2020年人教版九年級上學期同步單元專題大培優(yōu)：第十八章電功率++電熱電功率綜合計算專題訓練

九年級上學期同步單元專題大培優(yōu)：電熱電功率綜合計算專題訓練1.如圖是小明家使用的兩檔電取暖器內(nèi)部簡化電路圖，R1、R2為電熱絲，且電阻不變，高溫擋位功率為1100W，低溫擋位功率為440W，家庭電路電壓U=220V，求：

（1）電取暖器處于高溫擋位時電路中的電流；

（2）電路中R1的阻值；

（3）計算用低溫擋位取暖R1兩端的電壓；

（4）若此電取暖器安裝在小明家的客廳里，客廳內(nèi)空氣的質(zhì)量約為80kg，計算此電取暖器將客廳內(nèi)空氣從10℃加熱到20℃至少需要多長時間。[空氣的比熱容取1100J/（kg?℃）]2.小明家電熱水器銘牌上的主要參數(shù)如下表所示。由于使用了多年，該熱水器中的電熱絲明顯氧化導致其電阻發(fā)生了變化，為準確測量氧化電阻絲的實際電阻值，小明在家中把該熱水器單獨接入220V的家庭電路中工作15min，發(fā)現(xiàn)電能表示數(shù)變化了0.484kW?h，水溫示數(shù)變化了5℃（c水=4.2×103J/（kg?℃）。問：

（1）這段時間內(nèi)水吸收的熱量是多少？

（2）該熱水器電熱絲氧化后的實際電阻值是多少？

（3）為恢復該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲，則并聯(lián)的這段電熱絲的阻值為多少？3.多功能養(yǎng)生壺具有精細烹飪、營養(yǎng)量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養(yǎng)生壺簡化電路圖。[ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃），g=10N/kg]

（1）開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)，養(yǎng)生壺為高溫擋，說明判斷依據(jù)；

（2）養(yǎng)生壺處于低溫擋工作時，求電路中的電流大?。?/p>

（3）求R1的阻值；

（4）在標準大氣壓下，使用高溫擋將初溫是12℃的一壺水燒開，若養(yǎng)生壺高溫擋加熱效率為80%，求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。4.圖甲所示的養(yǎng)生壺（類似于電水壺）采用一種新型的電加熱材料，其工作原理與電水壺相似。表為養(yǎng)生壺銘牌；圖乙為小明同學家中電能表的表盤；小明同學關(guān)閉了家中的其它所有用電器，用養(yǎng)生壺將50℃的水加熱到100℃用時6min求：（1）若加熱時，家中電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，養(yǎng)生壺消耗的電能為多少焦耳；

（2）壺中水的質(zhì)量；

（3）養(yǎng)生壺的實際電壓。（不考慮溫度對電阻的影響）5.圖甲是小明家購買的某型號電熱加濕器，乙是其內(nèi)部的電原理圖，表為其部分技術(shù)參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻，不考慮溫度對電阻的影響，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”“低擋”“高擋”之間的切換（低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱）。

（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸點1、2時為“關(guān)”，接觸點時為“高檔”，接觸點時為“低檔”。

（2）某次使用加濕器工作時，加濕器注水倉中加注冷水已達到最大注水量。將注水倉中水的溫度升高20℃，水吸收的熱量為多少？加濕器在高擋正常工作時的加熱效率為70%，將注水倉中水的溫度升高20℃，利用高檔加熱正常工作需要多長時間？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]

（3）加濕器處于低擋位置正常工作時，求R2的電功率為多少？

（4）一天，小明斷開家中其他所有用電器，只接通加濕器在低擋加熱，發(fā)現(xiàn)家中如圖丙所示的電能表的轉(zhuǎn)盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈，求此時加濕器兩端的實際電壓為多少？6.實驗中學的學生公寓中安裝了“即熱式”電熱水器，解決了學生日常飲水需要。下表為該電熱水器的部分技術(shù)參數(shù)。型號額定功率/W額定電壓/V頻率/Hz容積/LBTF-06512102205050已知電熱水器的電阻不受溫度影響，其熱效率為80%，熱水器內(nèi)裝滿初溫為20℃的水，若在一標準大氣壓下將水加熱至燒開，求：

（1）電熱水器正常工作時的電流；

（2）電熱水器消耗的電能；

（3）當實際電壓為200V時電熱水器的功率。7.如圖是家用電熱壺，容量為1.0L，在220V的電壓下工作時，其電熱絲的電阻為48.4Ω．求：

（1）電熱壺正常工作時的電流？

（2）如果電熱壺正常工作6min，放的熱量是3.6×105J，若這些熱量90%被水吸收，恰能將一整壺水燒開（100℃），問這壺水的初溫是多少？【水的比熱容為c水=4.2×103J/（kg?℃）】8.如圖是安裝在武漢某地鐵站內(nèi)的一種即熱式節(jié)能飲水機的原理圖。燒開的水很燙不能立即飲用，即熱式節(jié)能飲水機中的熱交換套管很好地解決了這一問題，它的奧秘在于將進水管與出水管貼在一起，利用進水管中的冷水給出水管中的開水降溫，同時，進水管中的冷水被預熱后送到加熱腔中用電加熱器燒開。如圖所示，當節(jié)能飲水機的出水流量為1.8L/min時20℃的自來水經(jīng)熱交換套管后被預熱成80℃的熱水流進加熱腔，同時有相同質(zhì)量的100℃的開水從加熱腔流進熱交換套管變成可供直接飲用的溫開水流出。

（1）可供直接飲用的溫開水的溫度是多少℃？（不計熱交換套管中的熱損失）

（2）若電加熱器的效率為90%，則電加熱器每分鐘釋放的熱量為多少J？9.如圖甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡化電路圖，R1、R2是定值電阻。電壓力鍋的加熱功率為800W、保壓功率為200W．S、S1都閉合時是狀態(tài)；只閉合S時是另一個狀態(tài)。家庭電路的電壓是220V．（水的比熱容4.2×103J/（kg?℃），水的密度1×103kg/m3）。

（1）求R1、R2的電阻。

（2）當鍋內(nèi)氣壓達到202KPa，鍋內(nèi)水的沸點為115℃時，電壓力鍋切換到保壓狀態(tài)。鍋內(nèi)2L初溫為20℃的水加熱到保壓狀態(tài)時，吸收的熱量是多少？

（3）若加熱的效率為95%，計算將上述水加熱到115℃需要的時間是多少？10.如圖所示是一種適合北方冬季使用的電熱加濕器，其工作原理：加濕器水箱中部分水通過進水閥門進入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度。下表是小明從產(chǎn)品銘牌上摘錄的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，通過旋轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)擋位的轉(zhuǎn)換。

（1）小明在開始加熱前測得水溫為20℃，電熱槽內(nèi)氣壓為標準大氣壓，若從加熱到沸騰最短時間為3分鐘，則該電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克？（不計熱損失，c水=4.2×103J/（kg?℃），結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（2）R1的阻值為多少？

（3）該加濕器在低檔時的發(fā)熱功率是多少？11.如圖甲是家庭、賓館常用的電熱水壺，電熱水壺的銘牌數(shù)據(jù)如表所示。圖乙是其電路原理圖，R1、R2為電熱絲（阻值均不受溫度影響），S0是一個自動溫控開關(guān)。該電熱水壺有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，當壺內(nèi)水溫達到100℃時溫控開關(guān)斷開，進入保溫狀態(tài)。小華用該電熱水壺燒水時，電路中的實際電壓為200V，已知當時氣壓為一標準大氣壓，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），電熱水壺的加熱效率是80%，壺內(nèi)裝滿20℃的水。求：

（1）電阻R1、R2的阻值；

（2）將水燒開所吸收的熱量；

（3）這次燒水所需要的加熱時間。12.如圖，圖1是一款多擋位電炒鍋，圖2是其內(nèi)部簡化工作電路圖。R1、R2、R3是加熱電阻，其中R3的電阻值為60.5Ω．接通電源，只閉合開關(guān)S1時電炒鍋的功率為600W，再閉合S2電炒鍋的功率為1000W．求：

（1）電炒鍋是一種具有金屬外殼的大功率用電器，應(yīng)使用（選填“兩腳插頭”或“三腳插頭”）將其接入家庭電路。

（2）電炒鍋消耗的最大電功率和加熱電阻R2的阻值；

（3）若使用該電炒鍋以最大功率將4kg、20℃的水加熱至80℃，至少需要多少秒？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]九年級上學期同步單元專題大培優(yōu)：電熱電功率綜合計算專題訓練答案1.如圖是小明家使用的兩檔電取暖器內(nèi)部簡化電路圖，R1、R2為電熱絲，且電阻不變，高溫擋位功率為1100W，低溫擋位功率為440W，家庭電路電壓U=220V，求：

（1）電取暖器處于高溫擋位時電路中的電流；

（2）電路中R1的阻值；

（3）計算用低溫擋位取暖R1兩端的電壓；

（4）若此電取暖器安裝在小明家的客廳里，客廳內(nèi)空氣的質(zhì)量約為80kg，計算此電取暖器將客廳內(nèi)空氣從10℃加熱到20℃至少需要多長時間。[空氣的比熱容取1100J/（kg?℃）]答案：（1）電取暖器處于高溫擋位時電路中的電流強度為5A；（2）電路中R1的阻值是44Ω；（3）低溫擋位取暖R1兩端的電壓為88V；（4）至少需要加熱800s。2.小明家電熱水器銘牌上的主要參數(shù)如下表所示。由于使用了多年，該熱水器中的電熱絲明顯氧化導致其電阻發(fā)生了變化，為準確測量氧化電阻絲的實際電阻值，小明在家中把該熱水器單獨接入220V的家庭電路中工作15min，發(fā)現(xiàn)電能表示數(shù)變化了0.484kW?h，水溫示數(shù)變化了5℃（c水=4.2×103J/（kg?℃）。問：

（1）這段時間內(nèi)水吸收的熱量是多少？

（2）該熱水器電熱絲氧化后的實際電阻值是多少？

（3）為恢復該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲，則并聯(lián)的這段電熱絲的阻值為多少？答案：（1）這段時間內(nèi)水吸收的熱量是1.26×106J；（2）該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值是25Ω；（3）并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為756.25Ω。3.多功能養(yǎng)生壺具有精細烹飪、營養(yǎng)量化等功能，深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養(yǎng)生壺簡化電路圖。[ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃），g=10N/kg]

（1）開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)，養(yǎng)生壺為高溫擋，說明判斷依據(jù)；

（2）養(yǎng)生壺處于低溫擋工作時，求電路中的電流大??；

（3）求R1的阻值；

（4）在標準大氣壓下，使用高溫擋將初溫是12℃的一壺水燒開，若養(yǎng)生壺高溫擋加熱效率為80%，求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。答：（1）S1閉合時，當S2

接B時，兩電阻并聯(lián)，電路的電阻最小，根據(jù)P=U2/R，電路的功率最大，為高溫擋；（2）養(yǎng)生壺處于低溫擋工作時，電路中的電流大小為1.25A；（3）R1的阻值為88Ω；（3）水吸收的熱量為3.696×105

J；燒開一壺水需要的時間為420s。4.圖甲所示的養(yǎng)生壺（類似于電水壺）采用一種新型的電加熱材料，其工作原理與電水壺相似。表為養(yǎng)生壺銘牌；圖乙為小明同學家中電能表的表盤；小明同學關(guān)閉了家中的其它所有用電器，用養(yǎng)生壺將50℃的水加熱到100℃用時6min求：（1）若加熱時，家中電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，養(yǎng)生壺消耗的電能為多少焦耳；

（2）壺中水的質(zhì)量；

（3）養(yǎng)生壺的實際電壓。（不考慮溫度對電阻的影響）答案：（1）消耗的電能是3.6×105J；（2）壺中水的質(zhì)量是1.5kg；（3）養(yǎng)生壺兩端的實際電壓是200V。5.圖甲是小明家購買的某型號電熱加濕器，乙是其內(nèi)部的電原理圖，表為其部分技術(shù)參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻，不考慮溫度對電阻的影響，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”“低擋”“高擋”之間的切換（低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱）。

（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸點1、2時為“關(guān)”，接觸點時為“高檔”，接觸點時為“低檔”。

（2）某次使用加濕器工作時，加濕器注水倉中加注冷水已達到最大注水量。將注水倉中水的溫度升高20℃，水吸收的熱量為多少？加濕器在高擋正常工作時的加熱效率為70%，將注水倉中水的溫度升高20℃，利用高檔加熱正常工作需要多長時間？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]

（3）加濕器處于低擋位置正常工作時，求R2的電功率為多少？

（4）一天，小明斷開家中其他所有用電器，只接通加濕器在低擋加熱，發(fā)現(xiàn)家中如圖丙所示的電能表的轉(zhuǎn)盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈，求此時加濕器兩端的實際電壓為多少？答案：（1）3、4；2、3；（2）利用高檔加熱正常工作需要時間為300s；（3）加濕器處于低擋位置正常工作時，R2的電功率為75W；（4）此時加濕器兩端的實際電壓為198V。6.實驗中學的學生公寓中安裝了“即熱式”電熱水器，解決了學生日常飲水需要。下表為該電熱水器的部分技術(shù)參數(shù)。型號額定功率/W額定電壓/V頻率/Hz容積/LBTF-06512102205050已知電熱水器的電阻不受溫度影響，其熱效率為80%，熱水器內(nèi)裝滿初溫為20℃的水，若在一標準大氣壓下將水加熱至燒開，求：

（1）電熱水器正常工作時的電流；

（2）電熱水器消耗的電能；

（3）當實際電壓為200V時電熱水器的功率。答案：（1）電熱水器正常工作時的電流為5.5A；（2）電熱水器消耗的電能為2.1×107J；（3）當實際電壓為200V時電熱水器的功率為1000W。7.如圖是家用電熱壺，容量為1.0L，在220V的電壓下工作時，其電熱絲的電阻為48.4Ω．求：

（1）電熱壺正常工作時的電流？

（2）如果電熱壺正常工作6min，放的熱量是3.6×105J，若這些熱量90%被水吸收，恰能將一整壺水燒開（100℃），問這壺水的初溫是多少？【水的比熱容為c水=4.2×103J/（kg?℃）】答案：（1）電熱壺正常工作時的電流4.55A；（2）這壺水的初溫是22.9℃。8.如圖是安裝在武漢某地鐵站內(nèi)的一種即熱式節(jié)能飲水機的原理圖。燒開的水很燙不能立即飲用，即熱式節(jié)能飲水機中的熱交換套管很好地解決了這一問題，它的奧秘在于將進水管與出水管貼在一起，利用進水管中的冷水給出水管中的開水降溫，同時，進水管中的冷水被預熱后送到加熱腔中用電加熱器燒開。如圖所示，當節(jié)能飲水機的出水流量為1.8L/min時20℃的自來水經(jīng)熱交換套管后被預熱成80℃的熱水流進加熱腔，同時有相同質(zhì)量的100℃的開水從加熱腔流進熱交換套管變成可供直接飲用的溫開水流出。

（1）可供直接飲用的溫開水的溫度是多少℃？（不計熱交換套管中的熱損失）

（2）若電加熱器的效率為90%，則電加熱器每分鐘釋放的熱量為多少J？答案：（1）可供直接飲用的溫開水的溫度是40℃；

（2）若電加熱器的效率為90%，則電加熱器每分鐘釋放的熱量為1.68×105J。9.如圖甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡化電路圖，R1、R2是定值電阻。電壓力鍋的加熱功率為800W、保壓功率為200W．S、S1都閉合時是狀態(tài)；只閉合S時是另一個狀態(tài)。家庭電路的電壓是220V．（水的比熱容4.2×103J/（kg?℃），水的密度1×103kg/m3）。

（1）求R1、R2的電阻。

（2）當鍋內(nèi)氣壓達到202KPa，鍋內(nèi)水的沸點為115℃時，電壓力鍋切換到保壓狀態(tài)。鍋內(nèi)2L初溫為20℃的水加熱到保壓狀態(tài)時，吸收的熱量是多少？

（3）若加熱的效率為95%，計算將上述水加熱到115℃需要的時間是多少？答案：（1）R1的電阻為242Ω，R2的電阻為80.7Ω；

（2）鍋內(nèi)2L初溫為20℃的水加熱到保壓狀態(tài)時，吸收的熱量是7.98×105J；

（3）若加熱的效率為95%，計算將上述水加熱到115℃需要的時間是1050s。10.如圖所示是一種