0 2020 年中考物理试题专项训练 —— 专题六十三:电热器及其计算
1. (0 2020 青岛,6 6 )
甲、乙两个电热器的电阻之比为 5:4 ,通电相同时间产生的热量之比为5:1 ,则通过甲、乙的电流之比为(
)
A. 4:1
B. 1:4
C. 2:1
D. 1:2
2. (0 2020 聊城, 10 )
左表是小明家电饭煲铭牌的部分信息,小明家电能表的示数如有图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是
A. 电饭煲是利用电流的热效应工作的
B. 电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C. 电饭煲在高挡正常工作 10min ,消耗的电能是 1.08X 105 5 J J
D. 若家中只接人电饭煲,在高挡正常工作 10nin. 电能表示数将变成 7328.6kW ·h h
3 3. . (0 2020 扬州, 19 )
某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两档。电路如图所关 示,开关 S S接
时,是“高温”档;当开关 S S 分别接“1 1 ”和“2 2 ”时,电流表的示数为 A 5A 和 和 1A ;则电阻 R R 0 0 =
、 Ω、R R =
Ω.电烤箱处于“高温”档工作 10min 产生的热量为
J J。
。
4. (0 2020 鞍山, 22 )
某品牌电热水壶上标有“ 220V 1400W ”的字样,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的导线却不怎么热,这是因为导线的电阻比发热体的电阻 ______ 。在额定电压下,电热水壶烧水 3min ,这段时间内电热水壶发热体产生的热量是 ______J 。若发热体产生的热量全部被水吸 收,能将g ______kg 的水从 20 °C C 升高到100 °C C ( c c 水 =4.2 × 103 3 J/(kg ·° C) )
5 5. . (0 2020 镇江, 15 )
额定电压为 220V 的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5A ,则电热丝正常工作时的电阻为 _____ Ω,工作 n 10min 产生的热量为 _____J 。电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,这是由于导线电阻远 _____ (选填“大于”或“小于)电热丝电阻的缘故。 。
6. (0 2020 丹东, 20 )
家庭电路中电子式电能表的表盘上标有 3200imp/ ( kw h
)字样。将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作 12min ,电能表指示灯闪烁了 320 次,上述时间内该电热棒消耗的电能为 ______J ,
它的额定功率为 ______W ,
它正常工作时的电阻是________ Ω. .
7. (0 2020 西宁, 14 )
家庭电路中各用电器是
______ 联的,铭牌上均标有“ 220V 100W ”的电视机和电热毯都正常工作 1 1 小时,则
______ 产生的热量较多。
8. (0 2020 长春, 13 )
如图甲所示是常见的电热液体蚊香器。
(1 1 )将蚊香器插入插座,加热器开始工作,温度升高,其 内能 ________ 。
(2 2 )驱蚊液被加热汽化后充满整个房间,说明气体之间能发生 ________ 现象。
(3 3 )如图乙是蚊香器的内部电路图,指示灯和加热器的连接方式是 ________ 联。蚊香器正常工作 h 10h 消耗的电能是 ________kW ·h h 。
9. (0 2020 威海, 19 )
一款家用电煮锅有加热和保温两个档位,工作电路如图所示,当开关S S 1 1 闭合,S S 2 2 ______ 选填“断开”或“闭合”)时,处于加热档位,若加热时电路中电阻为 42Ω,电路中电流为 5A ,加热 2 2 分钟,不计能量损失,能使质量为 g 2kg 的水从 20 ℃升高到
____ __℃ ℃。 ( ( c c 水 =4.2 × 103 3 / / ( kg・ ℃)
. 10. (0 2020 金昌, 31)
)
如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为 220V ,R R 1 1 和 R R 2 2 均为电烤箱中的加热元件, R R 2 2 的阻值为 70 Ω。当只闭合 S S 1 1 时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为 440W 。
(1) 低温挡工作时,电路中的电流是多少?(
)
(2) 发热电阻 R R 1 1 的阻值是多少?(
)
(3) 高温挡时应该闭合 开关是 ______ ,高温挡的电功率是多少?(
)
(4) 小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是 用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在 s 30s 内电能表的转盘转了 5 25 转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(
)(不考虑电阻值随温度的变化)
11. (0 2020 天门, 22 )
下 图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、 、 慢炖、 、 快炖三种功能切换,且保温、 、 慢炖、 、 快炖状态的加热功率依次增大。 。 已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为 220V ,慢 炖状态的功率为 550W。 。 求
(1) R R 1 1 的阻值。 。
(2) 保温状态的功率
(3) 若把 g 1.1kg 的水从 20 ℃加热到 100 ℃,快炖需要 6min40s ,则加热的效率是多少?
12. . (0 2020 达州, 24 )
九年级科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有高低两档功率的电开水壶(开水壶隔热性能好),开水壶的简化电路图如图所示,1 2110 R R 。现壶内盛有质量为 2kg 、初温为 20 ℃的水。加热过程中壶内气压始终为一标准大气压,34.2 10 c 水J J (k kg g ·℃)。问:
(1) 烧开这壶水,水吸收的热量是多少?
(2) 同学们发现,让自制的开水壶高功率档正常工作,烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有高低两档功率的开水壶的电路,使改进后的开水壶高功率档正常工作,烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在上边方框中画出你设计的电路图;
(3) 若消耗的电能全部转化为水的内能,利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水,至少需要多少秒?(结果保留整数)
13. . (0 2020 本溪, 27 )
如图是一款家用电热水器简化电路图它有高温和低温两个挡位,高温挡功率为 3 3 300W 。
R R 1 1 、 R R 2 2 均为加热电阻丝, R R 1 1 的阻值为 55 Ω。【 c c 水 =4.2 × 103 3 J/ ( kg ·℃)】求:
(1) 低温挡时通过 R R 1 1 的电流;
(2) R R 2 2 的阻值;
(3) 如果不计热量损失,用高温挡把 g 50kg 的水,从 27 ℃加热到 60 ℃,需要的时间。
14. (0 2020 重庆 A A , 20 )
水烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康,为了满足这个要求,小罗设计了多档位节能电烧水壶,电路原理如图甲。其中开关 s s 为防干烧温控开关,通常情况闭合定值电阻 R R1 1 、2 R2 为加热电阻, ,且 且 R R1 1 为 为 48.4Ω Ω ,R2 2 阻值为 R R1 1 的 的 2 2 倍。通过滑动金属 滑轩上的滑块 , P, 使它在不同的位置接触触点,实现多档位变化( ( 图乙) ) 。他测得烧水壶用中功率档给热水保温时,正常工作 24s,将 将 g Ikg 的水从 75 0 0 C C 加热到 80 0 0 C C 。[ [ 已知 c c 水=4.
2x10 3 3 J/(kg. 0 0 C), 不计温度对电阻的影响] ]
求 :(1) 此加热过程中热水所吸收的热量 Q;
(2) 此加热过程中烧水壶的热效率η( (η η =Q /W ,W W 为所消耗的电能; );
(3) 用电高峰时,他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器,用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过 30s s 。后水沸腾,再以低功率档持续加热 30s, 观察到电能表转盘在这 60内转了 7 27 转( ( 电能表盘如图 丙) ) ,烧水壶工作的际电压 U U 实 是多少。
15. (0 2020 遂宁, 20 )
图甲是某品牌的电热水壶,其工作电路简图如图乙所示,开关 S S 可以控制其加热、保温和停止三个状态,其名牌如图丙所示. . 在该电热水壶正常工作的情况下,将一壶 25 ℃的水在 1 1 标准大气压下加热到沸腾[ [ 假设电热丝产生的热量全部被水吸收,R R 1 1 、R R 2 2 的阻值不随温度变化,C C 水 =4.2 × 10 3 3 J/(kg ·℃, ),
1L=10 - -3 3 m m 3 3 . ]. 求: :
(1) 水吸收的热量
(2)
R R 1 1 、R R 2 2 的阻值
(3) 加热这壶水到沸腾所用时间( ( 结果保留- - 位小数) )
(4) 实际加热这壶水到沸腾用时 10.5min, 求实际电压
16. (0 2020 沈阳, 19 )
康康家有一台家用电水壶如图甲,他发现电水壶有加热和保温两种功能。图乙所示是其内部电路的简图,1R 、2R 均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热 和 保 温 两 种 功 能 的 切 换 。
电 水 壶 加 热 功 率 为 1000W , 保 温 功 率 为 44W 。[ [3=4.2 10 J/(kg C) c 水,3 31.0 10 kg/m 水] ] 求:
(1 1 )把 500g 的水从 40 ℃加热到 100 ℃,水需要吸收的热量;
(2 2 )不计热量损失,使用电水壶的加热挡完成问题(1 1 )中的加热过程需要的时间;
(3 3 )忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻1R 的阻值。
17. (0 2020 盘锦, 15 )
在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为 W 250W 的电加热器分别对质量相等的水和食用油加热 2min, ,电加热器均正常工作,记录的数据如下表所示,[ [ 忽略汽化对质量的影响, c c 水 =4.2 × 103 3 J/ ( kg ·℃)] ] 求:
(1) 给水加热时,电加热器消耗的电能。
(2) 若电加热器 对水加热的效率为 84% ,水吸收的热量。
(3) 食用油的质量。
物质
初温/ / ℃
末温/ / ℃
水
18
38
食用油
18
68
18. (0 2020 河池, 30 )
某品牌家用电热水器的简化电路如图所示,热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有 g 40kg 的水,慢加热额定功率为 1210W ,保温额定功率为 为 605W , R R 1 1 、 R R 2 2 均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。(水的比热 c c =4.2 × 103 3 J/ ( kg• ℃))求:
(1) 热水器把水从 20 ℃加热到 70 ℃时,水吸收的热量是多少 J J ?
(2) 开关 S S 1 1 闭合,S S 2 2 接 b b 点时,电热水器处于慢加热工作状态,电阻 R R 1 1 的阻值是多少Ω?
(3) 电热水器在快加热工作状态下正常工作,要产生 2.42 × 106 6 J J 的热量,需要多少 s s ?
19. (0 2020 南充, 29 )
市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图, , 开关 K K 接通后, , 开关 S S 自动与触点 a a 、b b 接通, , 热水壶开始烧水; ; 当壶内水温达到 100 ℃时,温控开关 S S 自动与 a a 、b b 断开,并立即与触点 c c 接通,水壶进入保温状态。已知电源电压为 220V, 电阻 R R 1 1 =50 Ω,这种水壶的加热功率 P P 加热 是保温功率 P P 保温 的的 5 5 倍,水的比热容
c c =4.2x10 3 3
J/(kg. ℃, ), R R 1 1
、R R 2 2 电阻不受温度影响。求: :
(1)将 将 g 1kg 初温为 35 ℃的水加热到 100 ℃需要吸收多少热量? ?
(2) 电阻 R R 2 2 的阻值。
(3) 在晚上用电高峰期将 g 1kg 初温为 35 ℃的水加热到 100 ℃需用时 300s, 若加热效率为 91% ,则晚上用电高峰期的实际电压为多少? ?
20. (0 2020 广东, 25 )
某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为 220V 。如图甲是其电路原理图,S S 0 0 为温控开关, R R 1 1 、 R R 2 2 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 P 与时间 t t 的关系图象如图 乙所示,求:
(1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
(2) 饮水机处于保温挡时,通过 R R 1 1 的电流;
(3)
R R 2 2 的阻值。
21. (0 2020 十堰, 25 )
如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R R 1 1 和 和 R R 2 2 为加热电阻,且阻值保持不变,R R 1 1 =44 Ω,S S 为靠近加热盘的感温开关,1 1 、
2 2 是开关连接的触点,加热盘温度达到103 °C C 时,S S 自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入 V 220V 的电路,按下开关S S 与触点 1 1 连接,工作了 10min ,
S S 自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在n 1min 内转过 5 5 转。求:
(1) ) 加热状态时,电饭锅消耗的电能。
(2) R 2 2 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。
22. ( 2020 阜新, 23 )
某一家用两档可控的恒温餐盘,其高温档电功率为
880W ,简化电路如图甲所示, R R 1 1 、 R R 2 2
均是发热电阻, R R 2 2
的阻值是
R R 1 1
的
3 倍。求:
(1) 餐盘处于低温档时,电路中电流是多少?
(2)1kg 米饭温度升高
40 ℃,吸收的热量是多少?[ [ 米饭的比热容取
2.5 × 10 3 3 /J / ( kg• )
℃)] ]
(3) 若电路中只使用该恒温餐盘,同样加热
1 1g kg 的米饭,电能表的脉冲指示灯闪烁了
125
次,如图乙所示,这个恒温餐盘的效率是多少?
23. (0 2020 绥化, 30 )
下表是小李家部分用电器的参数。
用电器
额定电压 /V
额定功率 /W
数量/ / 个
电饭锅
220
1100
1 1
电烙铁
100
1 1
节能灯
16
10
(1) 表中所有用电器同时正常工作的总功率是多少千瓦?
(2) 电饭锅正常工作时的电流是多少?
(3) 电烙铁正常工作时的电阻是多少?
(4) 小李家有一款电热水壶、加热效率是 75% 正常工作时,将质量是 3.63kg ,初温是 20 ℃的水 加热至 30 ℃,需要 2.8min 。小李在某次烧水时,发现这个电热水壶的实际功率只有 1000W ,则这次烧水时,小李家的实际电压是多少?(设电热水壶电阻不受温度影响)
24. . (0 2020 湘潭, 30 )
小明家中的电 水壶 ,其铭牌如图所示,他在电水壶中装入 L 2.5L 初温为 为 20 ℃ 的水,并将这壶水烧开(1 1 标准大气压下),已知该电水壶的效率为 84% ,问:
(1 1 )小明在壶中装入
g kg 的水;
(2 2 )此过程中,水吸收了
J J 热量,这些热量相当于完全燃烧
m m3 3天然气放出的热量?(q q 天然气 = 4.0 × 107 7 J/m3 3 )
(3 3 )
电水壶正常工作时,烧开这壶水需要多长时间?
25. (0 2020 青海, 22 )
王明同学家买了一个电热水壶,其铭牌上部分信息如表所示。求:
该电热水壶正常工作时的电阻是多少?
用该电热水壶将 的水从 加热到 少 水吸收的热量是多少 水的比热容是?
王明兴趣小组在测量电热水壶实际功率时,断开家中的其它用电器,让电热水壶单独工作,测得 内电能表指示灯闪烁了 2 72 次 次 电能表如图所示 ,此电热水壶的实际功率是
多少?
. 26. (0 2020 云南, 24 )
某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌 消毒,部分参数如下表,消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示, R R 为热敏电阻,其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用 20kg 、 20 ℃的水正常工作 n 50min 可完成一次消毒。已知水的比热容为3) 4 /( .2 10 J kg C 。
(1 1 )求每次消毒时水温从 20 ℃上升到工作温度水吸收的热量; _____
(2 2 )电加热器正常工作时,将水从 20 ℃加热到工作温度的时间为 16min ,求电加热器加热的效率; _____
(3 3 )保温电阻是图中的 _______ 。
27. (0 2020 鞍山, 29 )
多功能养生壶(如图甲)具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎,图乙是某品牌养生壶的简化电路图,当养生壶正常工作时,它的加热功率为880W ,保温总功率为 242W 。求:
(1) 该养生壶高温挡加热时的电流。
(2) 电阻 R R 2 2 的阻值。
(3) 某一天,小明断开家中其他用电器,只接通养生壶在高温挡烧水发现家中标着“ 3000r/( kw ·h h )”字样的电能表转盘在 n 2min 内转了 0 80 转,求此养生壶的实际功率。
28. . (0 2020 山西, 41 )
在这次新冠肺炎抗疫战中,中医药为诊疗发挥了积极作用, 成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察,并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究,完成下列问题。
观察对象
观察记录
研究记录
电中药壶
成分:紫砂
电源:
220V/50Hz
容积:
2L
档位:高温( 1100W )
低温
①水的质量 m m = 2kg ,水的初温 t t = 20 ℃
②用高温档加热 5min ,水的末温 t t = 50 ℃
③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成
④c c 水 = 4.2 × 103 3 J/ ( kg• ℃)
(1 1 )请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图;
(2 2 )求电中药壶内部 一个发热电阻的阻值;
(3 3 )求高温加热时,电中药壶的加热效率。
29. . (0 2020 天水, 21 )
如图所示是某款电热水壶及相关信息表。现在该水壶内装入 1L 、初温为 为 20:
℃的水,放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开。求:
额定功率
1000W
自重
5N
与桌面接触面积
200cm 2 2
(1 1 )装入水后水壶对桌面的压强;
(2 2 )水吸收的热量;
(3 3 )此电热水壶在额定电压下正常工作 n 7min 可将 L 1L 水烧开,试计算该电热水壶的加热效率。c [c 水 = 4.2 × 10 3 3 J/ ( kg •℃),g g = 10N /kg]
30. . (0 2020 盐城, 25 )
如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路,S S 1 1 为自动控制开关, R R 1 1 和 R R 2 2均为电热丝,图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求:
(1) 低温挡工作时的功率;
(2) 电热丝 R R 2 2 的阻值;
n (3)15min 内 R R 1 1 消耗的电能。
31. . (0 2020 淮安, 22 )
如图所示为某养生壶的电路原理图,其中 R R 1 1 和 和 R R 2 2 ,都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示:
(1 1 )该壶允许装入水的最大质量是多少 kg ?(水的密度ρ 水 = 1.0 × 10 3 3 kg/m 3 3 )
(2 2 )S S 1 1 、S S 2 2 闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少 W ?结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态?
(3 3 )R R 2 2 阻值是多少Ω?
(4 4 )用该壶加热 L 2L 的水,温度由 50 ℃升高到 100 ℃,水需要吸收多少 J J 热量?该壶消耗的电能 80% 被水吸收,该过程需要消耗多少 J J 电能?(水的比热容 c c 水 = 4.2 × 10 3 3 J/ ( kg •℃)
32. . (0 2020 齐齐哈尔, 30 )
如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两档,通过开关 S S 进行调节,R R 0 0 与 与 R R 为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在2 2V 20V 的电源上,用高温档工作时,电路的总功率为 1000W ;用保温档工作时,电路的总功率为 440W .已知 c c 水 = 4.2 × 10 3 3 J/ ( kg ℃)。求:
(1 1 )电饭煲在高温档时,开关 S S 应
(选填“闭合”或“断开”)。
(2 2 )电热丝 R R 0 0 的阻值是多少?
(3 3 )当电饭煲处于保温档时,电路中的电流是多少?
(4 4 )用电饭煲将质量为 g 2kg 的水加热,使其温度升高 30 ℃,则水吸收的热量是多少?
33. (0 2020 西宁, 22 )
今年,西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利,农村家庭电器化普及程度越来越高。小明家电热饮水机的简化电 路图如图所示,它有加热和保温两种工作状态,当S S 2 2 断开时,饮水机处于保温状态。
R R 1 1 和 R R 2 2 均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分
参数如表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2000W
保温功率
400W
容量
2.5L
(1) 饮水机在加热状态下正常工作,将 g 2kg 的水从 20 ℃加热至 100 ℃,水吸收的热量是多少?[ [ 水的比热容 c c = 4.2 × 103 3 J/ ( kg• ℃)] ]
(2) 在 (1) 问加热情况下,饮水机正常工作了 420s ,消耗了多少电能?加热效率是多少?
(3) 电热丝 R R 2 2 的阻值是多少?
0 2020 年中考物理试题专项训练 —— 专题六十三:电热器及其计算参考答案
1. (0 2020 青岛,6 6 )
甲、乙两个电热器的电阻之比为 5:4 ,通电相同时间产生的热量之比为5:1 ,则通过甲、乙的电流之比为(
)
A. 4:1
B. 1:4
C. 2:1
D. 1:2
【答案】C C
2. (0 2020 聊城, 10 )
左表是小明家电饭煲铭牌的部分信息,小明家电能表的示数如有图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是
A. 电饭煲是利用电流的热效应工作的
B. 电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C. 电饭煲在高挡正常工作 10min ,消耗的电能是 1.08X 105 5 J J
D. 若家中只接人电饭煲,在高挡正常工作 10nin. 电能表示数将变成 7328.6kW ·h h
【 答案】D D
3 3. . (0 2020 扬州, 19 )
某型号的电关 烤箱有“高温”和“低温”两档。电路如图所示,开关 S S接
时,是“高温”档;当开关 S S 分别接“1 1 ”和“2 2 ”时,电流表的示数为 A 5A 和 和 1A ;则电阻 R R 0 0 =
、 Ω、R R =
Ω.电烤箱处于“高温”档工作 10min 产生的热量为
J J。
。
【答案】1 1 ; 44 ; 176 ; 6.6 × 105 5 。
4. (0 2020 鞍山, 22 )
某品牌电热水壶上标有“ 220V 1400W ”的字样,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的导线却不怎么热,这是因为导线的电阻比发热体的电阻 ______ 。在额定电压下,电热水壶烧水 3min n ,这段时间内电热水壶发热体产生的
热量是 ______J 。若发热体产生的热量全部被水吸收,能将g ______kg 的水从 20 °C C 升高到100 °C C ( c c 水 =4.2 × 103 3 J/(kg ·° C) )
【答案】
(1). 小
(2). 2.52 × 105 5
(3). 0.75
5 5. . (0 2020 镇江, 15 )
额定电压为 220V 的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5A ,则电热丝正常工作时的电阻为 _____ Ω,工作 n 10min 产生的热量为 _____J 。电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,这是由于导线电阻远 _____ (选填“大于”或“小于)电热丝电阻的缘故。 。
【答案】
1 (1) ) 44
(2) ) 6.6 10 5 5
3 (3) ) 小于
6. (0 2020 丹东, 20 )
家庭电路中电子式电能表的表盘上标有 3200imp/ ( kw h
)字样。将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作 12min ,电能表指示灯闪烁了 320 次,上述时间内该电热棒消耗的电能为 ______J ,
它的额定功率为 ______W ,
它正常工作时的电阻是________ Ω. .
【答案】
(1). 53.6 10
(2). 0.5kW
(3). 96.8Ω
7. (0 2020 西宁, 14 )
家庭电路中各用电器是
______ 联的,铭牌上均标有“ 220V 100W ”的电视机和电热毯都正常工作 1 1 小时,则
______ 产生的热量较多。
【答案】
(1). 并
(2). 电热毯
8. (0 2020 长春, 13 )
如图甲所示是常见的电热液体蚊香器。
(1 1 )将蚊香器插入插座,加热器开始工作,温 度升高,其内能 ________ 。
(2 2 )驱蚊液被加热汽化后充满整个房间,说明气体之间能发生 ________ 现象。
(3 3 )如图乙是蚊香器的内部电路图,指示灯和加热器的连接方式是 ________ 联。蚊香器正常工作 h 10h 消耗的电能是 ________kW ·h h 。
】
【答案】
(1 1 )增大
(2 2 )扩散
(3 3 )并
0.05
9. (0 2020 威海, 19 )
一款家用电煮锅有加热和保温两个档位,工作电路如图所示,当开关S S 1 1 闭合,S S 2 2 ______ 选填“断开”或“闭合”)时,处于加热档位,若加热时电路中电阻为 42Ω,电路中电流为 5A , 加热 2 2 分钟,不计能量损失,能使质量为 g 2kg 的水从 20 ℃升高到______℃ ℃。 ( ( c c 水 =4.2 × 103 3 / / ( kg・ ℃)
【答案】
(1) ) 闭合
(2) ) 35
. 10. (0 2020 金昌, 31)
)
如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为 220V ,R R 1 1 和 R R 2 2 均为电烤箱中的加热元件, R R 2 2 的阻值为 70 Ω。当只闭合 S S 1 1 时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为 440W 。
(1) 低温挡工作时,电路中的电流是多少?(
)
(2) 发热电阻 R R 1 1 的阻值是多少?(
)
(3) 高温挡时应该闭合 开关是 ______ ,高温挡的电功率是多少?(
)
(4) 小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在 s 30s 内电能表的转盘转了 5 25 转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(
)(不考虑电阻值随温度的变化)
【答案】
(1). 2A
(2). 40 Ω
(3). S 1 1 、S S 2 2
(4). 1210W
( 5). 200V
11. (0 2020 天门, 22 )
下 图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、 、 慢炖、 、 快炖三种功能切换,且保温、 、 慢炖、 、 快炖状态的加热功率依次增大。 。 已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为 220V ,慢炖状态的功率为 550W。 。 求
(1) R R 1 1 的阻值。 。
(2) 保温状态的功率
(3) 若把 g 1.1kg 的水从 20 ℃加热到 100 ℃,快炖需要 6min40s ,则加热的效率是多少?
【答案】
(1)88 ; (2)275W ; (3)84%
12. . (0 2020 达州, 24 )
九年级科技小组的同学 在学校科技室自制了一只具有高低两档功率的电开水壶(开水壶隔热性能好),开水壶的简化电路图如图所示,1 2110 R R 。现壶内盛有质量为 2kg 、初温为 20 ℃的水。加热过程中壶内气压始终为一标准大气压,34.2 10 c 水J J ( kg ·℃)。问:
(1) 烧开这壶水,水吸收的热量是多少?
(2) 同学们发现,让自制的开水壶高功率档正常工作,烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有高低两档功率的开水壶的电路,使改进后的开水壶高功率档正常工作, 烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在上边方框中画出你设计的电路图;
(3) 若消耗的电能全部转化为水的内能,利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水,至少需要多少秒?(结果保留整数)
【答案】
(1)6.72 × 105 J J ; (2) ; (3)764s
13. . (0 2020 本溪, 27 )
如图是一款家用电热水器简化电路图它有高温和低温两个挡位,高温挡功率为 3300W 。
R R 1 1 、 R R 2 2 均为加热电阻丝, R R 1 1 的阻值为 55 Ω。【 c c 水 =4.2 × 103 3 J/ ( kg ·℃)】求:
(1) 低温挡时通过 R R 1 1 的电流;
(2) R R 2 2 的阻值;
(3) 如果不 计热量损失,用高温挡把 g 50kg 的水,从 27 ℃加热到 60 ℃,需要的时间。
【答案】
(1)4A ; (2)20 Ω; (3)2100s
14. (0 2020 重庆 A A , 20 )
水烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康,为了满足这个要求,小罗设计了多档位节能电烧水壶,电路原理如图甲。其中开关 s s 为防干烧温控开关,通常情况闭合定值电阻 R R1 1 、2 R2 为加热电阻, ,且 且 R R1 1 为 为 48.4Ω Ω ,R2 2 阻值为 R R1 1 的 的 2 2 倍。通过滑动金属滑轩上的滑块 , P, 使它在不同的位置接触触点,实现多档位变化( ( 图乙) ) 。他测得烧水壶用中功率档给热水保温时,正常工作 24s,将 将 g Ikg 的水从 75 0 0 C C 加热到 80 0 0 C C 。[ [ 已知 c c 水=4.
2x10 3 3 J/(kg. 0 0 C), 不计温度对电阻的影响] ]
求 :(1) 此加热过程中热水所吸收的热量 Q;
(2) 此加热过程中烧水壶的热效率η( (η η =Q /W ,W W 为所消耗的电能; );
(3) 用电高峰时,他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器,用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过 30s s 。后水沸腾,再以低功率档持续加热 30s, 观察到电能表转盘在这 60内转了 7 27 转( ( 电能表盘如图 丙) ) ,烧水壶工作的际电压 U U 实 是多少。
【答案】
(1 1 )2 2. .1 1 ×1 10 0 4 4 J J ; (2 2 )
87. .5 5 % ; (3 3 )
198V V
15. (0 2020 遂宁, 20 )
图甲是某品牌的电热水壶,其工作电路简图如图乙所示,开关 S S 可以控制其加热、保温和停止三个状态,其名牌如图丙所示. . 在该电热水壶正常工作的情况下,将一壶 25 ℃的水在 1 1 标准大气压下加热到沸腾[ [ 假设电热丝产生的热量全部被水吸收,R R 1 1 、R R 2 2 的阻值不随温度变化,C C 水 =4.2 × 10 3 3 J/(kg ·℃, ),
1L=10 - -3 3 m m 3 3 . ]. 求: :
(1) 水吸收的热量
(2)
R R 1 1 、R R 2 2 的阻值
(3) 加热这壶水到沸腾所用时间( ( 结果保留- - 位小数) )
(4) 实际加热这壶水到沸腾用时 10.5min, 求实际电压
【答案】
6.3 × 10 5 5 J;444Ω Ω ;520.7s;200V
16. (0 2020 沈阳, 19 )
康康家有一台家用电水壶如图甲,他发现电水壶有加热和保温两种功能。图乙所示是其内部电路的简图,1R 、2R 均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热 和 保 温 两 种 功 能 的 切 换 。
电 水 壶 加 热 功 率 为 1000W , 保 温 功 率 为 44W 。[ [3=4.2 10 J/(kg C) c 水,3 31.0 10 kg/m 水] ] 求:
(1 1 )把 500g 的水从 40 ℃加热到 100 0 ℃,水需要吸收的热量;
(2 2 )不计热量损失,使用电水壶的加热挡完成问题(1 1 )中的加热过程需要的时间;
(3 3 )忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻1R 的阻值。
【答案】
解:(1 1 )
500g 0.5kg m
3 504.2 10 J/(kg C) 0.5kg (100 C 40 C) 1.26 1 J = 0 Q t c t m 吸
(2 2 )由于不计热量损失,所以51.26 10 J W Q 吸
由WPt 得,51.26 10 J126s1000WWtP
(3 3 )当旋钮开关接 2 2 时,只有2R 接入电路,此时为加热状态
由UIR , P UI 得2RPU
家庭电路的电压是 220V ,所以2 22(220V)48.41000WURP
当旋钮开关接 1 1 时,1R 与2R 串联,此时为保温状态2 2(220V)110044WURP 总
根据欧姆定律及串联电路电流、电压规律得2 11100 48.4 1051.6 R R R 总
17. (0 2020 盘锦, 15 )
在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为 W 250W 的电加热器分别对质量相等的水和食用油加热 2min, ,电加热器均正常工作,记录的数据如下表所示,[ [ 忽略汽化对质量的影响, c c 水 =4.2 × 103 3 J/ ( kg ·℃)] ] 求:
(1) 给水加热时,电加热器消耗的电能。
(2) 若电加热器对水加热的效率为 84% ,水 吸收的热量。
(3) 食用油的质量。
物质
初温/ / ℃
末温/ / ℃
水
18
38
食用油
18
68
【答案】
(1)3 104 4 J J ; (2)2.25 104 4 J J ; (3)0.3kg
18. (0 2020 河池, 30 )
某品牌家用电热水器的简化电路如图所示,热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有 g 40kg 的水,慢加热额定功率为 1210W ,保温额定功率为 为 605W , R R 1 1 、 R R 2 2 均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。(水的比热 c c =4.2 × 103 3 J/ ( kg• ℃))求:
(1) 热水器把水从 20 ℃加热到 70 ℃时,水吸收 的热量是多少 J J ?
(2) 开关 S S 1 1 闭合,S S 2 2 接 b b 点时,电热水器处于慢加热工作状态,电阻 R R 1 1 的阻值是多少Ω?
(3) 电热水器在快加热工作状态下正常工作,要产生 2.42 × 106 6 J J 的热量,需要多少 s s ?
【答案】
(1)68.4 10 J ; (2) 40 ; (3)1000s
19. (0 2020 南充, 29 )
市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图, , 开关 K K 接通后, , 开关 S S 自动与触点 a a 、b b 接通, , 热水壶开始烧水; ; 当壶内水温达到 100 ℃时,温控开关 S S 自动与 a a 、b b 断开,并立即与触点 c c 接通,水壶进入保温状态。已知电源电
压为 220V, 电阻 R R 1 1 =50 Ω,这种水壶的加热功率 P P 加热 是保温功率 P P 保温 的的 5 5 倍,水的比热容c c =4.2x10 3 3
J/(kg. ℃, ), R R 1 1
、R R 2 2 电阻不受温度影响。求: :
(1)将 将 g 1kg 初温为 35 ℃的水加热到 100 ℃需要吸收多少热量? ?
(2) 电阻 R R 2 2 的阻值。
(3) 在晚上用电高峰期将 g 1kg 初温为 35 ℃的水加热到 100 ℃需用时 300s, 若加热效率为 91% ,则晚上用电高峰期的实际电压为多少? ?
【答案】
2.73 × 10 5 5 J;200Ω Ω ;200V
20. (0 2020 广东, 25 )
某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为 220V 。如图甲是其电路原理图,S S 0 0 为温控开关, R R 1 1 、 R R 2 2 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 P 与时间 t t 的关系图象如图乙所示,求:
(1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
(2) 饮水机处于保温挡时,通过 R R 1 1 的电流;
(3)
R R 2 2 的阻值。
【答案】
(1)1.452 × 105 5 J J ; (2)0.2A ; (3) 110 Ω
21. (0 2020 十堰, 25 )
如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R R 1 1 和 和 R R 2 2 为加热电阻,且阻值保持不 变,R R 1 1 =44 Ω,S S 为靠近加热盘的感温开关,1 1 、
2 2 是开关连接的触点,加热盘温度达到103 °C C 时,S S 自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入 V 220V 的电路,按下开关S S 与触点 1 1 连接,工作了 10min ,
S S 自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在n 1min 内转过 5 5 转。求:
(1) 加热状态时,电饭锅消耗的电能。
(2) R 2 2 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。
【答案】
(1) 6.6 × 105 5 J J ; (2) 44 Ω; (3) 704W
22. ( 2020 阜新 , 23 )
某一家用两档可控的恒温餐盘,其高温档电功率为
880W ,简化电路如图甲所示, R R 1 1 、 R R 2 2
均是发热电阻, R R 2 2
的阻值是
R R 1 1
的
3 倍。求:
(1) 餐盘处于低温档时,电路中电流是多少?
(2)1kg 米饭温度升高
40 ℃,吸收的热量是多少?[ [ 米饭的比热容取
2.5 × 10 3 3 /J / ( kg• )
℃)] ]
(3) 若电路中只使用该恒温餐盘,同样加热
g 1kg 的米饭,电能表的脉冲指示灯闪烁了
125 次,如图乙所示,这个恒温餐盘的效率是多少?
【答案】
(1)1A ; (2)105 5
J J ; (3)80%
23. (0 2020 绥 化, 30 )
下表是小李家部分用电器的参数。
用电器
额定电压 /V
额定功率 /W
数量/ / 个
电饭锅
220
1100
1 1
电烙铁
100
1 1
节能灯
16
10
(1) 表中所有用电器同时正常工作的总功率是多少千瓦?
(2) 电饭锅正常工作时的电流是多少?
(3) 电烙铁正常工作时的电阻是多少?
(4) 小李家有一款电热水壶、加热效率是 75% 正常工作时,将质量是 3.63kg ,初温是 20 ℃的水加热至 30 ℃,需要 2.8min 。小李在某次烧水时,发现这个电热水壶的实际功率只有 1000W ,则这次烧水时,小李家的实际 电压是多少?(设电热水壶电阻不受温度影响)
【答案】
(1)1.36kW ; (2)5A ; (3)484 Ω; (4)200V
24. . (0 2020 湘潭, 30 )
小明家中的电 水壶 ,其铭牌如图所示,他在电水壶中装入 L 2.5L 初温为 为 20 ℃ 的水,并将这壶水烧开(1 1 标准大气压下),已知该电水壶的效率为 84% ,问:
(1 1 )小明在壶中装入
g kg 的水;
(2 2 )此过程中,水吸收了
J J 热量,这些热量相当于完全燃烧
m m3 3天然气放出的热量?(q q 天然气 = 4.0 × 107 7 J/m3 3 )
(3 3 )电水壶正常工作时,烧开这壶水需要多长时间?
【答】
案】
(1 1 )
2.5 ;(2 2 )
8.4 × 105 5 ; 0.021 ;(3 3 )烧开这壶水需要 500s 。
25. (0 2020 青海, 22 )
王明同学家买了一个电热水壶,其铭牌上部分信息如表所示。求:
该电热水壶正常工作时的电阻是多少?
用该电热水壶将 的水从 加热到 少 水吸收的热量是多少 水的比热容是?
王明兴趣小组在测量电热水壶实际功率时,断开家中的其它用电器,让电热水壶单独工作,测得 内电能表指示灯闪烁了 2 72 次 次 电能表如图所示 ,此电热水壶的实际功率是多少?
【答案】解:
由 可得该电热水壶正常工作时的电阻:
;
水的体积 ,
由 可得水的质量:
,
水吸收的热量:
;
表示每消耗 的电能,指示灯闪烁 0 3200 次,
指示灯闪烁 2 72 次,电热水壶消耗的电能:
,
电热水壶的实际电功率:
。
答:
该电热水壶正常工作时的电阻是 ;
用该电热水壶将 的水从 加热到 水吸收的热量是 ;
电热水壶的实际功率是 900 W W 。
. 26. (0 2020 云南, 24 )
某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒,部分参数如下表,消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示, R R 为热敏电阻,其电阻值 随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用 20kg 、 20 ℃的水正常工作 n 50min 可完成一次消毒。已知水的比热容为3) 4 /( .2 10 J kg C 。
(1 1 )求每次消毒时水温从 20 ℃上升到工作温度水吸收的热量; _____
(2 2 )电加热器正常工作时,将水从 20 ℃加热到工作温度的时间为 16min ,求电加热器加热的效率; _____
(3 3 )保温电阻是图中的 _______ 。
【答案】
(1). 8.4 × 106 6 J
(2). 87.5%
(3). R R 2 2
27. (0 2020 鞍山, 29 )
多功能 养生壶(如图甲)具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎,图乙是某品牌养生壶的简化电路图,当养生壶正常工作时,它的加热功率为880W ,保温总功率为 242W 。求:
(1) 该养生壶高温挡加热时的电流。
(2) 电阻 R R 2 2 的阻值。
(3) 某一天,小明断开家中其他用电器,只接通养生壶在高温挡烧水发现家中标着“ 3000r/( kw ·h h )”字样的电能表转盘在 n 2min 内转了 0 80 转,求此养生壶的实际功率。
【答案】
(1) 4A ; (2) 145Ω ; (3) 0.8kW
28. . (0 2020 山西, 41 )
在这次新冠肺炎抗疫战中,中医药为诊疗发挥了积极作用,成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察,并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究,完成下列问题。
观察对象
观察记录
研究记录
电中药壶
成分:紫砂
电源:
220V/50Hz
容积:
2L
档位:高温( 1100W )
①水的质量 m m = 2kg ,水的初温 t t = 20 ℃
②用高温档加热 5min ,水的末温 t t = 50 ℃
③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成
④c c 水 = 4.2 × 103 3 J/ ( kg• ℃)
低温
(1 1 )请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图;
(2 2 )求电中药壶内部一个发热电阻的阻值;
(3 3 )求高温加热时,电中药壶的加热效率。
【解答】解:(1 1 )根据并联电阻小于其中任一电阻,而 P P = ,故两电阻并联时(两开关都闭合),功率大,为高温档;
只闭合 S S a a 时,只有 R R 2 2 电阻连入电路中,为低温档,如下所示:
(2 2 )高温档时,两电阻并联,P P = ,R R 并 = = = 44 Ω,
由等值电阻的并联规律,R R 并 = ,故 R R 1 1 =R R 2 2 = 88 Ω;
(3 3 )用高温档加热 5min ,将水加热到 50 ℃,水吸收的热量:
Q Q = cm △t t = 4.2 × 103 3 kg/m3 3 × 2kg ×( 50 ℃﹣ 20 ℃)= 2.52 × 105 5 J J 。
用高温档加热 n 5min 消耗的电能:
W W =P P 高 t t = 1100W ×5 5 × 60s = 3.3 × 105 5 J J ,
高温加热时,电中药壶的加热效率:
η= = × 100% ≈ 75.4% 。
(其它方法合理即可)。
答:(1 1 )如上所示;
(2 2 )求电中药壶内部发热电阻的阻值为 88 Ω;
(3 3 )高温加热时电中药壶的加热效率为 75.4% 。
29. . (0 2020 天水, 21 )
如图所示是某款电热水壶及相关 信息表。现在该水壶内装入 1L 、初温为 为 20:
℃的水,放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开。求:
额定功率
1000W
自重
5N
与桌面接触面积
200cm 2 2
(1 1 )装入水后水壶对桌面的压强;
(2 2 )水吸收的热量;
(3 3 )此电热水壶在额定电压下正常工作 n 7min 可将 L 1L 水烧开,试计算该电热水壶的加热效率。c [c 水 = 4.2 × 10 3 3 J/ ( kg •℃),g g = 10N/kg]
【解答】解:(1 1 )水壶内装水的体积:
V V 水 = 1L = 1dm 3 3 =1 1 × 10 ﹣3 3 m m 3 3 ,
由ρ= 可得,水壶内装水的质量:
m m 水 =ρ 水 V V 水 = 1.0 × 10 3 3 kg/m 3 3 ×1 1 × 10 ﹣3 3 m m 3 3 = 1kg ,
水壶内水的重力:
G G 水 =m m 水 g g = 1kg × 10N/kg = 10N ,
装入水后水壶对桌面的压力:
F F =G G 水 +G 水壶 = 10N+5N = 15N ,
装入水后水壶对桌面的压强:
p p = = = 750Pa ;
(2 2 )在标准大气压下水的沸点是 100 ℃,则水吸收的热量:
Q Q 吸 =c c 水 m m (t t ﹣t t 0 0 )= 4.2 × 10 3 3 J J ∕( kg •℃)× 1kg ×( 100 ℃﹣ 20 ℃)= 3.36 × 10 5 5 J J ;
(3 3 )由 P P = 可得,电热水壶消耗的电能:
W = Pt ′= 1000W ×7 7 × 60s = 4.2 ×1 10 0 5 5 J J ,
该电热水壶的加热效率:
η= = × 100% = 80% 。
答:(1 1 )装入水后水壶对桌面的压强为 750Pa ;
(2 2 )水吸收的热量为 3.36 × 10 5 5 J J ;
(3 3 )该电热水壶的加热效率为 80% 。
30. . (0 2020 盐城, 25 )
如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路,S S 1 1 为自动控制开关, R R 1 1 和 R R 2 2均为电热丝,图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求:
(1) 低温挡工作时的功率;
(2) 电热丝 R R 2 2 的阻值;
n (3)15min 内 R R 1 1 消耗的电能。
【答案】
(1)1320W ; (2)55 Ω; (3)0.33kW ·h h
3 31 1. . (0 2020 淮安, 22 )
如图所示为某养生壶的电路原理图,其中 R R 1 1 和 和 R R 2 2 ,都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示:
(1 1 )该壶允许装入水的最大质量是多少 kg ?(水的密度ρ 水 = 1.0 × 10 3 3 kg/m 3 3 )
(2 2 )S S 1 1 、S S 2 2 闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少 W ?结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态?
(3 3 )R R 2 2 阻值是多少Ω?
(4 4 )用该壶加热 L 2L 的水,温度由 50 ℃升高到 100 ℃,水需要吸收多少 J J 热量?该壶消耗的电能 80% 被水吸收,该过程需要消耗多少 J J 电能?(水的比热容 c c 水 = 4.2 × 10 3 3 J/ ( kg •℃)
【解答】解:(1 1 )由表格数据可知,该壶允许装入水的最大体积:
V V = 2L = 2dm 3 3 =2 2 × 10 ﹣3 3 m m 3 3 ,
由ρ= 可得,壶允许装入水的最大质量:
m m =ρ 水 V V = 1.0 × 10 3 3 kg/m 3 3 ×2 2 × 10 ﹣3 3 m m 3 3 = 2kg ;
(2 2 )由电路图可知,S S 1 1 、S S 2 2 闭合后,电路为 R R 1 1 的简单电路,由表格数据可知,R R 1 1 = 44 Ω,
该壶在额定电压下工作时的发热功率:
P P 1 1 = = = 1100W ,
由 由 1100W > 200W 可知,电路处于加热状态;
(3 3 )由电路图可知,S S 1 1 闭合、S S 2 2 断开时,R R 1 1 与 与 R R 2 2 串联,养生壶处于低温档,
此时电路的总电阻:
R R = = = 242 Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R R 2 2 阻值:
R R 2 2 =R R ﹣R R 1 1 = 242 Ω﹣ 200 Ω= 42 Ω;
(4 4 )用该壶加热 L 2L 的水,温度由 50 ℃升高到 100 ℃,水需要吸收的热量:
Q Q 吸 =c c 水 m m (t t ﹣t t 0 0 )= 4.2 × 10 3 3 J/ ( kg •℃)× 2kg ×( 100 ℃﹣ 50 ℃)= 4.2 × 10 5 5 J J ,
由η= × 100% 可得,该过程需要消耗的电能:
W = = = 5.25 × 10 5 5 J J 。
答:(1 1 )该壶允许装人水的最大质量是 2kg ;
(2 2 )S S 1 1 、S S 2 2 闭合 后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是 1100W ,电路处于加热状态;
(3 3 )R R 2 2 阻值是 42 Ω;
(4 4 )用该壶加热 L 2L 的水,温度由 50 ℃升高到 100 ℃,水需要吸收 4.2 × 10 5 5 J J 的热量,该壶消耗的电能 80% 被水吸收,该过程需要消耗 5.25 × 10 5 5 J J 的电能。
32. . (0 2020 齐齐哈尔, 30 )
如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两档,通过开关 S S 进行调节,R R 0 0 与 与 R R 为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在V 220V 的电源上,用高温档工作时,电路的总功率为 1000W ;用保温档工作时,电路的总功率为 为 440W .已知 c c 水 = 4.2 × 10 3 3 J/ ( kg ℃)。求:
(1 1 )电饭煲在高温档时,开关 S S 应
(选填“闭合”或“断开”)。
(2 2 )电热丝 R R 0 0 的阻值是多少?
(3 3 )当电饭煲处于保温档时,电路中的电流是多少?
(4 4 )用电饭煲将质量为 g 2kg 的水加热,使其温度升高 30 ℃,则水吸收的热量是多少?
【解答】解:(1 1 )由公式 P P = 知,电压一定时,P P 与 与 R R 成反比,开关 S S 应闭合时,电阻R R 被短路电路中的电阻最小,电路的电功率最大。所以电饭煲在高温档时,开关 S S 。
应闭合。
(2 2 )由公式 P P = 得电热丝 R R 0 0 的阻值是:R R 0 0 = = = 48.4 Ω;
(3 3 )由题意分析知,开关 S S 断开时...
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