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考点专训
第十五章 电功和电热
专训1
【2021·宁夏】小明家中的电热水壶坏了,他在网上查到两种外形基本相同的电热水壶的铭牌如表所示.
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品牌1 品牌2
产品型号 EL -8952 产品型号 MK- 12SO
额定电压 220 V 额定电压 220 V
频率 50 Hz 频率 50 Hz
额定功率 1 200 W 额定功率 2 000 W
容量 1.5 L 容量 1.5 L
(1)用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6 min,则电热水壶消耗了多少电能?
解:用品牌2的电热水壶烧开一壶水消耗的电能
W=Pt=2 000 W×6×60 s=7.2×105 J.
(2)小明认为“品牌1”这款电热水壶功率小,更省电.从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗?为什么?
解:小明的想法不合理.因为用电热水壶烧开同样一壶水,水吸收的热量相同,根据公式Q=W=UIt=Pt可知,电热水壶的功率越大,水达到沸腾的时间越短,散失掉的热量越少,消耗的电能越少,越省电.
热风温度 50~75 ℃
额定功率 热风时:1 000 W
冷风时:120 W
额定电压 220 V
质量 0.5 kg
【2020·扬州】小明家电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如下表.
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(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多少?
(2)正常工作吹热风5 min,电热丝产生的热量是多少?
解:当电吹风吹冷风时,只有电动机工作;当电吹风吹热风时,电动机和电热丝同时工作,电动机与电热丝并联;所以吹热风时电热丝的电功率PR=P热-P冷=1 000 W-120 W=880 W,t=5 min=300 s,
电吹风吹热风5 min电热丝产生的热量Q=W=PRt=
880 W×300 s=2.64×105 J.
(3)在用电高峰期,小明关闭家中其他用电器,只让电吹风通电,使其处于吹热风状态1 min,电能表的转盘转了45转,求此时电吹风的实际功率.
【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66 Ω,S1为温控开关,保温挡时的总功率是440 W.求:
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(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0.5 h,保温挡工作1 h,则在此过程中消耗的电能是多少千瓦时?
【2021·重庆】图甲是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件,该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测,其中R0=22 Ω,M、N为接线柱.
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(1)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,电流表示数为1 A,求电源电压.
(2)把M接A,N接B,只闭合开关S1,电流表示数为0.5 A,求R1的阻值.
(3)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,电流表示数为1.5 A;检测结束后,小乔利用该部件重新组装一个加热器,求新加热器接入220 V电路中能达到的最大电功率.
【2020·淮安二模】在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现“低挡”“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随时间变化的关系图像如图乙所示,求:
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(1)饮水机工作时,通过电阻R1的电流.
(2)电阻R2的阻值.
(3)30 min内电路消耗的总电能.
【2021·岳阳】图甲是某款电熨斗,图乙是其电路原理图.电源电压为220 V,R1、R2为发热体.该电熨斗两挡功率分别为100 W和500 W,通过开关S实现温度控制,S闭合时为高温挡.
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(1)求R1的阻值.
(2)在使用过程中,若电熨斗10 min消耗电能1.32×105 J,请通过计算说明:在这段时间内电熨斗处于何种工作状态,并求出相应状态下的工作时间.
设电熨斗在P保温=100 W下工作时间为t1,
则有W=P保温t1+P高温(600 s-t1);
将W=1.32×105 J、P保温=100 W、P高温=500 W代入可得t1=420 s;
即电熨斗在P保温=100 W下工作了420 s,
在P高温=500 W下工作了180 s.
(3)为了适应不同室温和更多衣料,小明对电路做了改进,将R2换成滑动变阻器R3,如图丙所示,R1、R3均为发热体.假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差Δt关系如图丁所示.在一个20 ℃的房间,要求电熨斗表面保持220 ℃不变,应将R3的阻值调为多大?
【中考·菏泽】如图所示,将标有“2.5 V 0.625 W”字样的小灯泡接入电源电压为4.5 V(电压保持不变)的电路中,为调节灯泡亮度,在电路中串联一个滑动变阻器,两个电压表的量程都是0~3 V.
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(1)移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,小灯泡正常发光时的电阻是多大?
(2)在小灯泡正常发光的情况下,通电5 min,滑动变阻器消耗的电能是多少?
(3)为保证两个电压表两端的电压不超过3 V,小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下,滑动变阻器允许的取值范围是多少?(假定灯丝电阻保持不变)
再见