小明想知道电热桌垫的工作原理,如图A所示,他查看说明书后发现:该电热桌垫由12V电源供电,发热部分由
、
两根电热丝组成,
、
的阻值分别为6Ω、4Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的模式,某次使用时,将其调至高温模式工作2min后,桌垫的温度升高了20℃(不考虑温度的变化对电阻的影响)。
(1)如图B所示,是小明利用所学知识设计的甲、乙两种电热桌垫的电路,为了使其在不同模式工作时电功率均在30~60W范围内,请通过计算说明哪个电路能满足要求;
(2)该电热桌垫处于高温模式时,通过电路的电流是多少?
(3)已知电热桌垫的质量为150g,电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少?(硅胶板的比热容为
,百分号前保留一位小数)
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(1)如图B所示,是小明利用所学知识设计的甲、乙两种电热桌垫的电路,为了使其在不同模式工作时电功率均在30~60W范围内,请通过计算说明哪个电路能满足要求;
(2)该电热桌垫处于高温模式时,通过电路的电流是多少?
(3)已知电热桌垫的质量为150g,电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少?(硅胶板的比热容为
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更新时间:2024-06-20 20:28:37
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解题方法
【推荐1】某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路,其中电源电压不变,灯泡L标有“12V 6W”,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。如图乙是定值电阻R0和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关S1、闭合开关S和S2,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为1.6W。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/e38c728a-6f76-430d-af5e-e60ec7d55b8e.png?resizew=395)
求:(1)R0的阻值;
(2)灯泡正常发光10min,电流通过灯泡所做的功;
(3)电源电压;
(4)电路消耗的最大电功率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/e38c728a-6f76-430d-af5e-e60ec7d55b8e.png?resizew=395)
求:(1)R0的阻值;
(2)灯泡正常发光10min,电流通过灯泡所做的功;
(3)电源电压;
(4)电路消耗的最大电功率。
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名校
解题方法
【推荐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。如图乙是某品牌养生壶简化电路图和部分项目参数,R1,R2是发热电阻,且R1=R2,当开关S1闭合,S2接B时,高温档;当开关S1闭合,S2接A时,中温档;当开关S1断开,S2接A时,低温档。试求以下问题(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg℃))
(1)养生壶处于高温档工作时,求电路中的总电流大小;
(2)求R1的阻值
(3)用高温档加热5min所消耗的电能?
(4)在1标准大气压下,使用高温档将初温是30℃的一壶水烧开,需要时间5min,求养生壶高温档加热效率是多少(保留一位小数)?
(1)养生壶处于高温档工作时,求电路中的总电流大小;
(2)求R1的阻值
(3)用高温档加热5min所消耗的电能?
(4)在1标准大气压下,使用高温档将初温是30℃的一壶水烧开,需要时间5min,求养生壶高温档加热效率是多少(保留一位小数)?
项目 | 参数 |
电源电压(V) | 220 |
高温档功率(W) | 1100 |
中温档功率(W) | 550 |
低温档功率(W) | 275 |
容积(L) | 1 |
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【推荐3】如图,是一款各位奶爸奶妈的必备电器暖奶器,其铭牌如下表,它有着高温消毒中温加热和低档保温的功能。其等效电路结构如下图,已知:电源电压为36V,R1和R2为发热电阻,R3是规格为“20Ω 5A”的滑动变阻器。S闭合,S1,S2均断开时,电器处于低温挡,移动滑片,可以手动调节低温挡的加热功率;S、S1闭合,R3均没有接入电路时,通过控制S2的通断,可以使电器处于高温挡或中温挡。
求:(1)当S、S1、S2闭合时,该暖奶器选用 档工作(选填“高温”、“中温”或“低温”)。
(2)电器以中温挡工作了5min,求此时电路中的电流大小?以及发热电阻产生的热量?
(3)R2的电阻大小?
(4)电压表的量程为“0~24V”,电流表量程为“0~3A”,在不损坏电路元件的前提下,低温挡手动调节时R1的加热功率范围?
产品名称 | 暖奶器 | |
额定电压 | 36V | |
额定容量 | 两个奶瓶 | |
额定功率 | 高温挡 | 280W |
中温挡 | 180W | |
低温挡 | ? |
求:(1)当S、S1、S2闭合时,该暖奶器选用 档工作(选填“高温”、“中温”或“低温”)。
(2)电器以中温挡工作了5min,求此时电路中的电流大小?以及发热电阻产生的热量?
(3)R2的电阻大小?
(4)电压表的量程为“0~24V”,电流表量程为“0~3A”,在不损坏电路元件的前提下,低温挡手动调节时R1的加热功率范围?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/16/a7f82197-e6bc-49cc-84f8-472fd592d3ca.png?resizew=238)
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【推荐1】如图甲所示电路中,电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程为
,滑动变阻器R2标有“1A”字样,最大阻值未知。闭合开关S1、S3,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端,得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。
(1)求电阻R1的阻值和R2的最大阻值;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片P位于a端,此时电流表示数为0.42A,求R3通电50s产生的电热;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,且电压表的量程为
,在保证电路元件都安全的情况下,求电路总功率的变化范围。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d0bdff7b11753243231f7e59ed6065f.png)
(1)求电阻R1的阻值和R2的最大阻值;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片P位于a端,此时电流表示数为0.42A,求R3通电50s产生的电热;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,且电压表的量程为
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/23/5a056b4a-e68d-4829-a50a-78f14c28d123.png?resizew=539)
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】如图所示,是物理兴趣小组设计的调节多挡位加热器的电路结构图。其中电源电压恒为24V,R1、R2为阻值恒定的加热电阻, R1=20Ω、R2=30Ω,R3为调节加热功率的滑动变阻器。若电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,求:
(1)当开关S、S1、S2都闭合时,处于快热挡,此时电路的总功率;
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,处于调温挡,移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时,加热电阻R1的功率为7.2W,此时滑动变阻器的功率;
(3)当S闭合,S1、S2都断开时,处于调温挡,调节滑动变阻器的滑片,在所有元件安全的前提下,电路总功率的变化范围。
(1)当开关S、S1、S2都闭合时,处于快热挡,此时电路的总功率;
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,处于调温挡,移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时,加热电阻R1的功率为7.2W,此时滑动变阻器的功率;
(3)当S闭合,S1、S2都断开时,处于调温挡,调节滑动变阻器的滑片,在所有元件安全的前提下,电路总功率的变化范围。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/21/cea43370-28c0-4db9-ba89-342e07f8de55.png?resizew=140)
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】某课外科技活动小组设计一种孵化器的电路模型,如图,在一般情况下,只需灯光照明,已知电源电压为20V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“50Ω 1A”字样,电流表A的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-15V,灯泡上标有“12V 4.8W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响).当只需要灯光照明时,闭合S、S1,断开S2、S3,灯泡正常发光;温度太低,需要加热时,则闭合S、S3,断开S1、S2,通过调节滑动变阻器滑片达到调节孵化器的发热功率目的.求:
(1)小灯泡的电阻是多少?
(2)只闭合S、S1,通电15s,R1消耗的电能是多少?
(3)只闭合S、S3时,在保证电路安全情况下,电路消耗的最大功率与最小功率之比是多少?
(1)小灯泡的电阻是多少?
(2)只闭合S、S1,通电15s,R1消耗的电能是多少?
(3)只闭合S、S3时,在保证电路安全情况下,电路消耗的最大功率与最小功率之比是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/6/737f10cb-1ecf-4491-812e-476a7da95a7c.png?resizew=111)
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名校
【推荐1】中国游客在日本抢购马桶盖的消息引发国人热议,其实这款马桶盖为中国杭州生产.说明书部分内容和加热电路图如图所示.闭合开关S保温座圈开始加热,再闭合开关S0洗净装置喷出热水.[已知C水=4.2×103J/(kg·℃)]试问:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670596488536064/1685639877304320/STEM/f87b7ce859fd4884bc047830fb402b28.png?resizew=132)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670596488536064/1685639877304320/STEM/ffb9980f8ddc484ca695644cc88a38fc.png?resizew=156)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670596488536064/1685639877304320/STEM/dc7c443ca0e24b83b23ab424de9c16ea.png?resizew=278)
(1)R2的阻值是多少?
(2)若洗净装置喷水时将水由20℃加热到40℃,该装置加热的效率是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670596488536064/1685639877304320/STEM/f87b7ce859fd4884bc047830fb402b28.png?resizew=132)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670596488536064/1685639877304320/STEM/dc7c443ca0e24b83b23ab424de9c16ea.png?resizew=278)
(1)R2的阻值是多少?
(2)若洗净装置喷水时将水由20℃加热到40℃,该装置加热的效率是多少?
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】小王买了一个新电饭煲,它的工作电路图如图甲;S1为温控开关,S1、S2都闭合时处于蒸煮状态,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,小王从说明书中得知表中的信息。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/10/2396037088616448/2397342078230528/STEM/43be0fa9-8653-4349-9fb0-274693e7b84f.png?resizew=313)
(1)电饭煲装上最大容积、初温为20℃的水,在标准大气压下将水烧开,水需要吸收的热量;
(2)电阻R2的阻值;
(3)某周末的晚饭时,小王想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作,观察到电能表的转盘在2min内转了81转,则此时家庭电路的实际电压是多少?
额定电压 | 220V |
额定蒸煮功率 | 1000W |
额定保温功率 | 100W |
容积 | 3L |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/10/2396037088616448/2397342078230528/STEM/43be0fa9-8653-4349-9fb0-274693e7b84f.png?resizew=313)
(1)电饭煲装上最大容积、初温为20℃的水,在标准大气压下将水烧开,水需要吸收的热量;
(2)电阻R2的阻值;
(3)某周末的晚饭时,小王想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作,观察到电能表的转盘在2min内转了81转,则此时家庭电路的实际电压是多少?
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】如图甲为一款紫砂电饭锅,其电路原理图如图乙所示,通过开关S1和S2的闭合、断开可实现高、中、低三挡加热。已知该电饭锅容积2L,额定电压220V,低温挡功率275W,中温挡功率550W,其内部电路由发热电阻R1和R2组成。求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)使1kg的水温度从22℃升至55℃,水需要吸收多少热量?[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)若用此电饭锅加热(2)中的水,工作效率为90%,以高温挡正常工作需要加热多长时间?
(1)R1的阻值是多少?
(2)使1kg的水温度从22℃升至55℃,水需要吸收多少热量?[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)若用此电饭锅加热(2)中的水,工作效率为90%,以高温挡正常工作需要加热多长时间?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/169fb220-4209-4c16-a467-556b86f1a6f0.png?resizew=215)
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(0.4)
解题方法
【推荐1】天然气是一种清洁环保的优质能源。用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为
的水加热到
时,所用10m3的天然气。(天然气热值q=4.2×107J/m3)求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6cca692e47077db0c89675b1beb4847.png)
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率。
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(0.4)
解题方法
【推荐2】现在市场上流行如图所示的新型电饭锅,采用“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V电路中,用电饭锅的“聪明火”煮米饭,电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)电热丝R2的阻值;
(2)这个电饭锅在0~20min内把质量为2.2kg的米饭由45℃加热到100℃,试计算米饭吸收的热量;[c米饭=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)求电饭锅在这段时间内加热的效率。
(1)电热丝R2的阻值;
(2)这个电饭锅在0~20min内把质量为2.2kg的米饭由45℃加热到100℃,试计算米饭吸收的热量;[c米饭=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)求电饭锅在这段时间内加热的效率。
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(0.4)
解题方法
【推荐3】某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22Ω,主要参数如表。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)洗衣机内注入10kg的水,在额定电压下连续加热1050s,水温由20℃上升到50℃,此过程中水吸收的热量是多少?洗衣机的加热效率是多少?
(2)洗衣机处于保温洗涤状态时,电阻丝R2的功率是多少?干路电流是多少?
某品牌智能滚筒洗衣机 | |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 2400W |
设定温度范围 | 30℃~90℃ |
电动机功率 | 240W |
(2)洗衣机处于保温洗涤状态时,电阻丝R2的功率是多少?干路电流是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/2/6b1a6f96-0032-4646-95b5-1b9f7285caed.png?resizew=167)
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