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1、精选优质文档-倾情为你奉上电(热)学综合题23个一、电器铭牌类1. 当今市场大部分加热产品的材质为铁、铝、不锈钢等，使用过程中会发生多种二次化学反应，产生金属离子及有害物质，所以渐渐流行起玻璃电热水壶.玻璃电热水壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一只养生壶(图甲)，其铭牌如下表所示.小明关闭了家中的其他所有用电器，并在壶中加入初温为25 的水，6 min将水烧开(标准大气压下)，求：型号HX额定电压220 V频率
2、50 Hz额定功率1 210 W(1)烧水时是通过方式改变了水的内能.(2)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能为多少；如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中壶中水的质量是多少水的比热容为4.2103 J/(kg)；(3)不考虑温度对电阻的影响，在此过程中，养生壶两端的实际电压是多少.第1题图【答案】(1)热传递解：(2)养生壶消耗的电能为：W kWh0.1 kWh3.6105 J由100%可得：水吸收的热量为：Q吸W3.6105 J87.5%3.15105 J由Q吸cmt可得：m1 kg(3)根据P可得：R40 又t6 min360 s实际电功率为：P
3、实1 000 W则实际电压为：U实200 V2. 如图甲所示为新一代节能光波炉，其加热的能源利用率可高达90%以上，而靠电炉丝加热的电器只有6070%.光波炉的部分技术参数如图乙所示. c牛奶2.5103 J/(kg)，牛奶1.0103 kg/m3(1)光波炉工作时使用的光波属于波.(2)光波炉在微波挡将一盒 250 mL 的牛奶从 10 加热到 60 需要 28 s，则该光波炉在使用微波挡加热牛奶时的效率为多大？(计算结果保留整数)(3)若每天使用该光波炉(微波和光波同时使用)的时间平均为10 min ，则每个月(按30天计算)光波炉消耗的电能为多少千瓦时？第2题图【答案】(1)电磁解：(2
4、)牛奶的体积V250 mL250 cm32.5104 m3由可知，牛奶的质量为m牛奶V1.0103 kg/m32.5104 m30.25 kg牛奶吸收的热量：Q吸c牛奶mt2.5103 J/(kg)0.25 kg(60 10 )3.125104 J光波炉消耗的电能：WPt1 200 W28 s3.36104 J光波炉在微波挡的效率为：100%100%93%(3)P总P微波P光波1 200 W800 W2 000 W2 kW一个月光波炉消耗的电能为：W总P总t302 kW h10 kWh3. 某新款双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.型号XXX参数额定电压频率功率洗涤220 V50 Hz450
5、W脱水220 V50 Hz550 W求：(1)为了便于洗涤，该洗衣机在洗涤之前会先进水30 L，之后把水从20 加热到60 以便浸泡衣服，则这一过程水吸收的热量是多少？c水4.2103 J/(kg)(2)把洗衣机洗涤时从正转停反转停的过程记作一次周期性变化(如图所示)，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗的能量为多少焦耳？第3题图(3)该洗衣机在14 min的洗涤过程中，若洗衣机实际消耗电能为0.1度，则该洗衣机洗涤效率多大？【答案】解：(1)水的质量m水水V水1103 kg/m330103 m330 kg水吸收的热量Q吸c水m水t4.2103 J/(kg)30 kg(60 20 )5.
6、04106 J(2) 由洗衣机的洗涤工作顺序可知，一次洗衣周期时间为70 s，洗涤工作时间为60 s，只有洗涤工作时才消耗能量，所以一次周期性变化所消耗的能量WP洗t450 W60 s2.7104 J(3)在14 min的洗涤时间里，洗衣机一共经历了12个洗涤周期，则消耗的能量W总 122.7104 J3.24105 J洗涤过程中实际消耗电能W电0.1度0.1 kWh3.6105 J所以洗涤效率100%100%90%4. 扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作.一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒
7、，从而完成地面清理的功能.如图为某品牌扫地机器人，其铭牌参数如下表所示.额定电压20 V额定功率40 W电池类型3 000 mAh充电时间4 h工作时间100120 min(1)扫地机器人主要部件是(选填“电动机”或“发电机”)，其工作原理是： _.(2)该扫地机器人正常工作时的电流是多少？(3)该扫地机器人充满电时电池储存电能为多少？这些电能能使机器人正常工作多长时间？【答案】(1)电动机通电导体在磁场中受力运动解：(2)正常工作时的电流：I2 A(3)储存总电能：WUIt20 V3 A3 600 s2.16105 J正常工作时间：t5 400 s5. 抽油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器.
8、它能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室内，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用.下表是某品牌抽油烟机的铭牌.额定电压220 V额定功率223 W电机输入功率220 W最大照明功率1.5 W2(1)该油烟机只有电机单独正常工作时，通过的电流是多少？(2)电机单独正常工作5 min，消耗的电能是多少？(3)小明想检验该抽油烟机是否合格，他观察家里安装的电能表上标有1 800 r/(kWh)，关闭家里所有用电器，只让抽油烟机的电机单独工作5 min，请你帮他计算，电能表转盘应转多少转该抽油烟机才合格？【答案】解：(1)通过电机的电流：I1 A(2)WPt2
9、20 W560 s6.6104 J(3)根据W3.6106 J知nN电能表实际转动圈数：n1 800 r33 r若5 min内电能表转盘转过33 r，则该油烟机合格.6. 电蒸锅也叫电蒸笼，是一种在传统的木蒸笼、铝蒸笼、竹蒸笼等基础上开发出来的用电热蒸气原理来直接清蒸各种美食的厨房电器.小万家买了一台电蒸锅如图甲所示，电蒸锅的部分参数如表格所示.(忽略温度对加热电阻的影响)求.第6题图XX电蒸锅额定电压220 V额定功率1 100 W额定频率50 Hz水箱容量2.5 L蒸笼容量7.5 L定时时间60 min(1)电蒸锅应使用图乙中(选填“上”或“下”)面的插座，目的是使电蒸锅的与大地相连，防止
10、因漏电而造成触电事故.(2)电蒸锅的加热电阻为多少？若某次电路中的实际电压为198 V，在此电压下利用定时时间蒸熟食物消耗的电能为多少？(3)如果把满箱初始温度为25 的水烧开(1标准大气压下)，电蒸锅的热效率为90%，所需要的时间是多少？c水4.2103 J/(kg)【答案】(1)下金属外壳解：(2)电蒸锅的加热电阻R44 由于电阻不变，所以当实际电压为198 V时，加热电阻仍为44 ，加热时间等于定时时间时消耗的电能Wt6060 s3.2106 J(3)水箱装满水时，水的质量是m水V1.0103 kg/m32.5103 m32.5 kg此时水吸收的热量Q吸c水m(tt0)4.2103 J/
11、(kg)2.5 kg(100 25 )7.875105 J此时消耗的电能W8.75105 J则加热时间t795.5 s二、挡位变化的电路图类7. 如图甲所示是家庭常用的电热淋浴器，乙图是其简化电路(R1、R2都是加热电阻).已知电热淋浴器的额定电压为220 V，容量为50 L，加热功率为5 kW.求：(1)开关接“1”时，电热淋浴器处于 状态.(2)R1的电阻；(开关跳转至2位置)若R210 ，电热淋浴器处于保温状态时消耗的电功率约为多少？(3)将水箱装满加热20 min，则需要消耗多少电能？第7题图【答案】(1)加热解：(2)由P可得，R19.68 电热淋浴器处于保温状态时，电路中R1与R2
12、串联，消耗的电功率P2 459 W(3)加热20 min，需要消耗的电能为WPt5 000 W2060 s6106J8. 如图是某款多功能多挡位电火锅的简化电路图，R1和 R2为电热丝，R0为调温电阻，通过开关S1、S2和温控开关S3的通断可使电火锅在不同挡位下工作，其挡位、功率较小，挡位功率最大且不可调节.下表是部分铭牌参数.额定电压 220 V额定频率 50 Hz挡位功率 2 000 W 第8题图(1)当电火锅以最大挡位工作时，开关S1、S2均闭合，温控开关S3应(选填“闭合”或“断开”). (2)当电火锅以最大挡位正常工作时，将锅内2 kg水由20 加热到沸腾用时8 min，该电火锅的效
13、率为多大？在1个标准大气压下，c水4.2103 J/(kg)(3)当只闭合开关S1时，电火锅在挡位正常工作. 若 R2100 ，调温电阻R0 的最大阻值为400 ，计算电热丝R1 的电阻值和在挡位工作时的最小电流. (结果保留一位小数)【答案】(1)闭合 【解析】分析电路图可知，当开关 S1、S2均闭合时，R1 与 R2 并联，要使电火锅在最大挡位工作，由P知电路中的电阻应最小，则R0必须短路，即温控开关S3闭合.解：(2)电火锅在最大挡位工作8 min消耗的电能WP3t2 000 W860 s9.6105 J 水吸收的热量Q吸c水mt4.2103 J/(kg)2 kg(100 20 )6.7
14、2105 J100%100%70%(3)当电火锅以最大挡位正常工作时，S1、S2、S3都闭合，R0被短路，R1与R2并联，则可得R总24.2 根据并联电阻关系知R131.9 当电火锅在挡位正常工作时，R0与R1串联，且 R0阻值最大时，电路中电流最小，则Imin0.5 A9. 如图甲为某款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，该挂烫机的正常工作电压为220 V，水箱最多装水1.5 L，加热功率有高低两个挡位，它的工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，0、1、2为触点，S2为旋转开关，实现关、低挡、高挡的转换，其高挡时的额定功率为1 210 W.使用时，水箱中一部分水通过进水阀
15、门进入电热杯受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出，从而熨烫衣服.第9题图(1)求该挂烫机发热电阻的阻值. (2)求该挂烫机低挡的功率. (3)若将工作电路改为图丙所示电路，且保证加热功率不变，则发热电阻的阻值应为多大？(4)若该挂烫机的加热效率为84%，则将电热杯内0.2 kg、20 的水加热到100 需要的时间至少是多少？c水4.2103 J/(kg) 【答案】解：(1)当处于高挡时，开关S2旋至1、2之间，电路中只有电阻R2工作由P得：R240 (2)当处于低挡时，开关S2旋至0、1之间，电路中R1、R2串联接入电路挂烫机低挡的功率为：P605 W(3)图丙电路处于低挡时，开
16、关S2旋至0、1之间，电路中只有电阻R1工作由P得：R180 (4)水吸收的热量为：Qcmt4.2103 J/(kg)0.2 kg(100 20 )67 200 J由100%84%得：W80 000 J由WPt得：t66.1 s10. 如图甲所示为某电热炉，其工作原理如图乙所示，下表为其铭牌的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清)，R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化). 求：第10题图(1)开关S1断开，开关S2接到b，电热炉处于挡. (2)电热炉高温挡的功率是多少？(3)若电能全部转化为热能，用电热炉将2.2 kg的初温为25 的水加热至沸腾最少需要多长时间(在标准大气压下)？c水4.
17、2103 J/(kg)【答案】(1)低温【解析】当开关S1闭合，S2接a时，R1与R2并联；当开关S1闭合，S2接b时，R2被短路，电路中只有R1工作；当开关S1断开，S2接b时，R1与R2串联.根据P可知电压一定时，电阻越小，电路消耗的功率最大，则开关S1断开，开关S2接b时，电热炉处于低温挡.解：(2)低温挡时，RR1R288 中温挡时，R144 R288 44 44 该电热炉处于高温挡时，R1、R2并联，总电阻R总22 功率P高2 200 W(3)水吸收的热量Qc水mt4.2103 J/(kg)2.2 kg(100 25 )6.93105 J需要时间t315 s11. 如图甲为一种新型热
18、饮咖啡机，图乙是它工作电路的简化图，R1、R2为发热电阻，S0为温控开关.其相关参数如表所示.求：第11题图(1)热饮咖啡机是利用原理来工作的，在加热过程中，主要通过方式使咖啡的内能增加.(2)电阻R2的阻值是多少？在加热状态时，通过电路的总电流是多少？(3)若把质量为0.8 kg的咖啡从20 加热到90 需要6 min，该咖啡机的热效率为多少？c咖啡4103 J/(kg)【答案】(1)电流热效应热传递解：(2)由题图可知，当S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，此时热饮咖啡机处于保温状态，由铭牌参数可知R2的阻值为R21 210 热饮咖啡机处于加热状态时，通过电路的总电流为I加热4 A(
19、3)咖啡吸收的热量Q吸c咖啡m(tt0)4103 J/(kg)0.8 kg(90 20 )2.24105 J咖啡机消耗的电能为WP加热t加热880 W660 s3.168105 J该咖啡机的热效率100%100%70.7%12. 小芳家新买了一台电烤箱，其铭牌参数和内部简化电路如下图所示，R1、R2均为电热丝. 第12题图(1)该电烤箱在高温挡烘烤1 000 s消耗的电能是多少？(2)电路中R1、R2的阻值分别为多少？(3)该电烤箱在低温挡正常工作时，R1消耗的功率是多少？【答案】解：(1)利用高温挡烘烤消耗的电能WP高温t1 100 W1 000 s1.1106 J(2)由题图可知，当开关S
20、1、S2都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，此时电烤箱处于高温挡根据P可知R144 当开关S1闭合、S2断开时，R1和R2串联在电路中，此时电烤箱处于低温挡根据P可知R总110 根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可知R2R总R1110 44 66 (3)电烤箱在低温挡工作时，电路中的电流I2 A此时R1消耗的电功率为PI2R1(2 A)244 176 W三、铭牌结合电路图类13. 一台电烤箱的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，求：(1)电烤箱是利用原理工作的.(2)电路中R1的阻值；电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率；(3)电烤箱在高温挡正常工作10
21、 min所消耗的电能.第13题图【答案】(1)电流的热效应解：(2)根据P可知，当U一定时，R越小，P越大.所以高温挡工作时S接“2”，仅R1工作，此时功率P11 100 W.由P1得：R144 低温挡工作时S接“1”，R1、R2串联，此时功率P2440 W.电路中的电流I2 AR1消耗的功率是PI2R1(2 A)244 176 W(3)电烤箱在高温工作时，功率P11 100 W，工作时间t10 min600 s.电烤箱在高温挡工作10 min消耗的电能WP1t1 100 W600 s6.6105 J14. (8分)如图甲所示为家用电热饮水机及其铭牌，图乙是它的工作简化电路，R1和R2都是发热
22、电阻，其中S是温度自动控制开关.当温度升高到一定值时，电热饮水机自动切换到保温状态.(不计温度对电阻的影响)(1)当开关S接1时，电热饮水机处于状态.(选填“加热”或“保温”)(2)电热饮水机加热时，电路中的电流是多少？电阻R1的阻值是多大？(3)电热饮水机保温11 min，电阻R1所消耗的电能是多少？第14题图【答案】(1)保温【解析】由电路图可知，开关S接1时R1与R2串联，开关S接2时电路为R2的简单电路，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由P可知，开关S接1时，电路中的电阻最大，功率最小，电热饮水机处于保温挡.解：(2)已知P加热1 100 W，U额220 V由PUI可得，电热饮水机
23、加热时，电路中的电流为：I5 A开关S接2时，电热饮水机处于加热挡，R2的电阻：R244 开关接1时，电路中的总电阻为：R总484 由R总R1R2可得，R1R总R2484 44 440 (3)电热饮水机保温时的电流为：I电热饮水机保温11 min时，电阻R1所消耗的电能：WQI2R1t()2440 1160 s6104 J15. 如图甲所示是新型智能电饭锅，它有两个挡位，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理图如图乙所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)，图丙是智能电饭锅的部分参数.(1)当电饭锅处于高温烧煮状态时，开关S置于(选填“1”或“2”).(2)保温焖饭时，电路中的电流是多少？R2的阻值是
24、多大？(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施. 第15题图【答案】(1)2【解析】由题图可知，开关S置于2挡时，只有电阻R1接入电路中，总电阻最小，电流最大，功率最大.解：(2)当开关接1时，处于保温状态，这时两个电阻是串联的，保温焖饭时电路中电流： I0.1 A当开关S置于2时，只有电阻R1接入电路中，所以 R144 当处于保温状态时，两个电阻是串联的，所以R总R1R22 200 所以R2R总R12 200 44 2 156 (3)保温时的功率为：P保温 22 W当保温焖饭挡的功率提升10%时，此时的功率应为：P1P保温(110%)22 W(110%)24.2
25、W所需要的总电阻为：R总2 000 得出R2R总R1 2 000 44 1 956 因此，应将R2换成阻值为1 956 的电阻.16. 电热式加湿器是根据电流的热效应，将电能转换成热能的原理制成的，电加热管浸没在电热槽的水中，电热管产生热量时，水沸腾变为水蒸气，从而产生一个适度的湿度环境，如图甲是一款电热加湿器，其发热电路如图乙所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现低、高挡的转换，设计参数如下表.求：第16题图额定电压220 V额定最大发热功率400 W水箱容积4 L适用面积4060 m2(1)开关接触点3、4时，电热加湿器处于状态.(2)电阻R1的阻
26、值；加湿器在低挡时的发热功率为多少；(3)若加热前水温为20 ，电热槽内气压为1个标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3 min，则电热槽中水的质量是多少不计热损失，c水4.2103 J/(kg)，结果保留两位小数.【答案】(1)加热解：(2)电热加湿器在高挡时，开关旋至3、4触点，R2被短路，电路中只有R1连入，由P可得，R1的阻值R1121 由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得，R2R1121 当加湿器在低挡时，开关旋至2、3触点，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低挡时的发热功率：P低200 W(3)加热时间最短时，电热槽的发热功率为400 W且不考虑热量的损失，由
27、WQ吸可得：P高tc水m(tt0)，即400 W360 s4.2103 J/(kg )m(100 20 )解得：m0.21 kg17. 家用电吹风简化电路及主要技术参数如图所示.根据题目的信息回答下列问题：第17题图 (1)选择开关接(选填“AB”“BC”或“CD”)时，电吹风送冷风.(2)电热丝的电阻为多少？(3)若电动机的内阻为44 ，则电动机的机械效率为多少？【答案】(1)BC解：(2)由图乙可知，电动机正常工作时的电流I0.4 A，则PUI12 V0.4 A4.8 W(3)由图乙可知电动机未转动时的电流I1.2 A，由欧姆定律得：电动机的电阻R10 电动机正常工作时的发热功率P热I2R
28、(0.4 A)210 1.6 WP输出PP热4.8 W1.6 W3.2 W电动机正常工作时的效率：100%100%66.7%18. 小明和妈妈一起去商场选购了一款全自动豆浆机，豆浆机的主要结构如图甲，电路原理图可等效成图乙，其铭牌如图丙.豆浆机正常工作做一次豆浆的过程：通电后01 min粉碎打浆，15 min 加热，56 min再次粉碎打浆，610 min加热.请你帮小明解决下列问题：第18题图(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2 000
29、 r/(kWh)”字样的电能表转盘在3 min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)(4)豆浆机在制作豆浆过程中可以将0.8 kg的豆浆温度升高40 ，豆浆比热容为4.2103 J/(kg)，该豆浆机加热时的效率是多少？(结果保留两位小数)【答案】解：(1)由P得，电热丝的电阻R80 (2)由题意可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，电热丝的工作时间t18 min，电动机工作时间t22 min，电热丝产生的热量：QW1Pt1605 W860 s2.904105 J电流做功：WP电动机t2Q100 W260 s2.904105 J3.024105 J(3)豆浆机3 min
30、内消耗的电能W实50 kWh kWh3.6106 J9104 J豆浆机实际功率：P实500 W电路实际电压：U实200 V(4)豆浆吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)0.8 kg40 1.344105 J由(1)可知，豆浆机加热时间t8 min480 s消耗电能W12.904105 J加热时的效率100%100%46%四、电路图结合坐标图像类19. 电动豆浆机的实物图和简化电路图分别如图甲、乙所示，豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段，电机内阻为2 ，豆浆机整个制作豆浆的时间为20 min，丙图是豆浆机工作过程中电流与时间的关系图像.水的比热容c4.2
31、103 J/(kg)求：(1)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成.制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆的是交替进行的.由此可知，豆浆机中的电动机和电热丝的连接方式是.(2)电热丝R1的阻值；电机工作时消耗的电功率；(3)整个制作豆浆过程电流产生的热量能使多少千克的水温度从20 升高到80 .第19题图【答案】(1)并联解：(2)单独加热阶段只有R1接入电路，由丙图知此时电路电流为4 A，由欧姆定律可知，电热丝阻值为R155 电机只在单独研碎这个阶段工作，由图丙知，这时电路电流I21 A，则电机工作时电功率PUI2220 V1 A220 W(3
32、)整个制作豆浆过程，由丙图知，加热总时间和研碎时间均为10 min，即600 s，则电热丝产生的热量Q1IR1t1(4 A)255 600 s5.28105 J电机产生的热量Q2IR2t2(1 A)22 600 s1.2103 J总共产生的热量Q总Q1Q25.28105 J1.2103 J5.292105 J由Q总Q吸c水mt得，水的质量m2.1 kg20. 紫砂锅是新一代保健用锅，现在市面上有紫砂电饭锅、紫砂炖锅等.紫砂锅可以革除有害人体健康的金属材料和化学涂料，采用优质天然紫砂精工陶制内胆，对人体绝对安全无害.紫砂锅用于熬、炖、焖、煮、煲等慢火烹调食物，是家庭滋补药膳及食物的最佳用品.紫砂
33、电饭煲简化电路图如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关，把紫砂电饭煲接在220 V的电路中，用“煮粥”键来煮黑米粥，紫砂电饭煲熬好一次粥工作信息如图乙所示.求：(1)家庭电路中的电视机、电饭煲等家用电器间的连接方式是.(2)紫砂电饭煲处于保温状态时，通过电阻R2的电流；紫砂电饭煲熬好一次粥，电流做功是多少焦耳？(3)小明想了解家庭电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到紫砂电饭煲的电热丝正常工作时，家里标有“2 000 r/(kWh)”字样的电能表转盘在3 min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)第20题图【答案】(1)并联解：(2)
34、紫砂电饭煲处于保温状态时，通过电阻R2的电流为I20.9 A紫砂电饭煲熬好一次粥，需要的加热时间为t110 min5 min15 min900 s保温时间为t25 min10 min15 min900 s由做功公式可知加热时电流做功为W1P1t1600 W900 s5.4105 J保温时电流做功为W2P2t2200 W900 s1.8105 J紫砂电饭煲熬好一次粥，电流做功为WW1W25.4105 J1.8105 J7.2105 J(3)紫砂电饭煲在3 min时间内消耗的电能W3.6106 J3.6106 J9104 J紫砂电饭煲的实际功率为P500 W紫砂电饭煲在加热状态时，电路中的总电阻R
35、81 电路的实际电压为U实201 V21. 干衣机是利用电加热和吹风来使洗好的衣物中的水分快速蒸发的家用电器.图甲为某型号干衣机工作电路的简化图.干衣机一次工作需要依次完成烘干和冷却两个模式，图乙是干衣机工作一次功率随时间变化的关系图像.第21题图(1)烘干模式是通过的方式改变了衣服的内能，冷却模式是通过改变衣服周围，从而使洗好的衣物中的水分快速蒸发.(2)若该干衣机在烘干模式下连续正常工作 10 min，通过发热电阻的电流是多少？ 发热电阻产生的热量是多少？ (计算结果保留两位小数)(3)若干衣机在一次工作中消耗电能 0.72 kWh，干衣机此次工作了多长时间？【答案】(1)热传递空气流动的
36、速度解：(2)热风功率是电热丝加热功率和电动机功率的和，因此电热丝加热时的功率P热P热风P冷风700 W100 W600 W通过发热电阻的电流I2.73 A发热电阻产生的热量QP热t600 W1060 s3.6105 J(3)完整的烘干模式消耗的电能是：W烘干P烘干t烘干0.7 kW1 h0.7 kWh干衣机消耗的电能W0.72 kWh0.7 kWh干衣机冷却模式消耗的电能是：W冷却WW烘干0.72 kWh0.7 kWh0.02 kWh冷却模式已经工作的时间t冷却0.2 h12 min干衣机工作的总时间是tt烘干t冷却60 min12 min72 min22. 如图甲所示是某压力测力计的电路原
37、理示意图.图中电源电压为7.5 V并保持不变；定值电阻R0的规格是“400 15 mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计)；R是一种新型电子元件，在压力不超过600 N的前提下，图乙是阻值随压力大小的变化关系图像.(1)R0上允许消耗的最大功率是多少？(2)当压力为250 N时，通电1 min，该压力测力计消耗的电能是多少？(3)该测力计的量程是多少？(4)若要增大该测力计的量程，请说出两种改进方法.第22题图【答案】解：(1)电阻R0中允许通过的最大电流：I015 mA0.015 A，则R0上允许消耗的最大功率：P0U0I0IR0(0.015 A)2
38、400 0.09 W(2)由图乙可知，当压力为250 N时，R200 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流I0.012 5 A，则通电1 min该压力测力计消耗的电能WRURItI2Rt(0.012 5 A)2200 60 s1.875 J(3)当电路中的电流为15 mA时，电路中的总电阻最小，R总500 ，则此时电子元件的最小阻值R小R总R0500 400 100 ，由图乙可知，压力每增大50 N，电阻R的阻值减小20 ，即电阻R的阻值与压力F成反比，设为RkFb，将F0 N、R300 和F50 N、R280 代入可得，电子元件的阻值R随压力F变化的关系式为R300 0.4 /
39、NF，则F750 N2.5 /NR，将R小100 代入上式，得电子元件所能承受的最大压力为F大500 N，所以该测力计的量程是0500 N.(4)要增大该测力计的量程，由F750 N2.5 /NR知，应增大R0的阻值或减小电源电压.23. 电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家.小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作.
40、在控制电路中，已知电源电压U6 V，保护电阻R1100 ，电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.(1)在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性(选填“增强”“减弱”或“不变”).(2)若小明的体重为400 N，他站在静止的电梯上，脚与电梯地面的总接触面积为0.04 m2，则此时小明对电梯地面的压强为多少？(3)某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为10 mA，则此时电梯载重为多少？(4)若电磁铁线圈电流达到20 mA时，刚好接触静触电B，电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为1 000 kg的乘客时
41、，试通过计算说明电梯是否超载？(g取10 N/kg)第23题图【答案】(1)增强【解析】在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，由I可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强.解：(2)小明对电梯地面的压力FG400 N小明对电梯地面的压强p1104 Pa(3)电路总电阻R600 根据串联电路电阻特点可知，此时压敏电阻的阻值R2RR1600 100 500 由题图乙可知此时压敏电阻所受的压力为F16103 N，故此时电梯载重为6103 N(4)电梯厢内站立总质量为1 000 kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即F2Gmg1 000 kg10 N/kg104 N由题图乙可知，当压力F2104 N时，对应的压敏电阻阻值R2100 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则控制电路中的电流I0.03 A30 mA因30 mA20 mA，所以，此时电梯超载.专心-专注-专业