中考物理一轮复习---多挡位用电器的识别与计算
类型一 串联短路式多挡位用电器的识别与计算
1.一款电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡,其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。已知R1=44 Ω,R2=2156 Ω,当开关S置于2时连入电路的总阻值是
Ω;当开关S置于1时连入电路的总阻值是 Ω;前后两个电路中电源电压不变,根据公式可知,当开关S置于1时,电热水壶的电功率 (选填“较大”或“较小”),电热水壶处于 挡,电功率为 W;当开关S置于2时,电热水壶的电功率
(选填“较大”或“较小”),电热水壶处于 挡,电功率为 W。
2.如图甲所示是某种电热饮水机的简化电路示意图,图乙是它的部分参数。它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),当S和温控开关S0闭合时,饮水机处于 (选填“加热”或“保温”)状态,R1的电阻是 Ω,当只闭合开关S时,饮水机处于 (选填“加热”或“保温”)状态,电路中的总电阻是 Ω,R2的电阻是 Ω。
3.如下表所示为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:
XX牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1100W
低温挡 440W
电源频率 50Hz
(1)仅有开关S1闭合时,电烤箱处于什么挡位?S1,S2都闭合时,电烤箱处于什么挡位?
(2)电路中R1,R2的阻值是多少?
(3)低温挡时的电路电流是多少?低温挡时R1工作的功率是多少?
4.图甲是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,图乙是它的电路原理图。其中S是温控开关,R1是定值电阻,R2是加热电阻。当S闭合时,饮水机处于加热状态;当S断开时,饮水机处于保温状态。(保温功率是指保温状态时电路的总功率)
(1)在保温状态下,饮水机工作时电路中的电流是多大?
(2)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电阻R2是多大?
(3)饮水机正常工作时,若加热效率为80%,则将热水箱中的水从40℃加热到90℃,消耗了多少电能?用电的时间为多少?(水的比热容为4.2×103J/kɡ·℃)
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 440W
保温功率 55W
类型二 并联开关式多挡位用电器的识别与计算
5.如图所示为某电热饮水机的电路原理图,有“保温”和“加热”两个挡位;已知电源电压保持220 V不变,电阻R1的阻值为1210 Ω,电阻R2的阻值为121 Ω。当开关S、S1都闭合时,连入电路的总阻值是 Ω;当只闭合开关S时,连入电路的总阻值是
Ω;前后两个电路中电源电压不变,根据电功率公式可知,当开关S、S1都闭合时,电热饮水机的电功率 (选填“较大”或“较小”),电热饮水机处于 挡,电功率为 W;当只闭合开关S时,电热饮水机的电功率 (选填“较大”或“较小”),电热饮水机处于 挡,电功率为 W。
6.如图甲所示是一种饮水机的电路原理图,R1和R2均为电热丝,饮水机工作时功率随时间变化的关系图象如图乙所示。饮水机工作时,电阻R1的阻值为 Ω,电阻R2的阻值为 Ω,则30 min内电路消耗的总电能为 J。
7.如图甲为某款电热水壶,其电路原理图及主要参数如图乙及表格所示,有加热和保温两个挡位,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,R1=20R2;求
电压 220V/50Hz
容量 1升
保温挡 55W
加热挡
(1)R1的阻值是多少;
(2)加热挡的电功率是多大;
(3)在额定电压下,加热挡工作时将1kg、初温20℃的水加热至75℃需要多长时间?(假设电热全部被水吸收)
8.如图甲是某品牌多功能电热养生壶,如图乙为其简化的电路图。电热养生壶为了煮制不同的食材,设有“高速挡”、“中速挡”和“低速挡”三个挡位,铭牌参数见表格,其中“中速挡”和“低速挡”功率模糊不清。已知电阻R2=80Ω。求:
额定电压 220V
功率选择 高速挡 中速挡 低速挡
1815W ×××W ×××W
(1)养生壶在高速挡正常工作10s消耗的电能为多少焦?
(2)R1的阻值为多少Ω;
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电热养生壶在“低速挡”工作,标有“3000imp/(kW h)”的电能表指示灯用时6min闪烁150次,此时家庭电路两端的实际电压为多少V?
、
类型三 多触点开关式多挡位用电器的识别与计算
9.小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个挡位的发热功率,如图所示是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。电阻R1的阻值为48.4 Ω,电阻R2的阻值为
96.8 Ω,且电源电压保持不变。请你分析:
(1)当开关S1置于b端、S2断开时,R1与R2 联,此时连入电路的总阻值 (选填“最大”或“最小”),电源电压不变,根据电功率的公式P=可知,此时电功率 (选填“最大”或“最小”),为 温挡。
(2)当开关S1置于a端、S2闭合时,R1与R2 联,此时连入电路的总阻值 (选填“最大”或“最小”),电源电压不变,根据电功率的公式P=可知,此时电功率 (选填“最大”或“最小”),为 温挡。
(3)当开关S1置于b端、S2闭合时,电路为R1的简单电路,为 温挡。
10.如图所示,甲是某型号电烧水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像。求:
(1)电水壶正常保温20min消耗的电能;
(2)电水壶给2kg的水正常加热10min,水从20℃升高到70℃时,电水壶的电热效率是多少?
(3)某次用电高峰时,实际电压只有198V,此时使用电水壶加热的实际电功率是多少?
XX牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 440W
中温档
高温挡 1210W
频率 50Hz
11.重庆今年的冬季特别冷,所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡,铭牌见下表(“中温”挡功率空出),其电路原理如图乙,S是自我保护开关,当电暖器倾倒时S自动断开,切断电源保证安全。当S、S1闭合,S2断开时,电暖器为“低温”挡。(R1>R2)
求
(1)R1的阻值;
(2)“中温”挡正常工作100s,电流产生的热量;
(3)在用电高峰期,家庭电路中电压会低于220V,小文想知道高峰期时候的电压,他只让电暖器处于高温挡单独工作,表盘示数使用前后如图丙、丁所示,通过表盘显示的数据计算出使用期间的实际电压为多少V?(已知商用电费单价为0.6元/kW·h)
12.在抗击新冠肺炎疫情期间,中医为诊疗发挥了积极作用,成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小明同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中S'为挡位开关,R1、R2为定值电阻,A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V,文火挡的额定功率为242W,R2=180Ω。
(1)判断B灯是红灯还是绿灯?
(2)电中药壶猛火挡的额定功率是多少?
(3)暑假的一天晚上,小明将电中药壶插上220V电源,帮奶奶熬药,先用猛火挡加热5min至沸腾后,再用文火挡慢熬50min,共消耗电能是多少?
13.如图甲所示是一款加热杯,可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热,其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝,已知R1=176Ω,加热杯的部分参数如表所示。[已知:]
求:(1)R2的阻值是多少?
(2)加热杯的低温挡功率是多少?
(3)若不计热量损失,加热杯使用高温挡加热,要使1kg水从20℃升高到100℃,需要多长时间?(计算结果保留一位小数)
额定电压 220V
高温挡功率 1100W
中温挡功率 440W
低温挡功率
容量 1L
14.如图所示为一个电吹风的简易电路,R1、R2为发热用的电阻丝,M为带动风扇转动的电动机,开关S2上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只闭合S1时,风扇吹冷风,此时回路中的电流为0.1 A;在保持S1闭合的情况下,转动S2,若使S2与2、3接通,风扇吹暖风;若使S2与3、4接通,风扇吹热风。
(1)求吹冷风时,电路消耗的电功率。
(2)吹暖风时,电阻丝的功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍;吹热风时,电阻丝的功率为吹暖风时电阻丝功率的10倍,求R1、R2的阻值。