍋在加熱狀態(tài)時的電流。  (2)電壓力鍋多少秒后開始保壓?  (3)電壓力鍋在此30min內(nèi)消耗的電能。 11、（2013永州）小蕓爸爸在商店選中一款

17、速熱式電熱水器，小蕓閱讀說明書后知道該電熱水器的額定功率是4400W額定電壓是220V，工作電路圖如圖所示（圖中R是給水加熱的電阻），小蕓向爸爸指出該電熱水器夏天4400W的額定功率過大，浪費電能，冬天4400W的額定功率過小，不能滿足人對熱水的需要兩人交流討論后根據(jù)自家的實際情況，從節(jié)約、低碳、環(huán)保的角度，提出了以下選購要求：該電熱水器額定電壓是220V；夏天額定功率是2200W，春、秋兩季額定功率是4400W，冬季額定功率是6600W求：（1）如圖所示，該電熱水器正常工作15min，加熱電阻R消耗的電能？（2）如圖所示，該電熱水器正常工作時，電路中電流強度是多大？（3）請你用兩個加熱電阻R

18、1，R2和兩個開關(guān)S1，S2設(shè)計出符合小蕓以上、兩個選購要求的電熱水器加熱工作電路圖（畫在答題卡的指定位置），并計算出加熱電阻R1和R2的阻值各是多大？解：（1）正常工作15min加熱電阻R消耗的電能：W=Pt=4400W×15×60s=3.96×106J；（2）由P=UI可得，電熱水器正常工作時電路的電流強度：I=20A；（3）由題意可知，兩加熱電阻并聯(lián)，分別用一個開關(guān)控制電路，如下圖所示：夏季：只閉合開關(guān)S1時，電路為R1的簡單電路，總功率P1=2200W，由P=可得：R1=22，春、秋兩季：只閉合開關(guān)S2時，電路為R2的簡單電路，總功率P2=4400W，則R2=11，冬季：同時閉合開關(guān)S1和S2，總功率P總=P1+P2=2200W+4