初中物理:多档位电热器计算题专项复习(答案)
初中物理：多档位电热器计算题专项复习(答案)
1.XXX需要购买电热水器，经过调查发现有两种款式可供选择：储水箱式和即热式。储水箱式电热水器的水箱容积为100L，出水水温可调，最高可达60℃，额定电压为220～240V，额定功率分为两档：一档为1.2KW，二档为2.0KW。即热式电热水器的额定电压为220～240V，出水温度为30～60℃，额定功率为6KW。如果XXX家的电能表规格是“220V 10(20)A”，经过计算可得即热式电热水器更适合小红家使用。如果选择储水箱式电热水器以一档功率加热2小时，需耗电多少KWh？这些电能可以将50L初温为10℃的水加热到多少摄氏度？
2.图中展示了某电热器的原理简图，它有高温和低温两档，发热体由R1和R2两个电热丝构成，阻值分别为110Ω、220Ω。当S1闭合、S2开启时，电热器的功率为多少？当S1和S2都闭合时，电热器的工作电流是多少？当S1和S2都闭合时，电热器处于“高温挡”还是“低温挡”？经过计算可得，电热器在S1闭合、S2开启时的功率为P=U^2/R2=220^2/220=220W，在S1和S2都闭合时的工作电流为I=U/(R1+R2)=220/(110+220)=0.67A。当S1和S2都闭合时，电热器处于“低温挡”。
3.下表是一台电热水器的铭牌，其中一项内容模糊不清，电热水器内部简化电路如图所示，R1
和R2均为电热丝。根据铭牌，可以得知电热水器的额定电压为220V，额定电流为5A，高温挡为2A，中温挡为模糊不清，低温挡为50Hz。求低温挡正常工作时的额定功率、中温挡正常工作10分钟产生的热量、高温挡正常工作时的额定电流。经过计算可得，低温挡正常工作时的额定功率为P=U*I=220*2=440W，中温挡正常工作10分钟产生的热量为Q=P*t=440*10*60=J，高温挡正常工作时的额定电流为I=P/U=2/220=0.01A。
4.电热加湿器的工作原理是：加湿器水箱中的一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和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。根据参数，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，电热槽中水的质量是多少千克？加湿器在低档时的发热功率是多少？经过计算可得，电热槽中水的质量为m=P*t/(c水*ΔT)=1000*3*60/(4.2*10*(100-20))=0.36kg，加湿器在低档时的发热功率为P=U^2/R2=220^2/220=220W。
3.对于需要制冷的室内，电热加湿器会使室内气温升高，需要改进。建议可以使用制冷加湿器来达到制冷加湿的效果。
5.图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。电热丝利用电流的热效应工作。当闭合S1，开启S2时，电熨斗处于高温档。
在低温档时，电熨斗的正常工作功率为1100W。通过电路的电流可以计算出R1的电阻值和通电3min产生的热量。
若要改进该款电熨斗，使其正常工作时高温挡功率为1000W，可以只改变其中一个电热丝的阻值。通过分析和计算，可以求出该电热丝改变后的阻值应为多少。
6.如图甲所示是XXX电热饮水机的工作原理图。该饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）。其铭牌如图乙所示，其中保温功率未标明。已知R1、R2中有一个电阻的阻值为2112Ω。可以计算出水箱中装满水时的水的总质量和将满水箱初温为20℃的水烧开（标准大气气压下）需要消耗的电能。根据已知条件，可以得出电阻R2阻值和该饮水机的保温状态下的总功率。即热式电热水器安装
7.如图所示是一个有加热和保温功能的电热水壶的原理图。该电热水壶的额定功率是1000W，接在家庭电路中。当开关S闭合时，电热水壶电阻丝R2正常加热。当开关断开时，
电热水壶处于保温状态。串联的电阻R1的阻值是48.4Ω。可以计算出电热水壶正常加热时烧开一壶水所需要的时间和消耗的电能，以及保温时电热水壶电阻丝R2的实际功率。
4.一种电热槽，其质量为0.21kg，功率为200W。可以通过降低电热槽内气压来实现某种效果。（解答合理均可）
5.当电熨斗处于低温档时，闭合电路的电流为5A，电阻R1的阻值为44Ω，通电3分钟产生的热量为1.98×10J。将电阻R1的阻值改为60.5Ω，电熨斗正常工作时高温档功率为1000W。
6.某水箱装满水时的总质量为2kg；将初温为20℃的满水箱烧开（标准大气气压下），饮水机至少需要消耗6.72×105J的电能；电阻R2的阻值为88Ω；该饮水机在保温状态下的总功率为22W。
7.一项任务需要消耗1.8×105J的能量；其所需的功率为250W。

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