2020中考计算专题训练----电热器多档位问题
张湾中心学校 贾丽波
一、 知识梳理:
1.由公式 P= 知，若电源电压不变
（1）总电阻越小，功率越 ，即为 温档（选填“高”或“低”） （2）总电阻越大，功率越 ，即为 温档（选填“高”或“低”） 2.分析各电路能实现几档？说出各档开关状态和相应的等效电路。 (电路中R1 (1)在甲图中，当开关S 时，是低档工作状态；当开关S 时，是高档工作状态。 (2)在乙图中，当开关S1 时，开关S2 时，是低档工作状态； 当开关S1 时，开关S2 时，是中档工作状态； 当开关S1 时，开关S2 时，是高档工作状态。 甲 二、基础练习： 1.某家庭用的电热水器将体积为60L，温度为20℃的自来水加热到50℃，则水吸收的热量 3 为________J［水的比热容4.2×10J/（kg·℃）］. 若热水器的功率为2000w，用时5000s，Q吸 则该热水器的效率为_________.（电热器效率：η＝ ， W电＝Pt） W电 2．某型号的电饭锅有加热和保温两挡，其原理图如图所示，以下说法正确的是( ) A．开关S断开时，电阻R1与R2串联 B．开关S断开时，电阻R1与R2并联 C．开关S闭合时为加热状态 D．开关S闭合时为保温状态 第2题图 第3题图 第4题图 3.如图所示是某电热水壶加热和保温电路原理图，R1＝44 Ω，R2＝440 Ω。当开关S1断开、S2闭合时，电热水壶处于________状态，该电热水壶的加热功率是________W。 4．如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是 W，在高温档工作1min产生的热量是 J。 三、方法点拨： 电热器工作时将电能转化为内能，根据实际需要往往要设计不同挡位。电热器的高低挡指的是不同“功率”，电功率大的为高挡位，电功率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下，通过改变电路的总电阻从而改变用电器的总功率，实现高、中、低挡之间的转换，一般情况是通过电阻短路或改变电路连接方式等方法实现(如图所示)。 四、典型例题： 类型一：串联电路利用短路的档位问题（两档） 例1：如图是家用电热饮水机的电路图，其参数如下表，R1、R2 是发热电阻丝。 （1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为0.4kg、初温为25℃的水在一标准大气压下加热至沸腾， 已知水的比热容是4.2×103 J/（kg?℃），求：水需要吸收的热量是多少？烧开这些水消耗了多少电能？ 型号： （2）当饮水机处于保温状态时，R1的电阻值是多大？ 额定电压 加热功率 保温功率 水箱容积 类型二:单刀双掷式的档位问题 例2：如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有频率 YSJ-66 220V 1100W 44W 5L 50Hz 1000 W和400 W两挡功率，挡位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择1000 W挡将汤煮至100 ℃，然后自动跳至400 W挡进行保温慢炖，设汤的初温为20 ℃，质量为3 kg，汤的比热容为4.0×103 J/(kg·℃)，求： (1)若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20 min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？(2)R1的阻值是多少？ (3)电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由。 类型三:并联电路中的档位问题 例3：如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其 额定电压/V 部分参数。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡 1挡加热器额定功率/W 加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102℃时，开关 2挡加热器额定功率/W S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此 保压温度/℃ 时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状 最大容积/dm3 态。现将质量为2.0kg、初温为36℃的混合物质放入压力锅 中，接通电路使其正常工作20min。假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容为c＝4.0×103J/(kg·℃)。求： (1)R1、R2的阻值。 (2)电压力锅加热多少秒后开始进入保压状态。(3)电压力锅最后2min内消 220 550 110 102 3 耗的电能。 类型四:多档位问题 例4：图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题： （1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？ （3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？ 五、分层达标： A组：1、某款迷你电饭煲有加热和保温两挡。其电路如图所示。 已知R1＝88Ω，R2＝2112Ω，开关S滑至于________(选填“1”或“2”)时是保温挡，保温10min产生的热量_______J。 2、小明家买了一台电烤箱,有高、中、低三个档位的发热功率,如图所示是电烤箱的内部简化电路图,其中R1、R2为两个阻值相等的发热电阻,下列说法中正确的是( ) A. 当开关S1拨到b、S2闭合时，电烤箱处于高温挡位 B. 当开关S1拨到a、S2闭合时，电烤箱处于中温挡位 C. 当开关S1拨到b、S2断开时，电烤箱处于低温挡位 D. 当开关S1拨到a、S2断开时，电烤箱处于中温挡位 B组： 3、如图甲是一电热饮水机，通过机内温控开关S进行自动控制，实 现加热和保温两种功能，电路原理图如图乙所示。电源电压220V，当开关S接a时电路中的电流为5A；当开关S接b时，电路消耗的电功率为66W。求： （1）R1的阻值；（2）开关S接b时，电路中电流； （3）该饮水机在保温状态工作100s ，R2产生的热量。 4、在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求：(1) 30 min内电路消耗的总电能； (2)饮水机工作时，通过电阻R1的电流；(3)电阻R2的阻值。 C组： 5、小明家准备买某品牌的电热水器，售货员向他宣传该电 热水器注满水时，水温从20℃加热至设定温度仅需要30min，为了验证售货员的话是否正确，小明查阅了该热水器的说明书．电热水器部分参数如表所示，简化电路图如图所示，S2是温控开关，当水温低于设定温度时自动闭合，达到设定温度时自动断开．使用时，手动闭合开关S1， 额定电压 220V 电热水器开始工作．c水=4.2×103J/（kg?℃），则： 频率 50Hs （1）电热丝R1的阻值是多少？ 保温功率 220W （2）加热时流过电热丝R2的电流是多少？ （3）售货员的话可信吗？请你通过计算说明理由． 加热功率 1980W 水箱容积 50L 设定温度 40℃ 6、小强同学设计了一种电热水壶，电路如右图所示，S是温控开关，R1为发热体。当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时发热体的电功率为1100W；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时发热体的电功率为11W。 ⑴请你算出R1、R2的电阻值(不计温度对电阻值的影响)； ⑵电热水壶在加热状态下工作12min,发热体将产生多少J的热量。 （3）为充分利用好电能，在不改变电路连接方法的前提下，请你对小强的设计提出合理的改进方法。
张湾一中贾丽波2020中考计算专题复习：电热档位题(1) - 图文
