專題13電熱綜合計(jì)算高分特訓(xùn)01多擋位用電器結(jié)合電能表計(jì)算1小明家的電飯鍋銘牌上附有中國能效標(biāo)識(shí)，從銘牌上可知該電飯鍋能效等級(jí)為三級(jí)，額定電壓為220V,加熱功率為1210W。電飯鍋的簡化電路圖如圖甲所示，有加熱和保溫兩擋，由開關(guān)S調(diào)節(jié)，其中R?和R?均為發(fā)熱電阻，且阻值不隨著溫度的變化而改變。(1)小明想利用如圖乙所示的電能表測(cè)量電飯鍋的保溫功率，他關(guān)閉家里的其他用電器，讓電飯鍋處于“保溫”狀態(tài)下正常工作，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了22r。則該電飯鍋的保溫功率為多少?(2)電阻R?、R?的阻值分別為多少?(3)小明上網(wǎng)查詢了解，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電飯鍋在該加熱功率下正常工作時(shí)，三級(jí)能效的熱效率值(電熱轉(zhuǎn)化效率)范圍為81%≤η<86%。他用學(xué)過的知識(shí)對(duì)電飯鍋進(jìn)行測(cè)試：在加熱狀態(tài)下，將溫度為23℃、質(zhì)量為2.2kg的水加熱到100℃,電飯鍋正常工作用時(shí)700s。已知c水=4.2×102某電壓力鍋額定電壓為220V，有加熱和保溫兩個(gè)擋位，其簡化電路圖如圖甲所示，R?、R?都是加熱電阻，加熱擋時(shí)只有電阻R?工作，加熱功率為800W；保溫?fù)鯐r(shí)只有R?工作，電阻R2(1)R?的阻值和壓力鍋的保溫功率；(2)將2L水從23℃加熱到63℃,若壓力鍋的效率為84%，額定電壓下，加熱這些水需要多長時(shí)間；[ρ水(3)用電高峰期電壓會(huì)降低，若電路中只讓壓力鍋單獨(dú)工作600s，圖乙中的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，請(qǐng)算出它的實(shí)際加熱功率。02多擋位用電器結(jié)合圖像計(jì)算3新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營養(yǎng)和口感，其簡化電路如圖甲所示。R?和R?均為電熱絲，開關(guān)S、S?都閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱燒煮狀態(tài)；開關(guān)S閉合、S?斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫燜飯狀態(tài)。煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V的電路中，電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中的總電流隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。求：(1)開關(guān)S和S?都閉合時(shí)，電飯鍋的電功率；(2)電熱絲R?的阻值;(3)這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。4在如圖甲所示的電路中，小燈泡L的電流隨其兩端電壓的變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)開關(guān)S、S?閉合，S?斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V；當(dāng)開關(guān)S、S?閉合，S?斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為1A；當(dāng)開關(guān)S閉合，S?、S?斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V。已知電源電壓恒定不變，R?、R?為定值電阻。求：(1)當(dāng)開關(guān)S、S?閉合,S?斷開時(shí),5min內(nèi)小燈泡L消耗的電能；(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,S?、S?斷開時(shí),電阻R?的電功率；(3)當(dāng)開關(guān)S、S?、S?都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)(結(jié)果保留兩位小數(shù))。03用電器電路改裝5小明將廢舊電熱器上規(guī)格為“220V968W”的完好電熱絲R?拆下，用于科技小組制作電烘箱，設(shè)計(jì)電路如圖甲所示。經(jīng)過多次試驗(yàn)，當(dāng)選用的電阻R?的阻值為5Ω時(shí)，剛好滿足箱體內(nèi)烘干功率要求。(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)(1)電熱絲R?的阻值是多少?(2)整個(gè)電路工作時(shí)的電流是多少?整個(gè)電路工作1h產(chǎn)生的熱量是多少?(3)圖甲電路工作時(shí)存在電能不能被充分利用的不足。在保證箱體內(nèi)烘干功率及R?不變的情況下，請(qǐng)你針對(duì)電路中的不足進(jìn)行改進(jìn)，在圖乙中將改進(jìn)后的電路圖補(bǔ)充完整，并在圖中標(biāo)出相關(guān)電阻的阻值。(此問不要求寫出計(jì)算過程)6小偉家的電熱飲水機(jī)通過旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩個(gè)擋位的切換。小偉查閱資料得到飲水機(jī)的部分信息如下表。飲水機(jī)正常加熱7min,可將質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到沸騰(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，然后轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。請(qǐng)解決下列問題：(1)在圖中虛線框內(nèi)畫出導(dǎo)線、電阻R?和電阻R?三個(gè)元件的符號(hào)，將飲水機(jī)的電路圖連接完整。(旋鈕開關(guān)位于a、a點(diǎn)，表示a與a接通)(2)加熱過程中，飲水機(jī)的加熱效率。[水的比熱容為4.2×10額定電壓U/V220加熱功率P?/W1000保溫功率P?/W100電阻R?/Ω435.6電阻R?/Ω48.4專題13電熱綜合計(jì)算?？?.(1)“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000圈，只讓電飯鍋在“保溫”狀態(tài)下工作，轉(zhuǎn)盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了22轉(zhuǎn)，消耗的電能W=22r3000r(2)由題圖知，S斷開時(shí)兩電阻串聯(lián)，電路中電阻較大，功率較小，為保溫狀態(tài)，當(dāng)S閉合時(shí)，只有R?接入電路中，電阻較小，功率較大，為加熱狀態(tài)，由P=U2R由P=U2R可得,R?、R?的總電阻R總(3)水吸收的熱量Q吸=c水m用時(shí)700s消耗的電能W'=該電飯鍋的熱效率η=Q三級(jí)能效的熱效率值范圍為(81%≤η<86%故該電飯鍋的熱效率值達(dá)到三級(jí)能效。2.解>(1)由題意可知，電壓力鍋額定電壓U稀=220V，加熱擋時(shí)只有電阻R?工作，加熱功率P加水=800W,根據(jù)保溫?fù)鯐r(shí)只有R?工作，電阻R2=1210Ω,根據(jù)P=U2(2)由題意可知，水的體積V水=2L=2×10?3m3則水從23℃加熱到63℃所吸收的熱量Q吸=c壓力鍋的效率為84%，則該過程中消耗的電能W加熱功率P加水=800W(3)由題圖乙可知，該電能表的規(guī)格為3,000r/(kW·h),所以壓力鍋單獨(dú)工作600s,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)時(shí)，電路中消耗的電能W'=300則它的實(shí)際加熱功率P加水3.(1)由題意知，當(dāng)開關(guān)S和S?都閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電阻R?與R?并聯(lián)，由題圖乙可知，此時(shí)電路中的電流I則電飯鍋的功率Pmax(2)由題意知，當(dāng)開關(guān)S閉合、S?斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，此時(shí)電路中只有R?工作，由題圖乙可知，此時(shí)通過R?的電流I根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電阻R?與R?并聯(lián)時(shí)，通過R?的電流I2=I(3)只有R?工作時(shí)，電飯鍋的功率P1由題圖乙可知，在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電飯鍋處于高溫?fù)醯墓ぷ鲿r(shí)間.t'電飯鍋處于保溫?fù)醯墓ぷ鲿r(shí)間t'電飯鍋在對(duì)應(yīng)時(shí)間段產(chǎn)生的熱量Q'Q則30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的總熱量Q=Q'+Q"=5.94×14.解>(1)當(dāng)開關(guān)S、S?閉合，S?斷開時(shí)，由題圖甲可知，只有小燈泡L接入電路，電壓表的示數(shù)為6V，即小燈泡L兩端的電壓、電源電壓是6V，由題圖乙可知，此時(shí)流過小燈泡L的電流是0.28A,那么5min內(nèi)小燈泡L消耗的電能W=UIt=6V×0.28A×5×60s=504J。(2)當(dāng)開關(guān)S、S?閉合，S?斷開時(shí)，只有定值電阻R?接入電路，電源電壓是6V，電流表的示數(shù)為1A,則R當(dāng)開關(guān)S閉合,S?、S?斷開時(shí),電阻R?、R?、小燈泡L串聯(lián)接在電路中，電壓表的示數(shù)為3V，即小燈泡L兩端的電壓是3V，由題圖乙可知，此時(shí)電路中的電這時(shí)小燈泡L的電阻R串聯(lián)電路的總電阻RR?的電阻R2這時(shí)電阻R?的電功率P2(3)當(dāng)開關(guān)S、S?、S?都閉合時(shí)，由題圖甲可知，電阻R?、R?、小燈泡L并聯(lián)接在電路中，電流表測(cè)的是干路電流，I?5.解(1)規(guī)格為“220V968W”的完好電熱絲R?,根據(jù)P=U2R可知，電阻絲的阻值(2)題圖甲中，兩電阻串聯(lián)，則R=R0整個(gè)電路工作1h產(chǎn)生的熱量Q=W