
初中物理中考常见题型
有关多档位电热器的计算
【知识积累】
1、考点解读:
中考中有关多档位电热器的问题一般涉及两个电阻和多个开关,通过开关的闭合、断开或者其他方式改变电阻的连接方式,使电路在电源电压不变的情况下,改变电路总功率。当电路的总功率最大时,电热器处于高温挡;当电路的总功率较大时,电热器处于中温挡;
当电路的总功率最小时,电热器处于低温挡。电路的总功率要利用公式P=R
U 2
来分析,即在电源电压一定时,电路的总电阻越小,电路的总功率越大,用电器的档位越高。
2、串联型:
串联型的两档位电热器往往采用短路式电路,短路开关断开时两个电阻串联,电路中
的电阻最大,根据P=R
U 2
可知,此时电路总功率最小,电热器处于低温挡;短路开关闭合时,只有一个电阻接入电路,电路中的电阻最小,根据P=R
U 2
可知,此时电路总功率最大,电热器处于高温挡。
3、并联型:
并联型的两档位电热器往往采用单一支路开关式电路,当支路开关闭合时,两电阻并
联,电路中的总电阻最小,根据公式P=R
U 2
可得,在电源电压U 一定的情况下,电路的总功率最大,则电热器处于高温挡;当支路开关断开时,只有另一条支路上的电阻接入电路,
电路中的总电阻最大,根据P=R
U 2
可得,电路的总功率最小,此时电热器处于低温挡 。 【典型习题】
1、某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位,其内部简化电路图如图甲所示,定值电阻R 1的U ﹣I 图像如图乙所示。已知U =220V 、R 2=525.8Ω、c 水=4.2×103J/(kg•℃)、ρ
水
=1.0×103kg/m 3。
(1)求定值电阻R 1的阻值;
(2)当S1闭合、S2断开时,电热水壶处于______挡位,求电热水壶此挡位的功率______;(3)已知电热水壶加热效率为80%,将1.5L水从20℃加热到100℃,求水吸收的热量和加热所需时间。
2、如图所示是速热型电热水龙头的电路简图,R1、R2为电热丝,通过操作开关,可以提供温水和热水,相应参数如表。当电热水龙头在额定电压下工作时,求:
额定电压额定功率
220V
温水热水1980W 4400W
(1)闭合开关S1、断开开关S2,此时电路中的电流多大?
(2)电热丝R2的电阻多大?
(3)闭合开关S1、S2,通电20s,可以把1kg的水从15℃加热到34℃。求电热水龙头的加热效率?[c
水
=4.2×103J/(kg•℃)](结果保留到0.1%)
3、如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0,该饮水机的部分参数已知:
额定电压220V
加热时的总功率880W
保温时的功率44W
R1、R2为加热电阻丝。(假设它们的阻值不变)(计算结果若不能整除,保留一位小数)求:
(1)当S和S0闭合时,饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?
(2)在加热状态下,电阻丝R1的阻值为多少?
(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是多大?
4、如图所示是调温电熨斗的简化电路图,它的工作电压为220V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件,R2的阻值为61.6Ω。只闭合S1时为低温挡,电功率为440W;同时闭合S1和S2时为高温挡。试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)电阻R1的阻值是多少?
(3)高温挡的电功率是多少?
5、在综合实践活动中,小峰设计了一种煮饭电路,如图甲所示,图中R1和R2均为电阻丝,S1是自动
控制开关,煮饭时将该电路接入220V电源两端,在30min内,电路总功率随时间变化的图像如图乙所示,则0~5min内通过R1的电流为_____A,30min内电路消耗的总电能为___________J,10~15min内R1的电功率为______W。
6、如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电加热饮水机,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),请回答下列问题:
(1)电阻丝R1的阻值是多少?
(2)某一次小红家只使用了饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5min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分别是多少?
7、如图是一款家用电热水器的简化电路图,它有高温和低温两个档位,高温挡功率为3300W,R1、R2均为加热电阻丝,R1的阻值为55Ω。
c水=4.2×103J/(kg•℃)求;
(1)低温挡时通过R1的电流。
(2)R2的阻值。
(3)如果不计热量损失,用高温挡把50kg水从27℃加热到60℃,需要多长时间。
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