中考物理階段性測(cè)試(十一)多擋位家用電器的相關(guān)計(jì)算【含答案解析】

1、中考物理階段性測(cè)試(十一)多擋位家用電器的相關(guān)計(jì)算I如圖為某電熱器的電路原理圖，通過(guò)將開(kāi)關(guān)S置于不同的位置，可以實(shí)現(xiàn)“加熱”和“保溫”兩種狀態(tài)的變換，對(duì)應(yīng)的額定功率分別為8 0 0W和4 OW. Gr 0220 r 0°他(1) 將開(kāi)關(guān)S接“1”時(shí)，電熱器處于 (選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài).(2) 電熱器在加熱狀態(tài)下正常工作，將0 .5kg初溫為2 0C的水加熱到10 0C,需要多長(zhǎng)時(shí)間？水的比熱容為4 .2×10 .如圖是某種電加熱器的電路工作原理圖.有總控開(kāi)關(guān)S 阻絲R i、R 2 (阻值不變).該加熱器部分參數(shù)已知，額定電壓2 2 0 V ,加熱功率為4 8 4 0

2、W ,保溫功率為400W.求：(1) 當(dāng)S 1、S 2都閉合，該加熱器處于 (選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)時(shí), 電路中的總電流；(2) 傍晚用電高峰期，若實(shí)際電壓只有2 0 0 V時(shí)，加熱器保溫狀態(tài)下的實(shí)際功 率.(保留整數(shù))J(k1gC),假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能3 小黃家中新購(gòu)置了一臺(tái)掛式電熱水器，他查看了電熱水器說(shuō)明書(shū)后，將電熱水器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成如圖所示電路圖，該熱水器設(shè)有高、中、低三擋，電熱絲R =55 ,電熱絲R 2 = 2 2 0 ,電熱轉(zhuǎn)化效率為8 4% ,水的比熱容為4 .2×103j(kgC) 求:(1) 高溫?fù)醯募訜峁β?(2) 用低溫?fù)鯇?.2kg水從20

3、C加熱到60C需要的時(shí)間.4如圖甲是小紅家里具有加熱和保溫功能的電熱飲水機(jī)，其電路圖如圖乙所示，S1為溫控開(kāi)關(guān)，額定電壓為2 2 0 V ,加熱功率為5 0 0 W ,保溫功率為60W.R1、R 2 均為加熱電阻絲(假設(shè)電阻不變)，請(qǐng)解答下列問(wèn)題：(1) 電阻絲R 1的阻值是多少?(2) 某一次小紅家中只使用了飲水機(jī)，在加熱狀態(tài)下她觀察到電能表上的指示燈在5分 鐘內(nèi)閃爍了5 4次，她家電能表上標(biāo)有“ 1600imp(kWh) ”的字樣，此時(shí), 飲水機(jī)的實(shí)際功率和實(shí)際電壓是多少？5 某種智能型電飯鍋，如圖甲所示，有加熱、保溫、斷電的功能內(nèi)部簡(jiǎn)化的電路如圖乙所示，開(kāi)關(guān)S可根據(jù)設(shè)定在“12”、“3

4、”擋之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換，某次煮飯時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示.求:+ P/kW(1)電阻R 1的阻值;2 vdQIOr O1 1So3乙0.8 III()-1 0 1020 r/min丙(2)此次煮飯產(chǎn)生的總熱量如果用來(lái)燒水，其中8 0%熱量被水吸收，則能將初溫是2OC,多少質(zhì)量的水燒開(kāi)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的比熱容C水=4.2×10 3j(kgC),計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù).6 市場(chǎng)上有一種暖手鼠標(biāo)墊，技術(shù)參數(shù)如圖所示，鼠標(biāo)墊內(nèi)有兩個(gè)10的發(fā)熱電阻,窯著暖手鼠標(biāo)墊技術(shù)參數(shù) 額定電壓：5 V最大電流：5OOmA左右 4dc: 5 V/2 000 mA 無(wú)需驅(qū)動(dòng)"支持熱插撥功能通過(guò)控

5、制兩個(gè)發(fā)熱電阻的連接方式就能實(shí)現(xiàn)多擋位的調(diào)節(jié)功能.請(qǐng)解答下列問(wèn)題：(1)鼠標(biāo)墊內(nèi)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)總電阻是多少？(2)在額定電壓下，鼠標(biāo)墊內(nèi)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)電路中的電流是多少？(3) 在額定電壓下，鼠標(biāo)墊工作8小時(shí)，最多消耗多少電能?7.小華家有一臺(tái)U額= 2 2 0 V的電烤箱，接入2 2 0 V電路中，開(kāi)關(guān)S閉合，溫控開(kāi) 關(guān)S 1處于閉合狀態(tài)，此時(shí)電烤箱處于加熱狀態(tài)，加熱功率P=IlOOW .溫度升高到某一溫度后溫控開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，此時(shí)電烤箱處于保溫狀態(tài)，保溫功率P1 = 440W.如圖所示為其電路原理圖，Ri、R 2為電阻不變的電熱絲.求:(1) 溫控開(kāi)關(guān)S 1斷開(kāi)后，電烤箱工作2 0min消耗

6、的電能為多少焦耳;(2) R2的阻值；(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))3 3 0 W”的電熱(3) 若電阻絲R2燒斷，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明能否用2根“ 2 2 0 V 絲代替R2,讓電烤箱恢復(fù)正常加熱工作.8如圖甲所示的九陽(yáng)豆?jié){機(jī)，由打漿和電熱兩部分裝置構(gòu)成中間部位的打漿裝置是電 動(dòng)機(jī)工作帶動(dòng)打漿刀頭，將原料進(jìn)行粉碎打漿；外部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱裝置，電 熱裝置的簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，開(kāi)關(guān)S可切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱 電阻，豆?jié){機(jī)的主要參數(shù)如下表.請(qǐng)解答下列問(wèn)題:甲乙型號(hào)額定電壓打漿裝置電茲裝置JYD -PllS220 V電機(jī)功車；廠保溫功率ISO WI OOO W242 W(1) 某次

7、向豆?jié){機(jī)中加入黃豆和清水共1. Okg ,打漿完成后漿的初溫為40C,加 熱該漿使其溫度升高到10 0C,需要吸收多少熱量？設(shè)該漿的比熱容為4 .O×1O J(kgC)(2) 電阻R 1和R 2的阻值分別為多大？(3) 該九陽(yáng)豆?jié){機(jī)同時(shí)處于打漿和加熱時(shí)，正常工作1mn所消耗電能為多大?9小峻家中有一個(gè)浴足盆，其部分銘牌信息如圖甲所示，圖乙為浴足盆的工作電路，R1、R2均為電熱絲，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a、b觸點(diǎn)時(shí)，浴足盆的擋位不同.求:型號(hào)MLJY-OI額定電壓220 V定加熱功率RSo W額定保洱功率IOO Wk* h1仃1巾(1)額定加熱電流;(2) Rl和R2的阻值各為多少歐?(3) 在用

8、電高峰期，小峻關(guān)閉家中其他用電器，只讓浴足盆通電，使其處于加熱狀態(tài)1 min ,電能表(如圖丙所示)的圓盤(pán)轉(zhuǎn)了 30轉(zhuǎn)，則浴足盆加熱的實(shí)際電功率為多少 瓦？10.圖甲是一家用電暖器，有“低溫”、“中溫”、“高溫”三擋，銘牌見(jiàn)下表(“高溫”擋功率空出)，圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，S是自我保護(hù)開(kāi)關(guān)，電暖器跌倒時(shí)，S 自動(dòng)斷開(kāi)，切斷電源，保證安全閉合S1為“低溫”擋請(qǐng)完成下列問(wèn)題.火線地線2X X牌電嚨器額定電壓220 V額定 功率低溫檔550 W中SuS1 KKJ W高溫檔頻率50 HZ11 張強(qiáng)媽媽買了一個(gè)新的電飯煲，張強(qiáng)從說(shuō)明書(shū)中，得知下表中的信息，工作電路圖如圖甲，S 1為溫控開(kāi)關(guān)，加熱電阻

9、R 1和R 2的阻值不隨溫度變化.求：(1)電飯煲在“保溫”狀態(tài)下正常工作時(shí)，通過(guò)電飯煲的電流；(2)電阻R2的阻值;(3) 某周末的晚飯時(shí)，張強(qiáng)想利用自家電能表(如圖乙)測(cè)量家庭電路的實(shí)際電壓于是他關(guān)閉了家中其他所有用電器，只讓電飯煲在“蒸煮”狀態(tài)下工作，觀察到電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)在Imin內(nèi)轉(zhuǎn)了5 0轉(zhuǎn).求家庭電路的實(shí)際電壓.額定電壓220 V額定蒸濛功率I 210 W額定保溫功率S8 W頻率50 HZ容枳5 L220 10 50H/. rrvs(kV ” 卄第11題圖參考答案1 解：(1 )力卩熱(2 )水吸收的熱量Q= C m ( t t O)=4.2×103J(kgr)×

10、0. 5kg× (IOOOC -20 OC) =1. 68×105J 加熱時(shí)間為t =WP =QP =1. 6 8 × 1 0 5 J8 0 OW = 2 1 OS2 解：(1 )加熱此時(shí)電路中的總電流I = P加熱U= 4 8 4 OW2 2 0 V =22A(2 )當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)SI 時(shí)，電加熱器為保溫狀態(tài)，電路為RI的簡(jiǎn)單電路，由P = U 2R可得：電阻R 1的阻值：RI= U 2P保溫=(2 2 OV) 24 0 OW = 1 2 1 當(dāng)電路兩端電壓為2 0 OV時(shí)，電加熱器在保溫狀態(tài)的實(shí)際 功率：P實(shí)=U實(shí)2RI = ( 2 0 0 V)212 1 331

11、W3 .解：(1)將S、S1、S2閉合，R1和R2并聯(lián)，電路總電阻最小，為高溫?fù)跤蒔=U2R知，P高溫=P1+P2=U2R1+U2R2= ( 2 2 0 V)25 5 +( 2 2 0 V)2220 =1100W(2)只閉合S、S2 ,是R2的簡(jiǎn)單電路，電路中電阻最大，為低溫?fù)鮌低溫=( 2 2 0 V)2220 =220W水吸收熱量Q吸=C水 mt=4.2×103J(kgr)×2.2kg×(60C-20C)=3.696×105J由題知Q吸=W ,又W =P低溫t得t= WP低溫Q吸P低溫3.696×105J84% ×220W=200

12、0s4.解：(1)由圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、SI閉合時(shí)，處于加熱狀態(tài)；當(dāng)開(kāi) 關(guān)S閉合，Sl斷開(kāi)時(shí)，處于保溫狀態(tài).則RI的功率：PI=P-P2=500W-60W=440WRl的阻值：Rl=U2Pl= ( 2 2 0 V)2440W =ll0(2)5mi n消耗的電能：W= 54l600kWh=l.2l5×l05J加熱狀態(tài)下的實(shí)際總功率：P實(shí)=Wt=l.2l5×l05J5×60s =405W加熱狀態(tài)下的總電阻：R總=U2P =( 2 2 0 V)2 500W =96.8此時(shí)飲水機(jī)的實(shí)際電壓:U實(shí)=P實(shí)R 槡總= ft4 0 5 W×96.8=198V5 解：(1)

13、由圖乙可知：當(dāng)開(kāi)關(guān)接“1”時(shí)是加熱，接“2”時(shí)是保溫，接“3”時(shí)是斷電.由題圖丙可知：P加熱=0.8kW= 8 0 0W,P保溫=0.1kW=10 0W由 P = Ul=U2R 得 R1= U2P加熱= ( 2 2 0 V)28 0 0W =60.5(2)由題圖丙可知，加熱時(shí)間和保溫時(shí)間都是1 0mi n,貝U加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1 =P加熱t(yī)1=800W×10×60s=4.8×10 5J保溫時(shí)產(chǎn)生的熱量Q2 =P保溫t2=100W×10×60s=6×10 4J由=Q吸Q總×10 0%可得，Q吸=Q總=80%×(4

14、.8×105J + 6×104J)=4.32×105J由Q吸=Cmt可知，m =Q吸C水t=4.32×105J4.2×103J(kg°C)X(100°C -20°C)1.29kg6 解：(1)串聯(lián)時(shí)的總電阻是：R總=R1+R2=10Q+10Q=20Q(2)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，通過(guò)每個(gè)電阻的電流：12=11=UR1=5V10=0.5A電路中的總電流是1=11+ 12= 211= 2×0.5A=1A(3 )兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，電路中的電功率最大P=Ul=5V×1A=5W暖手鼠標(biāo)墊正常工作8小時(shí)，最多消耗電能

15、W=Pt=5W×8×3600s=1.44×105J7. 解：(1)S1斷開(kāi)時(shí)，只有R1接入電路，電烤箱處于保溫狀態(tài)，此時(shí)消耗的電能為：W=PIt=440W×20×60s = 5.28×105J(2)電烤箱處于加熱狀態(tài)時(shí)，電阻R2的功率為P2=P-Pl=1100W-440W=660W電阻R2的阻值為：R2=U2P2= ( 2 2 0 V)2660W 73.3(3) 根“ 2 2 0 V 3 3 0 W”的電熱絲的電阻為：R = U2P絲( 2 2 0 V)2330W 146.67若把兩根“ 2 2 0 V 3 3 0 W”的電熱絲并聯(lián)使

16、用，并聯(lián)后的總電阻約為7 3.3 ,故可替代.8. 解：(1)豆?jié){吸收的熱量為：Q吸=cm(t-t0)=4.0×103J(kg°C)X1.0kg×(100°C -40°C)=2.4×105J(2)由圖乙可知，當(dāng)S接a時(shí)，處于加熱狀態(tài).由 P = Ul=U2R可得，豆?jié){機(jī)正常加熱時(shí)電阻R1的阻值為：R1= U2P加熱220V)2IOOOW =48.4當(dāng)S接b時(shí)，處于保溫狀態(tài)，電路中的總電阻為：R總=U2P保溫= (22OV)2242W =2OO電阻R2的阻值為：R2=R總一R1 = 2OOQ 48.4Q=151.6Q(3)豆?jié){機(jī)處于打漿

17、和加熱時(shí)，總功率為：P總=P電動(dòng)機(jī)+P加熱=18OW+1OOOW=118OWImi n消耗的電能為W=P總t = 118OW×6Os = 7.O8×lO4J9. 解：(1)額定加熱電流：1加=P加U額= 88OW2 2OV=4A(2)當(dāng)S接b時(shí)，僅R2 接入電路，電路中的總電阻最小，由P=U2R可知：此時(shí)電功率最大，處于加熱狀態(tài)，則R2的阻值：R2=U額2P加=(22OV)288OW =55當(dāng)S接a時(shí)，Rl與R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P = U2可知：此時(shí)電功率最小，處于保溫狀態(tài)，則電路中的總電阻：R = U額2P保=(2 2 OV) 21 0 OW = 4 8 4

18、故R 1的阻值：RI=R-R2=4 84-5 5 = 4 2 9 (3 )電能表的圓盤(pán)轉(zhuǎn)3 0轉(zhuǎn)消耗的電能：W= nN × 3 . 6X106 J= 3 0 r3 0 0 0 r × 3 . 6X106J = 3. 6 × 1 0 4 J故浴足盆加熱的實(shí)際電功率：P=Wt = 3 . 6 × 1 0 4 J6 0 S = 6 0 OW1 0 解：(1 )由銘牌可知，低溫?fù)蹼娕鞴β蕿? 5 0 W,家庭電路 電壓為2 2 0 V,則RI=U2P 1=(2 2 OV) 25 5 OW = 8 8 (2)分析電路圖可知，開(kāi)關(guān)S 2閉合時(shí)為中溫?fù)?，開(kāi)關(guān)SI、S 2同時(shí)閉合時(shí)，電暖器處于高溫?fù)?，此時(shí)R 1和R 2同時(shí)連入電路，總功率為P = P1+P2= 5 5 0 W +11 OOW =165 OW ,則 電路中的總電流為I=PU =165OW2 2OV =7.5A(3)t = 2Omin = 12OOs ,電暖器高溫?fù)豕ぷ?Omi n放出的熱量是：Q放=W=Pt=165OW×12OOs=1.98×1O6 J,則空氣吸收的熱量為Q吸=Q放=1.98×1O6J