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6min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？

2.一台饮水机的铭牌如下表，工作电路如图所示，S0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

1.5L

额定电压

220V

加热功率

600W

（1）将1kg的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量是多少?

[c水=4.2×103J／（kg·℃）]

（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。

（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃），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

（1）求R1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℃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，R0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“10Ω 2A”，灯泡L上标着“10V 12W”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R0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1A，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，R1和R2均为发热电热丝，R1的阻值为121Ω，R2的阻值为242Ω．[c汤＝4×103J/（kg•℃），c砂锅＝1×103J/（kg：

℃）求：

（1）电炖砂锅的中档功率是多少？

（2）将5kg的汤温度升高60℃，需要吸收多少热量？

（3）用高档加热时，将5kg的汤温度升高60℃需要多长时间？

（除砂锅吸收热量外其他散失热量忽略不计）

6.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、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

额定电压

220V

容量

30kg

加热功率

2200W

保温功率

605W

（1）求出R1，R2的阻值？

（2）水箱中装满初温为20℃的水，加热使温度升高到60℃，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，R1和R2均为发热丝，其中R1的阻值是80Ω；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，电热足浴器开关S0闭合、S接3时，控制面板显示如图丙所示，求：

（1）这台电热足浴器内部电路中R2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℃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？

[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

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

1000W

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，R1、R2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-p115

220V

电机功率

加热功率

保温功率

180W

1000W

242W

（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℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？

[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg∙℃）]

（2）电阻R1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1min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，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W．保温功率为60W．R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题：

（1）电阻丝R1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？

11.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，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。

请解答下列问题：

（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℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？

[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）]

（2）电阻R1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1min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R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）

（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】

（1）解：

电吹风6min内消耗的电能：

W=（132/3000）×1kW•h=0.044kW•h=0.044×3.6×106J=1.584×105J

（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：

P热′=P-P电动机=440W-40W=400W，

由P=U2/R可得，氧化电热丝的实际电阻值：

′=U2/P热=（220V）2/400W=121Ω

（3）解：

吹风机正常工作时，P热额=480W，

电阻丝的阻值R=U2/P热额=（220V）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．P新=480W-400W=80W，R新=U2/P新=（220V）2/80W=605Ω

2.【答案】

（1）解：

Q=cm△t=4.2ⅹ103J/（kg·oC）ⅹ1kgⅹ（70oC-50oC）=2.1ⅹ105J

（2）解：

Q=Pt=600Wⅹ15ⅹ60s=5.4ⅹ105J

（3）解：

-=1100

3.【答案】

（1）解：

当S2接A，S1断开时，电阻R1和R2串联接入电路，养生壶处于低温档，

R串=U2/P低=（220V）2/275W=176Ω

（2）解：

I=P/U=550W/220V=2.5A

（3）解：

水的质量：

m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg

水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃-12℃）=3.696×105J

由:

，W=Pt得

烧开一壶水需要的时间为：

4.【答案】

（1）解：

U0=16V-10V=6V

IL=PL/UL=1.2A

R0=U0/IL=5Ω

（2）解：

UR=IR/2=5V

U01=IR0=5V

UL1=16V-5V-5V=6V

P实=UL1I=6W

5.【答案】

（1）解：

根据P＝

可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电炖砂锅处于中温档，P中＝

＝

＝400W；

（2）解：

将5kg的汤温度升高60℃，需要吸收热量：

Q吸＝c汤m汤△t+c砂锅m砂锅△t＝4×103J/（kg•℃）×5kg×60℃+1×103J/（kg•℃）×4kg×60℃＝1.2×106J+2.4×105J＝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Q吸＝W，即Q吸＝P高t，当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电炖砂锅处于高温档，所以Q吸＝P高t＝（

）t，用高档加热时，将5kg的汤温度升高60℃需要的时间：

t＝

＝

＝2400s

6.【答案】

（1）解：

当开关S接a时，电路为R1的简单电路，此时电路的电阻较小，电路的总功率最大，是加热状态，根据

得，R1的阻值：

；

当开关S接b时，R1，R2串联在电路中，是保温状态，则两电阻的总电阻为：

，

故R2阻值为：

R2=80Ω-22Ω=58Ω

（2）解：

根据

得，水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（60℃-20℃）=5.04×106J

（3）解：

加热50分钟消耗的电能：

W=P加热t=2200W×50×60s=6.6×106J；

则加热效率：

7.【答案】

（1）解：

由电路图知道，当S0闭合，S接1时，两电阻串联，当接2时，为R1的简单电路，当接3时为R2的简单电路；

根据题意知道，电热足浴器开关S0闭合、S接3时的功率为1210W，由

知道，这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是：

＝40Ω

答：

这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是40Ω

（2）解：

因为R1＝80Ω；由电阻的串联规律知道，此时电路的电阻最大，由

知道，此时为低温档，R串联＝R1+R2＝80Ω+40Ω=120Ω，

所以，低温档的功率是：

≈403W

答：

低温档的功率是403W

（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＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m＝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：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（42℃﹣22℃）＝4.2×105J；

因为加热时间是t＝400s，由

知道，电热足浴器消耗的电能是：

W＝Pt＝1210W×400s＝4.84×105J，

所以，该足浴器的热效率是：

×100%≈86.8%

答：

该足浴器的热效率为86.8%

8.【答案】

（1）解：

由图可知，加热时足浴盆正常工作时的功率P＝1000W，电压U＝220V，由P＝

可得加热电阻值：

R加热＝

＝48.4Ω

（2）解：

启动按摩功能时，电动机工作，功率P＝22W，电压U＝220V，由P＝UI可得通过线圈的电流：

I＝

＝0.1A

（3）解：

由P＝

在额定电压下加热并同时启动按摩功能，工作了5min消耗电能：

W＝W加热+W电动机＝（P加热+P电动机）t＝（1000W+22W）×300s＝3.066×105J

9.【答案】

（1）解：

浆的初温为40℃，使该浆的温度升高到100℃，豆浆吸收的热量：

Q=cmΔt=4.0×103J/（kg•℃）×1.0kg×（100℃-40℃）=2.4×105J

答：

加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收2.4×105J热量

（2）解：

当开关S接a时，为R1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=

可知，当开关S接a时，加热状态；当开关S接b时，电阻R1和R2串联为保温状态，电阻R1的阻值：

R1=

=48.4Ω；

当开关S接b时，电阻R1和R2串联，为保温状态，则总电阻：

R=

=200Ω，根据电阻的串联可得，R2的阻值：

R2=R-R1=200Ω-48.4Ω=151.6Ω

答：

电阻R1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1min所消耗电能：

W总=（P电机+P加热）t=（180W+1000W）×60s=7.08×104J

答：

该豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为7.08×104J

10.【答案】

（1）解:

由乙图知道，饮水机保温时为R2的简单电路，饮水机加热时R1与R2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R1的电功率是：

P1=P加热-P保温=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R1的阻值：

R1=U2/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=W/t=1.215×105J/5×60s=405W，

由P=U2/R知道，在加热状态下饮水机的总电阻是：

R总=U2/P加热=（220V）2/500W=484/5Ω，

所以，当实际功率P实际=405W时的实际电压是：

U实际=

=198V

11.【答案】

（1）解：

加热该浆需要吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；

（2）解：

由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P＝

可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P＝

可知，此时电功率较小，为保温档；由P＝

可得R1的阻值：

R1＝

＝48.4Ω；由P＝

可得串联时的总电阻：

R串＝

＝200Ω，则R2的阻值：

R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；

（3）解：

该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：

P总＝180W+1000W＝1180W，正常工作1min所消耗电能：

W＝Pt＝1180W×60s＝70800J。

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＝UI可得总电流：

I＝

＝4A；

（2）解：

当S、S0闭合时，R1和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P＝

可知，当S、S0闭合时，电功率较大，为加热档；当S闭合、S0断开时，电功率较小，为保温档；P保温＝44W，由P＝

可得：

R2＝

＝1100Ω；

（3）解：

3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表转盘转200r消耗的电能：

W＝

kW•h＝

kW•h，电饭锅此时的实际加热功率：

P实＝

＝0.8kW＝800W。