第十五章電功和電熱專題特訓(xùn)5與電功率相關(guān)的擋位、設(shè)計(jì)類問(wèn)題1答案呈現(xiàn)溫馨提示：點(diǎn)擊進(jìn)入講評(píng)2345D61.中藥煎煮方式分為“文火”和“武火”，小德受此啟發(fā)，用手動(dòng)開(kāi)關(guān)S1、溫控開(kāi)關(guān)S2、水量開(kāi)關(guān)S3、加熱電阻R1和限流電阻R2(R1、R2的阻值不隨溫度變化)，設(shè)計(jì)了煎藥壺電路，其中S1為總開(kāi)關(guān)，電源電壓為220V。閉合開(kāi)關(guān)S1，能實(shí)現(xiàn)如表所示的功能，溫度t/℃溫控開(kāi)關(guān)S2壺內(nèi)水量V/L水量開(kāi)關(guān)S3R1的功率P/W煎煮方式＜60閉合＞0.2閉合800武火≥60斷開(kāi)＞0.2閉合800武火≥60斷開(kāi)≤0.2斷開(kāi)100文火下列關(guān)于此電路的分析正確的是(

)A．溫控開(kāi)關(guān)S2與水量開(kāi)關(guān)S3是串聯(lián)的B．加熱電阻R1的阻值是484ΩC．若壺內(nèi)水量小于0.2L，煎藥壺工作時(shí)無(wú)法進(jìn)行“武火”加熱D．若限流電阻R2斷路，煎藥壺工作時(shí)只能進(jìn)行“武火”加熱【點(diǎn)撥】根據(jù)電路中只有兩個(gè)電阻，而R1的功率改變，說(shuō)明通過(guò)R1的電流改變，則兩個(gè)電阻必須串聯(lián)，武火時(shí)，限流電阻被短路，當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)和水量開(kāi)關(guān)同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，處于文火狀態(tài)，而只有溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，限流電阻仍是短路，故溫控開(kāi)關(guān)和水量開(kāi)關(guān)并聯(lián)后再與限流電阻R2并聯(lián)，若壺內(nèi)水量小于0.2L，但溫度低于60℃，溫控開(kāi)關(guān)將限流電阻短路，仍是武火加熱，故AC錯(cuò)誤；返回【答案】D2.如圖甲所示是一款家用多功能鍋，它能實(shí)現(xiàn)高溫、中溫和低溫三種加熱功能，其內(nèi)部電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示，R1、R2為阻值不變的發(fā)熱電阻，R1＝60.5Ω，表格是該多功能鍋銘牌上的部分參數(shù)。額定電壓高溫額定功率

中溫額定功率

低溫額定功率

220V1000W？160W(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接________(填“A”或“B”)時(shí)，該多功能鍋處于中溫?fù)?，中溫?fù)鯐r(shí)的額定功率是________W。A800(2)不計(jì)熱量損失，某次使用該多功能鍋的高溫?fù)?，將質(zhì)量為5kg、初溫為20℃的一鍋粥加熱至80℃，用時(shí)25min，則此過(guò)程中高溫?fù)醯膶?shí)際功率是________W。[c粥取4.0×103J/(kg·℃)]800返回3．如圖甲所示是小德設(shè)計(jì)的四擋位電熱水器的工作電路圖，R1和R2是兩根電熱絲，圖乙是擋位開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)旋鈕一端對(duì)準(zhǔn)A位置(即處于一個(gè)擋位)，此時(shí)對(duì)應(yīng)著圖甲電路中接線柱1、2接通，同時(shí)3、4也接通，以此類推。四擋加熱功率如下表所示。擋位高溫中溫1中溫2低溫功率P/W1100880？？(1)開(kāi)關(guān)旋鈕一端對(duì)準(zhǔn)A位置時(shí)對(duì)應(yīng)著表格中的______擋位。高溫(2)若要實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)旋鈕沿某個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，加熱功率逐步增加或減小，則電熱絲R1＝________Ω，低溫?fù)豕β蕿開(kāi)_______W。55176(3)小德使用高溫?fù)踉?.5min內(nèi)讓質(zhì)量為1kg、溫度為20℃的水升高了44℃，此過(guò)程中的加熱效率為_(kāi)_______%。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]80返回4.

某款家用電熱水壺內(nèi)部部分簡(jiǎn)化電路如圖甲所示，其中R1和R2為阻值不變的發(fā)熱電阻(R1<R2)，電熱水壺有高功率的加熱擋和低功率的保溫?fù)?。利用智能插座可以記錄該電熱水壺工作時(shí)的電壓和電流與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙和丙所示，在0～4min內(nèi)，電熱水壺的開(kāi)關(guān)S接到a端，4min后開(kāi)關(guān)S接到b端。(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b端時(shí)，流過(guò)R1的電流I1________(填“大于”“小于”或“等于”)流過(guò)R2的電流I2。等于(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a端時(shí)，電熱水壺是加熱擋還是保溫?fù)酰坷碛墒鞘裁矗?3)求該電熱水壺在0～1min內(nèi)消耗的電能?！窘狻坑蓤D丙可知，在0～1min內(nèi)，電路中的電流I＝8A，由圖乙可知，電源電壓保持220V不變，故在0～1min內(nèi)，該電熱水壺消耗的電能W＝UIt＝220V×8A×1×60s＝1.056×105J。(4)求電阻R1的阻值，及其在5～6min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。返回5.在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，科技小組的同學(xué)給舊電吹風(fēng)加裝兩根塑料管改裝成濕鞋烘干器，如圖甲所示，可實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)吹干和熱風(fēng)烘干兩種功能。其內(nèi)部電路是由一個(gè)發(fā)熱電阻()、一個(gè)電動(dòng)機(jī)()和兩個(gè)開(kāi)關(guān)組成的并聯(lián)電路。發(fā)熱電阻正常工作時(shí)功率為440W，且不能單獨(dú)工作出現(xiàn)“干燒”現(xiàn)象。請(qǐng)你幫助他們解決下列問(wèn)題：(1)在圖乙虛線框內(nèi)畫(huà)出烘干器內(nèi)部電路圖。【解】如圖所示(2)使用時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)高，存在安全隱患，想要把發(fā)熱電阻的功率減小到原來(lái)的一半，需要購(gòu)買(mǎi)一個(gè)多大的電阻替換原發(fā)熱電阻。返回6.冬天，小德想做一個(gè)電熱保溫箱幫奶奶釀甜酒，他找到了R1和R2兩根電熱絲，電功率計(jì)量插座(如圖甲)可為用電器提供220V的電壓，同時(shí)可測(cè)出用電器的功率。小德進(jìn)行一系列測(cè)試和設(shè)計(jì)：第一步：如圖乙，小德把一根電熱絲R1用導(dǎo)線接入電功率計(jì)量插座，閉合開(kāi)關(guān)，電功率計(jì)量插座的示數(shù)為88W；

第二步：小德把另一根電熱絲R2以某種方式連入圖乙電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電功率計(jì)量插座的示數(shù)為264W。(1)求R1的阻值；(2)求圖乙中通電10min，電熱絲R1消耗的電能；【解】圖乙中通電10min，電熱絲R1消耗的電能W＝P1t＝88W×10×60s＝5.28×104J。(3)求R2的阻值；(4)小德在圖丙中用電熱絲R1和R2設(shè)計(jì)了一個(gè)高、中、低三擋位的電熱器，其中S2為溫控開(kāi)關(guān)，高、中兩擋的功率之比為3∶2，請(qǐng)把R1、R2、開(kāi)關(guān)S1的元件符號(hào)填在適當(dāng)?shù)奈恢?，并?jiǎn)述各擋位的開(kāi)關(guān)閉合情況和功率。(若計(jì)算結(jié)果除不盡，保留1位小數(shù))故高擋位時(shí)開(kāi)關(guān)S1閉合，