浙教版科学九上专题复习导学案——电热器在生活中的应用

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浙教版科学九上专题复习导学案——电热器在生活中的应用

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浙教版科学九上专题复习导学案——电功率在生活中的应用
【知识点】
1.有2个电阻5欧和10欧,串联后总电阻为 ;并联后总电阻为 。从中你可以发现:串联电路的总电阻比其他电阻要 ;并联电路的总电阻比其他电阻要 ;
2.如图,是一种电加热器的内部线路图,这种电加热器按功率从大到小有几个档位?其开关的连接情况分别是怎样的?
3.家用电器:
(1)电热饮水机、电饭煲等加热和保温时的特点,加热时消耗的电能 ,则电功率 。保温时反之。
(2)电吹风注意冷风和热风的特点。
【例题】
1.右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值应为多大?
2.小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行
自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图所示的电路原理图。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定加热功率
920W
请解答如下问题:(计算结果若不能整除,保留
一位小数)
(1)当开关S闭合、S0断开时,处于保温状态。
理由是 .
(2)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?
(3)若电阻R2的阻值为1210Ω,则电阻R1的阻值为多少?
3.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?

【练习】
1.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制〕,从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图当温控开关况断开时,饮水机处于 工作状态;电热饮水机在加热状态下的工作电流为 A。
2.家用电熨斗的电路如图甲所示,额定电压为220V、最大功率为880W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成,调温电阻R是可变电阻,其最大阻值为55Ω。电阻值均不受温度影响。(1)定值电阻R0的阻值是多大?(2)该电熨斗工作时的最小功率多大?此时通过电路的电流是多大?

3.图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
(l)要让电吹风工作时吹出热风,它的开关应置于题21 图甲中 (选填“1 ”、‘2 ”或“3 ")位置,此时电风扇与电热丝的连接方式是 。
(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间的变化关系如题21 图乙所示,则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的
总电能是 J
(3)电热丝在工作时的电阻值是 Ω(保留一位小数)
(4)使用几年后,发现电热丝变细,则其电阻变 ,它的实际功率将变 。
4.如图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的
实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和
相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插一支温度计,则闭合开
关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过
反映出来的;采用这种连接方式的目的是

5.小明要用如图所示的实验器材探究电压一定时,电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。
(1)请你用笔画线代替导线,帮他把电路连接完整。
(2)电流产生热量的多少不易直接测量。因此,在这个
实验中是通过 显示电流产生热
量的多少的。像这种用能直接观测的量来显示不
易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在
物理学的研究中经常用到,请你列举一例:
(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有
(4)在这个实验中,若两个电阻丝的通电时间相同,则 瓶内温度计的示数升高得多。
6.与小功率用电器相比,大功率用电器在使用时插头发热比较厉害,而连接的导线却不怎么热。这一现象激发小明同学要探究“通电导体产生的热量与什么因素有关”的问题。现有如图所示的器材:装有相等质量煤油的A、B、C三个相同的烧瓶、三支温度计、两根电阻相同的锰铜合金线、一根镍铬合金丝、一个电源、一个开关、导线若干。
(1)在探究“通电导体产生的热量与电阻有关”时:
①将B、C两烧瓶的锰铜合金丝和镍铬合金丝串
联接入电路,其目的是

②随着时间的增加,两瓶中煤油温度都逐渐上升,
说明通电导体产生的热量与 有关。
③已知镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大,通电一段时间后,烧瓶 中的煤油温度上升快。由此,小明得出结论:通电时间一定,电阻越大,导体产生的热量越多。
④另一个同学指出小明的结论不严密,请你将小明的结论补充完整:

(2)在探究“通电导体产生的热量与电流的关系”时:
①小明猜想:时间与电阻一定时,通过导体的电流越大,该导体产生的热量就越 。
②在原来电路基础上,请将A烧瓶中锰铜合金丝接入上图的电路中,使该电路能用来探究“通电导体产生的热量与电流大小的关系”这一问题。
7.小明为了探究电流的热效应,找来了如下器材:l2V的电源,开关,一段电炉丝,粗细、长短与电炉丝相同的铜导线,蜡和导线若干。他设计了一个简单的实验:把电炉丝和铜电线串联起来接到电源上,在电炉丝和铜导线上分别滴上几滴熔化的蜡。等蜡凝固后,合上开关,过一会儿,发现电炉丝上的蜡熔化了,而铜导线上蜡没有熔化。
(1)他的这个简单实验能不能用来探究电流的热效应?
(2)他把电炉丝和铜导线串联在电路中的目的是什么?
(3)电炉丝上的蜡能熔化,而铜导线上的蜡没熔化,由此你能得出什么结论?
8. 某种电热水器,其电路图如下,R1为发热板,R2为保温电阻,S1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.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℃时,这些水吸收的热量是多少?
(2)当电热水器处于加热状态时,电路中的电流是多大?
(3)当热水器处于保温状态时,R1电功率为多少?
9.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。

10.如下表所示,是某家庭电热饮水机说明书的—些数据,用时将1L的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾。求在这一过程中:
热水箱容量
1L
加热时功率
500W
额定电压
220V
保温时功率
50W
(1)电热饮水机工作时的最大电流;(2)在加热13min过程中,电热饮水机消耗的电能;
型号
XB-6991
额定电压
220V
发热管功率
600W
频率
50Hz
加热方式
底盘加热
11.中国有着悠久的茶文化历史,不同的茶叶冲泡方式不同,图甲所示为一煮茶器,图乙是它工作电路的简化图.接通电源后,当水温达到沸点时温控开关自动断开.沸腾后,当水温降低到80℃时温控开关再次闭合,直到水温升到85℃时电路再次断开.它的铭牌如下表所示:
(1)水沸腾后,煮茶器能将水温保持在80℃到85℃之间,原因是 ( )
A.发热管的功率变小???????B.发热管间歇性工作???????
C.温控开关闭合时,电路中的电流减小了 (2)若指示灯开始工作时的电压为55V,与它串联的电阻是560kΩ,通过指示灯的电流是多少mA?(计算结果保留两位小数) (3)煮茶器正常工作时,发热管的阻值是多少?若把质量为0.8kg的水从21℃加热到96℃所用时间8min,加热效率是多大?[c水=4.2×103J/(kg?℃)].
参考答案
【例题】
1.(1)B A
(2)电流做的功
W=P1t
=120W×8×60S
=57600J
(3)电热丝发热功率为 P2=560W-120W
=440W
电热丝的电阻R由得

2.:⑴电热饮水机只有R2工作,(2)由 P=UI 可得
正常加热状态下的电流:I= P/U = 920W/220V ≈ 4.2A 
3)当开关S闭合、S0断开时,处于保温状态。
由 P=UI I=U/R 可得
电阻R2消耗的功率:P2=U2/R2=(220V)2/1210Ω=40W
当开关S、S0闭合时,电热饮水机处于加热状态。此时R1消耗的电功率为:
P1 =P总- P2=920 W- 40W=880 W
则有:R1=U2/P1=(220V)2/880 W=55Ω
3.
(1)由可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,有电路图可知,开关S闭合时,电路中电阻最小,为R1,R1是加热电阻,S需闭合;(2)由电饭锅的铭牌内容可知,加热时功率为1100W,额定电压为220V,(3)?当开关S断开时,电路处于保温状态,电路消耗功率为44W,电路总电阻为R2=R总-R1=1100Ω-44Ω
=1056Ω,

【练习】
1.保温,2
2.(1)当调温电阻R=0时电熨斗的电功率最大,由和P=UI得,
则………………………3分
(2)当调温电阻R=110时电熨斗的电功率最小,由和P=UI得,
电熨斗的最小电功率是…………………3分
此时电熨斗的电流是(或)…2分
3.
4.温度计的示数变化 控制电流相同
5.(1)如圈所示
(2)温度计示数升高的多少研究声音是由振动产生的时,用乒乓球的振动显示音叉的振动。或研究分子运动时,用固、液、气体的扩散推测分子的热运动;探究平面镜成像时,用相同的蜡烛找像的位置等
(3)两瓶内煤油的质量通电时间等
(4)甲
6.(1)①使通过锰铜丝和镍铬合金丝的电流相同
②通电时间
③C
④通过导体的电流和通电时间一定时.电阻越大,导体产生的热量就越多
(2)①多②做法为:保持B、C两烧瓶的金属丝串联,将A烧瓶的锰铜丝与它们组成并联<注意:应由开关控制并联电路)
7.(1)能
(2)使它们通过的电流相等
(3)电炉丝的电阻比铜导线的电阻大,电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比
8. (1)水所吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(40℃﹣20℃)=1.68×105J;
(2)由电路图可知,当开关S与S1都闭合时,处于加热状态,
此时只有电阻R1接入电路,电路电流I===4.4A;
(3)由电路图可知,当开关S闭合、S1断开时,热水器处于保温状态,
此时电路电流I′===0.44A,
R1的电功率P1=I′2R1=(0.44A)2×50Ω=9.68W;
答:(1)当水的温度从20℃升高到40℃时,这些水吸收的热量是1.68×105J.
(2)当电热水器处于加热状态时,电路中的电流是4.4A.
(3)当热水器处于保温状态时,R1电功率为9.68W.
9.(1)当开关S处于“2”挡时,R短路,IR=0
I RS=U/RS=220V/55Ω=4A
(2)当开关S处于“1”挡时,饮水机的总功率
P1=U2/RS+R=(220V)2/2365Ω+55Ω=20W
当开关S处于“2”挡时,饮水机的总功率
P2=U2/RS=(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
10. (1)加热时电流最大,……………………2分
(2)t=13min=780s W=Pt=500W x780s=3.9×105J…………………………3分
11. 解:(1)根据题意可知,水沸腾后,当水温降低到80℃时温控开关再次闭合,直到水温升到85℃时电路再次断开,说明发热管间歇性工作;故选B; (2)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电阻R两端电压:UR=U-UL=220V-55V=165V, 则通过指示灯的电流:
(3)
水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.8kg×(96℃-21℃)=2.52×105J; 电流做的功:W=Pt=600W×8×60s=2.88×105J; 加热效率:
. 答:(1)B;(2)通过指示灯的电流是0.29mA;(3)加热效率是87.5%.

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