专项提分练十三 电热挡位问题
1如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22 Ω和44 Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则 ( )
A.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
B.开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2串联
C.水龙头在温水挡正常工作时的电流是15 A
D.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3 300 W
2
家用电饭煲有加热和保温两挡,其原理如图所示,其中R与R0为发热电阻丝。
下列说法中正确的是 ( )
A.开关S接1时,电阻丝R与R0同时工作,为保温挡
B.开关S接1时,电阻丝R与R0同时工作,为加热挡
C.开关S接2时,只有电阻丝R0工作,为保温挡
D.开关S接2时,只有电阻丝R工作,为加热挡
3某电烤箱内部简化电路如图所示,R1和R2为长度和材料均相同的电热丝,铭牌上的部分参数如表所示。该电烤箱处于低温挡时,正常工作12 min所消耗的电能为 kW·h,R2的阻值为 Ω,R1的横截面积比R2的 。
电烤箱参数表
额定电压 220 V
额定 功率 高温挡 1 500 W
低温挡 500 W
4(2023·南通模拟)如图甲是新型厨房小家电“空气炸锅”,它利用热空气流加热食物,工作电路如图乙。工作时,若炸锅内温度高于预设温度,温控开关自动断开,电热管停止加热;当炸锅内温度低于预设温度,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热,以维持炸锅内温度为预设温度。已知电风扇的额定功率为22 W,电热管的电阻R为44 Ω。
(1)该用电器应使用 孔插座,如要增加“抽锅”断电功能,现有电路中还需增加一个 ;
(2)炸食物的过程是以 方式增加食物的内能,当电风扇和电热管同时工作时,电路中总电流为 A;只使用“空气炸锅”定时正常工作20 min,期间加热和吹风的时间比为3∶4,家中标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表将闪烁 次。
5
如图为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220 V,具有“加热”、“保温”两种功能,对应功率分别为400 W和40 W。当开关S1、S2均闭合时,饮水机处于 (选填“保温”或“加热”)状态,R1的阻值为 Ω;用饮水机给2 kg的水加热,当水温升高50 ℃时,水吸收的热量为 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
6如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,R1=44 Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103 ℃时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220 V的电路,按下开关S与触点1连接,工作了10 min,S自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在1 min 内转过5转。求:
(1)加热状态时,电饭锅消耗的电能。
(2)R2的阻值。
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
7某款养生壶(图甲)的电路如图乙所示,它有加热和保温两挡,R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。求:
壶的容积 1.5 L
额定电压 220 V
加热功率 1 000 W
保温功率 44 W
(1)试分析,当S1闭合、S2断开时,养生壶处于哪个挡位;
(2)在保温挡正常工作时,电路中的电流;
(3)R2的阻值;
(4)加热挡加热30分钟,消耗多少度电能。
8(2023·烟台联考)某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220 V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变),某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示。求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能;
(2)饮水机加热电流与保温电流的比值;
(3)R2的阻值。专项提分练十三 电热挡位问题
1如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22 Ω和44 Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则 (D)
A.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
B.开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2串联
C.水龙头在温水挡正常工作时的电流是15 A
D.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3 300 W
2
家用电饭煲有加热和保温两挡,其原理如图所示,其中R与R0为发热电阻丝。
下列说法中正确的是 (A)
A.开关S接1时,电阻丝R与R0同时工作,为保温挡
B.开关S接1时,电阻丝R与R0同时工作,为加热挡
C.开关S接2时,只有电阻丝R0工作,为保温挡
D.开关S接2时,只有电阻丝R工作,为加热挡
3某电烤箱内部简化电路如图所示,R1和R2为长度和材料均相同的电热丝,铭牌上的部分参数如表所示。该电烤箱处于低温挡时,正常工作12 min所消耗的电能为 0.1 kW·h,R2的阻值为 48.4 Ω,R1的横截面积比R2的 小 。
电烤箱参数表
额定电压 220 V
额定 功率 高温挡 1 500 W
低温挡 500 W
4(2023·南通模拟)如图甲是新型厨房小家电“空气炸锅”,它利用热空气流加热食物,工作电路如图乙。工作时,若炸锅内温度高于预设温度,温控开关自动断开,电热管停止加热;当炸锅内温度低于预设温度,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热,以维持炸锅内温度为预设温度。已知电风扇的额定功率为22 W,电热管的电阻R为44 Ω。
(1)该用电器应使用 三 孔插座,如要增加“抽锅”断电功能,现有电路中还需增加一个 开关 ;
(2)炸食物的过程是以 热传递 方式增加食物的内能,当电风扇和电热管同时工作时,电路中总电流为 5.1 A;只使用“空气炸锅”定时正常工作20 min,期间加热和吹风的时间比为3∶4,家中标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表将闪烁 846 次。
5
如图为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220 V,具有“加热”、“保温”两种功能,对应功率分别为400 W和40 W。当开关S1、S2均闭合时,饮水机处于 加热 (选填“保温”或“加热”)状态,R1的阻值为 121 Ω;用饮水机给2 kg的水加热,当水温升高50 ℃时,水吸收的热量为 4.2×105 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
6如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,R1=44 Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103 ℃时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220 V的电路,按下开关S与触点1连接,工作了10 min,S自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在1 min 内转过5转。求:
(1)加热状态时,电饭锅消耗的电能。
解:(1)由图甲可知,当开关S与触点1连接时,电路中只有R1,电路中电阻较小;当开关S与触点2连接时,电路中R1、R2串联,电路中电阻较大;电源电压一定,由P=可知,当开关S与触点1连接时,电路电功率较大、电饭锅处于加热状态;当开关S与触点2连接时,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。
按下开关S与触点1连接,加热10 min,电饭锅消耗的电能为:W加热=UIt=t=×600 s=6.6×105 J;
(2)R2的阻值。
解: (2)当开关S与触点2连接时,R1、R2串联,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态,1 min消耗的电能为:
W保温= kW·h= kW·h=6 000 J,保温功率为:P保温===100 W,由P=可得:R串===484 Ω,
R2的阻值为:R2=R串-R1=484 Ω-44 Ω=440 Ω;
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
解: (3)用电高峰时,实际电压
U实际=220 V×80 %=176 V,
电饭锅加热状态的实际功率为
P实际===704 W。
7某款养生壶(图甲)的电路如图乙所示,它有加热和保温两挡,R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。求:
壶的容积 1.5 L
额定电压 220 V
加热功率 1 000 W
保温功率 44 W
(1)试分析,当S1闭合、S2断开时,养生壶处于哪个挡位;
解:(1)由图乙可知,当S1闭合、S2断开时,电热丝R1与R2串联在电路中,电路中的总电阻为R=R1+R2
当S1、S2均闭合时,电热丝R2被短路,此时电路为只有电热丝R1的简单电路,则电路的总电阻为R'=R1
所以当S1闭合、S2断开时,电路的总电阻大于S1、S2均闭合时电路的总电阻,由P=可知,当S1闭合、S2断开时,电路的总功率小于S1、S2均闭合时电路的总功率,所以当S1闭合、S2断开时,养生壶处于保温挡;
(2)在保温挡正常工作时,电路中的电流;
解: (2)在保温挡正常工作时,电路中的电流
I保===0.2 A;
(3)R2的阻值;
解: (3)在保温挡正常工作时,电热丝R1与R2串联在电路中,电路中的总电阻为
R===1 100 Ω
在加热挡工作时,电路中只有电热丝R1,则电热丝R1的电阻为
R1===48.4 Ω
R2的阻值为R2=R-R1=1 100 Ω-48.4 Ω=1 051.6 Ω;
(4)加热挡加热30分钟,消耗多少度电能。
解: (4)加热挡加热30分钟,消耗的电能为
W=P加热t=1 000 W×30×60 s=1.8×106 J=0.5 kW·h=0.5度。
8(2023·烟台联考)某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220 V。如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变),某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示。求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能;
解:(1)由图乙知,饮水机处于加热挡阶段消耗的电能W=Pt=484 W×6×60 s=174 240 J;
(2)饮水机加热电流与保温电流的比值;
解: (2)由P=UI,结合图乙可知,电热饮水机处于保温时电路中的电流为I保温===0.2 A
电热饮水机处于加热挡时电路中的电流为I加热===2.2 A
加热电流与保温电流之比为11∶1。
(3)R2的阻值。
解: (3)由图甲知当S、S0闭合时,饮水机处于加热状态,R2的功率
P2=P-P1=484 W-44 W=440 W
由P=UI可得,通过R2的电流为
I2===2 A
则R2的阻值R2===110 Ω。
