届人教版中考物理知识点强化练习卷用电器多档位含答案.docx
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届人教版中考物理知识点强化练习卷用电器多档位含答案
用电器多档位
类型一:
电热器的多档位问题
1.(2019青岛,12)如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数。
当电加热器正常工作时,下列说法正确的是
A.只闭合开关S,加热器的功率为990W
B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大
C.加热器在保温状态下工作5min,产生3.3×104J的热量
D.电阻R1与R2的阻值之比为1∶8
2.(2019南充,17)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于___________状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。
3.(2019重庆A卷,8)具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。
图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。
下列说法正确的是
A.开关旋至“1”档,开启化霜功能
B.开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D.从防雾到除露,电路总电流变化1A
4.(2019贵阳,11)如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不同加热档位。
该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。
则下列判断正确正确的是()
A.该加热器只有两个加热档位
B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3
C.加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2∶1
D.该加热器的最小电功率是8W
5.(2019安顺,12)图为电热水器的简化电路,它有加热和保温功能,R1和R2是两根电热丝,S为温控开关,1、2为开关的两个触点,当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时,S在两个触点间自动切换,使水温维持在设定的范围,已知热水器的加热功率为400W,保温功率为100W(忽略温度对电阻的影响),则电路中R2= Ω.在使用过程中,若热水器连续工作10min消耗电能1.2×105J,此过程中热水器的保温工作时间是 s。
6.(2019绵阳,27)某一天晚上睡觉前,小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。
小文将大米等食材放入电饭煲内,接通220V家庭电路,经过了待机、加热、保温三个过程,早餐前断开电源,电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示,电饭煲加热过程消耗的电能是______kW·h。
已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示,S是接通家庭电路的开关,S1是自动开关,R1和R2为电阻不变的电热丝,则R2=_____Ω。
7.(2019盐城,25)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关。
高、低温挡的额定功率见下表。
煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.44kW•h。
求:
(1)煮饭时通过R1的电流
(2)电热丝R2
电阻
(3)30min内R2消耗的电能
8.(2019广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。
已知R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:
(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流;
(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能;
(3)该电路的最大功率和最小功率之比。
9.(2019通辽,25)有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
R1=88Ω,R2=22Ω。
(1)如何控制S1和S2,使热水器处于高温挡;
(2)求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量;
(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
10.(2019威海,27)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。
它有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。
正常工作时,低温档功率为高温档功率的
,R1为242Ω,R2为60.5Ω.(忽略温度对电阻的影响)
(1)请指出开关置于什么接线柱时,火锅处于低温档?
(2)R3的阻值是多少欧姆?
电火锅处于低温档正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳?
(3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温档加热汤液2分钟,电能表的表盘转了81转。
请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?
[电能表的铭牌上标有3000r/(kW•h)]
类型二:
用电器的多档位问题
1.(2019通辽,4)有一种电动烤地瓜机,将地瓜放在托盘上,盖上锅盖相当于闭合开关S1,托盘旋转,再将温控开关S2闭合,开始加热;若只闭合开关S2,则不能加热。
下图M是托盘电动机,R是加热电阻,对其内部电路设计合理的是?
( )
2.(2019东营,23)图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。
它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。
图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2.主要参数如下表。
(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?
(2)正常工作时,求R1的阻值是多少?
(3)实际电压为200V时,求R2的实际功率是多少?
(4)浴霸正常工作时,使容积为20m3的房间空气温度升高20℃,求室内空气吸收的热量是多少?
(ρ空气取1.2kg/m3,c空气取1.0×103J/(kg•℃),不考虑其他因素影响)
答案
类型一:
电热器的多档位问题
1.(2019青岛,12)如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数。
当电加热器正常工作时,下列说法正确的是
A.只闭合开关S,加热器的功率为990W
B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大
C.加热器在保温状态下工作5min,产生3.3×104J的热量
D.电阻R1与R2的阻值之比为1∶8
【答案】BC
2.(2019南充,17)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于___________状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。
【答案】
(1).加热
(2).1:
6
3.(2019重庆A卷,8)具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。
图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。
下列说法正确的是
A.开关旋至“1”档,开启化霜功能
B.开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D.从防雾到除露,电路总电流变化1A
【答案】C
4.(2019贵阳,11)如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不同加热档位。
该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。
则下列判断正确正确的是()
A.该加热器只有两个加热档位
B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3
C.加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2∶1
D.该加热器的最小电功率是8W
【答案】C
5.(2019安顺,12)图为电热水器的简化电路,它有加热和保温功能,R1和R2是两根电热丝,S为温控开关,1、2为开关的两个触点,当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时,S在两个触点间自动切换,使水温维持在设定的范围,已知热水器的加热功率为400W,保温功率为100W(忽略温度对电阻的影响),则电路中R2= Ω.在使用过程中,若热水器连续工作10min消耗电能1.2×105J,此过程中热水器的保温工作时间是 s。
【答案】363;400。
6.(2019绵阳,27)某一天晚上睡觉前,小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。
小文将大米等食材放入电饭煲内,接通220V家庭电路,经过了待机、加热、保温三个过程,早餐前断开电源,电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示,电饭煲加热过程消耗的电能是______kW·h。
已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示,S是接通家庭电路的开关,S1是自动开关,R1和R2为电阻不变的电热丝,则R2=_____Ω。
【答案】
(1).0.88
(2).220
7.(2019盐城,25)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关。
高、低温挡的额定功率见下表。
煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.44kW•h。
求:
(1)煮饭时通过R1的电流
(2)电热丝R2
电阻
(3)30min内R2消耗的电能
解:
由电路图可知,当只闭合S时,只有R1电热丝发热,此时为低温档,功率为P低=440W,即R1工作时的功率为PR1=P低=440W;当S、S1都闭合时,R1与R2并联,共同发热,为高温档,功率为P高=1100W,即R1和R2的总功率为P总=P高=1100W。
(1)通过R1的电流为I1=
=
=2A。
(2)电热丝R2的功率为PR2=P高-PR1=1100W-440W=660W,则R2的电阻为R2=
=
≈73.33Ω。
(3)电饭锅正常工作时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,不管是高温档还是低温档,R1都工作,则30min内R1消耗的电能为W1=PR1t=0.44kW×0.5h=0.22kW•h。
因电饭锅消耗的总电能为0.44kW•h,则R2消耗的电能为W2=W-W1=0.44kW•h-0.22kW•h=0.22kW•h。
8.(2019广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。
已知R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:
(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流;
(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能;
(3)该电路的最大功率和最小功率之比。
解:
(1)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,则总电阻:
R串=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω;
所以,电路中的电流:
I=
=
=0.2A;
(2)S3断开,S1、S2闭合时,电阻R1短路,只有R2连入电路,
则通电5min电路消耗的电能:
W2=
t=
×5×60s=1000J;
(3)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据P=
可知此时总功率最小,
所以,P最小=
=
=2W,
当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据P=
可知此时总功率最大,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以此时的总电阻:
R并=
=
=12Ω,
P最大=
=
=
W,
则:
=
=
。
答:
(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流为0.2A;
(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能为1000J;
(3)该电路的最大功率和最小功率之比为25:
6。
9.(2019通辽,25)有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
R1=88Ω,R2=22Ω。
(1)如何控制S1和S2,使热水器处于高温挡;
(2)求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量;
(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
答:
(1)当闭合开关s1,并将s2拨至位置a时,热水器处于高温档;
(2)低温档正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32×105j;
(3)中温档正常工作时热水器的功率为550w。
10.(2019威海,27)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。
它有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。
正常工作时,低温档功率为高温档功率的
,R1为242Ω,R2为60.5Ω.(忽略温度对电阻的影响)
(1)请指出开关置于什么接线柱时,火锅处于低温档?
(2)R3的阻值是多少欧姆?
电火锅处于低温档正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳?
(3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温档加热汤液2分钟,电能表的表盘转了81转。
请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?
[电能表的铭牌上标有3000r/(kW•h)]
解:
(1)当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据P=
可知,电功率最小,火锅处于低温档;
当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,根据P=
可知,电功率较大,火锅处于中温档;
当旋钮开关置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,电路电阻最小,根据P=
可知,电功率最大,火锅处于高温档。
(2)高温档时的电功率:
P高=P1+P2=
+
=
+
=1000W,
由题意知,低温档功率为高温档功率的
,即:
P低=
P高=
×1000W=200W,
由P=
可得,低温档时电路总电阻:
R=
=
=242Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,
所以,R3的阻值:
R3=R﹣R2=242Ω﹣60.5Ω=181.5Ω。
电火锅处于低温档正常工作时,在1分钟内产生的热量:
Q=W=P低t=200W×60s=1.2×104J。
(3)电能表的表盘转了81转,电火锅消耗的电能:
W′=
=0.027kW•h=9.72×104J,
则电火锅的功率:
P′=
=
=810W,
因为电火锅的实际功率P′<P高,所以,此时电火锅不正常工作。
答:
(1)当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,火锅处于低温档;
(2)R3的阻值是181.5欧姆;电火锅处于低温档正常工作时,在1分钟内产生的热量是1.2×104J焦耳;
(3)此时电火锅不正常工作。
类型二:
用电器的多档位问题
1.(2019通辽,4)有一种电动烤地瓜机,将地瓜放在托盘上,盖上锅盖相当于闭合开关S1,托盘旋转,再将温控开关S2闭合,开始加热;若只闭合开关S2,则不能加热。
下图M是托盘电动机,R是加热电阻,对其内部电路设计合理的是?
( )
【答案】B
2.(2019东营,23)图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。
它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。
图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2.主要参数如下表。
(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?
(2)正常工作时,求R1的阻值是多少?
(3)实际电压为200V时,求R2的实际功率是多少?
(4)浴霸正常工作时,使容积为20m3的房间空气温度升高20℃,求室内空气吸收的热量是多少?
(ρ空气取1.2kg/m3,c空气取1.0×103J/(kg•℃),不考虑其他因素影响)
解:
(1)开关均闭合时,R1、R2和电动机同时工作,电路总功率为:
P=P1+P2+P3=1936W+968W+44W=2948W,
由P=UI可得,浴霸正常工作时的干路电流:
I=
=
=13.4A;
(2)由P=
可得R1的阻值为:
R1=
=
=25Ω;
(3)由P=
可得R2的阻值为:
R2=
=
=50Ω,
实际电压为200V时,R2的实际功率为:
P2′=
=
=800W;
(4)室内空气的质量为:
m=ρ空气V=1.2kg/m3×20m3=24kg,
空气吸收的热量为:
Q吸=c空气m△t=1.0×103J/(kg•℃)×24kg×20℃=4.8×105J。
答:
(1)开关均闭合,浴霸正常工作时的干路电流是13.4A。
(2)正常工作时,R1的阻值是25Ω。
(3)实际电压为200V时,R2的实际功率是800W。
(4)室内空气吸收的热量是4.8×105J。