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中考物理总复习第十三章电功与电功率安全用电课件
展开1.结合实例,了解电功和电功率。
2.知道用电器的额定功率和实际功率。
3.通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的
4.了解家庭电路的组成。
5.有安全用电和节约用电的意识。
1.(1)从能量转化的角度来说,用电器是一个_______________
_______的装置。
(2)下面一些家里常用的用电器,例如:①热水壶;②洗衣机;③电风扇;④电饭锅;⑤抽油烟机;⑥日光灯;⑦充电器。可以怎样进行分类?________。分类的根据是什么?
(3)空调和冰箱都有制冷功能,制冷过程由压缩机完成,压缩
机运转时是把电能转化为________能。
2.完成下面电能和电功率的比较:
3.(1)电能表是用来计量_________________________的仪器。(2)电表上标有的“220 V”表示________;“10(20) A”表示,通过的电流不应超过________;不能超过_______;由此可知,电器正常使用时,该电能表能承受的最大总功率不应超过_______。(3)“600 r/(kW·h)”表示__________________________,即电
表铝盘每转动一圈消耗电能________。
(4)单独使用某电器,发现电表铝盘每分钟转过 12 圈。那么,在这时间里,该电器消耗了________电能;该电器的实际功率为________。
4.功率同样都为“220 V 40 W”的电风扇、白炽灯和电饭锅
三种家用电器,则正常工作相同的时间,则:
(1)消耗电能最多的是谁?________,你判断的根据是_____________________________________________________________。(2)产生电热最多的是谁?________,你判断的根据是______________________________________________________________。
(3)请画出电风扇工作时的能流图。
5.两个家用白炽灯甲“220 V
40 W”和乙“220 V
则(1)正常工作时,消耗电能较快的是________,因为________________________________________________________________。(2)正常工作时,消耗的电能谁多?为什么?(3)两电灯中,电阻较大的是________,因为____________________________________________________________________。
(4)把两电灯串联,亮度较大的是________,因为__________________________________________________________________。(5)把两电灯并联,亮度较大的是________,因为__________________________________________________________________。
6.完成下面各题电功率的计算:
7.(1)一盏“36 V
40 W”的卤光灯,将这盏灯接到某电路中
时,通过它的电流是 1 A,求此时电灯的实际功率?晓君的方法是:P=UI=36 V×1 A=36 W该计算对吗?错的请说明原因,并写出正确过程。
40 W”的卤光灯,串联接到恒定电压为 36 V
的电源上,求每盏灯的实际功率和电路总功率。
8.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为 4.5 V,电压表量程选择“0~3 V”,滑动变阻
1 A”,灯泡 L 标有“2.5 V
1.25 W”字样(忽
略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,完成下面问题:
(1)求小灯泡的额定电流和电阻。
(2)滑动变阻器能移到最左端吗?________,理由是_______________________________________________________________。
请计算滑动变阻器的电阻最小能为多少。
(3)滑动变阻器能移到最右端吗?________,理由是_______________________________________________________________。
请计算滑动变阻器的电阻最大能为多少。
(4)下列判断正确的一项是(
A.电路中电流变化的范围是 0.18~0.5 AB.滑动变阻器阻值变化的范围是 2.5~10 ΩC.灯泡的最小功率是 0.162 WD.该电路的最大功率是 2.25 W
9.比较下面两种多挡电热器:
陈军同学认为:型号Ⅱ电热器,当两开关都闭合时,是两条发热丝一起加热,是高温挡;型号Ⅰ电热器,当开关断开时,也是两条发热丝一起工作也是高温挡。该观点对吗?请说明理由。
一、考查电功的测量——电能表
例题1:某同学观察到他家里的电能表及空气开关如图所示。
(1)该同学家的进户线是________(填“①②”或“③④”)。(2)电能表上标识的“10(20)A”表示这个电能表的________电
流为 10 A,________电流为 20 A。
(3)表盘上的“3 000 r/(kW·h)”表示的意思是______________
__________________________。
(4)他家有电饭锅 700 W、电视机 150 W、电水壶 2 000 W、电淋浴器 1 500 W 等家用电器。当家人看电视时(其他家用电器未使用),小明能用电淋浴器洗澡吗?(应有必要的计算过程)
电能表是测量用电器消耗电能多少的仪器。要求考生
能看懂电能表和用电器铭牌上一些参数的意义,并在需要时选取有用的数据进行计算。进而要求能看懂电器说明书上的注意事项、使用说明等,这是一种基本的生活能力。
图中的①②是进户线。电能表中,参数“220 V”是工作电压,“10 A”是标定电流,表示工作电流在 10 A 左右时,电能表计量较为准确。“20 A”是允许通过的最大电流。所以在正常工作的情况下,为了计量准确,电流应该在 10 A 左右;为了安全不要超过20 A。参数“3 000 r/(kW·h)”表示的意思是:接在该电能表上的用电器每消耗 1 kW·h 的电能,表盘转过 3 000 转。家中电器的总功率(所有在使用的电器的功率之和)不应超过最大功率:
P最=UI最=220 V×20 A=4 400 W
当同时使用电视和电淋浴器时,总功率为 P总=150 W+1 500
=1 650 W,因为 P总<P最,所以能用电淋浴器洗澡。
故答案为:(1)①②;(2)标定;最大;(3)接在该电表上的用电器每消耗 1 kW·h 的电能,表盘转过 3 000 转;(4)能(计算过程见分析)。
使用电能表测量消耗的电能时,应分清情况:
1.长时间的(如一天、一月等),电器消耗的电能较多。前后读
数的差值就是消耗的电能,公式为 W=W2-W1;
2.短时间的(如几分钟等),电器消耗的电能不多,读数没多大变化,此时可通过观察转盘转动的圈数算出消耗的电能,公式为
1.某水电站的年发电量在 8 亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列
2.(2022·湖北)小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示
数如图,下列说法正确的是(
A.该电能表的标定电流为 20 AB.该电能表应接在 50 Hz 的直流电路中使用C.小明家每消耗 1 度电,铝盘转动 3 000 转D.小明家半年内的用电量是 6 335 kW·h答案:C
3.(2021·郴州)小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是______度,若小林家所在地区每度电的电费是 0.6 元,这个月他家应交______元电费。
4.(2023·南充)小林家的电能表如图所示,此时电能表的读数为______kW·h,他关闭了家中的其它用电器,现用一台标有“220 V2 000 W”的电热水壶烧水,正常工作 5 min,则电能表的转盘转了________转。
答案:4353.6 500
二、考查电功、电功率的理解和简单计算例题2:(2021·玉林)如图所示,电源电压恒定,R1 为 5 Ω,R2为 10 Ω。若闭合 S1、S3,断开 S2 时,电流表示数 I 为 1.8 A,则只
闭合 S2 时,电路消耗的总功率 P 为(
5.(2022·郴州)小明的手机电池的铭牌上标有“5 V
的字样,手机正常使用时功率为 2 W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上 30 W 的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。
他这次给手机充电的时间是(
6.(2021·广东)如图,灯泡 L1、L2 分别标有“6 V 3 W”“6 V6 W”字样,电源电压不变,开关 S 闭合。①只闭合 S1,灯泡 L1、L 发光;②只闭合 S2,灯泡 L2、L 发光。灯泡 L 在②中比在①中
(设灯丝电阻不变)( )
A.电功率较大,亮度较亮B.电功率较小,亮度较暗C.电功率相同,亮度相同D.电功率较大,亮度较暗答案:A
7.(2023·深圳)已知 R1=2 Ω,R2=3 Ω,琴琴同学分别按图甲
和图乙两种方式将两电阻连接在一起,则(
A.图甲中 R1 与 R2 的电流比 I1∶I2=2∶3B.图乙中 R1 与 R2 的电压比 U1∶U2=3∶2C.图甲与图乙的总功率比 P1∶P2=6∶25D.图甲与图乙的总功率比 P1∶P2=25∶6答案:C
8.(2023·重庆)如图所示的电路,电源电压恒为 6 V,白炽灯泡
0.25 A”,白炽灯泡 L2 标有“6 V
值为 10 Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关 S1 时,灯泡________更亮;只闭合开关 S2 时,R 的功率为__________W。答案:L1 0.4
三、考查有关灯泡亮度的问题例题3:将 A、B 两个灯泡,按图甲、乙两种方式连接,已知
RA=4 Ω、RB=6 Ω,电源电压相同,下面分析正确的是(A.图甲中 A 灯比 B 灯亮B.图乙中 A 灯比 B 灯亮C.图甲中 A 灯比图乙中 A 灯亮D.图乙中的总功率比图乙中的总功率要大
对于电灯来说,亮度可以用功率表示,但实际亮度是
看实际功率,而不是额定功率。对于某灯泡来说,不考虑温度影响时,电阻一般不变,但实际的电压和电流随时会变。所以,要比较两个灯泡的亮度或分析一个灯泡的亮度的变化,常把灯泡看
成是一个定值电阻,再利用公式P=I2R 或 P=
例题4:甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列说法正确的
)A.甲灯灯丝比乙灯灯丝细B.两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少C.两灯都正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻D.两灯串联后,接在 220 V 电路中,甲灯比乙灯暗
本例题中,利用两灯泡铭牌上的额定电压和额定功率可
P额成反比,所以 25 W 的甲灯电阻较大,100 W 的乙灯电阻较小,排除 C。串联时电流相等,由公式 P=I2R 可知,电阻大的甲,比较亮,排除 D。正常发光时,甲的功率比乙小,但消耗的电能还要看工作时间(W=Pt),所以排除 B。在材料和长度相同时,越粗的电阻越小,只能选 A。实际上,功率越大的电灯,灯丝要做得越粗,才不容易烧断。故答案为:A。
9.(2023·临沂)将一只“6 V
3 W”的小灯泡与一个阻值为
12 Ω的电阻串联后接到 12 V 的电源上,闭合开关后,小灯泡的
B.等于 3 WD.无法确定
A.大于 3 WC.小于 3 W答案:B
10.(2023·龙东)标有“6 V 3 W”和“6 V
6 W”的灯 L1 和
L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一
个灯正常发光时,下列说法正确的是(A.通过灯 L1 和 L2 的电流之比为 1∶2B.灯 L1 和 L2 两端的电压之比为 2∶1C.灯 L2 和 L1 的发光亮度相同D.能够正常发光的灯应是灯 L2答案:B
11.(2021·营口)将“12 V
12 W”的小灯泡 L1 和“12 V
的小灯泡 L2 串联起来,直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后,恰好有一个小灯泡正常发光,而另一个小灯泡比正常发光时暗些,则正常发光的小灯泡是________,电源电压是________V,发光较暗的小灯泡的实际功率是________W。(灯丝电阻不变)答案:L2 18 3
四、考查有关电功率的综合题和计算题
例题5:寒冷的冬天,小明同学给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝”,铭牌如表所示。请回答下列问题:
(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少?(2)该“暖手宝”正常工作 3 min 产生的热量是多少?
(3)小明同学奶奶家离变电站较远(变电站输出的电压为 220 V),输电导线的总电阻为 11 Ω,当小明在奶奶家断开其他用电器只使用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率是多少?(小数点后面保留 1 位数字,不考虑温度对电阻的影响)
12.(2021·宿迁)在“学习使用滑动变阻器”的活动中,小明设计了如图所示的电路。滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样,小灯泡标有“3 V 0.9 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关,将滑动变阻器的金属滑片移至中点时,小灯泡恰好正常发
光。移动金属滑片的过程中,确保各元件使用安全,则(
A.电源电压为 9 V
B.小灯泡消耗的最小电功率为 0.6 WC.电路消耗的最大电功率为 2.7 W
D.滑动变阻器消耗的最小电功率为 0.8 W答案:D
13.(2022·临沂)图甲所示电路,电源电压为 4.5 V,小灯泡的额定电压为 2.5 V。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。下列
A.小灯泡的额定功率为 0.625 WB.电路的最大总功率为 1.2 WC.小灯泡的灯丝阻值越来越小D.R 的阻值变化范围为 20~8 Ω答案:A
14.(2021·鞍山)如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片 P从最左端移动到最右端的过程中,电流表示数 I 与电压表示数 U的变化关系如图乙所示,则 R2 的最大阻值为______Ω,电路的最大总功率为 ______W,滑动变阻器的最大功率为______W。
答案:20 3.6 0.9
15.(2023·广东)图甲是用某款 3D 打印笔进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图所示,电源电压恒为 6 V,R1 和 R2 为发热电阻丝,只闭合 S1 时低温挡工作,S1、S2 都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为 4∶3,R1=4 Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)低温挡工作时,通过 R1 的电流。(2)低温挡的功率。(3)R2 的电阻值。
解:(1)只闭合 S1 时,电路中只有 R1 一个用电器,则 R1 两端电压为 6 V,R1=4 Ω,根据欧姆定律可得
五、考查测量小灯泡电功率的实验
例题6:(2023·荆州)课后服务社团活动中,“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压为 6 V,小灯泡额定电压为 2.5 V(正常发光时电阻约为 12 Ω)。
(1)为能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用
________(填字母)。
A.“10 Ω 0.5 A”的滑动变阻器B.“20 Ω 2 A”的滑动变阻器C.“5 Ω 1 A”的滑动变阻器
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是____________________________________________________________。
(3)故障排除后重新连接电路,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________端移动(填“左”或“右”)。
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示,
则小灯泡的额定功率为________W。
(5)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为 6 V 的小灯泡的额定功率。已知电源电压为 18 V,定值电阻 R 的阻值为 20 Ω。实验步骤如下:
①开关 S、S1 闭合,S2 断开,调节滑动变阻器 R′的滑片,使
②保持滑片位置不动,开关 S、S2 闭合,S1 断开,此时电压
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表的示数为14 V;④小灯泡的额定功率 P 额=________W。
(1)已知小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻,利用
欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流;根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值,据此确定滑动变阻器规格。
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了。
(3)根据电压表选用量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向。
(4)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用 P=UI
(5)由图丁可知,电路中只有电压表,没有电流表,则需要根据串并联电路的特点间接测出通过灯泡的电流,所以首先让灯正常发光,开关 S、S1 闭合,S2 断开,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 12 V,由串联电路电压的规律可知,此时小灯泡正常发光。
若求出此时滑动变阻器接入电路的电阻,由欧姆定律即可得出灯泡的额定电流;为得出此时滑动变阻器连入电路的电阻,可保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关 S、S2,断开开关 S1,根据电压表示数,由串联电路电压的规律和分压原理得出滑动变阻器连入电路的电阻,然后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流,即为灯泡的额定电流,最后利用 P=UI 即可求出灯泡的额定功率。
故答案为:(1)B;(2)小灯泡断路;(3)左;(4)0.5;(5)1.8。
16.(2023·滨州)某小组在测量标有“0.28 A”字样小灯泡电功率的实验中,发现电压表只有 0~3 V 量程完好,正确连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测得三组数据记录在“表一”中,同学们分析数据,发现小灯泡不能正常发光。讨论后重新连接电路,再次测得三组数据记录在“表二”中。下列分析正确的是
A.电源电压为 3 V
B.小灯泡的额定电压为 3 V
C.小灯泡正常发光时的电阻为 20 Ω
D.小灯泡正常发光消耗的电功率为 1.064 W答案:D
17.(2023·吉林)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的
额定电压为 3 V,电源是两节新的干电池。
(1)按照甲图正确连接电路,闭合开关,将滑片调至滑动变阻器的______端时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如乙图,小灯泡的额定功率是______W。
(2)若忽略小灯泡电阻随温度的变化,当滑片调节至某位置时,电流表的示数是 0.24 A,此时小灯泡的实际功率是______W。
答案:(1)A 1.44 (2)0.36
18.(2022·娄底)小明准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为 2.5 V,电阻约为 10 Ω,实验室有如下器材:电源(电压为 6 V),电流表(0~0.6 A、0~3 A),电压表(0~3 V、0~15 V),开关,导线若干,滑动变阻器两只:R1(10 Ω、0.5 A),R2(20 Ω、0.5 A)。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并用笔画线代替导线补画出正确的连线。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数。则电路的故障可能是________(填字母)。
A.灯泡短路B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示。则此时通过小灯泡的电流是________A。
(4)为了满足测量要求,实验电路应该选用滑动变阻器______
(填“R1”或“R2”)。
(5)小明根据记录的多组 I-U 数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丙),则小灯泡的额定功率为_______W。
答案:(1)如图 (2)B (3)0.14 (4)R2
19.(2022·阜新)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,灯泡的额定电压 U额=2.5 V,灯丝电阻阻值不变。
(1)连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数。调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,原因是滑动变阻器接了________(填“上面”或“下面”)两个接线柱。
(2)排除故障后,如图甲所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为 2.5 V 时为止,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为________W。
(3)同组的小月同学设计了一个电路,如图丙,也测出了该小灯泡正常发光时的功率。其中定值电阻的阻值 R=25 Ω,正确操作步骤如下:
①只闭合开关 S 和________,调节滑动变阻器滑片使电流表
示数为 I1=________A;
②闭合开关 S 和________,断开开关________,保持滑动变
阻器滑片位置不动,读出电流表示数为 I2;
③小灯泡的额定电功率表达式为 P额=______________(用物
答案:(1)下面(2)0.75
(3)①S2 0.1 ②S1
S2 ③U额(I2-I1)
六、考查焦耳定律例题7:(2022·广州·节选)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M 供电,设 M 两端电压为 U,通过 M 的电流为 I,测得 U-t 和I-t 图象如图所示。
(1)求 t1 时 M 的电功率。
(2)M 仅通过导线 a、b 接入电路,如图所示,a 的电阻为
0.001 Ω。若通过 M 的电流为 200 A,持续 0.5 s,求此过程中:
分析 (1)由题图可知 t1 时电动机两端的电压为 10 V,通过电
动机的电流为 200 A,电动机的功率P=UI=10 V×200 A=2 000 W。(2)①a 两端电压
U=IR=200 A×0.001 Ω=0.2 V②0.5 s 时间内 a 产生的热量
Q=I2Rt=(200 A)2×0.001 Ω×0.5 s=20 J。
电动机正常工作时,不是纯电阻用电器,不适合用欧姆定律计算.只能用公式 P=UI 和 Q=I2Rt 计算总电功率和产生电热.当电动机不转动时,方可视为纯电阻用电器。
20.(2023·福建)下列利用电流热效应工作的用电器是(
A.电视机C.电脑答案:D
21.(2021·宜昌)甲、乙两电热丝电阻之比为 2∶3,通过的电流
之比为 3∶1,则相同时间内产生的热量之比为(
22.(2022·株洲)如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前,两个 U 形管内的液面相平。通电一定时间后,通过 R1、R2 的电流分别为 I1、I2,则下列
A.I1=I2,A 管中的液面比 B 管中的液面低B.I1=I2,A 管中的液面比 B 管中的液面高C.I1>I2,A 管中的液面比 B 管中的液面低D.I1>I2,A 管中的液面比 B 管中的液面高答案:D
23.(2023·云南)实验小组在老师的指导下探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计,设计了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不交叉。(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝 R有故障,则电阻 R______(填“短路”或“断路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察______________________________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流 I 越大,通电导体产生的热量 Q越多。小明猜想:当电阻和通电时间一定时,Q 可能与 I 成正比。随后在老师帮助下,实验小组测出了多组 Q 与 I 的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法:________________________。(4)同学们进一步学习了解到:物理学家焦耳 1840 年就确定了当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有_______(请举一例)。
(5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中__________(填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻__________(填“串”或“并”)联进行实验。(6)本实验应用的研究方法有转换法和__________法。
(2)断路 温度计示数的变化
(3)根据测出的多组 Q 与 I 的数据画出对用的 Q-I 图象,再根据图象判断猜想是否正确,若图象是一条过原点的直线,则猜想正确;若不是一条过原点的直线,则猜想不正确。
(4)电热水壶(5)B 串
24.(2022·广东)某电热取暖器的简化电路如图所示,R1、R2 为发热电阻。取暖器工作时,通过开关 S1 和 S2 实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为 1 320 W,R1=55 Ω。求:
(1)取暖器工作时通过 R1 的电流。
(2)取暖器处于低温挡时,工作 1 min 产生
七、考查电器的改装和多挡问题
例题8:(2023·鄂州)如图甲所示,空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物,因烹制的食物外酥里嫩、味美可口而深受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为 220 V,定值电阻 R1 和 R2 为发热体,其中R2=44 Ω。通过开关 S1 的通断和单刀双掷开关 S2 在 A、B 间的连接转换可实现高、中、低三个挡位的调节。已知中温挡的额定功率为 440 W。求:
(1)当开关 S1_______(填“断开”或“闭合”)、S2_______(填
“接 A”或“接 B”)时,空气炸锅为低温挡。
(2)R1 的阻值为__________。
(3)当空气炸锅处于高温挡时,正常工作 10 min 消耗的电能
25.(2023·仙桃)某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,S1、S2 不能同时闭合,R1 的阻值为2.5 Ω。只闭合 S3 时,电
路中的电流为 2 A。下列说法正确的是(
A.电源电压为 10 VB.只闭合 S1、S3 时,电热杯处于低温挡C.只闭合 S3 时,电热杯工作 1 min 产生的热量为 600 JD.加热 100 g 水,水温由 25 ℃升高到 35 ℃,水吸收的热量为420 J答案:C
26.(2021·成都)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图所示,R1、R2 是电热丝,R1=1 050 Ω,R2=50 Ω。开关 S 接“1”时,电热壶为______挡位。开关 S 接“2”时,通电 5 min,电流通过 R2 产生的热量为______J。
27.(2021·枣庄)康康家里有一台电火锅,部分技术参数如表,图甲是其内部电路的工作原理简图,R1、R2 均为阻值不变的加热电阻,通过开关 S、S1、S2 的通断可实现三个挡位功能的切换,其中 S2 是能分别与 a、b 两掷点相连的单刀双掷开关。[水的比热容:4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)电火锅正常工作时,锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为 4 kg、初温为 50 ℃的水加热到 60 ℃,求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率。
(2)若改用低温挡给(1)问中的水加热,请比较使用高温挡还是
(3)求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
解:(1)若用高温挡把质量为 4 kg、初温为 50 ℃的水加热到
60 ℃,吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(60 ℃-50 ℃)=
由图乙可知,用高温挡把质量为 4 kg、初温为 50 ℃的水加热
到 60 ℃,所用时间为
t1=3 min=180 s
消耗的电能为W1=P高t1=1 100 W×180 s=1.98×105 J所以电火锅的热效率为
(2)若用低温挡给(1)问中的水加热,由图乙可知,所用时间为t2=5 min=300 s消耗的电能为
W2=P低t2=880 W×300 s=2.64×105 J所以 W1<W2,故使用高温挡更节能。
八、考查家庭电路和安全用电问题例题9:(2023·牡丹江)小明设计了一种照明电路图,用两个开关控制一盏灯,闭合任意一个开关,灯都能发光。下列电路图中,
既符合上述设计,又符合安全用电要求的是(
用两个开关控制一盏灯,只闭合其中任意一个开关灯
都能发光,所以两开关应并联,根据安全用电原则,开关要接火线。故答案为:A。
家庭电路中的用电器必须并联;控制电灯的开关要与电灯串联,开关要接在火线上,灯泡的螺旋套应接在零线上;三孔插座应满足“左零右火中接地”,即左孔接零线,右孔接火线,中间的孔接地线。
28.(2023·益阳)如图所示是上端有金属帽的试电笔的四种使用
方法,其中使用方法正确的是(
29.(2022·锦州)如图所示是小明设计的部分家庭电路,下列说
A.灯泡与开关的连接符合安全用电要求B.若保险丝熔断,可以用铜丝替换C.闭合开关,若灯泡不亮,一定是灯泡短路D.三孔插座的连接符合安装要求答案:A
30.(2022·鞍山)如图所示的家庭电路,闭合开关 S 后,灯泡正常发光,但插座不能供电。用试电笔检测插座的左、右两孔,氖
管均不亮。则电路中的故障可能是(A.保险丝熔断B.三孔插座与地线接触不良C.灯泡被短路D.A、B 两点间断路答案:D
31.(2023·郴州)小敏同学按如图所示的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关 S 闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以
下的观点,你认为正确的是(
A.小华说:保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的B.小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合
C.小丽说:插座无法正常工作,原因可能是 cd 间断路D.小潇说:插座无法正常工作,原因可能是 ab 间断路答案:C
32.(2022·甘肃)如图所示,只闭合开关 S1,风扇 M 工作;只闭合开关 S2,灯泡和风扇 M 都不工作;同时闭合开关 S1、S2,灯泡和风扇 M 都工作。请把电路连接完整。
33.(2022·兰州)如图甲是宾馆床头柜上开关示意图,图乙是其控制的电路,其中 S1 为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度,S2 为单独控制电视插座的开关。在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
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