2021-2021人教版九年級(jí)上學(xué)期寒假電學(xué)復(fù)習(xí)培訓(xùn)：電功率電熱綜合計(jì)算專題練習(xí)

1、九年級(jí)上學(xué)期寒假電學(xué)復(fù)習(xí)培訓(xùn)：電功率電熱綜合計(jì)算c水=4.2X 103J/(kg.C )，水的密度 1.01. 如圖是家用電熱壺及銘牌，假設(shè)電熱壺電阻絲電阻不變，水的比熱容X 103kg/m3。求產(chǎn)品型號(hào)XKXX額罡電壓額走功率1CWW頻率50HZ1.0L(1) 電熱壺電阻絲的電阻(2) 不考慮熱損失，電熱壺正常工作時(shí)，把1L水從20C加熱到100C所需要的時(shí)間(3) 當(dāng)電壓為198V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率答案：u2 Y220VY2P(1) 電熱壺的電阻 R= = lO.'CVV =48.4 Q(2 )水的質(zhì)量 m='lv=1.0X 103kg/m3x 1 X 10-3m3=1k

2、g水吸收的熱量 Q=cmAt =4.2 x 103J/ ( kg C)x 1kgX( 100 C -20C) =3.36X 105J 由于不考慮熱量損失 W電=QWi 3.36 X 105Jp 加熱時(shí)間t= =丄1打1)譏 =336 SHi2(3)當(dāng)電壓為198V時(shí)，電熱壺的實(shí)際功率P實(shí)=-.=810WS是閉合的，飯熟2. 如圖是一種老式電飯鍋的筒化電路原理圖，該鍋的局部參數(shù)如下表，煮飯時(shí)，溫控開(kāi)關(guān) 后，鍋內(nèi)溫度到達(dá)103C時(shí)，溫控開(kāi)關(guān) S自動(dòng)斷開(kāi)，電飯鍋轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài).型號(hào)YJ408G額定功率煮飯880W保溫176W額定電壓220V容量4L質(zhì)量3. 8kg加熱方式底盤加熱(1) 在通常情況下用

3、這種電飯鍋燒水，開(kāi)關(guān)S的自動(dòng)斷電功能不起作用，這是為什么?(2) 發(fā)熱板Ri的阻值是多少？(3) 保溫時(shí)，發(fā)熱板的發(fā)熱功率是多少？(4) 從能量利用率的角度計(jì)算說(shuō)明這種電飯鍋的不合理性.答案：用電飯解燒水，那嵐鰹掬1MV.也直是燒水時(shí)水汎不會(huì)送貝蛇工匸，瞬以裸密開(kāi)芙S不盤自話蘇開(kāi)時(shí)，控?F*Sffl*Ri «t履電踣中只有出堂時(shí)電飯鶴的勸事為由電功率公式P*町得,島*骨-鶴導(dǎo)希。傭)當(dāng)保關(guān)時(shí)崖控開(kāi)養(yǎng)Stiff昭和Rt帶聯(lián)此時(shí)電飯羯的功事為176W由韭功車公武P-UZ可得"令甥黑DMA由電功率公式PFR可得，發(fā)診粧的發(fā)班功事切戶尸RlWKAFk歸口3氐ZW(其他糊蚯的審真附樣

4、輸分課湼時(shí)電扳啊的褪科用車為訶-焉:畫計(jì)需鈾弭由此補(bǔ)岀保酒時(shí)能的嗣用車徂低潼曲了舖AL折口不舍JT3. 冬季，養(yǎng)雞場(chǎng)為了提高產(chǎn)蛋量，夜間需要在雞舍里用電熱器加熱并用燈泡照明；白天只需要在雞舍里用電熱器加熱，不需要用燈泡照明。小陽(yáng)根據(jù)上述要求設(shè)計(jì)了一種加熱照明裝置，這個(gè)裝置的電路圖如圖19所示，電阻Ri和F2是兩個(gè)用來(lái)加熱且阻值不變的電阻絲，燈L是標(biāo)有“ 220V 160W的照明燈泡，開(kāi)關(guān) Si、S2的通斷只有兩種狀態(tài)，一種是同時(shí)斷開(kāi)，另一種是同時(shí)閉合。該裝置從早晨7:00至17:00處于白天工作狀態(tài)，連續(xù)正常工作10h，這段時(shí)間內(nèi)電流表的示數(shù)為 5.5A,電阻R的電功率為P1,電阻R2的電功率

5、為F2, 電路的總電功率為 P;該裝置從17:00至第二天早晨7:00處于夜間工作狀態(tài)，連續(xù)正常工作14h。：電源兩端的電壓 U恒為220V,巴 1。求:P231 !L為220 Y13(1 )總電功率F；(2)電阻R2的阻值；(3)從早晨7:00到第二天早晨7:00的24h內(nèi)，該加熱照明裝置共消耗電能多少千瓦時(shí)。 答案：當(dāng)開(kāi)關(guān)Si、S2同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，電路處于白天工作狀態(tài)，等效電路如圖3甲所示；R1R2F1P2甲當(dāng)開(kāi)關(guān)S、9同時(shí)閉合時(shí)，電路處于夜間工作狀態(tài)，等效電路如圖3乙所示。.R1(|1 <1|2F1'u (1) 由圖 3 甲可知：P=Ii U=5.5AX 220V=10W(2)

6、 由圖 3 甲可知：ZL = U1 =1U = U i+ U 2F2 U2 3U 1= 55VU 2=165VR2=U2Ii165 V=30 Q5.5Aa丨155V=10 Q5.5A(3) W 白=F t 白=1.kWx 10h=12.1kW?h 由圖3乙得：'U2P1 =R12(220V)=4840W10F 夜=Pl+ P1=160W +4840W=5000W=5 kWW 夜=P 夜 t 夜=5kWX 14h=70kW?hW=W 白 + W 夜=12.1kW?h +70kW?h=82.1kW?h4. 如圖甲、乙、丙分別是江濤網(wǎng)購(gòu)的速熱式電熱水器實(shí)物圖、說(shuō)明書局部參數(shù)及等效工作電路圖(

7、圖中R是給水加熱的電阻).那么：(1 )該電熱水器正常工作時(shí)電流是多大？(2) 該電熱水器正常工作 10min消耗的電能是多少？(3) 用電頂峰時(shí)，假設(shè)此電熱水器兩端的實(shí)際電壓僅為200V,它的實(shí)際功率為多大？(電熱水器的電阻恒定， 結(jié)果保存一位小數(shù))答案：(1 )由P=UI可得, 電熱水器正常工作時(shí)電流(2)(3)P 6600W30AU 220V正常工作10min加熱電阻R消耗的電能6Pt 6600W 10 60s=3.96 10 J得電阻絲電阻是D U額2R 沁召7.36600W3實(shí)際電壓為200V時(shí)熱水器實(shí)際功率為2(200V)7.35479.5W實(shí)際電壓為(220V)26600W222

8、00V時(shí)熱水器實(shí)際功率為(200V)2232-5454.5W2200V6600 W 5454.5W220V5新型電飯鍋采用“聰明火技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最正確的營(yíng)養(yǎng)和口感，其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。R1和R2均為電熱絲，S1是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān).煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。求：220VLP SiL 2- - 二1尼L I «:'_«-i1. . 1'1 i j 11 i7/Af/min051015 20 25 30乙S和Si都閉合時(shí)電飯鍋的電功率；(2) 電熱絲R2的

9、阻值；(3) 這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。答案：660W、220Q、990000J6. 在物理小組課外活動(dòng)中，慧龍小組同學(xué)利用兩段阻值不同的電熱絲Ri和R2,設(shè)計(jì)成高中低三檔位的電熱器，電路圖如下圖，其中Ri=2R2.在平安情況下，用三檔分別給同一容器中質(zhì)量相同的水加熱(水均未沸騰).拓世功*水哥島苦躍盤22OV10X16fnin!J<1100W9min1cT-2MV4(1) 求R的阻值是多少？(2) 電熱器用中溫檔工作時(shí)，水溫升高8C消耗的電能是多少?(3)結(jié)合表中信息，通過(guò)計(jì)算分析比擬用高溫檔還是低溫檔更節(jié)能?答案：Si閉合，S2斷開(kāi)，只有Ri工作，低溫檔P= UI = 一R一：

10、=竺 Q= 484QP低i00(2) S2閉合，Si斷開(kāi)，只有F2工作，中溫檔r2= 1 R1 = 2422因?yàn)?W中=P中t中=200X 8 X 60J= 9.6 X 104j,所以中溫檔消耗電能為2 2U22202=W = 200WR22429.6X i04J.卩中=$、9都閉合，R1、R?并聯(lián)，咼溫檔卩高=一 一 =ioow 200W=300W 高RiR2中溫檔消耗電能為 W咼=P高t咼=300 X 6X 60J= i.08 X i05J5那么水升高1C消耗電能=1.08 10 J = 1.08 104J低溫檔消耗電能為 W低=P低t低=100 X 9X 60J= 5.4 X 104J那

11、么水升高1 C消耗電能5.4 1044J=1.35 104J因?yàn)?.08 X 104j< 1.35 X 104J,且兩檔加熱水的質(zhì)量相同, 耗電能少，用高溫檔節(jié)能.所以加熱等質(zhì)量的水升高 1C,高溫檔比低溫檔消7. 電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)(由機(jī)內(nèi)溫控開(kāi)關(guān)S0自動(dòng)控制)，從說(shuō)明書上收集到如表數(shù)據(jù)及如圖所示的電路原理圖：熱水箱容量2L額定電壓220V加熱時(shí)的功率400W保溫時(shí)的功率40W可知：熱水器功率小于開(kāi)關(guān) S閉合時(shí)兩答案：(1 )溫控開(kāi)關(guān)So斷開(kāi)時(shí)，只有電阻 R2接入電路，根據(jù)電阻并聯(lián)時(shí)的功率，因此開(kāi)關(guān)Sd斷開(kāi)時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài).(2 )只用電阻R2接入電路時(shí)，飲水機(jī)處于

12、保溫狀態(tài)，U1 2 3(2羽)2""麗=10 Q.(3)飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下的工作電流卩加熱"220V 1.8A8如甲圖所示的電壓力鍋，集壓力鍋、電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)于一體，省時(shí)節(jié)電，熱效率高電壓力鍋工作原理如圖 乙，R2的電阻值為48.4傢單獨(dú)閉合開(kāi)關(guān) Si時(shí)，壓力鍋的功率為 80W.(1) 單獨(dú)閉合開(kāi)關(guān) Si時(shí)，電壓力鍋處于保溫 狀態(tài)(選填 保溫或 加熱).(2) Ri的電阻是多少？(3) 同時(shí)閉合開(kāi)關(guān) Si和S2,電壓力鍋工作imin消耗的電能是多少?答案：(1)由電路圖可知，單獨(dú)閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí)，只有電阻Ri接入電路，電路功率較小，電壓力鍋處于保溫狀態(tài)；(2 )由 P

13、= _可知，電阻Ri的阻值Ri =_ C22OV) I=F =: 1'0;(3)電阻R的功率:U2 C220V)2同時(shí)閉合開(kāi)關(guān) S和S2,電壓力鍋工作imin消耗的電能:W= ( Pi+F2) t= (80W+I000W) X 60s=6.48 >JiO9. 如下圖是一種家用電烤箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路簡(jiǎn)圖，它有高、中、低三個(gè)檔位，Ri=i20 0 R2=240 0 求:(1) 閉合S、S3,斷開(kāi)9時(shí)，電烤箱處于什么檔位？電路中的電流是多大？(2) 閉合S3,斷開(kāi)Si、9時(shí)，通電一分鐘電路中電流產(chǎn)生的熱量是多大？(3 )當(dāng)電烤箱處于低溫檔時(shí)，它消耗的電功率是多大？(結(jié)果保存一位小數(shù).P=

14、_可知，電功率最大即為答案：(i)閉合Si、S3，斷開(kāi)9時(shí)，Ri與F2并聯(lián)，電路中總電阻最小，根據(jù) 高溫檔狀態(tài):由匸得匸I - = W _ 丁 2.75A Rj R2 12002400tt當(dāng)開(kāi)關(guān)接“1時(shí)，電熱手暖器只 R1接入電路，此時(shí)電路中的總電阻最小，那么電熱暖手器消耗的最大電f ?2OV") 2(2) 閉合&,斷開(kāi)Si、9時(shí)，電路為 Ri的簡(jiǎn)單電路，由 Q=t得Q=X 6Os=242O0JR120(3) 閉合斷開(kāi)Si、S3時(shí)，Ri與R2串聯(lián)，此時(shí)電烤箱處于低檔，由P總=得P總= 134.4WRg 120+24010. 如圖的實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理課外活動(dòng)小組自制的電熱暖手器的電路

15、原理圖電源電壓恒為8V, S為間單刀三擲開(kāi)關(guān)，發(fā)熱體的電阻分別是Ri=2 Q, R?=1 Q, R3=5 Q.問(wèn)：(1) 該電熱暖手器工作時(shí)的最小電流是多少？(2) 該電熱暖手器消耗的最大電功率是多少？(3) 當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)至“2位置時(shí)，R2在1min內(nèi)最多可以產(chǎn)生多少焦耳的熱量？(2)功率:P=(8V) 2=32W;答案：(1 )當(dāng)開(kāi)關(guān)接“3時(shí)，電阻R、R2、R3串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最大，電熱暖手器工作時(shí)的電流最小, -一 -' =R十住+恥: - - '即1=U2(餌)2 +R?t=00+1©X 60s=426.7J(3) 當(dāng)開(kāi)關(guān)接“2時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)，那么R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量:11. 小明家電熱水器的簡(jiǎn)化電路圖如下圖，S是手動(dòng)開(kāi)關(guān)，置于熱水器水箱外部；9是溫控開(kāi)關(guān)，置于熱水器水箱內(nèi)部，當(dāng)水溫低于40C時(shí)自動(dòng)閉合，到達(dá)40C時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)；R1和R2均為用來(lái)加熱且阻值不變的電 熱絲。使用時(shí)，手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān) S,電熱水器開(kāi)始工作。