5. (★★)电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V 60 W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量最多的是 【 】

A.电风扇
B.电烙铁
C.电动机
D.一样多

B

6. (★★★)小明家用电热锅烹饪烤肉,肉烤熟后立即将电热锅调至低温挡,一段时间后锅内热油仍向外飞溅,容易烫伤家人。小明断开电源,看到电热锅铭牌的主要参数如下表所示,打开底盖,发现其工作电路原理如图18.4-2甲所示,两电热丝的电阻$R_1$、$R_2$大小未知。为了对烤熟的食物保温,同时避免锅内热油向外飞溅,小明对电热锅的工作电路进行了改进,可以分别实现高温挡、低温挡或保温挡功能,改进后的电路原理如图18.4-2乙所示。


图18.4-2
(1)求电热锅使用高温挡正常工作时电路中的电流。
(2)在图18.4-2乙中,当S闭合、$S_1$断开、$S_2$接b时,电热锅处于保温挡,求该状态下电热锅正常工作时消耗的电功率。
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198 V,在锅内装质量为2 kg、温度为25 ℃的水,用高温挡连续工作100 s,水温升高到35 ℃,这时电热锅的加热效率是多少?[百分号前保留一位小数。已知水的比热容$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,电热丝的电阻不随温度变化,水吸收的热量跟电热锅消耗的电能的比值叫作加热效率]

(1)电热锅使用高温挡正常工作时电路中的电流$I_{\mathrm{高}}=\frac{P_{\mathrm{高}}}{U}=\frac{1100\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=5\ \mathrm{A}$。
(2)在题图甲中,只闭合$\mathrm{S}$时,为低温挡；$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{1}$都闭合时,为高温挡。因此$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{\mathrm{低}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{880\ \mathrm{W}}=55\ \Omega$，$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{\mathrm{高}}-P_{\mathrm{低}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{1100\ \mathrm{W}-880\ \mathrm{W}}=220\ \Omega$。在题图乙中,保温挡是电阻为$R_{1}$、$R_{2}$的两电热丝串联的电路,该状态下电热锅正常工作时的电功率$P_{\mathrm{保}}=\frac{U^{2}}{R_{1}+R_{2}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{55\ \Omega+220\ \Omega}=176\ \mathrm{W}$。
(3)$P_{\mathrm{实际}}=\frac{U_{\mathrm{实际}}^{2}}{R_{1}}+\frac{U_{\mathrm{实际}}^{2}}{R_{2}}=\frac{(198\ \mathrm{V})^{2}}{55\ \Omega}+\frac{(198\ \mathrm{V})^{2}}{220\ \Omega}=891\ \mathrm{W}$,由$P=\frac{W}{t}$可知,$W=P_{\mathrm{实际}}t=891\ \mathrm{W}×100\ \mathrm{s}=89100\ \mathrm{J}$,水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×(35\ ℃-25\ ℃)=84000\ \mathrm{J}$,这时电热锅的加热效率$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{W}=\frac{84000\ \mathrm{J}}{89100\ \mathrm{J}}≈94.3\%$。

7.(★★)(双选)下列例子中,能防止电流热效应带来危害的是
【 】

A.取暖用的电热毯
B.高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置
C.收音机、电视机的机壳上开有许多小孔
D.电磁炉中安装散热风扇

CD

1. (★★)近年来，许多农村进行了供电线路改造，其中一项是把电线换成更粗的，使它的电阻，电流在导线上产生的热量。

减小；减少。

解：
导体的电阻与横截面积有关，在材料、长度不变时，导线越粗，横截面积越大，电阻越小，因此把电线换成更粗的，它的电阻减小。
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当输电电流和通电时间一定时，导线电阻越小，电流在导线上产生的热量越少，因此导线上产生的热量减少。