20屆中考物理壓軸培優(yōu)練專(zhuān)題19電熱綜合(原卷版)

1、壓軸專(zhuān)題19電熱綜合.計(jì)算題(共16小題)1. (2019?泰安)某電熱水器具有加熱和保溫功能，其工作原理如圖甲所示。其中控制電路中的電磁鐵線圈電阻不計(jì)，R為熱敏電阻，熱敏電阻中允許通過(guò)的最大電流Ig = 15mA,其阻值R隨溫度變化的規(guī)律圖象如圖乙所示，電源電壓 U恒為6V,當(dāng)電磁鐵線圈中的電流 I>8mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點(diǎn)a、b接觸，加熱電路接通：當(dāng)電磁鐵線圈中的電流Iw8mA時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn) c接觸，保溫電路接通，熱敏電阻 R和工作電路中的三只電阻絲Ri、R2、R3,均置于儲(chǔ)水箱中，U2=220V,加熱時(shí)的功率 P力口熱一2200W,保溫時(shí)的功率 P保溫=11

2、0W, 加熱效率90%, R2=2Ri,水的比熱容，c水= 4.2X103J/(kg?c),水箱內(nèi)最低溫度為 0C。(1)為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻Ro的阻值至少為多大？若 Ro為該值，試求熱水器剛開(kāi)始保溫時(shí)水的溫度。(2)電阻絲R1、R2、R3的阻值分別為多少歐姆?(3)該熱水器在加熱狀態(tài)下，將 44kg、20c的水加熱到50c需要多少時(shí)間?控制電路工作電路甲銜帙絕繚板金屬根??；2. (2019?威海)火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個(gè)加熱檔位，旋鈕開(kāi)關(guān)可以分別置于“0和1 ”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線1柱。正

3、常工作時(shí)，低溫檔功率為高溫檔功率的5, R1為242Q, R2為60.5 Q (忽略溫度對(duì)電阻的影響)(1)請(qǐng)指出開(kāi)關(guān)置于什么接線柱時(shí)，火鍋處于低溫檔？(2) R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫檔正常工作時(shí)，在 1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？(3)小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨(dú)立工作，用高溫檔加熱湯液2分鐘，電能表的表盤(pán)轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)電火鍋是否正常工作？電能表的銘牌上標(biāo)有 3000r/ (kW?h)電R13. (2019?黃岡)某型號(hào)電熱水瓶具有加熱、保溫、電動(dòng)出水及干燒斷電功能。其簡(jiǎn)化電路如圖所示。S1是壺底溫控開(kāi)關(guān)，通常閉合，當(dāng)壺底發(fā)熱盤(pán)的溫度達(dá)到120c自動(dòng)斷開(kāi)

4、。S2是壺壁溫控開(kāi)關(guān)，按下時(shí)對(duì)水加熱，水燒開(kāi)后自動(dòng)斷開(kāi)，電熱水瓶處于保溫狀態(tài)。&是電動(dòng)出水開(kāi)關(guān)，按下時(shí)閉合，電磁泵將水抽出。已知電熱水瓶保溫功率為 50W,加熱功率為1000W。(1)電熱水瓶處于保溫狀態(tài)且不抽水時(shí)，電路中的電阻是多大？(2)閉合S3,電磁泵兩端電壓為 12V.已知R3阻值為20001,求電磁泵的電功率。(3)若水燒開(kāi)后，S2沒(méi)有自動(dòng)斷開(kāi)，則瓶里的水燒干后，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，S1才會(huì)斷開(kāi)？已知發(fā)熱盤(pán)質(zhì)量為0.5kg,比熱容為0.5X 103J/ (kg?C)。設(shè)水燒干瞬間，發(fā)熱盤(pán)的溫度為110C,不計(jì)熱損失。4. (2019?岳陽(yáng))一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表(

5、設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不 變)。額定電壓電燉鍋檔位額定功率/W220V低溫200中溫400局溫600(1)求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))(2)在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有(kW?h)”的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在 121s內(nèi)轉(zhuǎn)了 20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓;(3)電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到1800r/50 c時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息，通過(guò)計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)?. (2019?東營(yíng))圖甲為新型風(fēng)暖浴霸，因其安全性能好、發(fā)熱柔和，深

6、受大家喜愛(ài)。它是利用電動(dòng)機(jī)鼓動(dòng) 空氣流動(dòng)，通過(guò)加熱元件加熱冷空氣帶動(dòng)室內(nèi)升溫。圖乙是某型號(hào)風(fēng)暖浴霸的簡(jiǎn)化電路圖，其發(fā)熱元件 是兩根阻值不變的電熱絲 Ri、R2.主要參數(shù)如下表。項(xiàng)目參數(shù)額定電壓(V)220R1額定功率(W)1936R2額定功率(W)968電動(dòng)機(jī)功率(W)44適用面積(m2)10(1)開(kāi)關(guān)均閉合，求浴霸正常工作時(shí)的干路電流是多少？(2)正常工作時(shí)，求 Ri的阻值是多少？(3)實(shí)際電壓為200V時(shí)，求R2的實(shí)際功率是多少？(4)浴霸正常工作時(shí)，使容積為20m3的房間空氣溫度升高 20C,求室內(nèi)空氣吸收的熱量是多少？(空氣取1.2kg/m3, c空氣取1.0X103J/ (kg?C)

7、,不考慮其他因素影響)甲乙,圖乙是簡(jiǎn)易原理圖，A6. （2018?天門(mén)）如圖甲是某科技興趣小組設(shè)計(jì)的一種電壓力鍋（銘牌如表所示）為密閉鍋體，鍋的內(nèi)部直徑為20cm, Ri是加熱電阻，R2是保溫電阻，L為指示燈，其阻值為 12 Si為電源開(kāi)關(guān)，S2為壓力開(kāi)關(guān)。閉合 Si后，Ri通電給壓力鍋內(nèi)的水加熱，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)鍋內(nèi)氣4.9A ,水的沸點(diǎn)與氣體壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖丙，兀取3.14.求體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水開(kāi)始沸騰，此時(shí)壓力開(kāi)關(guān)S2與觸點(diǎn)a分開(kāi)，與觸點(diǎn)b接通，R2通電給壓力鍋內(nèi)電壓力鍋的銘牌的水保溫，電流表的示數(shù)比加熱狀態(tài)時(shí)減少了（1）當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋的壓力（2）電壓

8、力鍋內(nèi)裝有初溫為20 C,質(zhì)量為5kg的水，從開(kāi)始加熱到鍋內(nèi)氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水吸收的熱量相當(dāng)于多少焦炭完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量（不計(jì)熱量損失，焦炭的熱值為3X107j/kg）（3） R2的阻值7. （2019?黃石）一般熱水器由加熱系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)和控水系統(tǒng)組成。某臺(tái)電熱水器銘牌部分信息已經(jīng)模糊，如表所示，其測(cè)溫系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為如圖a所示的電路，電源電壓為 9V恒定電源，R1為4 定值電阻,R2為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖b所示。額定功率額定電壓220V水箱容積60L建議使用人數(shù)341分鐘，觀察電能表，如圖 c所(1)為估算電熱水器的額定功率，關(guān)閉其它用電器，讓熱水器正常工作示，轉(zhuǎn)動(dòng)了 1

9、50轉(zhuǎn)，消耗電能kW?h,則該電熱水器的額定功率是Wo(2)若已裝滿水的水箱溫度顯示 75c時(shí)突然停電，但不停水?，F(xiàn)有4人要洗浴，正值秋冬季節(jié)，需用40c熱水洗浴，通過(guò)控水系統(tǒng)將10c冷水和水箱中熱水進(jìn)行調(diào)配，請(qǐng)問(wèn)每人平均用水量是多少L?(不計(jì)熱損失)4V,此時(shí)水箱中水溫是多少?(3)控溫系統(tǒng)某時(shí)刻電壓表示數(shù)為8. (2019?湘西州)下圖是普通家用兩檔電取暖器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，R1、R2為電熱絲，且電阻不變，高溫檔位功率為1100W,低溫檔位功率為 440W,家庭電路電壓 U = 220V,求：(1)電取暖器處于高溫檔位時(shí)電路中的電流強(qiáng)度；(2)電路中R1的阻值；(3)如果普通家庭生活用電的電

10、費(fèi)價(jià)格為每度0.55元，試計(jì)算用該電取暖器的低溫檔位取暖4小時(shí)需要繳納的電費(fèi)。1 M111O (J Q9. (2019?益陽(yáng))洞庭湖區(qū)域盛產(chǎn)水稻，早稻收獲期恰逢長(zhǎng)江中下游梅雨季節(jié)。為解決早稻收獲后稻谷霉變問(wèn)題，某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)稻谷烘干機(jī)。它的電路圖如圖甲所示，M為電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，R為濕敏電阻,其阻值能根據(jù)相對(duì)濕度(水蒸氣含量)的變化而改變，且能滿足實(shí)際需要。R0為10的定值發(fā)熱電阻。甲乙(1)若鼓風(fēng)機(jī)的額定電壓為 220V,額定功率為440W,鼓風(fēng)機(jī)正常工作的電流為多大？(2)相對(duì)濕度在40%80%范圍內(nèi)時(shí)，R的阻值隨相對(duì)濕度變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)相對(duì)濕度為 70% 時(shí)，試求發(fā)熱電阻 R0的

11、電功率為多大？10. (2019?婁底)小明家某型號(hào)電熱加濕器的原理圖如圖甲，Ri、R2都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，且R2=3Ri; S為旋轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)，1、2、3、4為觸點(diǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān) S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低擋”、“高 擋”之間的切換(低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱)，其部分技術(shù)參數(shù)如下表。額定電壓(V)220高檔發(fā)熱功率(W)400注水倉(cāng)最大注水量(kg)3(1)開(kāi)關(guān)處于圖示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是 (選填“關(guān)” “低檔”或“高檔”)(2)求電熱加濕器中 R1的阻值；(3)某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉(cāng)中加注冷水已達(dá)到最大注水量，其工作30min的功率與時(shí)間圖象如圖

12、乙所示，如果電阻R1在此次高擋加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉(cāng)中冷水的溫度升高多少C?計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)，水的比熱容為4.2X 103J/( kg?C)(4)某一天，小明斷開(kāi)家中其他所有用電器，只接通加濕器在低檔加熱，發(fā)現(xiàn)家中3000revs/ (kW?h)的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在400s內(nèi)轉(zhuǎn)了 27圈，求此時(shí)電阻 R2的實(shí)際功率是多少?11. (2018?廣安)電飯鍋是家中常用的用電器，下表是小宇家中一臺(tái)電飯鍋的銘牌，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖所示，其中Ri和R2都是電熱絲(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)(1)電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流是多少?(2)電阻R2的阻值是多少?220V 10 (20)

13、(3) 一天，小宇斷開(kāi)家中其它用電器，只接通電飯鍋且處于加熱狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有A; 3000r/kW?h”的電能表5min內(nèi)轉(zhuǎn)了 200圈，求電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率是多少?額定電壓220V頻率50Hz額定功率加熱880W保溫44W12. (2017?重慶)小明家的電飯鍋如圖甲，額定電壓為220V, “煮飯”時(shí)額定功率為1210W,簡(jiǎn)化電路如圖乙，S1為溫控開(kāi)關(guān)，發(fā)熱電阻 R1和R2的阻值不隨溫度變化，電阻 R2在“保溫”狀態(tài)與“煮飯”狀態(tài) 時(shí)的功率之比為1 : 16,求：(1)正?！爸箫垺睜顟B(tài)，通過(guò)電飯鍋的電流為多少安?(2)電阻Ri的阻值為多少歐?(3)某天傍晚，小明關(guān)閉家里其它用電器，只

14、讓“保溫”狀態(tài)的電飯鍋工作，發(fā)現(xiàn)自家電能表(如圖丙)指示燈每閃爍4次所用的時(shí)間為48s。則R2兩端的實(shí)際電壓為多少伏?K-i R：電源一©2 耶70S乙6510308510(60>A220V50Hz丙13. (2018?重慶)某品牌電熱水器有慢加熱、快加熱和保溫三個(gè)工作狀態(tài)。銘牌上的部分參數(shù)如下表所示，其中快加熱功率參數(shù)模糊不清，它能夠把水加熱到的最高溫度為75c.簡(jiǎn)化電路如圖所示，Ri、R2均為加熱電阻溫度對(duì)電阻的影響忽略不計(jì))。若電熱水器中已裝滿質(zhì)量為40kg、溫度為25c的水。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：已知水的比熱容c=4.2X103J/ (kg?C)(1)用該電熱水器把水加熱到最

15、高溫度，水需要吸收的熱量。(2)開(kāi)關(guān)&閉合，S2接b,電熱水器處于慢加熱工作狀態(tài)，求R1的阻值。(3)若加熱電阻產(chǎn)生的熱量有 84%被水吸收，用該電熱水器把原有的水加熱到最高溫度，用快加熱比用慢加熱節(jié)約多少秒？(結(jié)果保留整數(shù))額定電壓220V保溫功率605W慢加熱功率1210W快加熱功率Sa、Sb可以獲得14. (2017?黃岡)如圖甲是某型號(hào)的電熱爐，圖乙是其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，通過(guò)控制檔位開(kāi)關(guān)四檔加熱功率，已知電阻絲Ri的阻值為44Q,不計(jì)溫度對(duì) Ri、R2阻值的影響。甲乙(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi)，Sa與觸點(diǎn)1接通時(shí)，求通過(guò)開(kāi)關(guān) Sa的電流;(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi)，Sa與觸點(diǎn)2接通時(shí)，電熱爐對(duì)

16、1kg水加熱7min,水溫升高30 C,求電熱絲 R2的4.2X 103J/ (k?C)阻值。已知消耗的電能有 75%被水吸收，水的比熱容為(3)若開(kāi)關(guān)Sb閉合時(shí)，電熱爐的電功率總比Sb斷開(kāi)時(shí)大，請(qǐng)比較 Ri、R2阻值的大小關(guān)系，并寫(xiě)出分析過(guò)程。5.15. (2019?重慶)特局壓技術(shù)可以減小輸電過(guò)程中電能的損失。某發(fā)電站輸送的電功率為1.1X10 kW,輸電電壓為1100kV,經(jīng)變壓器降至220V供家庭用戶使用。小明家中有一個(gè)標(biāo)有“220V 2200W”的即熱式水龍頭，其電阻為 Rq,他發(fā)現(xiàn)冬天使用時(shí)水溫較低，春秋兩季水溫較高，于是他增加兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻R和兩個(gè)指示燈(指示燈電阻不計(jì))改裝

17、了電路，如圖，開(kāi)關(guān)S1可以同時(shí)與a、b相連，或只與c相連，使其有高溫和低溫兩檔。求：(1)通過(guò)特高壓輸電線的電流；(2)改裝前，若水龍頭的熱效率為 90%,正常加熱1分鐘提供的熱量；(3)改裝后，水龍頭正常工作時(shí)高溫檔與低溫檔電功率之比為4: 1,請(qǐng)計(jì)算出高溫檔時(shí)的電功率。(設(shè)環(huán)境溫度不高于 20 C),由工16. (2016?萊蕪)科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒溫水箱溫控電路作電路和控制電路組成。 工作電路中的電熱器上標(biāo)有 “220V 1000W”的字樣；控制電路電源電壓 U = 30V, 熱敏電阻Rt作為感應(yīng)器探測(cè)水溫， 置于恒溫水箱內(nèi)，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，Ri為滑動(dòng)變阻

18、器。閉合開(kāi)關(guān) S,電磁鐵產(chǎn)生的吸引力 F與控制電路中電流I的關(guān)系如圖丙所示，銜接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作電路斷開(kāi)(不計(jì)繼電器線圈的電阻，c水= 4.2X103J (kg?C)。求:(1)電熱器正常工作時(shí)的電阻；(2)電熱器正常工作時(shí)，給恒溫箱中100kg的水加熱，已知電熱器的加熱效率為70%,當(dāng)水溫由30C升高到40c時(shí)，電熱器的加熱時(shí)間；(3)為了把溫度控制在 40c左右，設(shè)定在水溫低于 40c時(shí)自動(dòng)加熱，在水溫達(dá)到 40c時(shí)停止加熱，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率。解答題(共5小題)17.(2016?金平區(qū)模擬)前不久中國(guó)游客在日本搶購(gòu)智能馬桶蓋的消息引發(fā)國(guó)人熱議，

19、其實(shí)這款馬桶蓋為S閉合，保溫座圈開(kāi)始加中國(guó)杭州生產(chǎn)，如圖甲所示。部分參數(shù)如表和加熱原理如圖乙所示。感應(yīng)開(kāi)關(guān)熱，再閉合開(kāi)關(guān)Sq洗凈裝置噴出熱水。C水=4.2X103J/ (kg?C)、p水=1.0X103kg/m3)試問(wèn):甲額定電壓220V洗凈裝置出水量0.9kg/min加熱功率1800W保溫座圈功率55W(1) R2的阻值是多少？(2)若洗凈裝置噴水時(shí)將水由20c加熱到40 C,該裝置加熱的效率是多少？(3)若保溫座圈加熱 5min,洗凈裝置工作1min,共需要消耗多少 J電能？18(2017?越秀區(qū)校級(jí)二模) 如圖，圖甲是某款電熱水龍頭，即開(kāi)即熱，冷熱兼用。水龍水的出水量可以調(diào)節(jié)，圖乙是它的

20、原理電路圖 Ri、R2為電熱絲，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路， 從而實(shí)現(xiàn)冷水，溫水，熱水之間切換，有關(guān)參數(shù)如表，不考慮溫度對(duì)電阻絲值的影響，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：產(chǎn)品名稱(chēng)即熱式熱水龍頭應(yīng)用場(chǎng)所廚房、衛(wèi)生間額定功率溫水：1100W熱水：3300W額定電壓220V額定頻率50Hz防觸電類(lèi)型I類(lèi)(最高等級(jí))(1)開(kāi)關(guān)與1, 2接觸時(shí)，水龍頭放出的水是 (填“溫”、“熱”)水，此時(shí)電路中的電流多大?(2)水龍頭放熱水時(shí)，正常工作 50s,消耗的電能是多少？(3) R2的電阻值多大？(4)若水龍頭每秒出水 50g,冬天的自來(lái)水溫度為 5c時(shí)，利用熱水檔時(shí)，水從水龍頭出來(lái)是多少攝氏度？(假設(shè)電阻絲的熱量

21、被水完全吸收，水的比熱容為c水=4.2X103J (kg?C)(5)如果想水龍頭出來(lái)的水的溫度比上一問(wèn)的更高一些，請(qǐng)你提出一個(gè)簡(jiǎn)單可行的辦法。19. (2018?端州區(qū)校級(jí)一模)電熱安全壓力鍋徹底解決了壓力鍋的安全問(wèn)題，解除了普通壓力鍋困擾消費(fèi)30%以上).如圖所示是某款電壓力鍋及銘牌:額定電壓220V額定容量5L額定功率900W工作壓力5080kPa工作頻率50Hz型號(hào)M50者多年的安全隱患；省時(shí)省電(比普通電飯鍋節(jié)電(1)你認(rèn)為該電壓力鍋應(yīng)該選用兩孔插座還是三孔插座，為什么？(2)該電壓力鍋正常工作時(shí)電流多大？(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù))(3)在該電壓力車(chē)中裝入 3kg初溫為30c的水，當(dāng)加熱到120c時(shí)剛好沸騰，水吸收了多少