九年级物理全册 第十六章 电流做功与电功率 滚动小专

滚动小专题(六) 电、热的综合计算
01 专题概述
电与热的综合计算是近几年遵义市初中毕业生学业(升学)统一考试高频考点之一．考查题型有：选择题、填空题和综合应用题．
电热器类题目通常综合效率考查电功率、电热以及热量的计算，综合性很强．
(1)根据题目的已知条件和待求量，正确选用计算电热的公式．对于档位型用电器，判断电热器档位的方法：
根据P ＝U 2
R
可知，在电源电压一定时，电功率与电阻成反比．所以，电阻最小时，电功率最大，为高温(或加热)档；
电阻最大时，电功率最小，为低温(或保温)档．
(2)正确理解热量的计算公式Q ＝cmΔt ，并注意公式各物理量的意义及单位．
(3)电热器效率的计算公式：η＝
Q 吸
W 电
. 02 专题训练
题组类型 1 以电热器为载体的电、热综合计算
1．(遵义中考)电磁炉因高效、安全、方便进入千家万户．小芳家有一台电磁炉，其部分参数如表所示，小芳
选用功率为2 000 W 档位，将锅内质量为2.5 kg 、深度为8 cm 、初温为20℃的水烧开，耗时8 min.[c 水＝4.2×103
J/( kg·℃)，g 取10 N/kg ，当地气压为1个标准大气压]求：
型号 ××× 额定电压 220 V 工作频率 50 Hz 额定功率
400～2 000 W
(1)锅内的水对锅底产生的压强为多大； (2)锅内的水吸收的热量为多少；
(3)若小芳改用功率为1 600 W 的档位，用同一只锅将相同质量、相同初温的水烧开，耗时为650 s ．请通过计算说明选用哪个档位烧水，消耗的电能更少．
2.(遵义中考)型号 DSXF80－J 额定电压(V) 220 额定容量(L) 80 额定功率(W) 1 500 额定频率(Hz) 50 最高水温(℃)
80
(1)一满箱水从25 ℃加热到(2)正常工作时的电流是多少？
(3)正常工作0.5小时消耗的电能是多少？
题组类型2 档位型用电器的计算
3．(余庆一模)学校为解决学生饮水问题为每个教室配备了饮水机，如图所示为电热饮水机的部分参数和电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到90 ℃时开关S1自动断开，处于保温状态，当水温降至一定温度时，S1又闭合，重新加热．已知电源电压保持220 V不变，电阻R1的阻值为1 210 Ω，电阻R2的阻值为121 Ω.求：
水桶容量20 L
热水箱容量 1 L
额定电压220 V
(1)饮水机处于保温状态时的电功率是多少？
(2)饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？
(3)饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20 ℃加热到90 ℃.需用时14 min[水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)]．求此加热过程中饮水机的加热效率．
4．(六盘水中考)如图是电源电压恒为220 V的电热烘干箱的基本电路图，S是双掷开关，R1是发热电阻，定值电阻R2为110 Ω，当S接“2”时，R1的电功率是110 W，试求：
(1)R1的阻值；
(2)当S接“1”时，电路中的电流是多少？
(3)当S接“2”时，通电15分钟，R1消耗的电能是多少？
题组类型3 综合提升
5．( 黔南中考)如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5 kg的水从20 ℃加热到100 ℃.
产品型号EL－8952
额定电压 220 V
频率 50 Hz
额定功率 1 500 W
容量 1.5 L
(1)水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
(3)若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有哪些？(写出两种)
6．(遵义模拟)小红为了既省电又方便年迈的奶奶如厕时开灯，利用已学的电学知识对家里厕所的照明电路进行了改装．她将“220 V40 W”的灯泡、阻值1 210 Ω的定值电阻和一个开关连成了如图所示的电路．当无人如厕时，开关断开，灯光较暗，但能起到一定的照明作用，便于如厕时看到开关的位置；当有人如厕时，闭合开关，灯泡就正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化；计算结果若有小数保留两位小数)．则：
(1)灯泡L的电阻是多少？
(2)开关断开时，通过电阻R的电流是多少？
(3)计算说明无人如厕时和有人如厕时，电路消耗的总功率哪个大？
7．(铜仁中考)芳芳家新买一个电热壶，电热壶的铭牌如图．请你根据电热壶的铭牌，求：
产品型号：KS－12
最大容积： 1.2 L
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
额定功率 1 500 W
(1)电热壶正常工作时的电流(得数保留2位小数)；
(2)电热壶正常工作时电阻不变，求1 min内电热壶产生的热量(电能全部转化为内能)；
(3)完成上述计算后，芳芳还想用电能表验证电热壶标的额定功率是否准确．经测量，她家电路中的电压是220 V．她将家中其他的用电器全部断开，把电热壶装上水后单独接入电路中．芳芳观察到电能表铝盘在1 min内转过了84圈，电能表上标有“3 600 revs/kW·h”．请你通过计算，判断电热壶的铭牌中标的额定功率是否准确．
8．(遵义中考)如图所示是额定电压为220 V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120 W.
(1)要送冷风，选择开关应放在____位置；要送热风，选择开关应放在____位置．(填“A ”“B ”或“C ”) (2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8 min 电流所做的功是多少？
(3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560 W ，则电热丝R 的阻值应为多大？
滚动小专题(六) 电、热的综合计算
1.(1)锅内的水对锅底产生的压强为：p ＝ρ水gh ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×8×10－2
m ＝800 Pa (2)锅内
的水吸收的热量为：Q 吸＝cmΔt ＝4.2×103 J/( kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝8.4×105
J (3)小芳选用功
率为2 000 W 档位时消耗的电能为：W 1＝P 1t 1＝2 000 W×480 s＝9.6×105
J 改用功率为1 600 W 的档位时消耗
的电能为：W 2＝P 2t 2＝1 600 W×650 s＝1.04×106
J 因为W 1 ＜W 2 ，所以高档时比低档时消耗的电能更少 2. m
＝ρV ＝1.0×103 kg/m 3×80×10－3m 3＝80 kg Q ＝cmΔt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×20 ℃＝6.72×106
J (2)I
＝P U ＝1 500 W 220 V ≈6.82 A (3)W ＝Pt ＝1.5 kW×0.5 h＝0.75 kW·h 3.(1)饮水机处于保温状态时的电功率是P 保＝U 2R 1
＝（220 V ）2
1 210 Ω＝40 W (2)加热时：S 、S 1都闭合，R 1、 R 2并联，饮水机处于加热状态，电路总电流为I ＝I 1＋I 2＝U R 1＋U R 2＝
220 V 1 210 Ω＋220 V 121 Ω
＝2 A (3)加热的水的质量为m ＝ρV ＝1.0×103 kg/m 3×1.0×10－3 m 3
＝1 kg 水吸收的热
量为Q 吸＝cm (t －t 0)＝4.2×103
J/(kg·℃)×1 kg×(90 ℃－20 ℃)＝2.94×105
J 加热时，电流做功W ＝UIt ＝
220 V×2 A×14×60 s＝3.696×105
J 效率η＝Q 吸W ×100%＝2.94×105
J
3.696×105
J
×100%≈79.5% 4.(1)开关S 接“2”时只有R 1连入电路，由P ＝U 2R 得：R 1＝U 2P 1 ＝（220 V ）2
110 W ＝440 Ω (2)开关S 接“1”时电路的总电阻：R 总＝R 1＋
R 2＝440 Ω＋110 Ω＝550 Ω 电路中的电流：I ＝U R 总＝220 V
550 Ω ＝0.4 A (3)当S 接“2”时，R 1消耗的电能：W 1＝
P 1t ＝110 W×15×60 s＝99 000 J 5. (1)Q 吸＝c 水m (t 2－t 1)＝4.2×103 J(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝
5.04×105 J (2)∵电热壶正常工作 ∴P ＝P 额＝1 500 W 又∵W ＝Q 放＝Q 吸＝5.04×105
J ∴t ＝W P ＝5.04×105 J 1 500 W
＝
336 s (3)原因可能是：①电热水壶(发热管)产生的热量没有全部被吸收；②电热水壶实际工作电压小于额定电
压． 6.由P ＝U 2R 得灯泡的电阻 R L ＝U 2L
P L ＝（220 V ）2
40 W
＝1 210 Ω (2)开关断开时，电灯和定值电阻串联，由欧姆定
律可得电路中的电流 I ＝
U R 总＝U R 1＋R L ＝220 V 1 210 Ω＋1 210 Ω＝111
A ＝0.09 A (3)无人如厕时，电路消耗的总功率为P 1＝UI ＝220 V×111
A ＝20 W ，有人如厕时，P L ＝40 W ，因为P 1＝P L 所以有人如厕时消耗功率大 7.(1)由P ＝UI 可得：
电热水壶正常工作的电流为：I ＝P U ＝
1 500 W 220 V
≈6.82 A (2)Q ＝W ＝Pt ＝1 500 W×60 s＝9×104
J (3)电热壶实际
消耗的电功为W ′＝843 600 kW·h，实际电功率为：P ′＝W ′t ＝84
3 600
kW·h
1
60 h ＝1.4 kW ＜1.5 kW 所以电热水壶的铭
牌中标的额定功率不准确． 8.(1)B A (2)电流做的功W ＝P 1＝120 W×8×60 s＝57 600 J (3)电热丝发热功率
为P 2＝P 总－P 1＝560 W －120 W ＝440 W 电热丝的电阻R ＝U 2P ＝（220 V ）2
440 W
＝110 Ω。