电器中考题系列一一电热水器与物理问题
中考物理专题17电热、电功率计算的解题技巧(原卷版)

专题17 电热、电功率计算的解题技巧(原卷版)考点直击解题方法与技巧U-I、P-R、U-R等图象能够提供电路中电压、电流、电阻和功率等物理量之间的关系,解答相关试题应注意:(1)明确图象的描述对象。
(2)弄清图象中的一些特殊点对应的电路状态。
(3)善于根据题干的提示从图象中获取相关信息。
典例分析+变式训练考点1档位型(并联多档型、串联多档型、混合多档型)【典例1-1】(2021•黑龙江)如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路,S1为自动控制开关,R1和R2均为电热丝,图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图象。
求:(1)低温挡工作时的功率;(2)电热丝R2的阻值;(3)15min内R1消耗的电能。
【典例1-2】(2021•泰州)如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图,该电热锅有两挡,分别是高温挡和保温挡。
R1与R2均为电热丝,R1的阻值为66Ω,S1为温控开关,保温挡时的总功率是440W。
求:(1)保温挡时电路中的电流;(2)高温挡时的电功率;(3)若该电热锅煲汤时,高温挡工作0.5h,保温挡工作1h,则在此过程中消耗的电能是多少kW•h。
【典例1-3】(2021•赤峰)中国的厨艺最讲究“火候”二字,图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度,制作出口感好、营养价值高的蛋糕。
该蛋糕机的部分参数如下表所示。
U额=220V额定功率/W中温440高温880(1)求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比。
(2)求该蛋糕机正常工作处于中温挡时电路的总电阻。
(3)小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示,S1为单刀开关,S2为单刀多掷开关,R1、R2为电加热丝。
请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态;并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
【变式1-1】(2022•海州区模拟)图甲是某款具有加热和保温双重功能的暖奶器的简化电路图,图乙是暖奶器某次工作时电流随时间变化的图象,已知c牛奶=4×103J/(kg•℃),求:(1)电阻R2的阻值是多少?(2)加热过程中电路消耗的电能是多少?如果暖奶器的加热效率为80%,这些电能可将多少kg牛奶从18℃加热到40℃?【变式1-2】(2022•蜀山区校级模拟)家用饮水机的工作原理的简化电路如图所示,S是用感温材料制成的温控开关,当温度达到一定的数值时,S会自动切换使饮水机处于保温状态,R2是与加热管串联的定值电阻,R1是加热管的电阻,部分参数如表:(不考虑温度对电阻的影响)额定电压220V额定频率50Hz加热功率550W保温功率22W (1)通过推理说明,当开关S闭合时,该电热器处于加热还是保温状态;(要写出必要的推理过程)(2)求出R2的阻值。
2024年中考物理专题复习—电功率多档位问题

2024年中考物理专题复习—电功率多档位问题类型1.电热器的多档位问题根据电功率的公式2UPR可知,当电压一定时,电阻越小,电功率越大;电阻越大,电功率越小。
阻小温高功率大,阻大温低功率小。
例1.如图所示,电阻R1>R2,电源电压均为U,在相同时间内,图甲电路中电阻产生的总热量为Q甲,图乙电路中电阻产生的总热量为Q乙,图丙电路中电阻产生的总热量为Q丙,图丁电路中电阻产生的总热量为Q丁,则()A.Q甲>Q乙>Q丙>Q丁B.Q丁>Q丙>Q乙>Q甲C.Q丁>Q甲>Q乙>Q丙D.Q甲>Q丙>Q乙>Q丁答案:C。
例2.电源电压不变时,在相同的时间内,两电阻串联时总电阻最________,产生的总热量最________,发热功率最________;两电阻并联时总电阻最________产生的总热量最________,发热功率最________。
如果电热器处于两电阻串联的状态,则电热器一般处于________(选填“高”“中”或“低”)档位;如果电热器处于两电阻并联的状态,则电热器一般处于________(选填“高”“中”或“低”)档位。
答案:大;小;小;小;多;大;低;高。
例3.如图所示是电热水壶的工作电路图,闭合开关S,当电热水壶处于加热状态时,开关S2处于________状态。
若电热水壶在加热状态时的功率为1210W,则电阻R1=________Ω。
如果保温状态下电热水壶的总功率是加热状态时的10%,则保温状态下R2的电功率为________W。
答案:闭合;40;108.9。
例4.如图所示是某种电热器工作的部分电路图,电源电压U =220V 不变,两根电热丝的电阻关系为R 1=2R 2,通过旋转扇形开关S ,接触不同触点,实现高、低两个挡位的转换,低温挡时的发热功率为440W 。
求:(1)R 1和R 2的电阻值。
(2)电热器处于高温挡时的总功率。
2024年中考物理电学压轴必刷:电功率与热效率相结合的电学综合计算问题(学生版)

电动机额定电压 32V
电动机额定电流
4A
(1)张老师骑车的速度; (2)该电动自行车在这 30min 内消耗的电能; (3)若车行驶过程中所受阻力为 20N,电能转化为克服阻力做功的效率。
9.养生壶是一种以养生保健为目的,可以烹煮各种食材的小家电产品,类似于电热水壶。 小文家的养生壶(如图所示)有保温和加热两个挡位,部分参数如表所示。
则电阻 R2 的阻值为多少?(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值) (3)饮水机的最大容量为 1L,装满初温为 23℃的水后,发现过了 7min 后绿灯亮,则这 台饮水机的热效率为多少?[c 水=4.2×103J/(kg:℃)]
5.图甲为雯雯家新买的电煲锅,它有加热和保温两种功能。图乙是其简化电路。当 S 接 a
8.张老师买了一辆电动自行车,如图所示,该电动自行车可以电动骑,也可以脚踏骑行。 电动骑车时,蓄电池对车上电动机提供动力,张老师利用周末骑着电动自行车,沿着江 边公园的水平道路匀速行驶,电动机正常工作 30min,电动车行驶了 9km。电动车的参 数如下表所示,求:
车净重
100kg
最大载重
150kg
了家中其他用电器,只把电磁炉接入电路中,用了 10min 把质量为 1kg、初温 28℃的水 刚好烧开,这个过程中电能表转盘转了 300 转。已知水的比热容是 4.2×103J/(kg•℃),
当时气压为标准大气压。求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)电磁炉的实际功率;
(3)电磁炉的热效率。
3.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种 状态,R1、R2 是发热电阻,热水器主要参数如下表。[水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃)]
中考物理试题电学压轴题之电力热综合问题(老师用)

中考物理试题电学压轴题之电力热综合问题1、(2013日照)随着城市化建设的发展,许多家庭都住进了高楼大厦,小丽家住进新楼后,为了淋浴的方便,购置了一款某型号的电热水器(其铭牌见下表),安装在卫生间的墙上。
小丽在使用过程中发现:(1)注满水的电热水器,在额定电压下连续加热40min,热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),水的密度为1.0×103kg/m3,求此过程中电热水器的热效率。
(2)该热水器在某时间段使用时,20min内产生的热量为2.4×106J,求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。
(3)防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,电热水器经防电墙处理后,使人体承受的电压不高于20V,保证异常漏电情况下,接触热水器的人的安全。
如图所示,若人体的最大电阻为20MΩ,试求防电墙的电阻。
某型号电热水器额定电压/V 220额定电功率/W 2420容积/dm350商品特征:安全防电墙、防水、防尘、防潮(1)水箱中水的质量为m=ρV水箱中的水吸收的热量Q=cmΔt水箱中的水在额定电压下连续加热40min消耗的电能为W=Pt电热水器加热时的热效率为η= Q/W=cmΔt / Ptη=4.2×103J/(kg. ℃) ×1.0×103kg/m3×50×10-3m3×(46.2℃-22℃)/(2420W×40×60s)=87.5%(2)由P=U2/R得,电热水器的电阻R=U额2/P额=(220V)2/2420W=20Ω将Q=2.4×106J,R=20Ω,t=20×60s=1200s带入Q=I2Rt 解得通过热水器的电流I= 10A由U=IR=10A×20Ω=200V(3)在异常漏电的情况下,人体与防电墙串联,电流相等,即:U人/R人=U墙/R墙U人+ U墙=220V防电墙的电阻为R墙= U墙R人/U人=(220V-20V)×20MΩ/20V=200MΩ说明:最后一问网上的答案有误。
2024年中考物理专题复习—电功率高低温挡题型总结

2024年中考物理专题复习—电功率高低温挡题型总结一、简单多挡问题例1.(基础必过)学校教学楼有一个额定电压为220V 的电热水器,如图是其简化了的工作电路图。
已知电阻R 1=22Ω,R 2=220Ω,电源电压保持220V 不变,利用开关S 1、S 2闭合与断开,可实际电热水器的加热和保温功能。
求:(1)开关S 1闭合、S 2断开,电热水器处于________(选填“保温”或“加热“)状态。
(2)电热水器处于保温状态时的功率是多少瓦?(3)电热水器处于加热状态时,经过5min 电流消耗的电能是多少焦?解析:(1)开关S 1闭合、S 2断开时,R 1、R 2的串联电路,电路中的电阻较大,根据2U P R=可知,电热水器的功率较小,处于保温状态。
(2)由2U P R=得,电热水器处于保温状态时的功率为:()2212220V =200W+22+220U P R R ==ΩΩ保(3)开关S 1、S 2都闭合时,电路为R 1的简单电路,电路中的电阻较小,根据2U P R=可知,电热水器的功率较大,处于加热状态,经过5min 电流产生的热量为:()2251220V =560s 6.610J 22U Q W Pt t R ===⨯⨯=⨯Ω例2.(基础必过)某型号的电饭锅有两挡,其原理如图所示,电阻R 1=44Ω。
当开关S 闭合时,电饭锅处于高温挡。
当开关S 断开时,电饭锅处于焖饭、保温挡,焖饭、保温时电饭锅的总功率为高温功率的0.02倍。
求:(1)高温挡的功率;(2)焖饭、保温时电路中的电流;(3)电阻R2的阻值。
解析:(1)当开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于高温挡,则高温挡的功率:()221220V=1100W44UPR==Ω高温(2)当开关S断开时,R1与R2串联,电饭锅处于焖饭、保温挡,由题意可知,保温挡的功率:P保温=0.02P高温=0.02×1100W=22W由P=UI可得,电路中的电流:22W=0.1A220VPIU==保保(3)由UIR=可得,保温时电路中的总电阻:220V=22000.1AURI==Ω总保因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2的阻值:R2=R总-R1=2200Ω-44Ω=2156Ω例3.(易错必练)某电熨斗的简化电路如图所示,R1、R2为电热丝且阻值保持不变。
初中物理:多档位电热器计算题专项复习(答案)

初中物理:多档位电热器计算题专项复习(答案)1.XXX需要购买电热水器,经过调查发现有两种款式可供选择:储水箱式和即热式。
储水箱式电热水器的水箱容积为100L,出水水温可调,最高可达60℃,额定电压为220~240V,额定功率分为两档:一档为1.2KW,二档为2.0KW。
即热式电热水器的额定电压为220~240V,出水温度为30~60℃,额定功率为6KW。
如果XXX家的电能表规格是“220V 10(20)A”,经过计算可得即热式电热水器更适合小红家使用。
如果选择储水箱式电热水器以一档功率加热2小时,需耗电多少KWh?这些电能可以将50L初温为10℃的水加热到多少摄氏度?2.图中展示了某电热器的原理简图,它有高温和低温两档,发热体由R1和R2两个电热丝构成,阻值分别为110Ω、220Ω。
当S1闭合、S2开启时,电热器的功率为多少?当S1和S2都闭合时,电热器的工作电流是多少?当S1和S2都闭合时,电热器处于“高温挡”还是“低温挡”?经过计算可得,电热器在S1闭合、S2开启时的功率为P=U^2/R2=220^2/220=220W,在S1和S2都闭合时的工作电流为I=U/(R1+R2)=220/(110+220)=0.67A。
当S1和S2都闭合时,电热器处于“低温挡”。
3.下表是一台电热水器的铭牌,其中一项内容模糊不清,电热水器内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
根据铭牌,可以得知电热水器的额定电压为220V,额定电流为5A,高温挡为2A,中温挡为模糊不清,低温挡为50Hz。
求低温挡正常工作时的额定功率、中温挡正常工作10分钟产生的热量、高温挡正常工作时的额定电流。
经过计算可得,低温挡正常工作时的额定功率为P=U*I=220*2=440W,中温挡正常工作10分钟产生的热量为Q=P*t=440*10*60=J,高温挡正常工作时的额定电流为I=P/U=2/220=0.01A。
4.电热加湿器的工作原理是:加湿器水箱中的一部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中,从而提高空气湿度。
中考物理试题电学压轴题之电加热器的多档位问题
1 中考物理试题电学压轴题之电加热器的多档位问题1、(2013重庆A 卷)图l6甲为一款有高、甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗,低温两档的家用蒸汽电熨斗,低温两档的家用蒸汽电熨斗,其电路原理如图其电路原理如图16乙所示,R 1、R 2为电热丝,其额定电压均为220V 。
电路的工作原理是:当S ,闭合,S 2断开时,电熨斗处于低温档;当S 1、S 2都闭合时,电熨斗处于高温档。
正常工作时高温挡的电功率为1980W 。
(电源电压保持不变,不计电热丝电阻随温度的变化) (1)电熨斗正常工作时,在高温档状态下电路中的总电流是多大?R 1的电阻为多少? (3)若电热丝R 2烧毁了,要使电路恢复(2)若电热丝R 2的电阻为44Ω,则电热丝正常工作,小楠设计了这样一个方案:小楠方案:用两根都是“220V 550W ”的电热丝并联替代R 2。
请你通过计算和分析,对小楠的方案作出评价。
(1)电熨斗工作时,电流流过电阻产生热量,对水加热,使水汽化为蒸汽,因此电热丝是利用电流的热效应工作的;由电路图知,当闭合S 1、S 2闭合时,两电阻丝并联,电路电阻最小,电源电压U 一定,由P=U2R可知此时电路功率最大,电熨斗处于高温挡;由P=UI 可得,1800W=220V ×I ,所以在高温档状态下电路中的总电流I=9A(2)由电路图知:当S 1闭合,S 2断开时,电阻R 1和R 2组成的是一个并联电路;U=U 1=U 2=220V I 2=U 2R 2= 220V 44Ω=5A I 1= I- I 2=9A -5A =4 A R 1=U 1I 1=220V 4 A=55Ω(3)小楠方案:用一根都是“220V 550W ”的电热丝的电阻为R 3R 3=U 2P 3=(220V )2550W=88Ω用两根的电热丝R 3并联后总电阻是44Ω,其总功率为1100W ,正常工作时符合要求。
但当其中一根的电热丝烧坏,电路仍能工作,但P 3=550W<1100W ,且不能及时发现加以排除,可见小楠方案也不是最佳方案。
中考物理专题练习——电学计算(电热)
电学计算(电热)1.某品牌的电热水器铭牌如图所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从25℃加到50℃.[c水=4.2×103J/(kg•℃)不计热损失].求:(1)水吸收的热量;(2)加热所需要的时间.2.有一只电热水壶,其铭牌上标有“220V 1210W”的字样,不考虑温度对电阻的影响,水的比热容4.2×103J/(kg·℃),g取10N/kg.求:(1)它正常工作时通过电阻丝的电流有多大?(2)它正常工作时电阻丝的电阻有多大?(3)当实际电压为200V时,该电热水壶的效率为80%,在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾,需要加热多少分钟?3.某型号的电饭锅有两挡,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位).已知R1=44Ω, R2=2156Ω.(1)开关S置于__挡(选填“1”或“2”)时是高温烧煮挡,它的功率是多大?(2)保温焖饭时电路中的电流是多大?10min产生的热量是多少?(3)若只要求将保温焖饭挡的功率提升10%,请通过计算具体说明改型号xxxxx额定电压220V加热功率2000W频率50H Z水箱容量50L进措施.4.如图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图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。
有关参数如表。
不考虑温度对电阻丝值的影响,请回答下列问题:(1)开关与1、2接触时,水龙头放出的水是____(填“温”、“热”)水,此时电路中的电流多大?(2)水龙头放热水时,正常工作50s,消耗的电能是多少?(3)R2的电阻值多大?产品名称即热式热水龙头应用场所厨房、卫生间额定功率温水2200W 热水3300W额定电压220V额定频率50Hz防触电类型℃类(最高等级)5.热熔胶是常用的粘合剂,它在常温下是固体.图甲是热熔胶枪(简称“胶枪”)的外形,其内部有两只相同的PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示.电路如图乙所示,单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示.胶枪扳机松开时,开关S1断开,开关S2的触片与b 触点接通,若此时接通电源,胶枪就进入预热状态,约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度.此后,若扣动扳机,胶枪就进入正常工作状态:开关S1闭合,开关S2的触片与a触点接通,固体胶条向前挤压,枪口冒出温度为150℃~180℃的胶液.在近似计算时,可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同.问:(1)单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少?(2)胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多少?(3)接通电源60s后,假设胶枪在恒温为150℃的条件下正常工作100s,它产生热量的60%被胶条吸收,在这过程中胶条吸收了多少热量?6.图甲是一种新型家用电器-电压力锅,图乙是某型号电压力锅工作电路简图,表中数据是其部分参数。
中考物理二轮复习核心考点讲解与训练—电热器及其挡位问题(含答案解析)
中考物理二轮复习核心考点讲解与训练—电热器及其挡位问题(含答案解析)知识一提出问题(1)现有两只电阻R1,R2(R1>R1),一个电压为U的电源,你可以组装几种出连接方式不同的电路?(2)这些连接方式中电路总电阻分别是多少?关系如何?(3)这些连接方式中电路总功率分别是多少?关系如何?结论:由P=U2/R可知:当U一定时,发热功率P与电阻R成反比,即电阻越大发热功率越小,电阻越小发热功率越大。
知识点二电热器多档问题(1)串联电路的多档问题①短路式:两个电阻串联,把开关与其中一个电阻并联,如下图所示。
当闭合开关时,有一个电阻短路,只有一个电阻工作,此时为高温档:当断开开关时,两电阻串联,电阻大一些,电热器的功率小一些,此时为低温档。
②单刀双掷式:主要工作电阻放在干路上,一条支路用导线,一条支路连接附加电阻。
当开关掷向附加电阻的支路时,两电阻串联,为低温档:当开关向导线支路时,只有主要工作电阻工作,此时为高温档。
③公式计算:闭合S时,R短路,为高温档:P=U2/Ro闭合S断开时,R、Ro串联,为低温档:i.Ro是发热电阻R是分压电阻时,P低=[U/(R+Ro)]2/Roii.R、Ro都是发热电阻时,P高=U2/(R1+R2)(2)并联电路的多档问题公式计算:i.闭合S1接b S2断开时,低温档:P=U2/(R1+R2)ii.只闭合S₂时,中温档:P=U2/R1iii.闭合S1接a、S₂时,高温档:P=U2/R1+U2/R21.(2023•营口)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84%。
[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。
专题17 电功和电功率-(原卷版)三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(全国通用)
三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(全国通用)专题17电功和电功率1.【生活中的物理情景】(2024·江苏苏州·中考真题)电热水器是利用电流的效应工作的。
小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。
他观察家中的电能表示数如图甲所示为kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为J,其两端电压(高于/等于/低于)220V。
2.【创新实验·活动实践】(2024·上海·中考真题)物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电源电压未知且不变)、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω3A”B“20Ω2A”字样,待测小灯(标有“2.5V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。
小徐选取其中一个变阻器进行实验,将电流表串联在电路中,将电压表并联在待测小灯泡两端,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处;闭合开关S后,此时电压表如图所示,他发现无法继续实验。
小王选取另一个变阻器进行实验,并将电压表并联在电路中某处;移动滑片,进行实验,记录数据如下表,并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
物理量实验序号电压U (伏)电流I (安)13.00.2222.00.283 1.50.30①测定小灯泡电功率的实验原理是;②请通过以上信息判断,小王同学所选滑动变阻器规格为,电压表并联在两端(选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”);③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P 额。
(需写出主要推理和计算过程)()3.【跨学科实践】(2024·云南·中考真题)我国制造的新型材料PTC 、NTC 可制成热敏电阻,现已打破国外技术垄断,被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。
如图甲所示为PTC 、NTC 热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。
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电器中考题系列一一电热水器与物理问题1.某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,在出水口获得所需要的水,在手连续稳定的按压下人做功的过程中是将人体的生物能最终转化为出水口水的_______能和_______能。
2.如图甲是一电热饮水机,通过机内温控开关S 进行自动控制,实现加热和保温两种功能。
电路原理图如图乙所示。
电源电压恒为额定电压220V ,当开关S 接a 时电路中的电流为5A ;当开关S 接b 时,电路消耗的电功率为66W 。
求: (1)R 1的阻值;(2)开关S 接b 时,电路中电流;(3)该饮水机在保温状态工作100s ,R 2产生的热量。
3.如图所示是小明家热水器的电路图,己知电热丝R 1位于水中,起加热作用,其阻值R 1=220Ω,R 2起控制作用,R 2=198Ω.(1)只闭合S 1时,处于保温状态,求保温时的电流? (2)当闭合S 2时,处于加热状态,求此时的加热功率?乙甲4.小明家新买了一台电热水器,如表是该热水器的一些技术参数.现将水箱中装满水,通电后正常工作30min ,水温从20℃上升到40℃,在此过程中[c 水=4.2×103J/(kg •℃),ρ水=1.0×103kg/m 3],求: (1)电热水器正常工作的电流; (2)电热水器所消耗的电能; (3)水所吸收的热量.5.如图是某品牌家用贮水式电热水器,装满水,其主要参数如表所示.某次加热,水吸收的热量为8.4×106J .已知ρ水=1.0×103kg/m 3,c 水=4.2×103J/(kg •℃).(1)水升高的温度.(2)正常工作时,如果电热水器的热效率为80%,完成上述加热,需通电多长时间. 6.如图甲是某学校使用的电开水器,乙图是简化电路(R 1、R 2都是加热电阻).当加入冷水后,开关接1位置,电开水器处于加热状态,将水烧开后,开关自动跳转到2位置,电开水器处于保湿状态,电开水器额定电压为220V ,容量为50L ,加热功率为5.5kW .[C 水=4.2×103J/(kg•℃)],求: (1)R 1的电阻;(2)将水箱装满20℃的水加热到沸腾(标准大气压下 ),水吸收的热量;(3)加满水烧开后,电开水器处于保温状态时,若无人接水,水每分钟放出的热量为6×104J ,为保持水温不变,计算电阻R 2的阻值.解:(1)S 接1时,电路为R 1的简单电路,电路中的总电阻最小,电功率最大,饮水机处于加热状态; 由P=可得,R 1===8.8Ω;(2)水的体积:V=50L=50dm 3=0.05m 3, 由ρ=可得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m 3×0.05m 3=50kg , 水吸收的热量: Q 吸=cm (t ﹣t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(100℃﹣20℃)=1.68×107J ;.贮水式电热水器(3)若无人接水,水每分钟放出的热量为6×104J,则根据W=t得:R=t=×60s=48.4Ω,∵出S接2时,两电阻串联,饮水机处于保温状态;∴R2=R﹣R1=48.4Ω﹣8.8Ω=39.6Ω.答:(1)R1的电阻为8.8Ω;(2)将水箱装满20℃的水加热到沸腾(标准大气压下),水吸收的热量为1.68×107J;(3)为保持水温不变,电阻R2的阻值为39.6Ω.7.图甲是某电热水器的电路图。
其中U=3V,R2为可调电阻;R1为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示;R3为电阻丝加热器;R1和R3均置于水箱中,继电器线圈电阻忽略不计。
当继电器线圈中的电流达到0.04A时,继电器的衔铁会被吸下。
甲乙(1)热水器中水的温度升高时,热敏电阻的阻值R1将__(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)当继电器线圈中的电流达到0.06A,指示灯___发光(填“红灯”或“绿灯”),线圈下端M的磁极是___极(填“N”或“S”)。
(3)如果电热水器储有40kg的水,加热器R3工作1小时产生了4.2×106J的热量,其中有80%被水吸收,则水的温度升高了多少℃?(4)如果将热水器中的最高水温设置为80℃,R2的阻值应该调至多大?答案:(1)变小(2)绿灯 S (3)Q水吸=Q放×80%=4.2×106J×80%=3.36×106J Δt=Q水吸/cm=3.36×106J/(4.2×103J·kg-1℃-1×40kg)=20℃ (4)R总=U/I=3V/0.04A=75Ω查乙图可知当t=80℃R1=15ΩR2=R总-R1=75Ω-15Ω=60Ω8.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(10(2)求电阻R2的阻值.(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流.答案:(1)温控开关S 0断开时,只有电阻R 2接入电路,此时功率P =U 2/R 2;温控开关S 0合上时,电阻R 1和R 2并联接入电路,这时电功率为P 总=P 1+P 2= U 2/R 1+U 2/R 2,因此:开关S 0断开时热水器功率小于开关S 0闭合时两电阻并联时的总功率,因此开关S 0断开时饮水机处于保温状态.(2)1210Ω (3)1.8A9.如图甲为一台电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热水器内部简化电路如图乙所示,R 1、R 2均为电热丝,问:(1)电路在什么情况下处于低温挡?在低温挡正常工作时的额定功率是多少? (2)电路在什么情况下处于中温挡?在中温挡工作10min 产生的热量是多少? (3答案:(1)440W (2)6.6×105J (3)8.3A10.如图甲所示是某学校使用的电开水器,乙图是简化电路(R 1、R 2都是加热电阻)。
当加入冷水后,开关接1位置,电开水器处于加热状态,将水烧开后,开关自动跳转到2位置,电开水器处于保温状态。
电开水器额定电压为220V ,容量为50L ,加热功率为5.5kW 。
【c 水=4.2×103J/(kg •℃)】求:(1)R 1的电阻;(2)将水箱装满20℃的水加热到沸腾(标准大气压下),水吸收的热量;(3)加满水烧开后,电开水器处于保温状态时,若无人接水,水每分钟放出的热量为6×104J ,为保持水温不变,计算电阻R 2的阻值。
11.某宾馆的热水器为“快热式电热水器”,为方便客人使用,工作人员在墙上贴出的使用方法如右图所示。
该热水器的铭牌如下表所示。
(1)图中的字母A、B、C、D、E分别代表热水器的开关或按键,请你按工作人员的提示,选择合理的开关或按键,写出使用该热水器洗浴的操作顺序为:_____(用A、B、C、D、E字母表示)。
(2)某人使用该热水器洗浴,热水器正常工作,开始与结束洗浴的示数如上图所示。
他洗浴过程中消耗的电能是____kW•h。
(3)如果家庭添置这种“快热式热水器”,一定要注意铭牌中的___。
这种热水器___(填“需要”或“不需要”)带有漏电保护器的开关。
答案:(1)DACAD或DACEAD (2)0.85或0.858 (3)额定电流需要12.如图甲、乙、丙分别是江涛网购的速热式电热水器实物图、说明书部分参数及等效工作电路图(图中R是给水加热的电阻).则:(1)该电热水器正常工作时电流是多大?(2)该电热水器正常工作10min消耗的电能是多少?(3)用电高峰时,若此电热水器两端的实际电压仅为200V,它的实际功率为多大?(电热水器的电阻恒定,结果保留一位小数)甲乙丙13.如图所示是小林家里电热水器的工作原理图,两根加热管电阻相同。
电热水器功率有高、中、低三档。
当S 1断开,S 2接b 时,其功率为低档,大小为1000W 。
(1)请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦?(不必写出推导过程)(2)小林选用某功率档加热水箱里的50L 水,水温升高40℃用了40min 。
求此过程电热水器的效率[水的比热容c =4.2×103J/(kg•℃)] 答案:(1)电热水器的高、中档功率分别是4000W 、2000W ;(2)此过程电热水器的功率为3500W .14.图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。
R 1、R 2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。
有关参数如下表。
不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:(1)开关置于2时,水龙头放出的水是___________(选填“冷”、“温”或“热”)水。
此时电路中的电流时多大?(2)水龙头放热水时,正常工作60s ,消耗的电能是多少? (3)R 2的电阻是多大?答案:(1)温 此时电路工作电流10A (2)1.8×105J (3)60.5Ω15.如图甲所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图。
图乙是它的有关参数。
它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S 0自动控制),试问:(1)饮水机处于保温状态时温控开关S 0应处于什么状态?并说明理由。
(2)R 1和R 2的电阻值各是多大?(3)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V ,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?(c 水=4.2×103J/(kg·m 3),ρ水=1.0×103kg/m 3,忽略温度对电阻的影响)甲R 1 乙甲乙答案:(1)S0是断开状态,R1和R2组成串联电路,电阻变大,由于电源220V保持不变由P=U2/R可知电功率变小,即保温状态。
(2)R1=40Ω,R2=1170Ω(3)630s。