备战九年级物理基础演练多档位电热器.docx

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备战九年级物理基础演练多档位电热器

备战2020九年级物理基础演练——多档位电热器

考点一：

两档位电热器

1.一台电烤箱，其内部简化电路如图所示。

电烤箱有“高温档”和“低温档”两个温度档位供选择，对应的电功率分别为1100W和440W，电路图中R1和R2均为电热丝，电源电压为220V，设电热丝的电阻值保持不变。

电烤箱在“高温档”工作1min所消耗的电能为        J；电路中R1的阻值为        Ω；电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流为        A和R2的功率为        W。

2.某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位，其原理如图所示，若已知电阻R0=44Ω，R=2156Ω，则当开关置于______（选填“1”或“2”）位置时为高温档，当电饭锅以高温档正常工作10min消耗的电能为______J．

3.某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位，其原理如图所示，则当开关置于______（选填“1”或“2”）位置时为高温档。

已知高温档额定功率是1100W，当电饭锅以高温档正常工作1min消耗的电能为______J；若已知低温档额定功率是440W，电阻R=______Ω。

4.某小汽车的加热座椅有两个档位，分别是高温档和低温档。

如图所示为该加热座椅的原理电路图。

当S接b时，座椅处于   档。

已知，R1和R2是电热丝，且R2=2R1；高温档的电功率是24W，则R1=   Ω，低温档的功率是   W。

5.如图所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分技术参数．R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）．

（1）加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点      （选填：

“1、2”、“2、3”或“3、4”）位置；

（2）电阻R1的阻值；

（3）加湿器处于低档位置时的发热功率；

（4）下图是某次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的总电能．

6.如下图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图。

电炖锅上有“加热档”和“保温档”两档功率，档位可自动调节。

其工作过程是：

按下开关，自动选择“加热档”将汤煮至100℃，然后自动跳至“保温档”进行保温慢炖。

已知汤的初温为20℃，体积为3L；R1的阻值是48.4Ω，R2是193.6Ω；汤的比热容为4.0×103 J/（kg·℃），汤的密度为1.0×103kg/m3求：

（1）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至          （“a”或“b”）的位置。

（2）由若电炖锅将汤从初温加热至100℃，在此过程中汤吸收的热量是多少？

（3）“加热档”和“保温档”的功率比是多少？

考点二：

三档位电热器

1.某品牌家用电火锅设计成高温、中温、低温三档，如图是它的发热电阻丝，A,B,C为三个接线柱，B是电阻丝中点接线柱。

图中各档位接上电源后，能得到高温档的电路是（）

2.某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅，发热体由两个阻值相同的电热丝组成．如图所示．当使用中档时，电功率为800W；当使用高档时电功率为______W；当开关S1_____（填“断开”或“闭合”），S2接______（填“a”或“b”）时电火锅可实现低档位工作。

3.如图所示是一种家用电器内部结构电路简图，R1、R2为电阻丝，它有高、中、低三个档位，档位越高，功率越大，其中该用电器的高档功率为88w。

已知，R1=1100Ω，求：

（1）三个档位中电路的总电流最大是多少安？

（2）闭合S3，断开S1、S2时，电路处于哪个档位？

通电一分钟电路消耗电能为多少焦耳？

（3）当电器处于低档时，它消耗的电功率是多大？

4.小林家的电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2为电热丝．该电热水器低温档和中温档电流分别是2A和6A，该热水器低温挡正常工作时的额定功率为      W；中温挡正常工作10min产生的热量为       J；小林发现热水器高档位不能正常工作，其他档位能正常工作。

你认为可能是S2与     （选填A或B）接触不良引起的。

高温档正常工作时的额定功率为     W。

备战2020九年级物理基础演练——多档位电热器参考答案

考点一：

两档位电热器

1.一台电烤箱，其内部简化电路如图所示。

电烤箱有“高温档”和“低温档”两个温度档位供选择，对应的电功率分别为1100W和440W，电路图中R1和R2均为电热丝，电源电压为220V，设电热丝的电阻值保持不变。

电烤箱在“高温档”工作1min所消耗的电能为        J；电路中R1的阻值为        Ω；电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流为        A和R2的功率为        W。

【答案】66000；44；2；264

【解析】

（1）当两个开关都闭合时，R2短路，电烤箱处于“高温档”，R1功率为1100W，电烤箱在“高温档”工作1min所消耗的电能：

W=P1t=1100W×60S=66000J；

（2）

；

（3）当S1闭合，S2断开时，R1和R2串联，电烤箱处于“低温档”，

电路中的电流：

；

此时R1功率，P1′=I2R1=（2A）2×44Ω=176W，

R2的功率：

P2′=440W-176W=264W。

故答案为：

66000；44；2；264。

2.某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位，其原理如图所示，若已知电阻R0=44Ω，R=2156Ω，则当开关置于______（选填“1”或“2”）位置时为高温档，当电饭锅以高温档正常工作10min消耗的电能为______J．

【答案】2；6.6×105

【解析】

解：

根据电路图可知，当开关置于位置1时，两电阻串联；开关置于位置2时，R被短路，电路为R0的基本电路；

由P=

可知，当开关置于位置2时，电路功率较大，此时电饭锅处于高温档；

高温档的功率为：

P=

=

=1100W；

电饭锅以高温档正常工作10min消耗的电能为：

W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J．

故答案为：

2；6.6×105．

根据P=

可知，电压一定时，电阻越小，电路的功率越大，即电饭锅的高温档，据此求出高温档的功率，然后利用W=Pt求出电饭锅以高温档正常工作10min消耗的电能．

本题考查电功率公式应用以及电热的计算，分析清楚电路结构是关键．

3.某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位，其原理如图所示，则当开关置于______（选填“1”或“2”）位置时为高温档。

已知高温档额定功率是1100W，当电饭锅以高温档正常工作1min消耗的电能为______J；若已知低温档额定功率是440W，电阻R=______Ω。

【答案】2；6.6×104  ；66

【解析】由电路图可知，开关S置于2位置，此时电路为R0的简单电路，电路中的总电阻最小，由

可知此时电路总功率最大，为高温档；

电饭锅在高温烧煮档正常工作1min产生的热量：

Q=W=P高t=1100W×1×60s=6.6×104J；

低温档时，R与R0串联，则电路中的总电阻：

；

R0的电阻：

，

则电阻R为：

R=R总-R0=110Ω-44Ω=66Ω。

故答案为：

2；6.6×104  ；66。

4.某小汽车的加热座椅有两个档位，分别是高温档和低温档。

如图所示为该加热座椅的原理电路图。

当S接b时，座椅处于   档。

已知，R1和R2是电热丝，且R2=2R1；高温档的电功率是24W，则R1=   Ω，低温档的功率是   W。

【答案】低温 6 8​

【解析】

当S接a时，只有R1接入电路，当S接b时，R1与R2串联，根据

可知，电压相同时，当S接a时，座椅处于高温档；当S接b时，座椅处于低温档；

R1的电阻

；R2=2R1=2×6Ω=12Ω

低温档的功率：

；

故答案为：

低温；6；8。

5.如图所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分技术参数．R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）．

（1）加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点      （选填：

“1、2”、“2、3”或“3、4”）位置；

（2）电阻R1的阻值；

（3）加湿器处于低档位置时的发热功率；

（4）下图是某次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的总电能．

【答案】解：

（1）电功率最大时，是高温加热状态，根据

可知，开关S应旋转至触点“3、4”位置时，电路中只有R1工作，功率最大；

（2）由图2知，高档功率：

P高=400W，由

可得R1的阻值：

；

（3）由题知，R2=3R1，低档发热功率：

；

（4）由图2知，工作30min时，其中高档10min，低档20min，

所以加湿器消耗的总电能：

答：

（1）3、4；

（2）电阻R1的阻值为121Ω；

（3）加湿器处于低档位置时的发热功率为100W；

（3）加湿器消耗的总电能为3.6×105J。

【解析】

本题考查了电路的识别、串联电路特点、电功率公式的灵活应用，正确分析出高低档工作状态，并能将图象结合起来是解题的关键。

（1）由图1，开关S在不同位置时，由

分析加湿器的工作状态；

（2）由图2知，加温器高档功率，由

计算R1的阻值；

（3）已知R2=3R1，由

计算加湿器处于低档位置时的发热功率；

（4）由图2读出加湿器30min内的高档和低档工作时间，由W=Pt计算消耗的电能。

6.如下图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图。

电炖锅上有“加热档”和“保温档”两档功率，档位可自动调节。

其工作过程是：

按下开关，自动选择“加热档”将汤煮至100℃，然后自动跳至“保温档”进行保温慢炖。

已知汤的初温为20℃，体积为3L；R1的阻值是48.4Ω，R2是193.6Ω；汤的比热容为4.0×103 J/（kg·℃），汤的密度为1.0×103kg/m3求：

（1）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至          （“a”或“b”）的位置。

（2）由若电炖锅将汤从初温加热至100℃，在此过程中汤吸收的热量是多少？

（3）“加热档”和“保温档”的功率比是多少？

【答案】解：

（1）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；

理由是：

当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，

根据

可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态；

（2）汤吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）

=4.0×103J/（kg•℃）×3×10-3m3×1.0×103kg/m3×（100℃-20℃）

=9.6×105J；

（3）处于“加热档”时，只有R1工作，加热功率为：

；

处于“保温档”时，R1和R2是串联，保温功率为：

；  

。

答：

（1）b

（2）汤吸收的热量是9.6×105J；（3）“加热档”和“保温档”的功率比是5∶1。

【解析】

（1）知道加热功率和保温慢炖功率，根据

可得出电路电阻大小，进而知道开关S的接入的位置；

（2）知道汤的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出在此过程中汤吸收的热量；

（3）根据公式

计算功率，求出比值。

本题考查的是吸热公式以及功率的计算以及应用，难度不大。

考点二：

三档位电热器

1.某品牌家用电火锅设计成高温、中温、低温三档，如图是它的发热电阻丝，A,B,C为三个接线柱，B是电阻丝中点接线柱。

图中各档位接上电源后，能得到高温档的电路是（）

【答案】D

【解析】因为B是电阻丝中点，所以RAB=RBC；

又因为​串联电阻总电阻大于任何一个分电阻，并联总电阻小于任何分电阻；

由公式P=

可知，电源电压不变时，电阻的越大电功率越小，电阻越小，电功率越大；

A.将A、C直接接入电源，连入电路的电阻最大， 实际电功率最小是低温档的，故A不符合题意；

BC. 将A、B或B、C接入电源，连入电路的电阻比低温档连入电路的电阻小，实际电功率比低温档的实际电功率大，属于中温档，故BC都不符合题意；

D.将A、C连接在一起后，A与B接入电源，连入电路的电阻最小，实际电功率最大，属于高温档，故D符合题意。

故选D。

2.某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅，发热体由两个阻值相同的电热丝组成．如图所示．当使用中档时，电功率为800W；当使用高档时电功率为______W；当开关S1_____（填“断开”或“闭合”），S2接______（填“a”或“b”）时电火锅可实现低档位工作

【答案】1600 断开 b

【解析】

（1）使用中档时，单独一个电阻接入电路，两端电压等于电源电压；使用高档时，两个电阻并联接入电路；

并联接入电路的两个电阻，两端电压都等于电压电压，由

可知，与中档进行比较（单独一个电阻接入电路），每个电阻两端的电压、每个电阻阻值均相等，每个电阻的发热功率均相等，则使用高档时总发热功率为：

P总=2×800W=1600W；

（2）电火锅低档位工作时，两电阻串联，即S1断开、S2接b。

故填：

1600 断开 b。

3.如图所示是一种家用电器内部结构电路简图，R1、R2为电阻丝，它有高、中、低三个档位，档位越高，功率越大，其中该用电器的高档功率为88w。

已知，R1=1100Ω，求：

（1）三个档位中电路的总电流最大是多少安？

（2）闭合S3，断开S1、S2时，电路处于哪个档位？

通电一分钟电路消耗电能为多少焦耳？

（3）当电器处于低档时，它消耗的电功率是多大？

【答案】解：

（1）三个档位中，高档的功率最大，电路中的电流最大，

由P=UI可得，电流总电流最大为：

；

（2）闭合S3，断开S1、S2时，电路为R1的简单电路，为中档；

中档时，通电一分钟电路消耗电能为：

；

（3）闭合S1、S3，断开S2时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，为高档；

此时电路中的电流

，即

，

解得R2=1100Ω，

闭合S2，断开S1、S3时，R1与R2串联，此时电烤箱处于低档，

由

得

。

答：

（1）三个档位中电路的总电流最大是0.4A；

（2）闭合S3，断开S1、S2时，电路处于中档；通电一分钟电路中电流产生的热量是2640J；

（3）当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是22W。

【解析】

本题考查了电阻、电流、电功率、电功的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，难点是根据

结合开关的闭合、断开判断电烤箱的工作状态。

（1）三个档位中，高温档的功率最大，电路中的电流最大，根据P=UI可计算最大电流； 

（2）由闭合S3，断开S1、S2时，电路为R1的简单电路，则利用Q=I2Rt可求通电一分钟电路中电流产生的热量； 

（3）闭合S2，断开S1、S3时，R1与R2串联，此时电烤箱处于低档；根据

求得它消耗的电功率。

4.小林家的电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2为电热丝．该电热水器低温档和中温档电流分别是2A和6A，该热水器低温挡正常工作时的额定功率为      W；中温挡正常工作10min产生的热量为       J；小林发现热水器高档位不能正常工作，其他档位能正常工作。

你认为可能是S2与     （选填A或B）接触不良引起的。

高温档正常工作时的额定功率为     W。

【答案】440 7.92×105 A 1980

【解析】

（1）热水器低温挡正常工作时的额定功率：

P低=UI低=220V×2A=440W；

（2）中温挡正常工作10min产生的热量：

Q中=W中=UI中t=220V×6A×10×60s=7.92×105J；

（3）由

可知，电压一定时，电路中的总电阻最大时，热水器的功率最小，处于低温档，反之电路中的总电阻最小时处于高温档；

开关S2接B、S1闭合时，电路为R1的简单电路，热水器处于中温档，

由

可得，R1的阻值：

，

开关S2接B、S1断开时，R1与R2串联，热水器处于低温档，

电路中的总电阻：

，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R2的阻值：

，

由以上可知，B接触良好，

开关S2接A、S1闭合时，R1与R2并联，热水器处于高温档，

热水器高档位不能正常工作，其他档位能正常工作，可能是S2与A接触不良引起的，

高温档正常工作时的额定功率：

。

故答案为：

440；7.92×105；A；1980。