電功率、電熱綜合計算

1、2012年中考專題：電功率、電熱綜合計算一計算題（共11小題）1（2011濰坊）前些日子，小亮的媽媽買了一個“天際”牌自動電熱水壺送給爺爺，其銘牌如右表小亮為了給爺爺說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，撥開開關，5min后水燒開，水壺自動斷電已知水的初溫為20自動電熱水壺型號ZDH100B電源220V 50Hz額定功率1100W容量800ml編號H8017664（1）這壺水吸收的熱量為多少？（2）燒水時家中電壓為220V，求電熱水壺的熱效率（3）在用電高峰，電路中的實際電壓降為198V，這時電熱水壺的實際功率為多大？考點：電功與熱量的綜合計算；電功率的計算。專

2、題：計算題；信息給予題。分析：（1）知道水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)量，又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q吸=cmt計算出水吸收的熱量（有用能量）；（2）已知額定功率和通電時間，根據(jù)公式W=Pt求出消耗的電能（總能量）；水吸收的熱量與消耗電能的比值就等于電熱水壺的熱效率；（3）根據(jù)銘牌（額定電壓、額定功率）求出電熱水壺的電阻，再利用電功率公式求實際電壓下的實際功率解答：解：（1）水的質(zhì)量：m=V=1g/cm3×800cm3=800g=0.8kg，水吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（kg）×0.8kg×（10020）=2

3、.688×105J，（2）電熱水壺消耗的電能：W電=Pt=1100W×300s=3.3×105J，=81.5%；（3）電熱水壺的電阻：R=44，實際功率：P實=891W答：（1）這壺水吸收的熱量為2.688×105J；（2）燒水時家中電壓為220V，電熱水壺的熱效率為81.5%；（3）在用電高峰，電路中的實際電壓降為198V，這時電熱水壺的實際功率為891W點評：本題考查吸熱公式、電功率公式以及熱效率公式的應用，知識點多、聯(lián)系實際生活，屬于中考常見題型，從電熱水壺銘牌得出相關信息是本題的關鍵2 / 212（2011泉州）小理對家里的電磁爐進行研究，電磁爐

4、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，后用小火煮這段時間電功率隨時間變化如圖所示問第8分鐘通過電磁的電流是多少？水的比熱是4.2×103J/（kg），家庭電路的電壓為220V考點：電功與熱量的綜合計算；能量利用效率；熱量的計算；電功率的計算。專題：計算題；信息給予題。分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cmt求水吸收的熱量（有用能量）；又知道消耗的電能（總能量），利用效率公式求電磁爐的效率

5、；（2）從電功率隨時間變化圖象上得出第8分鐘，電磁爐的電功率，利用P=UI求此時通過電磁爐的電流解答：解：（1）水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2×103J/（kg）×2kg×（10020）=6.72×105J，消耗的電能：W=0.22kwh=0.22×3.6×106J=7.92×105J，電磁爐的效率：=84.8%；（2）由圖知，第8分鐘電磁爐的電功率P=800W，P=UI，通過電磁爐的電流：I=3.6A答：（1）水吸收的熱量是6.72×105J，這時電磁爐的效率是84.8%；（2）第8分鐘通過電磁的電流是3.6

6、A點評：本題是一道電學與熱學的綜合計算題，考查了熱量的計算、電磁爐的效率、電功率公式P=UI的應用，記住是kwh電功的單位以及與焦耳（J）的關系1kwh=3.6×106J，能從Pt圖象得出相關信息是解本題的關鍵之一3（2011六盤水）電磁爐是一種效率較高的新型灶具，已廣泛進入尋常百姓家中小華觀察到家中的電磁爐銘牌上標有“220V 2000W”、電能表銘牌上標有“220V 10（20）A 1500r/kWh”字樣小華單獨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

7、實際消耗的電能是多少？（3）電磁爐實際電功率是多少？（4）比較（1）、（2）兩問的計算結果，你發(fā)現(xiàn)什么問題？如何解釋？（5）根據(jù)電磁爐的銘牌說明與（3）問的計算結果，你發(fā)現(xiàn)什么問題？如何解釋？考點：電功與熱量的綜合計算；電能表參數(shù)的理解與電能的求法；電功的測量；電功率的計算。專題：計算題。分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；（2）知道電能表“1500r/kWh”即消耗1kWh電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)，知道現(xiàn)在轉(zhuǎn)了225轉(zhuǎn)，可求此時消耗的電能；（3）知道實際消耗的電能，利用電功率公式求電磁爐實際電功率；（4）電磁爐工作中，有熱損失，包括熱散失和鍋體吸熱等

8、；（5）電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓，其實際功率低于額定功率解答：解：（1）水吸收的熱量：Q吸=c水mt=4.2×103J/（kg）×1.5kg×（10020）=5.04×105J；（2）消耗的電能：W=0.15kWh=5.4×105J；（3）電磁爐實際電功率：P實=1800W；（4）可見，WQ吸，說明電磁爐工作中，有熱損失：熱散失和鍋體吸熱；（5）由電磁爐的銘牌可知P額=2000WP實，原因是電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓答：（1）加熱5min水吸收的熱量是5.04×105J；（2）電磁爐工作5min實際消耗的電能是5.4&#

9、215;105J；（3）電磁爐實際電功率是1800W；（4）WQ吸，說明電磁爐工作中，有熱損失：熱散失和鍋體吸熱；（5）P額P實，原因是電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓點評：本題為電功和熱量的綜合計算，考查了熱量的計算、電能的計算、實際功率的計算，難點是根據(jù)實際找出WQ吸、P額P實的原因4（2011連云港）如圖是研究電流熱效應的實驗裝置圖兩個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中的電阻絲標識已看不清楚當閉合開關，經(jīng)過210s的時間，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，

10、電源電壓保持不變，已知煤油的比熱容c=2.1×103J/（kg）求：（1）在此過程中燒瓶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考點：電功與熱量的綜合計算；熱量的計算；電阻的串聯(lián)；電功率的計算；焦耳定律的計算公式及其應用。專題：計算題；實驗題。分析：（1）知道煤油的質(zhì)量、煤油溫度的升高值、煤油的比熱容，利用吸熱公式求燒瓶A中煤油吸收的熱量；（2）由題知，兩燒瓶中煤油的質(zhì)量相等，升高溫度的大小關系，根據(jù)吸熱公式得出吸收熱量的關系，而電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被煤油吸收，再根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt分析得出兩電阻的大小關系；（3）求出了燒瓶A中煤油吸收的

11、熱量，利用焦耳定律求出此時電路中的電流，兩電阻阻值以求出，根據(jù)串聯(lián)電路的歐姆定律求出總電壓（電源電壓），在根據(jù)P=UI求總功率解答：解：（1）燒瓶A中煤油吸收的熱量：QA=cmtA=2.1×103J/（kg）×0.1kg×（2420）J=840J；（2）兩燒瓶中煤油的質(zhì)量mA=mB、tB=tA，燒瓶B中煤油吸收的熱量：QB=QA=×840J=420J；Q=I2Rt，兩電阻絲RA、RB串聯(lián)，RB=RA=×4=2；（3）由QA=I2RAt得電路中的電流：I=1A，電源電壓：U=I（RA+RB）=1A×（4+2）V=6V電路消耗的總功率：P

12、=UI=6V×1A=6W答：（1）在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量為840J；（2）燒瓶B中電阻絲的阻值2；（3）電源的電壓為6V，電路消耗的總功率6W點評：本題考查了學生對密度公式、吸熱公式、歐姆定律、電功率公式、焦耳定律公式的掌握和運用，是一道電學與熱學的綜合應用題，屬于難題5（2011哈爾濱）某電水壺的銘牌信息如圖1所示，電水壺在標準大氣壓下工作c水=4.2×103J（kg）（1）電水壺裝滿初溫為20的水時，在額定電壓下將水燒開用了7min求：水吸收的熱量是多少？電水壺燒水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率是多少？（2）農(nóng)村電網(wǎng)改造前，用電高峰時電壓會下降l0%求：這時電水壺的實際

13、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仍能達到2000W，甲、乙兩位同學對電水壺的電路進行了改造，在原電阻絲R1兩端并聯(lián)一個電阻絲R2，如圖2所示，并分別推導出了R2的表達式甲同學：R2= 乙同學：R2=請你指出哪個表達式是錯誤的，并分析若用此電阻絲來改造電水壺的結果考點：電功與熱量的綜合計算；能量利用效率；熱量的計算；電阻的并聯(lián)；電功率的計算；額定電壓；額定功率；實際電壓；實際功率。專題：計算題；錯解分析題；推理法；實驗分析法。分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cmt求水吸收的熱量（有用能量）；從銘牌知道電水壺的功率，利用W=Pt

14、求消耗的電能（總能量），再利用效率公式求電水壺燒水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率；（2）根據(jù)銘牌（額定電壓、額定功率）求出電水壺中的電阻絲的阻值，再求出用電高峰時的實際電壓，利用P=求電水壺的實際電功率；（3）為使電水壺的功率在用電高峰時仍能達到2000W，甲同學的推導：并聯(lián)電阻的電功率應為P2=P額P實，根據(jù)P=求R2的阻值是正確的；乙同學的推導：兩電阻并聯(lián)，實際功率P總=P額，得出R2=，是錯誤的；乙同學計算出的阻值比R1小，電路消耗的總電功率大于2000W，電路中的電流過大，易引起火災解答：解：（1）水吸收的熱量（有用能量）：Q吸=cmt=4.2×103J/（kg）×2kg&#

15、215;（10020）=6.72×105J，電水壺在額定電壓下，P=P額=2000W，工作7min消耗電能（總能量）：W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J，電水壺燒水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率：=×100%=×100%=80%；（2）電水壺中的電阻絲的阻值：R=24.2，用電高峰時的實際電壓：U實=U額（110%）=220V×=198V，電水壺的實際功率：P1=1620W；（3）為使電水壺的功率在用電高峰時仍能達到2000W，甲同學的推導：并聯(lián)電阻的電功率：P2=P額P1，P=，R2=；乙同學的推導：兩電阻并聯(lián)，R2

16、=，該表達式是錯誤的；乙同學計算出的阻值比R1小，電路消耗的總電功率大于2000W，電路中的電流過大，易引起火災答：（1）水吸收的熱量是6.72×105J；電水壺燒水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率是80%；（2）這時電水壺的實際功率為1620W；（3）乙表達式是錯誤的，若用此電阻絲來改造 電水壺，電路中的電流過大，易引起火災點評：本題是一道電學和熱學的綜合計算題，難點在于對兩個表達式的判斷，實質(zhì)是讓同學推導R2的表達式，兩種解法用的依據(jù)不同；乙同學在推導時用錯了并聯(lián)電阻的特點，導致表達式錯誤，不易看出，要細心！6（2010宿遷）小明家的電熱飲水機，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機熱水箱內(nèi)水溫達

17、到92時開關S1自動斷開，處于保溫狀態(tài)；當水溫降至一定溫度t時，S1又閉合重新加熱飲水機的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如下：熱水箱水量額定電壓加熱時功率保溫時功率2kg220V440W40W（1）求電阻R1的阻值；（2）求正常加熱時通過飲水機的電流；（3）在無人取水情況下，飲水機重新加熱一次的時間為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？（不計能量損失，c水=4.2×103J/（kg）考點：電功與熱量的綜合計算。專題：計算題；應用題；信息給予題。分析：（1）已知額定電壓和保溫時的功率，根據(jù)公式可求保溫時的電阻（2）已知加熱時的功率和額定電壓，根據(jù)公式可求通電電流（3）已知

18、加熱時的功率和加熱時間，根據(jù)做功公式W=Pt可求加熱一次消耗的電能，消耗的電能就等于水吸收的熱量，根據(jù)熱量公式W=cm（t0t），可求水的初溫解答：解：（1）R1=答：電阻R1的阻值為1210（2）答：正常加熱時通過飲水機的電流為2A（3）W=P額t=440W×5×60s=1.32×105J，因為W=cm（t0t），所以1.32×105J=4.2×103J/（kg）×2kg×（92t），t76.3答：加熱一次消耗的電能是1.32×105J，重新加熱前的水溫t是76.3點評：本題考查電阻的計算，電流的計算以及電功和熱

19、量的計算并聯(lián)電路的電阻：R=R1+R2，（錯）實際總電功率：P總=P額，7（2009梅州）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是溫控開關電熱毯銘牌上標有“220V 40W”字樣不考慮溫度對電阻值的影響（1）求發(fā)熱電阻絲R0的阻值（2）當電熱毯處于低溫檔時，開關S應處于什么狀態(tài)？為什么？（3）當電熱毯處于低溫檔時，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)生的熱量考點：電功與熱量的綜合計算；電路的動態(tài)分析；焦耳定律。專題：應用題；簡答題。分析：（1）已知額定電壓和額定功率根據(jù)公式可求電阻（2）當電熱毯處于低溫檔時，電路總電阻最大，

20、開關斷開（3）已知電壓、電流、通電時間根據(jù)公式W=UIt可求消耗的電能電阻R0產(chǎn)生的熱量根據(jù)Q=I2Rt可求解答：解：（1）發(fā)熱電阻絲R0的阻值：答：發(fā)熱電阻絲R0的阻值為1210（2）開關S處于斷開狀態(tài)時，電熱毯處于低溫檔因為電路中總電阻大，通過R0的電流小，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，R0在一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量就少（其他說法只要合理均給分）（3）電熱毯消耗的電能：W=UIt=220V×0.1A×60s=1320J，電阻R0產(chǎn)生的熱量：Q=I2R0t=（0.1A）2×1210×60s=726J答：電熱毯消耗的電能和電阻R0產(chǎn)生的熱量分別為1320J和72

21、6J點評：本題考查已知額定電壓和額定功率求電阻，還有消耗的電能，以及電阻產(chǎn)生熱量問題8（2008資陽）小明家新購置了一臺電熱水器，電熱水器的銘牌如圖甲所示若自來水的溫度是20，加滿水后，小明將溫控開關調(diào)到如圖乙所示的位置接通電源，加熱指示燈亮，當水溫達到設定溫度時，加熱指示燈熄滅請你幫助小明解答下列問題：（1）電熱水器正常工作時，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，電路的實際電壓只有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間？C水=4.2×103J/（kg），不考慮發(fā)熱電阻絲的

22、電阻隨溫度變化，最后結果保留一位小數(shù)考點：電功與熱量的綜合計算；歐姆定律的應用。專題：計算題；應用題；信息給予題。分析：（1）已知額定功率和額定電壓，根據(jù)可求電阻絲的電阻（2）根據(jù)公式Q吸=cm（tt0）可求吸收熱量水的質(zhì)量由密度和體積求得（3）根據(jù)公式，可求出加熱時間解答：解：（1）=答：發(fā)熱電阻絲的電阻為22（2）Q吸=cm（tt0）=cV（tt0）=4.2×103J/Kg×1000kg/m3×0.05m3×（6020）=8.4×106J答：熱水器中的水一共吸收8.4×106J的熱量（3）因為，所以答：從接通電源到指示燈熄滅需要5

23、892.3s點評：本題本題考查電阻的計算，水吸熱的計算，以及通電時間的計算9（2008襄陽）小強的爸爸從國外帶回一個電熱水壺，銘牌上的幾個參數(shù)翻譯過來后如下表（1）該電熱水壺中發(fā)熱體的電阻為多少；若接在我國的家庭電路中，并能使它正常工作，那么應該在它的外部串聯(lián)一個多大的電阻（2）某天用電高峰的時候，小強將改裝好的電熱水壺裝滿溫度為28的水，用了11min 40s的時間才將水燒開（當時的氣壓為標準大氣壓），那么電熱水壺（串聯(lián)在外的電阻不包括在內(nèi)）實際消耗的功率是多少？考點：電功與熱量的綜合計算。專題：計算題；應用題。分析：（1）已知額定電壓和額定功率可求發(fā)熱體電阻和電流已知電源電壓可求需分擔的電

24、壓，從而求出串聯(lián)的電阻阻值（2）已知水的密度和體積，可求水的質(zhì)量，根據(jù)吸熱公式可求吸收的熱量，根據(jù)效率可求電流做的功，還知通電時間，就可求出實際功率解答：解：（1）發(fā)熱體的電阻，我國照明電路的電壓為220V，需分壓20V，電路中的電流為，所以電阻為答：該電熱水壺中發(fā)熱體的電阻為50；需串聯(lián)5的電阻（2）水的質(zhì)量m=V=1000Kg/m3×103m3=1Kg水吸收的熱量Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（Kg）×1Kg×（10028）=3.024×105J電流做的功實際消耗的功率答：實際消耗的功率是720W點評：本題考查已知額定電壓和額定功

25、率求電阻和電流，以及求串聯(lián)電路的分壓問題，還有求水的質(zhì)量和吸收熱量以及實際功率的問題10（2008青海）××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（在標準大氣壓下），此電熱水壺需正常工作3min 20s的時間則：（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？考點：電功與熱量的綜合計算；能量利用效率。專題：計算題；應用題；信息給予題。分析：（1）根據(jù)水的密度和電熱水壺內(nèi)水的體積先計算出水的質(zhì)量，再根據(jù)吸熱公式Q

26、吸=cm（tt0）計算出水吸收的熱量（2）已知額定功率和通電時間，根據(jù)公式W=Pt求出消耗的電能（3）吸收的熱量與消耗電能的比值就等于電熱水壺的熱效率解答：解：（1）水的質(zhì)量m=V=1000kg/m3×1×103m3=1kg水吸收的熱量Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（kg）×1kg×（10020）=3.36×105J（2）消耗的電能W=Pt=2000W×200s=4×105J（3）電熱水壺的熱效率=答：水吸收的熱量為3.36×105J；消耗的電能為4×105J；電熱水壺的熱效率為84%點評：本題考查吸熱公式、電功公式以及熱效率公式的應用，此題的關鍵是計算水吸收的熱量，最易出錯的地方是電熱水壺的容積，本題水的體積不是壺的容積，這個地方