北师大版初中九年级物理专项素养巩固训练卷(八)多挡位家用电器有关计算课件.ppt

多挡位家用电器有关计算专项素养综合全练(八)1.(2023辽宁营口中考,28,★★☆)某款带保温功能的电水壶,其简化电路图如图

所示。S为总开关,S1为自动控制开关,R1和R2为阻值不变的发热电阻,R2=840Ω,

加热功率为1210W。电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开,加热效率为8

4%。[c水=4.2×103J/(kg·℃),标准大气压]。求:(1)水吸收的热量;(2)把水烧开需要多长时间(结果保留整数);(3)电水壶的保温功率。?解析????(1)水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.

36×105J。(2)把水烧开需要放出的总热量:Q总=?=?=4×105J;由电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,总功率最

大,处于加热状态,加热功率为1210W,由公式W=Pt可得,把水烧开需要的时间:t=

?=?=?≈331s。(3)由P=?可知,加热状态下R1的阻值:R1=?=?=40Ω;由电路图可知,开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,总电阻R总=R1+R2=40Ω+840Ω=880Ω;此时电路中的总电阻最大,总功率最小,处于保温状态,则电

水壶的保温功率:P=?=?=55W。2.(2023山东东营中考,24,★★☆)小明家购置了一款多功

能电暖器。如图甲所示,其内装有4kg导热油,转动旋钮可实现高、中、低不同

挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图,其中四个发热电阻阻值相同。????

??????(1)电暖器低温挡工作时,开关应处于????(选填“1”“2”或“3”)

位置。中考开放性设问1?(2)已知中温挡额定功率为1000W,求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。(3)使用高温挡正常工作5min,导热油温度由15℃升高到75℃。若消耗的电能

有84%被导热油吸收,求导热油的比热容。(4)根据所学的电学知识,请你提出一条安全使用电暖器的建议。答案????(1)1????(2)48.4Ω????2000W????(3)2.1×103J/(kg·℃)????(4)为了用电安全,电暖

器使用时应该接地保护。解析????(1)由题图乙可知,当开关处于1时,两个发热电阻串联,根据串联电路的电

阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P=?可知,电路中的总功率最小,电暖器处于低温挡;当开关处于3时,两个发热电阻并联,根据并联电路的电阻特点可

知,此时电路中的总电阻最小,总功率最大,电暖器处于高温挡;当开关处于2时,只

有一个发热电阻工作,电暖器处于中温挡。(2)根据题意可知,电暖器中温挡功率

P中=1000W,由P=?可知,R的阻值:R=?=?=48.4Ω;电暖器处于高温挡时,电路中的总电阻:R并=?=?=?=24.2Ω,高温挡的额定功率:P高=?=?=2000W。(3)由P=?可知,高温挡工作5min消耗的电能:W=P高t=2000W×5×60s=6×105J,由η=?可知,导热油吸收的热量:Q吸=ηW=84%×6×105J=5.04×105J,由Q吸=cm(t-t0)可知,导热油的比热容:c=?=?=2.1×103J/(kg·℃)。(4)为了用电安全,电暖器使用时应该接地保护。3.(2023湖南岳阳中考,23,★★★)小明同学设计了一款自动控温烧水壶,其电路

原理如图甲所示。S1为温控开关,当温度低于98℃时自动闭合,当温度达到100

℃时自动断开。电源电压恒为220V,S为总开关。R为水壶的电热丝,其阻值是4

4Ω。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]??????(1)求R工作时的电流。(2)求R工作时的电功率。(3)某次烧水过程中,壶的加热效率恒为75%,水的初温为20℃,质量视为不变。从开关S闭合到温控开关S1第一次断开,水吸收的热量为2.64×105J,S1每次断开的

时间均为48s。将S1第一次断开时作为计时起点,作出此后水的温度-时间图像

如图乙。求S1第一次断开后220s内电路消耗的总电能。解析????(1)R工作时的电流:I=?=?=5A;(2)R工作时的电功率:P=UI=220V×5A=1100W;(3)由Q吸=cm(t-t0)可知,水的质量:m=?=?=?kg,则水从98℃升高到100℃所吸收的热量:Q吸=cm(t-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×?kg×(100℃-98℃)=6600J,由η