1、2019年中考物理试题专题训练电热器专题1.(2019兰州,23)某电能表的表盘上标有“1600imp/(kWh)”的字样,将铭牌上标有“220V 1210w”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kWh,实际功率为 W,该电路的实际电压为 V。2.(2019成都,22)如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1R2,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档工作,则应再将开关 闭合;若电暖器在第二档正常工作10min.则产生的热量是 J。3.(2019南京,19)如
2、图所示是一款新型节能装置空气能热水器,它的制热能效比(制热量和压缩机所耗电能之比)为4:1,用手机通过 波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L,则所用水的质量为 kg,这些水温度由12升高到42吸收的热量为 J,若这些热量分别由空气能热水器和电热水器(效率为90%)提供,则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比,可节约电能 Jc水4.2103J/(kg)4.(2019龙东,25)如图为某同学家电能表的表盘,现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率,让该电饭煲单独工作30min,消耗的电能是0.5kWh,则电能表转盘转 圈,这段时间电饭煲消耗的实际功率是 W。5.(2019随州,1
3、9)随州的冬季不像北方有集中供暖,所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡,铭牌见下表(“中温”挡功率空出),其电路原理如图乙,S是自我保护开关,当电暖器倾倒时S自动断开,切断电源保证安全。当S、S1闭合,S2断开时电暖器为“低温”挡。(R1R2)求:(1)R1的阻值;(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流;(3)若室内空气质量为50kg,用该电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收,那么可使室内气温升高多少?(假设空气的比热容为1.1103J/(kg)6.(2019东营,23)图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大
4、家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2主要参数如下表。(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?(2)正常工作时,求R1的阻值是多少?(3)实际电压为200V时,求R2的实际功率是多少?(4)浴霸正常工作时,使容积为20m3的房间空气温度升高20,求室内空气吸收的热量是多少?(空气取1.2kg/m3,c空气取1.0103J/(kg),不考虑其他因素影响)7.(2019淄博,25)下表为一台饮水机的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝且阻值不变。(1)该饮水机处于
5、加热状态时,正常工作3min,在1标准大气压下能否把0.5kg 的水从20C加热至沸腾?【c水=4.2103(kg)】(2)保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时,R1实际消耗的电功率是多少?8.(2019武威,24)某学校建了一个植物园,园内有一个温室大棚,大棚内设计了模拟日光和自动调温系统,对大棚进行照明、保温和加热。冬季白天有日光的时候,灯泡不亮;白天开启该系统的保温功能,晚上开启该系统的加热功能。大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。已知电源电压恒为220V,R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),保温时R1与R2的电功率之比为13,R2=30,L是标有“2
6、20V 100W”的灯泡。请解答下列问题:(1)灯泡正常工作时的电阻多大_?(2)开启加热功能时开关S2处于_(选填“断开”或/闭合”)状态。(3)若每天保温状态和加热状态各连续工作10h,天中电热丝放出热量完全由该植物园自产的沼气提供,其热效率为50%,则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气_?(已知热值q沼气=1.8107J/m3)9.(2019广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R120、R230,请计算:(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中
7、的电流;(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能;(3)该电路的最大功率和最小功率之比。10.(2019泸州,21)小明家电热水器铭牌标识为“220V 1000W”。由于使用了多年,该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min,发现电能表指示灯闪烁了242次,电能表规格如图所示。问:(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少?(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少?(3)为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝,则并联的这段电热丝的电阻值为多少?1
8、1.(2019大庆,21)如图是一个温度可调的育苗箱电路,电源电压为36V,且保持不变。发热电阻R1的阻值为40,R2为滑动变阻器其阻值变化范围为050,允许通过的电流足够大。试求:(1)R1的最大功率是多少?(2)将滑片P移到某一位置,R2两端电压为6V时,通电5min,电流对整个电路做的功是多少?(3)在调节滑片P的过程中,滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少?12.(2019宿迁,18)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:(1)当开关S1断开,S2接a时,该电火锅选用_档工作(选填“高温”、“中温“或“低温”)。(2)当电火锅使用中温档正常
9、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)用电火锅高温档在额定电压下烧水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=4.2103J/(kg)?13.(2019龙东,36)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于 状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20加热到90,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2103J/(kg)(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%求:将热水箱中
10、的水从20加热到90的时间为多少秒?14.(2019娄底,24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。(1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是_(选填“关”“低档”或“高档”)(2)求电热加湿器中R1的阻值;(3)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸
11、收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少?计算结果保留整数,水的比热容为4.2103J/(kg)(4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kWh)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少? (1)由图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的状态;(2)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电热加湿器的功率最大,处于高挡,根据PUI求出电热加湿器中R1的阻值;(3)由图乙知工作30min内高档工作的时间,根据P求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R1在此次高
12、档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸cmt求出水升高的温度;(4)3000revs/(kWh)表示:每消耗1kWh的电能,电能表的转盘就转过3000r,据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据P求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,根据电阻的串联和PUII2R求出电路中的电流,利用PI2R求出此时电阻R2的实际功率。15.(2019益阳,26) 某居民家安装了一台电热水器,其铭牌标示如下表所示。加满20的水后加热至70,已知水的比热容c水=4.2103J/(kg),干木材的热值q=1.2
13、107J/ kg。(1)水需要吸收多少热量?(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间?(3)如果用干木材替代电热水器烧水,效率为14%,需要多少干木材?16.(2019绍兴,3)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、低三档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Ra阻值为6欧,开关S3只接a或b。丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为_(选填“高”、“中”
14、或“低”)温档。中温档功率为多少瓦?高温档工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦?17.(2019益阳,27) 洞庭湖区域盛产水稻,早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题,某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示,M为电动鼓风机,R为湿敏电阻,其阻值能根据相对湿度(水蒸气含量)的变化而改变,且能满足实际需要。R0为10的定值发热电阻。(1)若鼓风机的额定电压为220V,额定功率为440W,鼓风机正常工作的电流为多大?(2)相对湿度在40%80%范围内时,R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时,试求发热电阻R0的电功率为多大?2019年中考
15、物理试题专题训练电热器专题答案1.(2019兰州,23)某电能表的表盘上标有“1600imp/(kWh)”的字样,将铭牌上标有“220V 1210w”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kWh,实际功率为 W,该电路的实际电压为 V。【答案】0.1 1000 2002.(2019成都,22)如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1R2,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档工作,则应再将开关 闭合;若电暖器在第二档正常工作10min.则产生的热量是 J。【答案
16、】 S1,6.9x1053.(2019南京,19)如图所示是一款新型节能装置空气能热水器,它的制热能效比(制热量和压缩机所耗电能之比)为4:1,用手机通过 波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L,则所用水的质量为 kg,这些水温度由12升高到42吸收的热量为 J,若这些热量分别由空气能热水器和电热水器(效率为90%)提供,则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比,可节约电能 Jc水4.2103J/(kg)【答案】电磁;30;3.78106;3.255106。4.(2019龙东,25)如图为某同学家电能表的表盘,现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率,让该电饭煲单独工作30min
17、,消耗的电能是0.5kWh,则电能表转盘转 圈,这段时间电饭煲消耗的实际功率是 W。【答案】1500;1000。5.(2019随州,19)随州的冬季不像北方有集中供暖,所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡,铭牌见下表(“中温”挡功率空出),其电路原理如图乙,S是自我保护开关,当电暖器倾倒时S自动断开,切断电源保证安全。当S、S1闭合,S2断开时电暖器为“低温”挡。(R1R2)求:(1)R1的阻值;(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流;(3)若室内空气质量为50kg,用该电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收,那么可使室内气
18、温升高多少?(假设空气的比热容为1.1103J/(kg)解:(1)闭合开关S1,R1单独接入电路,R1R2,根据P可知电暖气处于低温;R1的阻值:R1110;(2)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路;单独闭合S2为“中温”挡,“高温”挡为S1、S2同时闭合,R1、R2并联。P中温P高温P低温1600W440W1160W;根据PUI可得,“中温档”正常工作时的电流:I25.27A;(3)因为P,所以电暖器的“高温”档正常工作10min,放出的热量:WP高温t1600W1060s9.6105J;空气吸收的热量:Q吸W50%9.6105J4.8105J,由Q吸cmt可得,房间空气升高的温度:t8
19、.73。答:(1)R1的电阻是11;(2)电暖器“中温”档正常工作时的电流是5.27A;(3)可使此房间的空气温度升高8.73。6.(2019东营,23)图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2主要参数如下表。(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?(2)正常工作时,求R1的阻值是多少?(3)实际电压为200V时,求R2的实际功率是多少?(4)浴霸正常工作时,使容积为20m3的房间空气温度升高20,求室内空气吸收的热量是多少
20、?(空气取1.2kg/m3,c空气取1.0103J/(kg),不考虑其他因素影响)解:(1)开关均闭合时,R1、R2和电动机同时工作,电路总功率为:PP1+P2+P31936W+968W+44W2948W,由PUI 可得,浴霸正常工作时的干路电流:I13.4A;(2)由P可得R1的阻值为:R125;(3)由P可得R2的阻值为:R250,实际电压为200V时,R2的实际功率为:P2800W;(4)室内空气的质量为:m空气V1.2kg/m320m324kg, 空气吸收的热量为:Q吸c空气mt1.0103J/(kg)24kg204.8105J。答:(1)开关均闭合,浴霸正常工作时的干路电流是13.4
21、A。(2)正常工作时,R1的阻值是25。(3)实际电压为200V时,R2的实际功率是800W。(4)室内空气吸收的热量是4.8105J。7.(2019淄博,25)下表为一台饮水机的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝且阻值不变。(1)该饮水机处于加热状态时,正常工作3min,在1标准大气压下能否把0.5kg 的水从20C加热至沸腾?【c水=4.2103(kg)】(2)保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时,R1实际消耗的电功率是多少?解:(1)在1标准大气压下水的沸点为100,则把0.5kg的水从20加热至沸腾需要吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.210
22、3J/(kg)0.5kg(100-20)=1.68105J,由 可得,需要消耗的电能: 由 可得,需要加热的时间: 所以,该饮水机正常加热3min不能把1标准大气压下0.5kg水从20加热至沸腾;(2)由图可知,开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,饮水机的功率最大,处于加热状态,由 可得,R1的阻值:由表格数据可知,该饮水机正常保温时的功率P保温=22W,由题意可知,开关S断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,饮水机的功率最小,处于保温状态,由P=UI可得,此时电路中的电流该饮水机正常保温时,R1实际消耗的电功率:P1=I2R1=(0.1A)248.4=0.484W。8.
23、(2019武威,24)某学校建了一个植物园,园内有一个温室大棚,大棚内设计了模拟日光和自动调温系统,对大棚进行照明、保温和加热。冬季白天有日光的时候,灯泡不亮;白天开启该系统的保温功能,晚上开启该系统的加热功能。大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。已知电源电压恒为220V,R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),保温时R1与R2的电功率之比为13,R2=30,L是标有“220V 100W”的灯泡。请解答下列问题:(1)灯泡正常工作时的电阻多大_?(2)开启加热功能时开关S2处于_(选填“断开”或/闭合”)状态。(3)若每天保温状态和加热状态各连续工作10h,天中电热丝放出热量完全由
24、该植物园自产的沼气提供,其热效率为50%,则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气_?(已知热值q沼气=1.8107J/m3)解:由电路图可知,开关S1控制灯泡支路的通断,则S1为光控开关,所以S2是温控开关;(1)由P=UI=可得,灯泡正常工作时的电阻: RL=484;(2)电源的电压一定时,由P=UI=可知,开启加热功能时,加热部分的总电阻最小,由图可知,开关S2处于闭合状态;(3)由题知,系统处于保温状态时,开关S1、S2应是断开,两电阻R1、R2串联,总电阻最大,总功率最小,因串联电路中各处的电流相等,且R1与R2的电功率之比为1:3,所以,由P=I2R可得,两个电热丝功率之比:=,则R1=
25、30=10,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,系统处于保温状态时,电热丝消耗的电能:W保温=t=103600s=4.356107J,系统处于加热状态,开关S2闭合,电阻丝R2被短路,电阻丝R1消耗的电能:W加热=t=103600s=1.7424108J ,电路消耗的总电能:W=W保温+W加热=4.356107J+1.7424108J=2.178108J,由=100%可得,沼气完全燃烧释放的热量: Q放=4.356108J,由Q放=Vq可得,每天需要完全燃烧沼气的体积: V=24.2m3;9.(2019广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利
26、用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R120、R230,请计算:(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流;(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能;(3)该电路的最大功率和最小功率之比。解:(1)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,则总电阻:R串R1+R220+3050;所以,电路中的电流:I0.2A;(2)S3断开,S1、S2闭合时,电阻R1短路,只有R2连入电路,则通电5min电路消耗的电能:W2t560s1000J;(3)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据P可知
27、此时总功率最小,所以,P最小2W,当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据P可知此时总功率最大,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以此时的总电阻:R并12,P最大W,则:。答:(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流为0.2A;(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能为1000J;(3)该电路的最大功率和最小功率之比为25:6。10.(2019泸州,21)小明家电热水器铭牌标识为“220V 1000W”。由于使用了多年,该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把该电热水器
28、单独接入220V的家庭电路中工作5min,发现电能表指示灯闪烁了242次,电能表规格如图所示。问:(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少?(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少?(3)为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝,则并联的这段电热丝的电阻值为多少?解:(1)3000imp/kWh表示每消耗1kWh的电能,指示灯闪烁3000次,所以,电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能:W=2423000kWh=24230003.6106J=2.904105J,该电热水器的实际电功率:P实=Wt=2.904105J560s=968W;(2)由P=UI=U2R可得,该电热
29、水器氧化电热丝的实际电阻值:R实=U2P实=(220V)2968W=50;(3)电热水器铭牌标识的功率对应的电阻:R=U2P=(220V)21000W=48.4,为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝R,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,1R=1R实+1R,即148.4=150+1R,解得:R=1512.5。答:(1)小明测得该电热水器的实际电功率是968W;(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是50;(3)并联的这段电热丝的电阻值为1512.5。11.(2019大庆,21)如图是一个温度可调的育苗箱电路,电源电压为36V,且保持不变。发热电阻R1的阻
30、值为40,R2为滑动变阻器其阻值变化范围为050,允许通过的电流足够大。试求:(1)R1的最大功率是多少?(2)将滑片P移到某一位置,R2两端电压为6V时,通电5min,电流对整个电路做的功是多少?(3)在调节滑片P的过程中,滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少?解:(1)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时,电路为R1的简单电路,此时R1的功率最大,则R1的最大功率P132.4W;(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当R2两端电压为6V时,R1两端的电压:U1UU236V6V30V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I0.75A,通电5min电流对整个电路做的功:
31、WUIt36V0.75A560s8100J;(3)因串联中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I1,滑动变阻器R2的电功率:P2(I1)2R2()2R2,所以,当R2R140时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则:P2大8.1W。答:(1)R1的最大功率是32.4W;(2)通电5min,电流对整个电路做的功是8100J;(3)滑动变阻器R2能达到的最大功率是8.1W。12.(2019宿迁,18)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:(1)当开关S1断开,S2接a时,该电火锅选用_档工作(选填“高温”、“中温“或“低温”)。(2)当电火锅使用中温
32、档正常工作时,电路中电流是多大?接入电路的电热丝的阻值是多少?(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水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=4.2103J/(kg)?解:(1)由图知,当S1断开,S2接a端,R1和R2串联,此时电路的总电阻最大,由P=可知,此时总功率最小,则该电火锅选用低温档工作;(2)当开关S1断开,S2接b时,电阻R2单独接入电路,为中温档,此时电路中的电流:I中温=2A,由欧姆定律可得,接入电路的电热丝的阻值:R2=110;(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟,电流做的功:W=P高温t=88
33、0W760s=369600J=3.696105J,因电热丝产生的热量全部被水吸收,则Q吸=cmt可得水升高的温度:t=3.696105J/4.2103J/(kg)1kg=88,因为在1个标准大气压下,水的沸点是100,且水的初温为20,所以只能使水升高80。答:(1)低温;(2)当电火锅使用中温档正常工作时,电路中电流是2A;接入电路的电热丝的阻值是110;(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟,电流做了3.696105J的功;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80。13.(2019龙东,36)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表
34、为它的铭牌数据。(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于 状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20加热到90,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2103J/(kg)(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%求:将热水箱中的水从20加热到90的时间为多少秒?解:(1)由电路图可知,当S1闭合,S2断开时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,由PUI可知电路的总功率最小,处于保温状态;根据PUI知,此时电路中的电流:I保温0.2A;(2)根据知,水的质量 mV1.0103kg/m3103m31.0kg,水吸收的热量为Q吸cmt4.21
35、03J/(kg)1.0kg(9020)2.94105J,(3)因为,所以消耗的电能为:W电3.675105J,因为P,所以加热所需时间为t918.75s。 答:(1)保温;此时电路中的电流是0.2A;(2)水吸收的热量是2.94105J;(3)将热水箱中的水从20加热到90的时间为918.75秒。14.(2019娄底,24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。(1)开关处于图
36、示位置,电热加湿器的状态是_(选填“关”“低档”或“高档”)(2)求电热加湿器中R1的阻值;(3)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少?计算结果保留整数,水的比热容为4.2103J/(kg)(4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kWh)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少? (1)由图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的
37、状态;(2)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电热加湿器的功率最大,处于高挡,根据PUI求出电热加湿器中R1的阻值;(3)由图乙知工作30min内高档工作的时间,根据P求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸cmt求出水升高的温度;(4)3000revs/(kWh)表示:每消耗1kWh的电能,电能表的转盘就转过3000r,据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据P求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡
38、,根据电阻的串联和PUII2R求出电路中的电流,利用PI2R求出此时电阻R2的实际功率。解:(1)由图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路断路,电热加湿器的状态是关;(2)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电源的电压一定,由PUI可知,电热加湿器的功率最大,处于高挡,则电热加湿器中R1的阻值:R1121;(3)由图乙知,工作30min时,其中高档工作时间为10min,低档工作时间为20min,由P可得,在高档正常工作时消耗的电能:W高P高t高400W1060s2.4105J,如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,即Q吸W高2.4105J
39、,由Q吸cmt可得,水升高的温度:t19;(4)因3000revs/(kWh)表示:每消耗1kWh的电能,电能表的转盘就转过3000r,则电能表的转盘转过27r时,加湿器在400s内消耗的电能:WkWh0.009kWh3.24104J,加湿器在低挡加热的实际功率:P低81W,由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由PUII2R可得,电路中的电流:IA,此时电阻R2的实际功率:P2I2R2I23R1(A)2312160.75W。答:(1)关;(2)电热加湿器中R1的阻值为121;(3)可以使
40、注水仓中冷水的温度升高19;(4)此时电阻R2的实际功率是60.75W。15.(2019益阳,26) 某居民家安装了一台电热水器,其铭牌标示如下表所示。加满20的水后加热至70,已知水的比热容c水=4.2103J/(kg),干木材的热值q=1.2107J/ kg。(1)水需要吸收多少热量?(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间?(3)如果用干木材替代电热水器烧水,效率为14%,需要多少干木材?16.(2019绍兴,3)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
41、少时间? (2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档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Ra阻值为6欧,开关S3只接a或b。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”)温档。中温档功率为多少瓦?高温档工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦?【答案】17.(2019益阳,27) 洞庭湖区域盛产水稻,早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题,某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示,M为电动鼓风机,R为湿敏电阻,其阻值能根据相对湿度(水蒸气含量)的变化而改变,且能满足实际需要。R0为10的定值发热电阻。(1)若鼓风机的额定电压为220V,额定功率为440W,鼓风机正常工作的电流为多大?(2)相对湿度在40%80%范围内时,R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时,试求发热电阻R0的电功率为多大?