電熱學(xué)綜合題23個(gè)

1、電（熱）學(xué)綜合題23個(gè)一、電器銘牌類1.當(dāng)今市場(chǎng)大部分加熱產(chǎn)品的材質(zhì)為鐵、鋁、不銹鋼等，使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生多種二次化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生金屬離子及有害物質(zhì)，所以漸漸流行起玻璃電熱水壺玻璃電熱水壺是指一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，類似于電水壺，其最大的特點(diǎn)是采用一種新型的電加熱材料，通過(guò)高溫把電熱膜電子漿料（金屬化合物）噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱.小明家買了一只養(yǎng)生壺（圖甲），其銘牌如下表所示.小明關(guān)閉了家中的其他所有用電器，并在壺中加入初溫為 25c的水，6min將水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），求：型號(hào)HX -201504額定 電壓220V頻率50Hz額定

2、功率1210W（1）燒水時(shí)是通過(guò) 方式改變了水的內(nèi)能（2）在加熱過(guò)程中家用電能表（圖乙）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了1 / 33300轉(zhuǎn)，此過(guò)程中養(yǎng)生壺消耗的電能為多少；如果養(yǎng) 生壺的熱效率是87.5%,此過(guò)程中壺中水的質(zhì)量是多少水的比熱容為4.2X 103j/(kg G);(3)不考慮溫度對(duì)電阻的影響，在此過(guò)程中，養(yǎng)生 壺兩端的實(shí)際電壓是多少.第1題圖【答案】(1)熱傳遞解：(2)養(yǎng)生壺消耗的電能為： W=kW h =0.1kW h = 3.6X 105J由刀=x 100%可得：水吸收的熱量為：Q 吸=0刀=3.6X 105JX87.5% = 3.15X 105J由Q吸=cm t可得：m = 1kg(3)根據(jù)

3、P =可得：r= ,P 客)= = 40又 t= 6min = 360s實(shí)際電功率為：P實(shí)=1000W則實(shí)際電壓為：U實(shí)=200V2.如圖甲所示為新一代節(jié)能光波爐，其加熱的能 源利用率可高達(dá)90%以上，而靠電爐絲加熱的電器只 有6070%.光波爐的部分技術(shù)參數(shù)如圖乙所示.c牛奶=2.5 X 103J/(kg G ), P 牛奶=1.0X 103kg/m3(1)光波爐工作時(shí)使用的光波屬于 波.2 / 33（2）光波爐在微波擋將一盒250mL的牛奶從10C 加熱到60c需要28s,則該光波爐在使用微波擋加熱牛奶時(shí)的效率為多大？（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）（3）若每天使用該光波爐（微波和光波同時(shí)使用）的 時(shí)

4、間平均為10min,則每個(gè)月（按30天計(jì)算）光波爐消 耗的電能為多少千瓦時(shí)？第2題圖【答案】（1）電磁解：（2）牛奶的體積 V= 250mL =250cm3=2.5X 10一4由p =可知,牛奶的質(zhì)量為m= p牛奶V=1.0X 103kg/m3x2.5X 104m3= 0.25kg牛奶吸收的熱量：Q吸=c牛奶m t=2.5X 103J/(kg G)X0.25kgX(60C -10C) =3.125X 104J光波爐消耗的電能： W= Pt= 1200W X 28s= 3.36X104J光波爐在微波擋的效率為：刀=X 100% = X100% Q 93%(3)p 總=P 微波+ P 光波=120

5、0W + 800W = 2000W=2kW3 / 33一個(gè)月光波爐消耗的電能為： W總=P總t =30X2kW xh=10kW h3.某新款雙桶洗衣機(jī)的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所求：(1)為了便于洗滌，該洗衣機(jī)在洗滌之前會(huì)先進(jìn)水30L,之后把水從20 c加熱到60 c以便浸泡衣服，則這一過(guò)程水吸收的熱量是多少？c水=4.2 X 103J/(kg G )(2)把洗衣機(jī)洗滌時(shí)從正轉(zhuǎn) 一停一反轉(zhuǎn)一停的過(guò) 程記作一次周期性變化(如圖所示)，那么該洗衣機(jī)洗 滌時(shí)完成一次周期性變化所消耗的能量為多少焦耳？第3題圖(3)該洗衣機(jī)在14min的洗滌過(guò)程中，若洗衣機(jī)4 / 33實(shí)際消耗電能為0.1度，則該洗衣機(jī)洗滌效

6、率多大？ 【答案】解：(1)水的質(zhì)量m水=p水丫水= 1 x 103kg/m3x 30 x 10 3m3=30kg水吸收的熱量Q吸= 5Km水At =4.2X 103J/(kg G ) x 30kg X (60 C -20C)=5.04X 106J(2)由洗衣機(jī)的洗滌工作順序可知，一次洗衣周期時(shí)間為70s,洗滌工作時(shí)間為60s,只有洗滌工作時(shí) 才消耗能量，所以一次周期性變化所消耗的能量W= P 洗 t = 450W X 60s= 2.7 X 104J(3)在14min的洗滌時(shí)間里，洗衣機(jī)一共經(jīng)歷了 = 12個(gè)洗滌周期，則消耗的能量W 息=12X2.7X 104J = 3.24X 105J洗滌過(guò)

7、程中實(shí)際消耗電能W 電= 0.1 度=0.1kW h = 3.6X 105J所以洗滌效率刀=X 100% = X 100% =90%.掃地機(jī)器人，又稱自動(dòng)打掃機(jī)、智能吸塵器等， 是智能家用電器的一種，能憑借一定的人工智能，自動(dòng)在房間內(nèi)完成地板清理工作.一般采用刷掃和真空方式，將地面雜物吸納進(jìn)入自身的垃圾收納盒，從而完成地面清理的功能.如圖為某品牌掃地機(jī)器人，其銘牌參數(shù)如下表所示.5 / 33(1)掃地機(jī)器人件是(選填機(jī)”或“發(fā)電其工作原理是:額定電壓20V額定功 率40W電池類 型3000mAh充電時(shí) 間4h工作時(shí)100問120min主要部“電動(dòng)機(jī)”)，(2)該掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是多少

8、？(3)該掃地機(jī)器人充滿電時(shí)電池儲(chǔ)存電能為多少？這些電能能使機(jī)器人正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？【答案】(1)電動(dòng)機(jī) 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)解：(2)正常工作時(shí)的電流：I = = = 2A(3)儲(chǔ)存總電能：W=UIt = 20VX3AX 3600s= 2.16X 105J正常工作時(shí)間：t = = = 5400s.抽油煙機(jī)是一種凈化廚房環(huán)境的廚房電器.它 能將爐灶燃燒的廢物和烹飪過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)人體有6 / 33害的油煙迅速抽走，排出室內(nèi)，減少污染，凈化空氣, 并有防毒、防爆的安全保障作用.下表是某品牌抽油煙 機(jī)的銘牌.關(guān)閉家里所有用電器，只讓抽油煙機(jī)的電機(jī)單獨(dú)工作5min,請(qǐng)你幫他計(jì)算，電能表 轉(zhuǎn)盤應(yīng)轉(zhuǎn)多

9、少轉(zhuǎn)該抽油煙機(jī)才合格？【答案】解：(1)通過(guò)電機(jī)的電流：I= = =1A(2)W =Pt= 220W X5X 60s= 6.6 X 104J(3)根據(jù) W=X3.6X106J 知 n = XN電能表實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)：n=x 1800r =33r若5min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)33r,則該油煙機(jī)合格.電蒸鍋也叫電蒸籠，是一種在傳統(tǒng)的木蒸籠、 鋁蒸籠、竹蒸籠等基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的用電熱蒸氣原理 來(lái)直接清蒸各種美食的廚房電器.小萬(wàn)家買了一臺(tái)電7 / 33蒸鍋如圖中所示，電蒸鍋的部分參數(shù)如表格所示.(忽(1)電蒸鍋應(yīng)使用圖乙中(選填上”或“下”)面的插座，目的是使電蒸鍋的 與大地相連，防止因漏電而造成觸電事故.(2

10、)電蒸鍋的加熱電阻為多少？若某次電路中的實(shí)際電壓為198V,在此電壓下利用定時(shí)時(shí)間蒸熟食物消耗的電能為多少？8 / 33(3)如果把滿箱初始溫度為25 C的水燒開(1標(biāo)準(zhǔn) 大氣壓下)，電蒸鍋的熱效率為90%,所需要的時(shí)間是多少？ c水= 4.2Xl03J/(kg G)【答案】(1)下金屬外殼解：(2)電蒸鍋的加熱電阻R=,P客0= = 44Q由于電阻不變，所以當(dāng)實(shí)際電壓為 198V時(shí)，加 熱電阻仍為44Q,加熱時(shí)間等于定時(shí)時(shí)間時(shí)消耗的電能 W=t= x 60X 60s=3.2X 106j(3)水箱裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量是 m= p7K V=1.0X 103kg/m3x2.5X 103m3= 2.5

11、kg此時(shí)水吸收的熱量 Q吸=、Km(t 10) =4.2X 103J/(kg G)X2.5kgX(100C -25C) = 7.875X 105J此時(shí)消耗的電能W = = = 8.75X 105J則加熱時(shí)間t = = = 795.5s二、擋位變化的電路圖類.如圖甲所示是家庭常用的電熱淋浴器，乙圖是 其簡(jiǎn)化電路(Ri、R2都是加熱電阻).已知電熱淋浴器的 額定電壓為220V,容量為50L,加熱功率為5kW.求:(1)開關(guān)接“1”時(shí)，電熱淋浴器處于 狀態(tài).(2)Ri的電阻；(開關(guān)跳轉(zhuǎn)至2位置)若R2=10Q, 電熱淋浴器處于保溫狀態(tài)時(shí)消耗的電功率約為多9 / 33少？（3滯水箱裝滿加熱20min,

12、則需要消耗多少電能？第7題圖【答案】（1）加熱解：（2）由 P =可得，Ri = = =9.68Q電熱淋浴器處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路中 Ri與R2串聯(lián)，消耗的電功率P =弋 2459W(3)加熱20min,需要消耗的電能為W= Pt = 5000WX20X 60s= 6X 106J.如圖是某款多功能多擋位電火鍋的簡(jiǎn)化電路圖，Ri和R2為電熱絲，R0為調(diào)溫電阻，通過(guò)開關(guān)Si、S2和溫控開關(guān)S3的通斷可使電火鍋在不同擋位下工作，其擋位I、n功率較小，擋位出功率最大且不可調(diào)節(jié).下表是部分銘牌參數(shù).額定電壓220V額定頻率50Hz因位田功 率2000W10 / 33第8題圖(1)當(dāng)電火鍋以最大擋位 田工作

13、時(shí)，開關(guān)Si、S2均閉合，溫控開關(guān)S3應(yīng)(選填“閉合”或“斷開”).(2)當(dāng)電火鍋以最大擋位 田正常工作時(shí)，將鍋內(nèi)2kg水由20c加熱到沸騰用時(shí)8min,該電火鍋的效率為多大？在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，c水= 4.2X103J/(kg G)(3)當(dāng)只閉合開關(guān)Si時(shí)，電火鍋在擋位I正常工作.若R2=100Q,調(diào)溫電阻Ro的最大阻值為400Q,計(jì)算電熱絲R1的電阻值和在擋位I工作時(shí)的最小電流.(結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】(1)閉合【解析】分析電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，要使電火鍋在最大擋位 田工作，由P =知電路中的電阻應(yīng)最小， 則R。必須短路，即溫控開關(guān)S3閉合.解：(2)電

14、火鍋在最大擋位 田工作8min消耗的電 能W= P3t = 2000WX 8X 60s= 9.6X 105J水吸收的熱量Q吸= JkmAt = 4.2X103J/(kg G)X2kgX(100C -20C) = 6.72X 105J11 / 33刀=x 100% = X 100% =70%(3)當(dāng)電火鍋以最大擋位 田正常工作時(shí)，Si、S2、S3都閉合，R。被短路，Ri與R2并聯(lián)，則可得R總= 24.2 Q根據(jù)并聯(lián)電阻關(guān)系知Ri31.9Q當(dāng)電火鍋在擋位I正常工作時(shí)，R0與Ri串聯(lián)， 且R。阻值最大時(shí)，電路中電流最小，則I min =2 0.5A9.如圖甲為某款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的便攜 式掛燙

15、機(jī)，該掛燙機(jī)的正常工作電壓為 220V,水箱 最多裝水1.5L,加熱功率有高低兩個(gè)擋位，它的工作 電路原理如圖乙所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻， 0、1、2為觸點(diǎn)，S2為旋轉(zhuǎn)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)關(guān)、低擋、高 擋的轉(zhuǎn)換，其高擋時(shí)的額定功率為1210W使用時(shí)，水 箱中一部分水通過(guò)進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱杯受熱至沸騰， 產(chǎn)生的水蒸氣通過(guò)蒸汽軟管從蒸汽噴頭噴出，從而熨燙衣服.第9題圖(1)求該掛燙機(jī)發(fā)熱電阻的阻值.(2)求該掛燙機(jī)低擋的功率.(3)若將工作電路改為圖丙所示電路， 且保證加熱 功率不變，則發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)為多大？12 / 33(4)若該掛燙機(jī)的加熱效率為84% ,則將電熱杯內(nèi)0.2kg、20c的水加

16、熱到100c需要的時(shí)間至少是多少？ C 水= 4.2Xl03J/(kg G)【答案】解：(1)當(dāng)處于高擋時(shí)，開關(guān)S2旋至1、2之間，電路中只有電阻R2工作由 P =得：R2 = = = 40 Q(2)當(dāng)處于低擋時(shí)，開關(guān)S2旋至0、1之間，電路 中Ri、R2串聯(lián)接入電路掛燙機(jī)低擋的功率為：P = = = = 605W(3)圖丙電路處于低擋時(shí)，開關(guān)S2旋至0、1之間, 電路中只有電阻R1工作由 P =得：R = = = 80 Q(4)水吸收的熱量為：Q= cm A t =4.2 X 103J/(kg G )X 0.2kg X (100 C -20 C) = 67200J由刀=X 100% = 84

17、% 得：W= = = 80000J由 W=Pt 得：t=弋 66.1s10.如圖甲所示為某電熱爐，其工作原理如圖乙所 示，下表為其銘牌的部分參數(shù)(其中高溫?fù)醯念~定功率 模糊不清)，R1、R2均為電熱絲(電阻不隨溫度變化).求：13 / 33第10題圖(1)開關(guān)S1斷開，開關(guān)S2接到b,電熱爐處于_ 擋.(2)電熱爐高溫?fù)醯墓β适嵌嗌伲?3)若電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，用電熱爐將 2.2kg的 初溫為25 C的水加熱至沸騰最少需要多長(zhǎng)時(shí)間(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)？ C水=4.2X 103j/(kg G )【答案】(1)低溫【解析】當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接a時(shí)，R1與R2 并聯(lián)；當(dāng)開關(guān)&閉合，S2接b時(shí)，R2被

18、短路，電 路中只有R工作；當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接b時(shí)，R1 與R2串聯(lián).根據(jù)P =可知電壓一定時(shí)，電阻越小，電 路消耗的功率最大，則開關(guān)S1斷開，開關(guān)S2接b時(shí), 電熱爐處于低溫?fù)?解：(2)低溫?fù)鯐r(shí)，R = R1 + R2 = = = 88 Q中溫?fù)鯐r(shí),R = = =44QR2 = 88Q-44 Q= 44 Q該電熱爐處于高溫?fù)鯐r(shí)， R、R2并聯(lián)，總電阻R 總= 22Q功率p高=2200W(3)水吸收的熱量 Q=c 水 mAt = 4.2X103J/(kg G )14 / 33x2.2kg x (100C -25C)=6.93X 105j需要時(shí)間t= = = =315s11.如圖甲為一種新型

19、熱飲咖啡機(jī)，圖乙是它工作 電路的簡(jiǎn)化圖，R、R2為發(fā)熱電阻，So為溫控開關(guān). 其相關(guān)參數(shù)如表所示.求：第11題圖(1)熱飲咖啡機(jī)是利用 原理來(lái)工作的，在加熱過(guò)程中，主要通過(guò) 方式使咖啡的 內(nèi)能增加.(2)電阻R2的阻值是多少？在加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò) 電路的總電流是多少？(3)若把質(zhì)量為0.8kg的咖啡從20c加熱到90C需要6min ,該咖啡機(jī)的熱效率為多少？c咖啡=4 x 103J/(kg G)【答案】(1)電流熱效應(yīng)熱傳遞解：(2)由題圖可知，當(dāng)S閉合、So斷開時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)熱飲咖啡機(jī)處于保溫狀態(tài)，由銘牌參數(shù)可知R2的阻值為R2= = = 1210Q熱飲咖啡機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，通

20、過(guò)電路的總電流為I力口熱=4A(3)咖啡吸收的熱量15 / 33Q吸=c咖啡m(tb)=4X 103J/(kg G)X0.8kgX(90C 20C) = 2.24X 105J咖啡機(jī)消耗的電能為W=P 加熱 t 加熱=880W X6X 60s= 3.168X 105j該咖啡機(jī)的熱效率刀=X 100% = X 100% 70.7%12.小芳家新買了一臺(tái)電烤箱，其銘牌參數(shù)和內(nèi)部 簡(jiǎn)化電路如下圖所示，Ri、R2均為電熱絲.第12題圖(1)該電烤箱在高溫?fù)鹾婵?000s消耗的電能是多 少？(2)電路中Ri、R2的阻值分別為多少？(3)該電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，Ri消耗的功率 是多少？【答案】解：(1)

21、利用高溫?fù)鹾婵鞠牡碾娔躓= P 高溫t=1100WX 1000s= 1.1 x 106J(2)由題圖可知，當(dāng)開關(guān)Si、S2都閉合時(shí)，R2被短路，電路中只有 Ri,此時(shí)電烤箱處于高溫?fù)醢酥?jù)P =可知Ri= = = 44 Q當(dāng)開關(guān)Si閉合、S2斷開時(shí)，R1和R2串聯(lián)在電路 中，此時(shí)電烤箱處于低溫?fù)醺鶕?jù)P =可知R總=110Q16 / 33根據(jù)串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和可知R2= R 總Ri = 110 Q 44 Q= 66 Q(3)電烤箱在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電路中的電流= = = 2A此時(shí)Ri消耗的電功率為P=I2Ri = (2A)2X44Q= 176W三、銘牌結(jié)合電路圖類.一臺(tái)電烤箱的銘牌如

22、表所示，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路 如圖所示，R1和R2均為電熱絲，求：(1)電烤箱是利用 原理工作的.(2)電路中R1的阻值；電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ?時(shí)，電路中的電流和R1的功率；(3)電烤箱在高溫?fù)跽９ぷ?0min所消耗的電 能.第13題圖【答案】(1)電流的熱效應(yīng)解：(2)根據(jù)P=可知，當(dāng)U 一定時(shí)，R越小，P 越大.所以高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)S接“2”，僅R1工作，此時(shí) 功率P1 = 1100W川P1 =得:R1= = = 44 Q低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)S接“1”，R1、R2串聯(lián)，此時(shí)功 率P2 = 440W.電路中的電流17 / 33I = = = 2ARi消耗的功率是P = |2Ri = (2A)2X44Q =

23、 176W(3)電烤箱在高溫工作時(shí)，功率Pi=1100W,工作 時(shí)間t=10min=600s.電烤箱在高溫?fù)豕ぷ?0min消 耗的電能W=Pit=1100WX 600s= 6.6X 105J.(8分)如圖中所示為家用電熱飲水機(jī)及其銘牌，圖乙是它的工作簡(jiǎn)化電路，Ri和R2都是發(fā)熱電阻，其中S是溫度自動(dòng)控制開關(guān).當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，電熱飲水機(jī)自動(dòng)切換到保溫狀態(tài).(不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響)(i)當(dāng)開關(guān)S接i時(shí)，電熱飲水機(jī)處于 狀 態(tài).(選填“加熱”或“保溫”)(2)電熱飲水機(jī)加熱時(shí)，電路中的電流是多少？電 阻Ri的阻值是多大？(3)電熱飲水機(jī)保溫iimin,電阻Ri所消耗的電 能是多少？第i4題圖【

24、答案】(i)保溫【解析】由電路圖可知，開關(guān)S接i時(shí)Ri與R2 串聯(lián)，開關(guān)S接2時(shí)電路為R2的簡(jiǎn)單電路，因串聯(lián)i8 / 33 電路中總電阻等于各分電阻之和，由 P=可知，開關(guān) S接1時(shí)，電路中的電阻最大，功率最小，電熱飲水 機(jī)處于保溫?fù)?解：（2）已知P加熱=1100W, U額= 220V由P=UI可得，電熱飲水機(jī)加熱時(shí)，電路中的電 流為：I = = = 5A開關(guān)S接2時(shí)，電熱飲水機(jī)處于加熱擋，R2的電 阻：R2 = = = 44 Q開關(guān)接1時(shí)，電路中的總電阻為：R 總=,P 保溫）=484 Q由 Re、= R1+R2 可得，R1 = R 總R2=484 Q- 44 Q= 440 Q（3）電熱飲

25、水機(jī)保溫時(shí)的電流為：I=電熱飲水機(jī)保溫11min時(shí)，電阻R1所消耗的電 能：W=Q=I 2R1t=（）2x440Q x 11X60s= 6X 104J.如圖甲所示是新型智能電飯鍋，它有兩個(gè)擋 位，分別是高溫?zé)髶鹾捅乇垞?，其原理圖如圖 乙所示（虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位），圖丙是智能 電飯鍋的部分參數(shù).（1）當(dāng)電飯鍋處于高溫?zé)鬆顟B(tài)時(shí)，開關(guān) S置于一 （選填“1”或“2”）.19 / 33(2)保溫炳飯時(shí)，電路中的電流是多少？ R2的阻值 是多大？(3)若只要求保溫炯飯擋的功率提升 10%，請(qǐng)通過(guò) 計(jì)算具體說(shuō)明改進(jìn)措施.第15題圖【答案】(1)2【解析】由題圖可知，開關(guān)S置于2擋時(shí)，只有

26、電阻Ri接入電路中，總電阻最小，電流最大，功率最 大.解：(2)當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，處于保溫狀態(tài)，這時(shí)兩個(gè) 電阻是串聯(lián)的，保溫炳飯時(shí)電路中電流：I = = = 0.1A當(dāng)開關(guān)S置于2時(shí)，只有電阻R1接入電路中， 所以 R1 = = =44Q當(dāng)處于保溫狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)電阻是串聯(lián)的，所以 R 總=R + R2 = = = 2200 Q所以 R2=R總一R1 = 2200Q 44Q= 2156 Q(3)保溫時(shí)的功率為：P保溫=22W當(dāng)保溫炳飯擋的功率提升10%時(shí)，此時(shí)的功率應(yīng)為：P1 = P 保溫(1 + 10%) = 22W X(1 + 10%) = 24.2W 所需要的總電阻為：20 / 33r 總=20

27、00。得出 R2f =R 總-Ri = 2000Q 44 Q= 1956 Q因此，應(yīng)將R2換成阻值為1956 的電阻.16.電熱式加濕器是根據(jù)電流的熱效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換成熱能的原理制成的，電加熱管浸沒在電熱槽的水中，電熱管產(chǎn)生熱量時(shí)，水沸騰變?yōu)樗魵猓瑥亩a(chǎn)生一個(gè)適度的濕度環(huán)境，如圖甲是一款電熱加濕器，其發(fā)熱電路如圖乙所示，Ri、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點(diǎn)，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，實(shí)現(xiàn)低、高擋的轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)參數(shù)如下表.求：第16題圖額定電壓220V額定最大發(fā) 熱功率400W水箱容積4L適用面積4060m2(1)開關(guān)接觸點(diǎn)3、4時(shí)，電熱加濕器處于狀態(tài).(2)電阻R1的阻值；加濕器在低擋時(shí)

28、的發(fā)熱功率 為多少；(3)若加熱前水溫為20 C ,電熱槽內(nèi)氣壓為1個(gè)21 / 33標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，從加熱到沸騰最短時(shí)間為3min,則電熱槽中水的質(zhì)量是多少不計(jì)熱損失，c水=4.2X103J/(kg C),結(jié)果保留兩位小數(shù).【答案】(1)加熱解：(2)電熱加濕器在高擋時(shí)，開關(guān)旋至 3、4觸點(diǎn)，R2被短路，電路中只有R1連入，由P =可得，Ri的阻值Ri = = = 121 Q由R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻可得，R2=R1=121Q當(dāng)加濕器在低擋時(shí)，開關(guān)旋至 2、3觸點(diǎn)，R與 R2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所 以，低擋時(shí)的發(fā)熱功率：P 低=200W(3)加熱時(shí)間最短時(shí)，電熱槽的發(fā)熱

29、功率為 400W 且不考慮熱量的損失，由 W= Q吸可得：P 高t=c水m(t 1),即 400WX3X60s=4.2 X 103J/(kg G )XmX(100C -20C)解得：m20.21kg.家用電吹風(fēng)簡(jiǎn)化電路及主要技術(shù)參數(shù)如圖所 示.根據(jù)題目的信息回答下列問題：第17題圖22 / 33(1)選擇開關(guān)接(選填“AB” “BC”或 “CD”)時(shí)，電吹風(fēng)送冷風(fēng).(2)電熱絲的電阻為多少？(3)若電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為44Q,則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率 為多少？【答案】(1)BC解：(2)由圖乙可知，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流 I = 0.4A,則P = UI =12VX0.4A = 4.8W(3)由圖乙可知電

30、動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流I =1.2A,由歐姆定律得：電動(dòng)機(jī)的電阻R= = =10Q 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的發(fā)熱功率P 熱=I2R=(0.4A)2X 10Q = 1.6WP 輸出=PP 熱= 4.8W1.6W = 3.2W電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率：刀=X 100% = X100% 上 66.7%.小明和媽媽一起去商場(chǎng)選購(gòu)了 一款全自動(dòng)豆 漿機(jī)，豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖甲，電路原理圖可等效 成圖乙，其銘牌如圖丙.豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的 過(guò)程：通電后01min粉碎打漿，15min加熱，5 6min再次粉碎打漿，610min加熱.請(qǐng)你幫小明解決23 / 33下列問題：第18題圖(1)豆?jié){機(jī)正常工作電熱絲電阻是多

31、少？(2)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，電流做功多少隹2八、(3)小明想了解家里電路的實(shí)際電壓，于是將家里的其他用電器都關(guān)閉，他觀察到豆?jié){機(jī)的電熱絲工作時(shí)，家里標(biāo)有“2000r/(kW h)”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了 50轉(zhuǎn)，則他家電路的實(shí)際電壓是多少？(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)(4)豆?jié){機(jī)在制作豆?jié){過(guò)程中可以將 0.8kg的豆?jié){ 溫度升高40C,豆?jié){比熱容為4.2x103j/(kg C),該 豆?jié){機(jī)加熱時(shí)的效率是多少？(結(jié)果保留兩位小數(shù))【答案】解：(1)由P=得，電熱絲的電阻R= = = 80 Q(2)由題意可知，豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，電熱絲的工作時(shí)間t1 = 8min ,電動(dòng)機(jī)工

32、作時(shí)間t2= 2min , 電熱絲產(chǎn)生的熱量：Q = W1 = Pt1 = 605W X8X 60s= 2.904X 105J電流做功：W= P電動(dòng)機(jī)t2 + Q= 100WX2X 60s+2.904X 105J = 3.024X 105J(3)豆?jié){機(jī)3min內(nèi)消耗的電能 W實(shí)=X50kW h24 / 33=kW h=x 3.6X 106j = 9x104J豆?jié){機(jī)實(shí)際功率：P實(shí)=500W 電路實(shí)際電壓：U 實(shí)=200V(4)豆?jié){吸收的熱量Q吸 = cm(t to) =4.2X 103J/(kg G )X 0.8kg X 40c =1.344X 105J由(1)可知,豆?jié){機(jī)加熱時(shí)間t=8min=

33、480s消耗電能 Wi = 2.904X 105J加熱時(shí)的效率刀=X 100% = X 100% p 46% 四、電路圖結(jié)合坐標(biāo)圖像類19.電動(dòng)豆?jié){機(jī)的實(shí)物圖和簡(jiǎn)化電路圖分別如圖甲、乙所示，豆?jié){機(jī)工作過(guò)程可簡(jiǎn)化為單獨(dú)加熱、單獨(dú)研碎、單獨(dú)加熱三個(gè)階段，電機(jī)內(nèi)阻為 2Q,豆?jié){機(jī)整個(gè)制作豆?jié){的時(shí)間為 20min,丙圖是豆?jié){機(jī)工作過(guò)程中電流與時(shí)間的關(guān)系圖像.水的比熱容c=4.2Xl03J/(kg G )求:(1)豆?jié){機(jī)的機(jī)頭主要由一個(gè)電熱器(電熱絲)和一 個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的打漿器構(gòu)成.制作豆?jié){的過(guò)程是先加 熱，再打漿，再加熱煮熟，即加熱和打漿的是交替進(jìn) 行的.由此可知，豆?jié){機(jī)中的電動(dòng)機(jī)和電熱絲的連接方式是

34、 W.25 / 33(2)電熱絲Ri的阻值；電機(jī)工作時(shí)消耗的電功率；(3)整個(gè)制作豆?jié){過(guò)程電流產(chǎn)生的熱量能使多少千克的水溫度從20c升高到80c.第19題圖【答案】(1)并聯(lián)解：(2)單獨(dú)加熱階段只有Ri接入電路，由丙圖知此時(shí)電路電流為4A,由歐姆定律可知，電熱絲阻值為 Ri = = = 55 Q電機(jī)只在單獨(dú)研碎這個(gè)階段工作，由圖丙知，這時(shí)電路電流I2=1A,則電機(jī)工作時(shí)電功率P=UI2= 220Vx 1A = 220W(3)整個(gè)制作豆?jié){過(guò)程，由丙圖知，加熱總時(shí)間和 研碎時(shí)間均為10min,即600s,則電熱絲產(chǎn)生的熱量Q1=|R1t1 = (4A)2 X 55Q X 600s= 5.28X

35、105J電機(jī)產(chǎn)生的熱量 Q2=IR2t2 = (1A)2X2QX 600s=1.2X 103J總共產(chǎn)生的熱量Q , = Q1 + Q2 = 5.28X 105J +1.2X 103J = 5.292X 105J由Q總=Q吸=c水m t得,水的質(zhì)量m = = = 2.1kg20.紫砂鍋是新一代保健用鍋，現(xiàn)在市面上有紫砂 電飯鍋、紫砂燉鍋等.紫砂鍋可以革除有害人體健康的26 / 33金屬材料和化學(xué)涂料，采用優(yōu)質(zhì)天然紫砂精工陶制內(nèi) 膽，對(duì)人體絕對(duì)安全無(wú)害.紫砂鍋用于熬、燉、婀、煮、 煲等慢火烹調(diào)食物，是家庭滋補(bǔ)藥膳及食物的最佳用 品.紫砂電飯煲簡(jiǎn)化電路圖如圖甲所示，Ri和R2均為電熱絲，S是自動(dòng)控制

36、開關(guān)，把紫砂電飯煲接在220V 的電路中，用“煮粥”鍵來(lái)煮黑米粥，紫砂電飯煲熬好一次粥工作信息如圖乙所示.求：(1)家庭電路中的電視機(jī)、電飯煲等家用電器間的 連接方式是 W.(2)紫砂電飯煲處于保溫狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻 R2的 電流；紫砂電飯煲熬好一次粥，電流做功是多少焦 耳？(3)小明想了解家庭電路的實(shí)際電壓，于是將家里 的其他用電器都關(guān)閉，他觀察到紫砂電飯煲的電熱絲 正常工作時(shí)，家里標(biāo)有“ 2000r/(kW -h)”字樣的電能 表轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了 50轉(zhuǎn)，則他家電路的實(shí)際電壓 是多少？(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)第20題圖【答案】(1)并聯(lián)解：(2)紫砂電飯煲處于保溫狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻R2的

37、電流為12= = 0.9A紫砂電飯煲熬好一次粥，需要的加熱時(shí)間為 ti =27 / 3310min + 5min = 15min = 900s保溫時(shí)間為 t2=5min + 10min = 15min = 900s 由做功公式可知加熱時(shí)電流做功為W1 =P1t1 = 600W X 900s= 5.4X 105J保溫時(shí)電流做功為W2= P2t2= 200W X 900s= 1.8X 105J紫砂電飯煲熬好一次粥,電流做功為W= W1 +W2=5.4X 105J+1.8X 105J = 7.2X 105J(3)紫砂電飯煲在3min時(shí)間內(nèi)消耗的電能W =X3.6X 106J=X3.6X 106J=9

38、X 104J紫砂電飯煲的實(shí)際功率為 P= = = 500W紫砂電飯煲在加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的總電阻 R= = 81Q電路的實(shí)際電壓為U 實(shí)=2 201V21干衣機(jī)是利用電加熱和吹風(fēng)來(lái)使洗好的衣物中的水分快速蒸發(fā)的家用電器.圖甲為某型號(hào)干衣機(jī)工作電路的簡(jiǎn)化圖.干衣機(jī)一次工作需要依次完成烘干和冷卻兩個(gè)模式，圖乙是干衣機(jī)工作一次功率隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像.第21題圖(1)烘干模式是通過(guò) 的方式改變了衣28 / 33服的內(nèi)能，冷卻模式是通過(guò)改變衣服周圍,從而使洗好的衣物中的水分快速蒸發(fā)(2)若該干衣機(jī)在烘干模式下連續(xù)正常工作10min,通過(guò)發(fā)熱電阻的電流是多少？發(fā)熱電阻產(chǎn)生 的熱量是多少？(計(jì)算結(jié)果保留兩

39、位小數(shù))(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能 0.72kW h, 干衣機(jī)此次工作了多長(zhǎng)時(shí)間？【答案】(1)熱傳遞空氣流動(dòng)的速度解：(2)熱風(fēng)功率是電熱絲加熱功率和電動(dòng)機(jī)功率 的和，因此電熱絲加熱時(shí)的功率p 熱=P 熱風(fēng)一P 冷風(fēng)=700W 100W= 600W通過(guò)發(fā)熱電阻的電流I= = 2.73A發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量Q = P 熱t(yī) = 600W X10X 60s= 3.6x 105J(3)完整的烘干模式消耗的電能是：W 烘干=P 烘干 t 烘干=0.7kW x 1h = 0.7kW h干衣機(jī)消耗的電能 W=0.72kWh0.7kW h干衣機(jī)冷卻模式消耗的電能是：W冷卻=WW烘干= 0.72kW

40、h0.7kW h = 0.02kW h冷卻模式已經(jīng)工作的時(shí)間t 冷卻=0.2h= 12min干衣機(jī)工作的總時(shí)間是29 / 33t=t 烘干+ t 冷卻= 60min + 12min = 72min22.如圖甲所示是某壓力測(cè)力計(jì)的電路原理示意圖.圖中電源電壓為7.5V并保持不變；定值電阻Ro的規(guī)格是“400Q 15mA”，起保護(hù)電路的作用；G是由靈敏電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器(電阻忽略不計(jì))；R是一種新型電子元件，在壓力不超過(guò)600N的前提下，圖乙是阻值隨壓力大小的變化關(guān)系圖像.(1)R0上允許消耗的最大功率是多少？(2)當(dāng)壓力為250N時(shí)，通電1min,該壓力測(cè)力計(jì) 消耗的電能是多少？(3)該測(cè)力計(jì)的量程是多少？(4)若要增大該測(cè)力計(jì)的量程，請(qǐng)說(shuō)出兩種改進(jìn)方 法.第22題圖【答案】解：(1)電阻R。中允許通過(guò)的最大電流： l0=15mA = 0.015A,則R0上允許消耗的最大功率：P0= U010= IR0= (0.015A)2 X 400Q = 0.09W(2)由圖乙可知，當(dāng)壓力為 250N時(shí)，R=200Q因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，則電路中的電流I = = =0.0125A,則通電1min該壓力測(cè)力計(jì)消 耗的電能 Wr= URIt = I2Rt= (0.0125A)2X 200Q X 6