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1、2015年中渚母題題源系列1S多档位电热器电功率的计算中考母题再现】【山东省东营市2015年中考物理试题】(11分)小明家电热水器的简化电路图如图所示，Si是手动开关，置于热水器水箱外部；S是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40C时自动闭合，达到40C时自2动断开；R1和R均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。(1) 电热丝R勺阻值是多少？(2) 加热时流过电热丝R的电流是多少？2(3) 假设将初温20C的一满箱水加热至设定温度用了 50 mln，则电热水器的效率是多少？【水的比热容为 4.2X 103 J/(kg C)， p
2、=1.0X 103 kg / m3】水【答案】(1) 220Q ； (2)8A；(3)70.7%。【解析】试题分析：(1)仅开关$闭合时热水器为保温状态，由得盍=【二戸，则电热丝凤的阻值是A:=L-Pi=220 0；加热时疋消耗的功率为 PP-P= 198DW-220W= 176DW 由 P=L7 得,电热丝中的电流=1T(5UW22OV=SA；i3； =5：jL=?xlCr-m 由口 =用得,水的质量川=丁心1. WGkgni汰評14：打=刃kg水吸收的热量 e(E=sffl(/-/0；i=4.2xlCiT |施弋沁刃kgx(4iCdOC)=丄：向,消耗的电能=?r= loSDWx?jx63
3、s=5. 94x1 CP J,热水器的效率 S 心？：.讥 【难点中心】电功、电功率一直都是初中物理考查的重要内容，一般与串并联、欧姆定律等电学知识结合 起来考查，综合性较强，命题形式多种多样，故也是个难点，其中与生活实际相联系的命题形式仍是今后 的主流考查方向，两档位用电器电功率的计算是近几年常考的热点。【考点难点突破】【知识链节】电功率：定义：电功率等于电功和时间之比。意义：表示消耗电能的快慢。符号：P单位：瓦特（瓦，W）,常用单位为千瓦（kW）, lkW=103WWW电功率的定义式：P W=Pt t =-tP第一种单位：P电功率瓦特（W）； W电功焦耳（J）；t通电时间秒（S）。第二种单
4、位：P电功率千瓦（kW）； W电功千瓦时（kWh）；t通电时间小时（h）oW电功率计算公式：P =UI （适用于所有电路）tU2对于纯电阻电路可推导出：P= I2R=-R【技能方法】所谓的两档位电热器一般分为高温档和低温档，是在电源电压不变的情况下，通过改变电阻的大小，高档 位电阻小，低档位电阻大，由pUR可知，电热器的电功率发生了改变。R两档位电热器一般是通过开关来改变档位的，常见的电路有以下两种：1 、 短路型S闭合时，电阻R被短路，只有R工作，此时为高温档挡;断开时，两电阻串联总电阻较大,此时为低挡.2、 单刀双掷型R主要工作的电阻放在干路上，一条支路用导线，一条之路连接在附加电阻上，当
5、s接附加电阻时两电阻串联，是低温挡;S接导线时，电路中只有一个电阻，为低温挡.【热身训练】1饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为右图所示的电路，其中S是一个温控开关，叫为发 热板，R2是温控电阻。当开关S接a时，饮水机处于加热状态，将水迅速加热；当水达到一定温度时，开 关S自动切换到b，饮水机处于保温状态。已知饮水机发热板叫的阻值为88 Q，保温状态时的电流为0.25A。 通过计算回答：AS IZZI*B c Q-饮水机处于加热状态时的电流多大？饮水机处于加热状态时的电功率多大？温控电阻R2的阻值多大？1. （1）2.5A（2）550W（3）792Q解析： （1） 当开关 S 接 a
6、 时， 饮水机处于加热状态， 饮水机处于加热状态时的电流220V880=2.5A ；（2）饮水机处于加热状态时的电功率：P = UI = 220Vx2.5A=550W ；1（3）依题意，保温状态时，两电阻串联，电路中的电流为0.25A，电路中总电阻：R二U _ 220V厂 0.25A_ 8800 ；故温控电阻R的阻值：R _R R _8800 880 = 7920。2 2 12. 在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器。 图甲所示是他设计的电热水器的工作 电路图，叫和r2是两根电热丝。他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边 缘依次有共10个金属触点（在图
7、乙中用“O”表示，“O”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用 导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。 例如图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D,此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4 两触点接通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以分别实现高温，中温2,中温1,低温四档加热功率。具体功率如下表所示：温度档位*高温中温2中温1低温，血热功率/W1100440求：（1）r2的大小（2）低温档的功率（3）小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按 电路图连接好，经检查
8、无误后，小亮将电热器接入家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档 位工作时实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发 现当时电源电压为220V。请简单解释产生这种偏差的原因。2.（1）73.30；（2）264W；（3）因为电阻随温度的升高而增大，由P=U2可知，在电压不变的情况下，电阻越大，功率越小解析：门）电阻翱風貝被接入电路.尸=等尽=亍=嚮L =两个电阻并联时，电路的功率最尢 为高温档，所以肚=宁=汨6=R. =3.3Q；星 A 姙 440 110Q2200 亠两电阻串联时，电路的功率最小，为低温档p氐=U 2 =（220V）2 =（22
9、0V）2R- 73.3Q+110Q串 12沁 264W（3）因为电阻随温度的升高而增大，由P=罕 可知，在电压不变的情况下，电阻越大，功率越小。R3.小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关SO进行自动控制。小明从说明 书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保 留一位小数）1）、这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？（2）、若电阻R2的阻值为1210Q ,在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时,R2 的实际功率为多大？ 3（1） 4.2A；（2） 32.4W解析：（1 ）电热饮
10、水机正常工作时，加热功率由说明书上的获得为920W，由公式P=UI可得，P 920WI= u二520V二42A ;即这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是4.2A。（2）当实际U 2（198V ） 2电压为198V时，R的电阻为1210Q，则R的实际功率P . = = 32.4W .22实 R 121002【冲关演练】1. 【重庆市第一中学2015 届九年级二模】如图17 甲所示小明家新买了一台电火锅，足不出户就能吃到美味的火锅，图乙所示为该电火锅的铭牌。（不计温度对电阻的影响）求：（1）该电火锅正常加热时的电 阻？（2）图丙是电火锅加热部分的简化电路图，其中叫、R2均为电火锅内
11、部的发热电阻，S2为加热保温自动切 换开关，求R的电阻是多少？2（3）某天用电高峰期小明观察到，此电火锅单独加热使用1min,家里电能表（600r/kwh）的转盘转了 10r，此时实际电压为多少？牌智能电火锅心型号CFD-415 卫额定电压门220V加热功率41210W保温功率J484Wp频率门50Hz4祕17乙陆1I/尺晋-I 1ikO 2207 O丙1. （1） 40Q ；（2） 60Q ；（3） 200V解析：（1）当、闭合，S2接a时电火锅正常加热,所以，该电火锅正常加热时的电阻R= U 2/P = (220V) 2/1210W=40Q ；1 额 加(2) 当S、闭合，S接b时电火锅处
12、于保温状态，此时R、R串联，1 2 1 2电路的等效电阻为 R= U 2/P = (220V) 2/484W=100Q ；额保则 R = R- R=100Q -40Q =60Q ；21(3) 电火锅单独加热使用lmin消耗的电能为W =10r/(600r/kwh) =1 kwh /60=60000J；此时电火锅的实际功率为P =W/t=60000J/60s=1000W；实由 P=U2/R=可知，实际电压为U =VP R= V1000WX40Q =200V。 实12. 【盘锦市2015年中考模拟试题(二)】(9分)如图额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路其中电热丝通电后可以发热，电动机通电
13、后可以送风，正常工作时：要送热风，选择开关应放在间(填 AB”、“BC”或“CD)(2) 已知电动机的额定功率是120W,，当送冷风时，通电5min，电流所做的功是多少？(3) 如果电热丝电阻是55Q，当送热风时，电路消耗的总功率是多少？解析：(1) 吹热风时，电动机和电热丝应同时工作，应接在AB间；(2) 送冷风时，通电5min，电流所做的功W=Pt=120WX5X60s=36000J；U2 (220V)2 =880W(3) 电热丝的功率P1 =-r = 55Q =880W，电路的总功率 P =P+P =880W+120W=1000W。总13. 【澄海区2015年中考模拟考试】(7分)题20
14、-1图所示是一种电热水龙头，题20-2图是它的电路简图 旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知叫、R2是 电热丝，R=22Q，温水档的电功率是880W。试回答或求解下列问题：2(1) S旋到位置时，水龙头流出温水；S旋到位置时，水龙头流出热水。(2) 电热丝R勺阻值是多大？(3) S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？R题 20-1 图题 20-2 图3. (1)2 3(2) 55Q； (3) 14A解析：(1)由图示可行，当旋钮与2位苴接触时，有一牛电阻纯|工作，这时出的是温水；由图示可行，当旋钮与3位苴接触时，两个电阻緒感饶追工作，这时出的是热水；I- 7 -1 _心，电路总电盎：i = I- -I- = 4且 一1；且二 14且亠 R: 22Q通过氏的电布:二、2015 中考考题1、【海南省 2015 年初中毕业生学业水平考试】小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电 路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化)则快热式电热水器型 号：DSI-XH一E 额走电压:220v额定频率：50Hz 额定功率：400 Ow防水等级：IPX4警告用户I.必须由指定安装人员安装 工主导线
