中考物理试题电学压轴题之多档位问题Word文档格式.doc

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I2===5A

I1=I-I2=9A-5A=4A

R1===55Ω

（3）小楠方案：

用一根都是“220V550W”的电热丝的电阻为R3

R3===88Ω

用两根的电热丝R3并联后总电阻是44Ω，其总功率为1100W，正常工作时符合要求。

但当其中一根的电热丝烧坏，电路仍能工作，但P3=550W<

1100W，且不能及时发现加以排除，可见小楠方案也不是最佳方案。

2、电热加湿器工作原理：

加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。

下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。

（1）若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？

（不计热损失，c水=4.2x103J/（kg·

℃），结果保留两位小数）

额定电压

220V

额定最大发热功率

400W

水箱容积

4L

适用面积

40～60m2

（2）加湿器在低档时的发热功率；

（3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。

1）不计热损失，有：

Q1=Q2P1t=cm（t2－t1）

400W×

3×

60s=4.2×

103J/（kg·

℃）×

m×

（100℃-20℃）m=0.21kg

（2）电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，故有P1=UI1=

电热加湿器在低档时，R1和R2串联，总电阻R=2R1，有P2=UI2=

则=0.5，P2=0.5P1=0.5×

400W=200W

（3）可以降低电热槽内气压其他正确解答均可

3、图16所示是一种电热水龙头，图17是它的电路简图。

旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。

已知R1、R2是电热丝，R2=55Ω，温水档的电功率是2.2kw。

试回答或求解下列问题：

图16

图17

（1）S旋到____位置时，水龙头流出温水；

S旋到____位置时，水龙头流出热水。

（选填“1”、“2”或“3”）

（2）电热丝R1的阻值是多大？

（3）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？

答案：

（1）2、3

（2）22欧

（3）14A

解析：

（1）当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，根据P=可知：

此时功率最小，可见此时放出的是温水；

当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，电路电阻最变小，根据P=可知：

此时功率最小，所以此时放出的是热水；

（2）∵P=UI=可知，温水功率P温水=2.2kW=2200W，

∴R1===22Ω；

（3）∵S旋到热水档时，电阻R1和R2并联接入电路，

∴根据欧姆定律得：

I1===10A，

I2===4A，

所以，I=I1+I2=10A+4A=14A．

4、某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示．如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热．当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．从而实现了自动温度开关控制．若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：

额定功率

4400W

水壶装水质量

10kg

频率

50Hz

（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？

（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？

[水的比热容C=4.2×

103J/（kg•℃）]．

（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R0的电功率是多少？

解答：

（1）由P=可得，加热电阻的阻值：

R===11Ω；

（2）标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×

103J/（kg•℃）×

10kg×

（100℃﹣23℃）=3.234×

106J，

∵电水壶产生的热量全部被水吸收，

∴W=Q吸=3.234×

∵W=Pt，

∴加热时间：

t===735s；

（3）当S断开时，R与R0串联，处于保温状态，

由欧姆定律可得，R两端的电压：

UR=IR=1A×

11Ω=11V，

∵串联电路中总电压等于各分电压之和，

∴R0的电压：

U0=U﹣UR=220V﹣11V=209V，

此时电阻R0的电功率：

P0=U0I=209V×

1A=209W．

答：

（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是11Ω；

（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要735s；

（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R0的电功率是209W．

5、如图所示是家用饮水机的工作原理电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，已知电阻R0=55Ω，R=2365Ω.

（1）当开关S处于“2”挡时，通过电阻R和R0的电流强度各为多大？

（2）当开关S分别处于“1”挡和“2”挡时，饮水机的总功率各是多少？

（3）请判断当开关S处于“1”挡时，饮水机处于加热状态还是保温状态？

简述理由。

（1）当开关S处于“2”挡时，R被短路，IR=0

I0=U/R0=220V/55Ω=4A

（2）当开关S处于“1”挡时，R与R0串联，饮水机的总功率

P1=U2/（R0+R）=（220V）2/（2365Ω+55Ω）=20W

当开关S处于“2”挡时，只有R0工作，饮水机的总功率

P2=U2/R0=（220V）2/55Ω=880W

（3）当开关S处于“1”挡时，饮水机处于保温状态

当开关S处于“1”挡时，饮水机的总功率远远小于开关S处于“2”挡时的总功率。

6、电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。

图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关。

加热时S2与触点a接通，R1工作；

保温时S2与触点b接通，R2工作。

电压力锅的其他参数见铭牌。

（1）当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。

此时，水的温度______100℃（选填“＞”、“＝”或“＜”）。

（2）计算保温电阻R2正常工作时的阻值。

电压力锅的铭牌

220伏

加热功率

1000瓦

保温功率

100瓦

气压设定值

175千帕

（3）图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。

阴影部分面积表示_________，并列式计算它的大小。

（1）＞

（2）保温时S2与触点b接通，R2工作；

R2＝U2/P保温＝（220伏）2/100瓦＝484欧姆（3）电压力锅加热10分钟消耗的电能（或电功）

W＝Pt＝1000瓦×

600秒＝6×

105焦

7、（2013绥化）某种电热水器，其电路图如下，R1为发热板，R2为保温电阻，Sl是温控开关。

当电热水器处于加热状态时水被加热，达到设定温度时，S1自动断开，热水器处于保温状态时，已知电阻R1=50Ω，R2=450Ω。

求：

（1）热水器内装有质量为2kg的水，当水的温度从20℃升高到40℃对，这些水吸收的热量是多少？

（2）当电热器处于加热状态时，电路中的电流是多大？

（3）当热水器处于保温状态时，R1的电功率为多少？

2kg×

（40℃﹣20℃）=1.68×

105J

热水器加热时，只有R1工作，电路的电流：

I加热=U/R1=220V/50Ω=4.4A

当热水器处于保温状态时，R1与R2串联，电路的电流：

I保温=U/（R1+R2）=220V/500Ω=0.44A

R1的电功率P1=I保温2R1=（0.44A）2×

50Ω=9.68W

（1）1.68×

105J

（2）4.4A（3）9.68W

8、（2013柳州）学习了电学知识后，小亮研究家中具有保温功能的电饭锅，画如电饭锅的电路原理图如图l6所示，电饭锅的铭牌上部分内容如下表。

（1）R1、R2中哪个是加热电阻?

要使电饭锅加热，开关S闭合还是断开?

（2）电饭锅正常加热时，电路的电流是多大?

（3）电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?

保温时，R1、R2产生的电热之比是多少?

解：

（1）当开关S闭合时，R2被短路，电路的总电阻最小，根据P=U2/R，这时功率最大，这时电饭锅处于加热状态，R1为加热电阻。

（2）电饭锅正常加热时，电路的电流：

I加热=P加热/U=1100W/220V=5A

（3）电饭锅正常加热时，只有R1工作，R1=U2/P加热=（220V）2/1100W=44Ω

电饭锅保温时，R1与R2串联，R总=U2/P保温=（220V）2/44W=1100Ω

R2=R总－R1=1100Ω－44Ω=1056Ω

电饭锅保温时，R1与R2串联，I1=I2=I

它们产生电热之比Q1:

Q2=W1:

W2=I12R1t:

I22R2t=R1:

R2=44Ω：

1056Ω=11:

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9、（2013苏州）某型号的家用电饭煲有两挡，其原理如图所示．“1”挡是保温焖饭，“2”挡是高温烧煮．若已知电阻R0=44Ω，R=2156Ω，求：

（1）当开关S置于“1”挡时，电路中的电流I1和R0两端的电压U0；

（2）当开关S置于“2”挡时，电饭煲高温烧煮的功率P．

（1）0.1A4.4V

（2）1100W

（1）当开关S置于“1”挡时，R与R0串联

电流I1=U/（R+R0）=220V/（2156Ω+44Ω）=0.1A

R0两端的电压:

U0=I1R0=0.1A×

44Ω=4.4V

（2）当开关S置于“2”挡时,电路中只有R0工作

电饭煲高温烧煮的功率：

P=U2/R0=（220V）2/44Ω=1100W

10、（2013龙东）学校为班级新买的饮水机的电路图如图所示，铭牌如表示数．S是手动开关，S1是温控开关，当S闭合后，热水箱内的水温低于60℃时S1就自动闭合，水温高于90℃时S1就自动断开，因此这台饮水机有“加热”和“保温”两档功率，在“加热”时，流过电阻R2的电流为　　A，R1的电阻值为　　Ω．

水桶容积

20L

热水箱水量

1L

484W

44W

温控开关S1断开，处于保温状态，这时只有R2工作，

通过R2的电流I2=P保温/U=44W/220V=0.2A

而不管饮水机处于加热还是保温状态，R2都工作，其两端电压不变，

所以通过R2的电流不变，仍然是0.2A。

根据欧姆定律可计算R2的阻值，R2=U/I2=220V/0.2A=1100Ω

当温控开关S1闭合时，处于加热状态，这时R1和R2并联，

R总=U2/P加热=（220V）2/484W=100Ω

根据并联电路电阻的关系，1/R总=1/R1+1/R2

1/100=1/R1+1/1100可解得R1=110Ω

说明：

本题还有其它解法，本题虽是一道填空题，但难度不小，网上有一种解析版答案和过程是错误的。

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