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[!--downpath--]【難點中心】電學、電學仍然是小學數學考試的重要內容。 它們通常與串聯和并聯連接以及歐姆定理等熱學知識相結合。 它們內容全面,命題方法多種多樣。 它們是難點,通常在結局中使用。 估算題中,與實際生活相關的命題方法仍然是未來的主流考試方向,而兩檔家用電器功率的估算是近年來的熱點。
【突破高難度考點】
【知識鏈接】
電力:
定義:電功率等于電功與時間之比。
含義:表示電量消耗的快慢。
符號:P
單位:瓦(watt,W),常見單位是千瓦(kW),1kW=103W
電功率的定義:P=W/tW=Ptt=W/P
第一個單位:P——電功率——瓦(W); W——電功率——焦耳(J);
t——通電時間——秒(s)。
第二個單位:P——電功率——千瓦(kW); W——電功率——千瓦時(kW·h);
t——通電時間——小時(h)。
電功率估算公式:P=W/t=UI(適用于所有電路)
對于純內阻電路,可推導出:P=I2R=U2/R
【技能與技巧】
所謂兩檔電暖器通常分為低溫檔(最大電功率)和高溫檔(最小電功率)。 當電源電流不變時,通過改變電阻值,高端位置的內阻小,低端位置的內阻小。 電阻大,從P=U2/R可以看出電加熱器的電功率發生了變化。
二位式電加熱器通常通過開關來換檔。 常見的電路有以下兩種:
(1)泄漏型
當S閉合時,內阻R泄漏,只有R0工作,為低溫檔。 當S斷開時額定電功率怎么求,串聯的兩個內阻之和內阻較大,為低檔。
(2) 單刀雙擲型
主工作的內阻放在支路上,一路用電線,另一路接附加內阻。 當S接附加內阻時,兩個內阻串聯,為高溫塊; 當S接在導線上時,電路中就只有一個。 內阻,用于高溫塊。
【典型案例分析】
1、圖A所示九陽擠奶機由脫粒和電加熱兩部分組成。 中部脫粒裝置為電機,驅動脫粒刀頭對原料進行破碎脫粒; 外部是金屬環形狀的電加熱裝置。 電加熱裝置的簡化電路圖如圖B所示,開關S可以在加熱和保溫之間切換。 狀態下額定電功率怎么求,R1、R2為加熱內阻,奶機主要參數如下。 請回答以下問題:
(1)將花生和水共1.0kg加入到擠奶機中。 脫粒后果肉的初始溫度為40℃。 如果將果肉加熱使其體溫降低到100°C,需要吸收多少熱量___? [假設漿料比熱容為4.0×103J/(kg·℃)]
(2) 內部電阻R1和R2的阻值分別是多少?
(3)九陽果汁機同時脫粒和加熱時,正常運行1分鐘耗電量是多少?
【畫龍點睛】
(1)用Q吸收=cm(t-t0)求加熱漿料需要吸收的熱量;
(2)如圖所示,當S接a時,電路中只有R1,電阻值很小。 由P=U2/R可知,此時電功率較大,為加熱檔位; 當S接b時,電路中的R1、R2串聯,電阻值比較大。 由P=U2/R可知,此時電功率較小,為保溫檔; 使用 P=U2/R 求 R1 和 R 級數; 然后利用串聯電阻的特性求出R2;
(3)當九陽果汁機同時脫粒和加熱時,求出總功率,然后用W=Pt求出正常運行1分鐘所消耗的功率。
【答】2.4×.4Ω151.6Ω
2、如圖所示為某電加熱器電路工作原理圖。 有總控開關S1、溫控開關S2、兩根加熱內電阻絲R1、R2(阻值不變)。 已知加熱器的一些參數:額定電流220V,加熱功率4840W,保溫功率400W。 求:
(1)當S1、S2均閉合且加熱器處于狀態(可選填“加熱”或“保溫”)時,電路中的總電壓;
(2)夜間用電高峰期,如果實際電流只有200V,則加熱器在保溫狀態下的實際功率。 (保留整數)
【畫龍點睛】本題考察并聯電路的特點以及電功率公式的靈活運用。 關鍵要知道,加熱功率是兩個內阻并聯時的功率;
【答】供暖
3、圖A所示養生壺是指一種用于保健的烹飪、飲用容器,類似于電熱水壺。 裝滿水時,水質為2kg。 有加熱和保溫兩級。 簡化的工作電路如圖B所示。養生壺裝滿初始溫度為20℃的水并連接到家用電路后,正常工作時功率與時間的關系如圖C所示(外部大氣壓為1個標準大氣壓)。 求:
(1)當開關S1、S2閉合時,養生壺處于什么狀態? 此時內阻R2的阻值是多少? (保留小數點后1位)
(2)保溫時養生壺插座上的電壓是多少? (保留小數點后1位)
(3)如果一壺水通電10分鐘后剛剛燒開,加熱養生壺的熱效率是多少? 【水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)】
【答】(1)40.3Ω(2)1.8A(3)93.3%
【多樣化培訓】
1、電飯鍋是家里常用的家用電器。 下表是密封屋內烤箱的標志。 其內部結構簡化如圖,其中R1、R2為電熱絲(不考慮濕度對電阻值的影響)
(1)電飯鍋正常工作時,加熱狀態下的總電壓是多少?
(2) 內阻R2的阻值是多少?
(3)連續三天,小宇切斷了家里的其他家用電器,只接電飯鍋并處于加熱狀態,發現家里的電能表標有“(20A);3000r/kW” ·h" 5分鐘轉了200次,此時電飯鍋的實際加熱功率是多少?
2、小軍家有一個足浴盆,部分標牌信息如圖A,圖B是足浴盆的工作電路,R1、R2為電熱絲,當開關S接通a、b觸點時當足浴盆打開時,溶足盆的齒輪是不同的。 求:
(1)額定加熱電壓
(2)R1和R2的阻值是多少歐姆?
(3)用電高峰期,小軍關掉家里其他家用電器,只給浴缸通電,保持加熱狀態1分鐘。 足盆加熱的實際電功率是多少瓦?
3、圖為電加熱器電路原理圖。 通過將開關S置于不同位置,可以實現“加熱”和“保溫”兩種狀態。 對應的額定功率分別為800W和40W。
(1)當開關S接通“1”時,電加熱器處于(可選“加熱”或“保溫”)狀態。
(2)電暖器在加熱狀態下正常工作時,將0.5公斤初始溫度為20℃的水加熱到100℃需要多長時間? (【水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),假設所有電能都轉化為水的內能】
【參考答案】
1.(1)4A; (2)1100Ω; (3)800W。
2.
3、加熱210s