專(zhuān)題：電功率、電熱綜合計(jì)算.doc

重慶熟思教育 重慶熟思教育魯能校區(qū) 教師1對(duì)1 ShuSi Education Technology (ChongQing) Co.,Ltd.中考專(zhuān)題：電功率、電熱綜合計(jì)算1前些日子，小亮的媽媽買(mǎi)了一個(gè)“天際”牌自動(dòng)電熱水壺送給爺爺，其銘牌如右表小亮為了給爺爺說(shuō)明電熱水壺的使用方法，他接水至800ml刻度，然后把壺放在加熱座上，撥開(kāi)開(kāi)關(guān)，5min后水燒開(kāi)，水壺自動(dòng)斷電已知水的初溫為20自動(dòng)電熱水壺型號(hào)ZDH100B電源220V 50Hz額定功率1100W容量800ml編號(hào)H8017664（1）這壺水吸收的熱量為多少？（2）燒水時(shí)家中電壓為220V，求電熱水壺的熱效率（3）在用電高峰，電路中的實(shí)際電壓降為198V，這時(shí)電熱水壺的實(shí)際功率為多大？點(diǎn)評(píng)：本題考查吸熱公式、電功率公式以及熱效率公式的應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)多、聯(lián)系實(shí)際生活，屬于中考常見(jiàn)題型，從電熱水壺銘牌得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵2小理對(duì)家里的電磁爐進(jìn)行研究，電磁爐的功率調(diào)節(jié)范圍是120W2200W，（1）小理用電磁爐將質(zhì)量為2kg的水從20加熱到100，消耗了0.22kwh的電能水吸收的熱量是多少？這時(shí)電磁爐的效率是多少？（2）小理用電磁爐煮粥先用大火將水開(kāi)，后用小火煮這段時(shí)間電功率隨時(shí)間變化如圖所示問(wèn)第8分鐘通過(guò)電磁的電流是多少？水的比熱是4.2103J/（kg），家庭電路的電壓為220V點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合計(jì)算題，考查了熱量的計(jì)算、電磁爐的效率、電功率公式P=UI的應(yīng)用，記住是kwh電功的單位以及與焦耳（J）的關(guān)系1kwh=3.6106J，能從Pt圖象得出相關(guān)信息是解本題的關(guān)鍵之一3電磁爐是一種效率較高的新型灶具，已廣泛進(jìn)入尋常百姓家中小華觀察到家中的電磁爐銘牌上標(biāo)有“220V 2000W”、電能表銘牌上標(biāo)有“220V 10（20）A 1500r/kWh”字樣小華單獨(dú)把電磁爐接入電路中，用它在5min內(nèi)把1.5kg、20的水加熱到100，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了225轉(zhuǎn)，則：（1）加熱5min水吸收的熱量是多少？（2）電磁爐工作5min實(shí)際消耗的電能是多少？（3）電磁爐實(shí)際電功率是多少？（4）比較（1）、（2）兩問(wèn)的計(jì)算結(jié)果，你發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題？如何解釋?zhuān)浚?）根據(jù)電磁爐的銘牌說(shuō)明與（3）問(wèn)的計(jì)算結(jié)果，你發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題？如何解釋?zhuān)?如圖是研究電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖兩個(gè)相同的燒瓶中均裝入0.1kg的煤油，燒瓶A中電阻絲的阻值為4，燒瓶B中的電阻絲標(biāo)識(shí)已看不清楚當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)210s的時(shí)間，燒瓶A中的煤油溫度由20升高到24，燒瓶B中的煤油溫度由20升高到22假設(shè)電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被煤油吸收，電阻絲的阻值不隨溫度變化，電源電壓保持不變，已知煤油的比熱容c=2.1103J/（kg）求：（1）在此過(guò)程中燒瓶A中煤油吸收的熱量；（2）燒瓶B中電阻絲的阻值；（3）電源的電壓及電路消耗的總功率點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、吸熱公式、歐姆定律、電功率公式、焦耳定律公式的掌握和運(yùn)用，是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，屬于難題5某電水壺的銘牌信息如圖1所示，電水壺在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下工作c水=4.2103J（kg）（1）電水壺裝滿初溫為20的水時(shí)，在額定電壓下將水燒開(kāi)用了7min求：水吸收的熱量是多少？電水壺?zé)^(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率是多少？（2）農(nóng)村電網(wǎng)改造前，用電高峰時(shí)電壓會(huì)下降l0%求：這時(shí)電水壺的實(shí)際功率P0（電阻不隨溫度改變）（3）為使電水壺的功率在用電高峰時(shí)仍能達(dá)到2000W，甲、乙兩位同學(xué)對(duì)電水壺的電路進(jìn)行了改造，在原電阻絲R1兩端并聯(lián)一個(gè)電阻絲R2，如圖2所示，并分別推導(dǎo)出了R2的表達(dá)式甲同學(xué)：R2= 乙同學(xué)：R2=請(qǐng)你指出哪個(gè)表達(dá)式是錯(cuò)誤的，并分析若用此電阻絲來(lái)改造電水壺的結(jié)果點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)和熱學(xué)的綜合計(jì)算題，難點(diǎn)在于對(duì)兩個(gè)表達(dá)式的判斷，實(shí)質(zhì)是讓同學(xué)推導(dǎo)R2的表達(dá)式，兩種解法用的依據(jù)不同；乙同學(xué)在推導(dǎo)時(shí)用錯(cuò)了并聯(lián)電阻的特點(diǎn)，導(dǎo)致表達(dá)式錯(cuò)誤，不易看出，要細(xì)心！6小明家的電熱飲水機(jī)，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機(jī)熱水箱內(nèi)水溫達(dá)到92時(shí)開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi)，處于保溫狀態(tài)；當(dāng)水溫降至一定溫度t時(shí)，S1又閉合重新加熱飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如下：熱水箱水量額定電壓加熱時(shí)功率保溫時(shí)功率2kg220V440W40W（1）求電阻R1的阻值；（2）求正常加熱時(shí)通過(guò)飲水機(jī)的電流；（3）在無(wú)人取水情況下，飲水機(jī)重新加熱一次的時(shí)間為5min加熱一次消耗的電能是多少？重新加熱前的水溫t是多少？（不計(jì)能量損失，c水=4.2103J/（kg）7如圖是一條電熱毯電路的示意圖，R0是發(fā)熱電阻絲，R是串聯(lián)在電路中的分壓電阻，S是溫控開(kāi)關(guān)電熱毯銘牌上標(biāo)有“220V 40W”字樣不考慮溫度對(duì)電阻值的影響（1）求發(fā)熱電阻絲R0的阻值（2）當(dāng)電熱毯處于低溫檔時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)處于什么狀態(tài)？為什么？（3）當(dāng)電熱毯處于低溫檔時(shí)，電路中的電流為0.1A，求在1min內(nèi)電熱毯消耗的電能和電阻R0產(chǎn)生的熱量8（2013資陽(yáng)）小明家新購(gòu)置了一臺(tái)電熱水器，電熱水器的銘牌如圖甲所示若自來(lái)水的溫度是20，加滿水后，小明將溫控開(kāi)關(guān)調(diào)到如圖乙所示的位置接通電源，加熱指示燈亮，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，加熱指示燈熄滅請(qǐng)你幫助小明解答下列問(wèn)題：（1）電熱水器正常工作時(shí)，其發(fā)熱電阻絲的電阻為多少？（2）加熱指示燈從亮到滅的過(guò)程中，熱水器中的水一共吸收多少熱量？（3）若在晚間用電高峰時(shí)，電路的實(shí)際電壓只有198V，熱水器加熱的效率為80%，從接通電源到指示燈熄滅需要多少時(shí)間？C水=4.2103J/（kg），不考慮發(fā)熱電阻絲的電阻隨溫度變化，最后結(jié)果保留一位小數(shù)9小強(qiáng)的爸爸從國(guó)外帶回一個(gè)電熱水壺，銘牌上的幾個(gè)參數(shù)翻譯過(guò)來(lái)后如下表（1）該電熱水壺中發(fā)熱體的電阻為多少；若接在我國(guó)的家庭電路中，并能使它正常工作，那么應(yīng)該在它的外部串聯(lián)一個(gè)多大的電阻（2）某天用電高峰的時(shí)候，小強(qiáng)將改裝好的電熱水壺裝滿溫度為28的水，用了11min 40s的時(shí)間才將水燒開(kāi)（當(dāng)時(shí)的氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），那么電熱水壺（串聯(lián)在外的電阻不包括在內(nèi)）實(shí)際消耗的功率是多少？點(diǎn)評(píng)：本題考查已知額定電壓和額定功率求電阻和電流，以及求串聯(lián)電路的分壓?jiǎn)栴}，還有求水的質(zhì)量和吸收熱量以及實(shí)際功率的問(wèn)題10牌電熱水壺額定電壓220V額定功率2000W電源頻率50Hz容量1.2L電熱水壺由于使用方便、高效，巳成為家庭常用的電器之一上面是某電熱水壺的銘牌要將lL 20的水燒開(kāi)（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），此電熱水壺需正常工作3min 20s的時(shí)間則：（1）水吸收的熱量是多少？（2）電熱水壺消耗多少電能？（3）電熱水壺的熱效率是多少？點(diǎn)評(píng)：本題考查吸熱公式、電功公式以及熱效率公式的應(yīng)用，此題的關(guān)鍵是計(jì)算水吸收的熱量，最易出錯(cuò)的地方是電熱水壺的容積，本題水的體積不是壺的容積，這個(gè)地方是題目設(shè)計(jì)的陷阱11天然氣灶是利用燃燒天然氣獲得熱量的爐具，而電磁爐是新一代消耗電能獲得熱量的智能爐具為了比較兩種爐具的性能，小杰同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)調(diào)查，得到的有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表如果小杰家每天做飯、燒水所需熱量為8.0106J（1） 若這些熱量靠天然氣灶提供，需要燃燒多少天然氣？（熱值用q表示）（2） 若這些熱量靠電磁爐提供時(shí)電磁爐正常工作了90min，該電磁爐的熱效率是多少？（3） 通過(guò)計(jì)算說(shuō)明使用哪種爐具更省錢(qián)？（4） 若小杰家的進(jìn)戶線上裝有一空氣開(kāi)關(guān)，當(dāng)電流達(dá)到20A時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)將自動(dòng)“跳閘”切斷電流當(dāng)該電磁爐正常工作時(shí)，小杰家中還可以接入的用電器最大功率是多少？點(diǎn)評(píng)：本題考查電功與電熱的計(jì)算，能量的利用效率，電功率的計(jì)算以及安全用電電學(xué)熱學(xué)綜合計(jì)算題專(zhuān)練小明家裝有一臺(tái)儲(chǔ)水式熱水器，其銘牌如下?，F(xiàn)要在用電高峰（實(shí)際電壓為200V）時(shí)，將桶內(nèi)50升初溫為16的水加熱到36 ，若電熱水器的熱效率為80%，則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下需要多少分鐘？額定功率2000W額定電壓220V容 量50L如圖是一電熨斗的銘牌，若將其接到電壓為220V的照明電路中，5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？額定電壓220V額定電流1.6A額定頻率50Hz解題思路例舉：Q=U2t/RR=U額/I額小明買(mǎi)了一只“220V 600W”的電飯鍋。為估測(cè)此電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率，他在鍋內(nèi)裝入了1.5升溫度20 的水。通電16分鐘后發(fā)現(xiàn)水開(kāi)始沸騰。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，請(qǐng)你計(jì)算此電飯鍋燒水的效率。 （電飯鍋正常工作）解題思路例舉：= Q吸/ WQ吸= cm t升 m=VW= P額 t方式一：從所求構(gòu)建解題思路張軍同學(xué)家安了一臺(tái)電熱水器，其銘牌如下。問(wèn)：1）這位同學(xué)家庭電路中的電能表的熔絲的額定電流至少大于多少安，才能使用這臺(tái)熱水器？2）若熱水器內(nèi)裝滿水，通電后將水溫從20 加熱到80 ，需要多少分鐘？（不計(jì)熱水器散熱損失，設(shè)熱水器在額定電壓下工作）額定功率1800W額定電壓220V額定頻率50HZ容 量30L解題思路例舉：1、t= W/P W=Q吸=cmt升=cV t升2）m= VQ吸=cmt升W=Q吸t=W/ P額方式二：從題設(shè)構(gòu)建解題思路小明家有一電熱水壺，銘牌如下?，F(xiàn)在壺中裝上3升20 的水。求：1）、在額定電壓下燒開(kāi)這些水用幾分鐘？（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下且不計(jì)熱損失）2）、若在用電高峰電熱水壺的實(shí)際電壓為額定電壓的90%，則此時(shí)該電熱水壺實(shí)際功率多大？額定電壓220V額定功率840W頻 率50HZ容 量4L壺 重2Kg解題思路例舉：1）不計(jì)熱損失Q吸=Wcm t升=P額tm=V方式三：從題干構(gòu)建解題思路2）P實(shí)= U實(shí)2/ RU實(shí)= 90%U額R= U額2/ P額解：1）m= V=1.0103/m3310-3 m3=3Q吸=cm t升=4.2103J/（ ）3（100 -20 ）=1.013106J不計(jì)熱損失 Q吸=W t=W/P= 1.013106J/ 840W =1.2103S=20min2)P=U2/RR= U額2 / P額 =（220V）2/840W =2420/41U實(shí)=90%U額= 9/10 220V=198VP實(shí)= U實(shí)2/R=（198V）2/2420/41=664.2W小明家裝有一臺(tái)儲(chǔ)水式熱水器，其銘牌如下?，F(xiàn)要在用電高峰（實(shí)際電壓為200V）時(shí)，將桶內(nèi)50升初溫為16的水加熱到36 ，若電熱水器的熱效率為80%，則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下需要多少分鐘？額定功率2000W額定電壓220V容 量50L解題思路例舉：= Q吸/W=cm t升/P實(shí)t m=vP實(shí)=U2實(shí)/RR=U2額/P額解：V=50L=0.05m3桶內(nèi)水的質(zhì)量：m=V=1.0103Kg/ m3 0.05m3=50水吸收的熱量：Q吸=cmt升=4.2103J/( ）50（36 -16 ）= 4.2106J =Q吸/W W=Q吸/=4.2 106J/80%=5.25 106J根據(jù)P= U2/R 有 R=U額2/P額=（220V）2/2000W=242 電熱水器實(shí)際功率為：P實(shí)=U實(shí)2/R=（200V）2/24.2 1653W所需時(shí)間：t= W/P實(shí)= 5.25 106J/1653W3176s 53min小結(jié)： 解決綜合計(jì)算題，關(guān)鍵是在分析題意基礎(chǔ)上，正確構(gòu)建出解題思路。思路的構(gòu)建有從題設(shè)、從題干、從所求構(gòu)建三種方式。要構(gòu)建出每一道具體題的最簡(jiǎn)解答思路，同學(xué)們必須做到基礎(chǔ)扎實(shí)化、知識(shí)結(jié)構(gòu)化、思維靈活化，審題嚴(yán)謹(jǐn)化。電學(xué)與熱學(xué)綜合計(jì)算題總結(jié)一、復(fù)習(xí)目標(biāo)：1、理解并熟記電學(xué)、熱學(xué)中的計(jì)算公式2、能夠準(zhǔn)確的從圖表中找出計(jì)算相關(guān)問(wèn)題的有用信息3、利用題目中的已知條件選用適當(dāng)?shù)墓?，?zhǔn)確、規(guī)范的求出所要求解的物理量二、知識(shí)儲(chǔ)備：1、吸收熱量計(jì)算公式 ，放出熱量計(jì)算公式 燃料燃燒放出熱量公式 ， 2、歐姆定律： （1）內(nèi)容： 導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的 成正比，與導(dǎo)體的 成反比（2）公式： 變形公式： 、 （3）適用條件： 3、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路特點(diǎn)：物理量電路串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流電壓電阻4、焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體 成正比、與導(dǎo)體的 成正比、與 成正比；公式： 5、電功 W= 電功推導(dǎo)公式 6、電功率 P= = 電功率推導(dǎo)公式P= = ，適用條件： 6、電能表的銘牌含義：220V 5A 2500R/KW.h 7、額定電壓是指用電器在_ _時(shí)的電壓，額定功率是指用電器在_ 時(shí)的電功率。某燈泡上標(biāo)有“PZ220-60”，“220”表示 ，“60”表示 該題型中較合適的電阻計(jì)算公式 三、典型例題解析學(xué)科內(nèi)綜合計(jì)算題綜合性比較強(qiáng)，涉及的知識(shí)點(diǎn)比較的多；對(duì)學(xué)生能力的要求較高，和日常生活聯(lián)系密切。作為全國(guó)各地市中考?jí)狠S題，所占的分值較高。中考中要想能夠較理想的完成這些題目，需要我們?cè)谑炀氄莆崭髦R(shí)點(diǎn)的情況下，熟知這些知識(shí)點(diǎn)是怎樣聯(lián)系起來(lái)的。題目中的一些已知條件常常用圖、表的形式告訴我們，這些條件中有的對(duì)完成這個(gè)問(wèn)題有用，有的對(duì)完成這個(gè)問(wèn)題沒(méi)用，需要我們準(zhǔn)確快速的界定這些條件，不要受其他條件的干擾。同學(xué)們要在做題中自己總結(jié)解體的規(guī)律和技巧，做到舉一反三。例：（樂(lè)山）某品牌電熱水壺的銘牌上標(biāo)著如右表所示的數(shù)據(jù)，求： (1)該電熱水壺的電阻 (2)在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)電熱水壺裝入1L水后，從20加熱到沸騰，求水吸收的熱量 (3)在額定電壓下，要放出這些熱量，電熱水壺工作的時(shí)間不計(jì)熱量損失熱水壺容量2.0L額定電壓220V加熱時(shí)功率800W頻率50Hz (4)如果在用電高峰時(shí)間內(nèi)用電熱水壺?zé)妷褐挥?00V左右，這時(shí)電熱水壺發(fā)熱時(shí)的功率大約是多大? 出現(xiàn)的問(wèn)題反思： 解題方法總結(jié)：四、針對(duì)練習(xí)（淄博）某電熱水瓶的銘牌如下表所示。若熱水瓶?jī)?nèi)裝滿水，在額定電壓下工作（外界大氣壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。求：（1）保溫時(shí)通過(guò)電熱水瓶的電流是多少？（2）加熱時(shí)電熱絲電阻多大？（3）若瓶?jī)?nèi)20的水加熱10min正好燒開(kāi)，則加熱時(shí)電熱水瓶的熱效率是多少？型號(hào)DSP19B電源220V 50Hz功率加熱時(shí) 1200W保溫時(shí) 30W容量2L出現(xiàn)的問(wèn)題反思： 解題方法總結(jié)：解題步驟總結(jié)：第一步：認(rèn)真審題。明確現(xiàn)象和過(guò)程，確定給出的條件或題目中隱含的條件第二步：找關(guān)系。也就是針對(duì)題目?jī)?nèi)容分析綜合，確定解決問(wèn)題的方向，選擇適合的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系（一般是找能量或功的關(guān)系）第三步：列出表達(dá)式這一步是在明確了各個(gè)已知量、未知量及某個(gè)物理量在題目中敘述的物理現(xiàn)象或物理過(guò)程變化時(shí)存在的關(guān)系，根據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求物理量的計(jì)算式第四步：代人數(shù)據(jù)求解。這一步是把所用到的已知物理量的單位統(tǒng)一后，把已知量的數(shù)據(jù)代人計(jì)算式中，通過(guò)正確運(yùn)算，得