2022年中考物理专题复习---多档位问题(有答案)

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2022年中考物理专题复习---多档位问题(有答案)

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多档位问题
常见的档位:高温档、中温档、低温档;加热档、保温档。
家庭电路中电源电压U=220V,根据知R总 越大,P实越小,档位越低;R总越小,P实越大,档位越高。
电路图如下:
电路图 (短路式) (并联式) (单刀双掷开关)
低温档 闭合S,两电阻串联, 闭合S,只有R2接入电路, S1断开,S2接b,R1、R2串联,
中温档 只闭合S1,断开S2,只有R1接入电路,
高温档 闭合S、S0,只有R1接入电路, S、S0均闭合,R1、R2并联, S1闭合,S2接a,R1、R2并联,
原理 利用开关控制局部短路的方式改变接入电路的电阻阻值大小,从而实现不同档位的切换。 利用串并联电路电阻关系改变接入电路的电阻阻值大小,从而实现不同档位的切换。 利用单刀双掷开关控制电路的通断,改变接入电路的电阻大小,从而实现不同档位的切换。
注意:并联电路中求解总功率时,可以采用两种方法:
方法一:求出总电阻,然后再求解总功率(此方法计算量大,不推荐);
方法二:根据公式求解较为方便。
基础巩固☆
1.如图是一台电热饮水机的电路简图。其额定电压为220V,具有加热和保温两种功能,对应的功率分
别是400W和40W,下列说法正确的是( )
第1题 第2题
A.均闭合时,饮水机处于加热状态 B.R1阻值为1210Ω
C.R2阻值为1210Ω D.高温档加热1h,耗电0.35kw·h,此时饮水机处于正常工作状态
2.如图所示是某加热器的电路图,电源电压为 220V,R1、R2 均为发热电阻丝。通过开关S1 和 S2 的
通断组合,可得到不同加热档位。其中加热档功率为4840W,保温档功率为 400W。下列说法正确的
是( )
A.开关 S1、S2 都闭合时,加热器处于保温档 B.发热电阻丝的阻值大小关系为 R1C.处于加热档时,R1的功率为 400W D.保温 5min,加热器需消耗 2000J 的电能
3.如图为电热水器的简化电路,具有加热和保温功能。R1和R2是两根电热丝,S为温控开关,可在1、2两个触点间自动切换,使水温维持在设定的范围。已知电热水器的加热功率为400W,保温功率为100W,忽略温度对电阻的影响。开关与触点1接通时,电热水器处于_____状态(选填“加热”或“保温”),R1=_____Ω,R2=_____Ω。若仅适当提高电热水器的保温功率,则电路改进措施是_____(写出一种即可)。
第3题 第4题
4.图为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220V,具有“加热”、“保温”两种功能,对应功率分别为400W和40W。当开关S1、S2均闭合,饮水机处于__________(选填“保温”或“加热”)状态,R1的阻值为_______Ω;用饮水机给2kg的水加热,当水温升高50℃,水吸收的热量为_____J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
5.如图是某电火锅加热器的简化电路图,电源电压是220V,R1、R2是发热电阻,开光接“1”时为低温挡,此时R1的功率是11W,R2的功率是99W,开关接“2”时为高温挡,试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)低温挡工作10min,消耗的电能是多少?
(3)高温挡的功率是多少?
6.如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路,S为温控开关,当S接a时电路中的电流为5A;当S接b时电路消耗的电功率为22W.求:
(1)R1的电阻;
(2)高温挡时电路消耗的电功率;
(3)在低温挡工作10s,电流通过R2所做的功。
7.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min产生的热量是多少?
热风温度 50﹣75°C
额定功率 热风时:990W
冷风时:110W
额定电压 220V
质量 0.5kg
能力提高☆☆
1.有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.R1=88Ω,R2=22Ω.
(1)如何控制S1和S2,使热水器处于高温档;
(2)求中温档正常工作时热水器的功率;
(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。
2.家庭用的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态.加热前温控开关S1处于闭合状态,闭合开关S后饮水机开始加热,当水箱内水温达到98℃时温控开关S1自动断开,饮水机处于保温状态;当水温降至一定温度t时,S1又闭合重新加热.饮水机的铭牌数据与电路原理图如下:
求:(1)正常加热时通过饮水机的电流;
(2)正常加热时电阻R2的阻值;
(3)通过观察,饮水机每加热4min,就显示保温状态16min,如此状况下,饮水机工作一小时消耗的电能.
3.如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0.该饮水机的部分参数已知:额定电压为220V,加热时的总功率为880W,保温时的功率为80W,R1、R2为加热电阻丝.(假设它们的阻值不变)求:(计算结果若不能整除,保留一位小数).
(1)当S和S0闭合时,饮水机处在什么状态 此时电路的总电流是多大
(2)在加热状态下,电阻丝R1的阻值为多少
(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是多大
4.澎澎家新买了一个养生壶,它有高、中、低三个加热挡位,其内部简化电路如图所示,R1、R2都是加
热电阻,且R1>R2,养生壶的部分参数如表格所示.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)、ρ水=1.0×103 kg/m3]求:
(1)中温挡功率是多少?电阻R2的阻值是多少?
(2)在标准大气压下,将1 L水从20 ℃加热至沸腾,水吸收的热量是多少?
(3)将1 L水从20 ℃加热至沸腾最少的时间是420 s,此过程中养生壶的加热效率是多少?
额定容量 1 L
额定电压 220 V
高温挡功率 1 000 W
中温挡功率
低温挡功率 200 W
5.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)
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求R1的阻值;
(3)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(4)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,
求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 275
中温挡功率(W) 550
高温挡功率(W) 1100
容积(L) 1
答案
基础巩固
A 2、B 3、加热 121 363 用阻值较小的电阻替换R2
4、加热 121 4.2×105 5、(1)0.5A (2)6.6×104J (3)1100W
6、(1)44 (2)1100W(3)12936J 7、(1)0.5A (2)55 (3)450J
能力提高
1、(1)闭合开关S1,并将S2拨至位置a(2)550W(3)2.64×105J
2、(1)2A(2)121 (3)4.32×105J
3.(1)S和S0闭合时,饮水机处于加热状态,此时电流为4A(2)57.6
(3)727.3W
4、(1)中温档功率为800W,R2阻值为60.5 (2)3.36×105J(3)80%
5、(1)S1闭合,S2接B为高温档,此时总电阻最小,总功率最大
(2)88 (3)1.25A(4)3.696×105J 420s

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