初中电学计算多档位家用电器类包含答案Word文件下载.docx
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℃),g=10N/kg)
项
目
参
数
电源电压(V)
220
低温档功率(W)
275
中温档功率(W)
550
高温档功率(W)
1100
容积(L)
1
(1)求R1和R2串联的总阻值;
(2)养生壶处于中温档工作时,求电路中的电流大小;
(3)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
4.如图是李明设计的调光灯电路,R0为定值电阻,S为选择开关,当S接触a点时,小灯泡正常发光但不能调光,当S接触b点时,电路断开,当S接触c点时,电路可连续调光。
已知滑动变阻器R的规格为“10Ω
2A”,灯泡L上标着“10V
12W”的字样,电源电压恒为16V;
灯泡电阻随温度变化。
(1)求定值电阻R0的阻值;
(2)当S接触c点时,调节R的滑片至中点位置,电路中的电流为1A,求此时灯泡的实际功率。
5.图甲所示的是一款三档可调电炖砂锅,其质量为4kg。
图乙是它的简化电路图,R1和R2均为发热电热丝,R1的阻值为121Ω,R2的阻值为242Ω.[c汤=4×
103J/(kg•℃),c砂锅=1×
103J/(kg:
℃)求:
(1)电炖砂锅的中档功率是多少?
(2)将5kg的汤温度升高60℃,需要吸收多少热量?
(3)用高档加热时,将5kg的汤温度升高60℃需要多长时间?
(除砂锅吸收热量外其他散失热量忽略不计)
6.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,热水器主要参数如下表.[水的比热容为4.2×
103J/(kg•℃)]
容量
30kg
2200W
保温功率
605W
(1)求出R1,R2的阻值?
(2)水箱中装满初温为20℃的水,加热使温度升高到60℃,水需要吸收多少热量?
(3)在上述加热状态下,热水器正常工作50min需消耗多少电能?
加热效率是多少?
(小数点后保留一位有效数字)
7.如图甲所示,是小明的爷爷网购的一台电热足浴器内部等效电路图,R1和R2均为发热丝,其中R1的阻值是80Ω;
该足浴器有:
低温、中温和高温档等3个档位;
其铭牌的部分参数如图乙所示,电热足浴器开关S0闭合、S接3时,控制面板显示如图丙所示,求:
(1)这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是多少?
(2)该足浴器低温档的数据模糊不清(图丙),请你计算出低温档的功率是多少?
(取整数)
(3)足浴器装入最大容量初温为22℃的水,正常加热,当水温达到控制面板上显示的温度时,加热过程耗时400s,则该足浴器的热电效率约是多少?
[水的比热容为4.2×
8如图甲是某品牌的足浴盆,它既有加热功能,又有按摩功能,温控开关可自动控制盆中水的加热温度.图乙是足浴盆的简化电路图,相关参数如表,请根据这些信息完成下列问题:
型号
B25
1000W
电动机功率
22W
(1)加热电阻正常工作时的阻值;
(2)启动按摩功能时通过电动机线圈的电流;
(3)在足浴盆中加入适量水后,在额定电压下加热并同时启动按摩功能,工作了5min,足浴盆消耗多少焦耳电能?
9.如图甲所示的某品牌豆浆机,由打浆和电热两部分装置构成.中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头,将原料进行粉碎打浆;
外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表.请解答下列问题:
打浆装置
电热装置
JYP-p115
电机功率
180W
242W
(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg,打浆完成后浆的初温为40℃,加热该浆使其温度升高到100℃,需要吸收多少热量?
[设该浆的比热容为4.0×
103J/(kg∙℃)]
(2)电阻R1和R2的阻值分别为多大?
(3)该豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作1min所消耗电能为多大?
10如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,S1为温控开关,额定电压为220V,加热功率为500W.保温功率为60W.R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变),请解答下列问题:
(1)电阻丝R1的阻值是多少?
(2)某一次小红家中只使用了饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次,她家电能表上标有“1600imp/kW•h”的字样,此时,饮水机的实际功率和实际电压是多少?
11.如图甲所示的九阳豆浆机,由打浆和电热两部分装置构成。
中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头,将原料进行粉碎打浆;
外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表。
请解答下列问题:
(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作1min所消耗电能为多大?
12.电饭锅是家中常用的用电器,下表是小字家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)
(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220V10(20A);
3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
1.【答案】
(1)解:
电吹风6min内消耗的电能:
W=(132/3000)×
1kW•h=0.044kW•h=0.044×
3.6×
106J=1.584×
105J
(2)解:
此时吹热风时电路的实际功率:
P=W/t=0.044kW∙h/0.1h=0.44kW=440W,
此时电热丝的实际功率:
P热′=P-P电动机=440W-40W=400W,
由P=U2/R可得,氧化电热丝的实际电阻值:
′=U2/P热=(220V)2/400W=121Ω
(3)解:
吹风机正常工作时,P热额=480W,
电阻丝的阻值R=U2/P热额=(220V)2/480W≈100.8Ω<121Ω;
因并联电路总电阻小于任何一个支路电阻;
所以为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝并联一段新电热丝.P新=480W-400W=80W,R新=U2/P新=(220V)2/80W=605Ω
2.【答案】
(1)解:
Q=cm△t=4.2ⅹ103J/(kg·
oC)ⅹ1kgⅹ(70oC-50oC)=2.1ⅹ105J
Q=Pt=600Wⅹ15ⅹ60s=5.4ⅹ105J
-=1100
3.【答案】
(1)解:
当S2接A,S1断开时,电阻R1和R2串联接入电路,养生壶处于低温档,
R串=U2/P低=(220V)2/275W=176Ω
I=P/U=550W/220V=2.5A
水的质量:
m=ρV=1×
103kg/m3×
1×
10-3m3=1kg
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×
℃)×
1kg×
(100℃-12℃)=3.696×
由:
,W=Pt得
烧开一壶水需要的时间为:
4.【答案】
(1)解:
U0=16V-10V=6V
IL=PL/UL=1.2A
R0=U0/IL=5Ω
UR=IR/2=5V
U01=IR0=5V
UL1=16V-5V-5V=6V
P实=UL1I=6W
5.【答案】
(1)解:
根据P=
可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电炖砂锅处于中温档,P中=
=
=400W;
将5kg的汤温度升高60℃,需要吸收热量:
Q吸=c汤m汤△t+c砂锅m砂锅△t=4×
103J/(kg•℃)×
5kg×
60℃+1×
4kg×
60℃=1.2×
106J+2.4×
105J=1.44×
106J
由题意可知,砂锅吸收热量外其他散失热量忽略不计,吸收的热量Q吸=W,即Q吸=P高t,当S1、S2都闭合时,电热丝R1、R2并联,电炖砂锅处于高温档,所以Q吸=P高t=(
)t,用高档加热时,将5kg的汤温度升高60℃需要的时间:
t=
=2400s
6.【答案】
(1)解:
当开关S接a时,电路为R1的简单电路,此时电路的电阻较小,电路的总功率最大,是加热状态,根据
得,R1的阻值:
;
当开关S接b时,R1,R2串联在电路中,是保温状态,则两电阻的总电阻为:
,
故R2阻值为:
R2=80Ω-22Ω=58Ω
根据
得,水吸收的热量:
30kg×
(60℃-20℃)=5.04×
加热50分钟消耗的电能:
W=P加热t=2200W×
50×
60s=6.6×
106J;
则加热效率:
7.【答案】
(1)解:
由电路图知道,当S0闭合,S接1时,两电阻串联,当接2时,为R1的简单电路,当接3时为R2的简单电路;
根据题意知道,电热足浴器开关S0闭合、S接3时的功率为1210W,由
知道,这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是:
=40Ω
答:
这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是40Ω
因为R1=80Ω;
由电阻的串联规律知道,此时电路的电阻最大,由
知道,此时为低温档,R串联=R1+R2=80Ω+40Ω=120Ω,
所以,低温档的功率是:
≈403W
低温档的功率是403W
由于足浴器装入最大容量是5L,最大容量时水的质量是:
m=ρV=1.0×
5×
10﹣3m=5kg,
当水温达到控制面板上显示的温度时,水所吸收的热量是:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×
(42℃﹣22℃)=4.2×
105J;
因为加热时间是t=400s,由
知道,电热足浴器消耗的电能是:
W=Pt=1210W×
400s=4.84×
105J,
所以,该足浴器的热效率是:
×
100%≈86.8%
该足浴器的热效率为86.8%
8.【答案】
(1)解:
由图可知,加热时足浴盆正常工作时的功率P=1000W,电压U=220V,由P=
可得加热电阻值:
R加热=
=48.4Ω
启动按摩功能时,电动机工作,功率P=22W,电压U=220V,由P=UI可得通过线圈的电流:
I=
=0.1A
由P=
在额定电压下加热并同时启动按摩功能,工作了5min消耗电能:
W=W加热+W电动机=(P加热+P电动机)t=(1000W+22W)×
300s=3.066×
105J
9.【答案】
(1)解:
浆的初温为40℃,使该浆的温度升高到100℃,豆浆吸收的热量:
Q=cmΔt=4.0×
1.0kg×
(100℃-40℃)=2.4×
加热该浆使其温度升高到100℃,需要吸收2.4×
105J热量
当开关S接a时,为R1的简单电路;
S接b时,两电阻串联,因根据串联总电阻大于其中任一分电阻,根据P=
可知,当开关S接a时,加热状态;
当开关S接b时,电阻R1和R2串联为保温状态,电阻R1的阻值:
R1=
=48.4Ω;
当开关S接b时,电阻R1和R2串联,为保温状态,则总电阻:
R=
=200Ω,根据电阻的串联可得,R2的阻值:
R2=R-R1=200Ω-48.4Ω=151.6Ω
电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω和151.6Ω
该豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作1min所消耗电能:
W总=(P电机+P加热)t=(180W+1000W)×
60s=7.08×
104J
该豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作1min所消耗电能为7.08×
104J
10.【答案】
(1)解:
由乙图知道,饮水机保温时为R2的简单电路,饮水机加热时R1与R2并联,因为电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,加热时电阻丝R1的电功率是:
P1=P加热-P保温=500W-60W=440W,又因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由P=U2/R知道,电阻R1的阻值:
R1=U2/P1=(220V)2/440W=110Ω
(2)解:
根据题意知道,在加热状态下5分钟消耗的电能是:
W=54/1600kW•h=1.215×
105J,
故加热状态下饮水机的的实际功率是:
P实际=W/t=1.215×
105J/5×
60s=405W,
由P=U2/R知道,在加热状态下饮水机的总电阻是:
R总=U2/P加热=(220V)2/500W=484/5Ω,
所以,当实际功率P实际=405W时的实际电压是:
U实际=
=198V
11.【答案】
(1)解:
加热该浆需要吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.0×
(100℃﹣40℃)=2.4×
由图知,当S接a时,电路中只有R1,电阻较小,由P=
可知,此时电功率较大,为加热档;
当S接b时,电路中R1、R2串联,电阻较大,由P=
可知,此时电功率较小,为保温档;
可得R1的阻值:
R1=
=48.4Ω;
可得串联时的总电阻:
R串=
=200Ω,则R2的阻值:
R2=R串﹣R1=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;
该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,总功率:
P总=180W+1000W=1180W,正常工作1min所消耗电能:
W=Pt=1180W×
60s=70800J。
12.【答案】
由题知,电饭锅正常工作时,在加热状态下功率P=880W,由P=UI可得总电流:
=4A;
当S、S0闭合时,R1和R2并联,电路总电阻较小;
当S闭合、S0断开时,电路中只有R2,电路总电阻较大;
可知,当S、S0闭合时,电功率较大,为加热档;
当S闭合、S0断开时,电功率较小,为保温档;
P保温=44W,由P=
可得:
R2=
=1100Ω;
3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,则电能表转盘转200r消耗的电能:
W=
kW•h=
kW•h,电饭锅此时的实际加热功率:
P实=
=0.8kW=800W。
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