1、小专题( 六) 电、热综合计算01 专题概述此类题目通常以电热水壶、饮水机、电热水器、电饭锅、电饭煲、电磁炉(微波炉) 等常用家用电器为命题背景，通过用电器铭牌及相关介绍来提供有用信息，结合效率考查电功率、电热以及热量的计算，综合性很强，多以中考压轴题出现(1)根据题目的已知条件和待求量，正确选用计算电热的公式，具体如下：Q I 2RtUIt t.U2R(2)正确理解热量的计算公式 Qcmt，并注意公式各物理量的意义及单位(3)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 ，
2、则电热器放出的热量与水吸收的热U2R量之间的关系有 Q 放 Q 吸02 专题训练类型 1 以电热器为载体的电、热综合计算1(滨州中考)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型号 NTF 065额定功率(W) 9 680额定电压(V) 220频率 (Hz) 50容积(L) 50(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 4.210 3 J/(kg)(3)忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为 2
3、10 V 情况下工作，该电热水器的实际功率是多少瓦？2(东营中考)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 .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3(烟台中考)小明家买了一台全自动豆浆机，其部分技术参数如下表，豆浆机的核心部件是机头，它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机
4、，用来将原料粉碎打浆，外部是一个环状加热管(电热丝) ，用来对豆浆加热(如图甲是豆浆机的机械结构图) 制作豆浆的过程是加热打浆加热打浆加热，加热和打浆交替进行图乙是该豆浆机做好一次豆浆的 Pt 图像，请根据以上信息解答下列问题：型号 SYL 624额定电压 220 V频率 50 Hz电动机功率 110 W加热功率 1 210 W容量 1 000 mL(1)豆浆机正常打浆时，通过电动机电流是多少？来源:学优高考网 gkstk(2)豆浆机正常工作时，加热管电阻丝的阻值是多少？(3)豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能是多少？来源:学优高考网 gkstk类型 2 电热器档位问题的分析4(多选) 如图是某
5、家用电热器内部电路结构图，其中 R1、R 2 为加热电阻丝(R 1R2)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来源:学优高考网D丁的连接方式发热功率最大5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.6(泰州中考)某型号的电饭锅有
6、两档，其原理如图所示，电阻 R144 . 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7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 R1605 ，R 296.8 ，电热锅的部分参数如下表所示容积 4 L额定电压 220 V加热额定功率 500 W保温额定功率 80 W(1)电热锅处于保温档正常工作时，锅内的水温度
7、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 4.210 3 J/(kg)8(广东中考)如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关 S0.该饮水机的部分参数已知：额定电压为 220 V，加热时的总功率为 880 W，保温时的功率为 40 W，R 1、R 2 为加热电阻丝( 假设它们的阻值不变)求：(计算结果若不能整除，保留一位小数)(1)当 S 和 S0 闭合时，饮水机
8、处在什么状态？此时电路的总电流是多大？(2)在加热状态下，电阻丝 R1 的阻值为多少？(3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有 200 V 时，饮水机加热的实际总功率是多大？类型 3 综合提升9. “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 1.0103 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
9、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 4.2103 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 V 40 W”的电灯正常工作多长时间？ 10(东营中考)小明家电热水器的简化电路图如图所示， S1 是手动开关，置于热水器水箱外部；S 2 是温控开关，置于热水器水箱内部当水温低于 40 时自动闭合，达到 40 时自动断开；R 1 和 R2 均为用来加热且阻值不变的电热丝使用时，手动闭合开关 S1，电热水器开始工作电热水器部分参数如表所示，求：额定电压 220 V
10、频率 50 Hz保温功率 220 W加热功率 1 980 W水箱容量 50 L设定温度 40 (1)电热丝 R1 的阻值是多少？来源:学优高考网来源:gkstk.Com(2)加热时流过电热丝 R2 的电流是多少？(3)假设将初温 20 的一满箱水加热至设定温度用了 50 min，则电热水器的效率是多少？水的比热容为4.2103 J/(kg)， 水 1.0 103 kg/m3参考答案专题训练1解：(1)电流 IP/U9 680 W/220 V 44 A (2)电能 WQcmt4.210 3 J/(kg)5010 3 m31.0103 kg/m3(100 20 )1.6810 7 J (3)P 实
11、 P 额 U U 即 P 实 9 680 W(210 V)2(220 V)22实 2额解得 P 实 8 820 W 2.解：(1)当调温电阻 R0 时，电熨斗的电功率最大，根据 P 可得：U2RR0 110 (2) 当调温电阻 R110 时，电熨斗的电功率最小，此时通过电路的电流：U2P （220 V）2440 WI 1 A 电熨斗的最小电功率：P UI 220 V1 A220 W (3) 由图乙可知：当电熨斗功UR R0 220 V110 110 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90200 . 3.解：(
12、1) 由 PUI 可得，豆浆机正常打浆时的电流： I1 0.5 A (2)由 P 可得，豆P1U 110 W220 V U2R浆机正常加热时电热管的电阻：R 40 (3)由乙图可知：加热时间 t19 min540 s，电动机工U2P2 （220 V）21 210 W作时间 t22 min120 s，加热消耗的电能： W1P 1t1 1 210 W540 s6.53410 5 J 电动机工作消耗的电能：W2P 2t2110 W120 s1.3210 4 J 豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：WW 1W 26.53410 5 J1.32 104 J6.66610 5 J 4.BD 5.1 2
13、00 300 6.解：(1)P 高温 1 100 W (2) 当开关 S 断开U2R1 （220 V）244 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 0.021 100 W22 W，I 总 0.1 A (3)R 总 2 200 ，R 2R 总 R 12 200 44 2 156 P保 温U总 22 W220 V U总I总 220 V0.1 A7.解：(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 WP 加 t500 W1060 s310 5 J，设
14、水温变化了 t，根据能量守恒得(P 加 P 散 )tcmt ，代入数据有：(500 W80 W) 1060 s4.210 3 J/(kg)2 kgt，解得：t30 ，tt 0t 105 ，由此可知，水最终沸腾，即水的最终温度是 100 8.解：(1)当开关 S、S 0 闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由P 可知，电热饮水机处于加热状态，此时电路的总电流 I 4 A (2)饮水机保温时电路为 R2 的U2R P加 热U 880 W220 V简单电路，加热时两电阻并联，由 P 可得，电阻 R1 的阻值 R1 57.6 (3) 加热时总电U2R （220 V）2880 W 40 W阻 R 5
15、5 ，当电路两端电压为 200 V 时，电饭锅在加热状态的实际功率：P 加热 U2P加 （220 V）2880 W727.3 W 9.解：(1)mV1.010 3 kg/m30.12 m31.210 2 kg (2)RU 2/P(220 V)2/2 000 （200 V）255 W24.2 (3)Q 吸 cmt4.210 3 J/(kg) 1.2102 kg(7525)2.5210 7 J (4)Q 消 Q 吸/2.5210 7 J/84%3.0010 7 J，t W/P Q 消 /P3.00 107 J/40 W7.510 5 s208.33 h 10.解：(1)当只有S1 闭合时，R 1
16、单独工作，用电器处于保温状态，由 P 可得：R 1 220 (2) 当两开关都处U2R U2P保 温 （220 V）2220 W于闭合状态时，两电阻并联，热水器处于加热状态，R 2 的功率为 P2P P 11 980 W220 W1 760 W，由PUI 可得通过电热丝 R2 的电流是：I 2 8 A (3)由 得：mV1.010 3 kg/m350103 P2U 1 760 W220 V mVm350 kg，水吸收的热量为： Qcmt 4.210 3 J/(kg) 50 kg(40 20 )4.210 6 J，由 P 可得消Wt耗的电能为：WPt 1 980 W5060 s5.9410 6 J，热水器的效率为： 100% 100%70.7%QW 4.2105 J5.94105 J
