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焦耳定律（電熱器檔位）的計算題（簡單）
1．下圖是一臺電熱飲水機的電路原理圖，下表是它的銘牌數據，其中S2是溫控開關，R1是加熱電阻，R2是定值電阻。
(1)請畫出飲水機處于加熱狀態時的等效電路圖；
(2)在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？
(3)求保溫時電路中的總阻值為多少？
(4)若飲水機7分鐘把一定質量的水燒開，水所吸收熱量為168000J，請通過計算說明此加熱過程中電阻絲產生的熱量是否有損失？
額定電壓 220V
加熱功率 440W
保溫功率 40W
2．多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。其中R1、R2為電熱絲，電阻不變。下表為其銘牌，其中高溫檔的額定功率已模糊不清：
項目 參數
電源電壓（V） 220
低溫檔功率（W） 220
中溫檔功率（W） 440
高溫檔功率（W）
容積（L） 2
(1)養生壺處于低溫檔工作時，1min消耗的電能；
(2)求R1的阻值；
(3) 在標準大氣壓下，使用高溫檔將初溫是45℃的一壺水燒開，若養生壺高溫檔加熱效率為75%，燒開一壺水需要的時間。
3．小軍家新買了一個電熱水壺,其銘牌如圖所示,在額定電壓下,不考慮熱量損失,用該電熱水壺將初溫為20°C的2kg的水燒開,用時7 min ,請回答. [水的比熱容C水= 4.2×103J/（kg.°C） ,氣壓為1標準大氣壓]
（1）電熱水壺正常工作時的電阻是多少.
（2）此過程水需要吸收多少熱量.
（3）該電熱水壺的效率為多少.
（4）電熱水壺通過導線連到電路,為什么電熱水壺工作時放出大量熱,而與其連接的導線幾乎不發熱.
4．老師讓同學們為學校的植物溫室設計一個有加熱擋和保溫擋的電熱器，要求：加熱功率為400W，保溫功率為100W。如圖是小明設計的電路，其中R1是發熱體，R2是置于室外的定值電阻，電源電壓為220V。
（1）電熱器加熱10min，產生的熱量是多少：
（2）電路中R1、R2的阻值各是多大；
（3）請你從節能的角度，對小明設計的電路進行評估。
5．如圖甲為一種新型電飯鍋的簡化電路，其中R1和R2均為電熱絲，S1
是自動控制開關，通過開關的控制，可智能實現高溫檔或低溫檔，從而控制食物在不同時間段的溫度。把電飯鍋接入220V的家庭電路中，電飯鍋工作30min，電路中總電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。求：
(1)當S、S1都閉合時，電飯鍋處于高溫檔還是低溫檔？
(2)電飯鍋在0~30min內消耗的總電能。
6．如圖所示是張強同學家新買的一臺電熱鍋其內部簡化電路圖，該鍋有高、中、低三個擋位的發熱功率。開關S1可分別與觸點a、b接觸，已知發熱電阻R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，電源電壓220V保持不變。
請分析和解答以下問題：
（1）當開關S1置于b端、S2斷開時，電熱鍋處于什么擋位？
（2）電熱鍋在中擋位工作時，消耗的電功率是多少？
（3）電熱鍋在高擋位工作時，加熱5min，消耗的電能為多少？
7．有一標有“6V
3W”字樣的小燈泡L，接在如圖所示的電路上，滑動變阻器的最大阻值為18Ω，電源電壓恒為9V，求：（假定燈絲電阻不變）
（1）求燈絲的電阻RL；
（2）當燈泡正常發光時，電路中通過的電流是多少 滑動變阻器應接多大
（3）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，通電1 min滑動變阻器上產生多少熱量
8．如圖所示為某養生壺的電路原理圖，有加熱和保溫兩擋。R1和R2都是發熱電阻，其中R1=44Ω，養生壺的保溫功率為200W。求養生壺在額定電壓下工作時，
（1）R2的電阻；
（2）加熱時電路中電流；
（3）加熱5min消耗的電能。
9．如圖是某種小型家用電熱水器的簡化電路圖，開關s可根據水溫切換成加熱和保溫兩種狀態R1、R2都是發熱電阻，熱水器主要參數如下表。[水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃）]
額定電壓 220V 容積 10L
加熱功率 880W 保溫功率 100W
（1）在上述加熱狀態下，正常工作10min將產生多少熱量？
（2）水箱中裝滿初溫為25℃的水，加熱使水溫度升高到45℃，水需要吸收多少熱量？
（3）R2的阻值為多大？
10．如圖，R1=60Ω，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表示數為1A；S3閉合，S1、S2斷開時，電流表示數為0.2A，求：
（1）電源電壓；
（2）電阻R2的阻值；
（3）當S3閉合，S1、S2斷開時，通電10s電流通過R1產生的熱量；
（4）當S1、S2閉合，S3斷開時，電路的總功率。
11．如表為一臺電熱器的銘牌（有一項內容模糊不清），電熱器內部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲。
XX牌電熱器
額定電壓 220V
額定電功率 高溫擋
中溫擋 880W
低溫擋 440W
電源頻率 50Hz
求：
（1）低溫擋正常工作時的電流；
（2）中溫擋正常工作10分鐘產生的熱量；
（3）高溫擋正常工作時的電功率。
12．如圖甲所示的電熱杯墊，它能夠對杯子進行加熱或保溫，杯墊內部簡化電路如圖乙所示，R1、R2為加熱電阻，其中R1=10Ω。只閉合開關S1，通過電源線的電流為0.5A，杯墊處于保溫狀態：同時閉合開關S1、S2，通過電源線的電流為1.5A，杯墊處于加熱狀態。求：
（1）杯墊工作時的電源電壓U；
（2）杯墊保溫100s產生的熱量Q；
（3）杯墊加熱時消耗的電功率P。
參考答案：
1．(1)；(2)2A；(3)1210Ω；(4)有損失，計算見解析
2．(1) 13200J(2) 110Ω(3) 700s
3．（1）22（2） 6.72 ×105J（3） 72.7% .（4 ）導線電阻遠小于電熱水壺發熱電阻
4．（1）；（2），；（3）見解析
5．(1)高溫檔；(2)9.9×105J
6．（1）低擋位；（2）1000W；（3）4.5×105J
7．(1) 12Ω；(2) 0.5A； 6Ω；(3) 97.2J。
8．（1）198Ω；（2）5A；（3）3.3×105J
9．（1）5.28×105J；（2）8.4×105J；（3）429Ω
10．（1）60V；（2）240Ω；（3）24J；（4）75W
11．（1）2A；（2）5.28×105J；（3）1760W
12．（1）5V；（2）250J；（3）7.5W

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