完整版電熱綜合

1、電熱轉(zhuǎn)化綜合專題試題特點：一般給出電器的銘牌信息，獲知容積，結(jié)合密度、質(zhì)量、體積關(guān)系計算出水的質(zhì)量，結(jié)合比熱容和水的溫度變化即可求出水吸收的熱量。該能量由電能轉(zhuǎn)化得到，結(jié)合用電器的額定功率并根據(jù) W電n=Q進一步計算出效率、時間等相關(guān)物理量。涉及公式：密度公式m= pv;熱量公式Q= cm A t電能公式 W電=Pt,電功率公式P=UI;有時 還涉及到焦耳定律 Q =I2t單位換算：1L=10-3m3 (最易忽略)特別提醒:有時也可以利用五步法進行突破：第一步：弄清楚能量是如何轉(zhuǎn)化的并用字母表示出來；第二步弄清楚是全部或者部分轉(zhuǎn)化；第三步把不同的能量用公式表示出來；第四步推導(dǎo)出所求的物理量；第

2、五步帶入數(shù)據(jù)進行計算。因為W電n=Q吸（部分轉(zhuǎn)化）所以 Pt n=m A t可以求：n =cm A/Pt ； P= cm At t n；t= cmA/Pn； m=Pt /cAt ；A t=Pt /rcm因為 W電=Q吸（全部轉(zhuǎn)化）所以 Pt = cm A t可以求：P= cm A/t ； t= cm A/P; m=Pt /cA t ； A t= Pt/ cm例題解析：1. (2017慶陽，22, 8分)母親為了給小林增加營養(yǎng)，買了一臺全自動米糊機，如圖(甲) 所示.米糊機的主要結(jié)構(gòu)：中間部分是一個帶可動刀頭的電動機，用來將原料粉碎打漿；外部是一個金屬圓環(huán)形狀的電熱管，用來對液體加熱.如圖(乙)

3、所示是米糊機正常工作時，做一次米糊的過程中， 電熱管和電動機交替工作的“ P- t ”圖象. 表格內(nèi)是主要 技術(shù)參數(shù).請問：額定容積1.5L加熱功率1000V額定電壓220V電機功率130W額定頻率50Hz機器凈重1.9kg整機尺寸232X 174X 298cm(1) 米糊機正常工作時的電熱管中的電流是多大？(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))(2) 米糊機正常工作時做一次米棚，消耗的電能是多少？1.5kg，初溫為(3) 米糊機在正常工作狀態(tài)下做一次米糊，若各類原料和清水總質(zhì)量為20 C,米糊沸騰時溫度是 100C，電熱管的加熱效率是多少？(已知原料和清水的混合 物的比熱容及米糊的比熱容均為4.0 x 1

4、03J/ (kg?C)，計算結(jié)果保留百分數(shù)整數(shù))【解析】(1)米糊機正常加熱時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電流；由P=UI可得，米糊機正常加熱時的電流：I 1= = =4.55AL 220F(2)由乙圖可知，加熱時間和電動機工作的時間，根據(jù)W=Pt求出各自消耗的電能，兩者之和即為米糊機正常工作做一次米糊總共消耗的電能由乙圖可知：加熱時間加熱消耗的電能11=9min=540s , 電動機工作時間 t2=2min=120s ,V=Piti=1000WA 540s=5.4 X10 5J , 電動 機工作 消耗的 電能：V2=P2t2=130WC 120s=1.56 X 10 4J ,米糊機

5、正常工作做一次米糊總共消耗的電能：545W=V+W=5.4 X 10 J+1.56 X 10 J=5.556 X 10 J(3)根據(jù)Q=cmLt算出產(chǎn)生的熱量，根據(jù) n =算出加熱效率米糊吸收的熱量為：Q 吸=cm (t - to) =4.0 X 103kg/m3X 1.5kg X ( 100C 20C ) =4.8 X 105J ； n =二 X 100%= X 100%=89%2. (2017貴州遵義，19, 6分)有一種掛式電熱水器內(nèi)部簡化電路如圖所示，該熱水器設(shè)有高、中、低三檔，已知電熱絲R=55Q，高檔加熱功率為1100W電熱轉(zhuǎn)化效率為80% 水的比熱容為 4.2 X 103J/kg

6、? C).求:(1) 將2kg水從20C加熱到75C需要吸收多少熱量；(2) 用高檔將2kg水從20C加熱到75C需要多少時間;(3) 只閉合S、S2時，電熱水器的電功率是多少.【解析】解：(1)水吸收的熱量:Q吸 =cm (t - 10) =4.2 X 10 3J/(kg?C)X 2kgX(75C-20C)=4.62 X 10 5J；(2)由X 100刑得，消耗的電能：W=T|80%=5.775 X 10 5J ,由Pa-可得，需要的加熱時間：t=525s;(3)由電路圖可知，閉合 S、S、S?時，R與R?并聯(lián)，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，熱水器處于高檔，此時電熱絲R1的功率P1一=

7、 ； =880W,所以，電熱絲 F2的功率 R=P高-R=1100W- 880W=220W只閉合S、S2時，電路為R2的簡單電路，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以，電熱水器的電功率為220W答：(1 )將2kg水從20C加熱到75C需要吸收4.62 X 105J的熱量；(2) 用高檔將 2kg水從20C加熱到75C需要525s;(3) 只閉合S、S2時，電熱水器的電功率是220W試試做做1. ( 2015?荷澤)自動飲水機已經(jīng)普遍用于車站、學(xué)校等公共場所，它的簡化電路圖如圖所 示，電熱絲電阻分別為 R1、R2,請根據(jù)說明書提供的信息計算(水的密度 P水=1X 103kg/m3, 水的

8、比熱容C水=4.2 X 103J/kg C),飲水機參數(shù)如下：熱水溫度 90C熱膽容積2L額定功率1000W保溫功率40W額定電壓220V(1) 如果飲水機處在“加熱”狀態(tài)正常工作時，電熱絲所產(chǎn)生的熱量有80液水吸收，飲 水機的熱膽裝滿水，水溫由 20C加熱到90C，需用多長時間？(2) 開關(guān)斷開時，飲水機處于 _狀態(tài)(填“加熱”或“保溫”).(3) 電阻絲R的阻值.(1)水溫由20C加熱到90C,需用735s;( 2)保溫；(3)電阻絲R的阻值為1161.6 Q.2. ( 2017天津，20, 4分)某電熱水器銘牌如下表所示，現(xiàn)將冰箱裝滿水，電熱水器正常工作時，把水從20C加熱到60 C.已

9、知C水=4.2 X 103J/ (kg?C)，不計熱量損失，求:(1) 水吸收的熱量；XXX220V2000W50Hz50kg(2) 加熱所需要的時間.型號額定電壓加熱功率頻率水箱容量【答案】(1) 8.4 X 10 6J ； (2) 4200s .【解析】解：(1 )使水溫由20 C升高到60 C，水需要吸收熱量為：Q吸=cmt=4.2 X 10 3J/ (kg?C)X 50kgX(60C 20C) =8.4 X 10 6J .由 Q m=Q 吸=W=Pt 得:(2)不計熱量損失，電熱絲所產(chǎn)生熱量的全部被水吸收,PF200 0Wt=答：(1 )使水溫由20C升高到60C，水需要吸收 8.4

10、X 106J的熱量;(2)電熱水器正常工作時電熱絲的加熱需4200s .3. (2017貴州安順，18, 8分)如圖甲是一種恒溫調(diào)奶器，可 以自動調(diào)試好加水的奶粉，然后加熱到最適合寶寶飲用的 溫度40C，還可以自動保溫，特別適合夜間使用圖乙是 機器的參數(shù)表及電路簡圖(Ri、M為電熱絲，S為雙觸點自 動開關(guān))求：(1) 調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流(結(jié)果保留兩位小數(shù))？(2) 電阻R2的阻值？(3)若把200g調(diào)好的奶粉從20C加熱到40C所用時間為32s,則調(diào)好的奶粉的比熱容是多少(不計熱損失)？型號：HY101M電源：220V 50Hz加熱功率：500W保溫功率：16W3【答案】(1) 0

11、.07A ; (2) 100Q; (3) 4X 10 J/ (kg?C).【解析】解：(1 )由0.07A;P=UI可得，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流：(2)由題意可知，當 S接“2”時，電路為 R的簡單電路，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);當接“3”時，電路為 R、Ra并聯(lián)，奶器處于加熱狀態(tài)，因電路中的總功率等于各用電器功率之和,所以，Ra的電功率： P=P加熱-P保溫=500W- 16W=484，由P= 可得，電阻 R的阻值：R= =100Q;W(3) 由Pl可得，調(diào)奶器消耗的電能：w=P加熱t(yī) =500WC 32s=16000J,不計熱損失，調(diào)好奶粉吸收的熱量：Q吸=W=16000J由 Q吸=cm

12、 ( t -10 ) 可得，調(diào)好奶粉的比熱容Q喙1S00J|m(t- tj)lO. 2kgx(40lC20r)3=4X 10 J/ (kg?C).答：(1 )調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流為0.07A ;(2) 電阻R2的阻值為100Q;(3) 調(diào)好的奶粉的比熱容是 4X 103J/ (kg?C).24. (2017?濰坊)(5分)某品牌的電熱水壺銘牌如圖所示，電熱水壺正常工作時，將水壺中的額定容量的水加熱至沸騰。已知室溫與水的初溫皆為20 C，水的比熱容 c水=4.2 X 103 j/( kg? C),水的密度 P 水=1.0 X io3kg/m3。(1)求水吸收的熱量;LL-8O15萄疋電

13、壓22(1V、軸缶(2)通過計算判斷，加熱時間是否可能為200s。30.(2017?齊齊哈爾)如圖甲所示是一款超市用的透明玻璃門冷飲展示冰柜,該冰柜的玻璃門采用的是防霧玻璃， 玻璃夾層中有電熱絲用來加熱玻璃， 可以有效防止水蒸氣凝結(jié)在玻璃上，電熱絲與冰柜中的電動壓縮機 連接的簡化電路如圖乙所示，其相關(guān)參數(shù)如表所示.求：(1) 冰柜的電動壓縮機正常工作時的電流為多少？(2) 冰柜正常工作時防霧電熱絲的電阻為多少？(3) 該冰柜的玻璃門的質(zhì)量是5kg,若不計熱量損失，電熱0.84 X 103J/絲正常工作使門玻璃升高20 r需要多長時間？【玻璃的比熱容為(kg?C)】冰柜總質(zhì)量電動壓縮機的額定功率160kg110W額定電壓220V防霧電熱絲的額定100W功率【分析】(1)知道額定電壓和額定功率，根據(jù)1求出額定電流.Irr I(2) 根據(jù)P=.可求得冰柜正常工作時防霧電熱絲的電阻.K(3) 根據(jù)Q=cmAt可求得門玻璃升高20C吸收的熱量，不計熱量損失，則Q=W,由P4可求得時間. t【解答】解：(1) 由P=UI可得，冰柜的電動壓縮機正常工作時的電流:聖尊=。5A(2) 由P=；可得，冰柜正常工作時防霧電熱絲的電阻：RRjL_(220V)=484 Q;2(3)門玻璃升高20C吸收的熱量,Q 吸=cmA t=0.84X 103J/ (kg