廣東省2020中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三講 電學(xué)微專題 微專題6 家用電器相關(guān)計(jì)算

微專題6家用電器相關(guān)計(jì)算類型1銘牌類電器相關(guān)計(jì)算1. 家庭常用電熱水壺的銘牌數(shù)據(jù)如圖表所示，若加熱電阻的阻值不隨溫度的變化而改變c水4.2×103 J/(kg·)，下列選項(xiàng)正確的是()額定電壓220 V額定加熱功率1100 W最大盛水量1 kgA. 電熱水壺裝滿水時(shí)，水的體積是10 LB. 電熱水壺和其他用電器串聯(lián)在電路中C. 將1 kg、20 的水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，需要吸收的熱量為3.36×105 JD. 將1 kg、20 的水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，電熱水壺需正常工作5.5分鐘，此電熱水壺的效率為50%2. 小紅家的電飯鍋的銘牌如圖所示，該電飯鍋的電阻是_，由于小紅家電源的電壓不太穩(wěn)定，傍晚時(shí)電壓常常僅僅為198 V，這時(shí)電飯鍋的功率是_W.第2題圖3. 如圖是某電炒鍋的銘牌，根據(jù)表中的信息回答下列問題：若家庭電路中只有電炒鍋在加熱2 kg、20 的水，且如圖中電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)，消耗的電能是_J，該電炒鍋中水升高了_.當(dāng)在用電高峰時(shí)，此用電器兩端的實(shí)際電壓僅達(dá)到額定電壓的，則實(shí)際功率與額定功率的比值_水的比熱容c4.2×103 J/(kg·)、當(dāng)?shù)貧鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、不計(jì)熱損失BC65B電炒鍋額定電壓220 V額定功率1100 W工作頻率50 Hz第3題圖4. (2019淄博)下表為一臺(tái)飲水機(jī)的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲且阻值不變××牌飲水機(jī)額定電壓220 V額定功率加熱1 000 W保溫22 W加熱效率80%第4題圖(1)該飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，正常工作3 min，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下能否把0.5千克的水從20 加熱至沸騰？c水4.2×103 J/(kg·)(2)保溫功率是指S斷開時(shí)電路消耗的總功率該飲水機(jī)正常保溫時(shí)，R1實(shí)際消耗的電功率是多少？5. (2019廣東學(xué)業(yè)考試三模)如圖所示是家用電熱壺及銘牌假設(shè)電熱壺電阻絲的電阻不變，水的比熱容c水4.2×103 J/(kg·)，水的密度水1.0×103 kg/m3.求：(1)電熱壺電阻絲的電阻；(2)不考慮熱損失，電熱壺正常工作時(shí)，把1 L水從20 加熱到100 所需要的時(shí)間；(3)當(dāng)電壓為198 V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率第5題圖6. (2019岳陽)一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表乙(設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變)甲額定電壓電燉鍋擋位額定功率/W220 V低溫200中溫400高溫600乙丙第6題圖(1)求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))；(2)在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有“1 800 r/(kW·h)”的電能表轉(zhuǎn)盤在121 s內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓；(3)電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到50 時(shí)開始計(jì)時(shí)，繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示結(jié)合所給信息，通過計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能類型2多擋位電器相關(guān)計(jì)算7. (2019貴陽)如圖所示是加熱器的電路圖設(shè)電源電壓保持不變，R1、R2均為發(fā)熱電阻絲，通過開關(guān)S1和S2的通斷組合，可得到不同加熱擋位該加熱器最大電功率是12 W，只閉合開關(guān)S1時(shí)，加熱器的電功率是8 W則下列判斷正確的是()第7題圖A. 該加熱器只有兩個(gè)加熱擋位B. 加熱器兩個(gè)發(fā)熱電阻絲的阻值之比R1R213C. 加熱器功率最大時(shí)，R1與R2的電流之比為21D. 該加熱器功率最小電功率是8 W8. (2019南充)如圖是電熱飲水機(jī)電路原理圖，已知R1100 ，R220 ，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，飲水機(jī)處于_狀態(tài)(選填“保溫”或“加熱”)，飲水機(jī)的保溫功率與加熱功率之比為_該飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下工作1 min消耗的電能為_J.第8題圖9. (2019通遼)有一臺(tái)熱水器，內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲R188 ，R222 .(1)如何控制S1和S2，使熱水器處于高溫?fù)酰?2)求低溫?fù)跽９ぷ? min電熱絲產(chǎn)生的熱量；(3)求中溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)熱水器的功率第9題圖10. (2019齊齊哈爾)如圖甲是文文同學(xué)家新買的一臺(tái)冷暖空調(diào)扇，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，R1、R2均為發(fā)熱電阻，R1的阻值為110 ， 是電動(dòng)機(jī)開關(guān)S1閉合后，當(dāng)S2接1、2時(shí)吹冷風(fēng)；當(dāng)S2接2、3時(shí)吹溫風(fēng)；當(dāng)S2接3、4時(shí)吹熱風(fēng)，此時(shí)空調(diào)扇的總功率為1 100 W已知：電源電壓為220 V, c冰2.1×103 J/(kg·)求：(1)吹冷風(fēng)時(shí)，在空調(diào)扇內(nèi)加入冰袋會(huì)使吹出的風(fēng)溫度變低若冰袋內(nèi)冰的質(zhì)量為1 kg，溫度從16 升高到6 時(shí)，冰從周圍吸收的熱量是多少？(2)吹冷風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作1 h消耗的電能為0.11 kW·h，此時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？(3)吹熱風(fēng)時(shí)，R2的電阻是多少？第10題圖參考答案及解析微專題6家用電器相關(guān)計(jì)算1. C【解析】由可得，水的體積：V1×103 m31 dm31 L，A錯(cuò)誤；電熱水壺和其他用電器工作時(shí)互不影響，則電熱水壺和其他用電器并聯(lián)在電路中，B錯(cuò)誤；水吸收的熱量Qcmt4.2×103 J/(kg·)×1 kg×(100 20 )3.36×105 J ，C正確；工作時(shí)間t5.5 min5.5×60 s330 s，由P可得，電熱水壺正常工作5.5 min消耗的電能：WPt1100 W×330 s3.63×105 J；電熱水壺的效率：×100%92.6%，D錯(cuò)誤故選C.2. 448913. 7.2×105801625【解析】因“3000r/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的電能，表盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，所以，電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)消耗的電能：W kW·h0.2 kW·h7.2×105 J，不計(jì)熱損失，水吸收的熱量：Q吸W7.2×105 J，由Q吸c(diǎn)m(tt0)可得，理論上水的末溫：tt020 105.7 ，因1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100 ，所以，水的末溫為100 ，則水升高的溫度t100 20 80 .當(dāng)在用電高峰時(shí)，此用電器兩端的實(shí)際電壓僅達(dá)到額定電壓的，由PUI可得，電炒鍋的電阻不變時(shí)，P與U2成正比，則實(shí)際功率與額定功率的比值：()2()2.4. 解：(1)正常工作3 min產(chǎn)生的熱量為：Q放Pt1000 W×3×60 s1.8×105 J由×100%得，實(shí)際被水吸收的熱量為：Q吸Q放1.8×105 J×80%1.44×105 J若把水燒開，需要的熱量為：Q需要cm(tt0)4.2×103 J/(kg·)×0.5 kg×(100 20 )1.68×105 J因?yàn)椋篞吸<Q需要，所以不能把0.5 kg的水從20 加熱至沸騰(2)當(dāng)S閉合時(shí)，R2被短路，只有R1工作，這時(shí)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，由P得，電阻R1的電阻：R148.4 當(dāng)S斷開時(shí)， R1和R2串聯(lián)，這時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)電路中的電流為：I保溫0.1 AR1實(shí)際消耗的電功率為P1實(shí)(I保溫)2×R1(0.1 A)2×48.4 0.484 W5. 解：(1)電熱壺電阻絲的電阻R48.4 (2)水的質(zhì)量mV1.0×103 kg/m3×1×103m31 kg水吸收的熱量Qcmt4.2×103 J/(kg·)×1 kg×(100 20 )3.36×105 J由于不考慮熱量損失，所以有W電QP額t，則加熱時(shí)間t336 s(3)當(dāng)電壓為198 V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率P實(shí)810 W6. 解：(1)高溫?fù)跽９ぷ麟娏鳎篒2.7 A(2)電能表轉(zhuǎn)盤在121 s內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，實(shí)際功率為：P實(shí)()2 W根據(jù)()2，代入數(shù)據(jù)可得U實(shí)200 V(3)用高溫?fù)?0 70 消耗的電能：W高P高t高0.6 kW× h0.06 kW·h用低溫?fù)?0 58 消耗的電能：W低P低t低0.2 kW× h0.03 kW·h則用高溫?fù)跫訜?，每升?攝氏度需要的電能為：W高3×103 kW·h/同理可得低溫?fù)酰篧低3.75×103 kW·h/W高W低，故高溫?fù)醺?jié)能7. C【解析】發(fā)熱電阻絲R1和R2并聯(lián)，由于電源電壓保持不變，閉合S1和S2時(shí)電路總功率為PP1P212 W，只閉合S1時(shí)只有R1接入電路P18 W，只閉合S2時(shí)只有R2接入電路P212 W8 W4 W，該加熱器有12 W、8 W、4 W三個(gè)加熱功率擋位，A錯(cuò)誤；，R1R212，B錯(cuò)誤；并聯(lián)電路電流與電阻成反比，R1與R2的電流之比為21，C正確；只閉合S2時(shí)電路加熱功率為4 W，D錯(cuò)誤故選C.8. 加熱161.452×105【解析】當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，R2接入電路，R1短路，由電功率公式P可知，此時(shí)功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，R1和R2串聯(lián)，電路中電阻最大，由電功率公式P可知，此時(shí)電功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，保溫狀態(tài)時(shí)功率為P保溫，加熱功率為P加熱，保溫功率與加熱功率之比為.加熱狀態(tài)下工作1 min消耗的電能WPtt×60 s1.452×105 J.9. 解：(1)當(dāng)S1閉合，S2接a時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路中電阻最小，根據(jù)P知，此時(shí)熱水器功率最大，處于高溫?fù)?2)當(dāng)S1斷開，S2接b時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路中電阻最大，根據(jù)P知，此時(shí)熱水器功率最小，處于低溫?fù)?，其功率為P低440 W.5 min產(chǎn)生的熱量為QWP低t440 W×5×60 s1.32×105 J(3)只閉合S1時(shí)，R1單獨(dú)工作，根據(jù)P知，此時(shí)熱水器處于中溫檔，其功率為P中550 W10. 解：(1)t6 (16 )10 冰吸收的熱量Q吸c(diǎn)冰mt2.1×103 J/(kg·)×1 kg×10 2.1×104 J(2)吹冷風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率P冷0.11 kW110 W通過電動(dòng)機(jī)的電流I0.5 A(3)吹熱風(fēng)時(shí)，R1的功率P1440 W電阻R2的功率P2P總P冷P11 100 W110 W440 W550 WR2的阻值R288 - 12 -