初中电学计算多档位家用电器类包含答案.docx
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初中电学计算多档位家用电器类包含答案
多档位电学计算题综合练习
一、计算题
1•小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示。
由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。
为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘Smin内转过132圈，电能表规格如图乙所示。
求：
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电功率是多少？
氧化电热丝电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？
连接上去的新电阻丝的阻值是多少？
2.—台饮水机的铭牌如下表，工作电路如图所示，So是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态.问：
热水箱容量1
1.5L
额定电压
220V
加热功率
600W
（1）将Ikg的水从20°C加热到70°C,水吸收的热量是多少?
[cj-4.2×1O3J/（kg∙°O]
（2）饮水机在加热状态下正常工作15min,消耗的电能是多少？
（3）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少？
3•多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。
图乙是某品牌养生壶简化电路图。
（P,=l×103kg∕m3,C产4.2x203j∕（kg∙°C）,g=10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1
⅛:
（1）求Rl和R2串联的总阻值；
（2）养生壶处于中温档工作时，求电路中的电流大小；
（3）在标准大气压下，使用高温档将初温是12。
C的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
4•如图是李明设计的调光灯电路，RO为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触C点时，电路可连续调光。
已知滑动变阻器R的规格为"10Ω2A〃，灯泡L上标着"10V12W〃的字样，电源电压恒为16V;灯泡电阻随温度变化。
（1）求定值电阻RO的阻值；
（2）当S接触C点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为2A,求此时灯泡的实际功率。
5•图甲所示的是一款三档可调电炖砂锅，其质量为4kg。
图乙是它的简化电路图，Rl和R2均为发热电热丝,%的阻值为121Q,R?
的阻值为242Ω.[c汤=4×103j∕（kg∙°C）,Cfι=l×103j/（kg：
OC）求：
224IV
（1）电炖砂锅的中档功率是多少？
（2）将5kg的汤温度升高60oC,需要吸收多少热量？
（3）用高档加热时，将5kg的汤温度升高60。
C需要多长时间？
（除砂锅吸收热量外其他散失热量忽略不计）
&如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1.尺2是发热电阻，热水器主要参数如下表•［水的比热容为4.2×1O3J/（kg∙oC）］
额定电压
220V
容量
30kg
加热功率
2200W
保温功率
605W
（1）求出R］,/?
2的阻值？
（2）水箱中装满初温为20。
C的水，加热使温度升高到60°C,水需要吸收多少热量？
（3）在上述加热状态下，热水器正常工作50min需消耗多少电能？
加热效率是多少？
（小数点后保留一位有效数字）
7・如图甲所示，是小明的爷爷网购的一台电热足浴器内部等效电路图，R］和R2均为发热丝，其中R］的阻值是80Q;该足浴器有：
低温、中温和高温档等3个档位；其铭牌的部分参数如图乙所示，电热足浴器开
（1）这台电热足浴器内部电路中R?
的阻值是多少？
（2）该足浴器低温档的数据模糊不清（图丙），请你计算出低温档的功率是多少？
（取整数）
（3）足浴器装入最大容量初温为22。
C的水，正常加热，当水温达到控制面板上显示的温度时，加热过程耗时400s,则该足浴器的热电效率约是多少？
冰的比热容为4.2×1O3J/（kg∙oC）］
8如图甲是某品牌的足浴盆，它既有加热功能，又有按摩功能，温控开关可自动控制盆中水的加热温度.图乙是足浴盆的简化电路图，相关参数如表，请根据这些信息完成下列问题：
型号
B25
额定电压
220V
加热功率
IOOOW
电动机功率
22W
（1）加热电阻正常工作时的阻值；
（2）启动按摩功能时通过电动机线圈的电流；
（3）在足浴盆中加入适量水后，在额定电压下加热并同时启动按摩功能，工作了5min,足浴盆消耗多少焦耳电能？
9•如图甲所示的某品牌豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成.中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，RPR2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表•请解答下列问题：
型号
额定电压
打浆装置
电热装置
JYP-Pl15
220V
电机功率
加热功率
保温功率
180W
IOOOW
242W
甲乙
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg,打浆完成后浆的初温为40oC,加热该浆使其温度升高到100oC,需要吸收多少热量？
［设该浆的比热容为4.0×103J/（kg∙oC）］
（2）电阻R］和R2的阻值分别为多大？
（3）该豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作IrTlin所消耗电能为多大？
10如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S］为温控开关，额定电压为220V,加热功率为500W.保温功率为60W.R?
均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问
题：
（1）电阻丝Rl的阻值是多少？
（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有"1600imp∕kW∙h"的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？
□•如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。
中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态，R"R?
是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。
请解答下列问题：
型号
额定电压
打浆装置
电热装詈
JYD-PlIS
220V
电机功率
加热功率
保温功率
180W
LOOoW
242W
甲
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg,打浆完成后浆的初温为40°C,加热该浆使其温度升高到100oC,需要吸收多少热量？
［设该浆的比热容为4.O×1O3J/（kg∙oC）］
（2）电阻R］和R2的阻值分别为多大？
（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作Imin所消耗电能为多大？
12•电饭锅是家中常用的用电器，下表是小字家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R］和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）
Λ
η
社室电庄
22©V
»4S
50⅛
I_II—
—
朝罡功率
M热
SSCW
-O229VCr-
4」
44W
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有"220V10（20A）;
3000r∕kW∙h"的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
一、计算题
1.【答案】
（2）解：
电吹风Gmin内消耗的电能：
W=（132∕3000）×lkW∙h=0.044kW∙h=0.044×3.6×106j=1.584×10sJ
（2）解：
此时吹热风时电路的实际功率：
P=W∕t=0.044kW∙h∕0.1h=0.44kW=440W,
此时电热丝的实际功率：
Pij,,=P-P电动机=440W-40W=400W,
由P=∪2∕R可得，氧化电热丝的实际电阻值:
=∪2∕Pl=（22OV）2∕400W=121Ω
（3）解：
吹风机正常工作时，PJlI=480W，
热额
电阻丝的阻值R=U2/P以额=（22OV）2/480W≈100.8Ω<121Ω;
因并联电路总电阻小于任何一个支路电阻；所以为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段
新电热丝.PJi=480W-400W二80W,RI=U2/PI=（22OV）2∕80W=605Ω
2.【答案】
（1）解：
Q=Cm△t=4.2X103j∕（kg∙OC）XIkgX（70。
C∙50oC）=2.1X105j
（2）解：
Q=Pt=600WX15X60s=5.4XIOsJ
（3）解：
R2=^-=（¾¾θv}2
P・=IIOOQ
3•【答案】
（2）解：
当S?
接A,Sl断开时，电阻Rl和R?
串联接入电路，养生壶处于低温档，
R=∪2∕P=（22OV）2∕275W=176Ω
串低
（2）解：
l=P∕U=550W∕220V=2.5A
（3）解：
水的质量：
m=ρV=l×103kg∕m3×l×10-3m3=lkg
水吸收的热量：
QIlFCm（t-t0）=4.2×103j∕（kg∙oC）×lkg×（100oC-12oC）=3.696×105j
由：
q=
，W=Pt得
烧开一壶水需要的时间为：
t=鼻「36XS—42OS
PIJ11000x0.8
4.【答案】
（1）解：
U0=16V-10V=6V
IL=PL/UL=I.2A
R0=U√IL=5Ω
（2）解：
UR=IR∕2=5V
UoI=IR°=5V
ULl=I6V-5V-5V=6V
P实=ULJl=6W
SpS2都闭合时，电热丝R］、R?
并联，电炖砂锅处于高温档,
倚性22q；
2200W
故尺2阻值为：
K2=80Ω-22Ω=58Ω
（2）解：
根据Q吸=汹得，水吸收的热量：
QIilA=Cm（＜■%）=4.2×103j/（kg∙oC）×30kg×（60oC-20oC）
5•【答案】
（1）解：
根据P=宜可知，只闭合SI时，电路为Rl的简单电路，电炖砂锅处于中温档，P
R
=匕=⑵皿）2=400W;中P12Q
（2）解：
将5kg的汤温度升高60°C,需要吸收热量：
Q=Cmz.t+cIIImAlt=4×103j/（kg∙oC）×5kg×60oC+l×103J/（kg∙°O×4kg×60oC=1.2×106J+2.4×10sJ
吸汤
=1.44×106J
（3）解：
由题意可知，砂锅吸收热量外其他散失热量忽略不计，吸收的热量QlIi=W，即Q,.=Pt，当所以Q吸=PJt=（旷+^）t,用高档加
R2
热时，将5kg的汤温度升高60。
C需要的时间：
t=F手
5152
6•【答案】
（1）解：
当开关S接a时，电路为Rl的简单电路，此时电路的电阻较小，电路的总功率最大,走加热杭念，很带P=U二f⅛,①旳阻诅：
\
（3）解：
由于足浴器装入最大容量是5L,最大容量时水的质量是：
m=pV=1.0x203kg∕nn3x5xl0-3m=5kg,当水温达到控制面板上显示的温度时，水所吸收的热量是：
QIii=Cm（t-tθ）=4.2×103j/（kg∙oC）×5kg×
（42OC-22oC）=4.2×1O5J;
因为加热时间是t=400s,由P=W-
知道，电热足浴器消耗的电能是：
W=Pt=1210W×400s=4.84×IOsJJ
所以，该足浴器的热效率是：
I=1<=xiUU70≈CO.O70
HZJ
答：
该足浴器的热效率为86.8%
8.【答案】
（1）解：
由图口J知，加热时足浴盆正常工作时的功率P=1000W,电压U=220V,由P=互可
R
得加热电阻值：
R胡
_[/2=（220V）^=∕∣8∕∣C
PIOOOW
加热W
（2）解：
启动按摩功能时，电动机工作，功率P=22W,电压U=220V,由P=Ul可得通过线圈的电流：
I==o.ia
U220V
（3）解:
由P=监在额定电压下加热并同时启动按摩功能，工作T5min消耗电能:
W=WII热+W电动机=（P加热+P电动机）t=（IOOOW÷22W）×300s=3.066×10sJ
9.【答案】
（1）解：
浆的初温为40oC,使该浆的温度升高到100oC,豆浆吸收的热量：
Q=CmΔt=4.0×103j/
（kg∙oC）×1.0kg×（IOOOC-40oC）=2.4×lθsj
答：
加热该浆使其温度升高到100oC,需要吸收2.4×lθsj热量
（2）解：
当开关S接a时，为RI的简单电路；S接b时，两电阻串联，因根据串联总电阻大于其中任一分电阻，根据P=J可知，当开关S接a时，加热状态；当开关S接b时，电阻Rl和R?
串联为保温状态，
R
tBRHKIHJRkLIM:
Kl==4b.4L2;
P加热_1°°°W
当开关S接b时，电阻RJ和R?
串联，为保温状态，则总电阻：
R==200Ω,根据电阻的串联可
P保242Q
得，R?
的阻值:
R2=R-R1=200Ω-48.4Ω=151.6Ω
答：
电阻Rl和R2的阻值分别为48.4Ω和151.6Ω
（3）解：
该豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作Imin所消耗电能：
W=（PL）+P,
）t=（180W+1000W）×60s=7.08×104j
热
答：
该豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作Imin所消耗电能为7.O8×1O4J
10.【答案】
（1）解:
由乙图知道，饮水机保温时为/?
2的简单电路，饮水机加热时耳与尺2并联，因为电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝厲的电功率是：
1二月”-P=500W-60W=440W,又因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=U2∕R知道，电阻®的阻值：
RI=L∕2∕P1=（220V）2∕440W=110Ω
（2）解:
根据题意知道，在加热状态下5分钟消耗的电能是：
W=54∕1600kW∙h=1.215×105J,故加热状态下饮水机的的实际功率是：
P实际二必二：
L215xl05j∕5x60s=405W,
由P=U2∕R知道，在加热状态下饮水机的总电阻是：
RQ=U2/Pi,ιti=（220V）2∕500W=484∕5Ω,
所以，当实际功率P娜二405W时的实际电压是：
UO=√f⅛∣⅛A⅛=√405UZ×484-（⅞-=198V
11.【答案】
（1）解：
加热该浆需要吸收的热量：
QIIi=Cm（t-t0）=4.0×103j/（kg∙oC）×1.0kg×（IOOoC-40oC）=2.4×105J;
（2）解：
由图知，当S接a时，电路中只有Rl
电阻较小，由P=宜可知，此时电功率较大，为加
R
热档；当S接b时，电路中R】、R?
串联，电阻较大，由P=亘可知，此时电功率较小，为保温档；由P
R
'220Q-2=484Q;由P=込可得串联时的总电阻：
R=卫一加热IOOOHZRP保温
-⅜j-2=200Q,则R?
的阻值：
R2=RIi-R1=200Ω-48.4Ω=151.6Ω;
242IV
（3）解：
该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：
PC
消耗电能：
W=Pt=1180W×60s=708OOJ□
=匚可得RJ的阻值：
RI=虫
R
=180W+1000W=1180W，正常工作:
Lmin所
12•【答案】
（1）解：
由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P=880W，由P=Ul可得总电流：
I
二P*∣]⅜⅛一
=8aw=4A;
（2）解：
当S、So闭合时，R]和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、So断开时，电路中只有R2
止合尽电RH枚人；田F=亘口J和，35>bθ电切卒杈人，√J∕JN?
3；⑷百、SO切TTmJ，电占J卒
R
112
=S厂=22OOQ;
441V
¾X∕J',丿木伽g；MIU-44W，ttlM-宜HJl寸：
K2
R保温
（3）解：
3000r∕kW∙h表示电饭锅每消耗lkW∙h的电能，电能表的转盘转3000r,则电能表转盘转20Or
消耗的电能：
W=皿丄...归=理虫
kW∙h=k∖Λ∕∙h,电饭锅此时的实际加热功率：
bmZ
=0.8kW=800Wo
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