浙教版科学中考复习专题训练：家用电器类计算【word，含答案】
文档属性
| 名称 | 浙教版科学中考复习专题训练：家用电器类计算【word，含答案】 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 679.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-10 11:46:13 | ||
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文档简介
家用电器类计算
1．小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为220 V，电饭锅有加热和保温两挡，“加热”时额定功率为550 W，发热电阻R1和R2阻值不随温度变化，电阻R1在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为1∶400.求：
(1)正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？
(2)正常“加热”状态，通电10 min产生的热量是多少？
(3)R2的阻值是多少？
2．如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：
额定电压 220 V
频率 50 Hz
额定功率 1 100 W
容量 1 L
(1)养生壶正常工作的电阻；
(2)若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12 ℃的一壶水烧开，需要多长时间[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]；
(3)在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率．电能表上标着“1 200 r/(kW·h)”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2 min电能表的转盘转了40 r．求电养生壶的实际功率．
3．如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖．图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表．在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全．电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：[已知c煤油＝2.1×103 J/(kg·℃)，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3]
(1)煤油温度升高20 ℃时，吸收了多少焦耳的热量？
(2)R1的阻值是多少？(写出必要的文字说明)
(3)某同学用两个阻值和R1、R2均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作11 min，产生的热量是多少？
额定电压 220 V
煤油体积 25 L
功率选择 1 500 W/1 100 W/400 W三挡可调
操作方式 手动
4．如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110 Ω， 是电动机．开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1 100 W．已知：电源电压为220 V, c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)．求：
(1)吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低．若冰袋内冰的质量为1 kg，温度从－16 ℃升高到－6 ℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
(2)吹冷风时，电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h，此时通过电动机的电流是多少？
(3)吹热风时，R2的电阻是多少？
5．小洋的妈妈为了给小洋改善早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸．下表是这个豆浆机的主要技术参数；下图所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像．
请解答下列问题：
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多少？
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
(3)在一次豆浆机工作的时候，小洋将家里的其他用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在1 min内转过了20转，此时电路的实际电压是多大？
型号 5YL－624
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
电机功率 120 W
加热功率 1 210 W
容量 1 000 mL
6.小明家电热水器铭牌标识为“220 V 1 000 W”．由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220 V的家庭电路中工作5 min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示．问：
(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
(3)为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？
7.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果．如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙．
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩原理图．电源电压U恒为4.8 V，已知电热丝R1阻值为4 Ω，电热丝R2阻值为6 Ω，开关S3只接a或b.
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为________(选填“高”“中”或“低”)温挡．
②中温挡功率为多少瓦？
③高温挡工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？
8.家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103 ℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220 V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙．
(1)当锅内温度为100 ℃时，自动开关S与______(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于______(选填“加热”或“保温”)状态；
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？
(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少？
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1 100 W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3
9.火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式．如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图．它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱．正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，R1为242 Ω，R2为60.5 Ω.(忽略温度对电阻的影响)
(1) 请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？
(2)R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
(3)小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转，请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3 000 r/(kW·h)]
10.中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活．现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压U＝250 V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻R0＝0.15 Ω.闭合开关S，若发电机提供给电路的总功率P＝50 kW，求：
(1)通过输电线的电流I和输电线上损耗的热功率P0；
(2)用户得到的功率P1和输电效率η；
(3)若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作)，与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率P2＝1 kW的电饭煲正常工作多少天？(假设电饭煲每天工作2小时)
11.如图是一种家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表(“高温”挡功率未知)，图乙为其简化电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡．请完成下列问题：
XX牌电暖器
额定电压 220 V
额定 功率 低温挡 550 W
中温挡 1 100 W
高温挡
频率 50 Hz
(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少？
(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少？
(3)若某房间内空气质量为60 kg，空气温度为10 ℃，设空气的比热容为1.1×103 J/(kg·℃)且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20 min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？
12.如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110 Ω， 是电动机．开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1 100 W．已知：电源电压为220 V, c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)．求：
(1)吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低．若冰袋内冰的质量为1 kg，温度从－16 ℃升高到－6 ℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
(2)吹冷风时，电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h，此时通过电动机的电流是多少？
(3)吹热风时，R2的电阻是多少？
13.如图甲所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌．暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态．(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40 ℃)
(1)求电阻R2的阻值；
(2)把400 g牛奶从20 ℃加热到40 ℃，求牛奶所吸收的热量[c牛奶＝4.0×103 J/(kg·℃)]；
(3)如图乙所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率．(结果保留到小数点后一位)
型号 LZJ620
额定电压 220 V
加热功率 220 W
保温功率 20 W
甲
乙
参考答案
1．解：(1)正常“加热”状态，通过电饭锅的电流I＝＝＝2.5 A
(2)正常“加热”状态，通电10 min产生的热量Q＝Pt＝550 W×10×60 s＝3.3×105 J
(3)正常“加热”状态，只有R1接入电路，由I＝得，R1的电阻为R1＝＝＝88 Ω
电阻R1在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶400
即IR1∶IR1＝1∶400，所以I保∶I加热＝1∶20
即∶＝1∶20，所以R2＝1 672 Ω
2．解：(1)由表格中的数据可知：电养生壶的额定电压为220 V，额定功率为1 100 W
根据P＝可得R＝＝＝44 Ω
(2)水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.001 m3＝1 kg
水吸收热量Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－12 ℃)＝3.696×105 J
由η＝×100%＝×100%得
t＝＝＝420 s
(3)电能表转40 r消耗的电能W实＝ kW·h＝
1．2×105 J
时间t′＝2 min＝120 s
实际功率：P实＝＝＝1 000 W
3．解：(1)煤油的质量为m＝ρ煤油V＝0.8×103 kg/m3×25×10－3 m3＝20 kg
温度升高20 ℃吸收的热量为Q吸＝c煤油mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×20 kg×20 ℃＝8.4×105 J
(2)由于R1>R2，根据P＝可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，故当S、S1闭合时，R1单独工作，电路中电阻最大，功率最小，电暖器处于低温挡，P低＝400 W
R1＝＝＝121 Ω
(3)当S、S2闭合时，R2单独工作，电暖器处于中温挡，R2＝＝＝44 Ω
串联后的电阻为R串＝R1＋R2＝121 Ω＋44 Ω＝165 Ω
产生的热量为Q＝t＝×11×60 s＝1.936×105 J
4．解：(1)Δt＝－6 ℃－(－16 ℃)＝10 ℃
冰吸收的热量Q吸＝c冰mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×1 kg×10 ℃＝2.1×104 J
(2)吹冷风时，电动机的功率：P冷＝＝＝0.11 kW＝110 W
通过电动机的电流I＝＝＝0.5 A
(3)吹热风时，R1的功率P1＝＝＝440 W
电阻R2的功率P2＝P总－P冷－P1＝1 100 W－110 W－440 W＝550 W
R2的阻值R2＝＝＝88 Ω
5．(1)由P＝UI得，豆浆机处于加热状态时的电流最大
I＝＝＝5.5 A
(2)W＝P加热t热＋P电机t电＝1 210 W×9×60 s＋120 W×2×60 s＝6.678×105 J
(3)豆浆机在加热状态下1 min内实际消耗的电能
W实＝×＝ kW·h＝6×104 J
豆浆机的实际功率：P实＝＝＝1 000 W
由P＝，得豆浆机的加热电阻R＝＝＝40 Ω
由P＝，得电路实际电压：U实＝＝＝200 V
6.解：(1)热水器5 min内消耗的电能：
W＝＝ kW·h＝×3.6×106 J＝2.904×105 J
热水器的实际功率：P＝＝＝968 W
(2)由P＝得，电热水器氧化电热丝的实际电阻：
R实＝＝＝50 Ω
(3)电热水器正常工作时，P热＝1 000 W
电阻丝的阻值：R＝＝＝48.4 Ω
因并联电路的电阻越并越小，串联电路的电阻越串越大，所以为恢复电热水器的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝
并联电路中＝＋，可得：＝＋
解得R新＝1 512.5 Ω
7.解：(1)根据Q＝It可得，充满电至少需要的时间：t＝＝＝1.44 h
(2)①低 ②当S1闭合，S2闭合，S3接a时电路为中温挡：
P1＝＝＝5.76 W
③当S1闭合，S2闭合，S3接b时电路为高温挡，
R2的功率：P2＝＝＝3.84 W
R1的功率：P1＝5.76 W
总功率：P＝P1＋P2＝5.76 W＋3.84 W＝9.6 W
消耗的总电能：W＝Pt＝9.6 W×20×60 s＝11 520 J
8.解：(1)1 加热
(2)W＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2＝220 V×4 A×10×60 s＋220 V×1 A×20×60 s＝7.92×105 J(或0.22 kW·h)
(3)加热时只有R1＝＝＝55 Ω
保温时R1＋R2＝＝＝220 Ω，则R2＝165 Ω
所以R1∶R2＝55 Ω∶165 Ω＝1∶3
(4)P3＝P总－P1＝1 100 W－220 V×4 A＝220 W
R3＝＝＝220 Ω
9.解：(1)当旋钮开关置于1和2接线柱时，火锅处于低温挡；
(2)当旋钮开关置于3和4接线柱时，电阻R1和R2并联，此时电路电阻最小，根据公式P＝ 可知，此时电路功率最大，处于高温挡．则R1和R2的功率分别为P1＝＝＝200 W；P2＝ ＝＝800 W；此时高温挡的功率为P高温＝ P1＋ P2＝200 W＋800 W＝1 000 W
所以P低温＝ P高温＝×1 000 W＝200 W，所以低温挡时电路中的总电阻为R＝＝＝242 Ω，所以R3＝R－R2＝242 Ω－60.5 Ω＝181.5 Ω， 低温挡1 min产生的热量等于低温挡工作1 min时电流做的功，故Q＝W＝P低温t＝200 W×60 s＝12 000 J
(3)高温挡加热2 min火锅实际消耗的电能为W＝＝＝0.027 kW·h，t＝2 min＝ h
此时火锅处于高温挡的实际功率为P实＝＝＝0.81 kW＝810 W＜1 000 W，故此时电火锅不是正常工作．
10.解：(1)根据P＝UI得
I＝＝＝200 A
P0＝I2R0＝(200 A)2×0.15 Ω＝6×103 W＝6 kW
(2)P1＝P－P0＝50 kW－6 kW＝44 kW
η＝×100%＝×100%＝88%
(3)根据能量关系，得W0＝W2
P0t1＝P2t2N
6 000 W×24×3 600 s＝1 000 W×2×3 600 s×N
N＝72天
11.解：(1)闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，由
P＝可求“低温”挡正常工作时的电阻是：
R1＝＝＝88 Ω
(2)闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”挡，高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，
P高温＝P低温＋P中温＝550 W＋1 100 W＝1 650 W
根据P＝UI可得高温挡时正常工作的电流
I＝＝＝7.5 A
(3)电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量
W＝P高温t＝1 650 W×20×60 s＝1.98×106 J
空气吸收的热量：
Q吸＝ηW＝50%×1.98×106 J＝0.99×106 J
由Q吸＝cmΔt可得，房间的空气温度升高；
Δt＝＝＝15 ℃
12.解：(1)Δt＝－6 ℃－(－16 ℃)＝10 ℃
冰吸收的热量Q吸＝c冰mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×1 kg×10 ℃＝2.1×104 J
(2)吹冷风时，电动机的功率
P冷＝＝＝0.11 kW＝110 W
通过电动机的电流I＝＝＝0.5 A
(3)吹热风时，R1的功率P1＝＝＝440 W
电阻R2的功率P2＝P总－P冷－P1＝1 100 W－110 W－440 W＝550 W
R2的阻值R2＝＝＝88 Ω
13.解：(1)电路处于保温状态时，只有R1工作；处于加热状态时，R1与R2并联工作，P2＝P加热－P保温＝220 W－20 W＝200 W
R2＝＝＝242 Ω
(2)Q吸＝c牛奶m(t－t0)＝4.0×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(40 ℃－20 ℃)＝3.2×104 J
(3)由图像可知，t1＝200 s
W＝P加热t′＝220 W×200 s＝4.4×104 J
η＝×100%＝×100%≈72.7%
(
1
)
1．小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为220 V，电饭锅有加热和保温两挡，“加热”时额定功率为550 W，发热电阻R1和R2阻值不随温度变化，电阻R1在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为1∶400.求：
(1)正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？
(2)正常“加热”状态，通电10 min产生的热量是多少？
(3)R2的阻值是多少？
2．如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：
额定电压 220 V
频率 50 Hz
额定功率 1 100 W
容量 1 L
(1)养生壶正常工作的电阻；
(2)若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12 ℃的一壶水烧开，需要多长时间[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]；
(3)在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率．电能表上标着“1 200 r/(kW·h)”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2 min电能表的转盘转了40 r．求电养生壶的实际功率．
3．如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖．图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表．在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全．电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：[已知c煤油＝2.1×103 J/(kg·℃)，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3]
(1)煤油温度升高20 ℃时，吸收了多少焦耳的热量？
(2)R1的阻值是多少？(写出必要的文字说明)
(3)某同学用两个阻值和R1、R2均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作11 min，产生的热量是多少？
额定电压 220 V
煤油体积 25 L
功率选择 1 500 W/1 100 W/400 W三挡可调
操作方式 手动
4．如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110 Ω， 是电动机．开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1 100 W．已知：电源电压为220 V, c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)．求：
(1)吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低．若冰袋内冰的质量为1 kg，温度从－16 ℃升高到－6 ℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
(2)吹冷风时，电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h，此时通过电动机的电流是多少？
(3)吹热风时，R2的电阻是多少？
5．小洋的妈妈为了给小洋改善早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸．下表是这个豆浆机的主要技术参数；下图所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像．
请解答下列问题：
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多少？
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
(3)在一次豆浆机工作的时候，小洋将家里的其他用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在1 min内转过了20转，此时电路的实际电压是多大？
型号 5YL－624
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
电机功率 120 W
加热功率 1 210 W
容量 1 000 mL
6.小明家电热水器铭牌标识为“220 V 1 000 W”．由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220 V的家庭电路中工作5 min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示．问：
(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
(3)为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？
7.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果．如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙．
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩原理图．电源电压U恒为4.8 V，已知电热丝R1阻值为4 Ω，电热丝R2阻值为6 Ω，开关S3只接a或b.
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为________(选填“高”“中”或“低”)温挡．
②中温挡功率为多少瓦？
③高温挡工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？
8.家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103 ℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220 V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙．
(1)当锅内温度为100 ℃时，自动开关S与______(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于______(选填“加热”或“保温”)状态；
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？
(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少？
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1 100 W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3
9.火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式．如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图．它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱．正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，R1为242 Ω，R2为60.5 Ω.(忽略温度对电阻的影响)
(1) 请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？
(2)R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
(3)小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转，请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3 000 r/(kW·h)]
10.中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活．现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压U＝250 V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻R0＝0.15 Ω.闭合开关S，若发电机提供给电路的总功率P＝50 kW，求：
(1)通过输电线的电流I和输电线上损耗的热功率P0；
(2)用户得到的功率P1和输电效率η；
(3)若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作)，与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率P2＝1 kW的电饭煲正常工作多少天？(假设电饭煲每天工作2小时)
11.如图是一种家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表(“高温”挡功率未知)，图乙为其简化电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡．请完成下列问题：
XX牌电暖器
额定电压 220 V
额定 功率 低温挡 550 W
中温挡 1 100 W
高温挡
频率 50 Hz
(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少？
(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少？
(3)若某房间内空气质量为60 kg，空气温度为10 ℃，设空气的比热容为1.1×103 J/(kg·℃)且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20 min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？
12.如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110 Ω， 是电动机．开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1 100 W．已知：电源电压为220 V, c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)．求：
(1)吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低．若冰袋内冰的质量为1 kg，温度从－16 ℃升高到－6 ℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
(2)吹冷风时，电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h，此时通过电动机的电流是多少？
(3)吹热风时，R2的电阻是多少？
13.如图甲所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌．暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态．(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40 ℃)
(1)求电阻R2的阻值；
(2)把400 g牛奶从20 ℃加热到40 ℃，求牛奶所吸收的热量[c牛奶＝4.0×103 J/(kg·℃)]；
(3)如图乙所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率．(结果保留到小数点后一位)
型号 LZJ620
额定电压 220 V
加热功率 220 W
保温功率 20 W
甲
乙
参考答案
1．解：(1)正常“加热”状态，通过电饭锅的电流I＝＝＝2.5 A
(2)正常“加热”状态，通电10 min产生的热量Q＝Pt＝550 W×10×60 s＝3.3×105 J
(3)正常“加热”状态，只有R1接入电路，由I＝得，R1的电阻为R1＝＝＝88 Ω
电阻R1在“保温”状态与“加热”状态时的功率之比为1∶400
即IR1∶IR1＝1∶400，所以I保∶I加热＝1∶20
即∶＝1∶20，所以R2＝1 672 Ω
2．解：(1)由表格中的数据可知：电养生壶的额定电压为220 V，额定功率为1 100 W
根据P＝可得R＝＝＝44 Ω
(2)水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.001 m3＝1 kg
水吸收热量Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－12 ℃)＝3.696×105 J
由η＝×100%＝×100%得
t＝＝＝420 s
(3)电能表转40 r消耗的电能W实＝ kW·h＝
1．2×105 J
时间t′＝2 min＝120 s
实际功率：P实＝＝＝1 000 W
3．解：(1)煤油的质量为m＝ρ煤油V＝0.8×103 kg/m3×25×10－3 m3＝20 kg
温度升高20 ℃吸收的热量为Q吸＝c煤油mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×20 kg×20 ℃＝8.4×105 J
(2)由于R1>R2，根据P＝可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，故当S、S1闭合时，R1单独工作，电路中电阻最大，功率最小，电暖器处于低温挡，P低＝400 W
R1＝＝＝121 Ω
(3)当S、S2闭合时，R2单独工作，电暖器处于中温挡，R2＝＝＝44 Ω
串联后的电阻为R串＝R1＋R2＝121 Ω＋44 Ω＝165 Ω
产生的热量为Q＝t＝×11×60 s＝1.936×105 J
4．解：(1)Δt＝－6 ℃－(－16 ℃)＝10 ℃
冰吸收的热量Q吸＝c冰mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×1 kg×10 ℃＝2.1×104 J
(2)吹冷风时，电动机的功率：P冷＝＝＝0.11 kW＝110 W
通过电动机的电流I＝＝＝0.5 A
(3)吹热风时，R1的功率P1＝＝＝440 W
电阻R2的功率P2＝P总－P冷－P1＝1 100 W－110 W－440 W＝550 W
R2的阻值R2＝＝＝88 Ω
5．(1)由P＝UI得，豆浆机处于加热状态时的电流最大
I＝＝＝5.5 A
(2)W＝P加热t热＋P电机t电＝1 210 W×9×60 s＋120 W×2×60 s＝6.678×105 J
(3)豆浆机在加热状态下1 min内实际消耗的电能
W实＝×＝ kW·h＝6×104 J
豆浆机的实际功率：P实＝＝＝1 000 W
由P＝，得豆浆机的加热电阻R＝＝＝40 Ω
由P＝，得电路实际电压：U实＝＝＝200 V
6.解：(1)热水器5 min内消耗的电能：
W＝＝ kW·h＝×3.6×106 J＝2.904×105 J
热水器的实际功率：P＝＝＝968 W
(2)由P＝得，电热水器氧化电热丝的实际电阻：
R实＝＝＝50 Ω
(3)电热水器正常工作时，P热＝1 000 W
电阻丝的阻值：R＝＝＝48.4 Ω
因并联电路的电阻越并越小，串联电路的电阻越串越大，所以为恢复电热水器的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝
并联电路中＝＋，可得：＝＋
解得R新＝1 512.5 Ω
7.解：(1)根据Q＝It可得，充满电至少需要的时间：t＝＝＝1.44 h
(2)①低 ②当S1闭合，S2闭合，S3接a时电路为中温挡：
P1＝＝＝5.76 W
③当S1闭合，S2闭合，S3接b时电路为高温挡，
R2的功率：P2＝＝＝3.84 W
R1的功率：P1＝5.76 W
总功率：P＝P1＋P2＝5.76 W＋3.84 W＝9.6 W
消耗的总电能：W＝Pt＝9.6 W×20×60 s＝11 520 J
8.解：(1)1 加热
(2)W＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2＝220 V×4 A×10×60 s＋220 V×1 A×20×60 s＝7.92×105 J(或0.22 kW·h)
(3)加热时只有R1＝＝＝55 Ω
保温时R1＋R2＝＝＝220 Ω，则R2＝165 Ω
所以R1∶R2＝55 Ω∶165 Ω＝1∶3
(4)P3＝P总－P1＝1 100 W－220 V×4 A＝220 W
R3＝＝＝220 Ω
9.解：(1)当旋钮开关置于1和2接线柱时，火锅处于低温挡；
(2)当旋钮开关置于3和4接线柱时，电阻R1和R2并联，此时电路电阻最小，根据公式P＝ 可知，此时电路功率最大，处于高温挡．则R1和R2的功率分别为P1＝＝＝200 W；P2＝ ＝＝800 W；此时高温挡的功率为P高温＝ P1＋ P2＝200 W＋800 W＝1 000 W
所以P低温＝ P高温＝×1 000 W＝200 W，所以低温挡时电路中的总电阻为R＝＝＝242 Ω，所以R3＝R－R2＝242 Ω－60.5 Ω＝181.5 Ω， 低温挡1 min产生的热量等于低温挡工作1 min时电流做的功，故Q＝W＝P低温t＝200 W×60 s＝12 000 J
(3)高温挡加热2 min火锅实际消耗的电能为W＝＝＝0.027 kW·h，t＝2 min＝ h
此时火锅处于高温挡的实际功率为P实＝＝＝0.81 kW＝810 W＜1 000 W，故此时电火锅不是正常工作．
10.解：(1)根据P＝UI得
I＝＝＝200 A
P0＝I2R0＝(200 A)2×0.15 Ω＝6×103 W＝6 kW
(2)P1＝P－P0＝50 kW－6 kW＝44 kW
η＝×100%＝×100%＝88%
(3)根据能量关系，得W0＝W2
P0t1＝P2t2N
6 000 W×24×3 600 s＝1 000 W×2×3 600 s×N
N＝72天
11.解：(1)闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，由
P＝可求“低温”挡正常工作时的电阻是：
R1＝＝＝88 Ω
(2)闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”挡，高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，
P高温＝P低温＋P中温＝550 W＋1 100 W＝1 650 W
根据P＝UI可得高温挡时正常工作的电流
I＝＝＝7.5 A
(3)电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量
W＝P高温t＝1 650 W×20×60 s＝1.98×106 J
空气吸收的热量：
Q吸＝ηW＝50%×1.98×106 J＝0.99×106 J
由Q吸＝cmΔt可得，房间的空气温度升高；
Δt＝＝＝15 ℃
12.解：(1)Δt＝－6 ℃－(－16 ℃)＝10 ℃
冰吸收的热量Q吸＝c冰mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×1 kg×10 ℃＝2.1×104 J
(2)吹冷风时，电动机的功率
P冷＝＝＝0.11 kW＝110 W
通过电动机的电流I＝＝＝0.5 A
(3)吹热风时，R1的功率P1＝＝＝440 W
电阻R2的功率P2＝P总－P冷－P1＝1 100 W－110 W－440 W＝550 W
R2的阻值R2＝＝＝88 Ω
13.解：(1)电路处于保温状态时，只有R1工作；处于加热状态时，R1与R2并联工作，P2＝P加热－P保温＝220 W－20 W＝200 W
R2＝＝＝242 Ω
(2)Q吸＝c牛奶m(t－t0)＝4.0×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(40 ℃－20 ℃)＝3.2×104 J
(3)由图像可知，t1＝200 s
W＝P加热t′＝220 W×200 s＝4.4×104 J
η＝×100%＝×100%≈72.7%
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