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電學(xué)綜合計(jì)算題 一、只有銘牌，無電路圖 1、某全自動(dòng)不銹鋼開水器的銘牌如下表所示，問： （1）該開水器正常工作時(shí)的電流是多大？ （2）若不計(jì)熱量損失，用該開水器將質(zhì)量20kg、初溫為30℃的水加熱至90℃，需供 給水多少熱量？【水的比熱c = 4.2103 J／（kg℃)】 （3）若開水器正常工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量的80％被水吸收，則用它將質(zhì)量為20kg、溫 度30℃的水加熱到100℃，需要多長時(shí)間？ 全自動(dòng)不銹鋼開水器 型號(hào)SYP-K-B30 頻率50Hz 額定電壓220V 額定功率3000W 額定進(jìn)水壓力≤500kpa 容量30L 2、一只開水煲的銘牌如圖，內(nèi)部由開關(guān)和電熱絲組成．求： 產(chǎn)品名稱：開水煲 額定頻率：50Hz 額定功率：1100W 額定電壓：220V 容量：1.2L 型號(hào)：JKY-12C09C （1）正常工作時(shí)，通過內(nèi)部電熱絲的電流； （2）內(nèi)部電熱絲的電阻； （3）額定電壓下工作5min消耗的電能． 二、串聯(lián) 3、如圖9所示是一個(gè)有加熱和保溫功能的電熱水壺的原理圖。該電熱水壺的額定功率是1000W，接在家庭電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電熱水壺電阻絲R2正常加熱。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電熱水壺處于保溫狀態(tài)。串聯(lián)的電阻R1的阻值是48.4Ω，請(qǐng)問： (1)如果電熱水壺正常加熱時(shí)，燒開一壺水所需要的時(shí)間是3min，則消耗多少電能？ (2)保溫時(shí)，電熱水壺電阻絲R2的實(shí)際功率是多少？ 4、如圖是一條電熱毯電路的示意圖，R0是發(fā)熱電阻絲，R是串聯(lián)在電路中的分壓電阻，S是溫控開關(guān)．電熱毯銘牌上標(biāo)有“220V 40W”字樣．不考慮溫度對(duì)電阻值的影響． （1）求發(fā)熱電阻絲R0的阻值． （2）當(dāng)電熱毯處于低溫檔時(shí)，開關(guān)S應(yīng)處于什么狀態(tài)？為什么？ （3）當(dāng)電熱毯處于低溫檔時(shí)，電路中的電流為0.1A，求在1min內(nèi)電熱毯消耗的電能和電阻R0產(chǎn)生的熱量． 5、如圖13甲所示是海爾牌電熱飲水機(jī)的工作原理圖。該飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)(由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動(dòng)控制)。其銘牌如圖乙所示，其中保溫功率已模糊不清。已知R1R2中有一電阻的阻值為2112。求： (1)水箱中裝滿水時(shí)的水的總質(zhì)量是多大? (2)計(jì)算并說明，將滿水箱初溫為20℃的水燒開(標(biāo)準(zhǔn)大氣氣壓下)，飲水機(jī)至少需要消耗多少電能? (3)根據(jù)已知條件，得出電阻R2阻值? (4)該飲水機(jī)的保溫狀態(tài)下的總功率? 6、保溫箱的簡(jiǎn)化電路如圖所示，A為溫度傳感器，它的作用相當(dāng)于開關(guān)，達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)斷開電路；低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通電路。S是保溫箱的溫度設(shè)定開關(guān)，它一共有三個(gè)擋，分別為60℃、50℃和40℃，加熱功率分別為90W、72W和45W。電源電壓為36V，R1、R2、R3都是發(fā)熱體。 （1）當(dāng)S撥至1位置時(shí)，加熱功率是多少？R1的阻值是多少？ （2）當(dāng)S撥至位置3時(shí)，電路中的電流是多少？ （3）當(dāng)S撥至2位置，R2的阻值是多少？ 三、并聯(lián) 7、圖16所示為某電熱水壺的原理示意圖，電源電壓U=220V，發(fā)熱體分別由R1和R2組成，通過通、斷開關(guān)可以使電熱水壺處于“加熱”或“保溫”狀態(tài)。電熱水壺的加熱功率為1100 W。求： （1）電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過電路的電流是多大？ （2）若R2=484，則電熱水壺的保溫功率是多少？ 8、小明同學(xué)家里的電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種功能，可由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0進(jìn)行自動(dòng)控制．小明從說明書上收集到如下表中的部分?jǐn)?shù)據(jù)和圖14所示的電路原理圖．請(qǐng)解答如下問題：（計(jì)算結(jié)果若不能整除，保留一位小數(shù)） （1）電熱飲水機(jī)正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流大約是多大？ （2）若保溫時(shí)的功率為40W，則電阻R2的阻值為多少？ 額定電壓 220V 頻率 50Hz 額定加熱功率 880W （3）在傍晚用電高峰期，供電電壓可能會(huì)下降．當(dāng)實(shí)際電壓只有200V時(shí)，這個(gè)電熱飲水機(jī)加熱的實(shí)際功率是多大？ 9、圖示為一款有高、低溫兩檔的蒸汽電熨斗電路原理圖．R1、、R2為電熱絲，其中R2=242，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服． (1) 電熱絲是利用電流的 效應(yīng)工作的．分析電路圖，閉合S1，當(dāng)S2 時(shí)，電熨斗處于高溫檔。 (2) 電熨斗處于低溫檔時(shí)，正常工作功率為l 100 W。求：通過電路的電流是多大？R1的電阻是多大? 通電3 min產(chǎn)生的熱量是多少? (3) 若將該款電熨斗進(jìn)行改造，使其正常工作時(shí)高溫?fù)豕β蕿?000W．要求只改變其中一個(gè)電熱絲的阻值，請(qǐng)你通過分析和計(jì)算，求出該電熱絲改變后的阻值應(yīng)為多少？ 10、電吹風(fēng)是現(xiàn)代家庭的常用電器。如圖是某簡(jiǎn)易電吹風(fēng)工作原理的電路圖(R為電熱 絲，M為電動(dòng)機(jī))該電吹風(fēng)的銘牌見右表。求： ①電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，通過電熱絲的電流。 ②電熱絲R的阻值(電熱絲的阻值隨溫度變化忽略)。 ③電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，5min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量。 ④若電吹風(fēng)工作時(shí)電熱絲的實(shí)際功率為810W，此時(shí)供電的實(shí)際電壓為多少? 四、其他 11、有一種電飯鍋（如圖甲），它上面的銘牌如圖乙所示，內(nèi)部電路如圖丙所示。R1是加熱電阻，R2是限流電阻，R2的阻值為484Ω。煮飯時(shí)接通220V電源，閉合手動(dòng)開關(guān)S1，電飯鍋處在加熱狀態(tài)。當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時(shí)，開關(guān)S1會(huì)自動(dòng)斷開，斷開后若無外力作用則不會(huì)自動(dòng)閉合。S2是一個(gè)自動(dòng)溫控開關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到80℃時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開，溫度低于70℃時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合。問： (1)若接通電源后沒有閉合開關(guān)S1，那么電飯鍋能將飯煮熟嗎?為什么? (2)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下若用這種電飯鍋燒水，則開關(guān)S1的自動(dòng)斷電功能不起作用，這是為什么? (3)在加熱情況下，求R1的阻值。 (4)在保溫情況下，電飯鍋消耗的電功率是多少？ 12、下表為一臺(tái)電熱水器的銘牌（有一項(xiàng)內(nèi)容模糊不清），電熱水器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示，R１ 和R２ 均為電熱絲． 牌電熱水器 額定電壓 220Ｖ 額定 電流 高溫?fù)? 中溫?fù)? 5Ａ 低溫?fù)? 2Ａ 電源頻率 50Ｈｚ 求： （１）低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的額定功率； （２）中溫?fù)跽９ぷ?0分鐘產(chǎn)生的熱量； （３）高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的額定電流． 五、圖像 13、小理對(duì)家里的電磁爐進(jìn)行研究，電磁爐的功率調(diào)節(jié)范圍是120W～2200W， (1)小理用電磁爐將質(zhì)量為2kg的水從20℃加熱到100℃，消耗了0.22kwh的電能。水吸收的熱量是多少？這時(shí)電磁爐的效率是多少? (2)小理用電磁爐煮粥。先用大火將水開，后用小火煮．這段時(shí)間電功率隨時(shí)間變化如圖18所示問第8分鐘通過電磁的電流是多少? [水的比熱是4.2103J/(kg. ℃)，家庭電路的電壓為220V] 14、圖22甲是小夢(mèng)家豆?jié){機(jī)的工作原理圖，其中電動(dòng)機(jī)是用來帶動(dòng)刀頭將原料進(jìn)行粉碎打漿的，額定功率是200W．R1是加熱電阻，額定功率是1100W．圖中乙、丙是此豆?jié){機(jī)做一次豆?jié){時(shí)的工作信息．小夢(mèng)媽媽向豆?jié){機(jī)中加入黃豆和清水共1.5kg，求： （1）豆?jié){機(jī)的加熱電阻是多少？ （2）從第6min至第9min，豆?jié){吸收的熱量是多少？加熱效率是多少？ （3）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少？ [c豆?jié){=4.0103J/（kg℃）] 六、感受中考 (2007黃岡)（8分）你見過戴著面罩或墨鏡的工人進(jìn)行電焊作業(yè)嗎？電焊是利用電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生高溫，將焊條熔化，從而使兩金屬部件焊接在一起。電焊機(jī)工作時(shí)有很大電流，但不會(huì)連續(xù)工作，所以導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生迅速變化、時(shí)斷時(shí)續(xù)的電流。 （1）電焊機(jī)輸出電壓40 V、輸出功率2000W，某種橡皮絕緣銅芯導(dǎo)線在常溫下安全載流量（長時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）如下表，從安全角度考慮，計(jì)算說明應(yīng)選擇哪種導(dǎo)線作為電焊機(jī)的輸出導(dǎo)線？ 導(dǎo) 線 規(guī) 格 導(dǎo)線橫截面積S/mm2 2．5 4 6 10 安全載流量I/ A 28 37 47 68 （2）焊條熔點(diǎn)為1100℃，比熱容為0.4103J／（kg℃）。假設(shè)電流放出的熱量全部被焊條吸收并使焊條升溫，電焊機(jī)工作4s，可使一根質(zhì)量為20g的焊條全部熔化嗎？ （3）電焊機(jī)工作時(shí)會(huì)對(duì)周圍的居民或行人的生活造成一定的影響，請(qǐng)指出其中的兩點(diǎn)。 (2008黃岡)（8分）有一種太陽能路燈（電路如圖），光控開關(guān)S1白天與觸點(diǎn)a 接觸，太陽能電池板為蓄電池充電，晚上，與觸點(diǎn)b 接觸，給路燈供電。時(shí)控開關(guān)S2晚上12 點(diǎn)前與觸點(diǎn)c 接觸，主燈發(fā)光，12 點(diǎn)后與觸點(diǎn)d 接觸，副燈發(fā)光。主燈為“24V 15W ”的節(jié)能燈，副燈為“24V　10W ”的節(jié)能燈，平均每天各工作6 小時(shí)。 （1）路燈正常工作一天消耗的電能是多少干瓦時(shí)？ （2）已知太陽能電池板的面積為0.5m2，每平方米平均收集功率為1.5KW ，若太陽光照射10 小時(shí)能使路燈正常工作5 天，求太陽能電池板光電轉(zhuǎn)化效率。 （3）請(qǐng)舉出這種太陽能路燈的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。 (2009黃岡)（7分）熱熔膠在室溫下為固體，加熱到一定程度時(shí)變?yōu)檩^強(qiáng)粘性的液體，冷卻后，將物體牢牢地粘在一起。如圖甲是熱熔膠槍的外形，其內(nèi)部有2只相同的PTC加熱元件，電路如圖乙。單只PTC元件的電阻與溫度的變化如圖丙所示?？蹌?dòng)扳機(jī)能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動(dòng)開關(guān)S同時(shí)倒向A、B，槍口冒出膠液，松開扳機(jī)S同時(shí)倒向B、C。 （1） 松開扳機(jī)時(shí)為預(yù)熱狀態(tài)，當(dāng)溫度為80℃時(shí)，電路中的電流是多少？ （2） 當(dāng)溫度為180℃時(shí)，膠液有最佳粘性，已知一根膠條的質(zhì)量為40g，若熔化1kg膠需要吸收6.0J熱量，試計(jì)算在正常情況下使用完一根膠條至少要多長時(shí)間？ （3） 試根據(jù)PTC特性定性分析該裝置能使溫度穩(wěn)定在180℃附近的道理。 (2010黃岡)（8分）電壓力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)于一體，既安全又節(jié)能．某型號(hào)電壓力鍋的額定電壓為220V，右圖是其工作原理圖，R1、R2分別是主加熱器和保壓加熱器，R1的額定功率為800W；L是用來指示電壓力鍋工作狀態(tài)的變色發(fā)光二極管，當(dāng)通過它的電流小于40 mA時(shí)，發(fā)紅光，達(dá)到40mA時(shí)，開始發(fā)綠光，只要有電流通過L其兩端電壓就恒為2V；R0是特殊電阻，其阻值隨鍋內(nèi)溫度變化而改變；接通電路，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b閉合，開始加熱，當(dāng)鍋內(nèi)水溫達(dá)到105℃時(shí)，S自動(dòng)與a、b斷開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保壓，此時(shí)鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰． (1)電壓力鍋正常工作時(shí)，若指示燈L發(fā)綠光，求R0的最大阻值． (2)在保壓狀態(tài)下，加熱器正常工作1h耗電0.2kWh，求R2的阻值． (3)用該壓力鍋對(duì)5 L、20℃的水加熱，正常工作35min后，求水溫升高到多少攝氏度?已知消耗的電能有90％被有效利用，水的比熱容為4.2103J／(kg℃)． (2011黃岡)（8分）家庭室內(nèi)裝修要用到某種液體乙烯材料和三混粉，工人師傅使用加熱與攪拌為一體的用電器，下圖是該用電器的工作原理圖。先在室溫下把液體乙烯材料放入容器中，溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱，發(fā)光二極管正常發(fā)光，當(dāng)液體溫度達(dá)到70℃；溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動(dòng)接cd，發(fā)光二極管熄滅，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，再倒入三混粉在容器中保溫?cái)嚢瑁瑪嚢杈鶆蚝?，涂抹到墻壁上使之更加平滑牢固。旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab時(shí)電路消耗功率為1522W，旋轉(zhuǎn)開關(guān)接cd時(shí)電路消耗功率為1200W，電動(dòng)機(jī)正常工作的功率為1100W，發(fā)光二極管L規(guī)格為“2V 0.2W”，R1是加熱電熱絲，R2是保溫電熱絲，R0為保護(hù)發(fā)光二極管正常工作的限流電阻。(忽略溫度對(duì)電阻的影響) （1）用電器正常工作時(shí)，求保溫電熱絲R0的電阻值。 （2）液體乙烯材料質(zhì)量為6kg，初溫為20℃，求溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時(shí)，液體乙烯材料吸收了多少熱量【C液=1.8103J／(kg℃)】 （3）溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時(shí)，電路正常工作了6分40秒，該過程中加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量為多少? (2012黃岡)（8分）圖9為小穎同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能。圖9中電磁繼電器(線圈電阻不計(jì))、熱敏電阻R、保護(hù)電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I<10mA時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)a、b接通。熱敏電阻中允許通過的最大電流I0＝15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖10，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲(chǔ)水箱中。已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω、U2＝220V。 (1)銜鐵被吸下時(shí)，加熱電路的總電阻是多大? (2)保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80％，求10分鐘內(nèi)熱水器散失的熱量； (3)為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻R0的阻值至少為多大?若R0為該值，銜鐵剛好被吸下時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是多少? (2013黃岡)（7分）電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部分水通過進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴(kuò)散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度。下表是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點(diǎn)，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，實(shí)現(xiàn)關(guān)、低、高檔的轉(zhuǎn)換。 (1)若加熱前水溫為20℃，電熱槽內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，從加熱到沸騰最短時(shí)間為3分鐘，則電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克？（不計(jì)熱損失，c水=4.2 x103J/( kg℃)，結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3分） 額定電壓 220V 額定最大發(fā)熱功率 400W 水箱容積 4L 適用面積 40～60m2 (2)加濕器在低檔時(shí)的發(fā)熱功率；（3分） (3)對(duì)于需要制冷的室內(nèi)，電熱加濕器會(huì)使其氣溫升高，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)的建議。（1分）