苏科版物理九年级全册同步课时训练：15.3电热器和电流的热效应 第2课时　电热的计算　电热的利弊（含答案）

第2课时　电热的计算　电热的利弊
1.如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,这是因为 (　　)　
A.电流通过导线时没有产生热效应
B.通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多
2.[2020·娄底] 下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是 (　　)
A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.家里使用电热水壶烧水
C.小明妈妈用电熨斗熨衣服
D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
3.为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍,下列措施中可行的是 (　　)
A.并联一根阻值相等的电阻丝
B.串联一根阻值相等的电阻丝
C.使电热器两端的电压增加一倍
D.将电阻丝从中间剪成两段,然后将它们并联起来使用
4.饮水机、电饭煲等家用电器都具有保温和加热功能。同学们设计了模拟电路,如图所示,当S1闭合、S2断开时,为保温状态;当S1、S2都闭合时为加热状态。其中不符合上述要求的是 (　　)
5.两定值电阻R1=440 Ω,R2=220 Ω,若将R1和R2串联后接到220 V的电源上,在相同时间内,R1和R2上产生的热量之比是　　　　.
6.两个定值电阻R1和R2,已知R1=3R2.若将它们并联在电路中,保持电源电压不变,则R1和R2中的电流之比是　　　　;在相同时间内,电流通过R1和R2产生的热量之比是　　　　.
7.家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如下表.当选择开关拨至　　　　(选填“AB”“BC”或“CD”)处电吹风吹热风.正常工作吹热风时,电热丝的阻值是　　　　Ω,正常工作吹热风5 min电热丝产生的热量是　　　　J.
热风温度 50~75 ℃
额定功率 热风时:1000 W 冷风时:120 W
额定电压 220 V
质量 0.5 kg
8.[2021·成都] 某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050 Ω,R2=50 Ω.开关S接“1”时,电热壶为　　　 　挡位.开关S接“2”时,通电5 min,电流通过R2产生的热量为　　　　J.
9.小红家买了一台电烤箱,有高、中、低三个挡位的发热功率.图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触.已知R1=60.5 Ω,R2=121 Ω,电源电压保持不变.
(1)当开关S1置于触点b,S2断开时,电烤箱处于　　　　挡位.
(2)当电烤箱在中挡位工作时,消耗的电功率是　　　　W.
(3)当电烤箱在高挡位工作时,对食物加热5 min,消耗的电能是　　　　　　J.
10.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.
××牌饮水机
额定电压 220 V
额定功率 加热 1000 W
保温 22 W
加热效率 80%
(1)该饮水机处于加热状态时,在标准大气压下正常工作　　　　min,能把0.5 kg的水从20 ℃加热至沸腾.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)电热丝R1和R2的阻值分别为　　　　Ω和　　　　Ω.
(3)该饮水机正常保温时,R1实际消耗的电功率是　　　　W.
11.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关,高、低温挡的额定功率见下表.煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30 min消耗的电能为0.44 kW·h.求:
额定电压 220 V
额定 功率 低温挡 440 W
高温挡 1100 W
(1)煮饭时通过R1的电流.
(2)电热丝R2的电阻.
(3)30 min内R2消耗的电能.
12.[2020·连云港改编] 为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题,某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座,其电路如图所示,定值电阻R1和R2为两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b.已知电阻R2=550 Ω,所加电源电压为220 V.当S1闭合、S2接a时,电路的发热功率为22 W.
(1)求R1的阻值.
(2)分别求出①S1断开、S2接a;②S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率.
(3)小明同学对此电路设计进行评估,发现该电路一直处于工作状态,不利于节能环保,建议在电路中增加定时开关.老师认为该电路设计还有不足,请你指出所存在的不足.
13.[2021·泰州] 如图所示是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图,该电热锅有高温挡和保温挡两个挡位.R1与R2均为电热丝,R1的阻值为66 Ω,S1为温控开关,电热锅处于保温挡时的总功率是440 W.求:
(1)电热锅处于保温挡时,电路中的电流.
(2)电热锅处于高温挡时,电路的电功率.
(3)若该电热锅煲汤时,在高温挡工作0.5 h,保温挡工作1 h,则在此过程中消耗的电能.
答案
1.D　
2.D
3.A　
4.D
5.1.2∶1　2.1∶3　1∶3
6.4.AB　55　2.64×105　
7.加热　600　
8.(1)低　(2)800　(3)3.6×105
9.(1)3.5　(2)48.4　2151.6　(3)0.484
10.(1)由电路图可知,闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,此时电阻较大(大于R1、R2并联时的总电阻),由P=可知电饭锅的功率较小,处于低温挡.
由P=UI可知,通过R1的电流:
I1===2 A.
(2)由电路图可知,闭合开关S、S1时,R1与R2并联,此时电阻较小,电饭锅的功率较大,处于高温挡,因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R2的电功率:
P2=P高温-P低温=1100 W-440 W=660 W,
由P=可得,电热丝R2的电阻:
R2==≈73.3 Ω.
(3)由题知,该电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,电饭锅处于低温挡和高温挡时,R1均工作,
由P=可得,R1消耗的电能:
W1=P低温t=440×10-3 kW× h=0.22 kW·h,
则30 min内R2消耗的电能:W2=W-W1=0.44 kW·h-0.22 kW·h=0.22 kW·h.
12.(1)当S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路,由P=UI=可得,R1的阻值:
R1===2200 Ω.
(2)①S1断开、S2接a时,R1和R2串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的发热功率:
P2===17.6 W;
②S1闭合、S2接b时,R1和R2并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R2的电功率:
PR2===88 W,此时R1的电功率为22 W,则电路的发热功率:
P3=P1+PR2=22 W+88 W=110 W.
(3)当S1断开、S2接a时,电路消耗的功率为17.6 W,该挡位电路消耗的功率与另一挡位功率22 W相差不大,没有实际意义.建议根据需要改变R1和R2的阻值,使三个挡位电路的功率适当拉开距离.
13.(1)只闭合开关S,两电阻串联,总电阻较大,根据P=可知,此时总功率较小,电热锅处于保温挡,
根据P=UI可知,处于保温挡时电路中的电流:I===2 A.
(2)电热锅处于保温挡时,电路的总电阻:R总===110 Ω,则R2=R总-R1=110 Ω-66 Ω=44 Ω;同时闭合S1、S2,电路为R2的简单电路,总电阻较小,根据P=可知,此时总功率较大,电热锅处于高温挡,此时电路的电功率:P高温===1100 W.
(3)根据W=Pt可知,在此过程中消耗的电能:
W=P高温t1+P保温t2=1.1 kW×0.5 h+0.44 kW×1 h=0.99 kW·h.