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　　压轴专题19 电热综合

　　一.计算题(共16小题)

　　1.(2019•泰安)某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig=15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I>8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻

　　丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2=220V，加热时的功率P加热═2200W，保温时的功率P保温=110W，加热效率η=90%，R2=2R1，水的比热容，c水=4.2×103J/(kg•℃)，水箱内最低温度为0℃。

　　(1)为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。

　　(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?

　　(3)该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间?

　　2.(2019•威海)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的 ，R1为242Ω，R2为60.5Ω.(忽略温度对电阻的影响)

　　(1)请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档?

　　(2)R3的阻值是多少欧姆?电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳?

　　(3)小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?[电能表的铭牌上标有3000r/(kW•h)]

　　3.(2019•黄冈)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000W。

　　(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大?

　　(2)闭合S3，电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω，求电磁泵的电功率。

　　(3)若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开?已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.5×103J/(kg•℃)。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，不计热损失。

　　4.(2019•岳阳)一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)。

　　额定电压 电炖锅档位 额定功率/W

　　220V 低温 200

　　中温 400

　　高温 600

　　(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数);

　　(2)在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/(kW•h)”的电能表转盘在12ls内转了20圈，求此时的实际电压;

　　(3)电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。

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