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焦耳定律（电热器档位）的计算题（简单）
1．下图是一台电热饮水机的电路原理图，下表是它的铭牌数据，其中S2是温控开关，R1是加热电阻，R2是定值电阻。
(1)请画出饮水机处于加热状态时的等效电路图；
(2)在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
(3)求保温时电路中的总阻值为多少？
(4)若饮水机7分钟把一定质量的水烧开，水所吸收热量为168000J，请通过计算说明此加热过程中电阻丝产生的热量是否有损失？
额定电压 220V
加热功率 440W
保温功率 40W
2．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。其中R1、R2为电热丝，电阻不变。下表为其铭牌，其中高温档的额定功率已模糊不清：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温档功率（W） 220
中温档功率（W） 440
高温档功率（W）
容积（L） 2
(1)养生壶处于低温档工作时，1min消耗的电能；
(2)求R1的阻值；
(3) 在标准大气压下，使用高温档将初温是45℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为75%，烧开一壶水需要的时间。
3．小军家新买了一个电热水壶,其铭牌如图所示,在额定电压下,不考虑热量损失,用该电热水壶将初温为20°C的2kg的水烧开,用时7 min ,请回答. [水的比热容C水= 4.2×103J/（kg.°C） ,气压为1标准大气压]
（1）电热水壶正常工作时的电阻是多少.
（2）此过程水需要吸收多少热量.
（3）该电热水壶的效率为多少.
（4）电热水壶通过导线连到电路,为什么电热水壶工作时放出大量热,而与其连接的导线几乎不发热.
4．老师让同学们为学校的植物温室设计一个有加热挡和保温挡的电热器，要求：加热功率为400W，保温功率为100W。如图是小明设计的电路，其中R1是发热体，R2是置于室外的定值电阻，电源电压为220V。
（1）电热器加热10min，产生的热量是多少：
（2）电路中R1、R2的阻值各是多大；
（3）请你从节能的角度，对小明设计的电路进行评估。
5．如图甲为一种新型电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为电热丝，S1
是自动控制开关，通过开关的控制，可智能实现高温档或低温档，从而控制食物在不同时间段的温度。把电饭锅接入220V的家庭电路中，电饭锅工作30min，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
(1)当S、S1都闭合时，电饭锅处于高温档还是低温档？
(2)电饭锅在0~30min内消耗的总电能。
6．如图所示是张强同学家新买的一台电热锅其内部简化电路图，该锅有高、中、低三个挡位的发热功率。开关S1可分别与触点a、b接触，已知发热电阻R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压220V保持不变。
请分析和解答以下问题：
（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电热锅处于什么挡位？
（2）电热锅在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？
（3）电热锅在高挡位工作时，加热5min，消耗的电能为多少？
7．有一标有“6V
3W”字样的小灯泡L，接在如图所示的电路上，滑动变阻器的最大阻值为18Ω，电源电压恒为9V，求：（假定灯丝电阻不变）
（1）求灯丝的电阻RL；
（2）当灯泡正常发光时，电路中通过的电流是多少 滑动变阻器应接多大
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通电1 min滑动变阻器上产生多少热量
8．如图所示为某养生壶的电路原理图，有加热和保温两挡。R1和R2都是发热电阻，其中R1=44Ω，养生壶的保温功率为200W。求养生壶在额定电压下工作时，
（1）R2的电阻；
（2）加热时电路中电流；
（3）加热5min消耗的电能。
9．如图是某种小型家用电热水器的简化电路图，开关s可根据水温切换成加热和保温两种状态R1、R2都是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
额定电压 220V 容积 10L
加热功率 880W 保温功率 100W
（1）在上述加热状态下，正常工作10min将产生多少热量？
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到45℃，水需要吸收多少热量？
（3）R2的阻值为多大？
10．如图，R1=60Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S3闭合，S1、S2断开时，通电10s电流通过R1产生的热量；
（4）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。
11．如表为一台电热器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。
XX牌电热器
额定电压 220V
额定电功率 高温挡
中温挡 880W
低温挡 440W
电源频率 50Hz
求：
（1）低温挡正常工作时的电流；
（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；
（3）高温挡正常工作时的电功率。
12．如图甲所示的电热杯垫，它能够对杯子进行加热或保温，杯垫内部简化电路如图乙所示，R1、R2为加热电阻，其中R1=10Ω。只闭合开关S1，通过电源线的电流为0.5A，杯垫处于保温状态：同时闭合开关S1、S2，通过电源线的电流为1.5A，杯垫处于加热状态。求：
（1）杯垫工作时的电源电压U；
（2）杯垫保温100s产生的热量Q；
（3）杯垫加热时消耗的电功率P。
参考答案：
1．(1)；(2)2A；(3)1210Ω；(4)有损失，计算见解析
2．(1) 13200J(2) 110Ω(3) 700s
3．（1）22（2） 6.72 ×105J（3） 72.7% .（4 ）导线电阻远小于电热水壶发热电阻
4．（1）；（2），；（3）见解析
5．(1)高温档；(2)9.9×105J
6．（1）低挡位；（2）1000W；（3）4.5×105J
7．(1) 12Ω；(2) 0.5A； 6Ω；(3) 97.2J。
8．（1）198Ω；（2）5A；（3）3.3×105J
9．（1）5.28×105J；（2）8.4×105J；（3）429Ω
10．（1）60V；（2）240Ω；（3）24J；（4）75W
11．（1）2A；（2）5.28×105J；（3）1760W
12．（1）5V；（2）250J；（3）7.5W

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