
1、电源电压为6V,当R=2Ω时电路消耗的功率为 ;当R=3Ω时电路消耗的功率为 ;在电压一定时,电阻越大,功率越 ;电阻越小,功率越 。
2、有一带高、低挡的电加热器,其工作电路可简化如图所示,其中R1=10Ω,R2=5Ω,只闭合开关S1,A的示数为2A,求:
(1)电源电压U;
(2)计算此时电路的功率,即为 温挡;再闭合S2,计算此时电路的功率,即为 温挡。
3、有一带高中低温挡的电加热器,其工作电路可简化如图所示,其中R1=15Ω,R2=10Ω,电源电压U=30V;
(1)只闭合开关S1, 工作(填R1/R2),电路消耗的功率: ;
(2)只闭合开关S2, 工作(填R1/R2),电路消耗的功率: ;
(3)同时闭合开关S1和S2, 工作(填R1/R2),电路消耗的功率: ;
(4)通过计算可知,当R1工作时为 温挡;当R2工作时为 温挡;当R1和R2同时工作时为
温挡。(填高/中/低)
4、有一带高低温挡的电加热器,其工作电路可简化如图所示;电源电压为12V,其中R1=3Ω,R2=6Ω;
(1)闭合开关S1, 工作(填R1/R2),电路消耗的功率 ;
(2)断开开关S1, 工作(填R1/R2),电路消耗的功率 ;
(3)通过计算可知,当R2单独工作时为 温挡;当R1和R2同时工作时为 温挡。(填高/低)
所谓高、低温挡,也就是电路消耗的高、低功率;由P=U2/R可知,当U一定时,P与R成(反/正) 比;综上所述,在电源电压U不变时,当整个电路电阻最小时,P最 ,为 温挡;当整个电路电阻最大时,P最 ,为 温挡。
5、如图所示,电源电压为24V;R1=4Ω,R2=12Ω。
(1)高温挡应闭合 ,此时功率填入下表:
(2)低温挡应闭合 ,此时功率填入下表:
(3)若只闭合S1为中温挡1,此时功率填入下表:
(4)若只闭合S2为中温挡2,此时功率填入下表:
因此,此电路设计为4个挡位,按高中低温挡依次排列为:
由高到低温挡 | ||||
高温挡 | 中温挡 | 低温挡 | ||
功率 | W | W | W | W |
电阻 | Ω | Ω | Ω | Ω |
6、如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的分压电阻,S是温控开关。电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样。不考虑温度对电阻值的影响。
(1)当电热毯处于低温挡时,开关S应处于什么状态?为什么?
(2)求发热电阻丝R0的阻值。
(3)当电热毯处于低温挡时,电路中的电流为0.1A,求在20min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量。
7、CFXB型 “220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示,它有高温烧煮和焖饭保温两挡,通过单刀双掷开关S进行调节,R0为电热丝。当开关S接高温烧煮挡时,电路的功率为1100W,当开关S接焖饭保温挡时,电路的总功率为22W。
(1)电饭煲在高温烧煮挡时,开关S应闭合还是断开?
(2)电热丝R0的阻值多大?
(3)当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大?焖饭、保温10min,电热丝R0产生的热量为多少?
8、如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图,它有高、中、低三个挡位,已知R1=120Ω,R2=240Ω,求:
(1)闭合S1、S3,断开S2时,电烤箱处于什么挡位?电路中的电流是多大?
(2)闭合S3,断开S1、S2时,通电一分钟电路中电流产生的热量是多大?
(3)当电烤箱处于低温挡时,它消耗的电功率是多大?(结果保留一位小数).
9、小刚家的电烤箱有高、中、低温三个挡位,其简化电路图如图所示。R1、R2都是发热电阻。S1闭合、S2 接a端时为高温挡,电功率为1800 W;S1闭合、S2接b端时为中温挡,电功率为800 W;电源电压保持不变。(计算结果保留小数点后两位)试求:
(1)电烤箱在中温挡工作时,电阻R1的阻值是多少欧?
(2)电烤箱在高温挡工作时,电路中总电流为多少安? 电阻R2的阻值是多少欧?
(3)电烤箱在低温挡工作时的电功率是多少瓦?
10、下表为某电烤箱铭牌的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清),其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化),求该电烤箱:
(1)在低温挡正常工作时的电流;
(2)中温挡正常工作5min消耗的电能;
(3)在高温挡正常工作时的额定功率(计算结果保留一位小数)。
11、(2012•武汉)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,它的电路示意图如图。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω,脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω。闭合开关S1,调节开关S2,可以使脚踏分别处于“低温挡”、“中温挡”、“高温挡”(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瓦?
(1)该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦?
(2)当脚踏处于中温挡时,电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦?
XXX牌电烤箱 | ||
额定电压 | 220V | |
额定 功率 | 低温挡 | 440W |
中温挡 | 1100W | |
高温挡 | ||
(3)当脚踏处于低温挡时,电热课椅在100秒内消耗的电能是多少焦?
12、小杨家买了一个家用电吹风,如图所示,主要参数如表格中所示,则(不考虑温度对电阻的影响):
热风温度 | 45°C~75°C | |
额定功率 | 热风 | 1200W |
冷风 | 200W | |
额定电压 | 220V | |
质量 | 0.66kg | |
(1)选择开关应旋至何处时,吹风机正常工作的功率最大?此时电路中的总电流多大?(保留一位小数)
(2)当电路供电电压为110V时,吹风机电热丝的实际功率为多大?
13、如图所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器的最大值为18Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样。求:
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(3)保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S 2,此时电流变化了1A,求R0的阻值。
(4)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小?这个最小功率是多少?
14、(2014··哈尔滨)在物理小组课外活动中,惠龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2,设计成高中低三挡位的电热器,电路图如图所示,其中R1=2R2,在安全情况下,用三挡分别给同一容器中质量相同的水加热(水均未沸腾).
电热器挡位 | 额定电压 | 额定功率 | 水升高的温度 | 加热时间 |
高温 | 220V | 10℃ | 6min | |
中温 | 8℃ | 8min | ||
低温 | 100W | 4℃ | 9min | |
(1)求R1的阻值是多少?
(2)电热器用中温挡工作时,水温升高8℃消耗的电能是多少?
(3)结合表中信息,通过计算分析比较用高温挡还是低温挡更节能?
参考答案:
6、(1)根据图示,当S闭合时,只有R0在电路中,电热毯处于高温挡;当S断开时,R与R0串联在电路中,由P=U2/R可知电热毯处于低温状态,
答:要使电热毯处于低温挡,开关应处于断开状态。
(2)∵P=UI=U2/R,∴R0=U额2P额=(220V)2/40W=1210Ω;
(3)当电热毯处于低温挡时,R与R0串联在电路中,电阻丝20min内产生的热量:
Q=I2R0t=(0.1A)2×1210Ω×20×60s=14520J
(3)当电热毯处于低温挡时,R与R0串联在电路中,电阻丝20min内产生的热量:
Q=I2R0t=(0.1A)2×1210Ω×20×60s=14520J
7、(1)闭合;(2)R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω;(3)I=P/U=22W/220V=0.1A;Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J
8、(1)电烤箱处于高温挡位;电路中的电流是2.75A;(2)24200J;(3)134.4W 6、
(1)低温挡额定功率P=UI=220V×2A=440W
(2)中温挡10分钟产生热量Q=W=Pt=UIt=10×60s×220V×5A=660000J
(3)低温挡是R1和R2串联,中温挡是R1,高温挡是R1、R2并联工作。
所以,R1=U/I=220V/5A=44Ω。R2=220V/2A-R1=66Ω。R1和R2并联之后电阻R=26.4Ω。
则高温挡的电流为I=220V/26.4Ω=8.33A
9、(1)R1的阻值是60.5Ω;(2)高温挡工作时总电流约是8.18A;R2的阻值是48.4Ω;
(3)电烤箱低温挡的电功率是444.44W
10、(1)S2接a触点时,电路为R3的简单电路,电路中的电阻最小,
根据P=U2/R可知,此时脚踏处于高温挡位,电热课椅消耗的功率最大;
P高温=U2/R3=(220V)2/400Ω=121W
P高温=U2/R3=(220V)2/400Ω=121W
(2)S2接c触点时,R3与较小的电阻R2串联在电路中,脚踏处于中温挡;
电热课椅在10秒内产生的热量:Q=W=U2·t/(R2+R3)=(220V)2×10s/(150Ω+400Ω)=880J
电热课椅在10秒内产生的热量:Q=W=U2·t/(R2+R3)=(220V)2×10s/(150Ω+400Ω)=880J
11、(1)∵P1=440W,U=220V∴I1=P1/U=440W/220V=2A;
(2)∵中温挡的功率为P2=1100W t2=5min=300s,
∴在中温挡时消耗的电能为:W2=P2t2=1100W×300s=3.3×105J;
(3)由电路可知只有R1能单独工作,电路处于中温挡位,所以R1=U2/P2=(220V)2/1100W=44Ω,
因为电压一定,低温挡时,电阻最大,电流最小,电功率最小,
∴R1+R2=U/I1=220V/2A=110Ω;则R2=110Ω-44Ω=66Ω,
当U一定,电阻最小,电功率最大,因此两电阻并联时,达到高温,
P=U2/R1+U2/R2=(220V)2/44Ω+(220V)2/66Ω≈1833.3W
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