蘇科版九年級(jí)物理下冊(cè) 第十五章電功和電熱專(zhuān)題訓(xùn)練多擋位電熱器綜合計(jì)算

第第頁(yè)蘇科版九年級(jí)物理下冊(cè)第十五章電功和電熱專(zhuān)題訓(xùn)練多擋位電熱器綜合計(jì)算第十五章專(zhuān)題訓(xùn)練多擋位電熱器綜合計(jì)算

1．小紅在家煲湯時(shí)使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示，其簡(jiǎn)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?fù)蹯覝珪r(shí)，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(jì)算R1和R2的電阻分別是多少？（寫(xiě)出開(kāi)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(jiǎn)化電路圖，S1是手動(dòng)開(kāi)關(guān)，置于熱水器外部；S2是溫控開(kāi)關(guān)，置于熱水器內(nèi)部；當(dāng)水溫低于40℃時(shí)自動(dòng)閉合，達(dá)到40℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，R1與R2均為用來(lái)發(fā)熱且阻值不變的電熱絲，使用時(shí)，手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)S1，電熱水器開(kāi)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(shí)，電熱絲R1的阻值是多少？

（2）熱水器正常加熱時(shí)，通過(guò)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(pán)轉(zhuǎn)過(guò)200r，則此時(shí)熱水器兩端的實(shí)際電壓多大？

3．近年來(lái)，我國(guó)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(guó)，而且已成為全球智能家電第一大技術(shù)來(lái)源國(guó)。電飯煲是我國(guó)家電產(chǎn)品中的優(yōu)秀代表之一，據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，去年我國(guó)電飯煲出口金額約為進(jìn)口金額的14倍，中國(guó)制造深受全球市場(chǎng)認(rèn)可。如圖所示，甲為某國(guó)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(jiǎn)化電路圖，額定電壓；當(dāng)置于a、置于d時(shí)處于“快煮”模式，電飯煲的額定功率；當(dāng)置于a、斷開(kāi)時(shí)處于“精煮”模式，電飯煲的額定功率；當(dāng)置于b、置于c時(shí)，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(shí)，求該電飯煲一次精煮過(guò)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(jiàn)如表（“高溫”擋功率空出），圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，電阻恒定，且R1＞R2，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。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

電暖器

額定電壓220V

額定功率低溫?fù)?50W

中溫?fù)?210W

高溫?fù)?/p>

頻率50Hz

（1）“高溫”擋正常工作時(shí)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?fù)酢睜顟B(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(shí)間為2min。則實(shí)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(gè)檔位，其簡(jiǎn)化電路如下圖所示。若電熱絲R1的阻值是48.4Ω，通過(guò)計(jì)算回答：該熱水器在“加熱”檔位時(shí)

（1）通過(guò)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(guò)控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高、中、低三擋加熱，其簡(jiǎn)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?fù)豕β适嵌嗌伲?/p>

（2）若不計(jì)熱量損失，加熱杯使用高溫?fù)跫訜?，?L水從12℃升高到100℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？

額定電壓220V

高溫?fù)豕β?100W

中溫?fù)豕β?40W

低溫?fù)豕β?/p>

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(guò)調(diào)節(jié)旋鈕可使扇形開(kāi)關(guān)S同時(shí)接觸兩個(gè)相鄰的觸點(diǎn)，從而實(shí)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(guò)程中，水龍頭的功率隨時(shí)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(kāi)關(guān)同時(shí)接觸2、3觸點(diǎn)時(shí)，過(guò)R1的電流大小和電熱絲R1的阻值。

（2）水龍頭在本次過(guò)程中消耗的總電能。

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

8．多功能養(yǎng)生壺具有精細(xì)烹飪、營(yíng)養(yǎng)量化等功能，深受市場(chǎng)認(rèn)可和歡迎。圖乙是某品牌養(yǎng)生壺簡(jiǎn)化電路圖。已知只閉合S1時(shí)養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?。［ρ?1×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg℃)，g=10N/kg］

項(xiàng)目參數(shù)

電源電壓(V)220

低溫?fù)豕β?W)275

中溫?fù)豕β?W)550

高溫?fù)豕β?W)1100

容積(L)1

（1）求R1的阻值；

（2）養(yǎng)生壺處于低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，求電路中的電流大??；

（3）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使用高溫?fù)鯇⒊鯗厥?2℃的一整壺水燒開(kāi)，若養(yǎng)生壺高溫?fù)跫訜嵝蕿?0%，求燒開(kāi)一壺水需要的時(shí)間？

9．隨著生活質(zhì)量的提升，各類(lèi)空氣炸鍋、電烤箱、燒烤爐走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，小明家新買(mǎi)了一個(gè)三檔位的電烤箱，小明研究電烤箱加熱板部分，畫(huà)出了其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示，R1、R2是定值電阻，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)實(shí)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(shí)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(shí)際電壓為會(huì)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(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)105圈，則此段時(shí)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(mǎi)了一臺(tái)電烤箱，發(fā)熱功率有高、中、低三個(gè)擋位。小明根據(jù)電烤箱的工作情況，跟同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組成的模擬電烤箱的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。電源輸出電壓穩(wěn)定為6V，兩個(gè)發(fā)熱電阻分別為R1=10Ω，R2=20Ω。單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可分別與觸點(diǎn)a、b接通。請(qǐng)你參與小明他們的研究，分析和解答以下問(wèn)題：

（1）兩個(gè)開(kāi)關(guān)分別處于什么狀態(tài)時(shí)，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(shí)，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(shí)，通電10min，電流產(chǎn)生多少熱量？

11．小亮媽媽買(mǎi)了一臺(tái)“中國(guó)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(gè)定值電阻表示兩個(gè)電熱絲，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S可接a或b，該電路通過(guò)開(kāi)關(guān)S和S1的不同接法組合，實(shí)現(xiàn)“高溫?fù)?、中溫?fù)?、低溫?fù)酢比N加熱功能（如下表）。求：

S1斷開(kāi)斷開(kāi)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?fù)酢奔訜岬姆绞阶尡阕Φ臏囟壬?℃所需的時(shí)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(guò)控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高、中、低三擋加熱，其簡(jiǎn)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?fù)豕β?100W

中溫?fù)豕β?40W

低溫?fù)豕β?/p>

容量1L

（1）用此加熱杯使1L水從20℃燒開(kāi)（標(biāo)準(zhǔn)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?fù)豕β适嵌嗌?？（?xiě)出計(jì)算過(guò)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