初中物理电热学综合题.pdf

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1、 初中物理电热学综合题 WTD standardization office【WTD 5AB-WTDK 08-WTD 2C】电(热)学综合题23个 一、电器铭牌类 1.当今市场大部分加热产品的材质为铁、铝、不锈钢等，使用过程中会发生多种二次化学反应，产生金属离子及有害物质，所以渐渐流行起玻璃电热水壶.玻璃电热水壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一只养生壶(图甲)，其铭牌如下表所示.小明关闭了家中的其他所有用电器，

2、并在壶中加入初温为 25 的水，6 min 将水烧开(标准大气压下)，求：型号 HX201504 额定电压 220 V 频率 50 Hz 额定功率 1 210 W(1)烧水时是通过 方式改变了水的内能.(2)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了 300转，此过程中养生壶消耗的电能为多少；如果养生壶的热效率是%，此过程中壶中水的质量是多少水的比热容为103 J/(kg)；(3)不考虑温度对电阻的影响，在此过程中，养生壶两端的实际电压是多少.第 1题图【答案】(1)热传递 解：(2)养生壶消耗的电能为：W300 r3 000 r kWh kWh105 J 由Q吸W100%可得：水吸收的热量为：

3、Q吸W105 J%105 J 由 Q吸cmt 可得：mQ吸ct 错误!1 kg(3)根据 PU2R可得：RU2额P额（220 V）21 210 W40 又 t6 min360 s 实际电功率为：P实Wt错误!1 000 W 则实际电压为：U实P实R1 000 W40 200 V 2.如图甲所示为新一代节能光波炉，其加热的能源利用率可高达 90%以上，而靠电炉丝加热的电器只有 6070%.光波炉的部分技术参数如图乙所示.c牛奶103 J/(kg)，牛奶103 kg/m3(1)光波炉工作时使用的光波属于 波.(2)光波炉在微波挡将一盒 250 mL 的牛奶从 10 加热到 60 需要 28 s，则

4、该光波炉在使用微波挡加热牛奶时的效率为多大？(计算结果保留整数)(3)若每天使用该光波炉(微波和光波同时使用)的时间平均为 10 min，则每个月(按30天计算)光波炉消耗的电能为多少千瓦时？第 2题图【答案】(1)电磁 解：(2)牛奶的体积 V250 mL250 cm3104 m3 由mV可知，牛奶的质量为 m牛奶V103 kg/m3104 m3 kg 牛奶吸收的热量：Q吸c牛奶mt103 J/(kg)kg(60 10)104 J 光波炉消耗的电能：WPt1 200 W28 s104 J 光波炉在微波挡的效率为：Q吸W100%错误!100%93%(3)P总P微波P光波1 200 W800 W

5、2 000 W2 kW 一个月光波炉消耗的电能为：W总P总t302 kW1060 h10 kWh 3.某新款双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.型号 XXX 参数 额定电压 频率 功率 洗涤 220 V 50 Hz 450 W 脱水 220 V 50 Hz 550 W 求：(1)为了便于洗涤，该洗衣机在洗涤之前会先进水 30 L，之后把水从 20 加热到 60 以便浸泡衣服，则这一过程水吸收的热量是多少？c水103 J/(kg)(2)把洗衣机洗涤时从正转停反转停的过程记作一次周期性变化(如图所示)，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗的能量为多少焦耳？第 3题图(3)该洗衣机在 14 m

6、in 的洗涤过程中，若洗衣机实际消耗电能为度，则该洗衣机洗涤效率多大？【答案】解：(1)水的质量 m水水V水1103 kg/m330103 m330 kg 水吸收的热量 Q吸c水m水t103 J/(kg)30 kg(60 20)106 J(2)由洗衣机的洗涤工作顺序可知，一次洗衣周期时间为 70 s，洗涤工作时间为 60 s，只有洗涤工作时才消耗能量，所以一次周期性变化所消耗的能量 WP洗t450 W60 s104 J(3)在 14 min 的洗涤时间里，洗衣机一共经历了1460 s70 s12个洗涤周期，则消耗的能量 W总 12104 J105 J 洗涤过程中实际消耗电能 W电度 kWh10

7、5 J 所以洗涤效率 W总W电100%错误!100%90%4.扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作.一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能.如图为某品牌扫地机器人，其铭牌参数如下表所示.(选填“电动(1)扫地机器人主要部件是 机”或“发电机”)，其工作原理是：_.(2)该扫地机器人正常工作时的电流是多少？(3)该扫地机器人充满电时电池储存电能为多少？这些电能能使机器人正常工作多长时间？【答案】(1)电动机 通电导体在磁场中受力运动 解：(2)正常工作时的电流：IPU40 W

8、20 V2 A(3)储存总电能：WUIt20 V3 A3 600 s105 J 正常工作时间：tWP错误!5 400 s 5.抽油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器.它能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室内，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用.下表是某品牌抽油烟机的铭牌.额定电压 20 V 额定功率 40 W 电池类型 3 000 mAh 充电时间 4 h 工作时间 100120 min (1)该油烟机只有电机单独正常工作时，通过的电流是多少？(2)电机单独正常工作 5 min，消耗的电能是多少？(3)小明想检验该抽油烟机是否合格，他观察家里安装的电

9、能表上标有 1 800 r/(kWh)，关闭家里所有用电器，只让抽油烟机的电机单独工作 5 min，请你帮他计算，电能表转盘应转多少转该抽油烟机才合格？【答案】解：(1)通过电机的电流：IPU220 W220 V1 A(2)WPt220 W560 s104 J(3)根据 WnN106 J 知 nW106 JN 电能表实际转动圈数：n错误!1 800 r33 r 若 5 min 内电能表转盘转过 33 r，则该油烟机合格.6.电蒸锅也叫电蒸笼，是一种在传统的木蒸笼、铝蒸笼、竹蒸笼等基础上开发出来的用电热蒸气原理来直接清蒸各种美食的厨房电器.小万家买了一台电蒸锅如图甲所示，电蒸锅的部分参数如表格所

10、示.(忽略温度对加热电阻的影响)求.第 6题图 XX电蒸锅 额定电压 220 V 额定功率 1 100 W 额定频率 50 Hz 水箱容量 L 蒸笼容量 L 定时时间 60 min(1)电蒸锅应使用图乙中 (选填“上”或“下”)面的插座，目的是使电蒸锅的 与大地相连，防止因漏电而造成触电事故.(2)电蒸锅的加热电阻为多少？若某次电路中的实际电压为 198 V，在此电压下利用定时时间蒸熟食物消耗的电能为多少？额定电压 220 V 额定功率 223 W 电机输入功率 220 W 最大照明功率 W2 (3)如果把满箱初始温度为 25 的水烧开(1 标准大气压下)，电蒸锅的热效率为90%，所需要的时间

11、是多少？c水103 J/(kg)【答案】(1)下 金属外壳 解：(2)电蒸锅的加热电阻 RU2额P额（220 V）21 100 W44 由于电阻不变，所以当实际电压为 198 V时，加热电阻仍为 44，加热时间等于定时时间时消耗的电能 WU2Rt（198 V）244 6060 s106 J(3)水箱装满水时，水的质量是 m水V103 kg/m3103 m3 kg 此时水吸收的热量 Q吸c水m(tt0)103 J/(kg)kg(100 25)105 J 此时消耗的电能 WQ吸错误!105 J 则加热时间 tWP额错误!s 二、挡位变化的电路图类 7.如图甲所示是家庭常用的电热淋浴器，乙图是其简化

12、电路(R1、R2都是加热电阻).已知电热淋浴器的额定电压为 220 V，容量为 50 L，加热功率为 5 kW.求：(1)开关接“1”时，电热淋浴器处于 状态.(2)R1的电阻；(开关跳转至 2 位置)若 R210，电热淋浴器处于保温状态时消耗的电功率约为多少？(3)将水箱装满加热 20 min，则需要消耗多少电能？第 7题图【答案】(1)加热 解：(2)由 PU2R可得，R1U2P加热（220 V）25 000 W 电热淋浴器处于保温状态时，电路中 R1与 R2串联，消耗的电功率 PU2R1R2（220 V）2 10 2 459 W(3)加热 20 min，需要消耗的电能为 WPt5 000

13、 W2060 s6106J 8.如图是某款多功能多挡位电火锅的简化电路图，R1和 R2为电热丝，R0为调温电阻，通过开关 S1、S2和温控开关 S3的通断可使电火锅在不同挡位下工作，其挡位、功率较小，挡位功率最大且不可调节.下表是部分铭牌参数.额定电压 220 V 额定频率 50 Hz 挡位功率 2 000 W 第 8 题图(1)当电火锅以最大挡位工作时，开关 S1、S2均闭合，温控开关 S3应 (选填“闭合”或“断开”).(2)当电火锅以最大挡位正常工作时，将锅内 2 kg水由 20 加热到沸腾用时 8 min，该电火锅的效率为多大？在 1个标准大气压下，c水103 J/(kg)(3)当只闭

14、合开关 S1时，电火锅在挡位正常工作.若 R2100，调温电阻 R0 的最大阻值为 400 ，计算电热丝 R1 的电阻值和在挡位工作时的最小电流.(结果保留一位小数)【答案】(1)闭合 【解析】分析电路图可知，当开关 S1、S2均闭合时，R1 与 R2 并联，要使电火锅在最大挡位工作，由 PU2R知电路中的电阻应最小，则 R0必须短路，即温控开关 S3闭合.解：(2)电火锅在最大挡位工作 8 min 消耗的电能 WP3t2 000 W860 s105 J 水吸收的热量 Q吸c水mt103 J/(kg)2 kg(100 20)105 J Q吸W100%错误!100%70%(3)当电火锅以最大挡位

15、正常工作时，S1、S2、S3都闭合，R0被短路，R1与 R2并联，则可得 R总U2P3（220 V）22 000 W 根据并联电阻关系知 R1 当电火锅在挡位正常工作时，R0与 R1串联，且 R0阻值最大时，电路中电流最小，则 IminUR1R0220 V 400 A 9.如图甲为某款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，该挂烫机的正常工作电压为 220 V，水箱最多装水 L，加热功率有高低两个挡位，它的工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，0、1、2 为触点，S2为旋转开关，实现关、低挡、高挡的转换，其高挡时的额定功率为 1 210 W.使用时，水箱中一部分水通过进水阀门进

16、入电热杯受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出，从而熨烫衣服.第 9题图(1)求该挂烫机发热电阻的阻值.(2)求该挂烫机低挡的功率.(3)若将工作电路改为图丙所示电路，且保证加热功率不变，则发热电阻的阻值应为多大？(4)若该挂烫机的加热效率为 84%，则将电热杯内 kg、20 的水加热到 100 需要的时间至少是多少？c水103 J/(kg)【答案】解：(1)当处于高挡时，开关 S2旋至 1、2 之间，电路中只有电阻 R2工作 由 PU2R2得：R2U2P（220 V）21 210 W40 (2)当处于低挡时，开关 S2旋至 0、1之间，电路中 R1、R2串联接入电路 挂烫机低挡的

17、功率为：PU2RU2R1R2（220 V）240 40 605 W(3)图丙电路处于低挡时，开关 S2旋至 0、1 之间，电路中只有电阻 R1工作 由 PU2R1得：R1U2P（220 V）2605 W80 (4)水吸收的热量为：Qcmt103 J/(kg)kg(100 20)67 200 J 由QW100%84%得：WQ84%67 200 J84%80 000 J 由 WPt 得：tWP80 000 J1 210 W s 10.如图甲所示为某电热炉，其工作原理如图乙所示，下表为其铭牌的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清)，R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化).求：第 10 题图(1)

18、开关 S1断开，开关 S2接到 b，电热炉处于 挡.(2)电热炉高温挡的功率是多少？(3)若电能全部转化为热能，用电热炉将 kg的初温为 25 的水加热至沸腾最少需要多长时间(在标准大气压下)？c水103 J/(kg)【答案】(1)低温 【解析】当开关 S1闭合，S2接 a时，R1与 R2并联；当开关 S1闭合，S2接 b时，R2被短路，电路中只有 R1工作；当开关 S1断开，S2接 b时，R1与 R2串联.根据PU2R可知电压一定时，电阻越小，电路消耗的功率最大，则开关 S1断开，开关 S2接b时，电热炉处于低温挡.解：(2)低温挡时，RR1R2U2P低（220 V）2550 W88 中温挡

19、时，R1U2P中（220 V）21 100 W44 R288 44 44 该电热炉处于高温挡时，R1、R2并联，总电阻 R总22 功率 P高U2R总（220 V）222 2 200 W(3)水吸收的热量 Qc水mt103 J/(kg)kg(100 25)105 J 需要时间 tWPQP错误!315 s 11.如图甲为一种新型热饮咖啡机，图乙是它工作电路的简化图，R1、R2为发热电阻，S0为温控开关.其相关参数如表所示.求：第 11 题图(1)热饮咖啡机是利用 原理来工作的，在加热过程中，主要通过 方式使咖啡的内能增加.(2)电阻 R2的阻值是多少？在加热状态时，通过电路的总电流是多少？(3)若

20、把质量为 kg的咖啡从 20 加热到 90 需要 6 min，该咖啡机的热效率为多少？c咖啡4103 J/(kg)【答案】(1)电流热效应 热传递 解：(2)由题图可知，当 S 闭合、S0断开时，电路为 R2的简单电路，此时热饮咖啡机处于保温状态，由铭牌参数可知 R2的阻值为 R2U2P保温（220 V）240 W1 210 热饮咖啡机处于加热状态时，通过电路的总电流为 I加热P加热U880 W220 V4 A(3)咖啡吸收的热量 Q吸c咖啡m(tt0)4103 J/(kg)kg(90 20)105 J 咖啡机消耗的电能为 WP加热t加热880 W660 s105 J 该咖啡机的热效率 Q吸W

21、100%错误!100%12.小芳家新买了一台电烤箱，其铭牌参数和内部简化电路如下图所示，R1、R2均为电热丝.第 12 题图(1)该电烤箱在高温挡烘烤 1 000 s消耗的电能是多少？(2)电路中 R1、R2的阻值分别为多少？(3)该电烤箱在低温挡正常工作时，R1消耗的功率是多少？【答案】解：(1)利用高温挡烘烤消耗的电能 WP高温t1 100 W1 000 s106 J(2)由题图可知，当开关 S1、S2都闭合时，R2被短路，电路中只有 R1，此时电烤箱处于高温挡 根据 PU2R可知 R1U2P高温（220 V）21 100 W44 当开关 S1闭合、S2断开时，R1和 R2串联在电路中，此

22、时电烤箱处于低温挡 根据 PU2R可知 R总U2P低温（220 V）2440 W110 根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可知 R2R总R1110 44 66 (3)电烤箱在低温挡工作时，电路中的电流 IP低温U440 W220 V2 A 此时 R1消耗的电功率为 PI2R1(2 A)244 176 W 三、铭牌结合电路图类 13.一台电烤箱的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示，R1和 R2均为电热丝，求：(1)电烤箱是利用 原理工作的.(2)电路中 R1的阻值；电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和 R1的功率；(3)电烤箱在高温挡正常工作 10 min 所消耗的电能.第 13题图【答案

23、】(1)电流的热效应 解：(2)根据 PU2R可知，当 U一定时，R越小，P越大.所以高温挡工作时 S 接“2”，仅 R1工作，此时功率 P11 100 W.由 P1U2R1得：R1U2P1（220 V）21 100 W44 低温挡工作时 S 接“1”，R1、R2串联，此时功率 P2440 W.电路中的电流 IP2U440 W220 V2 A R1消耗的功率是 PI2R1(2 A)244 176 W(3)电烤箱在高温工作时，功率 P11 100 W，工作时间 t10 min600 s.电烤箱在高温挡工作 10 min 消耗的电能 WP1t1 100 W600 s105 J 14.(8分)如图甲

24、所示为家用电热饮水机及其铭牌，图乙是它的工作简化电路，R1和 R2都是发热电阻，其中 S 是温度自动控制开关.当温度升高到一定值时，电热饮水机自动切换到保温状态.(不计温度对电阻的影响)(1)当开关 S 接 1 时，电热饮水机处于 状态.(选填“加热”或“保温”)(2)电热饮水机加热时，电路中的电流是多少？电阻 R1的阻值是多大？(3)电热饮水机保温 11 min，电阻 R1所消耗的电能是多少？第 14 题图【答案】(1)保温【解析】由电路图可知，开关 S 接 1 时 R1与 R2串联，开关 S 接 2时电路为 R2的简单电路，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由 PU2R可知，开关 S 接

25、 1 时，电路中的电阻最大，功率最小，电热饮水机处于保温挡.解：(2)已知 P加热1 100 W，U额220 V 由 PUI可得，电热饮水机加热时，电路中的电流为：IP加热U额1 100 W220 V5 A 开关 S 接 2时，电热饮水机处于加热挡，R2的电阻：R2U额I220 V5 A44 开关接 1 时，电路中的总电阻为：R总U2额P保温（220 V）2100 W484 由 R总R1R2可得，R1R总R2484 44 440 (3)电热饮水机保温时的电流为：IU额R总 电热饮水机保温 11 min 时，电阻 R1所消耗的电能：WQI2R1t(U额R总)2440 1160 s6104 J 1

26、5.如图甲所示是新型智能电饭锅，它有两个挡位，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理图如图乙所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)，图丙是智能电饭锅的部分参数.(1)当电饭锅处于高温烧煮状态时，开关 S 置于 (选填“1”或“2”).(2)保温焖饭时，电路中的电流是多少？R2的阻值是多大？(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升 10%，请通过计算具体说明改进措施.第 15题图【答案】(1)2【解析】由题图可知，开关 S 置于 2 挡时，只有电阻 R1接入电路中，总电阻最小，电流最大，功率最大.解：(2)当开关接 1 时，处于保温状态，这时两个电阻是串联的，保温焖饭时电路中电流：IP保温U22 W220

27、V A 当开关 S 置于 2时，只有电阻 R1接入电路中，所以 R1U2P高（220 V）21 100 W44 当处于保温状态时，两个电阻是串联的，所以 R总R1R2U2P保温（220 V）222 W2 200 所以 R2R总R12 200 44 2 156 (3)保温时的功率为：P保温 22 W 当保温焖饭挡的功率提升 10%时，此时的功率应为：P1P保温(110%)22 W(110%)W 所需要的总电阻为：R总U2P1（220 V）2 W2 000 得出 R2R总R1 2 000 44 1 956 因此，应将 R2换成阻值为 1 956 的电阻.16.电热式加湿器是根据电流的热效应，将电能

28、转换成热能的原理制成的，电加热管浸没在电热槽的水中，电热管产生热量时，水沸腾变为水蒸气，从而产生一个适度的湿度环境，如图甲是一款电热加湿器，其发热电路如图乙所示，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，实现低、高挡的转换，设计参数如下表.求：第 16题图 额定电压 220 V 额定最大发热功率 400 W 水箱容积 4 L 适用面积 4060 m2(1)开关接触点 3、4 时，电热加湿器处于 状态.(2)电阻 R1的阻值；加湿器在低挡时的发热功率为多少；(3)若加热前水温为 20，电热槽内气压为 1 个标准大气压，从加热到沸腾最短时间为 3 min，则电热槽中

29、水的质量是多少不计热损失，c水103 J/(kg)，结果保留两位小数.【答案】(1)加热 解：(2)电热加湿器在高挡时，开关旋至 3、4 触点，R2被短路，电路中只有 R1连入，由 PU2R可得，R1的阻值 R1U2P高（220 V）2400 W121 由 R1、R2为阻值相同的发热电阻可得，R2R1121 当加湿器在低挡时，开关旋至 2、3 触点，R1与 R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低挡时的发热功率：P低U2R1R2（220 V）2121 121 200 W(3)加热时间最短时，电热槽的发热功率为 400 W 且不考虑热量的损失，由 WQ吸可得：P高tc水m(tt0)

30、，即 400 W360 s103 J/(kg)m(100 20 )解得：m kg 17.家用电吹风简化电路及主要技术参数如图所示.根据题目的信息回答下列问题：第 17 题图(1)选择开关接 (选填“AB”“BC”或“CD”)时，电吹风送冷风.(2)电热丝的电阻为多少？(3)若电动机的内阻为 44，则电动机的机械效率为多少？【答案】(1)BC 解：(2)由图乙可知，电动机正常工作时的电流 I A，则 PUI12 V A W(3)由图乙可知电动机未转动时的电流 I A，由欧姆定律得：电动机的电阻 RUI12 V A10 电动机正常工作时的发热功率 P热I2R A)210 W P输出PP热 W W

31、W 电动机正常工作时的效率：P输出P100%错误!100%18.小明和妈妈一起去商场选购了一款全自动豆浆机，豆浆机的主要结构如图甲，电路原理图可等效成图乙，其铭牌如图丙.豆浆机正常工作做一次豆浆的过程：通电后01 min 粉碎打浆，15 min 加热，56 min 再次粉碎打浆，610 min 加热.请你帮小明解决下列问题：第 18题图(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2 000 r/(kWh)”字样的电能表转盘在 3 min 内转了 5

32、0转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)(4)豆浆机在制作豆浆过程中可以将 kg的豆浆温度升高 40，豆浆比热容为103 J/(kg)，该豆浆机加热时的效率是多少？(结果保留两位小数)【答案】解：(1)由 PU2R得，电热丝的电阻 RU2PR（220 V）2605 W80 (2)由题意可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，电热丝的工作时间 t18 min，电动机工作时间 t22 min，电热丝产生的热量：QW1Pt1605 W860 s105 J 电流做功：WP电动机t2Q100 W260 s105 J105 J(3)豆浆机 3 min 内消耗的电能 W实12 00050 kWh

33、140 kWh140106 J9104 J 豆浆机实际功率：P实W实t9104 J360 s500 W 电路实际电压：U实P实R500 W80 200 V(4)豆浆吸收的热量 Q吸cm(tt0)103 J/(kg)kg40 105 J 由(1)可知，豆浆机加热时间 t8 min480 s 消耗电能 W1105 J 加热时的效率 Q吸W1100%错误!100%46%四、电路图结合坐标图像类 19.电动豆浆机的实物图和简化电路图分别如图甲、乙所示，豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段，电机内阻为 2，豆浆机整个制作豆 浆的时间为 20 min，丙图是豆浆机工作过程中电流与时间

34、的关系图像.水的比热容 c103 J/(kg)求：(1)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成.制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆的是交替进行的.由此可知，豆浆机中的电动机和电热丝的连接方式是 .(2)电热丝 R1的阻值；电机工作时消耗的电功率；(3)整个制作豆浆过程电流产生的热量能使多少千克的水温度从 20 升高到 80.第 19题图【答案】(1)并联 解：(2)单独加热阶段只有 R1接入电路，由丙图知此时电路电流为 4 A，由欧姆定律可知，电热丝阻值为 R1UI1220 V4 A55 电机只在单独研碎这个阶段工作，由图丙知，这时电路电流 I

35、21 A，则电机工作时电功率 PUI2220 V1 A220 W(3)整个制作豆浆过程，由丙图知，加热总时间和研碎时间均为 10 min，即 600 s，则电热丝产生的热量 Q1I21R1t1(4 A)255 600 s105 J 电机产生的热量 Q2I22R2t2(1 A)22 600 s103 J 总共产生的热量 Q总Q1Q2105 J103 J105 J 由 Q总Q吸c水mt 得，水的质量 mQ总c水t错误!kg 20.紫砂锅是新一代保健用锅，现在市面上有紫砂电饭锅、紫砂炖锅等.紫砂锅可以革除有害人体健康的金属材料和化学涂料，采用优质天然紫砂精工陶制内胆，对人 体绝对安全无害.紫砂锅用于

36、熬、炖、焖、煮、煲等慢火烹调食物，是家庭滋补药膳及食物的最佳用品.紫砂电饭煲简化电路图如图甲所示，R1和 R2均为电热丝，S 是自动控制开关，把紫砂电饭煲接在 220 V的电路中，用“煮粥”键来煮黑米粥，紫砂电饭煲熬好一次粥工作信息如图乙所示.求：(1)家庭电路中的电视机、电饭煲等家用电器间的连接方式是 .(2)紫砂电饭煲处于保温状态时，通过电阻 R2的电流；紫砂电饭煲熬好一次粥，电流做功是多少焦耳？(3)小明想了解家庭电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到紫砂电饭煲的电热丝正常工作时，家里标有“2 000 r/(kWh)”字样的电能表转盘在 3 min内转了 50转，则他家电

37、路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)第 20 题图【答案】(1)并联 解：(2)紫砂电饭煲处于保温状态时，通过电阻 R2的电流为 I2P2U200 W220 V A 紫砂电饭煲熬好一次粥，需要的加热时间为 t110 min5 min15 min900 s 保温时间为 t25 min10 min15 min900 s 由做功公式可知加热时电流做功为 W1P1t1600 W900 s105 J 保温时电流做功为 W2P2t2200 W900 s105 J 紫砂电饭煲熬好一次粥，电流做功为 WW1W2105 J105 J105 J(3)紫砂电饭煲在 3 min 时间内消耗的电能 Wn0n1

38、06 J502 000106 J9104 J 紫砂电饭煲的实际功率为 PWt9104 J180 s500 W 紫砂电饭煲在加热状态时，电路中的总电阻 RU2P1（220 V）2600 W81 电路的实际电压为 U实 PR500 W81 201 V 21.干衣机是利用电加热和吹风来使洗好的衣物中的水分快速蒸发的家用电器.图甲为某型号干衣机工作电路的简化图.干衣机一次工作需要依次完成烘干和冷却两个模式，图乙是干衣机工作一次功率随时间变化的关系图像.第 21题图(1)烘干模式是通过 的方式改变了衣服的内能，冷却模式是通过改变衣服周围 ，从而使洗好的衣物中的水分快速蒸发.(2)若该干衣机在烘干模式下连

39、续正常工作 10 min，通过发热电阻的电流是多少？发热电阻产生的热量是多少？(计算结果保留两位小数)(3)若干衣机在一次工作中消耗电能 kWh，干衣机此次工作了多长时间？【答案】(1)热传递 空气流动的速度 解：(2)热风功率是电热丝加热功率和电动机功率的和，因此电热丝加热时的功率 P热P热风P冷风700 W100 W600 W 通过发热电阻的电流 IP热U600 W220 V A 发热电阻产生的热量 QP热t600 W1060 s105 J(3)完整的烘干模式消耗的电能是：W烘干P烘干t烘干 kW1 h kWh 干衣机消耗的电能 W kWh kWh 干衣机冷却模式消耗的电能是：W冷却WW烘

40、干 kWh kWh kWh 冷却模式已经工作的时间 t冷却W冷却P冷却错误!h12 min 干衣机工作的总时间是 tt烘干t冷却60 min12 min72 min 22.如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图.图中电源电压为 V并保持不变；定值电阻 R0的规格是“400 15 mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计)；R 是一种新型电子元件，在压力不超过600 N 的前提下，图乙是阻值随压力大小的变化关系图像.(1)R0上允许消耗的最大功率是多少？(2)当压力为 250 N 时，通电 1 min，该压力测力计消耗的电能是多少？(3)该测力计的量程是

41、多少？(4)若要增大该测力计的量程，请说出两种改进方法.第 22题图【答案】解：(1)电阻 R0中允许通过的最大电流：I015 mA A，则 R0上允许消耗的最大功率：P0U0I0I20R0 A)2400 W(2)由图乙可知，当压力为 250 N时，R200 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流 IURR0错误!5 A，则通电 1 min 该压力测力计消耗的电能 WRURItI2Rt 5 A)2200 60 s J (3)当电路中的电流为 15 mA 时，电路中的总电阻最小，R总UI0错误!500，则此时电子元件的最小阻值 R小R总R0500 400 100，由图乙可知，压力每增

42、大 50 N，电阻 R的阻值减小 20，即电阻 R的阻值与压力 F成反比，设为 RkFb，将 F0 N、R300 和 F50 N、R280 代入可得，电子元件的阻值 R 随压力 F变化的关系式为 R300 /NF，则 F750 N/NR，将 R小100 代入上式，得电子元件所能承受的最大压力为 F大500 N，所以该测力计的量程是 0500 N.(4)要增大该测力计的量程，由 F750 N/NR知，应增大 R0的阻值或减小电源电压.23.电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋 6楼，放学后乘电梯回家.小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示

43、，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点 K与静触点 A接触，闭合开关 S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点 K与静触点 B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关 S，电动机也不工作.在控制电路中，已知电源电压 U6 V，保护电阻 R1100，电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力 F 大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.(1)在控制电路中，当压敏电阻 R2受到的压力 F增大时，电磁铁的磁性 (选填“增强”“减弱”或“不变”).(2)若小明的体重为 400 N，他站在静止的电梯上，脚与电梯地面的总接触面积为 m2，则此时小明对电梯地面

44、的压强为多少？(3)某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为 10 mA，则此时电梯载重为多少？(4)若电磁铁线圈电流达到 20 mA时，刚好接触静触电 B，电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为 1 000 kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？(g 取 10 N/kg)第 23题图【答案】(1)增强【解析】在控制电路中，当压敏电阻 R2受到的压力 F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，由 IUR可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强.解：(2)小明对电梯地面的压力 FG400 N 小明对电梯地面的压强 pFS400 N m21104 Pa(3)电路总电阻 RUI6 V10 mA6 V A600 根据串联电路电阻特点可知，此时压敏电阻的阻值 R2RR1600 100 500 由题图乙可知此时压敏电阻所受的压力为 F16103 N，故此时电梯载重为 6103 N(4)电梯厢内站立总质量为 1 000 kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即 F2Gmg1 000 kg10 N/kg104 N 由题图乙可知，当压力 F2104 N时，对应的压敏电阻阻值 R2100 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则控制电路中的电流 IUR1R26 V100 100 A30 mA 因 30 mA20 mA，所以，此时电梯超载.