【精品】备战2020全国中考物理真题分类全解析(150套):专题2.20 电功率、电热综合计算(原卷版和解析版)
【内容简介】1.(2019·荆门))如图为一个电吹风的简易电路,R1、R2为发热用的电阻丝,M为带动风扇转动的电动机,开关S2上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只接通S1时,风扇吹冷风,此时回路中电流为0.1A;在保持S1接通的情况下,转动S2,若使S2与2、3接通,风扇吹暖风;若使S2与3、4接通,风扇吹热风。(1)求吹冷风时,电路消耗的电功率;(2)吹暖风时,电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍;吹热风时,电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍,求R1、R2的阻值。【答案】(1)22W (2)R1=40Ω R2=360Ω【解析】(1)仅接通S1时,电流全部通过电动机,电路消耗的电功率为P机=UI=220V×0.1A=22W;(2)S2接通2、3时,电动机电压不变,消耗的电功率P机不变,R1与R2串联,电压为U=220V,电阻丝R1与R2的热功率P1= =5.5 P机,即 =5.5 ×22W, ∴R1+R2=400ΩS2接通3、4时,R2被短路,仅R1发热,其热功率P2= =10 P1 ,即 =10 ×5.5 ×22W∴R1=40Ω ,R2=360Ω2.(2019·本溪)图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒,高温档电功率为 242W,简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,且R2的阻值是R1的 4 倍。求:(1)R1和 R2的阻值是多少?(2)高温档加热 5min,不计热量损失,可以将 1kg 饭菜升高的温度是多少? [饭菜的比热容取 3× 103J/(kg•℃)](3)如果实际电压是 200V,低温档工作时的实际功率是多少? 甲 乙【答案】(1)R1= 200Ω;R2 =800Ω (2)24.2℃ (3)40W【解析】(1)开关 S 接 2 时,电路为R1 的简单电路,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,电热饭盒处于高温档,由P=UI=可得,R1的阻值:R1===200Ω,则R2的阻值:R2=4R1=4× 200Ω=800Ω;(2)高温档加热 5min 消耗的电能:W=P高 t=242W× 5× 60s=7.26× 104J,不计热量损失,则饭菜吸收的热量:Q吸=W=7.26× 104J,由Q吸=cm△t可得,1kg 饭菜升高的温度:△ t=== 24.2℃ ;(3)如果实际电压是 200V,低温档工作时的实际功率:P低实=== 40W3.(2019·辽阳)图甲是两档空气炸锅,图乙是其内部简化电路,R1、R2均为发热体,将开关S分别置于1、2两位置时,空气炸锅处于不同的档位。已知两档空气炸锅的高温档功率为900W,R2阻值为96.8Ω.求:(1)发热体R1的阻值是多少?(2)空气炸锅一次性可装入200g牛柳,若将这些牛柳从40℃加热到190℃,牛柳需要吸收多少热量?【c牛柳=3×103J/(kg•℃)】(3)不计热量损失,用高温档将200g牛柳从40℃加热到190℃,需要多长时间?
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