haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 初中教育 > 中考中考

2013年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电加热器的多档位问题

发布时间:2014-05-22 08:19:20  

2013年中考物理试题电学压轴题之电加热器的多档位问题

1、(2013重庆A卷)图l6甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗,其电路原理如图16乙所示,R1、R2为电热丝,其额定电压均为220V。电路的工作原理是:当S,闭合,S2断开时,电熨斗处于低温档;当S1、S2都闭合时,电熨斗处于高温档。正常工作时高温挡的电功率为1980W。(电源电压保持不变,不计电热丝电阻随温度的变化)

(1)电熨斗正常工作时,在高温档状态下电路中的总电流是多大?R1的电阻为多少?

(3)若电热丝R2烧毁了,要使电路恢复

(2)若电热丝R2的电阻为44Ω,则电热丝正常工作,小楠设计了这样一个方案: 小楠方案:用两根都是“220V 550W”的电热丝并联替代R2。

请你通过计算和分析,对小楠的方案作出评价。

(1)电熨斗工作时,电流流过电阻产生热量,对水加热,使水汽化为蒸汽,因此电热丝是利用电流的热效应工作的;由电路图知,当闭合S1、S2闭合时,两电阻丝并联,电路U电阻最小,电源电压U一定,由P=可知此时电路功率最大,电熨斗处于高温挡; R

由P=UI可得,1800W=220V×I,所以在高温档状态下电路中的总电流I=9A

(2)由电路图知:当S1闭合,S2断开时,电阻R1和R2组成的是一个并联电路; U=U1=U2=220V

U220VI2== R2 44Ω

I1= I- I2=9A -5A =4 A

U220VR1= = =55Ω 4 AI1

(3)小楠方案:用一根都是“220V 550W”的电热丝的电阻为R3

U(220V)R3= =Ω P3550W

用两根的电热丝R3并联后总电阻是44Ω,其总功率为1100W,正常工作时符合要求。 但当其中一根的电热丝烧坏,电路仍能工作,但P3=550W<1100W,且不能及时发现加以排除,可见小楠方案也不是最佳方案。

2、(2013黄冈)电热加湿器工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀

门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气

中,从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数,其

发热电路如图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触

点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换。

(1)若加热前水温为20℃,电热槽内气压为标准大气压,从加热到沸

腾最短时间为3分钟,则电热槽中水的质量是多少千克?(不计热损失,

c水=4.2 x103J/( kg·℃),结果保留两位小数)

1 222

(2)加湿器在低档时的发热功率;

(3)对于需要制冷的室内,电热加湿器会使其气温升高,请提出一条改进的建议。

1)不计热损失,有:Q1= Q2 P1t= cm(t2-t1)

3400W×3×60s=4.2×10J/(kg·℃)×m×(100℃-20℃) m=0.21kg

U2

(2)电热加湿器在高档时,R2被短路,电路中只有R1 ,故有P1=UI1= R1

U2

电热加湿器在低档时,R1和R2串联,总电阻R=2R1,有P2= UI2= 2R1

则 P2R?1=0.5,P2=0.5 P1=0.5×400W=200W P2R11

(3)可以降低电热槽内气压 其他正确解答均可

3、(2013泰州)图16所示是一种电热水龙头,图17是它的电路简图。旋转手柄可使扇形

开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=55Ω,温水档的电功率是2.2kw。试回答或求解下列问题:

(1)S旋到____位置时,水龙头流出温水;S旋到____位置时,水龙头流出热水。(选填“1”、“2”或“3”)

(2)电热丝R1的阻值是多大?

(3)S旋到热水档时,电路中的总电流是多大?

答案:(1)2 、 3

(2)22欧

(3)14A 图16 图17

解析:(1)当开关处于位置2时,只有电阻

R1接入电路,电路电阻最大,根据P=可知:此时功率最小,可见此时放出的是温水;当开关处于位置3时,电阻R1和R2并联接入电路,电路电阻最变小,根据P=

(2)∵P=UI=可知:此时功率最小,所以此时放出的是热水; 可知,温水功率P温水=2.2kW=2200W,

∴R1===22Ω;

(3)∵S旋到热水档时,电阻R1和R2并联接入电路,

∴根据欧姆定律得:I1===10A,

2

I2===4A,

所以,I=I1+I2=10A+4A=14A.

4、(2013?锦州)某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示.如图是电水壶的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭合状态,加热器加热.当水沸腾后,会自动断开进入保温状态.从而实现了自动温度开关控制.若加热器电阻阻值不随温度变化而改变,且

(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多

3长时间?[水的比热容C=4.2×10J/(kg?℃)].

(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少?

3

5、(2013南通)如图所示是家用饮水机的工作原理电路,其中S是温度

控制开关,当水温升高到一定温度时,饮水机从加热状态自动切换到保

温状态,已知电阻R0=55Ω,R=2365Ω.

(1)当开关S处于“2”挡时,通过电阻R和R0的电流强度各为多大?

(2)当开关S分别处于“1”挡和“2”挡时,饮水机的总功率各是多少?

(3)请判断当开关S处于“1”挡时,饮水机处于加热状态还是保温状态?简述理由。 (1)当开关S处于“2”挡时,R被短路,IR=0

I 0=U/R0=220V/55Ω=4A

(2)当开关S处于“1”挡时,R与R0串联,饮水机的总功率

P1=U2/(R0+R)=(220V)2/(2365Ω+55Ω)=20W 当开关S处于“2”挡时,只有R0工作,饮水机的总功率

P2=U2/R0=(220V)2/55Ω=880W

(3)当开关S处于“1”挡时,饮水机处于保温状态

当开关S处于“1”挡时,饮水机的总功率远远小于开关S处于“2”挡时的总功率。

6、(2013衢州)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点,是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图,R1为加热电阻,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。加热时S2与触点a接通,R1工作;保温时S2与触点b接通,R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。

(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时,水的温度______100℃(选填“>”、“=”

或 “<”)。

(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值。

(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示_________,并列式计算它的大小。

(1) >

(2) 保温时S2与触点b接通,R2工作;R2=U2/P保温=

(220伏)2/100瓦=484欧姆 (3)电压力锅加热

10分钟消耗的电能(或电功)

W=Pt=1000瓦×600秒=6×105焦

4

7、(2013绥化)某种电热水器,其电路图如下,R1为发热板,R2为保温电阻,Sl是温控开关。当电热水器处于加热状态时水被加热,达到设定温度时,S1自动断开,热水器处于保温状态时,已知电阻R1=50Ω,R2=450Ω。求:

(1)热水器内装有质量为2kg的水,当水的温度从20℃升高到40℃对,这些水吸收的热量

是多少?

(2)当电热器处于加热状态时,电路中的电流是多大?

(3)当热水器处于保温状态时,R1的电功率为多少?

Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(40℃﹣20℃)=1.68×105J

热水器加热时,只有R1工作,电路的电流:I加热=U/R1=220V/50Ω=4.4A 当热水器处于保温状态时,R1与R2串联,电路的电流:I

=220V/500Ω=0.44A

R1的电功率P1=I保温2R1=(0.44A)2×50Ω=9.68W

答案:(1)1.68×105J (2)4.4A (3)9.68W

8、(2013柳州)学习了电学知识后,小亮研究家中具有保温功能的电饭锅,画如电饭锅的电路原理图如图l6所示,电饭锅的铭牌上部分内容如下表。 保温=U/(R1+R2)

(1)R1、R2中哪个是加热电阻?要使电饭锅加热,开关S闭合还是断开?

(2)电饭锅正常加热时,电路的电流是多大?

(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?保温时,R1、R2产生的电热之比是多少? 解:(1)当开关S闭合时,R2被短路,电路的总电阻最小,根据P=U2/R,这时功率最大,这时电饭锅处于加热状态,R1为加热电阻。

(2)电饭锅正常加热时,电路的电流:I加热=P加热/U=1100W/220V=5A

(3)电饭锅正常加热时,只有R1工作,R1=U2/P加热=(220V)2/1100W=44Ω

电饭锅保温时,R1与R2串联,R总=U2/P保温=(220V)2/44W=1100Ω

R2=R总-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω

电饭锅保温时,R1与R2串联,I1=I2=I

它们产生电热之比Q1:Q2=W1:W2=I12R1t:I22R2t=R1:R2=44Ω:1056Ω=11:264

9、(2013苏州)某型号的家用电饭煲有两挡,其原理如图所示.“1”挡是保温焖饭,“2”

5

挡是高温烧煮.若已知电阻R0=44Ω,R=2156Ω,求:

(1)当开关S置于“1”挡时,电路中的电流I1和R0两端的电压U0;

(2)当开关S置于“2”挡时,电饭煲高温烧煮的功率P.

答案:(1)0.1A 4.4V (2)1100W

解:(1)当开关S置于“1”挡时,R与R0串联

电流I1=U/(R+R0)=220V/(2156Ω+44Ω)=0.1A

R0两端的电压:U0=I1R0=0.1A×44Ω=4.4V

(2)当开关S置于“2”挡时,电路中只有R0工作

电饭煲高温烧煮的功率:P=U2/R0=(220V)2/44Ω=1100W

10、(2013山西)电压力锅是一种新型家用电器,集高压锅与电饭锅优点于一体,既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图,右表是其部分参数。其中R1是主加热器,R2是保压加热器。接通电路后,开关s自动与触点a、b接通,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。现将3L初温为25℃的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:

(1)电压力锅在加热状态时的电流。

(2)电压力锅多少秒后开始保压?

(3)电压力锅在此30min内消耗的电能。

6

11、(2013永州)小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器,小芸阅读说明

书后知道该电热水器的额定功率是4400W.额定电压是220V,工作电路图

如图所示(图中R是给水加热的电阻),小芸向爸爸指出该电热水器夏天

4400W的额定功率过大,浪费电能,冬天4400W的额定功率过小,不能满

足人对热水的需要.两人交流讨论后根据自家的实际情况,从节约、低碳、

环保的角度,提出了以下选购要求:①该电热水器额定电压是220V;②夏天

额定功率是2200W,春、秋两季额定功率是4400W,冬季额定功率是6600W.求:

(1)如图所示,该电热水器正常工作15min,加热电阻R消耗的电能?

(2)如图所示,该电热水器正常工作时,电路中电流强度是多大?

(3)请你用两个加热电阻R1,R2和两个开关S1,S2设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图(画在答题卡的指定位置),并计算出加热电阻R1和R2的阻值各是多大?

12、(2013龙东)学校为班级新买的饮水机的电路图如图所示,铭牌如表示数.S是手动开关,S1是温控开关,当S闭合后,热水箱内的水温低于60℃时S1就自动闭合,水温高于90℃时S1就自动断开,因此这台饮水机有“加热”和“保温”两档功率,在“加热”时,流过电阻R2的电流为 A,R1的电阻值为 Ω.

7

解:温控开关S1断开,处于保温状态,这时只有R2工作,

通过R2的电流I2=P保温/U=44W/220V=0.2A

而不管饮水机处于加热还是保温状态,R2都工作,其两端电压不变,

所以通过R2的电流不变,仍然是0.2A。

根据欧姆定律可计算R2的阻值,R2=U/I2=220V/0.2A=1100Ω

当温控开关S1闭合时,处于加热状态,这时R1和R2并联,

R总=U2/P加热=(220V)2/484W=100Ω

根据并联电路电阻的关系,1/R总=1/R1+1/R2

1/100=1/R1+1/1100 可解得R1=110Ω

说明:本题还有其它解法,本题虽是一道填空题,但难度不小,网上有一种解析版答案和过程是错误的。

8

网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com