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186876. (2025•师大附中•四模) 小明设计了一款智能电热坐垫,能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图-1,Ra是安装在坐垫内的热敏电阻,其阻值随温度的变化如表所示。闭合开关S1、S2,电热坐垫启动高功率工作模式,当通过电磁铁的电流达到0.05A时,衔铁La和Lb同时被吸引,转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04A时,电磁铁无法吸住衔铁La和Lb,La和Lb恢复原位,又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换,使其温度维持在一定范围。
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热敏电阻Ra的阻值和温度的关系
温度/℃ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65
阻值/Ω 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85
(1)分析表中数据,当温度升高时,热敏电阻Ra的阻值       (选填“变大”或“变小”)。
(2)图-1中R1和R2的阻值为1210Ω。电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟,则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少?
(3)若高功率工作10min,电热丝放出的热量70%被坐垫吸收,最多可使质量为2kg的坐垫温度升高?【坐垫材料的比热容为0.44×103J/(kg?℃),结果保留到整数】
(4)小明想在原控制电路中再增加一个力敏电阻,以实现两个功能:
①1000N压力以下,坐垫最高温度不超过45℃;
②人离开后,坐垫始终低功率工作。
现有三种力敏电阻Rb、Rc、Rd,其阻值随压力变化如图-2。请你在图-3的虚线框中画出你所选择的力敏电阻和Ra的连接方式(不需写出计算过程),并写出500N压力下坐垫的最高温度值是       ℃。(线圈阻值忽略不计)。
共享时间:2025-04-16 难度:3
[考点]
利用比热容的公式计算热量,电功与电能的计算,电功率的综合计算,
[答案]
(1)变小;
(2)本次测试中电热丝消耗的总电能为6×104J;
(3)若高功率工作10min,电热丝放出的热量70%被坐垫吸收,最多可使质量为2kg的坐垫温度升高38℃;
(4)见解答图;43℃。
[解析]
解:(1)分析表中数据可知当温度升高时,热敏电阻Ra的阻值变小;
(2)串联电路总电阻大于任一分电阻,并联电路总电阻小于任一分电阻,根据P=可知低功率工作时两电阻串联,高功率工作时,两电阻并联;串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则两电阻串联时R=R1+R2=1210Ω+1210Ω=2420Ω,
低功率工作时消耗的电能:W1t=×10×60s=1.2×104J,
高功率工作时消耗的电能:W2t+t=×10×60s+×10×60s=4.8×104J,
本次测试中电热丝消耗的总电能为:W=W1+W2=1.2×104J+4.8×104J=6×104J;
(3)若高功率工作10min,坐垫吸收的热量为:
Q=ηW2=70%×4.8×104J=3.36×104J,
根据Q=cmΔt可知,坐垫升高的温度为:
Δt=≈38℃;
(4)由表格数据知当坐垫温度为45℃时,Ra=180Ω,若满足该温度下电热坐垫处于低功率工作状态,则控制电路的电流应大于或等于0.05A,根据欧姆定律可知此时控制电路总电阻:R=120Ω,但Ra的阻值为180Ω,因此两者只能选择并联的连接方式;
由图﹣2知当压力为1000N时,若控制电路力敏电阻阻值为360Ω时,控制电路的力敏电阻与热敏电阻Ra并联总电阻的阻值正好为120Ω,符合功能①的要求,因此在Rc、Rd中选择;
人离开后,压力为零,根据功能②的要求,此时坐垫的控制电路干路的电流同样应大于或等于0.05A,取表格中最低温的20℃,此时Ra=600Ω,根据并联电路电阻的规律知,此时力敏电阻不应超过150Ω,因此排除Rc,比较可知选择电阻d与a并联接入电路,如下图所示:

当压力为500N时,由图知此时Rd=300Ω,
此时热敏电阻接入电路的阻值Ra=200Ω,
由表格可知此时的温度为43℃。
答:(1)变小;
(2)本次测试中电热丝消耗的总电能为6×104J;
(3)若高功率工作10min,电热丝放出的热量70%被坐垫吸收,最多可使质量为2kg的坐垫温度升高38℃;
(4)见解答图;43℃。
[点评]
本题考查了"利用比热容的公式计算热量,电功与电能的计算,电功率的综合计算,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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187667. (2025•滨河中学•一模) 空调热水器,又名空气能热泵热水器,其工作原理如图所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态,在经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器中重新变成液态,达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点,产生相同的热水量,比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。下表为两种型号“空调热水器”,在进水温度20℃时测定的部分参数:
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型号 A B
出水温度(℃) 50
额定功率(kW) 1 2
额定电压(V) 220
环境温度范围(℃) ﹣10~50
(1)A型热水器额定功率下加热过程中,100L水流经冷凝器时吸收的热量为多少焦耳?[c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标,热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数,能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。若A型空调热水器的热水产出率为100L/h(表示1小时产出热水100L)。
求:
①A型空调热水器能效比为多少?
②若B型空调热水器的能效比为4.2,则它的热水产出率为多少L/h?
共享时间:2025-03-06 难度:2 相似度:1.67
188321. (2024•爱知中学•一模) 某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图甲所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22Ω,主要参数如下表。[]
(1)洗衣机内注入10kg的水,在额定电压下连续加热1050秒,水温由20℃上升到50℃,此过程水吸收的热量是多少?
(2)R2阻值是多少?
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是多少?
(4)由于使用了多年,洗衣机中的电热丝明显氧化,导致加热状态不正常,而保温洗涤的状态正常。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把洗衣机单独接入家庭电路并调至加热状态,发现电能表1min内闪烁60次,电能表规格如图乙所示,请算出加热状态的实际功率?为了恢复洗衣机机铭牌功率,通过分析数据说出你改进电路从而达到铭牌标准的方案:                    
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压 220V
加热功率 2400W
设定温度范围 30℃~90℃
电动机功率 240W
共享时间:2024-03-15 难度:2 相似度:1.67
194390. (2024•西工大附中•九模) 某电热砂锅的简化电路如图甲,R1、R2为发热电阻,S为旋转型开关,a、b、c、d为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换,工作时先用高温挡加热锅内汤料到沸腾,再用低温挡持续加热食物,使食物“汤浓味鲜”。
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(1)当S接bc时,电热砂锅处于        挡,高温挡的电流为        A。
(2)某次烹饪一共用时6小时,电功率与加热时间的关系如图乙所示,则本次烹饪共消耗多少电能?
(3)发热电阻R2的阻值为多少?
(4)若只将低温挡功率变为80W,请通过计算说明改装方法。
共享时间:2024-06-20 难度:2 相似度:1.67
193238. (2025•新城区•三模) 某型号的电加热器有高、低两挡调温功能,其额定电压为220V,内部电路由发热电阻R1、R2(阻值不受温度影响)和开关S1组成,其中R1=55Ω。在不拆解电加热器内部电路的情况下,小华用图甲电路对其进行测试:在额定电压下,先闭合开关S,电流表的示数为0.8A。再闭合开关S1,电流表的示数变为4A。
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(1)该电加热器使用的是三脚插头,是为了将电加热器的金属外壳与        相连。
(2)该电加热器高温挡的额定功率是多少?发热电阻R2的阻值是多少?
(3)小华增加了一个单刀双掷开关S2,利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装,如图乙所示,图中的虚线框内分别是R1和R2,改装后的电路具有高、中、低三挡调温功能,且低温挡功率不变,中温挡功率与原高温挡功率相同。
①请将发热电阻R1、R2的元件符号填入图乙电路的虚线框内,将电路补充完整。
②改装后,电加热器在高温挡正常工作5min消耗的电能是多少?
共享时间:2025-04-14 难度:2 相似度:1.67
193690. (2024•铁一中学•九模) 德优题库如图是我国西部某地区风力发电的外景。该地区空气密度为1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。
平均风速(m/s) 5 10 15 20 25 30
1s内获得的能量(×104J) 4 8 12 16 20 24
(1)若某时间内风速为10m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供10只“220V 100W”灯泡正常工作8h,求这台风车发电的效率。
(2)若此地年平均风速为15m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/kg)
(3)若风速为10m/s,则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
共享时间:2024-06-23 难度:3 相似度:1.34
184373. (2023•交大附中•九上期末) 如图甲所示是一种为电动汽车补给能量的装置——直流充电桩,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
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充电电压(V) 充电电流(A) 充电时长(min) 充电度数(kW?h) 充电费用(元)
400 45 24.0 28.80
(1)通常直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更        
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是        。当D为70%时,充电电流为多少安?
(3)若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为多少元?
(4)设D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至90%所需时间为t2,且t1:t2=2:3,则测试全过程的充电总时长为多少分钟?
共享时间:2023-02-02 难度:3 相似度:1.34
193932. (2024•陆港中学•三模) 如图甲所示是一款电加热火锅,通过开关控制可以实现高、中、低温三挡加热;其内部简化电路如图乙所示;其中R1、R2均为加热电阻,R1的阻值为55Ω,低温挡的功率是176W(不考虑温度对电热丝阻值的影响)。
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(1)当S1闭合,S2接b时,电火锅为        挡;
(2)求R2的阻值;
(3)高温挡正常工作6min消耗的电能是多少?
(4)小江认为该电加热锅虽然有多个挡位,但不能连续调温,因此用实验室常用的一种电路元件替换了乙图中的电阻R2,并重新设计了可以连续调温的电路原理图,请你在图丙中的虚线框内画出小江设计的一种可能的电路图。
共享时间:2024-04-07 难度:3 相似度:1.34
188127. (2024•铁一中学•八模) 如图甲所示是某款无接触式的热风干手器,手伸向出风口时可吹出温度为35℃~45℃的热风,内部电路由控制电路和工作电路两部分构成,简化电路如图乙所示,控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器的额定功率为1200W,空气流量为0.6m3/min,加热电阻丝的阻值为44Ω,请你解答下列问题:
(1)由工作电路的电路图可知接线柱       (选填“A”或“B”)接的是火线。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值         (选填“增大”“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作。
(2)该款无接触式的热风干手器正常工作时,电动机的电功率为多大?
(3)在额定电压下正常工作时,烘干一次手用时20s,若烘干一次手的过程中电热丝消耗的电能40%转化为空气的内能,能使空气温度升高多少?(结果保留一位小数)[]
共享时间:2024-06-14 难度:3 相似度:1.34
187900. (2025•交大附中•三模) 水华家电茶炉的额定加热功率为800W,将电茶炉接入家庭电路中正常工作10min,刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃,求:
(1)此过程中水吸收的热量为多少?
(2)电茶炉烧水的效率为多少?
共享时间:2025-04-12 难度:3 相似度:1.34
187878. (2025•交大附中•一模) 如图,是物地学科节上某实践小组设计的“环保节能生态小屋”。小屋采用的风光互补能源系统是由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成的,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电。在强风或者晴天时,两种发电装置发出的电能不能立刻使用完,会将一部分电能充入蓄电池组中。已知蓄电池组的质量为75kg,电池能量密度为0.2kW•h/kg,为了增加蓄电池的使用寿命,在充电至蓄电池组容量的90%时停止充电,放电余留10%时停止放电。
(1)0.2kW•h/kg的物理意义是                     
(2)风力发电机参数如表所示,按照每天平均以3m/s的风速发电4h计算,风力发电机每天可以给小屋提供多少J的电能?
风速v/(m/s) v<1 1≤v<3 3≤v<6 6≤v<10 10≤v
1s内获得的风能/(×104J) 0 0.1 0.15 0.20 0.25
风电转化效率 30%
(3)在风速为0.8m/s,晴朗的一天启动能源系统工作5h,已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW,太阳能板面积为10m2,光电转化效率为16%。系统启动前蓄电池已达到停止电能输出的电量,若“环保节能生态小屋”一天用掉的总电能为2kW•h,这天剩余电量能否完成一次蓄电池组完整的充电工作?
(4)小明认为该“环保节能生态小屋”更适合建造在陕北,而小华认为更适合建造在陕南。你赞成谁的观点?简要说明你的观点和理由                     
共享时间:2025-03-10 难度:1 相似度:1.33
193330. (2025•高新一中•三模) 为改善学习环境,学校在全部20间教室各安装了一台额定电压为220V、额定功率为1210W的长虹空调。求:
(1)空调的额定电流大小;
(2)所有空调在额定电压下同时工作10h,消耗电能多少千瓦时。
共享时间:2025-04-08 难度:1 相似度:1.33
187640. (2025•高新三中•三模) 德优题库直饮机的电路图如图所示,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态,可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是550W。
(1)温、开水选择开关处于        (“断开”或“闭合”)状态时饮水机处于加热状态;
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?
(3)电热丝R1的电阻是多少?
(4)现想缩短将水烧开所用的时间,需对直饮机的电路进行改造,请你仅用现有器材设计新的电路图。
共享时间:2025-04-13 难度:1 相似度:1.33
194079. (2024•高新三中•二模) 如图甲是某型号家用电饭煲的原理简图,R1、R2、R3为加热电阻,其中R3=48.4Ω,S为温控开关,该电饭煲有加热、保温功能,按下温控开关S与a、b接触,电饭煲处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动跳接到c,使电饭煲处于保温状态,已知该电饭煲的额定加热功率为2000W,额定保温功率为500W。求:德优题库
(1)加热电阻R2的阻值是多少?
(2)某次将该电饭煲插在智能插座上煮饭,煮饭结束时的智能插座显示的信息如图乙,则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作时间是多少min?
(3)在制造该型号电饭煲时,由于工人师傅操作失误造成一百台电饭煲不合格,经检测,这台不合格电饭煲的额定加热功率为2000W,额定保温功率为1000W,加热电阻规格同合格电饭煲,请在图丙中补全该台不合格电饭煲的电路简图。(不用写出计算过程)
共享时间:2024-03-20 难度:1 相似度:1.33
187060. (2025•新城区•一模) 德优题库如图是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中,电热器高温挡的功率为1100W,低温挡的功率为220W。求:
(1)电热器处于高温挡时,通过电路的电流。
(2)电热丝R2的阻值。
共享时间:2025-03-04 难度:1 相似度:1.33
194391. (2024•西工大附中•九模) “充电宝”是指一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。现有一个“充电宝”,各项参数如表所示:
容量 20000mAh,5V 兼容性 绝大多数5VUSB输入的数码电子产品
寿命 完全充放电大于500次 放电转换率  
输入 DC5V﹣2A或9V﹣2A 输出 (双端口)5V﹣2.4A
挑选“充电宝”还要考虑放电转换率,放电转换率=
(1)“充电宝”在家庭电路中充电时相当于          (选填“电源”或“用电器”),“充电宝”上有两个输出口,可同时给两部手机充电,这两个接口是       (选填“串”或“并”)联的。
(2)“充电宝”充满电后,大约储存了多少电能?当移动电源显示屏上显示电量为28%时,利用快充方式给该移动电源充电,不考虑能量损失,需要多少小时就可以将移动电源充至满电状态?
(3)该款充电宝刚好能为容量为3600mA•h的手机充电5次,它的放电转换率为多少?
共享时间:2024-06-20 难度:1 相似度:1.33

dyczwuyn

2025-04-16

初中物理 | | 解答题

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