1、第二部分 专题五 类型三1如图所示的电路中，电源电压 U 为 12 V 且保持不变，电阻 R1 阻值为 400 ，电阻R3 阻值为 20 .当开关 S1、S 2 都断开，S 3 闭合时，电流表的示数为 0.1 A求：(1)电阻 R2 的阻值大小；(2)当 S1、S 2、 S3 都闭合时，电路中电流表的示数是多少 A?(3)当只闭合开关 S1、S 2，通电 100 s 后，电路消耗多少 J 的电能？解：(1) 当开关 S1、S 2 都断开，S 3 闭合时，R 2、R 3 电阻是串联的，电流表示数 0.1 A为总电流，故 R 总 120 ，则 R2R 总 R 3120 20 100 ；UI总 12
2、 V0.1 A(2)当 S1、S 2、 S3 都闭合时，R 3 被短路了，电路中电阻 R1、R 2 并联，电流表测干路中的电流大小，流过支路 R1 的电流 I1 0.03 A；流过支路 R2 的电流 I2 UR1 12 V400 UR2 0.12 A，故电流表示数 I 总 I 1I 20.15 A ；12 V100 (3)当电路中只有 S1、S 2 闭合，而电路中干路中的开关 S3 却没闭合，此时电路处于开路状态，电路中没有电流，故电路中消耗的电能为 02如图所示，电源电压恒定，R 26 ，R 312 ，滑动变阻器 R1 的滑片 P 滑到中点，当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，电流表 A
3、 的示数为 3 A；当开关 S1 闭合 S2、S 3 都断开时，电流表 A 的示数为 0.6 A求：(1)电源电压；(2)滑动变阻器 R1 的最大阻值；(3)当 S1、S 3 闭合、 S2 断开时，电路消耗的总功率解：(1)当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，R 2、R 3 并联由 得：R 并 4 1R并 1R2 1R3 6 12 6 12 UI 并 R 并 3 A4 12 V(2)当开关 S1 闭合，S 2、S 2 都断开时，R 1、R 2 串联因此 R 串 20 ，所以 R1(R 串 R 2)2(20 6 )228 UI串 12 V0.6 A(3)当 S1、S 3 闭合， S2 断开时
4、，只有 R2 工作，所以 P 总 24 WU2R2 12 V26 3阳阳发现家里的饮水机全天一直在工作，于是从市场上购买了某品牌智能定时插座，如图所示，该插座可以设置不同的时间段内自动通、断电，从而达到节能的目的，下表是该插座的参数表，请回答以下问题.品牌名称 牌插座 产品型号 AL06额定电压 220 V 时控范围 1 min168 h额定电流 10 A 待机功率 1 W产品净重 145 g 产品材质 无毒环保适用范围 饮水机、热水器、各类充电器、路灯、广告牌、喷泉控制等(1)该智能插座允许接入用电器的最大电功率为多少(2)若饮水机的保温功率为 40 W，将开启时间段设置为 7：007：30
5、 和18：0021：30 (该时段内在家且可能需要饮水 )，在其他条件相同的条件下，每天大约可以节约多少电能？(插座消耗的电能忽略不计 )(3)若在某段时间内总共节能 1 kWh，用这些电能最多可以将多少 kg 初温为 20 的水加热至 70 ？水的比热容为 4.2103 J/(kg)，最后结果保留一位小数解：(1)最大电功率 PUI220 V10 A 2 200 W(2)每天减少使用时间 t20 h节约的电能 WP 保温 t0.04 kW20 h0.8 kWh2.88 106 J(3)由 WQ 吸 cm tm 17.1 kg Q吸ct 3.6106 J4.2103 J/kg 70 20 4(
6、2016 岳阳)图甲为某款新型电饭煲，额定电压为 220 V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R 1 和 R2 为电阻不变的电热丝，S 1 是自动控制开关将电饭煲接入 220 V 电路中，在电饭煲工作的 30 min 内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示求：(1)030 min，电饭煲产生的总热量；(2)S 和 S1 均闭合，电路中的总电流；(3)在不同电压下，电饭煲从开始工作到 S1 第一次自动断开产生的热量相同用电高峰期，当实际电压为 198 V 时，使用该电饭煲，从开始工作到 S1 第一次自动断开需要多长时
7、间甲 乙 丙解：(1)由电路图可知，当开关 S 和 S1 都闭合时，电路为 R1 与 R2 并联，电饭煲的功率较大；同理可知，只闭合开关 S、断开 S1 时，电路为 R1 的简单电路，电饭煲功率较小；由图乙可知，工作 30 min 中，P1440 W 时的时间 t115 min900 s，P 总 660 W 时的时间 t230 min15 min15 min900 s，由 QWUIt 可得，030 min 内电饭煲产生的总热量：QQ 1Q 2W 1W 2P 1t1P 总 t2440 W900 s660 W900 s9.910 5 J；(2)当 S 和 S1 均闭合时，电阻 R1 与 R2 并联
8、，电饭煲的功率较大，由 PUI 可得，电路中的总电流：I 总 3 A；P总U 660 W220 V(3)电饭煲正常工作时，由图丙可知，电饭煲从开始工作到 S1 第一次自动断开时的时间t10 min600 s，此过程中产生的热量：QWP 总 t660 W600 s3.9610 5 J，电饭煲最大功率时电路中的总电阻：R ，U2P总 220 V2660 W 2203因在不同电压下，电饭煲从开始工作到 S1 第一次自动断开产生的热量相同，所以，由 QW t 可得，在实际电压是 198 V 时，电饭煲工作的时间：U2Rt 740.7 s Q RU2实 3.96105 J2203 198 V25如图 1
9、 为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220 V，水箱装水最多 0.3 kg，加热功率有大小两个挡位，设计师最初设计的内部电路有如图 2的甲、乙两种接法，其中电热丝 R156 ，R 244 (1)如果选择甲电路，电路中最大电流为_5_A ，如果选择乙电路，电路中最大电流为_8.9_A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 8.2 A，故设计师最终选择了甲电路；(计算结果保留一位小数 )(2)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率；(3)若将水箱中 0.22 kg 的水从 25 加热到 100 ，挂烫机至少需要加热多长时间？水的比热容 c4.2 103
10、 J/(kg)解：(1)如果选择甲电路，当开关旋至 1、2 之间时，电路中只有电阻 R2 工作，此时的电路中的最大电流I 大 5 A；UR2 220 V44 如果选择乙电路，当开关旋至 1、2 之间时，R 1、R 2 并联，电路中的最大电流，I 大 I 1I 2 3.9 A 5 A 8.9 A；UR1 UR2 220 V56 220 V44 (2)甲电路，P 1UI 大 220 V5 A 1 100 W；P2 484 W；U2R1 R2 220 V256 44 乙电路：P 1UI 大 220 V 8.9 A1 958 W；P2 864 W；U2R1 220 V256 (3)水吸收的热量：Qcm(tt 0)4.210 3J/(kg) 0.22 kg(100 25 )6.9310 4 J，由 P 得，所需时间 t 63 sWt WP1 6.93104 J1 100 W
