初中物理家用电器多档位电功率问题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,家用电器多档位电功率问题,1.,现有两只电阻,R,1,R,2,(,R,1,R,2,),，一个电压为,U,的电源，你可以组装几种出连接方式不同的电路？,2.,这些连接方式中电路总电阻分别是多少？关系如何？,3.,这些连接方式中电路总功率分别是多少？关系如何？,提出问题,电阻关系：,R,丁,R,甲,R,乙,R,丙,功率关系：,P,丙,P,乙,P,甲,P,丁,解决问题,P,甲,=U,2,/R,1,P,乙,=U,2,/R,2,P,丙,=U,2,/R,1,+,U,2,/R,2,P,甲,=U,2,/（R,1,R,2,）,由,P=U,2,/R,可知：当,U,一定时，发热功率,P,与电阻,R,成反比，即电阻越大发热功率越小，电阻越小发热功率越大。,一、R,1,、R,2,并联（R,1,R,2,）,只闭合S,1,时，低温档：P,低,=U,2,/R,1,只闭合S,2,时，中温档：P,中,=U,2,/R,2,闭合S,1,、S,2,时，高温档：P,高,=U,2,/R,1,+,U,2,/R,2,1、电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能下图是某型号电压力锅的工作电路图，其额定电压为220V,（1,）当,S,1,、,S,2,同时闭合时，电路处于正常加热状态，此时,R,1,和,R,2,的总功率为,1000W,，这时电路中的总电流是多大？,（2,）当锅内压强达到设定值时，压力开关,S,1,会自动断开，此时电路处于保温状态已知,R,2,=242,，求这时电路中的电功率是多大？,（3,）当电压力锅处于正常加热状态时，若不计热损失，要把,5kg,、,20,的水加热到,60,，需要多长时间？,水的比热容为,4.210,3,J/,（,kg,）,2、小明家新买了一款电热水壶，简化工作电路如图所示，R,0,为主加热器电阻，R为保温加热器（R,0,、R的阻值不受温度影响）；温控开关S在水温度较低时，会自动闭合，当水沸腾后，会自动断开其铭牌如表，请你求解下列问题：,（1）电热水壶正常工作时，通过主加热器R,0,的最小和最大电流分别是多少？（2）若电热水器正常工作时，所产生的热量有67.2%被水吸收，则将一满壶20的水在标准大气压下烧开，需要加多热长时间？水的比热容c=4.210,3,J/（kg）,3、小明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S,0,进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图的电路原理图。,请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）,（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,）若,电阻,R,2,的阻值为1210,，,则电阻,R,1,的阻值为多少？,（3,）,在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198V,时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？,二、R,1,、R,2,串,联,闭合S时，R,2,短路，为高温档：,P,高,=U,2,/R,1,闭合S断开时，R,1,、R,2,串联，为低温档：,（1）R,1,是发热电阻R,2,是分压电阻时，,P,低,=U/（R,1,+R,2,）,2,R,1,（2）R,1,、R,2,都,是发热电阻时，P,低,=U,2,/（R,1,+R,2,）,1、下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如右下图所示，,R,1,和,R,2,均为电热丝。求：,（1）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流；,（2）电路中,R,1,的阻值。,2、CFXB型“220V 1100W”电饭锅的原理图如图所示，它有高温、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R,0,为电热丝当开关S接高温挡时，电路的功率为1100W，当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W,（1）电饭锅在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？,（2）电热丝R的阻值多大？,二、R,1,、R,2,串,联,闭合S拨到3时，高温档：,P,高,=U,2,/R,1,闭合S接2时，R,1,、R,2,串联，,为,低温档：,（1）R,1,是发热电阻R,2,是分压电阻时，,P,低,=U/（R,1,+R,2,）,2,R,1,（2）R,1,、R,2,都,是发热电阻时，P,低,=U,2,/（R,1,+R,2,）,1、右图是一个电热毯的简化电路图，电源电压为,220V,，,R,1,是发热电阻，,R,2,是阻值为,616,的,分压,电阻，,S,是控制电,热毯工作状态的开关。,S,转到触点,1,为断开状态；,S,转到触,点,2,为低温状态；,S,转到触点,3,为高温状态，此时功率为,100W,。求：,（,1,）当开关,S,转到触点,3,时。电热毯的发,热电阻,R,1,是多少,？,（,2,）当开关,S,转到触点,2,时，通过电路的,电流是多少安？发热电阻,R1,消耗的功率是,多少瓦特？,2、武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路如图所示。坐垫内的电热丝,R,1,、,R,2,的阻值分别为,260,、,150,，脚踏内的电热丝,R,3,的阻值为,400,。闭合开关,S,1,，调节开关,S,2,，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”（不考虑温度的变化对电阻的影响）,（,1,）该电热课椅消耗的最大功率是多少？,（,2,）当脚踏处于中温档时，电热课椅在,10s,内产生的热量是多少？,闭合S拨到a时，高温档：P,高,=U,2,/R,1,闭合S接b时，R,1,、R,2,串联，为低温档：（1）R,1,是发热电阻R,2,是分压电阻时， P,低,=U/（R,1,+R,2,）,2,R,1,（2）R,1,、R,2,都,是发热电阻时，P,低,=U,2,/（R,1,+R,2,）,1、小强同学设计了一种电热水壶，电路如图所示，,S,是温控开关，,R,1,为发热体.当开关,S,接到a时，电热水壶处于加热状态，此时发热体的电功率为1000W；当水烧开时，开关,S,自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时发热体的电功率为160W.,请你算出,R,1,、R,2,的电阻值(不计温度对电阻值的影响),2、饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S,是一个温控开关，,R,1,为发热板，,R,2,是温控电阻当开关,S,接,a,时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，开关,S,自动切换到,b,，饮水机处于保温状态已知饮水机正常工作时的电流为,2.5A,，,2min,可将加热桶内的水烧开；而处于保温状态时的电流只有,0.25A,通过计算回答：,（1,）饮水机发热板的电阻,R1,多大？,（2,）饮水机正常工作时的电功率多大？,（3,）饮水机正常工作将加热桶内的水烧开，发热板产生了多少焦的热量？,（4,）温控电阻,R,2,的阻值多大？,3、家用饮水机是一种常见的电加热器，新型节能型饮水机的工作电路可简化为如图所示的电路其中S,为温控开关，当开关,S,接,a,时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，开关,S,自动切换到,b,，饮水机处于保温状态其中,R1,、,R2,都是发热器的电阻若饮水机正常工作时发热器的电功率为,550W,，保温时的电功率是正常工作时的,0.1,倍请你计算：,（1,）发热器的电阻,R,1,和,R,2,各是多少？,（2,）若这台饮水机每天保温按,6,小时计算，那么一个月（按,30,天计算）仅用于保温需要消耗的电能为多少度？,（3,）饮水机能加热水的原理是利用,4、饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S,是一个温控开关当开关,S,接,b,（或,a,）时，饮水机正常工作，将水迅速加热当水达到一定温度时，开关,S,自动切换到,a,（或,b,），饮水机处于保温状态，,R,1,和,R,都是发热板.,（1,）用学过的公式说明，当,S,接,a,时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？,（2,）若饮水机正常工作时发热板的电功率为,880W,，而保温时发热板的功率是正常工作时功率的,0.05,倍，求电阻,R,1,的阻值,三、电热吹风机和豆浆机的多档功率问题,1、下图是一家用电吹风的主要技术参数和简化电路图，请你仔细观察，然后解决下列问题:(1)电吹风吹冷风时，开关旋至,处。(2)电吹风吹冷风5min消耗的电能是多少？(3)电吹风正常工作时，通过电吹风插头处的最大电流是多少？,（4）电热丝的阻值？,2、如图为某电器厂生产的一款电吹风原理图和名牌，图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各档位间的转换。“R,1,、R,2,”是相同的电热丝，通过插头接入220V家庭电路,（,1,）选择开关拨到,2,是,（高热风或热风）档。,（,2,）,R,1,、,R,2,的阻值是多少？吹热风时的功率为多少,W,？,3、下图是某种家用电吹风的原理图，它有“热风”、“温热风”、“冷风”及“停”四档，R,1,与R,2,是电热丝（R,1, R,2,）。图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各档位间的转换。电吹风的部分参数如下表所示。,（1）开关的“双刀”拨动到什么位置时，电吹风处于“热风”档? 接在“热风”档上的电热丝的阻值是多少?,（,2,）标有“吹温热风功率（,W,）”后面的数值被磨损，某同学为测量它的具体数值，先断开其它家用电器，并将电吹风的开关调至“温热风”档后接入,220V,的家庭电路中，发现他们家用的电子式电能表（,3000imp,(kwh),）在,2min,内指示灯恰好闪了,46,次。试计算该电吹风吹温热风功率的大小。“,3000 imp,(kwh)”,指的是接在这个电能表上的用电器每消耗,1 kwh,的电能，电表上的指示灯闪烁,3000,次。,4、小滨对家中的豆浆机非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率P,1,=200W,；,R,是加热电阻额定功率,P,2,=1100W,图乙是此,豆浆机做一次豆浆时的工作信息，请你根据信息解答以下问题：,（1,）,豆浆机正常工作，打浆时的工作电流；（2,）,豆浆机加热电阻的阻值；（3,）,豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能,5、某厂生产了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下：（1,）计算,豆浆机正常工作时的最大电流（2,）,豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3,分钟，电阻丝累计加热,12,分钟，则总共,消耗多少电能？,6、如图是一款多功能洗衣机的简化电路图此款洗衣机额定电压,220V,，它有两个档位，当开关置于位置,1,时（电路接入,R,1,和,R,2,）为加热状态，消耗功率为,2400W,；当开关置于位置,2,时（电路接入,R,2,和电动机,M,）为保温洗涤状态已知电阻,R,1,的阻值为,22,，水的比热容为,C,水,=4.2,10,3,J/kg,（,1,）在洗衣机内加入质量为,20kg,、初温为,20,的冷水，求加热到,70,时水吸收的热量；（,2,）求,R,2,的阻值；（,3,）已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机的功率为,240W,，则此时通过电路的总电流为多少？,四、综合的多档功率问题,1、某蛋糕店买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率图是其内部简化电路图，开关S,1,可分别与触点a、b接触已知：R,l,=110，R,2,=110，电源电压保持不变当开关S,1,置于b端，S,2,断开时，电烤箱处于,档位；电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是,W；电烤箱在高档位工作时，s,1,应置于,（选a或b），s,2,应,（选断开或闭合）,2、如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向,A,、,B,，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向,B,、,C,。单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示。关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是 （ ）,A扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中,B松开扳机，只有一只PTC元件接入电路,C松开扳机，当温度为80时，电路消耗的电功率为55W,D扣动扳机，当温度为180时，1min电路消耗的电能为4800J,3、如图所示，是某电器内部的电路结构图，,R,1,、,R,2,为阻值相同的电热丝，不同的连接方式其发热功率不同，下列说法正确的是（ ）（多选）,A、甲的发热功率与丙的发热功率相等,B、丁的发热功率是丙的发热功率的,2,倍,C、丙的发热功率是乙的发热功率的,2,倍,D、丁的发热功率是乙的发热功率的,4,倍,4、如图是某家洗衣机的名牌。,(1),根据有关技术参数，求洗衣机洗涤时的正常工作电流是多少？,（2）在寒冷的冬天，温度太低会影响洗涤效果，小何进一步思考：如果在洗衣机上安装一个加热电阻，这样在洗涤前先将水加热到适宜的温度，可提高洗涤效果若每次洗衣时，首次进水量为,10 kg,，加热时电能的,80%,转化为水的内能，要求给,10 kg,的水正常加热,10 min,，使水的温度升高,10,，求小何在洗衣机上安装的加热电阻为多少？c,水,4.2,10,3,J/(kg,),5、如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于,“,关、高温、自动、保温,”,四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时,间，其中,R,1,605 ,，,R,2,96.8 ,，电热锅的部分参数如下表所示,(1),电热锅处于保温档正常工作时，锅内的水温度始终不变，则该电热锅的散热功率是多少？,(2),电热锅处于高温档,(,切换开关接,“1”),正常工作时，在标准大气压下高温加热,2 kg,的水，,10 min,内消耗多少电能？设散热功率不变，水的初温为,75,，则加热10 min,后水的最终温度是多少？,c,水,4.2,10,3,J/(kg,),6、下表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是电烤箱内部简化电路图，R,1,和R,2,均为电热丝,求：（1）电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能；（3）若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱通过一定温度时能自动断开电路，该开关最好安装在A、B、C中的点处,7、养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示,小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为,25,的水，,6min,将水烧开（标准大气压下），求：（,1,）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了,300,转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？,7、养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示,小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为,25,的水，,6min,将水烧开（标准大气压下），求：（,2,）如果养生壶的热效率是,87.5%,，此过程中水吸收的热量是多少？（,3,）壶中水的质量是多少？（,4,）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）,8,、下图是一个电热器的工作原理图，电热器内的两个电热丝,R,1,和,R,2,的阻值分别为,60.5,和,121,。旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有,0,9,共,10,个金属触点；绕中心轴转动的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的金属触点连通。电热器通过旋转开关可以实现多档位工作的要求。,（,1,）如图所示，当旋钮上的箭头指向图中位置,D,时，金属滑片将,2,、,3,触点接通，同时另一端将,7,、,8,触点接通。此时电热器的功率是多少,W,？,（,2,）该电热器以最大功率工作时，,10min,内放出的热量是多少,J,？此时旋纽开关上的箭头指向图中什么位置？,9、如图是它的电路原理图，设R,1,、R,2,、R,3,的阻值不受温度的影响，S,为档位开关，使用时接入家庭电路中,（,1,）根据表中的数据计算出电路中R2的阻值,（,2,）如果某同学家所接热水器为,DJW50N,型，他家电能表表盘如图，若在中档正常工作,时烧水,45,分钟，电能表的转盘转多少转？若实际该热水器中的水温升高了,10,，试求出该热水器的效率,10、小亮设计了一个多档位电加热器，加热部分是两根电热丝，通过一个档位旋钮改变电热丝的连接关系，从而实现不同加热功率他计划实现的四档加热功率如下表所示：,图甲是一个档位旋钮，档位旋钮内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有,10,个金属触点，分别按照编号与图乙中编号相同的触点用导线连接用绝缘材料制成的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮到某位置时（箭头只能指向,A,、,B,、,C,、,D,四个位置），就可以将相邻的触点连接起来例如，图甲中，旋钮上的箭头指向图中位置,D,，此时，金属滑片将,1,、,2,两触点接通，同时也将,3,、,4,两触点接通转动旋钮，指向不同位置时，就可以实现不同的加热功率,（,1,）如果要实现当旋钮沿某方向转动时，加热功率依次递减或递增，档位旋钮上的箭头指向,A,、,D,位置时，分别对应哪一个温度档位？,11,、如图所示是电动轮椅的电路原理图当,K,接到,3,、,4,两个接线柱，轮椅前进，并可通过操纵滑动变阻器,R,1,的滑片,P,，改变前进速度；当,K,接到,1,、,2,两个接线柱，轮椅慢慢后退已知蓄电池的电压,U=24V,（保持不变）、定值电阻,R,2,=10,，电动机的额定功率,P,0,=72W,、额定电压,U,0,=24V,，电动机线圈电阻为,2,（,1,）当轮椅后退时，电流表示数为,I=0.8A,，此时电动机的实际功率为多少？（,2,）当电动机以额定功率工作时，轮椅匀速前进，轮椅受到的阻力为,36N,，求此时轮椅前进的速度的大小,