1、 微专题微专题1.(2023齐齐哈尔齐齐哈尔)父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220 V，额定功率为，额定功率为605 W。求：。求：(1)该电热足浴盆加热系统是利用电流的该电热足浴盆加热系统是利用电流的_工作的。工作的。热效应热效应(2)小明帮爷爷泡脚前，向足浴盆中加入小明帮爷爷泡脚前，向足浴盆中加入6 kg初温为初温为20 的水，加热系统的加热电阻正常工作的水，加热系统的加热电阻正常工作15 min 将水
2、加热到将水加热到40，则此加热，则此加热过程中水吸收的热量是多少？过程中水吸收的热量是多少？水的比热容水的比热容c水水4.2103 J/(kg)解：解：水吸收的热量水吸收的热量Q吸吸c水水mt4.2103 J/(kg)6 kg(40 20)5.04105 J(3)加热系统的加热电阻正常工作加热系统的加热电阻正常工作15 min消耗的电能是多少？消耗的电能是多少？解：解：加热系统的加热电阻正常工作加热系统的加热电阻正常工作15 min消耗的电能消耗的电能WPt605 W1560 s5.445105 J(4)当小明家的实际电压是当小明家的实际电压是200 V时，加热电阻工作的实际电功率是多少？时，
3、加热电阻工作的实际电功率是多少？(忽略温度对电阻的影响忽略温度对电阻的影响)解：解：加热电阻的阻值加热电阻的阻值 当小明家的实际电压是当小明家的实际电压是200 V时时，加热电阻工作的实际电功率，加热电阻工作的实际电功率 22220V=80605WURP额额额额 22200V500W80UP=R 实实实实2.(2023铜仁铜仁)图甲是小明家的电饭锅及电路原理图，该电饭锅有高温和保图甲是小明家的电饭锅及电路原理图，该电饭锅有高温和保温两挡，由开关温两挡，由开关S进行调节。已知进行调节。已知R0与与R为电热丝，现将电饭锅接在为电热丝，现将电饭锅接在220 V的电源上，使用高温挡工作时，电饭锅功率为
4、的电源上，使用高温挡工作时，电饭锅功率为1 000 W；使用保温挡工作；使用保温挡工作时，电饭锅功率为时，电饭锅功率为440 W。c水水4.2103 J/(kg)根据相关知识，回答根据相关知识，回答下列问题：下列问题：(1)饭煮熟后，开关饭煮熟后，开关S将将_(选填选填“闭合闭合”或或“断开断开”)。断开断开(2)电热丝电热丝R的阻值为多少？的阻值为多少？解：解：电路的总电阻电路的总电阻 开关开关S闭合，当只有闭合，当只有R0的简单电路的简单电路，电路的电阻最小，由，电路的电阻最小，由 可知电可知电路的总功率最大路的总功率最大，处于加热状态；，处于加热状态；R0的阻值的阻值 电热丝电热丝R的阻
5、值为的阻值为RR总总R0110 48.4 61.6 22220V=110440WURP总总保保温温2UPR 220220V=48 41000WUR.P高高温温(3)用此电饭锅高温挡将质量为用此电饭锅高温挡将质量为1 kg，温度为，温度为25 的水加热，使锅中水温的水加热，使锅中水温升高升高60，需用时，需用时5 min，求此加热过程中电饭锅的加热效率。，求此加热过程中电饭锅的加热效率。解：解：水吸收的热量水吸收的热量Q吸吸c水水mt4.2103 J/(kg)1 kg60 2.52105 J电饭锅加热过程中消耗的电能电饭锅加热过程中消耗的电能WP高温高温t1 000 W560 s3105 J加热
6、过程中电饭锅的效率加热过程中电饭锅的效率552 52 10 J100%=100%=84%3 10 JQ.=W 吸吸(4)如图乙所示，电能表上有参数模糊不清，如图乙所示，电能表上有参数模糊不清，小明把家中其他用电器断开小明把家中其他用电器断开仅使用电饭锅，调至高温挡烧水仅使用电饭锅，调至高温挡烧水5 min，电能表的转盘转了，电能表的转盘转了250转，则电转，则电能表上模糊的参数应该是多少？能表上模糊的参数应该是多少？解：解：高温挡烧水高温挡烧水5 min消耗的电能消耗的电能W1P高温高温t11 kW h kWh，电能表的转盘转了电能表的转盘转了250转转，电能表上模糊的参数，电能表上模糊的参数
7、 560112 250r3000r/kW h1kW h12 3.(2023甘肃甘肃)如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。下表是该电炖锅的部分参数。水水1103 kg/m3，c水水4.2103 J/(kg)，g10 N/kg项目项目参数参数电源电压电源电压(V)220中温挡功率中温挡功率(W)400高温挡功率高温挡功率(W)1 100容积容积(L)1(1)开关开关S1、S2
8、处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；解：解：由电路图可知，当开关由电路图可知，当开关S1断开，断开，S2接接A时，电阻时，电阻R1、R2串联，此时电串联，此时电路中的总电阻最大路中的总电阻最大，电源电压不变，由，电源电压不变，由 可知可知，总功率最小，总功率最小，所以，所以此时电炖锅为低温挡。此时电炖锅为低温挡。2UPR 项目项目参数参数电源电压电源电压(V)220中温挡功率中温挡功率(W)400高温挡功率高温挡功率(W)1 100容积容积(L)1(2)求求R1、R2的阻值；的阻值；解：解：由电路图可知，当由电路图可知，当S2接接A，S1闭合
9、时，闭合时，R2被短路，只有电阻被短路，只有电阻R1接入电接入电路，电阻较大，功率较大，电炖锅处于中温挡则路，电阻较大，功率较大，电炖锅处于中温挡则R1的阻值的阻值当当S1闭合，闭合，S2接接B时，时，R1、R2并联，总电阻最小，功率最大，电炖锅处于并联，总电阻最小，功率最大，电炖锅处于高温挡，则此时高温挡，则此时R2消耗的功率为：消耗的功率为：P2P高高P中中1 100 W400 W700 W则则R2的阻值的阻值 221220V=121400WURP中中 2222220V=69 14700WUR.P(3)在标准大气压下，使用高温挡将初温是在标准大气压下，使用高温挡将初温是12 的一锅水烧开，
10、若电炖锅的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。，求烧开一锅水需要的时间。解：解：由由 可得，水的质量为：可得，水的质量为：mV1103 kg/m31103 m31 kg水吸收的热量：水吸收的热量：Q吸吸c水水mt4.2103 J/(kgC)1 kg(100 12)3.696105 J，由由 得得，电炖锅消耗的电能，电炖锅消耗的电能 由由 得得，烧开一锅水需要的时间，烧开一锅水需要的时间m=V 100%Q=W 吸吸553 696 10 J=4 62 10 J80%Q.W=.吸吸=WPt54 62 10 J=4201100WW.tsP 高高4.(20
11、19天津改编天津改编)若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，运用运用“建模建模”思想进行了研究：用两条足够长的电阻丝模拟输电线思想进行了研究：用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电每条电阻丝单位长度阻值为阻丝单位长度阻值为r)，将导线连在电阻丝，将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路，如图甲处模拟输电线短路，如图甲所示。他们把一个电源所示。他们把一个电源(电压恒为电压恒为U0)、一个定值电阻、一个定值电阻(阻值为阻
12、值为R0)和一块电和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测压表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线盒，如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接端的两接线柱相连，从而构成检测电路。线柱相连，从而构成检测电路。通过读取盒内电压表示数，经通过读取盒内电压表示数，经过计算得知短路处到过计算得知短路处到B端的距离。端的距离。请你解答如下问题：请你解答如下问题：(1)在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图；在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图；解法一：解法一：如答图所
13、示如答图所示解法二：解法二：如答图所示如答图所示(2)根据你设计的检测电路根据你设计的检测电路，推导出推导出AB间距离间距离L与电压表示数与电压表示数U的关系式。的关系式。解法一：解法一：由电路图可知，由电路图可知，AB间电阻间电阻RAB与与R0串联，电压表测得串联，电压表测得AB间电阻间电阻两端电压为两端电压为U，根据串联分压原理可知，根据串联分压原理可知，解得，解得AB间电阻间电阻丝的阻值为丝的阻值为 ，则，则L与与U之间的关系式为之间的关系式为 00ABUUURR 00ABURRUU 00122ABURRLrUU r 解法二：解法二：由电路图可知，由电路图可知，AB间电阻间电阻RAB与与
14、R0串联，电压表测得串联，电压表测得R0两端电两端电压为压为U，根据串联分压原理可知，根据串联分压原理可知，解得，解得AB间电阻丝的阻值间电阻丝的阻值为为 ，则，则L与与U之间的关系式为之间的关系式为00ABRUUUR 00ABUURRU 00122ABUURLRrUr 5.小红为自己家面积为小红为自己家面积为4 m2，高为，高为2.5 m浴室的灯暖型浴霸浴室的灯暖型浴霸(一种取暖用的一种取暖用的电器电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压U1恒为恒为12 V，继电器线圈的电阻忽略不计，定，继电器线圈的电阻忽略不计，
15、定值电阻值电阻R1为为60，热敏电阻，热敏电阻R2的阻值随温度的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路额定电压变化的图像如图乙所示；工作电路额定电压U2为为220 V，安装两只标有，安装两只标有“220 V275 W”的灯泡。闭合开关的灯泡。闭合开关S，当继电器线圈中的电，当继电器线圈中的电流大于或等于流大于或等于50 mA时，继电器的衔铁被吸时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。合，工作电路断开。(1)工作电路工作时，工作电路工作时，A端应与端应与_(选选填填“B”或或“C”)端相连接。端相连接。B(2)浴霸正常工作时通过灯泡的电流是多少浴霸正常工作时通过灯泡的电流是多少A？浴室里控制的温
16、度？浴室里控制的温度t0为多高？为多高？解：解：浴霸正常工作时通过灯泡的电流为浴霸正常工作时通过灯泡的电流为当继电器线圈中的电流大于或等于当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时，时，继电器的衔铁被吸合，继电器的衔铁被吸合，工工作电路断开，由欧姆定律可得，控制电路中的总电阻为作电路断开，由欧姆定律可得，控制电路中的总电阻为由串联电路电阻的特点可得热敏电阻的阻值为由串联电路电阻的特点可得热敏电阻的阻值为R2R总总R1240 60 180 由图乙知由图乙知，控制的温度为，控制的温度为t038 LLL275W=1 25220VPI.U1312V=24050 10 AURI 总总(3)为使利用为使利用R2控制的浴室温度控制的浴室温度t0在在30 42 范围内高低可调，需要对范围内高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路，并在控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路，并在图丙中标出相关元件的电阻值。图丙中标出相关元件的电阻值。(此问不要求写出计算过程，虚线框外的此问不要求写出计算过程，虚线框外的元件不能更改元件不能更改)
