1、智浪教育 -普惠英才文库 专项训练 (十 ) 电热 器多挡位问题 一、填空题 1 2017成都 某款迷你电饭煲有加热和保温两挡。其电路如图 ZX10 1 所示。已知 R1 88， R2 2112，开关S 滑至于 _(选填 “ 1” 或 “ 2” )时是保温挡，保温 10min 产生的热量 _J。 图 ZX10 1 2图 ZX10 2 甲是某款电热水龙头，即开即热，冷热兼用，图乙是它的原理电路，下表给出了它的部分参数，R1、 R2为电热丝， 通过旋转手柄带动开关 S 接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题： 甲 乙 图 ZX10 2 额定电压
2、220V 额定 功率 温水 2200W 热水 3000W (1)开关仅与 1 接触时，放出的水是 _(选填 “ 冷 ”“ 温 ” 或 “ 热 ” )水，此时电路中的电流是 _A。 (2)R2的电阻是 _。 3如图 ZX10 3 所示 是电热水器的原理示意图，闭合开关 S， 热水器处于 _(选填 “ 加热 ” 或 “ 保温 ” )状态。电热水器使用三脚插头是为了使电热水器的 _接地。向电热水器的蓄水箱中装入 10kg 的水，把这些水由 20 加热到 70 时需吸收 _J 的热量；如果用热效率为 70%的锅炉燃烧焦炭来提供这些热量，则需要完全燃烧 _kg 焦炭。 已知水的比热容为 4.2103J/
3、(kg )，焦炭的热值为 3.0107J/kg 图 ZX10 3来源 :学科网 Z X X K 二、计算题 4 2017盐城 在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图 ZX10 4 甲所示。图中 R1和 R2均为电热丝，S1 是自动控制开关，煮饭时将该电路接入 220V 的电路中，在 20min 内，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示。求： 来源 :Z|xx|k.Com (1)0 5min 内通过 R1的电流。 (2)30min 内电路消耗的电能。 (3)10 15min 内 R1的电功率。 智浪教育 -普惠英才文库 图 ZX10 4 5如图 ZX10 5 所示是某型号电压力锅工作电路
4、简图，下表是其部分参数。接通电路后，开关 S 自动与触点 a、b 接通， 1 挡加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到 102 时，开关 S 自动与 a、 b 断开，并与触点 c 接通， 2 挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为 2.0kg、初温为 36 的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作 20min。假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容为 c 4.0103J/(kg )。求： 图 ZX10 5 来源 :Z,xx,k.Com 额定电压 /V 220 1 挡加热器额定功率 /W 550 2 挡加热器额定功率 /W 110
5、 保压温度 / 102 最大 容积 /dm3 3 (1)R1、 R2的阻值。 (2)电压力锅加热多少秒后开始进入保压状态。 (3)电压力锅最后 2min 内消耗的电能。 6 2017重庆 B 卷如下表所示为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图 ZX10 6 所示的虚线框内是电烤箱内部的简化电路图。 R1和 R2均为电热丝， R2 72.6。电烤箱开关接 1 时是低温挡，接 2 时是高温挡。求： 牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 W 低温挡 400W (1)电烤箱在低温挡正常工作 10min 电流做的功。 (2)R1的阻值。 (3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高
6、温挡工作，发现标有 “ 3000imp/(kWh)” 的电能表的指示灯在2min 内闪烁了 81 次，求此时家庭电路两端的实际电压。 图 ZX10 6 参考答案 1 2 1.32104 2 (1)温 10 (2)60.5 智浪教育 -普惠英才文库 解析 (1)由题图乙可知，开关仅与 1 接触时，电阻 R1单独接入电路；开关与 1、 2 接触时，电阻 R1和电阻 R2并联接入电路，总电阻比开关仅与 1 接时小。综上，开关与 1、 2 接触时，电路中总电阻小，功率大，放出来的是热水；开关仅与 1接触时，电路中电阻比开关与 1、 2接触时电阻大，功率小，放出来的是 温水；放温水时的电流 I1 P温水
7、U 2200 W220 V 10 A。 (2)开关与 1、 2 接触时，放出来的是热水，两电阻并联，总电流 I P热水U 3000 W220 V 15011 A， R2支路的电流 I2 I I1 15011 A 10 A 4011 A， R2的电阻 R2 UI2 220 V4011 A 60.5 。 来源 :学科网 3加热 金属外壳 2.1106 0.1 解析 闭合 开关时，电路中的电阻最小，由功率公式 P U2R可知，当电压不变 时，电阻越小，功率越大，所以此时电热水器处于加热状态；当有金属外壳的用电器漏电时，可能会发生触电 事故，故要使用三脚插头和三孔插座，使金属外壳与大地相连，电流通过地
8、线导入大地，防止触电事故的发生；水吸收的热量 Q 吸 c 水 m 水 (t t0) 4.21 03 J/(kg )10 kg(70 20 ) 2.1106 J，燃烧焦炭需放出的热量 Q 放 Q吸 2.1106 J70% 3106 J，要产生这么多热量，需要完全燃烧的焦炭质量 m 焦炭 Q放q焦炭 3106 J3.0107 J 0.1 kg。 4解： (1)依题意可知 0 5 min 内， S1处于闭合状态，此时的电功率 P1 1100 W， 电路中的电流 I1 P1U 1100 W220 V 5 A。 (2)30 min 内电路消耗的电能 W W1 W2 P1t1 P2t2 1.1 kW206
9、0 h 0.44 kW1060 h 0.44 kWh 1.584106 J。 (3)由 (1)题可知 R1 UI1 220 V5 A 44 。 依题意可知 10 15 min 内， S1处于断开状态， R1与 R2串联，此时电路总电功率为 P2 440 W， I1 P2U 440 W220 V 2 A， 10 15 min 内 R1的电功率为 P1 I12R1 (2 A )244 176 W。 5解： (1)1 挡加热器加热时， P1 550 W， U2R1U2R2 P1 ， 来源 :学。科。网 Z。 X。 X。 K 2 挡加热器加热时， P2 110 W， U2R2 P2 ， 联立 得： R
10、1 110 ， R2 440 。 (2)P1t1 cmt， t1 cmtP1 4.0103 J/（ kg ） 2.0 kg（ 102 36 ）550 W 960 s。 (3)由 (2)题知 20 min 内 1 挡加热 16 min，故后 4 min 为 2 挡加热器工作，所以最后 2 min 内电压力锅消耗的电能为W P2t2 110 W120 s 1.32104 J。 6解： (1)电烤箱在低温挡正常工作 10 min 电流做的功 W P 低 t 400 W1060 s 2.4105 J。 (2)由题图可知，开关接 1 时， R1与 R2串联，总电阻最大，总功率最小，电烤箱处于低温挡；开关接 2 时，只有R1接入电路，总电阻最小，总功率最大，电烤箱处于高温挡。 处于低温挡时，电路的总电阻 R U2P低 （ 220 V） 2400 W 121 ， 智浪教育 -普惠英才文库 则 R1的阻值 R1 R R2 121 72.6 48.4 。 (3)指示灯闪烁 81 次，电烤箱消耗 的电能 W 81 imp3000 imp/（ kWh） 0.027 kWh， 工作时间 t 2 min 130 h， 则电烤箱在高温挡的实际功率 P 实 Wt 0.027 kWh130 h 0.81 kW 810 W； 此时家庭电路两端的实际电压 U 实 P实 R1 810 W48.4 198 V。
