第十五章专题训练多挡位电热器综合计算2021—2022学年苏科版九年级物理下册（含答案）

1250950012319000第十五章 专题训练 多挡位电热器综合计算
1．如图所示是某种电热器的电路图，电源电压220V，电热丝R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换，求：
(1)电热器在低温挡工作时的，电路中的电流；
(2)在中温挡工作时电功率；
(3)在高温挡工作10 min产生的热量。
2．几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”。现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示，求：
(1)电饭锅的最大电功率；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)30min内电饭锅产生的热量。
3．如图甲所示，为某品牌电饭煲，其发热元件为两个电阻，该电饭煲可实现高温、中温、低温三档的档位调节。电路额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，低温档功率是193.6W，中温档功率是242W，求：
（1）R2的电阻值；
（2）高温档正常工作时，求电路消耗的总功率；
（3）小青发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长，晚上她进行了测量，关掉家里其他电器，仅让电饭煲处于高温档工作，她观察到家里电能表（如图丙所示）lmin转盘转了50转，则晚上的实际电压为多少?

4．如图甲所示是一只多功能养生壶，类似于电水壶。某品牌养生壶简化电路图如图乙所示，部分数据如下表。求：
（1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小；
（2）当开关S1闭合，S2接A，养生壶处于中温挡时，工作消耗的电能；
（3）养生壶处于高温挡工作时的功率。
项目
参数
电源电压/V
220
低温挡功率/W
110
中温挡功率/W
220
高温挡功率/W
？
5．某班教室里有一款饮水机，工作电路可简化为图甲所示电路。额定电压为220V，S0为温控开关，根据饮水机内热水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，热水杯容积为1L，R1、R2是两个供热电热丝（不考虑阻值受温度变化影响），某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系如图乙所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求：
（1）热水杯内装满水，在加热过程中水温从30℃升高到100℃，此过程水吸收的热量；
（2）这次饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（3）R1的阻值。
6．如图甲所示的某品牌暖风机，它有吹冷风和吹热风两个档位。下表是它的部分参数，图乙是简化电路图。请计算：
额定电压
热风功率
冷风功率
（1）电热丝的电阻值是多少？
（2）若用此暖风机将房间里、的空气加热到，空气吸收多少的热量？[空气比热容为，空气密度约为]
（3）若不计热量损失，把、的空气加热到，暖风机需要工作长时间？（结果保留整数）
7．空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻、，。额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡，、是消耗的总功率为1210W；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。
（1）求电阻的阻值；
（2）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量；[取]
（3）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间。
8．如图甲所示是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用，图乙是它的原理电路图，R1、R2均为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。已知R1=44Ω，不考虑温度对电阻丝阻值的影响，请计算下列问题：
（1）当开关与1、2触点接触时，水龙头放出的是温水，此时电路中的电流多大？
（2）若家庭电路中只有电热水龙头接入单独工作，当开关与2、3触点接触时，观察到图丙所示电能表的转盘在30s内转了50转，此时电热水龙头消耗的电功率多大？
（3）R2的电阻值多大？（结果保留一位小数）
9．图甲是某款具有加热和保温双重功能的暖奶器的简化电路图，其加热效率为80%。图乙是暖奶器某次工作时电流随时间变化的图像。[最适合宝宝饮用的牛奶温度是40°C，c牛奶=4.0×103J/(kg·°C)]求：
（1）电阻R2的阻值是多少；
（2）加热过程电路消耗的电能是多少；这些电能可将多少千克牛奶从20°C加热到40°C。
10．如图所示是某鱼缸水温调节器的原理图。其中R1为阻值可调节的电热丝，开关S2为单刀双掷开关。S1闭合，S2接b时，电路处于加热状态。S1断开，S2接a时，电路处于保温状态，U=220V，R2=440Ω。R1不会短路，求：
（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为多大？
（2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率为48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值为多大？
（3）当电路处于加热状态时，要将缸中m=50kg的水温度升高2℃，现调节电热丝R1使其阻值R′=484Ω，已知此时加热效率为50%，则需加热多少时间？
11．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。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中为档位开关，、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档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，。
（1）判断A灯是红灯还是绿灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率；
（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火档加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3KW·h，由此计算电中药壶的实际电压。
12．图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，、为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温档。
（1）求的阻值；
（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能，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；
（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、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，应将的阻值调为多大？
参考答案
1．(1)10A；(2)4400W；(3) 3.96×106J
2．(1)660W；(2)220Ω；(3)9.9×105J
3．（1）200Ω；（2）1210W；（3）200V
4．（1）；（2）；（3）
5．（1）；（2）；（3）
6．（1）40Ω；（2）；（3）355s
7．（1）；（2）；（3）
8．（1）5A；（2）；（3）
9．（1）275Ω；（2）3.96×104J，0.496kg
10．（1）0.5A；（2）560Ω；（3）4×103s
11．（1）红灯；（2）242W；（3）200V
12．（1）96.8Ω；（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间为420s，在高温档工作的时间为180s；（3）24.2Ω