==2013年中电加热器的多档位问题

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1、温馨辅导32002252013年中考物理试题电学压轴题之电加热器的多档位问题1、（2013重庆A卷）图l6甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图16乙所示，R1、R2为电热丝，其额定电压均为220V。电路的工作原理是：当S，闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档；当S1、S2都闭合时，电熨斗处于高温档。正常工作时高温挡的电功率为1980W。(电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度的变化)(1)电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是多大?(2)若电热丝R2的电阻为44Ω，则R1的电阻为多少?(3)若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复电热丝正常工作，小楠设计了这

2、样一个方案：[来源:学+科+网]小楠方案：用两根都是“220V550W”的电热丝并联替代R2。请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价。（1）当闭合S1、S2闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；由P=UI可得，1800W=220V×I，所以在高温档状态下电路中的总电流I=9A（2）由电路图知：当S1闭合，S2断开时，电阻R1和R2组成的是一个并联电路；U=U1=U2=220VI2===5AI1=I-I2=9A-5A=4AR1===55Ω（3）小楠方案：用一根都是“220V550W”的电热丝的电阻为R3R3===88

3、Ω用两根的电热丝R3并联后总电阻是44Ω，其总功率为1100W，正常工作时符合要求。但当其中一根的电热丝烧坏，电路仍能工作，P3=550W<1100W，且不能及时发现加以排除，可见小楠方案也不是最佳方案。2、（2013•锦州）某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示．如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热．当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．从而实现了自动温度开关控制．若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：额定电压220V额定功率4400W水壶装水质量10kg频率50Hz（1）电水壶正常工作时，其加热电阻

4、的阻值是多大？（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[水的比热容C=4.2×103J/（kg•℃）]．（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R0的电功率是多少？解（1）由P=可得，加热电阻的阻值：R===11Ω；（2）标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣23℃）=3.234×106J，∵电水壶产生的热量全部被水吸收，∴W=Q吸=3.234×106J，∵W=Pt，t===735s；（3）当S断开时，R与R0串联，处于

5、保温状态，由欧姆定律可得，R两端的电压：UR=IR=1A×11Ω=11V，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴R0的电压：U0=U﹣UR=220V﹣11V=209V，此时电阻R0的电功率：P0=U0I=209V×1A=209W．3、（2013泰州）图16所示是一种电热水龙头，图17是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2=55Ω，温水档的电功率是2.2kw。试回答或求解下列问题：（1）S旋到____位置时，水龙头流出温水；S旋到____位置时，水龙头流出热水。（选填“1”、“2”或“3”）（

6、2）电热丝R1的阻值是多大？（3）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？答案：（1）2、3（2）22欧图17（3）14A7温馨辅导3200225解析：（1）当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，根据P=可知：此时功率最小，可见此时放出的是温水；当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，电路电阻最变小，根据P=可知：此时功率最小，所以此时放出的是热水；（2）∵P=UI=可知，温水功率P温水=2.2kW=2200W，∴R1===22Ω；（3）∵S旋到热水档时，电阻R1和R2并联接入电路，∴根据欧姆定律得：I1===10A，I2===4A，所以，I=I1+I

7、2=10A+4A=14A．4、(2013黄冈）电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水=4.2x103J/(kg·℃)，结果保留两位