1、 九年级上科学期末复习考点训练（一）多档位电热器九年级上科学期末复习考点训练（一）多档位电热器 1.空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，无油烟味，深受广大市民青睐如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50 欧，R2=200 欧，额定工作电压为 220 伏，内部电路可简化为图乙所示电路。 （1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的_； （2）若要使空气炸锅处于高温档，开关 S1闭合，开关 S 接 _(填“a”或“b”)； （3）中温档正常工作时，求通过电阻 R2消耗的总功率； （4）高温档正常工作时，求电阻 R1、R2消耗的总功率。 2.电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成
2、。 分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成， 如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。 （1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是_(选填“绝缘体”或“导体”)。 （2）电热水壶额定电压为 220 伏，额定功率为 1000 瓦，求； 电阻 R 的阻值是多少? 正常工作时，烧开一壶水需要 300 秒，消耗多少电能? （3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“ ”）,一个阻值远大于 R1的定值电阻 R2(元件符号为“ ”)。要求 利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进， 实现既可加热又能保温的功能， 且加热功率保持
3、不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。 3.如图甲是一个充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，该充电式暖宝宝可以通过 S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，已知经家庭电路转化后的电源电压为 12V，R1=20，只闭合开关 S2时，电路消耗的总功率为 2.88W。求： （1）只闭合开关 S1时电路消耗的电功率； （2）电阻R2的阻值； （3）以高温挡正常工作 1min 电路产生的热量。 4.如图甲所示是一家用电暖器，有“低温”“中温”“高温”三挡，低温挡和中温挡的功率分别为 550W 和1100W。图乙为其简化的
4、电路原理图，闭合 S、S1为“低温”挡。请完成下列问题： （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？ （3）若房间内空气质量为 60kg，电暖器的“高温”挡正常工作 20 分钟，产生的热量有 50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少【31.1 10 J/kgc空气（） 】 5.智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻 R1和 R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关 S2；可接 a 或 b，再通过开关 S1的通断，实现“高、中、低三种温档的调节，其中低温档的功率为 20 瓦，电阻 R1为
5、1210 欧。 （1）座圈加热时，把电能转化为_能； （2）当开关 S1闭合、S2接 a 时，该座圈的电路相当于下列选项中的_； （3）1 千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？ （4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？ 6.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。(C水=4.2103J/(kg) （1）开关 S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档 ？ （2）求 R1的阻值？ （3）在标准大气压下，使用高温档将初温是 23C 的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为 80%，求烧开一壶水需要的时间？ 7.图甲为某款新型电饭煲，额定电压为
6、 220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入 220V 电路中，在电饭煲工作的 30min 内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）S 和 S1均闭合时，电路中的总电流； （2）R2的阻值和 030min 电饭煲产生的总热量； （3）在不考虑热损失的条件下，当用电高峰期实际电压为 200V 时，使用该电饭煲，从开始工作到 S1第一次自动断开需要的时间比在额定电压时使用多了多长时间？ 项 参数 电源电压(V) 220 低温档功率(W) 275
7、中温档功率(W) 550 高温档功率(W) 1100 容积(L) 1 8.如图甲所示的电热杯垫，它能够对杯子进行加热或保温，杯垫内部简化电路如图乙所示，R1、R2为加热电阻，其中R1=10。只闭合开关 S1，通过电源线的电流为 0.5A，杯垫处于保温状态：同时闭合开关 S1、S2，通过电源线的电流为 1.5A，杯垫处于加热状态。求： （1）杯垫工作时的电源电压U； （2）杯垫保温 100s 产生的热量Q； （3）杯垫加热时消耗的电功率P。 9.小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位。“低温”挡功率为 2
8、4W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为 24V，S 为挡位切换开关。R1和R2为电热丝，电热丝R2阻值为 12。求： （1）电热丝R1的阻值是多少？ （2）“高温”挡的功率为多少？ （3）座椅垫高温挡工作 3min 电流做了多少功？ 10.图甲为某款电饼铛，其工作原理电路图如图乙所示，R1、R2分别为上、下盘的发热电阻，某次烙饼过程中正常加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙所示，求： （1）该电饼铛正常加热时的总电流； （2）R2的阻值； （3）本次烙饼共消耗的电能。 11.小明家新买了一个电水壶， 原理图如图甲所示， 其额定电压为 220V，R1和R2是电热丝， 该水壶有高
9、温挡、中温挡和保温挡，其中保温挡额定功率为 242W。图乙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等，将该水壶单独插在该插座上，用中温挡加热一段时间后，屏幕两次显示如图丙，电费单价：0.5 元/(kW h)，忽略温度对电阻的影响。求： （1）电阻R1的阻值； （2）电阻R2的阻值； （3）该电水壶的中温挡额定功率及高温挡额定功率。 12.如图甲为某款新型电饭煲， 额定电压为 220V， 它采用了智能化控制不同时间段的烹饪温度， 即 “聪明火”技术，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，将电饭煲接入 220V 电路中，在电
10、饭煲工作的 30min 内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求： （1）510min，电饭煲的功率； （2）1530min，电饭煲产生的总热量； （3）电热丝R1和R2的阻值分别为多少？ 13.随着数码产品的逐渐普及，充电宝也成了人们日常生活中必需品，如图是一款“神奇的充电宝”，使用说明上的部分参数如图所示，请回答下列问题： （1）这款“神奇的充电宝”的神奇之处在于：它不仅可以用于给移动设备充电，还可以作为暖手宝使用，产品介绍中写有：独创的吹气功能设计，只需轻吹一下，便可释放 5 分钟的热量。那么，吹气孔中的电路结构相当于是电路中的_。吹一次气，最多可提供多少热量_？ （2）已知电池容量
11、“4000mAh”是指工作电流为 4000mA 时，能持续供电 1 小时。问：该充电宝一次充满电，仅作为暖手宝使用，最多可持续正常工作多长时间？（不计额外散失） 14.养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热。小明家买了一把养生壶（图甲）小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为 25的水，6 分钟将水烧开（标准大气压下），求： （1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了 300 转，此过程中养生壶消耗的电能是多少
12、J？ （2）如果养生壶的热效率是 87.5%，则壶中水的质量是多少？ （3）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响） 项目 指标参数 容量 4000mAh 输入 DC5V/1A 输出 6-8W 发热温度 48-50 充电时间 4.5 小时 15.小峻家中有一个足浴盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为足浴盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关 S 接 a、b 触点时，足浴盆的挡位不同。求： 型号 MLJY01 额定电压 220V 额定加热功率 880W 额定保温功率 100W （1）额定加热电流。 （2）R1和 R2的阻值各为多少欧？ （3）在用电高峰期，小峻关闭家中其他用电器
13、，只让足浴盆通电，使其处于加热状态 1min，电能表(如图乙所示)的圆盘转了 30 转，则浴足盆加热的实际功率为多少瓦？ 答案及解析答案及解析 1.（1）热效应 （2）b （3）空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有 R2在工作 I= =1.1A ，P=UI=220V1.1A=242W （4）高温档工作时电阻 R1、R2并联，电阻 R1、R2消耗的总功率 P=P1+P2= = 1210W 【解析】（1）当电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应； （2）根据公式比较不同状态下电路总功率的大小即可； （3）空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有 R2在工作，根据公式 计算出通过它的电流，再根据 P
14、=UI 计算它消耗的功率； （4）高温档工作时电阻 R1、R2并联，根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后将它们相加得到总功率。 【解答】（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的热效应； （2）根据图乙可知，当开关 S1断开，S 接 a 时，两个电阻串联，此时总电阻为 R串； 当开关 S1闭合，S 接 a 时，R1被短路，只有 R2工作，此时总电阻为 R2； 当开关 S1闭合，S 接 b 时，两个电阻并联，此时总电阻为 R并；那么 R串R2R并； 根据公式可知，总功率 P串P2R1R并； 所以 P串P1P并。 那么三种状态依次为低温、中温和高温档。 （2）S2断开，S1闭合，只有 R1接入
15、电路，此时为中温档， 那么 R1的阻值为：88 欧。 （3）养生壶内水的质量为：m=V=103kg/m310-3m3=1kg； 水吸收的热量为： ； 消耗的电能； 烧开一壶水需要的时间：367.5S。 7.（1）3A；（2）9.9105J；（3）2.1min 【解析】解：（1）当开关 S 和 S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，电饭煲的功率较大，由图丙可知，此时电路的总功率P=660W，由P=UI可得，电路中的总电流 660W3A220VPIU （2）由电路图可知，当开关 S 和 S1均闭合时，电路为R1与R2并联，电饭煲的功率较大，只闭合开关 S、断开 S1时，电路为R1的简
16、单电路，电饭煲功率较小，则电阻R2的电功率 P2=P-P=660W-440W=220W 由2UPR可得，电阻R2的阻值 2222(220V)220220WURP 由图丙可知，030min 内电饭煲功率最大时工作的时间和功率较小时的工作时间 t=15min=900s 则 030min 电饭煲产生的总热量 Q=W+W=Pt+Pt=660W900s+440W900s=9.9105J （3）电饭煲正常工作时，由图丙可知，电饭煲从开始工作到 S1第一次自动断开时的时间 t1=10min=600s 此过程中产生的热量 Q=W=Pt1=660W600s=3.96105J 电饭煲最大功率时电路中的总电阻 22
17、(220V)220660W3URP 因在不同电压下，电饭煲从开始工作到 S1第一次自动断开产生的热量相同，所以由2UQtR可得，在实际电压是 200V 时电饭煲工作的时间 52222203.96 10 J3726s12.1min(200V)Q RtU 所以从开始工作到 S1第一次自动断开需要的时间比在额定电压时使用多用的时间 t=t2-t1=12.1min-10min=2.1min 答：（1）S 和 S1均闭合时，电路中的总电流为 3A； （2）R2的阻值为 220，030min 电饭煲产生的总热量为 9.9105J； （3）从开始工作到 S1第一次自动断开需要的时间比在额定电压时使用多了 2
18、.1min。 8.（1）5V；（2）250J；（3）7.5W 【解析】解：（1）由题和图乙可知，只闭合 S1时，只有R1连入电路中，此时杯垫处于保温状态，电路中的电流是 0.5A，由欧姆定律可得，杯垫工作时的电源电压 110.5A 105VUI R （2）保温 100s 产生的热量 22110.5A10 100s250JQI Rt （3）由题和图乙可知，S1、S2同时闭合时，两电阻并联，杯垫处于加热状态，干路电流为 1.5A，则杯垫加热时消耗的电功率 25V 1.5A7.5WPUI 答：（1）杯垫工作时的电源电压是 5V； （2）保温 100s 产生的热量是 250J； （3）杯垫加热时消耗的
19、电功率是 7.5W。 9.（1）12；（2）48W；（3）8640J 【解析】解：（1）S 接 3 位置时，电路为R1、R2的串联电路，总电阻较大，电源电压不变，根据2UPR可 知，总功率较小，座椅垫处于“低温”挡，根据2UPR可知，总电阻为 2224V=2424WURP低（） 根据电阻串联的特点可知电热丝R1的阻值为 12241212RR R （2）S 接 2 位置时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据2UPR可知，总功率较大，座椅垫处于“高温”挡，根据2UPR可知，“高温”挡的功率 221(24V)48W12UPR高 （3）座椅垫高温挡工作 3min，电流做的功为 48W
20、 3 60s8640JWP t 高 答：（1）电热丝R1的阻值是 12； （2）“高温”挡的功率为 48W； （3）座椅垫高温挡工作 3min 电流做了 8640J 的功。 10.（1）6A；（2）110；（3）3.696105J 【解析】解：（1）由图丙可知，电饼铛加热时的功率 1.32kW，由可得，该电饼铛正常加热时的总电流 1320W=6A220VPIU加 （2）由图丙可知，电饼铛保温时的功率 0.44kW，由题意可知，开关 S 闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻较大，由2UPR可知，电功率较小，电饼铛处于保温状态，由2UPR可得，R2的电阻 222220V110440
21、WURP保 （3）由图丙可知，本次烙饼加热的时间 4min，保温时间 2min，由=WPt可得，本次烙饼共消耗的电能 51320W460s440W260s3.696 10 JWP tP t 加 加保 保 答：（1）该电饼铛正常加热时的总电流为 6A； （2）R2的电阻为 110； （3）本次烙饼共消耗的电能为 3.696105J。 11.（1）40；（2）160；（3）1210W，1512.5W 【解析】解：（1）根据电路图可知，当 S1断开，S2在A时，R1和R2串联，电路总电阻最大，由2UPR可知，此时电路为保温挡；当 S1闭合，S2在A时，电路为R1的简单电路，电路总电阻较大，此时电路为
22、中温挡；当 S1闭合，S2在B时，R1和R2并联，电路总电阻最小，此时电路为高温挡。由图丙可知，中温挡加热的时间 12min0.2ht中 消耗的电能 0.1=kW h=0.2kW h0.5W中 则中温挡加热时的实际功率 0.2kW h1kW=1000W0.2hWPt中中中 由2UPR可知，R1的阻值 221200V401000WURP实中 （2）已知保温挡额定功率为 242W，则R1和R2串联后的总电阻 22220V200242WURP总保温 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值 2120040=160RRR总 （3）电水壶的中温挡额定功率 2211220V1210W40UPPR
23、额中 高温挡额定功率 22221212220V220V+1512.5W40160UUPPPRR额高 答：（1）电阻 R1的阻值为 40； （2）电阻 R2的阻值为 160； （3）该电水壶的中温挡额定功率为 1210W，高温挡额定功率为 1512.5W。 12.（1）660W；（2）4.62105J；（3）110和 220 【解析】解：（1）由图丙可知，510min，电饭煲的功率为 P=660W （2）由丙图可知 1530min，电饭煲以 660W 的功率工作 5min，以 440W 的功率工作 10min，根据焦耳定律的计算公式可得，电饭煲产生的总热量为 5660W 5 60s440W 10
24、 60s4.62 10 JQWPtP t （3）当开关 S 和 S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，电饭煲的功率较大，由图丙可知，此时电路的总功率 P=660W 只闭合开关 S、断开 S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，由图丙可知，此时电路的总功率为 P=440W 根据电功率的计算公式可得，电阻R1的阻值为 221220V110440WURP 电阻R2的电功率为 2660W440W220WPPP 电阻R2的阻值为 2222220V220220WURP 答：（1）510min，电饭煲的功率为 660W； （2）1530min，电饭煲产生的总热量为 4.62105J； （
25、3）电热丝R1和R2的阻值分别为 110和 220。 13.（1）开关；Q=W=pt=8W560S=2400J （2）W=4000mAhU=4A3600S5V=7.2104J W总=4.5hW=7.2104J4.5h=3.24105J n=W总/Q=135 t=1355min=675min=11.25h 【解析】（1）电源提供电能，导线输送电能、开关控制电路通断，用电器消耗电能； 根据公式 Q=W=Pt 计算出提供的热量。 （2）首先根据 W=UIt 计算出充电 1h 的电能，然后根据 W总=4.5W 计算出电池充满电时储存的电能，接下来根据计算出电池的电能是 5min 产生热量的多少倍，那么
26、暖手宝持续工作时间就是 5min 的多少倍，从而计算出持续工作时间。 14.（1）此过程中养生壶消耗的电能是：； （2）养生壶中水吸收的热量为：； 壶中水的质量为：； （3）养生壶的实际功率：； 根据得到 【解析】（1）电能表消耗的电能与铝盘的转数成正比，根据公式计算即可； （2）首先根据公式计算养生壶中水吸收的热量，然后再根据公式计算水的质量； （3）首先根据计算出养生壶的实际功率，然后根据公式计算实际电压。 15.（1）由表中数据可知，足浴盆的额定加热功率 880W，由 PUI 可得，额定加热电流 I加热 4A。 （2）由电路图可知，S 接 b 时只有 R2接入电路中，电路中电阻较小，电源
27、电压一定，由 P 可知，此时电路的功率较大，为加热状态；S 接 a 时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。由欧姆定律可得，R2 55，保温状态下，由串联电路的特点和 P 可得，总电阻 R总 484，则 R1R总R248455429。 （3）由图乙可知，表盘转过 30 转时，足浴盆消耗的电能 W kWh kWh；此时足浴盆加热的实际电功率 P实 0.6kW600W。 【解析】（1）根据表格确定足浴盆加热时的功率，然后根据公式 计算加热电流； （2）首先根据公式判断出加热和保温时开关的闭合情况，然后根据 计算出 R2的阻值；再根据 计算出二者串联时的总电阻，最后根据 R1R总R2计算出 R1的阻值即可； （3）首先根据计算出足浴盆消耗的电能，再根据公式计算出足浴盆的实际功率。
