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中考物理 母題題源系列 專題18 多擋位電熱器電功率的計(jì)算(含解析).doc

  • 資源ID:3337229       資源大?。?span id="d4gwp14" class="font-tahoma">372KB        全文頁數(shù):7頁
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中考物理 母題題源系列 專題18 多擋位電熱器電功率的計(jì)算(含解析).doc

專題18 多擋位電熱器電功率的計(jì)算【1 】(xx廣安卷)電飯鍋是家中常用的用電器,下表是小字家中一臺(tái)電飯鍋的銘牌,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化如圖所示,其中R1和R2都是電熱絲(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)(1)電飯鍋正常工作時(shí),在加熱狀態(tài)下的總電流是多少?(2)電阻R2的阻值是多少?(3)一天,小宇斷開家中其它用電器,只接通電飯鍋且處于加熱狀態(tài),發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“220V 10(20A);3000r/kWh”的電能表5min內(nèi)轉(zhuǎn)了200圈,求電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率是多少?【答案】(1)4A;(2)1100;(3)800W。點(diǎn)睛:(1)知道電飯鍋正常工作時(shí)在加熱狀態(tài)下功率,利用PUI求電路總電流;(2)分析S、S0閉合和S閉合、S0斷開時(shí)的電路組成、電阻大小關(guān)系,利用P可知什么情況為保溫檔,再利用P求R2的阻值;(3)3000r/kWh表示電飯鍋每消耗1kWh的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r,據(jù)此求電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)200r消耗的電能,再利用P求電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率?!?】(xx重慶A卷)小峻家中有一個(gè)浴足盆,其部分銘牌信息如圖甲所示,如圖乙為溶足盆的工作電路,R1、R2均為電熱絲,當(dāng)開關(guān)S接a、b觸點(diǎn)時(shí),溶足盆的擋位不同。求:(1)額定加熱電流(2)R1和R2的阻值各為多少歐?(3)在用電高峰期,小峻關(guān)閉家中其它用電器,只讓浴足盆通電,使其處于加熱狀態(tài)1min電能表(如圖丙所示)的圓盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則浴足盆加熱的實(shí)際電功率為多少瓦?【答案】見解析所示【解析】(1)解額定加熱電流I加4A;由圖可知當(dāng)s接a時(shí)處于加熱狀態(tài),此時(shí)電路中只有R2,所以R255,R串484,所以R1R串-R2484-55429(3)圓盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)消耗的電能W0.01kw t1minh所以P0.6kw600W.【3】( xx天津卷)圖為某電熱器的電路原理圖,通過將開關(guān)S置于不同的位置,可以實(shí)現(xiàn)“加熱”和“保溫”兩種狀態(tài)的變換,對(duì)應(yīng)的額定功率分別為800W和40W。(1)將開關(guān)S接“1”時(shí),電熱器處于(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)。(2)電熱器在加熱狀態(tài)下正常工作,將0.5kg初溫為20的水加熱到100,需要多長時(shí)間?(【水的比熱容為4.2103J/(kg),假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能】【答案】加熱 210s【解析】解:(1)將開關(guān)S接“1”時(shí),電路為R2的簡單電路,電路中電阻最小,根據(jù)P=可知,電源電壓一定時(shí),電阻越小,電功率越大,所以此時(shí)電熱器處于加熱狀態(tài)。(2)水吸收的熱量:(2)電熱器在加熱狀態(tài)下正常工作,將0.5kg初溫為20的水加熱到100,需要的時(shí)間為210s。點(diǎn)睛:本題考查了吸熱公式和電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是電功率公式的靈活應(yīng)用和電熱器的狀態(tài)的判斷?!倦y點(diǎn)中心】電功、電功率一直都是初中物理考查的重要內(nèi)容,一般與串并聯(lián)、歐姆定律等電學(xué)知識(shí)結(jié)合起來考查,綜合性較強(qiáng),命題形式多種多樣,故也是個(gè)難點(diǎn),其中與生活實(shí)際相聯(lián)系的命題形式仍是今后的主流考查方向,兩檔位用電器電功率的計(jì)算是近幾年??嫉臒狳c(diǎn)?!究键c(diǎn)難點(diǎn)突破】【知識(shí)鏈節(jié)】電功率:定義:電功率等于電功和時(shí)間之比。意義:表示消耗電能的快慢。符號(hào):P單位:瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW),1kW103W電功率的定義式: W=Pt 第一種單位:P電功率瓦特(W);W電功焦耳(J);t通電時(shí)間秒(s)。 第二種單位:P電功率千瓦(kW);W電功千瓦時(shí)(kWh);t通電時(shí)間小時(shí)(h)。電功率計(jì)算公式: =UI(適用于所有電路) 對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:P= I2R= 【技能方法】所謂的兩檔位電熱器一般分為高溫檔和低溫檔,是在電源電壓不變的情況下,通過改變電阻的大小,高檔位電阻小,低檔位電阻大,由可知,電熱器的電功率發(fā)生了改變。兩檔位電熱器一般是通過開關(guān)來改變檔位的,常見的電路有以下兩種:(1)短路型S閉合時(shí),電阻R被短路,只有R0工作,此時(shí)為高溫檔擋;斷開時(shí),兩電阻串聯(lián)總電阻較大,此時(shí)為低擋.(2)單刀雙擲型主要工作的電阻放在干路上,一條支路用導(dǎo)線,一條之路連接在附加電阻上,當(dāng)S接附加電阻時(shí)兩電阻串聯(lián),是低溫?fù)?S接導(dǎo)線時(shí),電路中只有一個(gè)電阻,為低溫?fù)?【1】如圖甲所示的九陽豆?jié){機(jī),由打漿和電熱兩部分裝置構(gòu)成。中間部位的打漿裝置是電動(dòng)機(jī)工作帶動(dòng)打漿刀頭,將原料進(jìn)行粉碎打漿;外部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱裝置,電熱裝置的簡化電路圖如圖乙所示,開關(guān)S可切換加熱和保溫兩種狀態(tài),R1、R2是發(fā)熱電阻,豆?jié){機(jī)的主要參數(shù)如下表。請(qǐng)解答下列問題:(1)某次向豆?jié){機(jī)中加入黃豆和清水共1.0kg,打漿完成后漿的初溫為40,加熱該漿使其溫度升高到100,需要吸收多少熱量_?設(shè)該漿的比熱容為4.0103J/(kg)(2)電阻R1和R2的阻值分別為多大_,_?(3)該九陽豆?jié){機(jī)同時(shí)處于打漿和加熱時(shí),正常工作lmin所消耗電能為多大_?【答案】 2.4105J 48.4 151.6 70800J則R2的阻值:R2R串R120048.4151.6;(3)該九陽豆?jié){機(jī)同時(shí)處于打漿和加熱時(shí),總功率:P總180W+1000W1180W,正常工作lmin所消耗電能:WPt1180W60s70800J。點(diǎn)睛:(1)利用Q吸c(diǎn)m(tt0)求加熱該漿需要吸收的熱量;(2)由圖知,當(dāng)S接a時(shí),電路中只有R1,電阻較小,由P可知,此時(shí)電功率較大,為加熱檔;當(dāng)S接b時(shí),電路中R1、R2串聯(lián),電阻較大,由P可知,此時(shí)電功率較小,為保溫檔;利用P求R1、R串;再利用串聯(lián)電阻的特點(diǎn)求R2;(3)該九陽豆?jié){機(jī)同時(shí)處于打漿和加熱時(shí),求出總功率,再利用WPt求正常工作lmin所消耗電能?!?】如圖是某種電加熱器的電路工作原理圖。有總控開關(guān)S1,溫控開關(guān)S2,兩個(gè)加熱電阻絲R1,R2(阻值不變)。該加熱器部分參數(shù)己知:額定電壓220V,加熱功率為4840W,保溫功率為400W求:(1)當(dāng)S1,S2都閉合,該加熱器處于(選填“加熱”或”保溫”)狀態(tài)時(shí),電路中的總電流;(2)傍晚用電高峰期,若實(shí)際電壓只有200V時(shí),加熱器保溫狀態(tài)下的實(shí)際功率。(保留整數(shù))【答案】加熱 22A 331W【解析】電路中的總電流I=22A。(2)當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,電路為R2的簡單電路,此時(shí)處于保溫狀態(tài),由P=可得,電阻R2的阻值:R2=121,根據(jù)P=U2RP=U2R可得,當(dāng)電路兩端電壓為200V時(shí),加熱器保溫狀態(tài)下的實(shí)際功率:P實(shí)際=331W。答:(1)加熱;電路中的總電流為22A; (2)加熱器保溫狀態(tài)下的實(shí)際功率為331W。點(diǎn)睛:本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的靈活運(yùn)用,關(guān)鍵是知道加熱功率為兩電阻并聯(lián)時(shí)的功率;【3】如圖甲所示的養(yǎng)生壺是指一種用于進(jìn)行養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器,類似于電熱水壺,裝滿水時(shí),水的質(zhì)量是2kg,有加熱和保溫兩檔,簡化的工作電路如圖乙所示。某次該養(yǎng)生壺裝滿初溫為20的水,接在家庭電路中,它正常工作時(shí)的功率和時(shí)間關(guān)系如圖丙所示(外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。求:(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí),養(yǎng)生壺處于什么狀態(tài)?此時(shí)電阻R2的阻值是多少?(保留1位小數(shù))(2)保溫時(shí)通過養(yǎng)生壺插頭的電流為多少?(保留1位小數(shù))(3)若通電10min恰好將一壺水燒開,則加熱養(yǎng)生壺的熱效率是多少?水的比熱容是4.2103J/(kg)【答案】(1)40.3 (2)1.8A (3)93.3%電阻R1 的阻值:R1 =R總 -R2 =121-40.3=80.7;(2)由P=UI可知,保溫時(shí)電流:I=P保溫/U=400W/220V1.8A;(3)由=m/V可知,水的質(zhì)量為:m=V=1.0103 kg/m3 210-3 m3 =2kg,1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點(diǎn)是100,水吸收的熱量:Q吸 =cm(t-t0 )=4.2103 J/(kg)2kg(100-20)=6.72105 J,由圖象可知,加熱時(shí)電熱水瓶的功率P加熱 =1200W,則10min消耗電能產(chǎn)生的熱量:Q=W=P加熱 t=1200W1060s=7.2105 J,熱水瓶效率:=Q吸/W100%=6.72105J/7.2105J100%93.3%

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