2020人教版九年級(jí)上學(xué)期同步單元專題大培優(yōu)：電功率電熱綜合計(jì)算訓(xùn)練2

九年級(jí)上學(xué)期同步單元專題大培優(yōu)：電功率電熱綜合計(jì)算訓(xùn)練21.火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個(gè)加熱檔位，旋鈕開(kāi)關(guān)可以分別置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時(shí)，低溫檔功率為高溫檔功率的1/5，R1為242Ω，R2為60.5Ω.（忽略溫度對(duì)電阻的影響）（1）請(qǐng)指出開(kāi)關(guān)置于什么接線柱時(shí)，火鍋處于低溫檔？（2）R3的組值是多少歐姆？電火鍋處于低溫檔正常工作時(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？（3）小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨(dú)立工作，用高溫檔加熱湯液2分鐘，電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)電火鍋是否正常工作？[電能表的銘牌上標(biāo)有3000r/（kW·h）]2.一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表（設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變）。（1）求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）；（2）在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有“1800r/（kW.h）”的電能表轉(zhuǎn)盤在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓；（3）電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到50℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息，通過(guò)計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。3.如圖甲是某科技興趣小組設(shè)計(jì)的一種電壓力鍋（銘牌如表所示），圖乙是簡(jiǎn)易原理圖，A為常閉鍋體，鍋的內(nèi)部直徑為20cm，R1是加熱電阻，R2是保溫電阻，L為指示燈，其阻值為12Ω，S1為電源開(kāi)關(guān)，S2為壓力開(kāi)關(guān)。閉合S1后，R1通電給壓力鍋內(nèi)的水加熱，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水開(kāi)始沸騰，此時(shí)壓力開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)a分開(kāi)，與觸點(diǎn)b接通，R2通電給壓力鍋內(nèi)的水保濕，電流表的示數(shù)比加熱狀態(tài)時(shí)減少了4.9A，水的沸點(diǎn)與氣體壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖丙，π取3.14.求：（1）當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋的壓力（2）電壓力鍋內(nèi)裝有初溫為20℃，質(zhì)量為5kg的水，從開(kāi)始加熱到鍋內(nèi)氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水吸收的熱量相當(dāng)于多少集炭完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量（不計(jì)熱量損失，焦炭的熱值為3×107J/kg）（3）R2的阻值4.下圖是普通家用兩檔電取暖器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，R1、R2為電熱絲，且電阻不變，高溫檔位功率為1100W，低溫檔位功率為440W，家庭電路電壓U=220V，求：（1）電取暖器處于高溫檔位時(shí)電路中的電流強(qiáng)度；（2）電路中R1的阻值：（3）如果普通家庭生活用電的電費(fèi)價(jià)格為每度0.55元，試計(jì)算用該電取暖器的低溫檔位取暖4小時(shí)需要繳納的電費(fèi)。5.小明家某型號(hào)電熱加濕器的原理圖如圖甲，R1、R2都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，且R2=3R1；S為旋轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)，1、2、3、4為觸點(diǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低擋”、“高擋”之間的切換（低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱），其部分技術(shù)參數(shù)如下表。（1）開(kāi)關(guān)處于圖示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是（選填“關(guān)”“低檔”或“高檔”）（2）求電熱加濕器中R1的阻值；（3）某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉(cāng)中加注冷水已達(dá)到最大注水量，其工作30min的功率與時(shí)間圖象如圖乙所示，如果電阻R；在此次高擋加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉(cāng)中冷水的溫度升高多少℃？[計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）]（4）某一天，小明斷開(kāi)家中其他所有用電器，只接通加濕器在低檔加熱，發(fā)現(xiàn)家中3000revs/（kW.h）的電能表轉(zhuǎn)盤在400s內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈，求此時(shí)電阻R2的實(shí)際功率是多少？6.小明家的電飯鍋如圖甲，額定電壓為220V，“煮飯”時(shí)額定功率為1210W，簡(jiǎn)化電路如圖乙，S1為溫控開(kāi)關(guān)，發(fā)熱電阻R1和R2的阻值不隨溫度變化，電阻R2在“保溫”狀態(tài)與“煮飯”狀態(tài)時(shí)的功率之比為1：16，求：（1）正?！爸箫垺睜顟B(tài)，通過(guò)電飯鍋的電流為多少安？（2）電阻R1的阻值為多少歐？（3）某天傍晚，小明關(guān)閉家里其它用電器，只讓“保溫”狀態(tài)的電飯鍋工作，發(fā)現(xiàn)自家電能表（如圖丙）指示燈每閃爍4次所用的時(shí)間為48s。則R2兩端的實(shí)際電壓為多少伏？7.如圖甲是某型號(hào)的電熱爐，圖乙是其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，通過(guò)控制檔位開(kāi)關(guān)Sa、Sb可以獲得四檔加熱功率，已知電阻絲R1的阻值為440Ω，不計(jì)溫度對(duì)R1、R2阻值的影響。（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi)，Sa與觸點(diǎn)1接通時(shí)，求通過(guò)開(kāi)關(guān)S。的電流；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi)，Sa與觸點(diǎn)2接通時(shí)，電熱爐對(duì)1kg水加熱7min，水溫升高30℃，求電熱絲Ra的阻值。已知消耗的電能有75%被水吸收，水的比熱容為4.2×103J/（Kg℃）（3）若開(kāi)關(guān)Sb閉合時(shí)，電熱爐的電功率總比Sb斷開(kāi)時(shí)大，請(qǐng)比較R1、R2阻值的大小關(guān)系，并寫出分析過(guò)程。8.科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒溫水箱溫控電路（設(shè)環(huán)境溫度不高于20℃），由工作電路和控制電路組成。工作電路中的電熱器上標(biāo)有“220V1000W”的字樣；控制電路電源電壓U=30V，熱敏電阻R1作為感應(yīng)器探測(cè)水溫，置于恒溫水箱內(nèi)，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，R1為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，電磁鐵產(chǎn)生的吸引力F與控制電路中電流I的關(guān)系如圖丙所示，銜接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作電路斷開(kāi)（不計(jì)繼電器線圈的電阻，c永=4.2×103J（kg℃）（1）電熱器正常工作時(shí)的電阻：（2）電熱器正常工作時(shí)，給恒濕箱中100kg的水加熱，已知電熱器的加熱效率為70%.當(dāng)水溫由30℃升高到40℃時(shí)，電熟器的加熱時(shí)間；（3）為了把溫度控制在40℃左右，設(shè)定在水溫低于40℃時(shí)自動(dòng)加熱，在水溫達(dá)到40℃時(shí)停止加熱，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率。9.電熱水龍頭（亦稱作“即熱水龍頭”或“快熱水龍頭”）是現(xiàn)代家庭冬季常用的配備用品，其構(gòu)造主要包括水龍頭本體及水流控制開(kāi)關(guān)，水龍頭本體內(nèi)設(shè)有加熱腔和電器控制腔，用密封板隔開(kāi)，電器控制腔內(nèi)設(shè)有加熱電路，加熱腔內(nèi)設(shè)有加熱管，加熱管功率一般在2kW~3kW，3s~5s即可加熱出熱水。圖甲是某款電熱水龍頭，圖乙是它的原理電路。R1、R2為電熱絲，由如圖位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路，從而依次實(shí)現(xiàn)冷水（常溫）、溫水、熱水之間的切換，有關(guān)參數(shù)如下表。不考慮溫度對(duì)電阻絲的影響（R1<R2），請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）分別寫出水龍頭放出冷水、溫水、熱水時(shí)，圖乙中R1、R2的工作情況。（2）當(dāng)水龍頭放出的水是溫水時(shí)，電路中的電流是多大？（3）當(dāng)水龍頭放出的水是熱水時(shí)，正常工作60s，消耗的電能是多少？（4）R1、R2的電阻各是多大？10.隨著生活水平的提高，水平家新安裝了一臺(tái)電熱水器。下表是某品牌家用電熱水器的主要參數(shù)。（1）安裝工人將熱水器從樓背到5樓，對(duì)熱水器做的功是多少？（每層樓高3m）（2）如圖1，從安全方面考慮，電熱水器的插座應(yīng)選用帶開(kāi)關(guān)的三孔插座，請(qǐng)你將插座連接在電路中（3）如圖2，為了增加堅(jiān)固程度，常在熱水器下加裝一個(gè)鐵三角架，要使鐵架較為牢固、安全。應(yīng)把熱水器放在A處還是B處，請(qǐng)你在選擇的熱水器上畫出它的重力示意圖和重力對(duì)O點(diǎn)的力臂。（4）如圖3所示是電熱水器原理的簡(jiǎn)易示意圖，通過(guò)開(kāi)關(guān)S可以使熱水器處于加熱或保溫狀態(tài)。閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，熱水器于加熱狀態(tài)。（5）求熱水器中R1、R2的阻值大小。（6在熱水器的蓄水桶中裝水至最高水位后，把這些水由35℃加熱到75℃時(shí)所用的時(shí)間大約為45min。該熱水器的效率為多少？九年級(jí)上學(xué)期同步單元專題大培優(yōu)：電功率電熱綜合計(jì)算訓(xùn)練2答案1.火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個(gè)加熱檔位，旋鈕開(kāi)關(guān)可以分別置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時(shí)，低溫檔功率為高溫檔功率的1/5，R1為242Ω，R2為60.5Ω.（忽略溫度對(duì)電阻的影響）（1）請(qǐng)指出開(kāi)關(guān)置于什么接線柱時(shí)，火鍋處于低溫檔？（2）R3的組值是多少歐姆？電火鍋處于低溫檔正常工作時(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？（3）小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨(dú)立工作，用高溫檔加熱湯液2分鐘，電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)電火鍋是否正常工作？[電能表的銘牌上標(biāo)有3000r/（kW·h）]答案：（1）火鍋處于低溫檔；（2）l81.5l.2×104（3）此時(shí)電火鍋不正常工作2.一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表（設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變）。（1）求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）；（2）在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有“1800r/（kW.h）”的電能表轉(zhuǎn)盤在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓；（3）電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到50℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息，通過(guò)計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。答案：（1）2.7A（2）200V（3）用高溫?fù)醺?jié)能。3.如圖甲是某科技興趣小組設(shè)計(jì)的一種電壓力鍋（銘牌如表所示），圖乙是簡(jiǎn)易原理圖，A為常閉鍋體，鍋的內(nèi)部直徑為20cm，R1是加熱電阻，R2是保溫電阻，L為指示燈，其阻值為12Ω，S1為電源開(kāi)關(guān)，S2為壓力開(kāi)關(guān)。閉合S1后，R1通電給壓力鍋內(nèi)的水加熱，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水開(kāi)始沸騰，此時(shí)壓力開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)a分開(kāi)，與觸點(diǎn)b接通，R2通電給壓力鍋內(nèi)的水保濕，電流表的示數(shù)比加熱狀態(tài)時(shí)減少了4.9A，水的沸點(diǎn)與氣體壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖丙，π取3.14.求：（1）當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋的壓力（2）電壓力鍋內(nèi)裝有初溫為20℃，質(zhì)量為5kg的水，從開(kāi)始加熱到鍋內(nèi)氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水吸收的熱量相當(dāng)于多少集炭完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量（不計(jì)熱量損失，焦炭的熱值為3×107J/kg）（3）R2的阻值答案：（1）6280N（2）0.07kg（3）2188Ω4.下圖是普通家用兩檔電取暖器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，R1、R2為電熱絲，且電阻不變，高溫檔位功率為1100W，低溫檔位功率為440W，家庭電路電壓U=220V，求：（1）電取暖器處于高溫檔位時(shí)電路中的電流強(qiáng)度；（2）電路中R1的阻值：（3）如果普通家庭生活用電的電費(fèi)價(jià)格為每度0.55元，試計(jì)算用該電取暖器的低溫檔位取暖4小時(shí)需要繳納的電費(fèi)。答案：（1）5A（2）44Ω（3）0.97元5.小明家某型號(hào)電熱加濕器的原理圖如圖甲，R1、R2都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，且R2=3R1；S為旋轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)，1、2、3、4為觸點(diǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低擋”、“高擋”之間的切換（低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱），其部分技術(shù)參數(shù)如下表。（1）開(kāi)關(guān)處于圖示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是（選填“關(guān)”“低檔”或“高檔”）（2）求電熱加濕器中R1的阻值；（3）某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉(cāng)中加注冷水已達(dá)到最大注水量，其工作30min的功率與時(shí)間圖象如圖乙所示，如果電阻R；在此次高擋加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉(cāng)中冷水的溫度升高多少℃？[計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）]（4）某一天，小明斷開(kāi)家中其他所有用電器，只接通加濕器在低檔加熱，發(fā)現(xiàn)家中3000revs/（kW.h）的電能表轉(zhuǎn)盤在400s內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈，求此時(shí)電阻R2的實(shí)際功率是多少？答案：（1）關(guān)（2）121Ω（3）19℃（4）60.75W6.小明家的電飯鍋如圖甲，額定電壓為220V，“煮飯”時(shí)額定功率為1210W，簡(jiǎn)化電路如圖乙，S1為溫控開(kāi)關(guān)，發(fā)熱電阻R1和R2的阻值不隨溫度變化，電阻R2在“保溫”狀態(tài)與“煮飯”狀態(tài)時(shí)的功率之比為1：16，求：（1）正常“煮飯”狀態(tài)，通過(guò)電飯鍋的電流為多少安？（2）電阻R1的阻值為多少歐？（3）某天傍晚，小明關(guān)閉家里其它用電器，只讓“保溫”狀態(tài)的電飯鍋工作，發(fā)現(xiàn)自家電能表（如圖丙）指示燈每閃爍4次所用的時(shí)間為48s。則R2兩端的實(shí)際電壓為多少伏？答案：（l）5.5A（2）120Ω（3）50V7.如圖甲是某型號(hào)的電熱爐，圖乙是其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，通過(guò)控制檔位開(kāi)關(guān)Sa、Sb可以獲得四檔加熱功率，已知電阻絲R1的阻值為440Ω，不計(jì)溫度對(duì)R1、R2阻值的影響。（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi)，Sa與觸點(diǎn)1接通時(shí)，求通過(guò)開(kāi)關(guān)S。的電流；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi)，Sa與觸點(diǎn)2接通時(shí)，電熱爐對(duì)1kg水加熱7min，水溫升高30℃，求電熱絲Ra的阻值。已知消耗的電能有75%被水吸收，水的比熱容為4.2×103J/（Kg℃）（3）若開(kāi)關(guān)Sb閉合時(shí)，電熱爐的電功率總比Sb斷開(kāi)時(shí)大，請(qǐng)比較R1、R2阻值的大小關(guān)系，并寫出分析過(guò)程。答案：（1）5A（2）77Ω（3）R1大于R28.科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒溫水箱溫控電路（設(shè)環(huán)境溫度不高于20℃），由工作電路和控制電路組成。工作電路中的電熱器上標(biāo)有“220V1000W”的字樣；控制電路電源電壓U=30V，熱敏電阻R1作為感應(yīng)器探測(cè)水溫，置于恒溫水箱內(nèi)，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，R1為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，電磁鐵產(chǎn)生的吸引力F與控制電路中電流I的關(guān)系如圖丙所示，銜接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作電路斷開(kāi)（不計(jì)繼電器線圈的電阻，c永=4.2×103J（kg℃）（1）電熱器正常工作時(shí)的電阻：（2）電熱器正常工作時(shí)，給恒濕箱中100kg的水