中考物理专题复习电热学综合题

U 2额 （220 V ）2 P 额 1 100 W

R 44 Ω 90% ＝8.75×105 J P 额 1 100 W

电(热)学综合题

一、电器铭牌类

1. 电蒸锅也叫电蒸笼，是一种在传统的木蒸笼、铝蒸笼、竹蒸笼等基础上开发出来的用 电热蒸气原理来直接清蒸各种美食的厨房电器.小万家买了一台电蒸锅如图甲所示，电蒸锅的 部分参数如表格所示.(忽略温度对加热电阻的影响)求：

第 1 题图

XX 电蒸锅

额定电压

额定频率

蒸笼容量

220 V

50 Hz

7.5 L

额定功率

水箱容量

定时时间

1 100 W

2.5 L

60 min

(1)电蒸锅应使用图乙中 (选填“上”或“下”)面的插座，目的是使电蒸锅的 与大地相连，防止因漏电而造成触电事故.

(2)电蒸锅的加热电阻为多少？若某次电路中的实际电压为 198 V ，在此电压下利用定时 时间蒸熟食物消耗的电能为多少？

(3)电蒸锅正常工作时，如果把满箱初始温度为 25 ℃的水烧开(1 标准大气压下)，其热 效率为 90%，所需要的时间是多少？[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

【答案】(1)下 金属外壳 解：(2)电蒸锅的加热电阻 R ＝ ＝ ＝44 Ω

由于电阻不变，所以当实际电压为 198 V 时，加热电阻仍为 44 Ω ，加热时间等于定时

时间时消耗的电能

U 2 （198 V ）2

W ＝ t ＝ ×60×60 s ≈3.2×106 J

(3)水箱装满水时，水的质量是 m ＝ρ 水 V ＝1.0×103 kg/m 3×2.5×10－3 m 3＝2.5 kg

此时水吸收的热量 Q 吸＝c 水 m (t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－25 ℃) ＝7.875×105 J

此时消耗的电能

Q 7.875×105 J

W ′＝ 吸＝

η

W ′ 8.75×105 J

则加热时间 t ′＝ ＝ ≈795.5 s

2. 图甲是一种电热暖手宝，其主要参数如图乙所示，袋内通常用水来充当吸热或放热的

物质，是因为水的比热容较大，使用前要先给其通电加热，当此电热暖手宝接通电源后，暖 手宝内水的温度由原来的 5 ℃上升至 65 ℃时，指示灯熄灭.[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

R＝＝＝96.8Ω

84%84%

Q

吸

P500W

第2题图

(1)电热暖手宝内部液体通常采用水，这是利用水的的属性，使保暖时间更长.

(2)暖手宝完成上述加热过程，水需要吸收多少热量？暖手宝加热时电热丝的电阻是多少？

(3)若此暖手宝的电热功率是84%，在额定电压下完成上述加热过程需要多长时间？

【答案】(1)比热容大

解：(1)温度从5℃升高到65℃，此过程中吸收的热量是Q

吸

＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1kg×(65℃－5℃)＝2.52×105J

(2)暖手宝正常工作时的电阻

U2（220V）2

P500W

(3)因为W×84%＝Q

吸

，所以

2.52×105J

W＝＝＝3×105J

W3×105J

又因为W＝Pt，所以t＝＝＝600s＝10min

3.如图所示是小贝家厨房安装的即热式电热水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小.其部分参数如下表所示(忽略温度对电阻的影响).

额定电压

额定功率

最高水温

交流电频率

220V

2200W

50℃

50Hz

第3题图

求：(1)该水龙头正常工作时电路中的电流多大？

(2)该水龙头正常工作时的电阻多大？

(3)该产品的电气技术参数中规定：合格产品的电阻偏差应小于或等于2Ω.每一批产品在出厂前都会进行抽检，现将一个该款水龙头单独接在220V电路中，请你计算1min内消耗的电能在什么范围内，该水龙头电气部分是合格的？

U 220 V R ＝ ＝ ＝22 Ω

R 小 22 Ω －2 Ω

R 大 22 Ω ＋2 Ω

Q 吸 3.36×105 J

W 3.96×105 J

U 实2

P 实＝ 实2.P 额＝ U 额 （220 V ）2 ，P 额＝ 额

P 2 200 W

【答案】解：(1)由 P ＝UI 可得，水龙头正常工作时电路中的电流是：I ＝ ＝ ＝

10 A

(2)水龙头正常工作时的电阻是：

U 220 V I 10 A

(3)当电阻比标准电阻小 2 Ω 时 1 min 内消耗的电能是：

U 2 （220 V ）2

W 大＝ t ＝ ×60 s ＝1.45×105 J

当电阻大于标准电阻 2 Ω 时 1 min 内消耗的电能是：

U 2 （220 V ）2

W 小＝ t ＝ ×60 s ≈1.21×105 J

所以，水龙头 1 min 内消耗的电能在 1.21×105 J 到 1.45×105 J 的范围内是合格的. 4. 小强家买了一自动电热水壶，其铭牌如下表.小强装了 1 L 的水，加热 6 min 后把水 烧开，水壶自动断电.已知大气压为 1 个标准大气压，家庭电路电压为 220 V ，电热水壶的电 阻不变，水的初温为 20 ℃，c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ 水＝1.0×103 kg/m 3.求：

(1)电热水壶等电热器做功时，将 能转化为内能. (2)这壶水吸收的热量；电热水壶的热效率；

(3)在用电高峰期，电路中的实际电压降为 198 V 时，电热水壶的实际功率.

自动电热水壶

型号 WL100 F

电源 220 V 50 Hz

额定功率 1 100 W

容量

1 L

【答案】(1)电

解：(2)水的质量为：

m ＝ρ V ＝1.0×103 kg/m 3×1×10－3 m 3＝1 kg

1 标准大气压下水烧开为 100 ℃，此时水吸收的热量为： Q

吸

＝cm (t －t 0)＝4.2×103

J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J

(2)消耗的电能为：

W ＝Pt ＝1 100 W×6×60 s ＝3.96×105 J

水壶的热效率为：

η ＝ ×100%＝

×100%≈85%

U 2 (3)因为

P 实＝ R R ，所以电热水壶的实际功率为：

U

2

（198 V ）2

×1 100 W ＝891 W