求:(1)R1的阻值;
(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流;
(3)若室内空气质量为50kg,用该电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收,那么可使室内气温升高多少?(假设空气的比热容为1.1×10J/(kg?℃))
3
解:(1)闭合开关S1,R1单独接入电路,R1>R2,根据P=
可知电暖气处于低温;
R1的阻值:R1===110Ω;
(2)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路;单独闭合S2为“中温”挡,“高温”挡为S1、S2同时闭合,R1、R2并联。
P中温=P高温﹣P低温=1600W﹣440W=1160W; 根据P=UI可得,“中温档”正常工作时的电流: I2=
=
≈5.27A;
(3)因为P=,
所以电暖器的“高温”档正常工作10min,放出的热量: W=P高温t=1600W×10×60s=9.6×10J; 空气吸收的热量:
5
Q吸=ηW=50%×9.6×10J=4.8×10J, 由Q吸=cm△t可得,房间空气升高的温度:
55
△t==≈8.73℃。
答:
(1)R1的电阻是11Ω;
(2)电暖器“中温”档正常工作时的电流是5.27A; (3)可使此房间的空气温度升高8.73℃。
11.(2019绍兴,3)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品,小敏查阅使用说明书,其相关参数如下表乙。
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电,充满电至少需要多少时间? (2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏,已知电热丝R1阻值为4欧,电热丝Ra阻值为6欧,开关S3只接a或b。 ①丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为________(选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦?
③高温档工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦? 【答案】
12.(2019宿迁,18)某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅,该火锅产品铭牌和电路图如图所示:
(1)当开关S1断开,S2接a时,该电火锅选用______档工作(选填“高温”、“中温“或“低温”)。
(2)当电火锅使用中温档正常工作时,电路中电流是多大?接入电路的电热丝的阻值是多少?
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟,电流做了多少功?若电热丝产生的热量全部被水吸收,在1个标准大气压下,能使1kg初温为20℃的水升高多少℃(c水=4.2×10J/(kg?℃))?
解:(1)由图知,当S1断开,S2接a端,R1和R2串联,此时电路的总电阻最大,由P=知,此时总功率最小,则该电火锅选用低温档工作;
(2)当开关S1断开,S2接b时,电阻R2单独接入电路,为中温档,此时电路中的电流:
可
3
I中温===2A,
由欧姆定律可得,接入电路的电热丝的阻值: R2=
=
=110Ω;
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟,电流做的功: W=P高温t=880W×7×60s=369600J=3.696×105J,
因电热丝产生的热量全部被水吸收,则Q吸=cm△t可得水升高的温度: △t=
=
=3.696×10J/[4.2×10J/(kg?℃)×1kg]=88℃,
5
3
因为在1个标准大气压下,水的沸点是100℃,且水的初温为20℃, 所以只能使水升高80℃。 答:(1)低温;
(2)当电火锅使用中温档正常工作时,电路中电流是2A;接入电路的电热丝的阻值是110Ω;
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟,电流做了3.696×105J的功;若电热丝产生的热量全部被水吸收,在1个标准大气压下,能使1kg初温为20℃的水升高80℃。 13.(2019荆门,34)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
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