陜西省2020年中考物理一輪復習基醇點過第十五章電功和電熱命題點3多擋位家用電器相關計算課件

命題點3多擋位家用電器相關計算第十四章電功和電熱陜西6年真題、副題精講練方法指導解決家用電器的多擋位問題(1)電阻均為發(fā)熱電阻：多擋位的實質(zhì)是利用多開關控制接入電路中總電阻的大小，從而改變用電器電功率來實現(xiàn)對擋位的控制．R總越大，P實越小，擋位低；R總越小，P實越大，擋位高.電路圖(短路式)

(并聯(lián)式)(單刀雙擲開關)低溫擋只閉合S，兩電阻串聯(lián)，只閉合S，只有R2接入電路，S1斷開，S2接b，R1、R2串聯(lián)，中溫擋//閉合S1，S2接b，只有R1接入電路P中＝高溫擋閉合S、S0，只有R1接入電路，P高＝S、S0

均閉合，R1、R2并聯(lián)，P高＝＋S1閉合，S2接a，R1、R2并聯(lián)，P高＝(2)發(fā)熱電阻和定值電阻串聯(lián)：根據(jù)Q＝I2Rt，得P＝I2R計算發(fā)熱功率，電路電流越大，發(fā)熱功率越大[如圖中，S1、S2均閉合時為高溫擋，P高＝；只閉合S1時為低溫擋，]兩擋位電器(2019.34、2017.33、2016.34)考向11.(2019陜西34題8分)如圖甲為某校物理小組設計的具有加熱和保溫功能的電熱器內(nèi)部簡化電路．Rt為熱敏電阻，阻值隨溫度升高而減小．R1、R2、R3均為電熱絲，且R1＝R2＝400Ω.閉合開關S1、S2，電熱器開始加熱．(1)控制電路中，電磁鐵的上端是__________極．第1題圖甲N(或北)(2)加熱時，動觸點a與上方靜觸點b、c接通，工作電路的總功率是多少？(3)電磁鐵對銜鐵的吸引力F與控制電路中電流I的關系如圖乙所示．當電磁鐵對銜鐵的吸引力為1N時，動觸點a與下方靜觸點d接通，進入保溫狀態(tài)，此時熱敏電阻Rt的阻值是多少？(電磁鐵線圈電阻不計)(4)保溫狀態(tài)下，R1的功率為64W，則工作電路30s消耗的電能是多少？第1題圖乙解：(2)加熱時，R1與R2并聯(lián)，根據(jù)P＝UI和I＝得R1工作時的功率P1＝＝121W根據(jù)R1＝R2得，R2的功率等于R1的功率，P2＝P1＝121W工作電路的總功率P總＝P1＋P2＝121W＋121W＝242W(3)由圖乙可知，F(xiàn)＝1N時，控制電路中的電流I＝0.2A根據(jù)I＝得，此時熱敏電阻的阻值Rt＝＝30Ω(4)保溫時，R1與R3串聯(lián)，根據(jù)P＝UI和I＝得P1′＝IR1，電路中電流I串＝＝0.4A工作電路消耗的電能W＝UI串t＝220V×0.4A×30s＝2640J2.(2018副題34題8分)如圖甲所示為一款家用食品破壁機，它具有高速粉碎和加熱功能，可制作豆?jié){、米糊、營養(yǎng)粥、果汁等食品，主要參數(shù)如下表．高速粉碎時，刀頭轉(zhuǎn)速由電動機控制，轉(zhuǎn)速擋位可手動調(diào)節(jié)．加熱時，可用開關S2選擇兩個大小不同的加熱功率．在某次使用破壁機時，刀頭以最大轉(zhuǎn)速(以最大功率正常工作)將食物粉碎后，再對食物進行加熱，工作原理簡化為圖乙所示，其中R1、R2均為電熱絲．請解答下列與這次使用相關的問題：第2題圖額定電壓220V額定破壁功率1000W～1500W轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)擋位10擋額定加熱功率800W1210W(1)以最大轉(zhuǎn)速粉碎時，電路中的電流為多大？(計算結(jié)果保留一位小數(shù))(2)當S1接2、S2______時，破壁機以大功率加熱．在額定電壓下，先大功率加熱5min，再小功率加熱10min，消耗的電能共多少焦耳？(3)電路中R2的阻值是多少歐姆？閉合解：(1)由P＝UI得，最大轉(zhuǎn)速粉碎時電路中的電流I＝≈6.8A(2)由P＝得，加熱消耗的總電能W總＝W1＋W2＝P1t1＋P2t2＝1210W×5×60s＋800W×10×60s＝3.63×105J＋4.8×105J＝8.43×105J(3)以大功率加熱時，電路中只有R1工作由P＝UI和I＝得，R1＝＝40Ω以小功率加熱時，電路中R1、R2串聯(lián)工作R總＝＝60.5ΩR2＝R總－R1＝60.5Ω－40Ω＝20.5Ω3.(2017陜西33題7分)如圖甲所示為某型號室內(nèi)電加熱器，有高溫和低溫兩個擋位，額定電壓為220V，高溫擋和低溫擋功率分別為2200W和1000W，簡化電路如圖乙所示．第3題圖(1)使用電加熱器時，要插入三孔插座，是為了將金屬外殼與_____________相連；當開關S1閉合、S2斷開時，電加熱器處于______溫擋．(2)請計算電阻絲R1的阻值和通過電阻絲R2的電流．(結(jié)果保留一位小數(shù))(3)在額定電壓下，使用高溫擋工作3小時，電加熱器產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？大地(或地線)低解：(2)低溫擋時只有R1工作，由P＝UI和I＝得R1＝＝48.4ΩS1、S2都閉合時，R1和R2并聯(lián)，電加熱器處于高溫擋R2的功率為P2＝P高－P低＝2200W－1000W＝1200W由P＝UI得，通過電阻絲R2的電流I2＝≈5.5A(3)由于Q＝W，額定電壓下，使用高溫擋工作3小時，電加熱器產(chǎn)生的熱量4.(2017副題34題8分)如圖甲為一款不銹鋼電火鍋，額定電壓為220V，電路簡化圖如圖乙所示，有高、低溫兩擋，均由同一發(fā)熱板提供熱量．該電火鍋高溫擋功率為2000W，可實現(xiàn)快速加熱；使用低溫擋工作時，發(fā)熱板的功率為720W，用于保持鍋內(nèi)湯汁處于沸騰狀態(tài)．(1)電火鍋工作時是利用了電流的____效應．(2)使用高溫擋正常工作時，電路中的電流是多大？發(fā)熱板的電阻是多大？(計算結(jié)果保留一位小數(shù))(3)使用低溫擋正常工作時，求電路消耗的總功率．熱第4題圖解：(2)S1、S2都閉合時為高溫擋，R0被短路，只有R工作，根據(jù)P＝UI得，電路中的電流I高＝≈9.1A由I＝和P＝UI得，發(fā)熱板的電阻R＝＝24.2Ω(3)S1閉合、S2斷開時為低溫擋，R和R0串聯(lián)由P＝得，發(fā)熱板兩端電壓UR＝＝132V電路中的電流I低＝A電路中的總功率P總＝UI低＝220V×A＝1200W5.(2016陜西34題9分)如圖甲所示為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的便攜式掛燙機，它的正常工作電壓為220V，水箱裝水最多0.3kg，加熱功率有大、小兩個擋位．設計師最初設計的內(nèi)部電路有如圖乙、丙兩種接法，其中電熱絲R1＝56Ω，R2＝44Ω.第5題圖(1)高溫水蒸氣熨燙衣服時，水蒸氣遇到衣服迅速________成小水珠，放出熱量，將衣服熨平(填物態(tài)變化名稱)．(2)如果選擇乙電路，電路中最大電流為________A；如果選擇丙電路，電路中最大電流為________A，由于兩個電路中所選熔斷器里的熔絲允許通過的最大電流為8.2A，故設計師最終選擇了乙電路．(計算結(jié)果保留一位小數(shù))(3)請分別計算這款掛燙機兩個擋位的額定功率．(4)若將水箱中0.22kg的水從25℃加熱到100℃，掛燙機至少需要加熱多長時間？[水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)]液化58.9解：(3)掛燙機大功率擋工作時，電路中電流為5A，此時功率P大＝UI＝220V×5A＝1100W掛燙機小功率擋工作時，R1、R2串聯(lián)，電路中電流I總＝＝2.2A掛燙機小功率擋工作時的功率P?。経I總＝220V×2.2A＝484W(4)水吸收的熱量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.22kg×(100℃－25℃)＝6.93×104J要使加熱時間最短，應選用大功率擋，且電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，由P＝得，加熱時間t＝＝63s三擋位電器(2018.34)考向26.

(2018陜西34題9分)如圖甲所示為一款陶瓷電煎藥壺，工作電路簡化為圖乙所示，它在工作時，有高火加熱、文火萃取和小功率保溫三個過程．已知正常工作時，高火加熱功率為500W，文火萃取功率為100W．若壺中藥液的總質(zhì)量為1kg，且在額定電壓下煎藥時，藥液的溫度與工作時間的關系圖像如圖丙．第6題圖(1)觀察圖像中高火加熱過程可知：電煎藥壺在前半段比后半段時間的加熱效率__________．上述高火加熱過程中，1kg藥液所吸收的熱量是多少？[c藥液＝4.2×103J/(kg·℃)]低(或小)解：(1)1kg藥液吸收的熱量Q藥液＝c藥液m藥液(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃－18℃)＝3.36×105J(2)分析電路可知：當Sa接2，同時Sb________時，電路處于文火萃取階段，電路中的電阻________在工作．(3)已知電阻R2＝484Ω，求R1的阻值是多少？電煎藥壺的額定保溫功率是多少瓦？斷開R2(3)當Sa接2、Sb閉合時，R1、R2并聯(lián)工作，電煎藥壺處于高火加熱狀態(tài)求R1的方法1：高火加熱狀態(tài)的功率P高＝P1＋P文R1的功率P1＝P高－P文＝500W－100W＝400W根據(jù)P＝UI和I＝得R1的阻值R1＝＝121Ω當Sa接1，Sb斷開時，R1、R2串聯(lián)工作，電煎藥壺處于保溫狀態(tài)則保溫功率P保＝＝80W7.(2016副題33題8分)如圖甲是一款電燒烤箱，其電路原理如圖乙所示．電熱管R1在烤箱底部，R2、R3在烤箱頂部，且R2

＝R3，S1、S2分別為控制時間和擋位的開關，該燒烤箱說明書如下．第7題圖XXX電燒烤箱額定電壓220V額定功率保溫____S2接0、1烤箱800WS2接1、2鐵板燒880WS2接2、3請解答下列問題．(1)烤箱正常工作時電路總電阻是多大？(2)鐵板燒正常工作時，30min消耗的電能是多少？通過R3的電流是多大？

解：(1)由P＝UI，I＝得，烤箱正常工作時的總電阻R總＝＝60.5Ω(2)鐵板燒正常工作30min消耗的電能W＝P燒t＝0.88kW×0.5h＝0.44kW·h由P＝UI得，鐵板燒電路的總電流I總＝＝4A鐵板燒工作時R2、R3并聯(lián)，且R2＝R3，則通過R3的電流I3＝＝2A(3)燒烤箱電源插頭的E插腳必須接燒烤箱的_________________；由說明書上的信息可得出保溫擋的額定功率為________W.金屬外殼(或外殼)3608.(2015副題34題9分)有一種電燉鍋，其簡化電路如圖所示．R1、R2為發(fā)熱體，R0為定值電阻，S為選擇開關，S1為溫控開關，選擇開關擋位轉(zhuǎn)換情況如下表所示．自動擋通過溫控開關S1來改變R2的功率，高溫加熱時功率為320W，小功率加熱時功率為100W．(忽略溫度對電阻的影響)選擇開關的連接情況擋位功率/WS與觸點1接觸保溫擋44S與觸點2接觸自動擋100/320S與觸點3接觸高溫擋320第8題圖(1)S與觸點2接觸，溫控開關S1________時，電燉鍋處于高溫加熱狀態(tài)．