档位型电热的计算.docx
- 文档编号:6402564
- 上传时间:2023-01-06
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:201.67KB
档位型电热的计算.docx
《档位型电热的计算.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《档位型电热的计算.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
档位型电热的计算
档位型电热的计算
1、(2008山东)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图。
热水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时的功率
400W
保温时的功率
40W
(1)请分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态?
(2)求电阻R1的阻值;
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流。
2(2014齐齐哈尔)如甲图所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一体,省时节电,热效率高.电压力锅工作原理如图乙,已知R2的电阻值为48.4Ω,单独闭合开关S1时,压力锅的功率为80W.
(1)单独闭合开关S1时,电压力锅处于 状态(选填“保温”或“加热”).
(2)R1的电阻是多少?
(3)同时闭合开关S1和S2,电压力锅工作1min消耗的电能是多少?
3.(2014哈尔滨)(在物理小组课外活动中,慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2,设计成高中低三档位的电热器,电路图如图所示,其中R1=2R2.在安全情况下,用三档分别给同一容器中质量相同的水加热(水均未沸腾).
(1)求R1的阻值是多少?
(2)电热器用中温档工作时,水温升高8℃消耗的电能是多少?
(3)结合表中信息,通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能?
4.(2014盐城)新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。
R 1 和R 2 均为电热丝,S 1 是自动控制开关.煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。
.求:
(1)S和S 1 都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R 2 的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量。
5.如图,是某节能型家用电饭锅(图甲)及其简化电路图(图乙).当S1、S2都闭合时,R1、R2两个发热体同时给锅加热,处于高温加热状态;只闭合S1 时,处于低温保温状态.已知家庭电路电压为220V,R2工作时的电阻为88Ω,电饭锅低温保温状态时的功率为40W.
(1)高温加热状态时,通过的R2的电流是多少安?
(2)低温保温状态时,R1的阻值是多少欧?
(3)如果做一次米饭(高温加热状态)用20min,则消耗多少电能?
6如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图,R1、R2为电热丝,其中R2=242Ω。
工作时,水升温并汽化成水蒸气,从而熨烫衣服。
(1)电热丝是利用电流的________效应工作的。
分析电路图,闭合S1,当S2________时,电熨斗处于高温挡。
(2)电熨斗处于低温挡时,正常工作功率为1100W,求:
通过电路的电流是多大?
R1的电阻
是多大?
通电3min产生的热量是多少?
(3)若将该款电熨斗进行改造,使其正常工作时
高温挡功率为1000W,要求只改变其中一个电热丝的阻值,请你通过分析和计算,求出该电热丝改变后的阻值应为多少?
7(.2009海南),下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。
经分析得知,电热饮水机有加热和保温两种工作状态。
当S闭合时、S0断开时,饮水机处于保温状态,当S、S0同时闭合时,饮水机处于加热状态。
求:
(1)电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流(计算结果保留两位小数)。
(2)电热饮水机保温2小时消耗的电能。
(3)电阻R1的阻值。
8.(2012•泰州)如图是某电热器的原理简图,它有高温、低温两档,发热体由R1和R2两个电热丝构成,阻值分别为l10Ω、220Ω.
(1)S1闭合、S2开时•求电热器的功率;
(2)S1、S2都闭合时,求电热器的工作电流;
(3)S1,S2都闭合时,电热器是处于“高温挡”还是处于“低温挡”’通过有关计算证明你的结论.
9.(2014四川眉山)某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定.
额定电压
220V
正常工作电流
高温档
5A
低温档
2A
根据师生们的设计,求:
(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量.
(2)电热丝R1的阻值.
(3)电烘箱在低温档时正常工作时,R2的功率.
10下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
求:
(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能;
(2)电路中R1的阻值;
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R1的功率.
11(2011广安)下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
求:
(1)电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能;
(2)电烤箱在低温档正常工作时,R2的阻值是多少;
(3)假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200V,电烤箱在高温档的实际功率是多少(实际功率计算结果保留到小数点后1位)?
12.如图是某电烤箱的内部简化电路图,S是一个温控开关, R 1 、 R 2 为电热丝, R 2 =66Ω.高温档功率为1100W.求:
(1)电烤箱在高温档工作时的电流.
(2)电烤箱在低温档工作时, R 2 消耗的电功率.
(3) R 1 在低温档工作10min消耗的电能.
13小红家买了一台电烤箱,有高、中、低三个档位的发热功率。
下图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。
已知:
Rl=60.5Ω,R2=121Ω,电源电压保持不变。
(1)当开关S1置于b端,S2断开时,电烤箱位于什么档位?
请简述理由。
(2)电烤箱在中档位工作时,消耗的电功率是多少?
(3)电烤箱在高档位工作时,对食物加热5min,产生的热量是多少?
.
14.如图所示的电路是家用电饭锅工作原理图.当开关S闭合时为加热状态,当开关S断开时为保温状态,已知加热时的电功率为800W,保温时的电功率为100W,设R1、R2的阻值不随温度发生变化.求:
(只选作其中的4个问题进行解答)
(1)加热时电路电流是多大?
(2)电阻R2有多大?
(3)当电饭锅处于加热状态时,电路中的电流I是多大?
(4)当S断开时电路中的电流I′是多大?
(5)当S断开时R2两端的电压U2有多大?
(6)当S断开时R2的电功率是多大?
(7)如果做-次米饭(加热状态)需要30min,则电饭锅消耗多少电能?
15(2008杭州)冬天,王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档,于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙(电热丝相当于电热毯内部发热电阻)。
(1)图甲中有定值电阻R2(置于电热毯外部),电热丝R:
,请说明要使电热毯处于低温档时,开关S1、S2应处于什么状态?
并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。
(2)图乙中有两根电热丝R2、R3,请说 明要使电热毯处于高温档时,开关S1、S2应处于什么状态?
并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。
(3)请指出你认为其中较好的电路,并说明理由。
答案
1
(1)当S0断开,S闭合时,只有R2连入电路;当S0,S均闭合时,R1,R2并联,两种情况相比,S0断开时,饮水机的工作电流较小,根据P=UI可知,此时饮水机消耗的电功率也较小,所以,当S0断开时,饮水机处于保温状态;
(2)由P=U2/R可知,在保温状态时,R2=U2/P保温=(220V)2/40W=1210Ω
(3)当S、S0均闭合时,饮水机处于加热状态,由P=UI可知
此时的工作电流I=P加热/U=400W/220V=1.82A:
2 解:
(1)由电路图可知,单独闭合开关S1时,只有电阻R1接入电路,电路功率较小,电压力锅处于保温状态;
(2)由P=
可知,电阻R1的阻值:
R1=
=
=605Ω;
(3)电阻R2的功率:
P2=
=
=1000W,
同时闭合开关S1和S2,电压力锅工作1min消耗的电能:
W=(P1+P2)t=(80W+1000W)×60s=6.48×104J;
.3:
(1)S1闭合,S2断开,为低温档,只有R1工作,则
;
(2)S2闭合,S1断开,为中温档,只有R2工作,
因为
,所以中温档工作8min消耗电能为9.6×104J.
(3)S1、S2都闭合,R1、R2并联,为高温档
高温档工作6min消耗电能为
则水升高1℃消耗电能
低温档消耗电能为
则水升高1℃消耗电能
因为1.08×104J<1.35×104J,且两档加热水的质量相同,所以加热等质量的水升高1℃,高温档比低温档消耗电能少,用高温档节能.
4
(1)S和S1都闭合时,R1和R2并联,由图象可知I=3A,所以电饭锅的功率为P=UI=220V×3A=660W
(2)S闭合,S1断开时,只有R1工作,由图象可知I1=2A,所以R1的功率为P1=UI1=220V×2A=440W;R2工作时的功率P2=P-P1=660W-440W=220W,R2的阻值为R2=220Ω
(3)30min内电热锅产生的热量Q=Pt1+P1t2=660W×15×60s+440W×15×60s=990000J
5.:
解:
(1)
(2)∵
∴
(3)当S1、S2都闭合时,处于高温加热状态,此时:
I2=2.5A,
∴I=2.5A+
W=UIt=220V×(2.5A+
)×30×60s=1.062×106J=0.295kW?
h
6.
(1)热 闭合
(2)低温挡工作时,电路中的电流:
I1=
=5A
R1的电阻:
R1=
=44Ω
通电3mi
n产生的热量:
Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×3×60s=1.98×105 J
或Q=W=Pt=1100
W×3×60s=1.98×105 J
(3)电熨斗正常工作时,R2的功率:
P2=
=200W
要使高温挡功率为1000W,改变R1为R1′,则R1′的功率:
P1′=P-P2=1000W-200W=800W
R1′的电阻:
R1′=
=60.5Ω
9
(1)高温档时,只R1接入电路,由机器铭牌可知,电流为5A,电压为220V,
则Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J;
(2)高温档时,由欧姆定律得:
=44Ω;
(3)低温档时,两电阻为串联,
低温档总功率P=UI低=220V×2A=440W,
R1的功率P1=I低2R=(2A)2×44Ω=176W;
∴P2=P-P1=440W-176W=264W.
=1210Ω;
10解:
(1)当S1闭合,S2断开时,只有电阻R1通电
∴ P1=U1I1
=U12/R1
=(220V)2/110Ω
=440W
(2)当S1 、S2都闭合时
I总=I1+I2
=U1/R1+U2/R2
=220V/110Ω+220V/220Ω
=3A
(3)当S1 、S2都闭合时
P=UI总
=220V×3A
=660W>440W(即S1闭合,S2断开时的功率)
所以,当S1 、S2都闭合时是高温档
11
(1)W=P高温t=1100W×15×60s=990000J;
(2)R1=
=
=44Ω,R=
=
=110Ω,R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω
(3)P实=
=
≈909.1W。
12解:
(1)由
得
(2)
(3)
15
(1)S1闭合,S2断开。
低温档电热毯发热功率:
P=I2R2=[U/(R1+R2)]2 R2
(2) S1、S2均闭合
高温档电热毯发热功率:
.P=(U2/R2)+ (U2/R3)
(3)较好的电路是乙,
14 因为在甲电路中,低温档时R1要发热,浪费电能。
(1)求加热时的电流:
;
(2)S闭合时,R1被短路,只有R2接在电源上,电饭锅处于加热状态;电功率为800W,由此可得:
(3)电饭锅处于加热状态时电功率为800W,由此可求得:
;
(4)S断开时电饭锅处于保温状态,其功率为100W,由此可求得:
(5)S断开时,R1和R2串联,据问题3中的电流值可求得:
U2=I'R2=0.45A×60.5Ω=27.2V
(6)S断开时,R1和R2串联电路的电流值和R2的电阻值可求得:
P2=I'2R2=(0.45A)2×60.5Ω=12.3W
(7)电饭锅的发热功率为880W,则在30min消耗的电能为:
W=Pt=800×10-3kw×0.5h=0.4kwh。
13.
(1)当开关S1置于b端、S2断开时,由图可知两电阻串联,此时总电阻最大为R1与R2的和,由发热功率公式P=可知电阻越大,功率越小,因此电烤箱处于低档位;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 档位 电热 计算