备战中考物理真题分类23电功率之多档位问题专题Word文件下载.docx
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当电热丝与二极管连接后,
一半时间通电,另一半时间断电,从而减小发热功率,实现了电热毯的〃睡眠〃功能。
忽略指示灯和二极管消耗的功率,若电热毯的“升温"
功率为100W,则其〃睡眠〃功率为W。
(3)现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻(忽略通过指示灯的电流1
①请在图乙中将电路连接完整。
②实验前,应将被测的一组电热丝的开关推至档位"
升温"
,另一组电热丝的开关推至档位"
(填"
或"
关'
)
③实验中,当电压表示数为13.0V时,电流表示数如图丙所示,则电热丝电阻为。
。
④测得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻,主要原因是电热丝电阻受影响。
(填“长度’
温宜’)
6.(2019泰安,26)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,/?
为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流Z)=15mA,其电阻/?
随温度变化的规律图像如图乙所示,电源电压J恒为6V。
当电磁铁线圉中的电流/>
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幺8mA时,继电器上方触点和触点c接触,保温电路接通。
热敏电阻/?
和工作电路中的三只电阻丝以、*、用均置于储水箱中,0二220V,
加热时的功率Pm=2200W,保温时的功率P辍二110W,加热效率〃=90%,及二2月,水箱内最低温
度为0℃,水的比热容(7水=4.2*1。
3〃(kg.℃\
控制电路工作电路
甲
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻/?
o的阻值至少为多大?
若&
为该值,试求热水器刚开始保温时
(2)电阻丝用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?
7.(2019烟台,27)某家用电热水器,具工作模式和相关参数如下表。
如图为电热水器的原理图,包括
工作电路和控制电路两部分,通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。
Ro、
Ri为电热丝,R2为滑动变阻器,R为热敏电阻(置于电热水器内),其阻值随温度的升高而减小。
红灯、
绿灯是电热水器工作时的指示灯,忽略指示灯对电路的影响。
当绿灯亮时,电热水器处于保温状态还是加热状态?
(2)工作时,若要提高电热水器的保温温度,如何调节保护电阻R2的滑片?
(3)Ri工作时的电阻是多大?
(4)电热水器处于加热状态时,工作4.2min,可使1L水的温度升高40℃o则该电热水器的效率是多少?
[c水=4.2X1。
3J/(依・℃)。
计算结果保留一位小数]
8.(2019威海,27)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、低三个加热档位,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,低温档功率为高温档功率的工,Ri为2420,R2为60.50.(忽略温度对电5
阻的影响)
R\
(1)请指出开关置于什么接线柱时,火锅处于低温档?
(2)R3的阻值是多少欧姆?
电火锅处于低温档正常工作时,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,用高温档加热汤液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)1
9.(2019重庆B卷,22)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。
某发电站输送的电功率为l.lx
105kW,输电电压为1100kV,经变压器降至220V供家庭用户使用。
小明家中有一个标有
〃220V2200w,的即热式水龙头,其电阻为Ro,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是
他增加两个相同的发热电阻/?
和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图所示.开关Si,可以同
时与g相连或只与c相连,使其有高温和低温两档。
求:
(1)通过特高压输电线电流;
(2)改装前,若水龙头的热效率为90%,正常加热1分钟提供的热量;
(3)改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4:
1,请计算出高温档时的电功率。
10.
取水时,只要闭合取水开
(2019舟山,34)自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。
关,水泵在电动机的带动下,就能将水抽到壶内,如图甲。
(1)电热水壶的水泵原理与图乙相似。
图乙中,当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时,转轴附近就形
成了一个低压区,水在的作用下,通过进水管进入泵壳。
(2)某电热水壶的额定电压为220伏,加热功率为1100瓦,保温功率为55瓦,工作电路如图丙。
制作
电热水壶时,所选用电热丝RisR2的阻值分别为多少欧姆?
11.(2019阜新,23)小亮家里的一款迷你电饭锅,电路图如图所示,额定电压为220V,电饭锅有加热和保温两档,"
加热"
时额定功率为550W,发热电阻Ri和R2阻值不随温度变化,电阻Ri在"
保温"
状态和〃加热〃状态时功率之比为1:
400,求:
(1)正常〃加热〃状态,通过电饭锅的电流是多少?
(2)正常〃加热〃状态,通电lOmin产生的热量是多少?
(3)R2的阻值是多少?
2019年中考物理真题分类:
匚编——电功率之多档位专题答案
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-ho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,/?
I和总
为电阻不变的电热丝,则及=Q。
【答案】
(1).0.88
(2).220
额定电压
220V
额定加热功率
990W
额定保温功率
110W
乙
B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,应的功率变大
C.加热器在保温状态下工作5min,产生3.3、10外的热量
D.电阻RL与应的阻值之比为1:
【答案】BC
2=200,当开关SlxS2闭合时,
饮水机处于状态(填〃保温"
),饮水机的保温功率与加热功率之比为0
【答案】
(1).加热
(2).1:
6
4.(2019重庆A卷,8)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。
A.开关旋至“1〃档,开启化霜功能
B.开启防雾功能,电路总电阻为5Q
【答案】C
5.(2019株洲,28)一种家用双温双控电热毯,它有两组电热丝,分别由温控开关独立控制,可根据各
自需要选择档位"
"
睡眠"
关"
一个温控开关r
(1)图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路,指示灯L与电热丝联;
电热毯工作时通过指示灯的
电流很小,可知其电阻很0
当电热丝与二极管连接后,一半时间通电,另一半时间断电,从而减小发热功率,实现了电热毯的"
功能。
忽略指示灯和二极管消耗的功率,若电热毯的"
功率为100W,则其"
功率为W。
(3)现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻(忽略通过指示灯的电流X
(填"
长度"
温度”)
(1)并;
大;
(2)50;
(3)①如上图所示;
②关;
@200;
④温度。
其中控制电路中的电磁
铁线圉电阻不计,/?
为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流/)=15mA,其电阻/?
随温度变化的规
律图像如图乙所示,电源电压U恒为6V。
当电磁铁线圉中的电流I>
和工作电路中的三只电阻丝用、金、用均置于储水箱中,伪二220V,加热时的功率Pm=2200W,保温时的功率"
保温=110W,力口热效率〃=90%,及二2月,水箱内最低温
度为0℃,水的比热容c水=4.2x103〃(kg.℃\
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻Ro的阻值至少为多大?
若氏为该值,试求热水器刚开始保温时
(2)电阻丝昭、金、用的阻值分别为多少欧姆?
解:
(1)热敏电阻中允许通过的最大电流为=15mA,此时控制电路中最小电阻
Ui6V
“总小=7=1.5x10-2A=4000
由图象得水箱内最1氐温度为0℃时热敏电阻阻值最小,/?
建小=100。
保护电阻阻值至少为&
)=/?
总小-/?
是小=400。
-1000=3000...
热水器刚开始保温时,控制电路中的总电阻7?
总=—=。
s“=750。
星制18xlO-3A
热敏电阻的阻值R=R息-氐=750Q-3000=450Q
由图乙图象查得,储水箱中水温是70℃
(2)加热状态时,电阻&
、金并联在工作电路中
R1R2“并二百①
U22(220V)2
并联电路的总电阻:
/?
并二至一二„/二22Q②
小j热2200W
R2=2R1®
由①②③式解得:
公二33。
、4二66。
保温状态时,电阻#2、R3串联在工作电路中
伪2(220V)2
串二-—=-rS'
A/~二440。
勺耦110W
3=〃串-8=440。
-660=3740
(3)水吸收的热量:
(?
吸=cm(t-to)
以
电流做的功:
“加热二一n
加热时间:
f加热=—=2800s办热
7.(2019烟台,27)某家用电热水器,其工作模式和相关参数如下表。
Ri为电热丝,R2为滑动变阻器,R为热敏电阻(置于电热水器内),其阻值随温度的升高而减小。
(1)分析说明
当绿灯亮时,电热水器处于保温状态还是加热状态?
(4)电热水器处于加热状态时,工作4.2min,可使1L水的温度升高40℃。
则该电热水器的效率是多少?
[c水=4.2x1O'
j/(依.q。
计算结果保留一位小数]
(1)绿灯亮时:
工作电路中凡和凡串联,根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻,由尸=t/2/r可知,电路消耗的电功率最小,电热水器处于保温状态。
(2)调节保护电阻R2,使滑片P向b端适当移动
(3)电热水器处于加热状态时P熟=800W由4=U2/%得氏=60.50
电热水器处于保温状态时勺=40W
由&
4=。
2/(凡+«
)得凡+为=1210。
Ri工作时的电阻:
为=1149.5。
(4)电热水器加热4.2min消耗的电能:
W=Pt=2.016x10sJ
温度升高40℃水吸收的热量:
Q=cmAt=1.68x105J
电热水器的效率%。
八V六83.3%
它有身、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0和1二和2〃、〃2和3〃或“3
正常工作时,低温档功率为高温档功率的工,1为242Q,R2为60.50.(忽略温度对电5
(2)
R3的阻值是多少
母?
电火锅处于低温档正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳?
[电能表的铭牌上标有3000r/(kW-h)]
rr2
(1)当旋钮开关置于〃1和2〃接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据P二譬可知,电功率R
最小,火锅处于低温档;
当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,根据P二七可知,电功率较大,火锅处于中温档;
当旋钮开关置于"
3和4”接线柱时,Ri、R2并联,电路电阻最小,根据P二号可知,电功率最大,火锅处于高温档。
(2)高温档时的电功率:
P高=Pl+P2=£
+或二等柒+镁嘿3=1000W,
R]R2242Q60.5^
由题意知,低温档功率为高温档功率的工,即:
P=ix1000W=200W,
555
由P二二可得,低温档时电路总电阻:
R
R上丝也242Q,
F低20州
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,
所以,R3的阻值:
R3=R-R2=2420-60.50=181.50.
电火锅处中氐温档正常工作时,在1分钟内产生的热量:
Q二W二P低t=200Wx60s=1.2x104,
(3)电能表的表盘转了81转,电火锅消耗的电能:
\N'
=——^二0.027kW・h=9.72xl04j
3000r/(kW-h)
则电火锅的功率:
P,=其_=9・72乂10J=810W,ty2X60s
因为电火锅的实际功率P'
<
P急,所以,此时电火锅不正常工作。
答:
(1)当旋钮开关置于"
1和2"
接线柱时,火锅处于1氐温档;
(2)R3的阻值是181.5欧姆;
电火锅处于低温档正常工作时,在1分钟内产生的热量是1.2X104J焦耳;
(3)此时电火锅不正常工作。
某发电站输送的电功率为LIx
220V2200w-的即热式水龙头,其电阻为Ro,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻/?
和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图所示.开关Si,可以同时与a.6相连或只与c相连.使其有高温和低温两档。
(3)改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4:
(1)根据题意知道,某发电站输送的电功率为1.1x105kW,输电电压为1100kV,
P11x10x1O'
W由外勿知道,通过特高压输电线的电流是:
/=7T=二…=10A;
U1100xl03V
(2)由尸=,知道,正常加热1分钟消耗的电能是:
l〃=/V=2200Wx60s=1.32x105j,由〃=g知道,正常加热1分钟提供的热量:
(2-K^=132xlO5Jx90%=1.188xl05J;
W
U细2(220V)
(3)因为即热式水龙头标有“220V2200W■,所以,Ab电阻是:
凡=②一十=22。
,2200^V
由电路图知道,当开关S与a6相连时,电阻R与Ro并联,电阻较小,
u1u2u2
由P=UI=—知道,此时电路的总功率最大,水龙头处于加热状态,G吸二方+丁
AK9
u2
当开关S与c相连时,R与Ro串联,总电阻较大,总功率较小,水龙头处于保温状态,P^&
=---
U1U2
p4
又因为水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4:
1,即不也='
°
=7,
O温♦1
R+R。
由此解得:
R=R。
=220,
所以,高温档时的皿率是:
“分〜落=生磬"
00W。
10.(2019舟山,34)自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。
关,水泵在电动机的带动下,就能将水抽到壶内,如图甲。
(2)某电热水壶的额定电压为220伏,加热功率为1100瓦,保温功率为55瓦,工作电路如图丙。
电热水壶时,所选用电热丝Ri、R2的阻值分别为多少欧姆?
(1)大气压
(2)解:
开关闭合时,只有Ri工作,加热状态
馅用欧
开关断开时,Ri、R2同时工作,保温状态
2齐伞。
欧
R2=MqRi=880欧-44欧=836欧答:
Ri的阻值为44欧姆,R2的阻值为836欧姆。
11.(2019阜新,23)小亮家里的一款迷你电饭锅,电路图如图所示,额定电压为220V,电饭锅有加热
和保温两档,〃加热〃时额定功率为550W,发热电阻Ri和R2阻值不随温度变化,电阻Ri在〃保温”状
态和〃加热〃状态时功率之比为1:
400.求:
(1)正常"
状态,通过电饭锅的电流是多少?
(2)正常"
状态,通电lOmin产生的热量是多少?
(3)R2的阻值是多少?
(1)正常〃加热"
状态,通过电饭锅的电流是2.5A;
(2)正常〃加热〃状态,通电lOmin产生
的热量是330000J;
(3)R2的阻值是167。
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