2022年中考物理二轮复习课件：家用电器类相关计算

这是一份2022年中考物理二轮复习课件：家用电器类相关计算，共23页。PPT课件主要包含了挡位判断等内容，欢迎下载使用。

挡位判断的实质是判断电路总电阻的大小．对于家庭电路，在不同挡位时总电压不变(220 V)，根据 知，总电阻最小时，总功率最大，用电器处于高温挡；总电阻最大时，总功率最小，用电器处于低温挡．
例 某型号电饭锅有“高温挡”和“低温挡”两个挡位，其原理如图所示，已知电阻R0＝44 Ω，R＝2 156 Ω，则当开关置于_____(选填“1”或“2”)位置时为高温挡，该电饭锅高温挡的功率为________W.
变式1　(改变电路连接方式)该电饭锅的电路进行改装后的原理图如图所示．闭合开关S，当S1________时，处于低温挡，此时电饭锅的功率为________W(保留一位小数)．
变式2　(两挡位变三挡位)该电饭锅的二代产品可以实现“高温”“中温”和“低温”三挡加热，电路原理图如图所示，开关S断开，开关S1闭合、开关S2置于________(选填“a”或“b”)时，电饭锅处于高温挡，此时电饭锅的功率P＝________W ( 保留一位小数)．开关S闭合，开关S1断开、开关S2闭合至b端时，该二代电饭锅处于________(选填“高温”“中温”或“低温”)挡，此时电饭锅的功率为________W．电饭锅处于中温挡时，开关的闭合情况为_______________________.
S1闭合，S断开，S2接b
1. (2020孝感)如图甲所示为便携式可折叠电热壶，额定电压为220 V．电热壶具有加热、保温两挡，保温挡的额定功率为110 W，内部简化电路如图乙所示，当双触点开关接触1和2时为关闭状态，接触2和3时为保温挡，接触3和4时为加热挡．R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R2＝48.4 Ω，现将电热壶接到220 V的家庭电路中，求：
(1)R1的阻值；(2)加热挡的电功率；(3)若电热壶内装有0.5 kg的水，现用加热挡使水从25 ℃升高到100 ℃，加热效率为63%，则需要工作多少秒[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留一位小数]．
解：(1)由题可知，当为保温挡时，电路只有R1接入电路，由 可得，R1的阻值(2)由题知，当双触点开关接触3和4时，处于加热挡，此时电阻R1、R2并联，则R2消耗的功率为加热挡的电功率P加＝P1＋P2＝110 W＋1 000 W＝1 110 W
(3)由Q吸＝c水mΔt知，水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－25 ℃)＝1.575×105 J由 知电热壶消耗的电能
由 可得加热时间
2. (2021黄冈)图甲为某自动式洗车机储水箱防冻系统的加热电路．S为温控开关，两个完全相同的发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化．工作时，S可在“0”“1”“2”三个挡位之间自动转换．当储水箱水量低于5 ℃时，S将自动跳到“1”挡加热；若R1烧断，S将自动跳到“2”挡，使用备用电阻R2加热；当水温达到10 ℃时，S自动跳转到“0”挡停止加热. 已知储水箱容积为220 L，防冻系统正常工作时电压为220 V，加热功率为2.2 kW.
(1)求防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流．(2)某时段防冻系统工作时，储水箱装满了水，加热功率P与工作时间t的关系如图乙所示，求该系统在0～340 min消耗的电能．(3)请根据图乙中的信息，计算防冻系统的热损耗功率．[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：(1)由P＝UI可得，防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流(2)由乙图可知，防冻系统在0～340 min内工作的时间为t＝40 min＋(340 min－320 min)＝60 min＝1 h则消耗的电能为 W＝Pt＝2.2 kW×1 h＝2.2 kW·h
(3)由 可得，储水箱装满水的质量为m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×220×10－3 m3＝220 kg加热一次水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×220 kg×(10 ℃－5 ℃)＝4.62×106 J加热一次消耗的电能 W1＝Pt1＝2 200 W×40×60 s＝5.28×106 J则加热一次损耗的能量 W损＝W1－Q吸＝5.28×106 J－4.62×106 J＝6.6×105 J所以防冻系统热损耗功率
3. (2019孝感)家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103 ℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220 V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙．
(1)当锅内温度为100 ℃时，自动开关S与________(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态．(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少？(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少？(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1 100 W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?
解：(2)W＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2＝220 V×4 A×10×60 s＋220 V×1 A×(30－10)×60 s＝7.92×105 J(3)因为电源电压一定，所以 即可求得R1∶R2＝1∶3(4)P3＝P总－P1＝1 100 W－220 V×4 A＝220 W
4. (2019黄冈)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能．其简化电路如图所示．S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120 ℃自动断开．S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态．S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出．已知电热水瓶保温功率为50 W，加热功率为1 000 W.
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？(2)闭合S3，电磁泵两端电压为12 V．已知R3阻值为200 Ω，求电磁泵的电功率．(3)若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5 kg，比热容为0.5×103 J/(kg·℃)．设水烧干瞬间，发热盘的温度为110 ℃，不计热损失．
解：(1)分析电路可知，当电热水瓶处于保温状态且不抽水时电路中只有R2工作，(2)闭合开关S3，电磁泵与R3串联，通过电磁泵的电流为电磁泵的功率为P泵＝U泵I泵＝12 V×1.04 A＝12.48 W(3)不计热损失，瓶里的水烧干后，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即Q电＝Q吸，则有P加热t＝cmΔt，解得瓶里的水烧干后，经过的时间
5. (2018黄冈)洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器.某型号家用洗碗机工作程序为：首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50 ℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，设水箱中水的初温为20 ℃，加热时产生的热量全部被水吸收．
(1)图甲为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关．此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，____________的功能．
(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的P－t图像．求发热电阻的阻值多大？不计水的电阻．(3)某家庭每天洗碗2次，若人工洗碗一次用水20 kg，则改为该洗碗机洗碗，该家庭一年(按300天)可节水多千克？