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1、加热与保温1. (2013重庆A卷)图16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 SS2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1980肌(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?(2) 若电热丝R2的电阻为44Q,则电热丝R1的电阻为多少?(3) 若电热丝R2烧毁了,要使电路恢复正常工作,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
2、。请你通过计算和分析,对小楠的方案作出评价。2. 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,、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20r,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)额定电压额定最大发热功率水箱容积适用面积(2) 加湿器在低档时的发热功率;22
3、0V40S4L4060nf3. 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=55Q,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”)图16图17(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?4. 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
4、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,且此时的大气压为1标准大气压.则:额定电压220V额定功率4400W水壶装水质量10kg频率50Hz(1) 电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?(2) 若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶23r的水在标准大气压下烧开需要多长时间?水的比热容 C=4.2X103J/ (kgC).(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?5. 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=55Q,R=
5、2365Q.(1) 当开关S处于“2”挡时,通过电阻R和Ro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。6. 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。加热时京与触点a接通,R1工作;保温 时京与触点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 100C(选填”、=”或“V”)。(2) 计算
6、保温电阻R2正常工作时的阻值。20甲(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 ,并列式计算它的大小。电压力锅的铭牌额定电压芸口伏加热功率imci 瓦保遍功率1DD瓦气压设定值175千帕8. 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16所示,电饭 锅的铭牌上部分内容如下表。额定电压220 V加热功率1100 W保温功率44 W最大容积1 3 L图16(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?电路中电阻RR2的阻值各是多大?保温时,RR2产生的电热之比是多少?9.
7、 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60r时S1就自动闭合,水温高于90r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,流过电阻虬的电流为 A,R的电阻值为 Q.水桶容积20L热水箱水重1L颔定电压220V加热功率184W保温功率44W电路变化问题1. 如图14所示,R1=20Q, R40Q,电源电压保持不变,灯L的电阻不变。当开关S1. S2都闭合时,电流表&的示数是0.6A,小灯泡恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电 压;当开关SS2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,
8、求小灯泡的实际功率;2. 如图所示电路,电源电压保持不变,R6。,R2=4。(1) 开关SS2都断开时,电流表的示数为1.5A.求电源电压(2) 开关SS2都闭合时,电流表的示数为2.8A,求R3的阻值1|IPR2 Ry Si3. 如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,电阻R1=10Q。只闭合开关S2, 通过电阻虬的电流为0.2A。求:(1) R2的电阻值:,(2) 断开开关S2,只闭合开关S和S3时,通电2 min时鸟消耗的电能。3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关*、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V, 求电阻R1、电的阻值。4. 如图所示,
9、电源电压保持不变,灯泡L上标有“6V 3W”的字样,不计灯丝电阻随温度的变化,滑动变 阻器的最大阻值为20Q,滑片移动到A端,闭合S1、S2时,电流表的示数为0.3A;求:(1)电源电压U;(2) 滑片移动到B端,闭合*、S2,求电流表的示数;(3) 闭合*,断开S2,求电压表的示数变化范围。5. 如图15所示,是某电器设备的一部分电路.已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变,电流表的量程为0 3A,定值电阻R1=10Q,灯泡L上标有“6V 3.6W ”的字样,只闭合开关S1时,电路消耗的总功率为10W; 闭合开关S1、S2、S3,移动滑片P置于其中点,此时电路消耗的总功率为15W。求:(1) 滑
10、动变阻器的最大阻值.(2) 当开关S1、S2断开,只闭合开关S3时,移动滑动变阻器滑片P,使灯泡L正常发光,求滑动变阻器 此时消耗的电功率.(3) 当闭合开关S1、S2、S3时,为了不烧坏电流表,求滑动变阻器消耗的最大电功率.6. 在如图所示的电路中,电源电压U=6V,且保持不变,R1=20。,R2=30。问:(1) 若开关S1闭合,S2断开,当滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.2A,此时滑动变阻器R的电阻值为多大?(2) 若开关S1、S2均闭合,当滑片P滑到b端时,电流表的示数是多少?(3) 若开关S1、S2均闭合,当滑片P滑到b端时,1min电路消耗的总电能为多少?7. 如图所示的电路中
11、,电源电压不变,灯L上标有“ 18V 18W”的字样。当开关S闭合,滑动变阻器的滑 片P移到最左端a端时,灯L正常发光,电流表示数为1.5A。求电源电压;(2) 求滑动变阻器的最大电阻R bau(3) 当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到b端时,电压表示数为15V。求此时灯L的电阻和功率。8. 如图甲所示的电路中,灯泡的额定电压为9V,灯泡的I-U关系如图乙所示:电压表的量程为O15V,电流表的量程为00.6A,变阻器R的最大电阻为lOOQ。求:(1) 只闭合S1,灯泡正常工作,定值电阻R0消耗的功率P0=2.8W,R0的电阻和电源电压;(2) 只闭合S2,在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电
12、压不超过额定值的情况下,电路消耗的最大功 率及变阻器连入电路中的最大电阻各为多少。9. 如图所示的电路中,电源电压不变,R2的电阻值为30Q。当S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数 是0.3A,电压表的示数为3V。求:(1)R1电阻值;(2)电源电压;(3)当S2断开,S1、S3闭合时,1min内电路消耗的电能。10. 如图17所示,电源电压和灯L的电阻保持不变,定值电阻R1=20Q,灯L标有“6V 3W”字样。电 流表量程为00.6A,电压表量程为015V,求: (1)灯泡L的电阻为多少?(2)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.
13、4A, 滑动变阻器R2的最大阻值为多少?(3)在确保电路安全的情况下,电路消耗的最小功率与最大电功率之比为多少?(不考虑电路中无电流通过的情况)。11. 如图甲所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为00.6A,电压表量程为015V,变阻器R的最 大电阻为l00Q。只闭合S,滑片置于某点a时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为七。只闭 合S2 ,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示;当滑片置于某点b时,R为16Q, 电压表示数气=8V,电流表示数为匕。已知Ra : R0 = 12:5,I:匕=3:5。(灯丝电阻不随温度变化) 求:(1)小灯泡的电阻;(2) 定值电阻R和电源电压;0(3) 在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合$时,变阻器连入电路的最小电阻为多少:只闭合S 2时,电路消耗的最小功率为多少。图乙