电学综合计算题

电学综合计算题

一、只有铭牌，无电路图

1、某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，问：

（1）该开水器正常工作时的电流是多大？

（2）若不计热量损失，用该开水器将质量20kg、初温为30℃的水加热至90℃，需供给水多少热量？【水的比热c = 4.2×103 J／（kg·℃)】

（3）若开水器正常工作时所产生的热量的80％被水吸收，则用它将质量为20kg、温度30℃的水加热到100℃，需要多长时间？

全自动不锈钢开水器

型号SYP-K-B30 频率50Hz

额定电压220V 额定功率3000W

额定进水压力≤500kpa 容量30L

2、一只开水煲的铭牌如图，内部由开关和电热丝组成．求：

产品名称：开水煲

额定频率：50Hz 额定功率：1100W 额定电压：220V 容量：1.2L

型号：

JKY-12C09C

（1）正常工作时，通过内部电热丝的电流；（2）内部电热丝的电阻；

（3）额定电压下工作5min消耗的电能．二、串联

3、如图9所示是一个有加热和保温功能的电热水壶的原理图。该电热水壶的额定功率是1000W，接在家庭电路中，当开关S闭合时,电热水壶电阻丝R2正常加热。当开关断开时，电热水壶处于保温状态。串联的电阻R1的阻值是48.4Ω，请问：

(1)如果电热水壶正常加热时，烧开一壶水所需要的时间是3min，则消耗多少电

能？

(2)保温时，电热水壶电阻丝R2的实际功率是多少？

4、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．

5、如图13甲所示是海尔牌电热饮水机的工作原理图。该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)。其铭牌如图乙所示，其中保温功率已模糊不清。已知R1R2中有一电阻的阻值为

2112。求：

(1)水箱中装满水时的水的总质量是多大?

(2)计算并说明，将满水箱初温为20℃的水烧开(标准大气气压下)，饮水机至少需要消耗多少电能?

(3)根据已知条件，得出电阻R2阻值?

(4)该饮水机的保温状态下的总功率?

6、保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关，它一共有三个挡，分别为60℃、50℃和40℃，加热功率分

别为90W、72W和45W

。电源电压为36V，R1、R2、R3都是发热体。

（1）当S拨至1位置时，加热功率是多少？R1的阻值是多少？

（2）当S拨至位置3时，电路中的电流是多少？

（3）当S拨至2位置，R2的阻值是多少？

三、并联

7、图16所示为某电热水壶的原理示意图，电源电压U=220V，发热体分别由R1和R2组成，通过通、断开关可以使电热水壶处于“加热”或“保温”状态。电热水壶的加热功率为1100 W。求：

（1）电热水壶处于加热状态时，通过电路的电流是多大？

（2）若R2=484，则电热水壶的保温功率是多少？8、小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制．小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图14所示的电路原理图．请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）

（1）电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？

（2）若保温时的功率为40W，则电阻R2的阻值为多少？

（3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降．当实际电压只有200V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？

9、图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图．R1、、R2为电热丝，其中R2=242，水升温并

汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．

(1) 电热丝是利用电流的效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2 时，电熨斗处于高温档。

(2) 电熨斗处于低温档时，正常工作功率为l 100 W。求：通过电路的电流是多大？R1的电阻是多大? 通电3 min产生的热量是多少?

(3) 若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W．要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

额定电压220 V

频率50H z

额定加热功率880 W

10、电吹风是现代家庭的常用电器。如图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电动机)该电吹风的铭牌见右表。求：

①电吹风正常工作且吹热风时，通过电热丝的电流。

②电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化忽略)。

③电吹风正常工作且吹热风时，5min内电流通过R

产生的热量。

④若电吹风工作时电热丝的实际功率为810W，此时供电的实际电压为多少?

四、其他

11、有一种电饭锅（如图甲），它上面的铭牌如图乙所示，内部电路如图丙所示。R1是加热电阻，R2是限流电阻，R2的阻值为484Ω。煮饭时接通220V电源，闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。问：

(1)若接通电源后没有闭合开关S1，那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?

(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S1的自动断电功能不起作用，这是为什么?

(3)在加热情况下，求R1的阻值。

(4)在保温情况下，电饭锅消耗的电功率是多少？

12、下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R１和R ２均为电热丝．

求：

（１）低温挡正常工作时的额定功率；

（２）中温挡正常工作10分钟产生的热量；

（３）高温挡正常工作时的额定电流．

五、图

像

13、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，

××牌电热水器

额定电压220Ｖ

额定电流高温挡

中温挡5Ａ低温挡2Ａ

电源频率50Ｈｚ

(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18所示问第8分钟通过电磁的电流是多少? [水的比热是4.2×103J/(kg. ℃)，家庭电路的电压为220V]

14、图22甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W．R1是加热电阻，额定功率是1100W．图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：

（1）豆浆机的加热电阻是多少？

（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是多少？加热效率是多少？

（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

[c豆浆=4.0×103J/（kg·℃）]

六、感受中考(2007·黄冈)（8分）你见过戴着面罩或墨镜的工人进行电焊作业吗？电焊是利用电流的热效应产生高温，将焊条熔化，从而使两金属部件焊接在一起。电焊机工作时有很大电流，但不会连续工作，所以导线中会产生迅速变化、时断时续的电流。

（1）电焊机输出电压40 V、输出功率2000W，某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时

导线规格

导线横截面积S/mm22．5 4 6 10

安全载流量I/ A 28 37 47 68

（2）焊条熔点为1100℃，比热容为0.4×10J／（kg·℃）。假设电流放出的热量全部被焊条吸收并使焊条升温，电焊机工作4s，可使一根质量为20g的焊条全部熔化吗？

（3）电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活造成一定的影响，请指出其中的两点。

(2008·黄冈)（8分）有一种太阳能路灯（电路如图），光控开关S1白天与触点a 接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，与触点b 接触，给路灯供电。时控开关S2晚上12 点前与触点c 接触，主灯发光，12 点后与触点d 接触，副灯发光。主灯为“24V 15W ”的节能灯，副灯为“24V 10W ”

的节能灯，平均每天各工作6 小时。

（1）路灯正常工作一天消耗的电能是多少干瓦时？

（2）已知太阳能电池板的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5KW ，若太阳光照射10 小时能使路灯正常工作5 天，求太阳能电池板光电转化效率。

（3）请举出这种太阳能路灯的两个优点。

(2009·黄冈)（7分）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

6.05

10 J 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。

(2010·黄冈)（8分）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，R 1、R 2分别是主加热器和保压加热器，R 1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40 mA 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 ；R 0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R 0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R 2的阻值．

(3)用该压力锅对5 L 、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 4.2×103

J ／(kg ·℃)．

(2011·黄冈)（8分）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 ”，R 1是加热电热丝，R 2是保温电热丝，R 0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R 0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=1.8×103

J ／(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?

(2012·黄冈)（8分）图9为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图9中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R 、保护电阻R 0、电压恒为6V 的电源U 1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA 时，继电器上方触点和触点c 接通；当电磁铁线圈中的电流I ≥10mA 时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a 、b 接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I 0＝15mA ，其电阻R 随温度变化的规律如图10，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R 1、R 2、R 3均置于储水箱中。已知R 1＝33Ω、R 2＝66Ω、R 3＝154Ω、U 2＝220V 。

(1)衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大?

(2)保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80％，求10分钟内热水器散失的热量；

(3)为使控制电路正常工作，保护电阻R 0的阻值至少为多大?若R 0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?

(2013·黄冈)（7分）电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。

(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时

间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水=4.2

x103J/( kg·℃)，结果保留两位小数）（3分）

额定电压220V

额定最大发热功率400W

水箱容积4L

适用面积40～60m2

(2)加湿器在低档时的发热功率；（3分）

(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。（1分）