1、1小专题(六) 电热器中电、热的计算01 专题概述解决此类问题要认真审题,准确把握题目中的关键词,正确挖掘题目中的隐含条件,建立等量关系如根 据“电热器放出的热量全部被水吸收” ,则有 QI 2RtIUt tcmt;若已知加热效率 ,则电热器放出的热量U2R与水吸收的热量之间的关系有 Q 放 Q 吸挡位问题的判断由公式 P 可知,电热器的电阻越小,其功率越大,挡位越高(1)并联接入的电阻越多,U2R挡位越高;(2)串联电路, 接入的电阻越多,挡位越低02 专题训练类型 1 电热器的电学计算1(2018蚌埠固镇县期末)CFXB 型热水杯的原理图如图所示,它有加热和保温两挡,通过单刀双掷开关 S
2、进行调节,R 0、R 为电热丝当开关 S接加热挡时,电路的功率为 1 000 W,当开关 S 接保温挡时,电路的总功率为44 W,R 0、R 阻值恒定不变(1)在保温挡正常工作时,电路中的电流是多少?(2)电热丝 R0、R 的阻值为多大?解:(1)由 PUI 可得保温挡正常工作时,电路中的电流:I 保温 0.2 AP保 温U 44 W220 V(2)由 P 知,当电路中总电阻越小,总功率越大,所以当只有 R 接入电路时,电路为加热状态可得 R0的U2R电阻:R0 48.4 U2P加 热 ( 220 V) 21 000 W保温状态时 R0和 R 串联接入电路,总电阻:R 总 R 0R 1 100
3、 U2P保 温 ( 220 V) 244 W所以 R 的阻值:RR 总 R 01 100 48.4 1051.6 2(2018遵义)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如表电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?(2)电热丝工作时的电阻是多大?(3)电吹风内电动机的电阻是 1 ,电吹风吹冷风 30 min 产生的热量是多少?解:( 1)当吹冷风时,只有电动机工作,P 1110 W,由 PUI 可得,通过电动机的电流:热风温度 5075 热风时:990 W额定功率冷风时:110 W额定电压 220 V质量 0.5 kg2I1 0
4、.5 AP1U 110 W220 V(2)当电吹风吹热风时,电动机和电热丝同时工作,电动机与电热丝并联,电热丝 R2的电功率:P2PP 1990 W110 W880 W由 P 可得U2R电热丝 R2的电阻值:R2 55 U2P2 ( 220 V) 2880 W(3)30 min 内电流通过电动机吹冷风时产生的热量:QI Rt(0.5 A) 21 3060 s450 J21类型 2 电热器的电热综合计算3(2018合 肥蜀山区二模)一台规格为“220 V 1 210 W”的电水壶,装有 2 kg、20 的水当实际电压是 200 V 的时候,不考虑热量损失和温度对电阻的影响c 水 4.210 3
5、J/(kg)求:(1)电水壶的实际电功率;(2)将水加热至 70 所吸收的热量;(3)实际加热时间解:(1)由 PUI 可得,电水壶正常工作时电阻丝的电阻:R 40 U2R U2P ( 220 V) 21 210 W当实际电压为 200 V 时,电水壶的实际功率:P 实际 1 000 W( 200 V) 240 (2)将水加热至 70 所吸收的热量:Qcm t4.210 3 J/(kg)2 kg(70 20 )4 .2105 J(3)由 P 可得,实际加热时间:Wtt 420 sWP 4.2105 J1 000 W4(2018亳州期末)小丽家新买了一台电热水器,下表是该电热水器的一些技术参数现
6、将水箱中装满水,通电后正常工作 40 min,水温从 25 上升到 45 ,已知水的比热容为 4.2103 J/(kg)求:型号 FEDH50 额定电压 220 V最大水量 50 L 额定功率 2 000 W(1)水所吸收的热量;(2)电热水器中电热丝在正常工作时的电阻值;(3)电热水器的效率解:(1)水的体积:V50 L50 dm 30.05 m 3由 得,水的质量:mV3mV1.010 3 kg/m30.05 m350 kg水吸收的热量:Q 吸 cm(tt 0)4.210 3 J/(kg)50 kg(45 25 )4.210 6 J(2)由 P 可得,电热水器中电热丝在正常工作时的电阻值:
7、R 24.2 U2R U2P ( 220 V) 22 000 W(3)由 P 可得,热水器正常工作 40 min 消耗的电能:WPt2 000 W4060 s4.810 6 JWt热水器的效率: 87.5%Q吸W 4.2106 J4.8106 J5(2018宿州埇桥区二模)小明将规格为“220 V 1 210 W”的电热水器单独接入电路中,测得在 2 min 内电能表的转盘转过 40 转(电能表表盘上标有 1 200 r/ kWh 字样),求:(1)该电热水器的实际功率;(2)电路中的实际电压;(3)若该电热水器加热效率为 90%,求在该电压下将 5 kg、25 的水加热到 55 需要的时间解
8、:(1)在 2 min 内 电能表的转盘转过 40 转,则:电热水器消耗的电能:W kWh kWh kWh nN 401 200 130电热水器的实际功率:P 实 1 kW1 000 WWt130kWh2160 h(2)规格为“220 V 1 210 W”的电热水器,则电热水器的电阻:R 40 U2P ( 220 V) 21 210 W由 P 实 可得,电路中的实际电压:U 实 200 VP实 R 1 000 W40 (3)水吸收的热量:Q 吸 c 水 m(tt 0)4.210 3 J/(kg)5 kg(55 25 )6.310 5 J该热水器加热效率为 90%,则可得:Q 吸 WP 实 t则需要的时间:t 700 sQ吸 P实 6.3105 J90%1 000 W