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[!--downpath--]【难点中心】电学、电学仍然是小学数学考试的重要内容。 它们通常与串联和并联连接以及欧姆定理等热学知识相结合。 它们内容全面,命题方法多种多样。 它们是难点,通常在结局中使用。 估算题中,与实际生活相关的命题方法仍然是未来的主流考试方向,而两档家用电器功率的估算是近年来的热点。
【突破高难度考点】
【知识链接】
电力:
定义:电功率等于电功与时间之比。
含义:表示电量消耗的快慢。
符号:P
单位:瓦(watt,W),常见单位是千瓦(kW),1kW=103W
电功率的定义:P=W/tW=Ptt=W/P
第一个单位:P——电功率——瓦(W); W——电功率——焦耳(J);
t——通电时间——秒(s)。
第二个单位:P——电功率——千瓦(kW); W——电功率——千瓦时(kW·h);
t——通电时间——小时(h)。
电功率估算公式:P=W/t=UI(适用于所有电路)
对于纯内阻电路,可推导出:P=I2R=U2/R
【技能与技巧】
所谓两档电暖器通常分为低温档(最大电功率)和高温档(最小电功率)。 当电源电流不变时,通过改变电阻值,高端位置的内阻小,低端位置的内阻小。 电阻大,从P=U2/R可以看出电加热器的电功率发生了变化。
二位式电加热器通常通过开关来换档。 常见的电路有以下两种:
(1)泄漏型
当S闭合时,内阻R泄漏,只有R0工作,为低温档。 当S断开时额定电功率怎么求,串联的两个内阻之和内阻较大,为低档。
(2) 单刀双掷型
主工作的内阻放在支路上,一路用电线,另一路接附加内阻。 当S接附加内阻时,两个内阻串联,为高温块; 当S接在导线上时,电路中就只有一个。 内阻,用于高温块。
【典型案例分析】
1、图A所示九阳挤奶机由脱粒和电加热两部分组成。 中部脱粒装置为电机,驱动脱粒刀头对原料进行破碎脱粒; 外部是金属环形状的电加热装置。 电加热装置的简化电路图如图B所示,开关S可以在加热和保温之间切换。 状态下额定电功率怎么求,R1、R2为加热内阻,奶机主要参数如下。 请回答以下问题:
(1)将花生和水共1.0kg加入到挤奶机中。 脱粒后果肉的初始温度为40℃。 如果将果肉加热使其体温降低到100°C,需要吸收多少热量___? [假设浆料比热容为4.0×103J/(kg·℃)]
(2) 内部电阻R1和R2的阻值分别是多少?
(3)九阳果汁机同时脱粒和加热时,正常运行1分钟耗电量是多少?
【画龙点睛】
(1)用Q吸收=cm(t-t0)求加热浆料需要吸收的热量;
(2)如图所示,当S接a时,电路中只有R1,电阻值很小。 由P=U2/R可知,此时电功率较大,为加热档位; 当S接b时,电路中的R1、R2串联,电阻值比较大。 由P=U2/R可知,此时电功率较小,为保温档; 使用 P=U2/R 求 R1 和 R 级数; 然后利用串联电阻的特性求出R2;
(3)当九阳果汁机同时脱粒和加热时,求出总功率,然后用W=Pt求出正常运行1分钟所消耗的功率。
【答】2.4×.4Ω151.6Ω
2、如图所示为某电加热器电路工作原理图。 有总控开关S1、温控开关S2、两根加热内电阻丝R1、R2(阻值不变)。 已知加热器的一些参数:额定电流220V,加热功率4840W,保温功率400W。 求:
(1)当S1、S2均闭合且加热器处于状态(可选填“加热”或“保温”)时,电路中的总电压;
(2)夜间用电高峰期,如果实际电流只有200V,则加热器在保温状态下的实际功率。 (保留整数)
【画龙点睛】本题考察并联电路的特点以及电功率公式的灵活运用。 关键要知道,加热功率是两个内阻并联时的功率;
【答】供暖
3、图A所示养生壶是指一种用于保健的烹饪、饮用容器,类似于电热水壶。 装满水时,水质为2kg。 有加热和保温两级。 简化的工作电路如图B所示。养生壶装满初始温度为20℃的水并连接到家用电路后,正常工作时功率与时间的关系如图C所示(外部大气压为1个标准大气压)。 求:
(1)当开关S1、S2闭合时,养生壶处于什么状态? 此时内阻R2的阻值是多少? (保留小数点后1位)
(2)保温时养生壶插座上的电压是多少? (保留小数点后1位)
(3)如果一壶水通电10分钟后刚刚烧开,加热养生壶的热效率是多少? 【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
【答】(1)40.3Ω(2)1.8A(3)93.3%
【多样化培训】
1、电饭锅是家里常用的家用电器。 下表是密封屋内烤箱的标志。 其内部结构简化如图,其中R1、R2为电热丝(不考虑湿度对电阻值的影响)
(1)电饭锅正常工作时,加热状态下的总电压是多少?
(2) 内阻R2的阻值是多少?
(3)连续三天,小宇切断了家里的其他家用电器,只接电饭锅并处于加热状态,发现家里的电能表标有“(20A);3000r/kW” ·h" 5分钟转了200次,此时电饭锅的实际加热功率是多少?
2、小军家有一个足浴盆,部分标牌信息如图A,图B是足浴盆的工作电路,R1、R2为电热丝,当开关S接通a、b触点时当足浴盆打开时,溶足盆的齿轮是不同的。 求:
(1)额定加热电压
(2)R1和R2的阻值是多少欧姆?
(3)用电高峰期,小军关掉家里其他家用电器,只给浴缸通电,保持加热状态1分钟。 足盆加热的实际电功率是多少瓦?
3、图为电加热器电路原理图。 通过将开关S置于不同位置,可以实现“加热”和“保温”两种状态。 对应的额定功率分别为800W和40W。
(1)当开关S接通“1”时,电加热器处于(可选“加热”或“保温”)状态。
(2)电暖器在加热状态下正常工作时,将0.5公斤初始温度为20℃的水加热到100℃需要多长时间? (【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),假设所有电能都转化为水的内能】
【参考答案】
1.(1)4A; (2)1100Ω; (3)800W。
2.
3、加热210s