20届中考物理压轴培优练 专题19 电热综合（原卷版）

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1、压轴专题 19 电热综合一计算题（共 16 小题）1 （2019泰安）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R 为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流 Ig15mA，其阻值 R 随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压 U 恒为 6V，当电磁铁线圈中的电流 I8mA 时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点 a、b 接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流 I8mA 时，继电器上方触点 c 接触，保温电路接通，热敏电阻 R 和工作电路中的三只电阻丝 R1、R 2、R 3，均置于储水箱中，U 2220V ，加热时的功率 P 加热 2200W ，保

2、温时的功率 P 保温110W，加热效率 90%，R 22R 1，水的比热容，c 水 4.210 3J/（kg） ，水箱内最低温度为0。（1）为使控制电路正常工作，保护电阻 R0 的阻值至少为多大？若 R0 为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。（2）电阻丝 R1、R 2、R 3 的阻值分别为多少欧姆？（3）该热水器在加热状态下，将 44kg、20的水加热到 50需要多少时间？2 （2019威海）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0 和 1“、 “1 和 2”、 “2 和 3”或“3 和4”接线柱。

3、正常工作时，低温档功率为高温档功率的 ，R 1 为 242，R 2 为 60.5 （忽略温度对电阻的影响）（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？（2）R 3 的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在 1 分钟内产生的热量是多少焦耳？（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液 2 分钟，电能表的表盘转了 81 转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？电能表的铭牌上标有 3000r/（kWh）3 （2019黄冈）某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。S 1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到 120自动

4、断开。S 2 是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S 3 是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为 50W，加热功率为 1000W。（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？（2）闭合 S3，电磁泵两端电压为 12V已知 R3 阻值为 200，求电磁泵的电功率。（3）若水烧开后，S 2 没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S 1 才会断开？已知发热盘质量为 0.5kg，比热容为 0.5103J/（kg） 。设水烧干瞬间，发热盘的温度为 110，不计热损失。4 （2019岳阳）一新款节能电炖锅如图甲，有关技术

5、参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变） 。额定电压 电炖锅档位 额定功率/W低温 200220V 中温 400高温 600（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数） ；（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW h） ”的电能表转盘在 12ls 内转了 20 圈，求此时的实际电压；（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到 50时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。5 （2019东营）图甲为新型风

6、暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝 R1、R 2主要参数如下表。项目 参数额定电压（V） 220R1 额定功率（W ）1936R2 额定功率（W ）968电动机功率（W ）44适用面积（m2） 10（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？（2）正常工作时，求 R1 的阻值是多少？（3）实际电压为 200V 时，求 R2 的实际功率是多少？（4）浴霸正常工作时，使容积为 20m3 的房间空气温度升高 20，求室内空气吸收的热量是多少？（空气

7、取 1.2kg/m3，c 空气 取 1.0103J/（kg） ，不考虑其他因素影响）6 （2018天门）如图甲是某科技兴趣小组设计的一种电压力锅（铭牌如表所示） ，图乙是简易原理图，A为密闭锅体，锅的内部直径为 20cm，R 1 是加热电阻，R 2 是保温电阻，L 为指示灯，其阻值为 12，S 1为电源开关，S 2 为压力开关。闭合 S1 后，R 1 通电给压力锅内的水加热，锅内气体压强增大，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，此时压力开关 S2 与触点 a 分开，与触点 b 接通，R 2 通电给压力锅内的水保温，电流表的示数比加热状态时减少了 4.9A，水的沸点与气体压强 p 的关系如图

8、丙， 取3.14求（1）当锅内气体压强达到设定值时，锅内气体对锅盖的压力（2）电压力锅内装有初温为 20，质量为 5kg 的水，从开始加热到锅内气压达到设定值时，水吸收的热量相当于多少焦炭完全燃烧时产生的热量（不计热量损失，焦炭的热值为 3107J/kg）（3）R 2 的阻值7 （2019黄石）一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如表所示，其测温系统可以简化为如图 a 所示的电路，电源电压为 9V 恒定电源，R 1 为 4 定值电阻，R 2 为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图 b 所示。额定功率额定电压 220V水箱容积 60L建议使用人数 34

9、（1）为估算电热水器的额定功率，关闭其它用电器，让热水器正常工作 1 分钟，观察电能表，如图 c所示，转动了 150 转，消耗电能 kWh，则该电热水器的额定功率是 W。（2）若已装满水的水箱温度显示 75时突然停电，但不停水。现有 4 人要洗浴，正值秋冬季节，需用40热水洗浴，通过控水系统将 10冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少 L？（不计热损失）（3）控温系统某时刻电压表示数为 4V，此时水箱中水温是多少？8 （2019湘西州）下图是普通家用两档电取暖器内部简化电路图，R 1、R 2 为电热丝，且电阻不变，高温档位功率为 1100W，低温档位功率为 440W，家庭电路电压

10、 U220V ，求：（1）电取暖器处于高温档位时电路中的电流强度；（2）电路中 R1 的阻值；（3）如果普通家庭生活用电的电费价格为每度 0.55 元，试计算用该电取暖器的低温档位取暖 4 小时需要缴纳的电费。9 （2019益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示，M 为电动鼓风机，R 为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。R 0 为 10 的定值发热电阻。（1）若鼓风机的额定电压为 220V，额定功率为 440W，鼓风机正常工作的电流为多大？（2）相对

11、湿度在 40%80%范围内时，R 的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为 70%时，试求发热电阻 R0 的电功率为多大？10 （2019娄底）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R 1、R 2 都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且 R23R 1；S 为旋转型开关， 1、2、3、4 为触点，通过旋转开关 S 可实现“关” 、 “低挡” 、 “高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热） ，其部分技术参数如下表。额定电压（V） 220高档发热功率（W ）400注水仓最大注水量 3（kg）（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是 （选填“关” “低档”或“高档” ）（2

12、）求电热加湿器中 R1 的阻值；（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作 30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻 R1 在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？计算结果保留整数，水的比热容为 4.2103J/（kg）（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中 3000revs/（kWh）的电能表转盘在 400s 内转了 27 圈，求此时电阻 R2 的实际功率是多少？11 （2018广安）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中 R1

13、 和 R2 都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响） 。（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？（2）电阻 R2 的阻值是多少？（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10（20）A；3000r/kWh”的电能表 5min 内转了 200 圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？额定电压 220V频率 50Hz加热 880W额定功率保温 44W12 （2017重庆）小明家的电饭锅如图甲，额定电压为 220V， “煮饭”时额定功率为 1210W，简化电路如图乙，S 1 为温控开关，发热电阻 R1 和 R2 的阻值不随温度变化，电阻 R2 在“

14、保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为 1：16，求：（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？（2）电阻 R1 的阻值为多少欧？（3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表（如图丙）指示灯每闪烁 4 次所用的时间为 48s。则 R2 两端的实际电压为多少伏？13 （2018重庆）某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参数如下表所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为 75简化电路如图所示，R 1、R 2 均为加热电阻温度对电阻的影响忽略不计） 。若电热水器中已装满质量为 40kg、温度为 25的水。

15、请完成下列问题：已知水的比热容 c4.210 3J/（kg） （1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量。（2）开关 S1 闭合，S 2 接 b，电热水器处于慢加热工作状态，求 R1 的阻值。（3）若加热电阻产生的热量有 84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用快加热比用慢加热节约多少秒？（结果保留整数）额定电压 220V保温功率 605W慢加热功率 1210W快加热功率14 （2017黄冈）如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关 Sa、S b 可以获得四档加热功率，已知电阻丝 R1 的阻值为 44，不计温度对 R1、R 2 阻值的影响。（1

16、）当开关 Sb 断开，S a 与触点 1 接通时，求通过开关 Sa 的电流；（2）当开关 Sb 断开，S a 与触点 2 接通时，电热炉对 1kg 水加热 7min，水温升高 30，求电热丝 R2 的阻值。已知消耗的电能有 75%被水吸收，水的比热容为 4.2103J/（k）（3）若开关 Sb 闭合时，电热炉的电功率总比 Sb 断开时大，请比较 R1、R 2 阻值的大小关系，并写出分析过程。15 （2019重庆）特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为 1.1105kW，输电电压为 1100kV，经变压器降至 220V 供家庭用户使用。小明家中有一个标有“220V 220

17、0W”的即热式水龙头，其电阻为 R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻 R 和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了电路，如图，开关 S1 可以同时与 a、b 相连，或只与c 相连，使其有高温和低温两档。求：（1）通过特高压输电线的电流；（2）改装前，若水龙头的热效率为 90%，正常加热 1 分钟提供的热量；（3）改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 4：1，请计算出高温档时的电功率。16 （2016莱芜）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于 20） ，由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V

18、1000W”的字样；控制电路电源电压U30V，热敏电阻 Rt 作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R1 为滑动变阻器。闭合开关 S，电磁铁产生的吸引力 F 与控制电路中电流 I 的关系如图丙所示，衔接只有在不小于 3N 吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开（不计继电器线圈的电阻，c 水4.210 3J（kg） ） 。求：（1）电热器正常工作时的电阻；（2）电热器正常工作时，给恒温箱中 100kg 的水加热，已知电热器的加热效率为 70%，当水温由 30升高到 40时，电热器的加热时间；（3）为了把温度控制在 40左右，设定在水温低于 40时自动加热，在水温达

19、到 40时停止加热，求此时滑动变阻器 R1 消耗的电功率。二解答题（共 5 小题）17 （2016金平区模拟）前不久中国游客在日本抢购智能马桶盖的消息引发国人热议，其实这款马桶盖为中国杭州生产，如图甲所示。部分参数如表和加热原理如图乙所示。感应开关 S 闭合，保温座圈开始加热，再闭合开关 S0 洗净装置喷出热水。C 水 4.210 3J/（kg） 、 水 1.010 3kg/m3） 试问：额定电压 220V出水量 0.9kg/min洗净装置加热功率 1800W保温座圈功率 55W（1）R 2 的阻值是多少？（2）若洗净装置喷水时将水由 20加热到 40，该装置加热的效率是多少？（3）若保温座圈

20、加热 5min，洗净装置工作 1min，共需要消耗多少 J 电能？18 （2017越秀区校级二模）如图，图甲是某款电热水龙头，即开即热，冷热兼用。水龙水的出水量可以调节，图乙是它的原理电路图 R1、R 2 为电热丝，通过旋转手柄带动开关 S 接通对应的电路，从而实现冷水，温水，热水之间切换，有关参数如表，不考虑温度对电阻丝值的影响，请回答下列问题：产品名称 即热式热水龙头应用场所 厨房、卫生间温水：1100W额定功率热水：3300W额定电压 220V额定频率 50Hz防触电类型 I 类（最高等级）（1）开关与 1，2 接触时，水龙头放出的水是 （填“温” 、 “热” ）水，此时电路中的电流多大

21、？（2）水龙头放热水时，正常工作 50s，消耗的电能是多少？（3）R 2 的电阻值多大？（4）若水龙头每秒出水 50g，冬天的自来水温度为 5时，利用热水档时，水从水龙头出来是多少摄氏度？（假设电阻丝的热量被水完全吸收，水的比热容为 c 水 4.210 3J（kg） ）（5）如果想水龙头出来的水的温度比上一问的更高一些，请你提出一个简单可行的办法。19 （2018端州区校级一模）电热安全压力锅彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患；省时省电（比普通电饭锅节电 30% 以上） 如图所示是某款电压力锅及铭牌：额定电压 220V 额定容量 5L额定功率 900W 工作压

22、力 5080kPa工作频率 50Hz 型号 M50（1）你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？（2）该电压力锅正常工作时电流多大？（小数点后保留两位小数）（3）在该电压力锅中装入 3kg 初温为 30的水，当加热到 120时刚好沸腾，水吸收了多少热量？此时电压力锅工作 30 分钟的热效率是多少？20 （2018邹城市一模）随着生活水平的提高，水平家新安装了一台电热水器。下表是某品牌家用电热水器的主要参数。安装方式 加热方式 容量 水温调节 加热功率 保温功率 电源电压 产品重量挂式 金圭特护加热棒60L （3575）5 4400W 400W 220V50Hz24kg（1）安装工

23、人将热水器从一楼背到 5 楼，对热水器做的功是多少？（每层楼高 3m）（2）如图 1，从安全方面考虑，电热水器的插座应选用带开关的三孔插座，请你将插座连接在电路中（3）如图 2，为了增加坚固程度，常在热水器下加装一个铁三角架，要使铁架较为牢固、安全。应把热水器放在 A 处还是 B 处，请你在选择的热水器上画出它的重力示意图和重力对 O 点的力臂。（4）如图 3 所示是电热水器原理的简易示意图，通过开关 S 可以使热水器处于加热或保温状态。闭合开关 S 时，热水器于 状态。（5）求热水器中 R1、R 2 的阻值大小。（6 在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，把这些水由 35加热到 75时所用的时间大约为45min。该热水器的效率为多少？21 （2019株洲模拟）如图甲是现在学校普遍使用的电锅炉，它的水箱容积为 300L，额定电压为 220V，电锅炉有加热和保温两档，其电路简化图如图乙 R240，正常工作时电锅炉的加热功率为 3630W，求：（1）若水箱装满水，将水从 20加热到 100，水吸收的热量c 水 4.210 3J/（kg）（2）R 1 的阻值；（3）食堂工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时，如图丙所示的电能表指示灯在 1min 内闪烁了 160 次，秋此时食堂电路中的实际电压。