九年级科学上册专题八：电热器

电热器电热1、（2008•株洲）旧白炽灯在工作时，容易在灯丝最细处熔断，这是因为与相同长度的较粗灯丝相比，灯丝最细处（）A、功率最大B、电流最大C、电阻最小D、电压最小2、下列例子中，能防止电热危害的是（）A、供取暖用的电褥子B、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置C、收音机、电视机的机壳上有许多小孔D、孵化家禽的电热孵卵机3、将甲、乙两电阻丝接入同一电路中，甲电阻丝比乙电阻丝放出的热量多，则（）A、通过甲的电流比乙的电流大B、甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大C、甲电阻丝阻值比乙电阻丝大D、甲电阻丝消耗的电能比乙电阻丝多4、关于电热的利用，下列说法中正确的是（）A、电热对我们来说总是有利的B、电热对我们来说总是不利的C、电饭锅是利用电流热效应的原理制成的D、电视机工作过程中没有产生电热5、（2010•青海）如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，电阻丝浸在质量相同、初温相同的煤油中，在闭合开关进行实验的过程中（）A、用温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少B、瓶电阻丝中的电流比A瓶电阻丝中的大C、要保持电阻R1、R2两端的电压相同D、在时间相同时，两瓶中煤油吸收的热量相同6、（2010•南京）电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（）A、导线的绝缘皮隔热B、导线散热比电熨斗快C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流D、导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻7、（2009•株洲）在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快．这是因为（）A、连接处的电流较大B、连接处的电流较小C、连接处的电阻较大D、连接处的电阻较小8、（2009•青海）相同功率的下列电器，正常工作相同时间，产生热量最少的是（）A、电饭煲B、电烙铁C、、电动机D、、电烤箱9、（2009•河南）用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示．将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度．正确的是（）A、甲导体的温度升高得多B、乙导体的温度升高得多C、甲、乙两导体升高的温度相同D、条件不足，无法判断10、（2007•淄博）甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的3倍，甲、乙产生的热量之比是2：3，则通过甲、乙两导体的电流之比是（）A、2：3B、2：1C、9：2D、：311、如图所示电路中，已知R1＞R2，电源电压U保持不变，在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是（）A、甲、乙、丙、丁B、甲、丙、丁、乙C、丙、丁、乙、甲D、乙、丁、丙、甲12、下列公式中，哪一个是焦耳定律的数学表达式（）A、Q=I2RtB、Q=UItC、D、以上都是13、已知电流I安通过电阻R欧，t秒内产生的热量是Q焦．如果电阻减半，电流变为原来的2倍，在相同的时间内产生的热量将是14、将两个阻值相同的电阻串联后接入电路中，时间t内产生的热量为Q1；如果将它们并联后接入同一电路中，相同的时间内产生的热量为Q2．则Q1：Q2为（）A、4：1B、1：4C、2：1D、1：215、焦耳定律的内容是（）A、电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成反比，跟通电时间成正比B、电流通过导体产生的热量跟电流成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比C、电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比D、电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成反比16、为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”．对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（）A、因为煤油有颜色便于观察B、因为煤油有比较大的热值C、因为煤油有比较小的密度D、因为煤油有比较小的比热容17、在电学中有这样一个问题：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同．为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？对此同学甲这样解释：因为导线电阻很小，电炉丝电阻很大，根据焦耳定律，Q=I2Rt，电流相同，时间相同，热量与导体电阻成正比．同学乙解释为：因为导线电阻很小，电炉丝电阻很大，所以电炉丝两端电压比导线两端电压大得多，电流通过导体产生的热量Q=W=UIt，根据该式，在I、t相同时，热量与导体两端电压成正比．对于同学甲和同学乙的解释，下列观点正确的是（）A、同学甲和同学乙的解释都不正确B、同学甲和同学乙的解释都正确C、同学甲的解释正确，同学乙的解释不正确D、同学甲的解释不正确，同学乙的解释正确18、把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串：t并为（）A、1：1B、2：1C、4：1D、1：419、两根电阻丝的电阻为R1的R2，且R1＞R2，接在一电压不变的电源上，用来加热一壶水．欲使水的温度升高得快，应采取的办法是（）A、先把两根电阻丝串联后接到电源两端B、先把两根电阻丝并联后接到电源两端C、单独使用电阻较小的电阻丝R2接在电源两端D、单独使用电阻较大的电阻丝R1接在电源两端20、（2009•兰州）电炉丝断了，去掉后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（）A、5：4B、1：5C、5：1D、4：521、一只电炉接在220伏的电路上时，用10分钟可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是（）A、10分钟B、20分钟C、30分钟D、40分钟22、电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（）A、UIB、I2RC、UI﹣I2RD、UI+I2R23、为了探究影响电热的因素，实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管，两根不同阻值的电阻丝，以及滑动变阻器、开关、导线、电源等．两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了图甲、乙所示的两个方案．（1）这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少？（2）甲方案探究的问题是什么?（3）乙方案探究的问题是什么?电热器1、（2011•湘西州）如图是家庭用的取暖器，它的主要部年由两根规格都是“200V500W”的电阻丝组成，一般这种取暖器都设有高、低温两个档位．（高温档就是两根电阻丝同时工作）求：（1）调节到高温档时，电路中的总功率是多少？（2）每根电阻丝的电阻是多少？（保留一位小数）（3）若用低温档工作30min，消耗的电能是多少？2、（2011•铜仁地区）如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S0控制）．求：（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率为_________w．（2）R2的阻值．（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时问？（C水=4.2×103J/kg•℃）3、（2011•遂宁）如图甲是某品牌电饭锅的电路原理图，R1、R2是安装在同一发热盘中的发热电阻丝，L1、L2为指示灯，S2是温控开关，当锅内温度达到103℃时S2自动跳转．红灯亮、绿灯灭，表示正在加热；绿灯亮、红灯灭，表示电饭锅处于保温状态．R3、R4电阻都很大，在以下计算中可近似地将其看成开路；L1、L2、R3、R4耗电功率很小，可以忽略不计，电路原理图可近似等效成乙图．一用户观察发现，该电饭锅铭牌标有“220V 加热功率1000w”，在家中其它用电器都断开的情况下，用其加热2kg、20℃的水时，标有“2000imp/kw•h”的电能表指示灯一分钟闪烁了30次．已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），1kw•h=3.6×106J，不考虑电阻R1、R2阻值随温度的变化．请根据以上信息解答以下问题：①将这些水在1标准大气压下烧开，水吸收了多少热量？②加热过程中电饭锅的实际功率是多大？③如果电饭锅消耗的电能有80%被水吸收，烧开这些水用了多少时间？④测得电饭锅保温时的功率是加热时功率的，则R1、R2之比是多少？4、（2011•钦州）如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间，其中R1=605Ω，R2=96.8Ω，电热锅的部分参数如下表所示．（1）电热锅处于保温挡正常工作时，锅内的水温度始终不变，则该电热锅的散热功率是多少？（2）电热锅处于高温挡（切换开关接“1”）正常工作，在标准大气压下高温加热2kg的水，10min内消耗多少电能？设散热功率不变，水的初温为75℃，则加热10min后水的最终温度是多少？5、（2008•河北）某电热毯只有一个挡位，使用不方便．小明想用一电阻丝作发热体与其串联，将它改造成有两个挡位的电热毯．已知原电热毯的额定电压为220V，为了测定它的额定功率，小明把它与一个标有“220V 25W”灯泡串联在家庭电路中（如图1所示），电压表的示数为176V．（电源电压恒为220V，不考虑温度对电阻阻值的影响）求：（1）原电热毯的额定功率多大？（2）为了使改造后的电热毯（如图2所示）在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三，小明需一个阻值多大的电阻丝？（保留一位小数）（3）改造后的电热毯，在低温挡位时工作10min，R0消耗多少电能？6、（2008•杭州）冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）．（1）图甲中有定值电阻R2（置于电热毯外部），电热丝R：，请说明要使电热毯处于低温档时，开关S1、S2应处于什么状态？并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式．（2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说明要使电热毯处于高温档时，开关S1、S2应处于什么状态？并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式．（3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由．7、（2008•大连）某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机．开关S1闭合后，S2接l、2时吹冷风，通过电动机的电流为O.1A；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110Ω．S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W．电源电压为220V．试求：（1）吹冷风时，电动机的功率是多少？（2）吹温风时，通过R1的电流是多少？（3）吹热风时，R2的电阻是多少？（结果保留小数点后两位）8、（2006•太原）为防止湿手板开关造成触电事故，小宇同学为家中的灯暖型浴霸（冬季家庭洗浴时取暖时用的电器）设计了一个温度自动控制装置，如图甲所示．其中半导体材料制成的热敏电阻阻值R1随温度变化的曲线如图乙所示．已知继电器线圈电阻R2为20Ω，电源的电压U0恒为12V．浴霸共安装有4只“220V 250W”的灯泡，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，浴霸电路闭合．求：（1）浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流．（2）若将此装置放在浴室内，浴室内的温度可控制在什么范围？9、（2006•河北）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率．如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触．已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，电源电压保持不变．请分析和解答以下问题：（1）当开关S1，置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位？简述理由（2）电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少？（3）电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？10、（2004•连云港）某养鸡场，在冬季为了提高产蛋量，采取了光照和保温两项措施．夜晚对鸡舍进行加热，同时用大功率灯泡进行照明，白天只需要适当保温，不需灯光照射．整个电路原理如图所示．中R1、R2是电热器中的电热丝，L是“220V、90W”的大功率灯泡．通过定时开关S1、S2的同时通断来实现白天和夜晚的用电要求．（1）当开关S、S1、S2都闭合时，属于_________用电状态．当开关S闭合，S1、S2都断开时，属于_________用电状态．（均选填“白天”“晚上”）（2）当开关S闭合，S1、S2都断开时，电流表示数为11A，R1与R2消耗的功率之比为1：4，求这时电路消耗的总功率及R1、R2的阻值．（3）现在，该地区生产用电采用“分时计价”措施，白天的电价为0.50元/kwh，夜晚电价为0.20元/kwh，若该电路白天和夜晚工作时间均以10h计算，与“分时计价”前相比，单这一项用电每天节省开支多少元？（未“分时计价”前的电价统一为0.40元/kwh）．11、如图所示是某电热器的工作原理图，R 1、R 2是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳．它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求．其中旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④，右边缘是一金属板，可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通．如旋到图中位置S 时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通．（1）如果请你为这台电热器配备一个三脚插头，如图乙所示，应该将电路图中的地线接到插头的 _________ （选填“G”、“L”或“N”）脚．正常情况下，火线和零线之间的电压为 _________ V ．（2）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾．该开关最好应安装在示意图中A 、B 、C 、D 、E 中的 _________ 点处．（3）如果 R 1=R 2，旋钮开关旋到位置S 时的电功率为1000W ，求R 1和R 2的阻值． （4）当旋钮开关旋到位置T 时，通电1min 产生的热量是多少？（5）某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线，才符合既适用又经济的原则？12、在如右图所示电路中，电源电压3V 恒定不变，R 1=5Ω，当滑动变阻器R2（最大阻值大于R1）接入电路的阻值增大时，R2消耗的电功率如何变化呢？小明为了探究这一问题，找来了图中所示的各种器材．（1）图中，要使滑动变阻器R2接入电路的阻值增大，应将滑片向 _________ （选填“A”或“B”）移动 （2）通过实验，小明获得数据如右表．分析实验数据，得出结论：若电源电压和定值电阻R ，恒定不变，当滑动变阻器R 2（最大阻值大于R 1）接入电路的阻值增大时，R 2消耗的电功率 _________PTC 是一种新型的半导体陶瓷发热材料，PTC 有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC 材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛．（3）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，上图为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC 材料的居里点温度为 _________ ℃．（4）某同学利用PTC 电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC 电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；13、如图是电饭锅的实物图，图（甲）是它的内部电路图，图（乙）是电路简图．它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起．（1）对照观察图（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_________关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮，“烧煮电路部分”的电压为_________V，“保温电路部分”将_________（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_________（选填“大”或“小”）．（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W．求：“烧煮电路部分”的电阻R1．（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W．求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R2．（4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮．14、（2011•鄂州）家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，下图是该用电器的工作原理图．先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃；温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固．旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V 0.2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻．（忽略温度对电阻的影响）（1）用电器正常工作时，求保温电热丝R2的电阻值．（2）液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量？C液=1.8×103J/（kg℃）（3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了6分40秒，该过程中加热电热丝产生的热量为多少？15、（2010•黄冈）电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能．某型号电压力锅的额定电压为220V，右图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值．（2）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kWh，求R2的阻值．（3）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度？已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．16、（2009•黄冈）热熔胶在室温下为固体，加热到一定程度时变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起．如图甲是热熔胶枪的外形，其内部有2只相同的PTC加热元件，电路如图乙．单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示．扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时倒向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机S同时倒向B、C．（1）松开扳机时为预热状态，当温度为80℃时，电路中的电流是多少？（2）当温度为180℃时，胶液有最佳粘性，已知一根胶条的质量为40g，若熔化1kg胶需要吸收6.0×105J热量，试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间？（3）试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理．17、（2004•天津）如图8所示为多功能电饭锅的原理图，其中S为温控器（控制电饭锅不超过某一个温度，对电饭锅起保护作用），三个灯泡为发热电阻R1、R2、R3相应的工作指示灯，其功率忽略不计．下表中“★”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮．“●”表示对应的开关断开，相应的指示灯熄灭，功率格给出了相应状态时电饭锅的功率值．为了延长锅的使用寿命得同时闭合S1、S2、S3三个开关．电饭锅的铭牌上标有220V，50H Z的字样．18、小明家买了一台电烤箱，有低、中、高温三个档位的发热功率．如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触．已知：两根电热丝R1=44Ω，R2=44Ω，电源电压220V保持不变．请分析和解答以下问题：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电路中的电流是多少？（2）当开关S1置于a端、S2合上时，电路的总电阻是多少？（3）当开关S1置于b端、S2合上时，电烤箱处于什么档位？此时电烤箱对食物加热5min，消耗的电能为多少？（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式．要有数据代入和运算结果）19、如图甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R0产生的热能均能被水吸收，保温状态水温保持在80℃以上。