专项培优练十四 涉及挡位的计算
角度1单刀双掷类
1.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如表,则:
额定电压
220
V
容积
30
L
加热功率
2
000
W
保温功率
800
W
(1)开关S拨至触点
位置时,热水器处于保温状态。?
(2)热水器在加热状态下,30
min消耗电能
kW·h。?
角度2短路类
2.CFXB型“220
V 1
100
W”的电饭煲有换挡开关。如图所示,开关闭合接2是
挡;开关断开接1是
挡(选填“加热”或“保温”)。当开关接挡2时,电路的功率是1
100
W;当接挡1时,电路的总功率是22
W,则当开关接挡1时,电阻R0和电阻R两端的电压之比为
,电流之比为
。
?
3.(2021·龙岩期末)学校教学楼有一个额定电压为220
V的电热水器,如图是其简化了的工作电路图。已知电阻R1=22
Ω,R2=220
Ω,电源电压保持220
V不变,利用开关S1、S2闭合与断开,可实现电热水器的加热和保温功能。求:
(1)开关S1闭合、S2断开,电热水器处在保温状态还是加热状态;
(2)电热水器处于保温状态时的功率;
(3)电热水器处于加热状态时,经过5
min电流产生的热量。
角度3并联类
4.(2021·泉州期末)小刚同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制,小刚从说明书上收集到如表所示的部分数据和如图所示的电路原理图。
额定电压
220
V
频率
50
Hz
保温功率
110
W
加热功率
1
100
W
请解答如下问题:
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5
min消耗的电能多大?
(3)电阻R2的阻值为多少?
(4)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降,当实际电压只有198
V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
角度4综合类
5.(2021·厦门期末)天气状况对安全行车的影响极大。如图1是一款高智能汽车的后视镜,其电路原理图如图2所示。该后视镜有三个挡位工作,分别能够防雾、除雨露、除冰霜,三种功能依次需要后视镜提供更多的热量,车主只需通过转动旋钮开关就可让其工作。已知车载电源电压为100
V,电热丝R1=100
Ω,电热丝R2=200
Ω,电热丝R3=300
Ω,求:
(1)当开启防雾功能时,连入电路中的总电阻;
(2)当开启除雨露功能时,流过旋钮开关的电流;
(3)当开启除冰霜功能时,该电路的总功率。
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-专项培优练十四 涉及挡位的计算
角度1单刀双掷类
1.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如表,则:
额定电压
220
V
容积
30
L
加热功率
2
000
W
保温功率
800
W
(1)开关S拨至触点 b 位置时,热水器处于保温状态。?
(2)热水器在加热状态下,30
min消耗电能 1 kW·h。?
角度2短路类
2.CFXB型“220
V 1
100
W”的电饭煲有换挡开关。如图所示,开关闭合接2是 加热 挡;开关断开接1是 保温 挡(选填“加热”或“保温”)。当开关接挡2时,电路的功率是1
100
W;当接挡1时,电路的总功率是22
W,则当开关接挡1时,电阻R0和电阻R两端的电压之比为 1∶49 ,电流之比为 1∶1 。
?
3.(2021·龙岩期末)学校教学楼有一个额定电压为220
V的电热水器,如图是其简化了的工作电路图。已知电阻R1=22
Ω,R2=220
Ω,电源电压保持220
V不变,利用开关S1、S2闭合与断开,可实现电热水器的加热和保温功能。求:
(1)开关S1闭合、S2断开,电热水器处在保温状态还是加热状态;
(2)电热水器处于保温状态时的功率;
(3)电热水器处于加热状态时,经过5
min电流产生的热量。
解:(1)开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电路中的电阻较大,根据P=可知,电热水器的功率较小,处于保温状态。
(2)由P=得,电热水器处于保温状态时的功率为:
P保===200
W。
(3)开关S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻较小,根据P=可知,电热水器的功率较大,处于加热状态。经过5
min电流产生的热量为:
Q=W=Pt=t=×5×60
s=6.6×105
J。
角度3并联类
4.(2021·泉州期末)小刚同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制,小刚从说明书上收集到如表所示的部分数据和如图所示的电路原理图。
额定电压
220
V
频率
50
Hz
保温功率
110
W
加热功率
1
100
W
请解答如下问题:
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作5
min消耗的电能多大?
(3)电阻R2的阻值为多少?
(4)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降,当实际电压只有198
V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
解:(1)从题表中可知额定电压U=220
V,正常加热功率为P加热=1
100
W。
根据P=UI可得,在加热状态下的总电流:
I总===5
A;
(2)电热饮水机正常工作时,在加热状态下工作时间t=5
min=300
s。
则消耗的电能W=P加热t=1
100
W×300
s=3.3×105
J;
(3)当开关S闭合、S0断开时,电路中只有R2,此时饮水机处于保温状态。
R2的阻值:R2===440
Ω;
(4)根据欧姆定律可得,加热状态下电路中的总电阻:
R===44
Ω。
实际电压只有198
V时,电热饮水机加热的实际功率:
P实际===891
W。
角度4综合类
5.(2021·厦门期末)天气状况对安全行车的影响极大。如图1是一款高智能汽车的后视镜,其电路原理图如图2所示。该后视镜有三个挡位工作,分别能够防雾、除雨露、除冰霜,三种功能依次需要后视镜提供更多的热量,车主只需通过转动旋钮开关就可让其工作。已知车载电源电压为100
V,电热丝R1=100
Ω,电热丝R2=200
Ω,电热丝R3=300
Ω,求:
(1)当开启防雾功能时,连入电路中的总电阻;
(2)当开启除雨露功能时,流过旋钮开关的电流;
(3)当开启除冰霜功能时,该电路的总功率。
解:由题知,防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量,则:P防雾
由题图2知,旋钮接1时,R1与R3串联;旋钮接2时,只有R3接入电路中;旋钮接3时,只有R2接入电路中。
由题知,R1所以,要防雾应将开关置于1挡,要除雨露应将开关置于2挡,要除冰霜应将开关置于3挡。
(1)当开启防雾功能时,旋钮开关接1,R1与R3串联。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以连入电路中的总电阻R总=R1+R3=100
Ω+300
Ω=400
Ω;
(2)当开启除雨露功能时,旋钮开关接2,电路为R3的简单电路。
则流过旋钮开关的电流I==≈0.33
A;
(3)当开启除冰霜功能时,旋钮开关接3,电路为R2的简单电路。
该电路的总功率P===50
W。
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