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主題三電與磁微專題6家用電器多擋位計算(6-10分)(原卷版)目錄TOC\o"1-3"\h\u 2考點一家用電器多擋位計算 2 4題型一多擋位電功率、電熱計算 5題型二多擋位加熱效率計算 6
考點一家用電器多擋位計算一、家用電器多擋位有些家用電器利用電流的熱效應(yīng)工作,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,用來加熱物體。有時需要不同的加熱功率,因此大多數(shù)電器都設(shè)置的不同的加熱擋位。1.明確家用電器的額定電壓為家庭電路電壓,即用電器用不同擋位加熱時,總電壓不變,2.電路中總電阻大小變化,加熱功率不同。通常情況,擋位分為高溫?fù)?、中溫?fù)?、低溫?fù)酰ɑ蚣訜釗?、保溫?fù)酰?,對?yīng)的功率大小為()。3.通常會涉及加熱效率,其中總能量為消耗的電能,有效利用的能量為水吸收的熱量,則加熱效率為。二、常見多擋位電路分析擋位問題時,由于電源電壓不變,因此一般用進(jìn)行分析更方便。1.串聯(lián)短路型高溫?fù)酰洪]合開關(guān)S1、S2,R1短路,只有R2接入電路,電路的電功率為。低溫?fù)酰洪]合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,R1和R2串聯(lián),電路的電功率為。2.并聯(lián)型高溫?fù)酰洪]合開關(guān)S1、S2,R1和R2并聯(lián),電路的電功率為。低溫?fù)酰洪]合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,只有R1接入電路,電路的電功率為。3.雙擲開關(guān)型高溫?fù)酰洪]合開關(guān)S1,開關(guān)S2接1時,R1和R2并聯(lián),電路的電功率為。中溫?fù)酰洪]合開關(guān)S1,開關(guān)S2接2時,R2短路,只有R1在電路中,電路的電功率為。低溫?fù)酰簲嚅_開關(guān)S1,開關(guān)S2接2時,R1和R2串聯(lián),電路的電功率為。1.(2024·黑龍江綏化·中考真題)一款電熱水龍頭的簡化電路如圖甲所示,表格是它銘牌上的參數(shù)。電源電壓恒定不變,和為發(fā)熱電阻,當(dāng)開關(guān)S、均閉合時,通電20s電熱水龍頭產(chǎn)生的熱量是J。電阻和的阻值之比是。額定電壓220V額定功率高溫?fù)?200W低溫?fù)?40W2.(2024·山東濰坊·中考真題)中國茶文化源遠(yuǎn)流長。圖示是一款智能煮茶機(jī)的簡化電路圖,電源電壓,、、是阻值不變的電熱絲,用于“加熱”或“保溫”,,,S為電源開關(guān),通過溫控開關(guān)可實現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的切換,煮茶機(jī)的“加熱”功率,“加熱”效率。煮茶機(jī)會根據(jù)用戶選擇的茶品和所需茶水濃度不同進(jìn)行智能工作,其工作過程是首先將水“加熱”至,然后繼續(xù)以“加熱”功率再進(jìn)行相應(yīng)時間的“煮茶加熱”(“煮茶加熱”時間如表格所示),最后自動進(jìn)入“保溫”狀態(tài)。將0.8L、初溫為的水裝入煮茶機(jī),水的比熱容,水的密度。茶品低濃度“煮茶加熱”時間中濃度“煮茶加熱”時間高濃度“煮茶加熱”時間烏龍茶2min5min10min紅茶1min2min5min黑茶2min5min7min(1)求將水“加熱”至過程中水吸收的熱量;(2)求煮茶機(jī)的“保溫”功率;(3)若用戶選擇“紅茶高濃度煮茶”,煮茶機(jī)經(jīng)過將水“加熱”至、“煮茶加熱”和“保溫”狀態(tài),共工作15min,求這個過程煮茶機(jī)消耗的電能。題型一多擋位電功率、電熱計算1.(24-25九年級上·吉林四平·階段練習(xí))如圖甲所示的煎餅鍋具有高溫和低溫兩個擋位,圖乙是其內(nèi)部簡化電路圖。當(dāng)開關(guān)、都閉合時處于擋。若,,則高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯墓β手葹?。2.(2024·四川成都·中考真題)小張想設(shè)計一個有“低溫”、“中溫”和“高溫”三個擋位的電加熱器,其電路圖如圖所示,電源電壓為220V,R1、R2是電熱絲,開關(guān)S接觸相鄰的兩個觸點。她準(zhǔn)備了三根電熱絲,R1=242Ω,另外兩根電熱絲的阻值分別是121Ω和242Ω,R2應(yīng)該選取阻值為Ω的電熱絲。開關(guān)S接觸“1”、“2”兩個觸點時,通電1min,電流產(chǎn)生的熱量是J。3.(24-25九年級上·廣東江門·期中)下表為一臺電烤箱的銘牌,其內(nèi)部簡化電路如圖所示,和均為電熱絲?!痢僚齐娍鞠漕~定電壓220V額定功率高溫?fù)?100W低溫?fù)?40W(1)電烤箱在高溫?fù)豕ぷ鲿r的電流;(2)電路中的阻值;(3)電烤箱在低溫?fù)跽9ぷ鲿r,電路中的的阻值。4.(24-25九年級上·北京·期中)某品牌4L容量智能電飯鍋的簡化電路圖如圖所示,R1、R2是加熱電阻,煮飯時把電飯鍋接入220V電源。已知電飯鍋處于加熱狀態(tài)時的電功率為1100W;處于保溫狀態(tài)時通過,R1的電流為1A。忽略溫度對電阻的影響,電源兩端電壓不變。請你:(1)畫出電飯鍋處于加熱狀態(tài)時的等效電路圖;(2)加熱狀態(tài)時通過R1的電流;(3)加熱電阻R2的阻值;(4)電飯鍋處于保溫狀態(tài)時加熱電阻R2消耗的電功率。題型二多擋位加熱效率計算5.(2024·甘肅定西·模擬預(yù)測)如圖甲所示,這是小明家新買的一臺電熱足浴桶,其簡化電路如圖乙所示。當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時,溫控開關(guān)S可自動切換至保溫狀態(tài),R1、R2是發(fā)熱電阻,足浴桶的主要參數(shù)如下表。請完成以下問題:額定電壓最大水量加熱功率保溫功率220V5L1000W220W(1)電熱足浴桶在保溫狀態(tài)時,電路中的電流為多少?(2)發(fā)熱電阻R2的阻值是多少?(3)將初溫為20℃的水加至最高水位線,電熱足浴桶正常加熱可使水溫升高到40℃,已知電熱足浴桶的加熱效率為87.5%,則加熱時間是多少秒?[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),水的密度為1×103kg/m3]6.(24-25九年級上·云南保山·期中)如圖甲所示為某款電熱水壺,它的簡化電路原理圖如圖乙所示,額定電壓為220V,S為感溫開關(guān),1、2是開關(guān)連接的觸點,R?和R?為加熱電阻,且阻值保持不變,已知電熱水壺加熱檔的額定功率為1100W,電熱水壺保溫檔正常工作時的電流為0.5A。某次將1kg初溫為12℃的水加熱到100℃正常工作加熱了7min。求:(1)加熱檔正常工作時的電流;(2)電阻R?的阻值;(3)電熱水壺加熱水的效率。7.(24-25九年級上·山西臨汾·階段練習(xí))如圖甲所示的電水壺有加熱和保溫兩種功能,圖乙是其內(nèi)部電路的簡圖,電源電壓為,、均為加熱電阻,通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為,保溫功率為,若電水壺的加熱效率為,求:(1)加熱電阻的阻值;(2)把的水從加熱到所需要的時間。8.(24-25九年級上·廣西柳州·階段練習(xí))如圖甲所示是3D打印筆,3D打印筆通過加熱,擠出熱熔的塑膠,然后在空氣中迅速冷卻,最后同化成穩(wěn)定的形狀。此打印筆有快、慢兩擋,其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示,R1、R2是相同的發(fā)熱電阻,單個發(fā)熱電阻的阻
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