为实现自动控制小明同学利用电磁继电器电磁铁线圈电阻不计制作了具有延时加热保温消毒等功能的恒温调奶器其电路图如图甲所示控制电路中电压定值电阻热敏电阻阻值随温度变化的图像如图乙所示已知电磁铁线圈中电流达到时电磁体可以将衔铁吸下触点与触点接触工作电路处于加热状态其电功率为当电磁铁线圈中电流小于时衔铁会跳起触点与触点接触工作电路处于保温状态其电功率为已知电压均为加热电阻恒温调奶

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199430. （2023•师大附中•八模）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U₁=3V，定值电阻R₀=50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示。已知电磁铁线圈中电流达到0.02A时，电磁体可以将衔铁吸下，触点C与触点b接触；工作电路处于加热状态，其电功率为1100W；当电磁铁线圈中电流小于0.02A时，衔铁会跳起，触点C与触点a接触；工作电路处于保温状态，其电功率为55W；已知电压U₂=220V，R₁、R₂均为加热电阻，恒温调奶器容积为2L。[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]求：
$德优题库$
1.当热敏电阻R的温度达到多少时，衔铁会跳起？
2.加热电阻R₁、R₂阻值分别是多大？
3.当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中恒温调奶器的加热效率？
4.要想调低恒温调奶器中的设定温度（衔铁跳起时的温度），在不更换热敏电阻R的情况下，应在控制电路中做怎样的改变？（写出至少两种方案）

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[考点]

能量的利用效率，电热的综合计算，

[答案]

1、当热敏电阻R的温度达到80℃时，衔铁会跳起；

2、加热电阻R₁、R₂阻值分别是836Ω、44Ω；

3、此过程中恒温调奶器的加热效率为84%；

4、可增大R₀的阻值或降低控制电路的电压。

[解析]

解：1、由图甲可知，控制电路中，R与R₀串联。当电磁铁线圈中电流小于0.02A时，衔铁会跳起，根据欧姆定律可知总电阻R_控＝

＝

＝150Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以热敏电阻的阻值为：R＝R_控﹣R₀＝150Ω﹣50Ω＝100Ω，
由图乙可知此时温度为80℃；
2、当衔铁被吸下时，动触点与静触点b接触，工作电路为R₂的简单电路，此时工作电路的电阻最小，由P＝

可知，此时工作电路的电功率最大，处于加热状态；
由P＝

可知R₂＝

＝

＝44Ω；
当衔铁跳起时，动触点与静触点a接触，R₁和R₂串联接入工作电路时，此时工作电路的总阻值最大，由P＝

可知，此时工作电路的电功率最小，处于保温状态；由P＝

可知R_串＝

＝

＝880Ω，根据电阻串联的特点可知R₁＝R_串﹣R₂＝880Ω﹣44Ω＝836Ω；
3、水吸收的热量为：
Q＝c_水m（t﹣t₀）＝4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣25℃）＝4.62×10⁵J，
由P＝

可知，恒温调奶器加热状态下，工作500s内消耗的电能：
W＝Pt＝1100W×500s＝5.5×10⁵J，
恒温调奶器的加热效率：
η＝

×100%＝

×100%＝84%；
4、要想调低恒温调奶器中的设定温度（衔铁跳起时的温度），在不更换热敏电阻R的情况下，电路中的吸合电流不变，由I＝

可知，电路总电阻不变，若增大R₀的阻值，热敏电阻R的阻值减小，由热敏电阻R的阻值随温度变化的图像可知，开始保温的温度降低。若降低控制电路的电压，而电路中的吸合电流不变，由R＝

可知，电路总电阻变小，热敏电阻R的阻值减小，由热敏电阻R的阻值随温度变化的图像可知，开始保温的温度降低。
答：1、当热敏电阻R的温度达到80℃时，衔铁会跳起；
2、加热电阻R₁、R₂阻值分别是836Ω、44Ω；
3、此过程中恒温调奶器的加热效率为84%；
4、可增大R₀的阻值或降低控制电路的电压。

[点评]

本题考查了"能量的利用效率，电热的综合计算，"，属于"易错题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

194224. （2024•爱知中学•八模）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V 2000W”的字样；控制电路中热敏电阻R_t作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R₁为滑动变阻器，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下（不计继电器线圈的电阻，

）。

（1）电热器是利用电流的　　效应来工作的，闭合开关S时，电磁铁的上端为　　极。
（2）用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作20min时，水温由20℃升高到25℃，求电热器的加热效率？
（3）调节滑动变阻器，使R₁＝280Ω，为了把温度控制在25℃左右，设定在水温低于25℃时自动加热，在水温达到25℃时停止加热，求控制电路中的电源电压U是多少？
（4）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温，应该　　（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。

共享时间:2024-06-18 难度:2 相似度:2

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201452. （2021•长安区•二模）小华为了让奶奶在冬天方便取暖，给奶奶买了一个取暖器，电路图如图甲所示，其中R₂为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，取暖器的其它数据如表格所示。

控制电路电压（V）	12
加热电路电压（V）	220
加热功率（W）	1200
R₁（Ω）	5

（1）当室内温度为20℃时，控制电路中的电流为　　 A。
（2）求加热电路中电热丝R₀的阻值。（结果保留1位小数）
（3）在某次实际使用中取暖器正常工作10min，室内温度上升了10℃，求取暖器加热室内空气的能量转化效率。已知[c_空＝1×10³J/（kg•℃），ρ_空＝1.2kg/m³，房间的体积30m³]
（4）当室温处在20℃到25℃之间时，电压鉴别器即可控制开关S接通，让电热丝处于加热状态。求当室温从20℃到25℃电压鉴别器的电压变化范围。

共享时间:2021-03-27 难度:2 相似度:2

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193665. （2024•铁一中学•六模）空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态制冷剂经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的内能。小帅家买了一款新型空气能热水器（如图﹣1所示），其工作时，液态制冷剂进入蒸发器，生成的蒸汽被压缩机压缩后变成高温、高压的蒸汽进入冷凝器，再将能量传递给冷水，如图﹣2所示，此款热水器的部分参数如下表，正常工作时，将整箱水从26℃加热到56℃，用时56min。小刚查阅资料得知一级能效比为3.4以上，表示耗能最低，二级能效比为3.2，表示比较节能，三级能效比为3.0，四级能效比为2.8，五级能效比为2.6（空气能热水器的能效比指储水箱中的水吸收的能量与压缩机消耗的电能的比值）。已知

，

，g＝10N/kg。

能效等级	电源电压/V	额定输入功率/W
二级	220	1250
水箱容积/L	机身净重/kg	接地面积/cm²
100	70	2000

（1）请通过计算说明此热水器的能效等级是否达到二级。
（2）若这些热量分别由空气能热水器和电热水器提供，已知电热水器的加热效率为80%，则空气能热水器所消耗的电能与电热水器所消耗的电能相比，可节约多少焦耳的电能？
（3）能效比数值越小，代表对电能的利用率越　　（选填“高”或“低”），空气能热水器　　（选填“遵守”或“违背”）能量守恒定律。

共享时间:2024-05-21 难度:2 相似度:2

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194127. （2024•滨河中学•五模）某家用速热式电热水器的铭牌标明：加热功率4400W，保温功率100W，水箱容积25L；其内部结构如图所示：R₁、R₂是水箱中加热盘内的电热丝，水箱放满水后闭合开关S₁开始加热，当水温升高到40℃时，温控开关S₂自动切换到保温状态。

（1）R₁的阻值是多少？
（2）如果热水器每天平均保温20h，则这台电热水器正常工作时每天因保温要消耗的电能是多少？
（3）善于观察的张林发现，当只有热水器工作时，将一箱冷水加热1min，热水器显示屏显示水温由20℃上升到22℃，同时电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次，则该电热水器的效率多大？（ρ_水＝1.0×10³kg/m³，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），不考虑电阻随温度变化）

共享时间:2024-05-14 难度:2 相似度:2

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199333. （2023•师大附中•六模）如图是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，热水壶进入加热状态；当壶内水温达到100℃时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R₂＝200Ω，水壶的加热功率P＝1210W，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），R₁、R₂电阻不受温度影响。求：
（1）保温状态通过R₂的电流；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）在晚上用电高峰期将1kg、初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，若加热效率为91%，求该过程中消耗的电能和用电高峰期的实际电压？

共享时间:2023-05-15 难度:2 相似度:2

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200008. （2023•临潼区•三模）一茶一世界，一味一人生，品茶已成为现代人休闲放松的一种生活方式。如图-1所示是一套家用控温电茶壶，图-2是其工作电路简图，电茶壶的加热功率是805W，R₁是80Ω的定值电阻，水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）。请回答以下问题：
$德优题库$
（1）接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶处于（选填“加热”或“保温”）状态。
（2）电茶壶的保温功率是多少？
（3）电茶壶将0.8kg初温为25℃的水加热到100℃需要用时400s,其加热效率为多少？（结果保留一位小数）
（4）小芳要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率变为原来的一半，则只需在图-3中（选填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为多少？

共享时间:2023-04-04 难度:2 相似度:2

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199815. （2023•铁一中学•二模）如图1所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶，图2是其工作电路简图，接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶开始烧水；在标准大气压下，壶内的水到达沸点后，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R₁＝60.5Ω，加热功率是1000W，水的比热容为c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），R₁与R₂的阻值不受温度的影响。求：
（1）电茶壶的保温功率。
（2）电阻R₂的阻值。
（3）电茶壶将1kg初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，则加热效率为多大？
（4）小明要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率改为原来的

，则只需在图3中　　（填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为　　 Ω。

共享时间:2023-03-24 难度:3 相似度:1.67

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199911. （2023•曲江一中•四模）电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。某电动汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上360秒内匀速直线行驶了8000米。求：

车辆类型	电动车
电池类型	磷酸铁锂电池
续航里程	××千米
最大功率	1×10⁵W

（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多少J？
（2）该车受到的水平阻力f为多大？
（3）若该汽车换由效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离大约需要消耗多少kg的汽油？（q_汽油＝4.5×10⁷J/kg，结果保留一位小数）
（4）近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”，据报道，该电池的能量密度可达约9×10⁵J/kg，可供使电动汽车续航达到1000km，已知电动车能量利用效率可达90%：
①若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶多少公里（km）？
②按该公司宣传的电池满电时的最大续航里程来算，该电动车搭载了此电池后的百公里耗电量为多少焦耳？

共享时间:2023-04-25 难度:3 相似度:1.67

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188393. （2023•铁一中学•二模）如图1所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶，图2是其工作电路简图，接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶开始烧水；在标准大气压下，壶内的水到达沸点后，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R₁＝60.5Ω，加热功率是1000W，水的比热容为c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），R₁与R₂的阻值不受温度的影响。求：
（1）电茶壶的保温功率。
（2）电阻R₂的阻值。
（3）电茶壶将1kg初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，则加热效率为多大？
（4）小明要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率改为原来的

，则只需在图3中　　（填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为　　 Ω。

共享时间:2023-03-16 难度:3 相似度:1.67

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208038. （2018•西工大附中•二模）如图1所示，宇航牌YH-X50-3电饭煲的简化电路图。R是发热盘，L₁、L₂中一个是
保温指示灯，另一个是煮饭指示灯。R₁、R₂是指示灯的保护电阻，R₃是熔断器。S₂由中心磁钢和煮饭按钮组成的磁控开关，开始煮饭时，按下煮饭按钮S₂，中心磁钢使其吸合，温度升高到约103℃（饭熟水干）后磁钢失去磁性，在弹簧的作用下，磁控开关自动断开，断开后不能自动闭合，S₁是一热敏电阻控制的温控开关，温度高于80℃时自动断开，低于80℃时自动闭合。
（电饭煲工作时，指示灯、保护电阻消耗的电能相对于发热盘而言很小可以忽略）。宇航牌电饭煲的铭牌如表所示。
$德优题库$

宇航牌电饭煲

型号：YH-X50-3

额定电压：220V

额定功率：880W

额定容量：5L

请你回答问题：
（1）如果请你为这种电饭煲配备一个三脚插头，应该将电路图中的A接到插头的       脚，C接到插头的       脚上。
（2）如果此时正在对冷水加热，则亮的灯应该为       （选填“L₁”或“L₂”）。
（3）为测量电饭煲的电热转换效率，小丽同学在家长的配合下，在电饭煲中盛有1L的水，用温度计测出水的温度为12℃，按下煮饭按钮后10min水沸腾。它的电热转换效率约是多大？
（4）假如在第（3）问中，小丽只将电源接通，没有按下手动磁控煮饭开关，则10min后水的温度是       ℃。

共享时间:2018-03-16 难度:1 相似度:1.5

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208620. （2017•交大附中•六模）如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。

额定电压	额定加热功率	指示功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要　   　（选填“大”或“小”）得多；
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关　     　（选填“串联”或“并联”）起来使用；
（3）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，则此过程中水吸收的热量是　          　 J，电热水袋的发热效率为　      　。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]。

共享时间:2017-05-15 难度:1 相似度:1.5

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208018. （2018•西工大附中•三模）小鹏家的一个电水壶的铭牌信息如图1所示，简化电路图如图2所示，A为电热丝。电水壶在标准大气压下工作。
$德优题库$
（1）电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min。求：
①水吸收的热量是多少？
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？
（2）农村电网改造前，用电高峰时电压会下降10%．求：这时电水壶的实际功率P₀．（设电阻不随温度改变）
（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，请你帮小鹏他们家的电水壶做一改进：需要（选填“串联”或“并联”）一个电热丝，计算该电热丝的阻值是多大？

共享时间:2018-04-08 难度:1 相似度:1.5

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208176. （2018•师大附中•二模）小鹏家的一个电水壶的铭牌信息如图1所示，简化电路图如图2所示，A为电热丝。电水壶在标准大气压下工作。
$德优题库$
（1）电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min。求：
①水吸收的热量是多少？
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？
（2）农村电网改造前，用电高峰时电压会下降10%．求：这时电水壶的实际功率P₀．（设电阻不随温度改变）
（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，请你帮小鹏他们家的电水壶做一改进：需要（选填“串联”或“并联”）一个电热丝，计算该电热丝的阻值是多大？

共享时间:2018-03-24 难度:1 相似度:1.5

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199959. （2023•曲江三中•三模）如图甲，这是一款多功能暖菜板，既可保温，也可加热，为了降低桌面温度，还配置有内置散热风扇。其部分加热简化电路图如图乙所示，R₁、R₂均为电阻阻值不变的电热丝，R₁=24.2Ω。闭合开关S₁，只有暖菜板内置风扇工作时，功率为110W；当板上食品温度降到50℃时，S₂在温度控制电路的作用下自动切换，为食品保温，保温时R₁、R₂的总功率为500W；当板上食品温度降到20℃时，S₂在控制电路的作用下再次切换，为食品加热；通过温控装置使食品保持在一定温度范围内。
$德优题库$
（1）只有暖菜板内置风扇工作时，通过电路的电流是多少？
（2）保温时，S₂应接到位置（选填“1和2”、“2和3”或“3和4”）之间，电热丝R₂的阻值是多少？
（3）在加热状态时，若不计热量损失，则暖菜板工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤温度升高多少？[汤的比热容取4.0×10³J/（kg?℃）]
（4）图丙为该暖菜板的温控装置原理图，R₂是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当R₁两端电压U₁增大到某一定值时，控制电路将切换S₂从加热状态到保温状态。若使所控制温度的预设值升高，可以采取的措施是。

共享时间:2023-04-07 难度:1 相似度:1.5

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208331. （2017•铁一中学•八模）如图甲所示是一种常见的电热水代，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。
$德优题库$

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1L	65℃

（1）由题意可知，红色指示灯和发热体电阻联，且红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要（选填“大”或“小”）得多；
（2）正常工作时电阻R的阻值是多少？
（3）若热水袋内水的初温为15℃时，发热体R在额定电压下工作，电热水袋的加热效率是70%，则加热多少分钟指示灯就熄灭了？【c_水=4.2×10³J/（kg?℃）】

共享时间:2017-06-13 难度:1 相似度:1.5

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dyczwuyn

2023-06-18

初中物理 | | 解答题

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2023年陕西师大附中中考物理第八次适应性试卷

更新:2023-06-18 10:45浏览量:9

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