人教版电与热计算题精编汇总及答案

人教版电与热计算题精编汇总及答案

1、一台额定功率为2000W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从20℃加热到60℃，热水器正常工作需要s；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧m3的天然气[不计能量损失，已知c水=4.2×103J/（kg?0C），q天然气=4.2×107J/m3]。

2、某家庭用的电热水器将体积为60L，温度为20℃的自来水加热到50℃，则水吸收的热量为___J［水的比热容4.2×103J/（kg·℃）］. 若热水器的功率为2000w，用时5000s，则该热水器的效率为____.

3、小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是J；假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，那么可以烧开的水的质量kg．（c水=4.2×103J/（kg?℃），当地气压为一个标准大气压。）

4、太阳能安全、卫生、环保，我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3，则满箱水的质量为kg；太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃，水吸收的热量J。

5、一只标有“8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个____Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是_______J。

6、如图所示，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω．只闭合S1，电流表?示数为0.2A，电压表?示数为4.0V，则定值电阻R1为Ω，电源电压为V．闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为，通电lmin电阻R1产生的热量为J。

7、图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为150Ω，图中的”电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。

（1）恒温箱内的加热器应接在（选填“A、B“或“C、D”）端

（2）要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为V．若恒压电源U为6V，则滑动变阻器R′的最大阻值至少为Ω。

8、如图所示，电源电压为6V，当S1、S2闭合、S3断开时，电流表示数为0.5A，则R1的电阻值为Ω；当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为3V，则通过R1的电流A，电路的总电功率是W，通电5min电路中R2产生的热量是J。

9、图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出）），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：

（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？

（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？

（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？

10、某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参效如下表所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为75℃．简化电路如图所示，R1、R2均为加热电阻〔温度对电阻的影响忽略不计）。若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水。请完成下列问题：[已知水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）〕

（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量。

（2）开关S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，求R1的阻值。

（3）若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用快加热比用慢加热节约多少秒？（结果保留整数）

额定电压220V

保温功率605W

慢加热功率1210W

快加热功率

11、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。加热系统的加热电阻额定电压220V，额定功率605W。问:

(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20C的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，

此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×103/(kg.℃)]

(2)当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率是多少?

(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，

电动机工作中因发热损失的功率是多少?

12、下图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求：

（1）5～10min，电饭煲的功率。

（2）20～30min，电饭煲产生的总热量。

13、多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ

水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，g=10N／kg）

（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；

（2）求R 1的阻值；

（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；

（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

14、在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R 的电大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R 1的阻值为55Ω．求闭合开关S 后：

（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；

（2）电热丝的最大加热功率；

（3）在最大加热功率下，用时100s 可以将1kg 常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c ＝2.5×10J/（kg ·℃）]

项 目

参 数 电源电压（V ）

220 低温档功率（W ）

275 中温档功率（W ）

550 高温档功率（W ）

1100 容积（L ） 1

R 2 B A R 1 S 2 S 1 220V 甲

乙

15、如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：

额定电压220V

频率50Hz

额定功率1000W

容量 1.5L

（1）电热水壶的电阻；

（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg?℃）]；

（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。

R和标有“6V6W”灯泡L的信息图像。将它们接入图22乙所示的电路，其中电源电16、如图22甲是定值电阻

压不变,滑动变阻器R最大阻值为8Ω，当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为lW.求: R的阻值；

(1)

(2)灯泡正常发光100s,电流通过灯泡产生的热量;

(3)电源电压；

(4)电路消耗的最大电功率。

17、图17 为某电热器的电路原理图，通过将开关S 置于不同的位置，可以实现“加热”和“保

温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800 W 和40 W。

(1)将开关S 接“1”时，电热器处于_____(填“加热”或“保温”)状态。

(2)电热器在加热状态下正常工作，将0.5 kg 初温为20 ℃的水加热到100 ℃，需要多长

时间?（水的比热容为 4.2Χ103J/(kg·℃)，假设电能全部转化为水的内能）

18、如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且再额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示

（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率________。上述高火加热过程中，1kg 药液所吸收的热量是多少？（34.210/()c J kg =??药液℃）

（2）分析电路可知：当a S 接2，同时b S __________时，电路处于文火萃取阶段，电路中的电阻______在工作。

（3）已知电阻2484R =Ω，求1R 的阻值是多少？电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？

答案：

1、4200 0.2

2、_7.56×106__ 75.6%__.

3、4.2×105 1

4、 100 4.2×106

5、_10__ __16__

6、 20 6 5：2 108

7、（1） A 、B （2）4.8 100

8、12 0.25 1.5 225

9、略10、解：（1）水需要吸收的热量：

Q=cm △t=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（75℃﹣25℃）=8.4×106J

（2）开关S 1闭合、S 2接b 时，电路为R 1的简单电路，电热水器处于慢加热档，

由P=可得，电阻R 1的阻值：R 1===40Ω （3）开关S 1断开、S 2接b 时，R 1与R 2串联，电路中电阻最大，总功率最小，电热水器处于保温档，

此时电路的总电阻：R 串===80Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R 2的阻值：R 2=R 串﹣R 1=80Ω﹣40Ω=40Ω

开关S 1闭合、S 2接a 时，R 1与R 2并联，电路中电阻最小，总功率最大，电热水器处于快加热档；

由电阻的并联可得：

=+ 即=+

解得R 并=20Ω，

则快加热功率：P 快加热===2420W 加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，

则由η=可得，消耗的电能：W===1×107J

分别用慢加热档和快加热档加热时，水吸收的热量不变、且热效率也不变，所以用两档加热时消耗的电能相同，都为W=1×107J

由P=可得，用快加热所用的时间：t 快==≈4132s

由P=可得，用慢加热所用的时间：t 慢==≈8264s

则用快加热比用慢加热节约的时间：△t=t 慢﹣t 快=8264s ﹣4132s=4132s

11、解：（1）水吸收的热量：Q 吸=c 水m （t ﹣t 0）=4.2×103J/（kg?℃）×6kg×（40℃﹣20℃）=5.04×105J

加热时间t′=15min=900s

足浴盆加热时消耗的电能：W=P 额t′=605W×900s=5.445×105J

（2）由P=得，加热电阻的阻值：R===80Ω

当小明家的实际电压是200V 时，加热电阻工作的实际功率：P 实===500W

电动机工作中因发热损失的功率：P 损=I 2R′=（4A ）2×0.5Ω=8W

12、略13、解：

（1）当开关S 1闭合，S 2接B 时，为高温档。因为当开关S 1闭合，S 2接B 时，电阻R 1、R 2并联，电路中的总电阻最

小，总功率最大，所以此状态为高温档。

（2）当S 2断开，S 1闭合时，只有电阻R 1接入电路，养生壶处于中温档。由P =UI 得，正常工作时通过R 1的电流为：

A V

U P I 5.2220550W 11=== 由R U I =得，R 1的阻值为：Ω===885.222011A V I U R （3）由P =UI 得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：A V U P I 25.1220275W 低低===

（4）水的质量：m =ρV=1×103kg/m 3×1×10-3m 3=1kg

水吸收的热量：

Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.696×105J 由:W

Q 吸=η，W =Pt 得 烧开一壶水需要的时间为：s W J P Q t 4208

.0110010696.35吸=??==η 14、（1）当滑动变阻器阻值最大时，电路中电流最小，此时滑片P 处于b 端，

电路总电阻R 总=R 0＋R 1＝100Ω＋55Ω＝155Ω

由欧姆定律可得电路最小电流I min =U R 总=220155V Ω

=1.4A

（2）当滑动变阻器接入电路阻止最小时，电热丝加热功率最大，此时滑片P 处于a 端，最大加热功率

P max =2U R 1=()2

22055V Ω

=800W （3）最大加热功率下，100s 内发热量Q ＝P max ＝880W ×100s ＝8.8×104J

由比热容公式Q ＝Q 吸＝cm △t 可得牛奶温度升高△t=Q cm =()438.8102.510/1J J kg kg

????℃=35.2℃ 15、（1）由P=

可得，电热水壶的电阻： R===48.4Ω；

（2）水的体积V=1.5L=1.5×10﹣3m 3，

由ρ=得水的质量：

m=ρV=1×103kg/m 3×1.5×10﹣

3m 3=1.5kg ，

水吸收的热量：

Q 吸=cm （t ﹣t 0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg ×（100℃﹣25℃）=4.725×105J ；

（3）电热水壶消耗的电能：

W=Pt′=1000W ×10×60s=6×105J ，

电热水壶的热效率：

η=×100%=×100%=78.75%。 16、解：由题意可得

（1）由甲图可得0R 的阻值：Ω===102

.020I U R （2）灯泡正常发光100s ，电流通过灯泡产生的热量：J Pt Rt I Q 60010062=?===

（3）由题意知电源电压不变，而当S 、1S 开关闭合时，滑片P 位于最右端时，灯泡L 的实际功率为1W; 由甲图可知此时经过灯泡的电流为0.5A ，电压为2V ，则：

V U R I U IR U L L L 6285.0=+?=+=+=

（4）电路消耗的最大电功率：由总总R U R I UI P 2

2

===得当电路中总电阻最小时有最大电功率，即开关全闭合，滑片P 位于最左端时，则：Ω=+?=+=75.310

610600R R R R R L L 总.

W R U R I UI P 6.975.33622

=====总总 17、解：

18、（1）1kg 药液吸收的热量350() 4.2101(9818) 3.3610Q c m t t J =-=???-=?药液药液药液；

（2）断开；2R

（3）当a S 接2、b S 闭合时，12R R 、并联工作，电煎药壶处于高火加热状态 根据P=UI 得，高火加热状态的总电流5002522011

P W I A U V ===高高 通过2R 的电流100522011

P W I A A U V ===文文 通过1R 的电流125520111111

I I I A A A =-=

-=文高 根据U I R =得112201212011U V R I A ===Ω 当a S 接1、b S 断开时，12R R 、串联工作，电煎药壶处于保温状态，

则保温功率()2

2

12220V 80W 121484U P R R ===+Ω+Ω保