专题:电功率、电热综合计算
人教版九年级上学期第十八章电功率电热综合计算专项练习题(1)

电功率电热综合计算专项练习1.(1)铭牌中“50Hz”的含义是。
(2)小明和小华想测量电热水壶的实际功率。
当只有电热水壶工作时,小明发现在3min内脉冲式电能表的指示灯闪了90次(脉冲式电能表表盘上标有“2000imp/kW·h”字样,表示指示灯每闪2000次,电路中耗电1 kW·h),电热水壶的实际功率是多少?(3)在进行上述测试时,小华在热水壶中装了2L温度为20℃的水,测得在3min内壶中的水温升高到了35℃。
试求这次测试时电热水壶的效率。
[c水=4.2×l03J/(kg·℃)]答案:(1)电热水壶在频率为50HZ的交流电中使用(2)电热水壶的实际功率是900W(3)电热水壶的效率为77.8%.2.图甲是一种常见的用电器——电吹风,它既可以吹热风,又可以吹冷风。
(1)图乙是电吹风的电路示意图,图中开关所在的位置(阴影部分)表示触点D与触点1、2同时接通。
请你分别在方框a、b中填入合适的元件名称“电热丝”或“电动机”。
(2)电吹风的部分参数如下表所示,当电吹风正常吹热风时,通过电热丝的电流及其1min内产生的热量分别为多少?答案:(1)a:电动机;b:电热丝(2)1min电热丝产生的热量为5.28×104J.3某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。
有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如下。
坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω,脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω.闭合开关S1,调节开关S2,可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”(不考虑温度的变化对电阻的影响)(1)该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦?(2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦?答案:(1)该电热课椅消耗的最大功率是121W;(2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是880J.4.甲图是一种即开即可以用的电热水龙头,乙图是它的电路原理图。
人教版初三物理9年级全一册 第18章(电功率)专题训练 多挡位电热器综合计算(含答案)

第十八章专题训练多挡位电热器综合计算1.如图甲所示是一款加热型榨汁机,图乙是它的内部电路结构示意图,其中R1、R2均为发热电阻丝,接通电动机可以进行榨汁;关闭电动机接通电阻丝可以进行加热或者保温:榨汁机的部分参数如表所示,求:(1)仅榨汁时,正常工作10s电路消耗的电能?(2)若R2=400Ω,则加热功率为多少?(3)傍晚用电高峰时,小红关闭家里所有用电器,只让榨汁机以加热档工作,发现在5min 内电能表的转盘转了50转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)榨汁机部分参数表额定电压220V加热功率?保温功率121W榨汁功率88W容量400ml2.如图甲为某型号电热水壶,它具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。
其简化电路如图乙所示。
S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。
S2是壶壁温控开关,按下时对水加热,水烧开后自动断开,电热水瓶处于保温状态。
S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵(类似于电动机)将水抽出。
已知电热水壶保温功率为50 W,加热功率为1150W。
(1)电热水壶处于保温状态且不抽水时,接入电路的电阻是多少Ω?(2)电热水壶处于加热状态时,通过 R 1的电流是多少A ?(3)闭合 S 3,电磁泵正常工作时两端电压为20V ,已知 R 3阻值为 200Ω,放满一杯水约需10s ,则电磁泵正常工作10s 消耗的电能约为多少J ?3.图甲所示为某电暖器的简化原理图,其中R 1、R 2是两个相同的电热丝,单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。
已知电源电压为220V ,每个电热丝的额定电压均为220V ,现要在某卧室使用该电暖器,卧室的容积为50m 3,空气的比热容为1.0×103J/(kg·),空气密度为=1.2kg/m 3,假设卧室封闭,请根据图像及以上信息解答下列问题。
(1)每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少?(2)只闭合S 2时,流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少?(3)只闭合S 1和S 3,让电暖器工作15min ,卧室内的温度升高了10,电暖器的加热效率是多少?℃℃4.如图甲所示是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。
第十八章 微专题2 电能、电热、电功率的综合计算)

(1)电阻丝 R1 的阻值是多少? (2)某一次小红家中只使用了饮水机,在加热状态下 她观察到电能表上的指示灯在 5 分钟内闪烁了 54 次,她 家电能表上标有“1600 imp/kW·h ”的字样,此时, 饮水机的实际功率和实际电压是多少?
解:(1)饮水机保温时电路为 R2 的简单电路,饮水机 加热时 R1 与 R2 并联,因电路的总功率等于各用电器功 率之和,所以,加热时电阻丝 R1 的电功率:P1=P - 加热 P 保温=500 W-60 W=440 W,因并联电路中各支路两端 的电压相等,所以,由 P=UR2可得,电阻 R1 的阻值:R1 =UP12=(242400 VW)2=110 Ω;
专题训练 题型 1 电功率、电能的综合计算 1. 如图所示,电源电压不变,R 是定值电阻,电灯 L 标有“6 V 3 W”的字样.当只闭合 S 时,电流表 的示数为 0.6 A.再闭合 S1 时,电流表的示数变化了 0.5 A.求: (1)电阻 R 的阻值; (2)开关都闭合后,5 min 内电路消耗的总电能.
3. 其他推导公式:
(1)电路中的总功率:P=P1+P2+…+Pn. (2)串联电路中:WW12=QQ12=PP12=RR21. (3)并联电路中:WW12=QQ12=PP12=RR12. (4)额定电压相同的用电器,串联时:PP12实 实=PP21额 额.
(5)利用电能表计算电能:W=W2-W1(W1、W2 是 前后两次电能表的示数);W=mn kW·h(n 是实际的转数, m 是电能表标定转数).
V. 答:(1)电阻丝 R1 的阻值是 110 Ω;
(2)饮水机的实际功率是 405 W,实际电压是 198 V.
题型 2 电热的计算 3. (2018·滨州)图甲是一家用电器,有“低温”, “中温”,“高温”三档,铭牌见下表(“高温”档功率 空出),图乙为其简化的电路原理图,S 是自我保护开关, 电暖器跌倒时,S 自动断开,切断电源,保证安全,闭 合 S1 为“低温”档.请完成下列问题:
电功、电功率、电热的综合计算

电功、电功率、电热的综合计算【公式回顾】1.普遍适用的公式:W= = ,P= = 。
2.只适用于纯电阻电路的公式:由欧姆定律 推导得W= = , P= = 。
3.总功和总功率(适用于任何串联和并联电路):W 总=W1+W2+W3+… P 总=P1+P2+P3+…4.利用电能表测电功和电功率:(1)利用电能表计算电能:在时间t 内,消耗电能W=W 2-W 1(W 1、W 2是前后两次电能表的示数),则P= ;(2)在时间t 内,转盘转n 转,W= kW·h(n 是实际的转数,N 是电能表标定转数),则P=5.单位的对应性:电功kW·h ——电功率kW 、时间h 电功J ——电功率W 、时间s 。
6.电能与电热的关系:电能(电功)(W) 电热(Q) 计算公式W=UIt Q=I 2Rt 快慢程度P 电=UI P 热=I 2R关 系 在纯电阻电路中,W=Q,P 电=P 热在非纯电阻电路中,W>Q,P 电>P 热 7.电能、电功率、电热在计算时的公式比较:【示范题】1、某电吹风的主要技术参数如下表所示。
(1)电吹风的电路是由电动机和电热丝 联组成的。
电动机工作时将电能转化为 能,电热丝工作时将电能转化为 能。
(2)该电吹风正常工作时分为两种状态:①吹冷风时,只有电动机工作,通过它的电流约为 A;②吹热风时,电动机和电热丝同时工作,通过电吹风的电流为 A 。
(3)电热丝的电阻为 Ω。
(4)该电吹风正常工作时,若吹热风5min,则产生的热量是 J,消耗的电能是 J 。
2、(2014·福州)如图所示是家庭电子式电能表的表盘,其示数是 kW·h 。
表盘上标有“3 200 imp/kW·h ”,表示每消耗1 kW·h 的电能,指示灯闪烁3 200次。
若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在4 min 内闪烁320次,则该热水器的实际功率是 W 。
2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算

2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算1.某电热水器具有加热和保湿功能,其工作原理如图甲所示。
其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流lg=15mA,其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示,电源电压U恒为6V,当电磁铁线圈中的电流I>8mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点a、b接触,加热电路接通:当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3,均置于储水箱中,U2=220V,加热时的功率P加热=2200W,保温时的功率P保器=110W,加热效率η=90%,R2=2R1,水的比热容,c水=4.2×103J/(kg·℃),水箱内最低温度为0℃。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻Ro的阻值至少为多少Ω?若Ro为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。
(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?(3)该热水器在加热状态下,将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间?2.某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能、其简化电路如图所示。
S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。
S2是壶壁温控开关,按下时对水加热,水烧开后白动新开,电热水瓶处于保温状态。
S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出。
己知电热水瓶保温功率为50W,加热功率为1000w。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?(2)闭合S3,电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω,求电磁泵的电功率。
(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg℃)。
设水烧干瞬间,发热盘的湿度为110℃,不计热损失。
3.图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。
人教版九年级物理全一册第十八章电功率专题训练多挡位电热器综合计算

第十八章专题训练多挡位电热器综合计算1.图(a)(b)所示是家用电热煮茶壶的铭牌及电路原理图。
通过开关S 的闭合或断开实现“加热”和“保温”两种状态的转换,电阻R1和R2为保护电阻或加热电阻。
①该电热煮茶壶在“加热”状态下正常工作,将1kg的水温度从20℃升高到40℃,求水吸收的热量Q吸。
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]②由铭牌可知,电热煮茶壶“加热”状态下正常工作时的额定功率为880 W,求“加热”状态时电路中的电流I。
③小汇和小佳讨论保护电阻是电阻R1还是电阻R2时,有了两种不同的观点,小汇认为保护电阻为电阻R1,小佳认为保护电阻为电阻R2,请指出哪位同学观点是正确的并求出保护电阻的阻值。
2.如图是两挡电炖锅及其简化电路图,铭牌上标有“220V 1000W”字样,一次性可装入2kg的食材,若食材的比热容为4×103J/(kg•℃)。
打开电炖锅,10min可将2kg食材从40℃加热到100℃。
那么计算:(1)2kg食材从40℃加热到100℃,吸收多少热量?(2)电炖锅加热食材的效率为多少?(3)若R2的电阻为60.5Ω,则电炖锅的低挡功率有多大?3.如表所示为某电烤箱的铭牌,图中虚线内是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡。
求:××牌电烤箱额定电压220V高温挡1100W额定功率低温挡440W(1(2)在低温挡正常工作10min,电路消耗的电能多少J?(3)若仅将低温挡功率减小到220W,请计算说明此时电路中电热丝R1和R2的阻值。
4.如图所示为某款电热水龙头电路图,a、b、c、d为四个固定触点,绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。
触片P置于不同位置时,有冷水、温水和热水三种状态,正常工作时出温水的电功率为1100W,出热水的电功率为2200W。
(1)求出温水时电路中的电流;(2)求出热水时2分钟内消耗的电能;(3)若水龙头只能出冷水和温水,电路可能存在的故障。
电功、电功率和电热的综合计算

专题训练电功、电功率和电热的综合计算►类型一与电能表有关的电功和电功率的计算图11.小华用电能表测量家里的电热水壶的实际功率,他关闭其他用电器,仅让电热水壶烧水15 min,他家的电能表盘示数变化如图1所示,那么15 min电热水壶消耗的电能为____________kW·h.这个电热水壶的实际功率是________W,小华发现每天早晨比晚上烧开同一壶水所用的时间短,这表明晚上的实际功率比早晨________(选填“高”或“低”).2.某家庭用一标有220 V的电热水器烧水,该热水器正常工作 1 min,标有“3000 imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了50次,若此热水器正常工作20 min可将5 kg、初温为20 ℃的水加热到60 ℃.求:[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)](1)电热水器的电功率.(2)电热水器的效率.►类型二与图像有关的电学计算3.灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图2甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电路电压为10 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V.则下列说法正确的是( )图2A.灯泡L正常发光时,电压表的示数为6 VB.当电流表示数为0.4 A时,电压表的示数为9 VC.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为12 W4.[2019·盘锦] 如图3所示是电路元件甲和标有“2.5 V 1.25 W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图像.若把甲和乙并联后接在电压为2 V的电源两端,电路的总功率是________W;若把甲和乙串联在电源电压为3 V的电路中,乙的实际功率是________W;若把乙和“3 V 3 W”的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电源两端,在保证电路元件安全的情况下,电源电压最大为________V.图35.实验桌上有一个电学元件,该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图4甲所示.a、b是该元件的两个外露接线柱,电阻R1的阻值为20 Ω,电阻R2的额定电压为6 V.科技小组同学测得通过该元件的电流I和其两端电压U 的数值,并绘制成如图乙所示的图像.(1)R2的阻值是多少?(2)电阻R2的额定功率是多少?图4►类型三与电热器有关的电热计算6.[2019·鄂州] 某型号电饭煲有加热和保温的功能,如图5甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于________(选填“保温”或“加热”)状态,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,则图中阴影部分面积表示的物理量是________,其大小为________.图57.[2019·广元] 小军家里有一款高、低温两挡电烤炉,他查看使用说明书,收集到一些信息如下:额定电压220 V,低温挡时电功率880 W,高温挡电功率1980 W,电路原理图如图6所示,R1、R2代表两根电热丝,S2为温控开关,根据上述信息,解答下列问题:图6(1)在高温挡正常工作时,电路的总电流多大?(2)在低温挡正常工作1.5 h 消耗多少度电能?电热丝R 1的电阻多大?(3)若电热丝R 2烧毁了,要使电路恢复正常工作,小军用两根“220 V 550 W ”的相同电热丝替代R 2,你认为小军的做法能否满足要求(请你用计算结果回答).8.[2019·重庆] 下表为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清.如图7所示虚线内是电烤箱内部的简化电路图.R 1和R 2均为电热丝,R 2=72.6 Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡.求:图7(1)电烤箱在低温挡正常工作10 min 电流做的功.(2)R 1的阻值.(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000 imp /(kW ·h )”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2 min ,求此时家庭电路两端的实际电压.1.0.3 1200 低 2. (1)3000 imp/(kW ·h)表示的是电路中每消耗1 kW ·h 的电能,指示灯闪烁3000次,则指示灯闪烁50次消耗的电能:W =503000 kW ·h =160 kW ·h =160×3.6×106 J =6×104 J ,t =1 min =60 s , 用电器的功率:P =W t =6×104 J 60 s=1000 W. (2)水吸收的热量:Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/kg ·℃×5 kg ×(60 ℃-20 ℃)=8.4×105 J ,由P =W t 可得消耗的电能:W ′=Pt ′=1000 W ×20×60 s =1.2×106J ,电热水器的效率:η=Q 吸W ′×100%=8.4×105 J 1.2×106 J ×100%=70%. 3.B4.1.2 0.4 45.(1)由该元件的电流I 和其两端电压U 的关系图像可知:当U =6 V 时,通过其电路I =1.5 A ,由并联电路的电压特点可知此时:U =U 1=U 2=6 V ,由欧姆定律可得,当a 、b 两端电压为6 V 时通过电阻R 1的电流:I 1=U R 1=6 V 20 Ω=0.3 A , 由并联电路中电流特点可得,通过电阻R 2的电流:I 2=I -I 1=1.5 A -0.3 A =1.2 A ,所以R 2的阻值:R 2=U I 2=6 V 1.2 V=5 Ω. (2)电阻R 2的额定电功率:P =UI 2=6 V ×1.2 A =7.2 W.6.加热 电功 4.8×105 J 7.(1)由P =UI 可得,在高温挡正常工作时电路的总电流:I =P 高温U =1980 W 220 V=9 A. (2)由P =W t可得,在低温挡正常工作1.5 h 消耗的电能: W =P 低温t =880×10-3 kW ×1.5 h =1.32 kW ·h =1.32度;由电路图可知,开关S 1闭合、S 2断开时,电路为R 1的简单电路,电路中的总电阻最大,由P =UI =U 2R可知,电路中的总功率最小,电烤炉处于低温挡,则电热丝R 1的电阻:R 1=U 2P 低温=(220 V )2880 W=55 Ω. (3)由电路图可知,开关S 1、S 2闭合时,R 1与R 2并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,电烤炉处于高温挡,因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R 2的电功率:P 2=P 高温-P 低温=1980 W -880 W =1100 W ,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R 2的阻值:R 2=U 2P 2=(220 V )21100 W=44 Ω,一根“220 V 550 W ”电热丝的电阻: R =U 2P =(220 V )2550 W=88 Ω,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和, 所以,两根“220 V 550 W ”电热丝并联时的总电阻:R 并=R 2R +R =88 Ω×88 Ω88 Ω+88 Ω=44 Ω, 因R 2=R 并,所以,用两根“220 V 550 W ”的相同电热丝替代R 2,能使电路恢复正常工作.8.(1)由P =W t可得,电烤箱在低温挡正常工作10 min 电流做的功: W =P 低t =400 W ×10×60 s =2.4×105 J.(2)由图可知,开关接1时,R 1与R 2串联,总电阻最大,由P =U 2R可知总功率最小,电烤箱处于低温挡;开关接2时,只有R 1接入电路,电阻较小,由P =U 2R可知电功率较大,电烤箱处于高温挡.处于低温挡时,电路的总电阻:R =U 2P 低=(220 V )2400 W=121 Ω;则R 1的阻值: R 1=R -R 2=121 Ω-72.6 Ω=48.4 Ω.(3)指示灯闪烁81次,电烤箱消耗的电能:W =81×13000kW ·h =0.027 kW ·h , 工作时间:t =2 min =130 h ,则电烤箱在高温挡的实际功率:P ′=W ′t ′=0.027 kW ·h 130 h =0.81 kW =810 W ;根据P =U 2R可得,此时家庭电路两端的实际电压:U ′=P ′R 1=810 W ×48.4 Ω=198 V.。
2022年九年级物理中考复习电功率计算题电热综合专题

2022年九年级物理电功率计算题电热综合专题班级姓名1.(2021•威海)某品牌电热扇工作原理如图所示。
S1为双触点开关,1、2、3、4为开关触点,通过旋转开关S1,可实现加热功能的“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换;电动机工作时可使电热扇往复转动。
R1和R2均为电热丝,阻值不受温度影响,R1=88Ω。
电热扇部分参数如表所示。
额定电压220V高温挡加热功率1650W电动机功率44W电动机线圈电阻6Ω(1)请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等效电路图,并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
(2)求R2的阻值。
(3)若电动机正常工作10min,内部线圈产生的热量为多少?2.2021•锦州)如图所示是速热型电热水龙头的电路简图,R1、R2为电热丝,通过操作开关,可以提供温水和热水,相应参数如表。
当电热水龙头在额定电压下工作时,求:额定电压额定功率220V 温水热水1980W 4400W (1)闭合开关S1、断开开关S2,此时电路中的电流多大?(2)电热丝R2的电阻多大?(3)闭合开关S1、S2,通电20s,可以把1kg的水从15℃加热到34℃。
求电热水龙头的加热效率?[c水=4.2×103J/(kg•℃)](结果保留到0.1%)3.(2021•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?4.(2021•毕节市)某电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。
如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。
某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。
求:(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
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中考专题:电功率、电热综合计算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℃.自动电热水壶型号ZDH100B电源220V 50Hz额定功率1100W容量800ml编号H8017664(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?点评:本题考查吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用,知识点多、联系实际生活,属于中考常见题型,从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键.2.小理对家里的电磁炉进行研究,电磁炉的功率调节围是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分钟通过电磁的电流是多少?[水的比热是4.2×103J/(kg•℃),家庭电路的电压为220V].点评:本题是一道电学与热学的综合计算题,考查了热量的计算、电磁炉的效率、电功率公式P=UI的应用,记住是kw•h电功的单位以及与焦耳(J)的关系1kw•h=3.6×106J,能从P﹣t图象得出相关信息是解本题的关键之一.3.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.点评:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律公式的掌握和运用,是一道电学与热学的综合应用题,属于难题.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.点评:本题是一道电学和热学的综合计算题,难点在于对两个表达式的判断,实质是让同学推导R2的表达式,两种解法用的依据不同;乙同学在推导时用错了并联电阻的特点,导致表达式错误,不易看出,要细心!6.小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱水温达到92℃时开关S1自动断开,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电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量.8.(2013•资阳)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)实际消耗的功率是多少?点评:本题考查已知额定电压和额定功率求电阻和电流,以及求串联电路的分压问题,还有求水的质量和吸收热量以及实际功率的问题.××牌电热水壶额定电压220V额定功率2000W电源频率50Hz容量 1.2L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:(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶消耗多少电能?(3)电热水壶的热效率是多少?点评:本题考查吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用,此题的关键是计算水吸收的热量,最易出错的地方是电热水壶的容积,本题水的体积不是壶的容积,这个地方是题目设计的陷阱.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”切断电流.当该电磁炉正常工作时,小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少?点评:本题考查电功与电热的计算,能量的利用效率,电功率的计算以及安全用电.电学热学综合计算题专练小明家装有一台储水式热水器,其铭牌如下。
现要在用电高峰(实际电压为200V)时,将桶50升初温为220V的照明电路中,5分钟产生的热量是多少?解题思路例举:Q=U2t/RR=U额/I额小明买了一只“220V 600W”的电饭锅。
为估测此电饭锅将电能转化为水的能的效率,他在锅装入了1.5升温度20 ℃的水。
通电16分钟后发现水开始沸腾。
根据以上数据,请你计算此电饭锅烧水的效率。
(电饭锅正常工作)解题思路例举:η=Q吸/WQ吸=cm △t升m=ρVW=P额t方式一:从所求构建解题思路军同学家安了一台电热水器,其铭牌如下。
问:1)这位同学家庭电路中的电能表的熔丝的额定电流至少大于多少安,才能使用这台热水器?2)若热水器装满水,通电后将水温从20 ℃加热到80 ℃,需要多少分钟?(不计热水器散热损失,设热水器在额定电压下工作)解题思路例举:1、t= W/P W=Q吸=cm△t升=cρV △t升2)m= ρVQ吸=cm△t升W=Q吸标准t=W/P额方式二:从题设构建解题思路小明家有一电热水壶,铭牌如下。
现在壶中装上3升20 ℃的水。
求:1)、在额定电压下烧开这些水用几分钟?(标准大气压下且不计热损失)2)、若在用电高峰电热水壶的实际电压为额定电压的90%,则此时该电热水壶实际功率多大?解题思路例举:1)不计热损失Q吸=Wcm △t升=P额tm=ρV方式三:从题干构建解题思路2)P实=U实2/RU实=90%U额R=U额2/P额解:1)m= ρV=1.0×103㎏/m3×3×10-3 m3=3㎏Q吸=cm △t升=4.2×103J/(㎏·℃)×3㎏×(100 ℃-20 ℃)=1.013×106J∵不计热损失∴Q吸=Wt=W/P= 1.013×106J/840W=1.2×103S=20min2)∵P=U2/R∴R=U额2 / P额=(220V)2/840W =2420/41ΩU实=90%U额= 9/10 ×220V=198V∴P实= U实2/R=(198V)2/2420/41=664.2W小明家装有一台储水式热水器,其铭牌如下。
现要在用电高峰(实际电压为200V)时,将桶50升初温为解题思路例举:η= Q吸/W=cm △t升/P实t m=ρvP实=U2实/RR=U2额/P额解:V=50L=0.05m3桶水的质量:m=ρV=1.0×103Kg/ m3×0.05m3=50㎏水吸收的热量:Q吸=cm△t升=4.2×103J/(㎏·℃)×50㎏×(36 ℃-16 ℃)= 4.2×106J∵η=Q吸/W W=Q吸/η=4.2 ×106J/80%=5.25×106J根据P= U2/R 有R=U额2/P额=(220V)2/2000W=242 Ω电热水器实际功率为:P实=U实2/R=(200V)2/24.2 Ω≈1653W所需时间:t= W/P实= 5.25×106J/1653W≈3176s ≈53min小结:解决综合计算题,关键是在分析题意基础上,正确构建出解题思路。