類型三電學綜合題

1、類型三電(熱)學綜合題針對訓練一電器銘牌類1. (2017鐵一中模擬)如圖所示是一款新上市的全自動饅頭機，它安裝有扭力發(fā) 動機和面裝置，可以模擬人手揉面，這款饅頭機只需一鍵控制，即可完成混合 食材、揉面、成型、發(fā)酵、升溫、蒸制、燜燒的手工饅頭制作全過程，兩個小 時就能做出安全、放心、松軟的 手工饅頭”根據下表所示相關數據，請你完 成下列問題：(計算結果保留兩位小數)額定電壓加熱功率電機功率220 V850 W110 W(1) 電動機的工作原理是 ;饅頭機應該使用插頭.(2) 饅頭機正常加熱時，通過加熱電阻的電流是多少？加熱電阻的電阻值是 多少？通電2 min加熱電阻產生的熱量是多少？(3) 正

2、常工作時，饅頭機混合食材、揉面、成型時電機工作 30 min，發(fā)酵、 升溫、蒸制、燜燒時加熱電阻工作1.5 h;蒸饅頭過程共消耗的電能是多少千瓦 時？(4) 若在用電高峰期使用饅頭機，實際電壓只有200 V，計算饅頭機的實際加熱電功率.第1題圖2. （2017蓮湖區(qū)模擬）養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，類似 于電水壺，其最大的特點是采用一種新型材料，通過高溫把這種材料的電子漿 料（金屬化合物）噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產 生熱量把壺內的水加熱.小明家買了一把養(yǎng)生壺 （圖甲），其銘牌如下表所示.甲乙第2題圖型號HX 201504額定電壓220 V頻率50 Hz

3、額定功率1 210 W小明關閉了家中的其他所有用電器，并在壺中加入初溫為25 C的水，6 min 將水燒開（標準大氣壓下），求： 電 能 表 上 的“ 50 Hz”表 示 的 是在加熱過程中家用電能表（圖乙）的轉盤轉了 300轉，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能是多少？(3) 如果養(yǎng)生壺的熱效率是87.5%，此過程中水吸收的熱量是多少？(4) 壺中水的質量是多少？(5) 養(yǎng)生壺工作時兩端的實際電壓是多少？(不考慮溫度對電阻的影響)3. (2017陜西定心卷)如圖甲所示為新一代節(jié)能光波爐，其加熱的能源利用 率可高達90%以上，而靠電爐絲加熱的電器只有6070%.光波爐的部分技術參 數如圖乙所示.c牛奶=

4、2.5 X03 J/(kg C), p牛奶=1.0 X03 kg/m3(1) 光波爐工作時使用的光波屬于 .(2) 光波爐在微波擋將一盒250 mL的牛奶從10 C加熱到60 C需要28 s,則該光波爐在使用微波擋加熱牛奶時的效率為多大？(計算結果保留整數)(3) 若每天使用該光波爐(微波和光波同時使用)的時間平均為10 min，則每 個月(按30天計算)光波爐消耗的電能為多少千瓦時？容董：23 I.控制方式：機祓式龍波愉出功率：甜川罠烹址方式：縊詵，丸建組合烹謂 計時專戎：手動揀作去址火力！艮種選擇第3題圖擋位變化的電路圖類4. （2017西安愛知中學模擬）圖甲是某一教室的電熱飲水機，通過機

5、內溫控 開關S進行自動控制，實現加熱和保溫兩種功能，電路原理圖如圖乙所示電 源電壓恒為額定電壓220 V, R2的阻值為1 012 Q當開關S接a時電路中的電 流為2.5 A;求：（1）有時水桶內壁會有小水滴，它們是因 填物態(tài)變化的名稱）形成的.（2）開關S接b時，正常工作時，電路中電流是多少？（3）正常工作時，該飲水機在保溫狀態(tài)下的功率是多少？（4）在加熱狀態(tài)下，將水箱中300 mL的水從20 C加熱到100 C,飲水機至 少需要加熱多長時間？（小數點后保留兩位）甲乙第4題圖5. 圖甲是一款多功能洗衣機，圖乙是其簡化電路圖，此款洗衣機額定電壓 220 V,它有兩個擋位，當開關置于1時(電路接

6、入Ri和R)為加熱狀態(tài)，消耗功 率為2 400 W;當開關置于2時(電路接入R和電動機)為保溫洗滌狀態(tài)，已 知電阻R的阻值為22 Q,水的比熱容為c水=4.2 X103 J/(kgC ).甲乙第5題圖(1) 在洗衣機內加入質量為20 kg、初溫為20 C的水，求加熱到70 C時水 吸收的熱量？(2) 電阻R2的阻值是多少？(3) 已知洗衣機在保溫洗滌狀態(tài)下工作時，電動機的功率為240 W，求此時通過電路的總電流為多少？6. 如圖所示為某電熱爐的簡化電路圖，Ri、R2均為電熱絲，電源電壓為220 V保持不變，當斷開開關Si，£接b時，電路消耗的總功率為440 W，當閉合 開關Si，S2

7、接b時，電路消耗的總功率為1 100 W.求：(1) 在低溫擋工作時的電流；(2) 在中溫擋工作5 min消耗的電能；(3) 在高溫擋工作時電路消耗的總功率.(保留一位小數)第6題圖7. (2017西工大附中模擬)學校食堂每天利用電熱蒸飯柜(如圖甲所示)給我 們提供香噴噴的米飯，其額定電壓為 220 V，電熱蒸飯柜有加熱和保溫兩個擋 位，其簡化電路圖如圖乙所示，Ri的電阻為45 Q加熱時的功率為4 840 W, 求：(1) 當開關S寸，電熱蒸飯柜為加熱狀態(tài)；(2) R2的電阻；該電熱蒸飯柜保溫時的電功率；(3) 食堂還會用一臺小風扇來換氣送風，風扇用的電動機線圈電阻為0.6約接在12 V的電源

8、上，工作時通過線圈的電流為0.5 A，電動機會把一部分電能 轉化為熱能，試求電動機的發(fā)熱功率.甲乙三銘牌結合電路圖類8. 如圖甲所示為家用電熱飲水機及其銘牌，圖乙是它的工作簡化電路，Ri和R2都是發(fā)熱電阻，其中S是溫度自動控制開關當溫度升高到一定值時，電 熱飲水機自動切換到保溫狀態(tài).(不計溫度對電阻的影響)(1) 當開關S接1時，電熱飲水機處于 狀態(tài).(選填 加熱”或 保溫”)(2) 電熱飲水機加熱時，電路中的電流是多少？電阻Ri的阻值是多大？(3) 電熱飲水機保溫11 min,電阻Ri所消耗的電能是多少?220 VSOHje2 L1.00 W1 1.00 %甲第8題圖9. 圖甲是一種恒溫調奶

9、器，可以自動調試好加水的奶粉，然后加熱到最適 合寶寶飲用的溫度 40 C,還可以自動保溫，特別適合夜間使用圖乙是調奶器的相關參數表及電路簡圖（R、R為電熱絲，S為雙觸點自動開關）求:甲第9題圖型號：HY101M加熱功率：500 W電源：220 V 50 Hz保溫功率：16 W（1）調奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流？（結果保留兩位小數）電阻R2的阻值？若把200 g調好的奶粉從20 C加熱到40 C所用時間為32 s,則調好的 奶粉的比熱容是多少？（不計熱損失）10. (2017愛知中學模擬)電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部分水通過進 水閥門進入電熱槽中受熱至沸騰，產生的水蒸氣通過蒸氣擴散裝置噴

10、入空氣中， 從而提高空氣濕度下表是某同學設計的電熱加濕器部分參數，其發(fā)熱電路如 圖所示，Ri、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點，S為旋轉型開關， 實現關、低、高擋的轉換.(1) 開關接1、2為關”那么，開關接選填“、3”或“、4”為高溫擋.(2) 若加熱前水溫為20 °C，電熱槽內氣壓為標準大氣壓，從加熱到沸騰最 短時間為2分48秒，這個過程中，電熱絲產生的熱量是多少？電熱槽中水的質 量是多少千克？不計熱損失，c水=4.2 X03 J/(kg C)(3) 電阻R1的阻值是多少？(4) 對于需要制冷的室內，電熱加濕器會使其氣溫升高，請?zhí)岢鲆粭l改進的建議.第10題圖額定電壓

11、220 V額定最大加熱功率400 W水箱容積4 L適用面積240 60 m藥壺,第11題圖11. 如圖甲所示為現代科技與傳統(tǒng)醫(yī)學相結合的兼具煎藥和保溫功能的煎內部簡化電路如圖乙所示，部分參數如下表.c水=4.2 X03 J/(kg °C)最大容量2 L壺重1.5 kg與桌面接觸面積250 cm額定電壓220 V加熱功率1 000 W保溫功率44 W(1) 當開關S閉合，S1斷開時，煎藥壺處于 選填 保溫”或 加熱”)狀態(tài).(2) 將裝滿水的煎藥壺放在桌面上，它對桌面的壓強是多少？(3) 其加熱電阻 R2的阻值是多大？若不計熱損耗，煎藥壺將滿壺的水從30 C加熱到90 C,需要多長時間

12、？額定電壓220 V額定功率1 100 W頻率50 Hz容量5 L甲12. 如圖甲所示是某型號電烤箱的簡化電路圖，Si是定時開關，S2是功率選擇開關， Ri與R2是兩個電熱管，此電烤箱有高溫和低 溫兩個擋位，功率分別為1 320 W和880 W.乙第12題圖(1) 某電熱水壺的銘牌如圖乙所示，若用一移動插座同時為該電烤箱和電熱水壺供電，插座的規(guī)格和價位如下表所示，則應選擇規(guī)格為 勺移動插座；規(guī)格250 V，5 A250 V，10 A250 V，20 A價位10 元 /個20 元 /個30 元 /個13. 如圖所示是某型號電壓力鍋的簡化工作電路圖，Ro是保溫電阻，Ri是阻值為60.5 Q的主加熱

13、電阻，R2是副加熱電阻電壓力鍋煮飯分為 加熱升壓 一保壓一保溫”三個階段接通電源，啟動智能控制開關 S, S自動接到a,同 時Si自動閉合，電壓力鍋進入加熱升壓狀態(tài)；當鍋內工作壓強達到一定值時， Si自動斷開，進入保壓狀態(tài)，當鍋內工作壓強降至一定值時，Si又會自動閉合； 當保壓狀態(tài)結束，飯就熟了， S自動接到b,進入保溫狀態(tài)該電壓力鍋銘牌技 術參數如下表所示(保壓擋額定功率模糊不清)求：第13題圖某型號電壓力鍋額定電壓220 V額定功率加熱升壓1 000 W保壓保溫40 W電源頻率50 Hz(1) 保溫時電路中的電流；(2) 保壓時的額定功率；(3) 如果用電壓力鍋煮一次飯，需要加熱升壓15

14、min，保壓10 min，保溫10 min，請計算這次煮飯共消耗多少 kWh的電能.四電路圖結合坐標圖像類(2010.34)14. 圖甲是同學們測量小燈泡電阻時所繪制的小燈泡中的電流隨它兩端電 壓變化的圖像為了研究并聯電路的電流特點，他們又將此燈泡接入如圖乙所示電源電壓保持不變的電路中，閉合開關S后小燈泡的實際功率恰為1W；再閉合開關Si后，電流表示數變化了 0.1 A 請解答以下問題:乙第14題圖(1) 由圖像可知，燈絲電阻隨燈泡兩端電壓的變化規(guī)律是在乙電路中，定值電阻R的阻值是多少？此時電路消耗的總功率是多大？(3)1 min內電阻R產生的電熱是多少焦耳？15. 如圖甲所示是一個電陶爐，其

15、中猛火功率為1 210 W，其工作電路如圖乙所示，R為大發(fā)熱環(huán)，R為小發(fā)熱環(huán)且阻值為 400 Q, S為電源開關，So 為智能溫控開關，自動控制電陶爐在“猛火”與“文火”之間切換圖丙是該 電陶爐在完成某次“智能煎炒”模式下的發(fā)熱功率隨時間變化的圖像求：(1) 電陶爐在“智能煎炒”模式下的最大工作電流；(2) 電陶爐在“文火”煲湯模式工作 1 min產生的熱量；(3) 電陶爐在“智能煎炒”過程中消耗的電能.甲乙丙第15題圖答案1. (1)通電導體在磁場中受力運動三 【解析】電動機是根據通電導體在磁場中受力運動的原理制成的；為了安全，應將饅頭機的外殼與大地相連，應 用三線插頭.解：由P= UI可知

16、，通過加熱電阻的電流是P 熱 850 WU = 220 V 心3.86 A由p= ui=uR可知，加熱電阻的電阻值R=U2P熱(220 V)850 W256.94通電2 min加熱電阻產生的熱量5Q = W= P 熱t(yī)= 850 WX2X60 s= 1.02 X0 J共同消耗的電能：W總=P熱t(yī)熱+ P電t電=850X0 3kWX1.5 h+ 110X0_3 kWx6°h= 1.33 kW h(4) 實際加熱電功率為：,u!(200 V) (1)該電能表在頻率為50 Hz的交流電電路中使用P 熱二 R = 56.94702.49 WQ吸由n= w %00%可得，水吸收的熱量為:55Q

17、 吸=3.6 為05 J 37.5%= 3.15 W J由Q吸=cm At可得，壺中水的質量為:m=c水 (tto)53.15 10 J4.2 103 J/ (kg C) 3( 100 C 25 C)=1 kg根據p= lR可得:U額R=p額(220 V)1 210 W=40 Q5實際電功率為：P實=7 乳J =1 000 W則實際電壓為：U 實=P實 R = 1 000 W3 40 Q= 200 V3. (1)電磁343解：(2)牛奶的體積 V= 250 mL = 250 cm = 2.5 X0 m 由=m可知，牛奶的質量為33 43m= p牛奶 V = 1.0 X0 kg/m >2.

18、5 為0 m = 0.25 kg牛奶吸收的熱量：34Q 吸=c牛奶 mA = 2.5 >103 J/(kg C) >0.25 kg (60 C 10 C) = 3.125 104 Jn= W 3100%=3.125 104 J43.36 10 J3 100洽 93%光波爐消耗的電能:W= Pt= 1 200 W>28 s= 3.36 為04 J光波爐在微波擋的效率為:P 總=P 微波 + P 光波=1 200 W+ 800 W= 2 000 W= 2 kW一個月光波爐消耗的電能為：W總=P 總 t = 2 kW>600 h= 10 kW 604. (1)液化 【解析】水

19、桶內壁有小水滴，是由于在溫度較高時，部分水會 汽化變成水蒸氣，遇到桶壁變冷時，水蒸氣又液化變成液態(tài)的小水滴.解：當S接a時，只有Ri接入電路中，所以Ri的電阻是U220 V cc R111-2.5 A 88 °當S接b時，Ri和R2串聯接入電路中，總電阻是:R= Ri+ R2 = 88 斜 1 012 倉 1 100 QU 220 V電路中的電流是：I二討右2餡窈0.2 A(3)當S接b時，該飲水機處于保溫狀態(tài)，所以該飲水機在保溫狀態(tài)下的功率是：P= UI 保=UI = 220 V>0.2 A=44 W水的質量：m= p水 V= 1.0 >0 kg/m X300X10 m

20、 = 0.3 kg3水吸收的熱量：Q 吸=c 水m(t to) = 4.2 >0 J/(kg C) >.3 kg >00 C 20 C)5=1.008 >05 J飲水機正常加熱時的電功率:P 熱=U11 = 220 V >2.5 A= 550 W飲水機至少需要的加熱時間:5183.27 sW Q吸 1.008 >05 J tP熱 P熱 550 W5. 解：(1)水吸收的熱量Q 吸一c水 m(t to) 4.2 >03 J/(kg C) >0 kg (70 C 20 C) 4.2 >06 J(2) 當開關置于1時為加熱狀態(tài)，此時R1與咼并聯R

21、i的功率PiU2Ri(220 V)22 Q電阻R2的功率為：P2 = P-Pi = 2 400 W 2 200 W= 200 WR2的電阻R2 =u2P2(220 V)200 W(3) 洗衣機在保溫洗滌狀態(tài)時，電動機與 R2并聯此時電路總功率 P總=P2 + P電動機=200 W+ 240 W= 440 WP 總 440通過電路的總電流I二u= 220 W二2 A6. 解：(1)當斷開開關Si, S2接b時，Ri與R2串聯，電熱爐處于低溫擋| _ 色=440 W = 2 A匸 U _ 220 V _ 2 A(2) 當閉合開關Si, S2接b時，電路中只有Ri接入電路，電路處于中溫擋,5消耗的電

22、能 W_ P 中t _ i i00 W>560 s_3.3 xi0 J電熱絲Ri的阻值為Riu2_P中_(220 V)i i00 W44 Q當電路處于低溫擋時，Ri與R2串聯，電路中的總電阻U 220 VR串_I _ 2 Aii0電熱絲R2的阻值為R2_ R串一Ri _ ii0 Q 44 Q_ 66 Q當開關Si閉合，S2接a時，Ri與R2并聯，電熱爐處于高溫擋，電路消耗的總功率Ri+ U2_(220 V)44 Q(220 V)66 Q2"133.3 W7. (1)閉合 【解析】由電路圖可知，開關S斷開時，Ri與R2串聯；開關S閉合時，電路為R2的簡單電路因串聯電路中總電阻等于

23、各分電阻之和，由PU2二可知，當開關s斷開時，電熱蒸飯柜功率最小，處于保溫狀態(tài)；當開關 s閉合時，電熱蒸飯柜功率最大，處于加熱狀態(tài).解：電熱蒸飯柜處于加熱狀態(tài)時,電路為R2的簡單電路,p=UR可得R2的電阻:R2 =P加熱(220 V)4 840 W10 Q電熱蒸飯柜處于保溫狀態(tài)時，Ri與R2串聯，因串聯電路中總電阻等于各分 電阻之和，所以電熱蒸飯柜保溫時的電功率:P 保溫=rUr = 4；2解0880 WRi + R2 45 斜 10 Q(3) 電動機的發(fā)熱功率：2 2P= I R= (0.5 A) X 0.6 塩0.15 W& (1)保溫 【解析】由電路圖可知，開關 S接1時R1與

24、R2串聯，開關S 接2時電路為R2的簡單電路，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，由 P = U2UR可知，開關s接1時，電路中的電阻最大，功率最小，電熱飲水機處于保溫 擋.解：(2)已知P加熱二1 100 W，U額二220 V由P= UI可得，電熱飲水機加熱時，電路中的電流為:P加熱1 100 W1二 U 額二 220 V 二 5 A開關S接2時，電熱飲水機處于加熱擋，R2的電阻:U額220 VR2| -5 A 44 0開關接1時，電路中的總電阻為:2 2U額(220 V)R總二p保溫二 loo w 二484°由 R 總=Ri + R2 可得，Ri = R 總一 R2= 484 Q

25、 44 0= 440 QU額(3)電熱飲水機保溫時的電流為：I = D,電熱飲水機保溫11 min時，電阻Ri所消耗的電能:2U額2U額24W= Q= I 2Rit= （）2Rit= （丁）2X440 0X11 60 s= 6X104 JP總P總9. 解：(1 )由P= UI可得，調奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流:P保溫 16 W1 = U = 220 V& 0.07 A(2)由題意可知，當S接“2時，電路為R1的簡單電路，調奶器處于保溫狀 態(tài)；當接“3時，電路為R1、R2并聯，調奶器處于加熱狀態(tài)，因電路中的總功 率等于各用電器功率之和，所以 R2的電功率：P2= P 加熱 一 P 保溫

26、=500 W 16 W= 484 WU2U2(220 V) 2由P= D可得，電阻R2的阻值：R2 = D =/= 100 0RP2484 W由P= t可得，32 s調奶器消耗的電能:W= P 加熱 t= 500 WX32 s= 16 000 J不計熱損失，調好奶粉吸收的熱量：Q吸m (t to)Q吸=W= 16 000 J,由Q吸=c奶粉m(t to)可得，調好奶粉的比熱容:=4X103 J/(kg C-)16 000 J0.2 kg X40 C 20 C)10. (1)3、4【解析】開關接2、3, Ri、R2串聯接入電路，此時為低溫擋,開關接3、4, R2被短路，只有Ri接入電路，此時為咼

27、溫擋.解：(2)電熱絲產生的熱量4W= Pt= 400 WX(2 )60+ 48) s= 6.72 X0 J根據 W= Pt和Q吸=cm(tt°)可得：不計熱量損失，Q 吸=W 可得 4.2 X03 J/(kg C) XX(100 C 20 C)=6.72 X04 J,解得 m= 0.2 kg(3)電熱加濕器在高擋時，R2被短路，電路中只有 R1的簡單電路，根據PR1U2P高(220 V)400 W(4) 降低電熱槽內的氣壓【解析】電熱加濕器會使需要制冷的室內氣溫升高，可以降低電熱槽內氣壓來降低沸點，達到改進的目的.11. (1)保溫 【解析】由圖示電路圖可知，當 S閉合、S1斷開時

28、，電阻R1、U2R2串聯接入電路，電路電阻最大，由 P= R可知，此時電路電功率最小，煎藥 壺處于保溫狀態(tài).解：(2)裝水的質量為33 3 3m 水=p水 V 水=1.0 X0 kg/m X2X0 m = 2 kg對桌面的壓力為F = G總=m總g= (m水+ m壺)g= (2 kg+ 1.5 kg) X N/kg= 35F 35 N3對桌面的壓強為p=S二50X10-4 m2 = 7X10 Pa由P= 可知，電阻R2的阻值:U2(220 V)2R2= P加熱二 1 000 W 二 48.4°水吸收的熱量：3Q = c 水 m& = 4.2 X03 J/(kg C) X kg

29、 X90 °C 30 °C)=55.04 X05 J不計熱損耗時，消耗的電能和水吸收的熱量相等，由：Q二W Pt可得，加熱時間：t二盞二5i00oXJ 504 s12. (1)250 V, 10 A 【解析】電烤箱和電熱水壺的最大功率為P總=P電烤箱+ P 電水壺=1 320 W+ 1 100 W= 2 420 W第一個插座的最大功率為 P1= U1 |1 = 250 V X5 A= 1 250 W第二個插座的最大功率為 P2= U2|2= 250 V X10 A= 2 500 W第三個插座的最大功率為 P3= U3|3= 250 V X20 A= 5 000 W因為P總P

30、2，同時P總P3，由于選用第二種插座時，價格便宜，所以應選 擇規(guī)格為250 V, 10 A的移動插座.解：(2)當開關S1、 S2都閉合時，電烤箱處于高溫擋，R2的電功率為：P2=P高溫一 P低溫= 1 320 W 880 W= 440 WU2 (220 V) 2R2 的電阻為 R2=p2=440 W = 110 °通過插頭的電流為I= (j溫二122C°)W= 6 A10 min產生的熱量為Q= P 高溫 t= 1 320 WX1O0O s= 7.92 X05 J由Q = cm(t to)得，水的末溫為:5Q ,7.92 X0 J小小，t 小小t=+ to =3+ 20 C 47C + 20 C = 67 Cc水m4.2 X0 J/ (kg C) X4 kg13.解：保溫時電路中的電流:P保溫I保溫u40 W220 V0.18 A(2)當S接a Si閉合時，Ri與R2并聯，處于加熱升壓狀態(tài)，總額定功率為 1 000 WR1的額定功率：U2(220 V) 2R160.5 Q800 W當S接a、S1斷開時，處于保壓狀態(tài)P 保壓=P2 = P 加熱P1 = 1 000 W 800 W= 200 W(3)正常煮一次飯共消耗的電能：W= W 加熱+ W保壓+ W保溫=P加熱t(yī)加熱 + P 保壓t保壓 + P 保溫t