第十八章电功率专题训练多挡位电热器电功率综合计算2021—2022学年人教版九年级物理全一册（含答案）

第十八章 专题训练 多挡位电热器综合计算
1．如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，它们能实现“高温”、“中温”和“低温”三档转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温功率1188W。已知R1=50，求：
（1）处于高温挡时，电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大？
（2）电阻R2的阻值是多大？
（3）关掉家里其他电器，只让电饭煲工作。若电饭煲在中温挡（即S1闭合、S2置于B点）工作2min，标有“3000imp/kWh”的电能表指示灯闪烁了80次，电路两端实际电压是多少？
2．天气变冷，小亮妈妈给小亮买了块暖桌垫如图所示，小亮把手放在桌垫上感到特别暖和，通过观察和研究，他了解到该桌垫有“高温”、“低温”和“关”三个档位，“高温”挡功率为72W，“低温”挡功率为36W。该桌垫的电路简图如图所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝。
（1）当桌垫处于“高温”挡加热时，通过桌垫的电流是多少安？
（2）电热丝R2的阻值是多少欧？
（3）该桌垫在高温挡工作10min产生的热量是多少焦？
3．小亮给爸爸买了一款如图甲所示的“便携式”折叠电热水壶，有“加热”和“保温”两个档位。相关参数如下表所示，（电热丝 R1、R2 电阻不变）。图乙是它电路原理图的一部分，已知电热水壶在“加热”档位工作时，开关 S1、S2都闭合，此时只有电热丝 R1 工作；小亮关闭家中其他用电器，只使用该电热水壶将一满壶 20的水加热至沸腾（标准大气压），发现如图丙所示的电能表， 指示灯闪烁 210 次。解答下列问题：[水的密度 1.0×103kg/m3，水的比热容为 4.2×103J/（kg·）]
（1）请在虚线框内画出折叠电热水壶内部的电路图；
（2）将一满壶 20的水加热至沸腾，吸收的热量是多少？
（3）电热水壶的加热效率是多少？
产品名称 “便携式”折叠电热水壶
最大容量 0.5L
电源 220V 50Hz
加热功率 P1
保温功率 P2
4．在综合实践活动中，小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示，和均为电热丝，是自动控制开关，可实现低档、高档之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示，求：
（1）低档位工作时，通过电阻的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）前内电路产生的热量。
5．有种饭菜保温板如图甲，利用温控开关能根据设定温度自动在加热和保温之间切换，使得食物能够长时间保持在最佳进食温度，它的工作原理图如图乙所示，S是温控开关，查看铭牌可知：额定电压220V，加热功率400W，保温功率100W。求：
（1）在保温状态下，保温板lh消耗的电能；
（2）保温板电路中R1和R2阻值；
（3）因用电高峰，电压降到198V，保温板处于加热状态时的实际电功率。
6．图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：
产品型号 20-16
最大容积 50L
额定电压 220V
快热功率 2200W
恒温功率 200W
（1）电阻R1的阻值；
（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；
（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω 2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？
7．如图所示，这是某品牌电饭锅简化电路图，其部分技术参数如表所示。R1、R2为发热电阻，且R1=R2，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”“保温挡”、“加热挡”之间的转换。（ρ水=1.0×103kg/m3）
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 ？
最大容积 1.5L
（1）电阻R1的阻值是多少？
（2）电饭锅处于保温挡时的发热功率是多少？
（3）某次使用装满水的电饭锅工作10min，在1标准大气压下将水从23℃加热至沸腾，求电饭锅的加热效率。
8．小明家购置了如图甲所示的一台集加热和保温为一体的饮水机，如图乙所示是其内部电路图，S是用感温材料制造的温控开关，定值电阻R1和R2均是发热电阻。正常工作时，定值电阻R2在“保温”状态与“加热”状态的功率之比为1：100，部分铭牌信息如下表所示。求：
最大容量 1.21kg
额定电压 220V
加热功率 1210W
（1）定值电阻R2的阻值为多少？
（2）某次正常工作时，饮水机将最大容量的水从20℃加热到100℃，用时7min。该饮水机本次加热状态的效率为多少？（C水=4.2×103J/（kg·℃））
（3）某天用电高峰期，小明关闭家里其它用电器，仅让饮水机处于保温状态，发现家里标有“3000imp/kW·h”（意义为用电器消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3000次）字样电能表的指示灯每闪烁5次所用的时间为60s。则上述工作过程中，R2两端的实际电压为多少？
9．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。其中R是主加热器，R0是保压加热器。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105。开关S自动与a、b断开，开始保压。现将5kg初温为的水加入电压力锅中，热量损耗不计，已知水的比热容为。求
额定电压（V） 220V
主加热器额定功率（W） 700W
保压加热器额定功率（W） 60W
保压温度（） 105
最大盛水量（kg） 6kg
（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻？
（2）电压力锅多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能？
10．如图所示为某型号电暖气及其工作原理的简化电路图。电暖气的额定电压为220V，工作状态分为高、低温两挡。其中R1和R2可视为阻值不变的电热丝，R1的阻值为96.8Ω，高温挡的功率为900W。
（1）求高温挡工作时通过电暖气的电流（保留1位小数）；
（2）请分析说明当只闭合开关S1时，电暖气处于高温挡还是低温挡；
（3）求电阻丝R2的阻值。
11．小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如图甲所示，如图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
（1）额定加热电流？
（2）开关S接哪个触点，浴足盆处于加热状态？R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min电能表（如图表所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
型号 MUY﹣01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100V
12．小超研究了家里的智能多功能热菜板，如图甲，发现该热菜板有“高温挡”“中温挡”、“低温挡”三种加热功能，已知正常工作时：高温档功率为440W，中温档功率为220W。其电路原理如图乙，通过开关S1和S2的不同接法组合，实现三挡加热功能（R1、R2均为加热电阻），求：
（1）R1的大小；
（2）热菜板在“低温挡”正常工作时的功率；
（3）某次使用时，小超断开家中其他所有用电器后，先让热菜板以“高温挡”工作110s，后转“低温挡”工作440s，观察到标有“1800r/（kW·h）”的电能表转盘在这550s内转了40转，热菜板工作的实际电压是多少。
参考答案
1．（1）5.4A；（2）220Ω；（3）200V
2．（1）3A；（2）；（3）
3．（1）；（2）；（3）80 %
4．（1）；（2）；（3）
5．（1）；（2）121Ω，363Ω；（3）324W
6．（1）；（2）；（3）10~60℃
7．（1）；（2）；（3）
8．（1）；（2）；（3）
9．（1）；（2）；（3）
10．（1）4.1A；（2）低温挡；（3）
11．（1）4A；（2）加热状态，429Ω，55Ω；（3）600W
12．（1）220Ω；（2）110W；（3）200V