初三物理 电热综合计算题
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电功、电功率和电热的综合计算类型一含电能表的电功率综合计算1.在物理综合实践活动中,小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。
他们关闭家中的其他用电器,只让电磁灶接入电路中烧水,水的质量为2 kg。
小明负责观察电能表(如图1所示),小亮负责用温度计测量水的温度。
5 min电能表上的转盘转了200 r,水的温度恰好升高了50 ℃。
求:[c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)水吸收的热量。
(2)电磁灶的实际功率。
(3)电磁灶烧水的效率。
图1类型二与图像有关的电学计算2.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图2所示,下列说法中正确的是()图2A.A的电阻值为6.25 ΩB.A和B串联,电路中的电流为0.4 A时,A、B的电功率之比为5∶4C.A和B并联在电压为2.5 V的电源两端,A、B的电功率之比为5∶4D.当A和B串联,且它们的电阻相同时,电源电压为3 V3.图3甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像,将它们按图乙所示接入电路中。
已知该电路中电源电压是2 V,则下列结论中错误的是()图3A.只闭合开关S,电路消耗的功率是1 WB.当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2 AC.当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2 WD.当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4 W4.在图4甲所示电路中,电源电压恒为9 V,灯泡L的额定电压为6 V,通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。
求:(1)灯泡的额定功率。
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)当电压表的示数是5 V时,灯泡L的实际功率。
图4 类型三有关“挡位型”的计算5.如图5所示,是某种电热器的电路图,电源电压为220 V,R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换,电热器在低温挡工作时的电功率是________W,在高温挡工作1 min产生的热量是________J。
专项训练五电与热综合计算1.如图所示,在做比较不同物质吸热情况的实验过程中,烧杯内装有400 mL的色拉油,用电功率为100 W的电加热器给烧杯中的色拉油加热。
将色拉油的温度从20 ℃加热到70 ℃,用了591 s。
求:(1)色拉油的质量;(2)色拉油吸收的热量;(3)电加热器的效率。
[ρ色拉油=0.9×103 kg/m3,c色拉油=1.97×103 J/(kg·℃)]2.(1)电热足浴器正常工作时的电阻是多少?(2)用这个足浴器将5 kg的水从20 ℃加热到40 ℃,水吸收的热量是多少?(3)若此足浴器在额定电压下使用,需500 s才能将(2)问中的水从20 ℃加热到40 ℃,这个电热足浴器的加热效率是多少?(计算结果精确到0.1%)(4)小泽家安装的电能表如图所示。
某次小泽断开家中的其他用电器,让电热足浴器单独工作,在1 min内电能表的转盘转过50 r,求此时该足浴器两端的实际电压。
3.(2020·辽宁锦州中考)某品牌电热水壶的额定电压为220 V,额定功率为1 000 W。
在标准大气压下,该电热水壶正常工作时将1.2 L、初温为20 ℃的水烧开。
(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少?(2)若电热水壶的加热效率为90%,烧开这壶水需要多长时间?[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3](3)在用电高峰期,某同学关掉家里的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家中规格为“2 000 r/(kW·h)”的电能表转盘在2 min内转了60转,此电热水壶的实际功率是多少? 4.(2020·海南中考)小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。
豆浆机工作时加热器先加热,待水温达到64 ℃时温控开关闭合,电动机开始打磨且加热器继续加热,直到产出豆浆成品,电源开关自动断开。
小益用初温20 ℃、质量1 kg的水和少量豆子制作豆浆,设电源电压为220 V恒定不变,(1)从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因。
2.20 电功率、电热综合计算1.(2019·荆门))如图为一个电吹风的简易电路,R 1、R 2为发热用的电阻丝,M 为带动风扇转动的电动机,开关S 2上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。
只接通S 1时,风扇吹冷风,此时回路中电流为0.1A ;在保持S 1接通的情况下,转动S 2,若使S 2与2、3接通,风扇吹暖风;若使S 2与3、4接通,风扇吹热风。
(1)求吹冷风时,电路消耗的电功率;(2)吹暖风时,电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍;吹热风时,电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍,求R 1、R 2的阻值。
【答案】(1)22W (2)R 1=40Ω R 2=360Ω【解析】(1)仅接通S 1时,电流全部通过电动机,电路消耗的电功率为P 机=UI =220V ×0.1A=22W ; (2)S 2接通2、3时,电动机电压不变,消耗的电功率P 机不变,R 1与R 2串联,电压为U =220V ,电阻丝R 1与R 2的热功率P 1=U 2R 1+ R 2 =5.5 P 机 , 即(220V )2R 1+ R 2=5.5 ×22W , ∴R 1+R 2=400ΩS 2接通3、4时,R 2被短路,仅R 1发热,其热功率P 2=U 2R 1 =10 P 1 ,即(220V )2R 1=10 ×5.5 ×22W∴R 1=40Ω ,R 2=360Ω2.(2019·本溪)图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒,高温档电功率为 242W ,简化电路如图乙所示,R 1、R 2 均是发热电阻,且 R 2 的阻值是 R 1 的 4 倍。
求:(1)R 1 和 R 2 的阻值是多少?(2)高温档加热 5min ,不计热量损失,可以将 1kg 饭菜升高的温度是多少? [饭菜的比热容取 3× 103J/(kg•℃)](3)如果实际电压是 200V ,低温档工作时的实际功率是多少?甲 乙 【答案】(1)R 1= 200Ω;R 2 =800Ω (2)24.2℃ (3)40W21【解析】(1)开关 S 接 2 时,电路为 R 1 的简单电路,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,电热饭盒处于高温档,由 P =UI =U 2R 可得,R 1 的阻值:R 1=U 2P 高 =(220V )2242W=200Ω,则 R 2 的阻值:R 2=4R 1=4× 200Ω=800Ω;(2)高温档加热 5min 消耗的电能:W = P 高 t =242W× 5× 60s=7.26× 104J , 不计热量损失,则饭菜吸收的热量:Q 吸=W =7.26× 104J , 由 Q 吸=cm △ t 可得,1kg 饭菜升高的温度:△ t =Q 吸 cm =7.26× 104J 3× 103J/(kg•℃)×1kg= 24.2℃ ;(3)如果实际电压是 200V ,低温档工作时的实际功率:P 低实=U 实2 R 1 +R 2 =(200V)2200Ω+800Ω= 40W3.(2019·辽阳)图甲是两档空气炸锅,图乙是其内部简化电路,R 1、R 2均为发热体,将开关S 分别置于1、2两位置时,空气炸锅处于不同的档位。
电热综合一类:电热器1.下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。
经分析得知,电热饮水机有加热和保温两种工作状态,当S 闭合、S 0断开时,饮水机处于保温状态,当S 、S 0同时闭合时,饮水机处于加热状态,求:(1)电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流。
(计算结果保留两位小数) (2)电热饮水机保温2h 产生的热量?(3)电阻R 1的阻值.2.小刚同学家一有台电热水器,铭牌如下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD ——50B 型全自动电热水器额定功率(kw ) 2 加热方式 电加热器 额定电压(V ) 220 类别 防触电保护一类温度设定范围(℃) 20~90净重(kg ) 20 容量(L ) 50整机外形尺寸(mm )530×~400出厂时间2005年8月2日根据铭牌所提供的信息,求:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?(2)电热水器正常工作持续45min 产生的电热是多一少焦?(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V ,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?3.如图所示的电饭煲,内部有两条电阻丝,每条电阻丝的阻值都为110Ω(电阻丝的阻值恒定不变)。
电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三挡,额定电压是220V 。
把电饭煲接在220V 的电源上,求:(1)把电饭煲的额定功率打到中档时,内部是一条电阻丝接入电路,通过它的电流多大?(2)把电饭煲的额定功率打到低挡时,内部是两条电阻丝串联接入电路,电饭煲的电功率多大?(3)电饭煲在中档和低档相同时间产生的电热之比是多少?热水箱容量 2 L 额定电压 220 V 加热时的功率 400 W保温时的功率 40 W三类:物质吸热 (一) 1.微波炉是一种清洁卫生无污染,效率较高的家用电器.某微波炉的铭牌如下表所示.将体积为275mL 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ,取出后测得水温是40℃.若水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃).求:(1)微波炉加热时,电路中的电流是多少?(2)加热过程中消耗的电能是多少?(3)加热过程中,水吸收的热量是多少?2.小明的新家想安装一台无水箱式电 热水器,这种电热水器当有冷水流过它时,就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。
1.(2019·通辽)有一台热水器,内部简化电路如图所示,R 1和R 2均为电热丝。
R 1=88Ω,R 2=22Ω。
(1)如何控制S 1和S 2,使热水器处于高温挡; (2)求低温挡正常工作5min 电热丝产生的热量; (3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
【答案】(1)当闭合开关S 1,并将S 2拨至位置a 时,热水器处于高温档;(2)1.32×105J ;(3)550W 。
【解析】(1)根据公式P =U 2R 可知,加热时电路的总电阻较小,再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系,从而可以判断出电热水器处于处于什么状态;(2)先根据P =U 2R 判断出电路处于低温档时电路的结构,然后根据Q =U 2R t 求出低温档正常工作5min 电热丝产生的热量;(3)先根据P =U 2R 判断出电路处于中温档时电路的结构,然后根据P =U 2R 求出中温档正常工作时热水器的功率。
解:(1)由图知,当闭合开关S 1,并将S 2拨至位置a 时,R 1和R 2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,电源电压不变,由P =U 2R可知,此时总功率最大,热水器处于高温档;(2)当断开S 1,并将S 2拨至位置b 时,R 1和R 2串联接入电路,由P =U 2R 可知,此时总功率最小,热水器处于低温档;此时热水器正常工作5min 内电热丝产生的热量:Q =U 2 R 1 +R 2 t =(220V)288Ω+22Ω×5×60s =1.32×105J ;(3)只闭合开关S 1时,电路为R 1的基本电路,热水器处于中温档; 此时电路的功率:P 中=U 2R 1 =(220V)2 88Ω=550W 。
2.(2019·娄底)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R 1、R 2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R 2=3R 1;S 为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。
第十八章电功率综合应用电热综合计算问题1.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15,R 1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)]2.图甲是一款紫砂电饭锅,图乙是其简化电路图,部分参数如表所示,R1、R2是电热丝,已知R1的阻值为55Ω.求:甲乙(1)将锅内1L的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量。
【c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3】(2)电热丝R2的阻值。
(3)若不计热量损失,将2.2kg的粥用高温挡加热5min,粥升高的温度。
【取c粥=4.0×103J/(kg•℃)】额定电压220V电功率高温挡 1 320 W中温挡880 W低温挡440 W3.如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图,开关S可以同时与a、b相连,或只与c相连(红灯,绿灯为指示打,不计电阻)。
该电饭煲具有加热、保温功能,在加热挡时总功率为1540W,在保温挡时的总功率为55W。
请根据以上信息解答下列问题:(1)将开关s与a、b相连时,____发光(选填“红灯”或“绿灯”),此时电饭煲处于____状态(选填“加热”或“保温”)(2)电饭煲处于加热状态时,R的电功率为P1;处于保温状态时,R的电功率为P2,P1:P2=400∶1.请计算电阻R1的阻值。
(3)如果在不改变原来保温挡和加热当电功率的基础上,要增加一个更大功率的挡位来迅速加热物体,请设计出1种方案,并用简要的文字说明(也可配合作图说明)4.如图所示,是某型号的爆米花机的电路图,该爆米花机具有制作和保温功能。
人教版九年级物理第十八章电功率、电热的综合计算(含答案)类型1电热器为载体的电、热综合计算1.某中学学生公寓新安装了即热式电热水器,解决了学生日常饮水需要.图表为该电热水器的部分技术参数.容积(L)(1)该电热水器正常工作时的电流是多少安培?(2)该电热水器贮满初温为20 ℃的水后,在一标准大气压下将其烧开,则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳?[假设电能全部转化为内能,c水=4.2×103 J/(kg·℃)](3)忽略温度对电热水器电阻的影响,若在实际电压为210 V情况下的工作,该电热水器的实际功率是多少瓦?2.某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示,额定电压为220 V、最大功率为440 W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成,调温电阻R是可变电阻,其最大阻值为110 Ω.电阻值均不受温度影响.(1)定值电阻R0的阻值是多大?(2)该电熨斗工作时的最小功率多大?此时通过电路的电流是多大?(3)假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示,请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围.类型2电热器档位问题的分析3.(多选)如图是某家用电热器内部电路结构图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2).下列关于电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,其中大小说法正确的是()A.甲的连接方式发热功率最小B.乙的连接方式发热功率最小C.丙的连接方式发热功率最大D.丁的连接方式发热功率最大4.某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅,观察其内部结构发现是由两个相同的发热电阻丝构成.改变档位就是改变电热丝连入电路的方式.研究发现:旋动开关,当转换开关在中档位置时,发热功率为600 W,这时只有一个电阻丝连入电路.那么,当转换开关分别处于高、低两档位置时,其发热功率分别为________W和________W.5.某型号的电饭锅有两档,其原理如图所示,电阻R1=44 Ω.当开关S闭合时,电饭锅处于高温档,当开关S断开时,电饭锅处于焖饭、保温档,焖饭、保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍,求:(1)高温档的功率;(2)焖饭、保温时电路中的电流;(3)电阻R2的阻值.6.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=605 Ω,R2=96.8 Ω,电热锅的部分参数如下表所示.(1)电热锅处于保温档正常工作时,锅内的水温度始终不变,则该电热锅的散热功率是多少?(2)电热锅处于高温档(切换开关接“1”)正常工作时,在标准大气压下高温加热2 kg的水,10 min内消耗多少电能?设散热功率不变,水的初温为75 ℃,则加热10 min后水的最终温度是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]类型3综合提升7.“节能减排”是当今社会的主题,充分利用太阳能是当今社会发展的需要.太阳能热水器已经走进千家万户,如图所示是小佳家的太阳能热水器.它在晴天利用太阳能集热,在阴雨连绵的天气,则用标有“220 V 2 000 W”字样的电热管对水加热.(1)该太阳能热水器的容积为0.12 m3,当水箱装满水时,水的质量是多少?(水的密度为1.0×103 kg/m3)(2) 该热水器电热管正常工作时的电阻是多大?(3)利用太阳能将满箱水的温度从25 ℃加热到75 ℃,水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)](4)如用电热管给水加热,加热的效率为84%,则电热管把满箱水的温度从25 ℃加热到75 ℃需要消耗多少电能?这些电能可供“220 V40 W”的电灯正常工作多长时间?参考答案1.(1)电流I =P/U =9 680 W/220 V =44 A ;(2)电能W =Q =cmΔt =4.2×103J/(kg·℃)×50×10-3 m 3×1.0×103 kg/m 3×(100 ℃-20 ℃)=1.68×107 J ;(3)P 实∶P 额=U 2实∶U 2额,即P 实∶9 680 W =(210 V)2∶(220 V)2,解得P 实=8 820 W .2.(1)当调温电阻R =0时,电熨斗的电功率最大,根据P =U 2R 可得:R 0=U 2P =(220 V )2440 W =110 Ω;(2)当调温电阻R =110 Ω时,电熨斗的电功率最小,此时通过电路的电流:I =UR +R 0=220 V110 Ω+110 Ω=1 A ,电熨斗的最小电功率:P′=UI =220 V ×1 A =220 W ;(3)由图乙可知:当电熨斗功率是440 W 时,温度最高为200 ℃;当功率是220 W 时,温度最低为90 ℃;故电熨斗工作时温度的调节范围为90~200 ℃.3.BD4.1 200 3005.(1)P 高温=U 2R 1=(220 V )244 Ω=1 100 W ;(2)当开关S 断开时,电饭锅处于焖饭、保温档,保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍,∴P 保温=0.02 P 高温=0.02×1 100 W =22 W ,I总=P 保温U 总=22 W 220 V =0.1 A ;(3)R 总=U 总I 总=220 V0.1 A=2 200 Ω,R 2=R 总-R 1=2 200 Ω-44 Ω=2 156 Ω.6.(1)因锅内水的温度始终不变,所以电热锅发热功率与散热功率相等,即P 散=80 W ;(2)电热锅10 min 内消耗的电能W =P 加t =500 W ×10×60 s =3×105 J ,设水温变化了Δt ,根据能量守恒得(P 加-P 散)t =cmΔt ,代入数据有:(500 W -80 W)×10×60 s =4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg ×Δt ,解得:Δt =30 ℃,t =t 0+Δt =105 ℃,由此可知,水最终沸腾,即水的最终温度是100 ℃.7.(1)m =ρV =1.0×103 kg/m 3×0.12 m 3=1.2×102 kg ;(2)R =U 2/P =(220 V)2/2 000 W =24.2 Ω;(3)Q 吸=cmΔt =4.2×103 J/(kg·℃)× 1.2×102 kg ×(75-25)℃=2.52×107 J ;(4)Q 消= Q 吸/η=2.52×107 J/84%=3.00×107 J ,t =W/P = Q 消/P =3.00×107 J/40 W =7.5×105 s =208.33 h.。
电热综合计算1. (08扬州)如图22是啸宇家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下表。
为了测量该电水壶烧水时的实际功率,啸宇用所学知识和爸爸合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从25℃上升到35℃所用的时间是50s,同时观察到家中“220V 10A(40A)3200imp/(kw.h)”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp。
请根据相关信息解答下列问题。
〔C水=4.2×103J/(kg. ℃)〕1电水壶中水的质量;2电水壶烧水时的实际功率;3电水壶加热的效率;4通过比较实际功率与额定功率大小关系,简要回答造成这种关系的一种可能原因。
答案:(1)=1.0×103kg/m3×1.8×10-3m3=1.8kg(2)W=(80/3200) ×3.6×106J=9×106J(或:0.025kW·h)P=W总/t=9×104J/50s=1800W(3)Q壶=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃) ×1.8kg×(35℃-25℃)=7.56×106J7.56×104J/9×104J=84%(注:水的质量结果错误,不影响本小题得分)(4)实际功率小于额定功率原因可能是实际电压小于额定电压//电热综合,热力不减2.(08聊城)(5分)小明的新家想安装一台无水箱式电热水器,这种电热水器当有冷水流过它时,就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。
已知冷水温度为15℃,淋浴所需热水温度为40℃,电热水器一分钟流出热水的质量约为4Kg,水的比热容为4.2×103J/(Kg·℃).(1)将质量为4 Kg温度为15℃的冷水,加热到淋浴所需要的温度,水吸收的热量是多少?(2)如果不考虑热损失,无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求?(3)小明新家的电路允许通过的最大电流为30A,问他家能不能使用该电热水器?答案:解:(1)水吸收的热量Q=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃) ×4kg×25℃=4.2×105J(2)W=QP=W/t=(4.2×105J)/60s=7×103W(3)电热水器正常工作的电流所以,小明家不宜安装这种热水器。
专题49 热电综合计算题解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、 电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。
【例题】(2020四川南充)市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。
下图是某电热水壶的电路简图,开关K 接通后,开关S 自动与触点a 、b 接通,热水壶开始烧水;当壶内水温达到100o C 时,温控开关S 自动与a 、b 断开,并立即与触点c 接通,水壶进入保温状态。
已知电源电压为220V ,电阻R 1=50Ω,这种水壶的加热功率P 加热是保温功率P 保温的5倍,水的比热容c =4.2x103J/(kg.o C),R 1、R 2电阻不受温度影响。
求:(1)将1kg 初温为35o C 的水加热到100o C 需要吸收多少热量?(2)电阻R 2的阻值。
(3)在晚上用电高峰期将1kg 初温为35o C 的水加热到100o C 需用时300s ,若加热效率为91%,则晚上用电高峰期的实际电压为多少?【答案】(1)52.7310J ⨯;(2)200Ω; (3)200V 。
【解析】(1)初温为35o C 水加热到100o C ,温度的变化量为o 0o o C 35C 65C =100t t t =∆=--需要吸收的热量为()3o o 54.210J/kg.C =1kg 65C=2.7310J Q cm t ⨯⨯=∆⨯⨯吸(2)由题意可知,开关S 自动与触点a 、b 接通时1R 与2R 并联,电热水壶处于加热状态,得加热时电功率为 12P P P =+加热的开关S 自动与a 、b 断开,并与触点c 接通时,电路变为2R 的简单电路,电热水壶处于保温状态,得保温时电功率为2P P =保温水壶的加热功率P 加热是保温功率P 保温的5倍,即5P P =加热保温得 12255P P P P P =+==加热保温即124P P = 根据2U P R=得 211U P R = 222U P R = 电阻1=50ΩR ,根据124P P =可算出电阻2R 为2212124U U P P R R === 即1214R R = 得214450Ω=200ΩR R ==⨯(3)初温为35o C 的水加热到100o C ,温度变化量为o 0o o C 35C 65C =100t t t =∆=--吸收的热量为()3o o 54.210J/kg C =1kg 6C=2.7310J 5Q cm t ⨯⋅=⨯∆⨯⨯吸总的消耗的电能为 552.7310=310J 91%J Q W η==⨯⨯吸总 电路总电阻为 121250Ω200Ω==40Ω50Ω+200ΩR R R R R ⨯=+总根据公式2=UW tR实总总得U=实【对点练习】小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。
专题50 热学与电学综合计算题训练(共18道题)1. (2021辽宁阜新)如图,为某电水壶加热器的简化电路图。
若R1阻值58Ω,当开关S接到1位置时,电路总功率为605W。
水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。
求:(1)开关S接1位置时,电路中电流是多少?(2)若用此电水壶将1.5kg的水,温度升高80℃,水吸收的热量是多少?(3)当开关S接到2位置时,电水壶实际功率是多少?2. (2021长春)用电水壶将质量为1.25kg,初温为20℃的水加热至100℃,整个过程电水壶的加热效率为84%。
[水的比热容:c=4.2×103J/(kg·℃)]求:(1)水吸收的热量。
(2)电水壶消耗的电能。
3. (2021福建)如图是某电蒸锅的内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热档功率为1200W。
用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃,需要的时间为375s,已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。
求:(1)保温档的功率;(2)电阻R2的阻值;(3)电蒸锅的加热效率。
4.(2021齐齐哈尔)父亲节到了,小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系统两部分组成,加热系统的加热电阻额定电压为220V,额定功率为605W。
求:(1)该电热足浴盆加热系统是利用电流的______ 工作的。
(2)小明帮爷爷泡脚前,向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作15min 将水加热到40℃,则此加热过程中水吸收的热量是多少?(水的比热容c =4.2×103J /(kg ⋅℃))(3)加热系统的加热电阻正常工作15min 消耗的电能是多少?(4)当小明家的实际电压是200V 时,加热电阻工作的实际电功率是多少?(忽略温度对电阻的影响)5.(2021内蒙古通辽)某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如图甲所示,工作电路图如图乙所示,虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成,定值电阻R 0=40Ω,R ′是最大阻值为840Ω的可变电阻(调温开关),人通过调节R ′可以改变电热水壶的功率。
2.近日,全国各地迎来了持续降温降雨的天气。
对于有车一族的伙伴们来说,每每遇上降雨天气,汽车后视镜上往往会有不少的水珠,使得后视镜无法正常使用,从而影响了后方的视野。
如图甲所示是某型号的丰田汽车,该车的倒后镜有三个档位可调节,分别对应的防雾、除雨露、除冰霜三种功能,需要的热量依次增多,图乙是其原理图。
已知车载电源电压为12V ,电热丝电阻分别为R 1=10Ω,R 2=20Ω,R 3=30Ω,求:(1)旋钮拧到第几档时为防雾档,此时连入电路中的总电流为多少A ;(2)旋钮拧到第2档时,此时电路的总功率为多少W ;(3)旋钮拧到第3档时,工作10min 电路产生的热量为多少J 。
3.小明家新购置了一个额定功率为3200W 的电热水龙头,如图经过测试正常工作时进水温度为20℃,出水温度为45℃,30s 内的出水质量为0.8kg 。
已知()34.210J /kg c =⨯⋅水℃,求: (1)水吸收的热量;(2)电热水龙头的热效率。
采用新型电加热材料,通电后产生热量把壶内的水加热。
图是某品牌养生壶简化电路图。
小明了解到电中药壶内部的电路图如图所示;(1)求电中药壶内部一个发热电阻的阻值;(2)请根据小明的记录,计算出水吸收的热量;(3)用高温挡加热5min电中药壶消耗的电能。
8.小明家使用的电饭煲部分参数如下表所示,其简化电路如图所示,R1、R2均是发热电阻(阻(1)汤需要吸收的热量;(2)利用电饭煲高温挡煲汤时,电饭煲正常工作且不考虑热损耗,则需要多少时间?(3)R2的阻值为多少?10.如图甲所示是一款家用可调温果汁加热鼎,内部有R1、R2两个加热电阻,其中R1是滑动变阻器改装成的可调电阻,S为单刀多掷开关。
当开关接1时,加热鼎处于保温挡,保温功率为220W;当开关接2时,加热鼎处于可调温挡,可调功率范围为220~1100W;当开关︒,q天然气J/(kg C))此次加热水消耗的天然气的体积;2000W的电热水器,使?(不计热量损失)(1)某次使用加湿器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。
电热综合一类:电热器1.下边的图表是从某台电热饮水机的说明书上采集到的信息。
经剖析得悉,电热饮水机有加热和保温两种工作状态,当S 闭合、 S0断开时,饮水机处于保温状态,当0 同时闭合时,饮水机处于加S、 S热状态,求:(1)电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流。
(计算结果保存两位小数)(2)电热饮水机保温 2h 产生的热量?( 3)电阻 R1的阻值.热水箱容量 2 L额定电压220 V加热时的功率400 W保温时的功率40 W2.小刚同学家一有台电热水器,铭牌以下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD —— 50B 型全自动电热水器额定功率( kw ) 2 加热方式电加热器额定电压( V )220 类型防触电保护一类温度设定范围(℃)20~ 90 净重( kg)20容量( L)50 整机外形尺寸( mm)530×~400出厂时间2005年8月2日依据铭牌所供给的信息,求:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?(2)电热水器正常工作连续 45min 产生的电热是多一少焦?( 3)若夏季用电顶峰时家庭电路的实质电压只有198V ,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电顶峰时的实质功率为多少?3.以下图的电饭煲,内部有两条电阻丝,每条电阻丝的阻值都为110 Ω(电阻丝的阻值恒定不变)。
电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三挡,额定电压是220V 。
把电饭煲接在220V 的电源上,求:(1)把电饭煲的额定功率打到中档时,内部是一条电阻丝接入电路,经过它的电流多大?(2)把电饭煲的额定功率打到低挡时,内部是两条电阻丝串连接入电路,电饭煲的电功率多大?(3)电饭煲在中档和低档相同时间产生的电热之比是多少?三类:物质吸热(一)1.微波炉是一种洁净卫生无污染,效率较高的家用电器.某微波炉的铭牌以下表所示.将体积为275mL、初温是20℃的水放入该微波炉顶用最大功率加热1min,拿出后测得水温是40℃.若水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃ ).求:( 1)微波炉加热时,电路中的电流是多少?防触电保护种类 1 类额定容积 20L ( 2)加热过程中耗费的电能是多少?型号 NN —S313WF 电源频次 50Hz ( 3)加热过程中,水汲取的热量是多少?额定电压 220V 质量 12kg最大功率 1100W2.小明的新家想安装一台无水箱式电热水器,这类电热水器当有冷水流过它时,就能达到要求的温度而立刻从喷头流出供淋浴。
电热综合计算1.储水式电热水器具有安全、热效率高等优点,深受人们的喜爱。
如图所示是其铭牌,当热水器中按额定容量储满15℃的水时,请计算:(1)将水加热到设定的最高温度时水吸收的热量。
(2)热水器正常工作,将水加热到设定的最高温度所需的时间。
[水的比热容c=4.2×103J/(2.小明到商场去买电热水壶,当售货员拿出一个电热水壶后,小明却看不懂铭牌上所提供的参数。
请你帮助他分析铭牌上的参数(如图所示),并回答以下问题:(1)电热水壶正常工作时电流多大?(2)电热水壶正常工作时的电阻是多大?(3)该电热水壶正常工作10min产生多少J热量?产品型号yq-0299额定电压220V频率50HZ容量 2.5L额定功率880W3.崇左市八大小区陆续交房入住,小华家安装的电热水器铭牌如图表所示。
XX牌全自动电热水器型号:HMPZ﹣12D净重:10kg额定电压:220V类别:防触电保护类额定功率:2kW水容量:40L出厂日期:2015年5月18日编号:2015051188(1)为安全起见,电热水器应选用图中的____插座(选填“甲”或“乙”)。
(2)该电热水器正常工作时,电热丝的电阻多大?(3)热水器装满水,正常工作时电热丝产生的热量有80%被水吸收,要使水温从20℃升高到70℃,需要加热多长时间?[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]4.小明的妈妈为了改善早餐的营养,买了一台全自动豆浆机,如图甲所示。
图乙所示是豆浆机的主要结构:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责对液体加热煮沸。
下表是这个豆浆机的主要技术参数;如图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P -t ”图像。
乙甲丙请解答下列问题:(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大?(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?(3)在一次豆浆机工作的时候,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热管工作时,家里标有“1200r/(kW·h )”字样的电能表转盘在1min 内转过了20转。
1、前些日子,小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷,其铭牌如右表.小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法,他接水至800ml刻度,然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min后水烧开,水壶自动断电.已知水的初温为20℃.
(1)这壶水吸收的热量为多少?
(2)烧水时家中电压为220V,求电热水壶的热效率.
(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大?
2、小理对家里的电磁炉进行研究,电磁炉的功率调节范围是120W~2200W,
(1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,消耗了0.22kw?h的电能.水吸收的热量是多少?这时电磁炉的效率是多少?
(2)小理用电磁炉煮粥.先用大火将水开,后用小火煮.这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁炉的电流是多少?[水的比热是4.2×103J/(kg?℃),家庭电路的电压为220V].
3、电磁炉是一种效率较高的新型灶具,已广泛进入寻常百姓家中.小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V 2000W”、电能表铭牌上标有“220V 10(20)A 1500r/kW?h”字样.小华单独把电磁炉接入电路中,用它在5min内把1.5kg、20℃的水加热到100℃,观察到电能表转盘转了225转,则:
(1)加热5min水吸收的热量是多少?
(2)电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少?
(3)电磁炉实际电功率是多少?
(4)比较(1)、(2)两问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?
(5)根据电磁炉的铭牌说明与(3)问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?
4、如图是研究电流热效应的实验装置图.两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油,烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω,烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚.当闭合开关,经过210s的时间,烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃,烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃.假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电压保持不变,已知煤油的比热容c=2.1×103J/(kg?℃).求:
(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量;
(2)烧瓶B中电阻丝的阻值;
(3)电源的电压及电路消耗的总功率.
5、某电水壶的铭牌信息如图1所示,电水壶在标准大气压下工作.[c水=4.2×103J (kg?℃)]
(1)电水壶装满初温为20℃的水时,在额定电压下将水烧开用了7min.
求:①水吸收的热量是多少?
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少?
(2)农村电网改造前,用电高峰时电压会下降l0%.求:这时电水壶的实际功率P0.(电阻不随温度改变)
(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造,在原电阻丝R1两端并联一个电阻丝R2,如图2所示,并分别推导出了R2的表达式.
甲同学:R2=乙同学:R2=
请你指出哪个表达式是错误的,并分析若用此电阻丝来改造电水壶的结果.
6、小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度t时,S1又闭合重新加热.饮水机的铭牌数据与电路原理图如下:
热水箱水量额定电压加热时功率保温时功
率
2kg 220V 440W 40W
(1)求电阻R1的阻值;
(2)求正常加热时通过饮水机的电流;
(3)在无人取水情况下,饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少?重新加热前的水温t是多少?(不计能量损失,c水=4.2×103J/(kg?℃))
7、如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的分压电阻,S是温控开关.电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样.不考虑温度对电阻值的影响.
(1)求发热电阻丝R0的阻值.
(2)当电热毯处于低温档时,开关S应处于什么状态?为什么?
(3)当电热毯处于低温档时,电路中的电流为0.1A,求在1min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量.
8、小明家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示.若自来水的温度
是20℃,加满水后,小明将温控开关调到如图乙所示的位置.接通电源,加热指
示灯亮,当水温达到设定温度时,加热指示灯熄灭.请你帮助小明解答下列问
题:
(1)电热水器正常工作时,其发热电阻丝的电阻为多少?
(2)加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收多少热量?
(3)若在晚间用电高峰时,电路的实际电压只有198V,热水器加热的效率为
80%,从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?[C水=4.2×103J/(kg?℃),不考
虑发热电阻丝的电阻随温度变化,最后结果保留一位小数].
9、小强的爸爸从国外带回一个电热水壶,铭牌上的几个参数翻译过来后如下表.
(1)该电热水壶中发热体的电阻为多少Ω;若接在我国的家庭电路中,并能使它
正常工作,那么应该在它的外部串联一个多大的电阻.
(2)某天用电高峰的时候,小强将改装好的电热水壶装满温度为28℃的水,用了
11min 40s的时间才将水烧开(当时的气压为标准大气压),那么电热水壶(串联
在外的电阻不包括在内)实际消耗的功率是多少?
10、电热水壶由于使用方便、高效,巳成为家庭常用的电器之一.上面是某电热水壶的铭牌.要将lL 20℃的水烧开(在标准大气压下),此电热水壶需正常工作3min 20s的时间.则:
(2)电热水壶消耗多少电能?
(3)电热水壶的热效率是多少?
11、天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具,而电磁炉是新一代消耗电能获
得热量的智能炉具.为了比较两种炉具的性能,小杰同学进行了相关调查,得到
的有关数据见表.
如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J.
(1)若这些热量靠天然气灶提供,需要燃烧多少天然气?(热值用q表示)(2)若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min,该电磁炉的热效率是多少?
(3)通过计算说明使用哪种炉具更省钱?
(4)若小杰家的进户线上装有一空气开关,当电流达到20A时,空气开关将自动“跳闸”。