初中物理中考复习《多挡位电热器的相关计算》考点+训练Word下载.docx
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①当电路中电阻越大,电功率越小,为低挡位(保温挡)工作;
②当电路中电阻越小,电功率越大,为高挡位(加热挡)工作;
③当电阻介于大电阻和小电阻之间时,为中温挡。
通常家用多挡电热器是通过改变开关状态,改变工作电路结构,从而改变用电器消耗的电功率,实现高温挡、中温挡和低温挡的转换的。
高温挡——通过开关的转换,实现电路的并联,并联支路越多,电阻越小,功率越大,温度越高;
低温挡——通过开关的转换,实现电路的串联联,串联电阻越多,电阻越大,功率越小,温度越低;
3、只有一个加热电阻的电热器:
串联电阻分压,使加热管的电压改变从而引起电功率变化。
这类题目中要特别注意区分加热电阻和分压电阻,分压电阻的电热是不能用来加热的。
4、电热器是用来加热的,所以常常与比热容相关计算联系起来,考查被加热的物质吸收的热量、温度变化等,进而计算加热效率。
被加热的物质吸收的热量Q吸=cm△t,消耗的电能W=Pt,加热效率。
当电能全部转化为水的内能时,W=Q吸。
在计算过程中,要注意被加热的物质的温度变化时,“升高了”还是“升高到”。
一、中考题型分析
中考中,多挡位电热的计算是中考中一个重要的考点,综合性强,往往是中考中压轴的题目。
主要以综合应用计算题的形式出现,常常结合考查电路结构、欧姆定律、电功率、电热及其变形公式等内容,分值7分左右;
当然也会有填空、选择题,分数较少,2-3分。
二、典例精析
★考点一:
多挡位电热器挡位判断:
◆典例一:
(2019·
广东)某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、中挡和低挡。
如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图,R1、R2为发热电阻丝,且阻值R1>R2,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是____图、____图和____图。
(选填“甲”“乙”或“丙”)
◆典例二:
成都)如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1<
R2,电暖器的部分参数如表中所示。
闭合开关S,要让电暖器处于第二挡工作,则应再将开关
闭合;
若电暖器在第二挡正常工作10min,则产生的热量是J。
额定电压
220V
功率选择
一挡950W
二挡1150W
三挡2100W
★考点二:
多挡位电热器的相关计算:
江西)如图甲所示,是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态,连接触点2和3时为保温状态,连接触点3和4时为加热状态(温馨提示:
最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)
(1)求电阻R2的阻值;
(2)把400g牛奶从20加热到40,求牛奶所吸收的热量【c牛奶=4.0×
103J/(kg·
)】
(3)如图乙所示,是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象,求暖奶器在加过程中的热效率。
(结果保留到小数点后一位)
绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。
如图甲是一款市场上的产品,小敏查阅使用说明书,其相关参数如下表乙。
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电,充满电至少需要多少时间?
(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩原理图。
电源电压U
恒为4.8伏,已知电热丝R1阻值为4欧,电热丝R2阻值为6欧,开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为(选填“高”、“中”或“低”)温挡挡。
②中温挡功率为多少瓦?
③高温挡工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦?
1、(2019·
贵阳)如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关S1和S2的通断组合,可得到不同加热挡位。
该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。
则下列判断正确正确的是()
A.该加热器只有两个加热挡位
B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1:
R2=1:
3
C.加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2:
1
D.该加热器的最小电功率是8W
2、(2019·
重庆A)具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。
下图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。
下列说法正确的是()
A.开关旋至“1”挡,开启化霜功能B.开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C.化霜与防雾电路的总功率之差为15WD.从防雾到除露,电路总电流变化1A
3、(2019·
南充)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于___________状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。
4、(2019·
绵阳)某一天晚上睡觉前,小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。
小文将大米等食材放入电饭煲内,接通220V家庭电路,经过了待机、加热、保温三个过程,早餐前断开电源,电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示,电饭煲加热过程消耗的电能是______kW·
h。
已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示,S是接通家庭电路的开关,S1是自动开关,R1和R2为电阻不变的电热丝,则R2=_____Ω。
额定功率
低温挡
440W
高温挡
1100W
5、(2019·
盐城)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关。
高、低温挡的额定功率见下表。
煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.44kW•h。
求:
(1)煮饭时通过R1的电流;
(2)电热丝R2的电阻;
(3)30min内R2消耗的电能。
6、(2019·
威海)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。
它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。
正常工作时,低温挡功率为高温挡功率的,R1为242Ω,R2为60.5Ω。
(忽略温度对电阻的影响)
(1)请指出开关置于什么接线柱时,火锅处于低温挡?
(2)R3的阻值是多少欧姆?
电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳?
(3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温挡加热汤液2分钟,电能表的表盘转了81转。
请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?
[电能表的铭牌上标有3000r/(kW•h)]
7、(2019·
宿迁)某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅,该火锅产品铭牌和电路图如图所示:
中温挡
880W
220W
(1)当开关S1断开,S2接a时,该电火锅选用______挡工作(选填“高温”“中温“或“低温”)。
(2)当电火锅使用中温挡正常工作时,电路中电流是多大?
接入电路的电热丝的阻值是多少?
(3)用电火锅高温挡在额定电压下烧水7分钟,电流做了多少功?
若电热丝产生的热量全部被水吸收,在1个标准大气压下,能使1kg初温为20℃的水升高多少℃(c水=4.2×
103J/(kg•℃))?
8、(2019·
泰安)某电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图甲所示。
其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示,电源电压U1恒为6V,当电磁铁线圈中的电流I>8mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点a、b接触,加热电路接通:
当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中,U2=220V,加热时的功率P加热=2200W,保温时的功率P保温=110W,加热效率η=90%,R2=2R1,水的比热容c水=4.2×
103J/(kg•℃),水箱内最低温度为0℃。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?
若R0为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。
(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?
(3)该热水器在加热状态下,将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间?
【答案】丙乙甲。
【解析】图甲只闭合开关S0、S1,只有电阻丝R1接入电路中;
图乙只闭合开关S0、S2,只有电阻丝R2接入电路中;
图丙三个开关都闭合,两电阻丝R1、R2并联接入电路中;
由于R1>R2,甲、乙、丙三个电路的电阻关系R丙<R乙<R甲,电源电压一定,由可知,P丙>P乙>P甲,所以高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是丙图、乙图、甲图。
【考点】多挡位电热器挡位判断。
若电暖器在第二挡正常工作10min,则产生的热量是J。
【答案】S16.9×
105。
【解析】根据可知,电阻最大时,电功率最小,由于R1<
R2,所以只闭合S、S2时,只有R2接入电路,电路中的电阻最大,电功率最小,为一挡;
闭合S、S1、S2时,R1、R2并联接入电路,电路中的电阻最小,电功率最大,为三挡;
只闭合S1时,只有R1接入电路,电路中的电阻介于最大和最小值之间,为二挡,所以要让电暖器处于第二挡工作,则应再将开关S1;
电暖器在第二挡正常工作10min,产生的热量Q=Pt=1150W×
10×
60s=6.9×
105J。
103J/
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