专题训练 多挡位电热器综合计算 1．图甲是一种电热水龙头，图乙是其简化电路图。旋转手柄可使扇形开关 S 同时接触 两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知 R1、R2 是电热丝，R1＝ 22Ω，热水挡的电功率是 3.3kW。求： （1）S 旋到温水挡时的电功率？ （2）电热丝 R2 的阻值？ （3）当 S 旋到热水挡时，1min 能放出 2kg、40℃的热水，若电热水龙头加热的效率是 90%，则水的初温是多少℃？[c 水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留一位小数] 2．如图甲为新型电饭锅，它采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温 度，以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示，其中 R1 和 R2 均为电热丝， S1 是自 动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入 220V 电路中，在电饭锅工作的 30min 内，电路中总电 流随时间变化的图象如图丙所示。求： （1） S 和 S1 都闭合时电饭锅的电功率； （2）电热丝 R2 的阻值； （3）这 30min 内电饭锅产生的热量。 3．张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图 如图甲所示，S1 为温控开关，加热电阻 R1 和 R2 的阻值不随温度变化。求： （1）电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流； （2）电阻 R2 的阻值； （3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。 于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转 盘在 1min 内转了 50 转。求家庭电路的实际电压。 额定电压 220V 额定蒸煮功率 1210W 额定保温功率 88W 频率 50Hz 容积 5L 4．如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化电 路图如图乙所示。 R1 、 R2 、 R3 均为电热丝，已知 R1  66 ， R2  176 ，加热杯的部分参 数如表。 求：（1）当开关打到位置______为高温档（选填“1”、“2”、“3”），此时电路电流为多 少安？ （2）加热杯的中温档功率是多少？ （3）加热杯使用高温档加热，使 1L 水从 12℃升高到 100℃，用时 6min 时间，求加热 效率。（百分数保留一位小数位） 额定功率 220V 高温档功率 1100W 中温档功率 低温档功率 220W 容量 1L 5．如图所示为某电热饮水机电路原理图，当开关 S 闭合时，饮水机处于加热状态，当 S 断开时，处于保温状态。从其说明书上的收集到的信息如下表。小明断开家中其它所有 用电器，只将该饮水机接入家庭电路，闭合开关 S，测得水箱装满时将水从 20℃加热到 80℃所用时间为 15 分钟，根据以上信息，求： （1）加热电阻 R1 的阻值（不考虑温度对阻值的影响）； （2）水箱中的水从 20℃升高到 80℃时所吸收的热量[c 水＝4.2×103J/（kg·℃）]； （3）饮水机加热时的效率。（结果保留一位小数） 热水箱容器 2L 额定电压 220V 加热时的额定功率 880W 6．如图所示，甲是电压力锅，乙是其内部电路的简化图，由温控开关（ 电阻不计）自 动控制加热和保温，先要按下温控开关按钮：到达设定温度后，按钮会自动弹起，电热丝 R1 和 R2 的阻值不随温度变化。说明书中的主要信息如表所示。 额定电压 220V 额定加热功 率 1210 W 额定保温功 率 88W 频率 50Hz 容积 5L （1）求电阻 R2 的阻值； （2）求正常工作保温状态时 R1 的功率； h  ”字样 （3）某次使用压力锅时，10min 的加热工作时间内，电路中标有“ 2000r/  kW � 的电能表转盘转了 100 转，请通过计算说明此时电压力锅是否正常工作。 7．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为 220V，R1 和 R2 均 为电烤箱中的加热元件，R2 的阻值为 70Ω。当只闭合 S1 时为低温挡，低温挡电烤箱的电功 率为 440W。求： （1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）发热电阻 R1 的阻值是多少？ （3）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏 低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家 里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在 30s 内电能表的转盘转了 25 转，电能表 的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的 变化） 8．如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220V，水箱装水最多 0.3kg，加热功率有大、小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有 如图所示的甲、乙两种接法，其中电热丝 R1=56Ω，R2=44Ω。 （1）如果选择甲电路，电路中最大电流为 _____A：如果选择乙电路，电路中最大电 流为 _____A。由于电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为 6.5A，所以设计师最 终选择了 _____电路图；（计算结果保留一位小数） （2）若不计热损失，将水箱中 0.25kg 的水从 20℃升高到 100℃，挂烫机至少需要多 长时间？（________） [c 水=4.2×103J/(kg•℃)] 9．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化的功能，深受用户好评，如图所示，是某养 生壶的简化电路图以及相关数提，则 项目 参 数 电源电压（V） 220 低温功率 （W） 275 中温功率 （W） 550 高温功率 （W） 1100 容积（L） 1 （1）说明当置于功率 550W 时电键 S1、S2 所处状态； （2）试计算 R1 的阻值； （3）试计算 R2 的阻值。 10．蒸汽电熨斗不会出现将衣物烧焦，它是在调温型电熨斗的基础上增加蒸汽发生装 置和蒸汽控制器而成，如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工 作电压为 220V，水箱装水最多 0.4kg 加热功率有大小两个挡位，设计师最初设计的内部电 路有如图，其中电热丝 R1=56Ω，R2=44Ω。求： （1）该挂烫机最大电流为多少？ （2）请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率是多少？ （3）在用电高峰期，小玲关闭家中其他用电器，只让挂烫机通电使其处于工作状态， 1min 能使转速为 3000r/kW·h 的电能表转盘转了 51 转，则挂烫机的实际电功率为多少？ 11．电陶炉因具有新进式升温、对锅具材质无特殊要求，也无电磁辐射危害等优点， 受到人们的广泛欢迎。如图甲所示，为某品牌电陶炉，其铭牌的主要参数如图乙所示，内 部电路的简化示意图如图丙所示，R1、R2 为阻值未知的电热丝。该电陶炉可以实现“高温档”、 “中温档”、“低温档”三种档位加热。求： （1）电陶炉使用“中温档”正常工作时电路中的电流； （2）在图丙中，当 S 闭合，S1 断开，S2 接 b，电陶炉处于“低温档”，该状态下电陶炉 正常工作时消耗的电功率； （3）用电高峰时电路的实际电压降为 198V，此时用该电陶炉给一装有 2 kg 的水壶加 热，水的初始温度为 25℃，用“高温档”连续工作 200s，水温升高到 40℃，请计算此时电陶 炉的加热效率 η 为多少？（最终计算结果保留 1 位小数）[已知水的比热容 c = 4.2 × 103J/ (kg·℃)，电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电陶炉消耗的电能的比值叫做加热 效率。] 12．某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参效如下 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，R1、R2 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。请完成下列问题：[已知水的比热容 c=4.2×103J/（kg·℃）） 额定电压 220V 保温功率 605W 慢加热功率 1210W 快加热功率 （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，S2 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） 参考答案 1．（1）1100W；（2）44Ω；（3）18.8℃ 5 2．（1） 660W ；（2）220Ω；（3） 9.9 �10 J 3．（1）5.5A；（2）510Ω；（3）200V 4．3 5A 440W 93.3% 5．（1）55Ω；（2）5.04×105J ；（3）63.6% 6．（1）510Ω；（2）6.4W；（3）此时电压力锅不是正常工作 7．（1）2A；（2）40Ω；（3）200V 8．5 8.9 甲 76.4s 9．（1）S1 闭合，S2 置于 A 点；（2）88Ω；（3）88Ω 10．（1）5A；（2）484W，1100W；（3）1020W 11．（1）4A；（2）176W；（3）70.7% 6 12．（1） 8.4 �10 J ；（2）40Ω；（3）4132s