1、小专题( 一) 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来源:gkstk.Com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
3、影响，若在实际电压为 210 V 情况下工作，该电热水器的实际功率是多少瓦？2(烟台中考)图甲为自动调温电熨斗，图乙为其简化的电路图 ，图丙为温控开关，温控开关是由长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的，受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高弯曲得越明显双金属片触点 A 与弹性钢片上的触点 B 原来是相通的，通电后，指示灯 L 亮(R 为限流电阻)，发热板发热，使金属底板温度升高当温度升高到设定温度时，A、B 触点分离，电路断开，底板的温度不再升高，随着温度的降低，双金属片逐渐恢复原状，A、B 触点又重新接触，电路再次接通，底板的温度又开始升高，从而实现自动控
4、温的目的(1)该电熨斗的温控开关是依据什么物理知识制成的？(2)不同织物需要不同的熨烫温度，若需要较高的熨烫温度应如何调节调温旋钮？(3)若指示灯 L 采用“3 V 0.03 W”的小灯泡，那么限流电阻 R 多大才能使小灯泡正常工作？(4)发热板的额定功率为 1 000 W，则发热板的电阻多大？若要使金属底板的温度由 20 升高到 220 至少需要多长时间？金属底板的质量为 1 kg，比热容为 0.4103 J/(kg)，不计热量损失类型 2 电热器档位问题的分析3(重庆中考)小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示 ，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压
5、为 220 V，低温档、中温档的额定功率为 22 W 和 44 W利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻 R1 和 R2 表示两电热丝，单刀双掷开关 S2 可接 a 或 b.当它接入家庭电路中正常工作时：(1)低温档加热的电流多大？(2)中温档加热 5 h，消耗多少度电？(3)高温档加热的额定功率是多少瓦？来源:gkstk.Com4(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
6、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5. “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.
7、0103 kg/m3)来源:学优高考网(2) 该热水器电热管正常工作时的电阻是多大？来源:学优高考网(3)利用太阳能将满箱水的温度从 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？ 6(东营中考)小明家电热水器的简化电路图如图所示，S 1 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
8、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？(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 1.010 3 kg/m3来源:gkstk.Com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/(
9、kg)5010 3 m31.0103 kg/m3(100 20 )1.6810 7 J (3)P 实 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.(1)由题意可知，铜片和铁片受热膨胀不同，双金属片发生弯曲，达到温控开关控制电路的目的，是利用金属热胀冷缩的物理知识制成的(2)需要较高温度熨烫时 ，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性钢片下移，使双金属片稍向下弯曲，这时要使触点断开，双金属片向下弯曲程度要大一些，温度要更高一些(3)灯泡正常发光时的电压 UL3 V，因串联电路中各处的电流相等 所以，由 PUI 可得，小灯
10、泡支路的电流：I 0.01 A 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，限流电阻两端的电压：PLUL 0.03 W3 VUR UU L220 V3 V217 V 由 I 可得，限流电阻 R 的阻值：R 2.1710 4 (4)由 PUR URI 217 V0.01 A可得，发热板的电阻：R 热 48.4 金属板吸收的热量：Q 吸 cm(tt 0)0.410 3 J/(kg)U2R U2P热 （220 V）21 000 W1 kg(220 20 )810 4 J 不计热量损失，由 WQ 吸 Pt 可得，需要的加热时间：t 时 WP Q吸P80 s 3.(1) 由 PUI 可得，低温档加热的电流
11、：I 0.1 A (2)由 P 可得，中温档8104 J1 000 W P低 温U 22 W220 V Wt加热 5 h 消耗的电能：WP 中温 t4410 3 kW5 h 0.22 kWh0.22 度 (3)当开关 S1 闭合、S 2 接 b 时，电路为 R1 的简单电路，马桶盖处于中温档 由 P 可得，R 1 的阻值：R 1 1 100 当开关 S1 断U2R U2P中 温 （220 V）244 W开、S 2 接 b 时，R 1 与 R2 串联，马桶盖处于低温档 则电路中的总电阻：R 2 200 因串联U2P低 温 （220 V）222 W电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 2 的阻值
12、：R 2RR 12 200 1 100 1 100 当开关 S1 闭合、S 2接 a 时 R1 与 R2 并联，电热马桶盖处于高温档 电路中的总电阻：R 550 高R1R2R1 R2 1 100 1 100 1 100 1 100 温档加热的额定功率：P 高温 88 W 4.(1) 当开关 S、S 0 闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最U2R （220 V）2550 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U2R P加 热U 880 W220 V为 R2 的简单电路，加热时两电阻并联，由 P 可得，电阻 R1 的阻值 R1 57.6
13、(3) 加热U2R （220 V）2880 W 40 W时总电阻 R 55 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 W 727.3 W 5.(1)mV 1.010 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%3.00 107 J tW/P Q 消 /P3.0010 7 J/40 W7.5
14、10 5 s208.33 h 6.(1)当只有 S1闭合时，R 1 单独工作，用电器处于保温状态，由 P 可得：R 1 220 (2) 当两开关都处于U2R U2P保 温 （220 V）2220 W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 P2PP 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：mV 1.010 3 kg/m350103 m350 P2U 1 760 W220 V mVkg 水吸收的热量为：Qcmt4.210 3 J/(kg)50 kg(40 20 )4.210 6 J 由 P 可得消耗的电能Wt为：WPt 1 980 W 5060 s5.9410 6 J 热水器的效率为： 100% 100%70.7%QW 4.2105 J5.94105 J
