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【2014中考点金】例说电热器的多档功率问题  

2014-05-25 05:53:35|  分类: 2014中考点金 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【2014中考点金】例说电热器的多档功率问题





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【2014中考点金】例说电热器的多档功率问题



 

15955633029;1148631378; xzyggyj@163.com

例说电热器的多档功率问题
山东省高唐县琉寺中学 李洪生


例1.(2012年宿迁)某电饭锅内有R0=44Ω、R=2156Ω的两根电热丝,将它接入电路如图1所示,当S分别置于“1”档和“2”档时,______档是保温状态,当S接“2”档时,电路中的电流大小是______,通电100s电路产生的热量是______J。

 

例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

解析:电源电压为220V不变,当S接“1”档时,电路中R与R0串联,此时电阻为两个电阻的和;当S接“2”档时,电路中只有R0,此时电阻小于串联时电阻,根据公式例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小,所以“1”档是保温状态。当S接“2”档时,电路中只有R0,电路中的电流为:例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间;通电100s电路产生的热量为例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

例2.(2012年山西)下表为电烤箱铭牌的部分参数,其简化电路如图2所示。当开关s闭合时,电烤箱处于______高温档。当电烤箱在高温档工作时,1min消耗的电能是______6.6×104J。

 

例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

解析:由公式例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大。所以当开关S闭合时,R2短路,只有R1工作,电功率大,为高温档。

 

由电烤箱铭牌可知,在高温档工作时,功率为P高=1100W,所以电烤箱在1min内消耗的电能为例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

例3.(2012年泰州)如图3所示是某电热器的原理简图,它有高温、低温两档,发热体由R1和R2两个电热丝构成,阻值分别为l10Ω、220Ω。

例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(1)S1闭合、S2开时,求电热器的功率;

(2)S1、S2都闭合时,求电热器的工作电流;

(3)S1,S2都闭合时,电热器是处于“高温档”还是处于低温档通过有关计算证明你的结论。

 

解析:当S1闭合,S2断开时,只有电阻R1通电,电热器的功例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

当S1、S2都闭合时,两电阻并联接入电路,电热器的工作电流例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

当S1、S2都闭合时,电热器功率例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,因此例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,所以当S1、S2都闭合时电热器是处于高温档。

 

例4.(2012年广东)某保温电热水壶电路如图4所示,S是温控开关,R1为加热器。当开关S接到a时,电热水壶处于加热状态,此时通过电热水壶的电流是5A;当水烧开时,开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W。(不考虑温度对电阻阻值的影响),求:

例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(1)加热电阻R1的阻值是多大?

(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流是多少?

 

解析:当开关S接到a时,电路为R1的简单电路,且I1=5A,R1的阻值例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

当开关S切换到b时,两电阻串联,电热水壶的电阻最大,由公式例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间知,电热水壶的电功率最小,处于保温状态,P保温=165W,电路中的电流例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

例5.(2012年陕西)如图5所示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。R1、R2为电热丝,其中R2=242Ω,水升温并汽化成水蒸气,从而熨烫衣服。

 

例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(1)电热丝是利用电流的_______效应工作的。分析电路图,闭合S1,当S2_______时,电熨斗处于高温档。

 

(2)电熨斗处于低温档时,正常工作功率为100W。求:通过电路的电流是多大?R1的电阻是多大?通电3min产生的热量是多少?

 

(3)若将该款电熨斗进行改造,使其正常工作时高温档功率为1000W。要求只改变其中一个电热丝的阻值,请你通过分析和计算,求出该电热丝改变后的阻值应为多少?

 

解析:电熨斗工作时,电流流过电阻产生热量,对水加热,使水汽化为蒸汽,因此电热丝是利用电流的热效应工作的;由电路图知,闭合S1,当S2闭合时,两电阻丝并联,电路电阻最小,电源电压U一定,由公式例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间可知此时电路功率最大,电熨斗处于高温档。

 

由电路图知:当S1闭合,S2断开时,电熨斗处于低温档,此时只有电阻R1接入电路;通过电路的电流例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,R1的电阻例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间;通电t=3min=180s产生的热量例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

当开关S1与S2都闭合时,电熨斗处于高温档,电阻R2的功率例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,电阻R1的功率例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,则电阻R1改变后的阻值例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

例6.(2012年苏州)下表为一台电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热水器内部简化电路如图6所示,R1和R2均为电热丝。求:

 

(1)低温档正常工作时的额定功率;

 

(2)中温档正常工作10分钟产生的热量;

 

(3)高温档正常工作时的额定电流。

 

例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

解析:由热水器的铭牌知,热水器处于低温档正常工作时的额定功率:

 

例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间。由热水器的铭牌知,中温档正常工作10分钟产生的热量:例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

由电路图知:开关S1断开、S2接b时,两电阻串联。热水器电阻最大,由公式例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间知,热水器的电功率最小,热水器处于低温档,此时例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,即:例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,由电路图知:开关S1闭合、S2断开时,只有电阻R1接入电路,热水器处于中温档,此时例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,即:例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间。 解得:R1=44Ω,R2=66Ω。

 

由电路图知:开关S1闭合、S2接a时,两电阻并联,此时热水器电阻最小,由公式例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间知,热水器的电功率最大,热水器处于高温档,高温档正常工作时的额定电流为例说电热器的多档功率问题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间


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