电功与电热综合计算

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电功和电热

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《电功和电热》知识总结一、电功:1、定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。

2、实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。

电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。

3、规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。

4、计算公式:W=UIt =Pt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:W= I2Rt= U2t/R①串联电路中常用公式:W= I2Rt W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式:W= U2t/R W1:W2= R2:R1③无论用电器串联或并联。

计算在一定时间所做的总功常用公式W= W1+W2+…Wn5、单位:国际单位是焦耳(J)常用单位:度(kwh) 1度=1千瓦时=1 kwh=3.6×106J6、测量电功:⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。

⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。

⑶读数:A、测量较大电功时用刻度盘读数。

①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。

②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。

如:这个月用电度合 J B、测量较小电功时,用表盘转数读数。

如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是_____J。

二、电功率:1、定义:电流在单位时间内所做的功。

2、物理意义:表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。

3、电功率计算公式:P=UI=W/t(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:P= I2R= U2/R①串联电路中常用公式:P= I2R P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式:P= U2/R P1:P2= R2:R1③无论用电器串联或并联。

人教版九年级上学期第十八章电功率电热综合计算专项练习题(1)

人教版九年级上学期第十八章电功率电热综合计算专项练习题(1)

电功率电热综合计算专项练习1.(1)铭牌中“50Hz”的含义是。

(2)小明和小华想测量电热水壶的实际功率。

当只有电热水壶工作时,小明发现在3min内脉冲式电能表的指示灯闪了90次(脉冲式电能表表盘上标有“2000imp/kW·h”字样,表示指示灯每闪2000次,电路中耗电1 kW·h),电热水壶的实际功率是多少?(3)在进行上述测试时,小华在热水壶中装了2L温度为20℃的水,测得在3min内壶中的水温升高到了35℃。

试求这次测试时电热水壶的效率。

[c水=4.2×l03J/(kg·℃)]答案:(1)电热水壶在频率为50HZ的交流电中使用(2)电热水壶的实际功率是900W(3)电热水壶的效率为77.8%.2.图甲是一种常见的用电器——电吹风,它既可以吹热风,又可以吹冷风。

(1)图乙是电吹风的电路示意图,图中开关所在的位置(阴影部分)表示触点D与触点1、2同时接通。

请你分别在方框a、b中填入合适的元件名称“电热丝”或“电动机”。

(2)电吹风的部分参数如下表所示,当电吹风正常吹热风时,通过电热丝的电流及其1min内产生的热量分别为多少?答案:(1)a:电动机;b:电热丝(2)1min电热丝产生的热量为5.28×104J.3某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。

有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如下。

坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω,脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω.闭合开关S1,调节开关S2,可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”(不考虑温度的变化对电阻的影响)(1)该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦?(2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦?答案:(1)该电热课椅消耗的最大功率是121W;(2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是880J.4.甲图是一种即开即可以用的电热水龙头,乙图是它的电路原理图。

第十八章 微专题2 电能、电热、电功率的综合计算)

第十八章 微专题2 电能、电热、电功率的综合计算)

(1)电阻丝 R1 的阻值是多少? (2)某一次小红家中只使用了饮水机,在加热状态下 她观察到电能表上的指示灯在 5 分钟内闪烁了 54 次,她 家电能表上标有“1600 imp/kW·h ”的字样,此时, 饮水机的实际功率和实际电压是多少?
解:(1)饮水机保温时电路为 R2 的简单电路,饮水机 加热时 R1 与 R2 并联,因电路的总功率等于各用电器功 率之和,所以,加热时电阻丝 R1 的电功率:P1=P - 加热 P 保温=500 W-60 W=440 W,因并联电路中各支路两端 的电压相等,所以,由 P=UR2可得,电阻 R1 的阻值:R1 =UP12=(242400 VW)2=110 Ω;
专题训练 题型 1 电功率、电能的综合计算 1. 如图所示,电源电压不变,R 是定值电阻,电灯 L 标有“6 V 3 W”的字样.当只闭合 S 时,电流表 的示数为 0.6 A.再闭合 S1 时,电流表的示数变化了 0.5 A.求: (1)电阻 R 的阻值; (2)开关都闭合后,5 min 内电路消耗的总电能.
3. 其他推导公式:
(1)电路中的总功率:P=P1+P2+…+Pn. (2)串联电路中:WW12=QQ12=PP12=RR21. (3)并联电路中:WW12=QQ12=PP12=RR12. (4)额定电压相同的用电器,串联时:PP12实 实=PP21额 额.
(5)利用电能表计算电能:W=W2-W1(W1、W2 是 前后两次电能表的示数);W=mn kW·h(n 是实际的转数, m 是电能表标定转数).
V. 答:(1)电阻丝 R1 的阻值是 110 Ω;
(2)饮水机的实际功率是 405 W,实际电压是 198 V.
题型 2 电热的计算 3. (2018·滨州)图甲是一家用电器,有“低温”, “中温”,“高温”三档,铭牌见下表(“高温”档功率 空出),图乙为其简化的电路原理图,S 是自我保护开关, 电暖器跌倒时,S 自动断开,切断电源,保证安全,闭 合 S1 为“低温”档.请完成下列问题:

电功、电功率、电热的综合计算

电功、电功率、电热的综合计算

电功、电功率、电热的综合计算【公式回顾】1.普遍适用的公式:W= = ,P= = 。

2.只适用于纯电阻电路的公式:由欧姆定律 推导得W= = , P= = 。

3.总功和总功率(适用于任何串联和并联电路):W 总=W1+W2+W3+… P 总=P1+P2+P3+…4.利用电能表测电功和电功率:(1)利用电能表计算电能:在时间t 内,消耗电能W=W 2-W 1(W 1、W 2是前后两次电能表的示数),则P= ;(2)在时间t 内,转盘转n 转,W= kW·h(n 是实际的转数,N 是电能表标定转数),则P=5.单位的对应性:电功kW·h ——电功率kW 、时间h 电功J ——电功率W 、时间s 。

6.电能与电热的关系:电能(电功)(W) 电热(Q) 计算公式W=UIt Q=I 2Rt 快慢程度P 电=UI P 热=I 2R关 系 在纯电阻电路中,W=Q,P 电=P 热在非纯电阻电路中,W>Q,P 电>P 热 7.电能、电功率、电热在计算时的公式比较:【示范题】1、某电吹风的主要技术参数如下表所示。

(1)电吹风的电路是由电动机和电热丝 联组成的。

电动机工作时将电能转化为 能,电热丝工作时将电能转化为 能。

(2)该电吹风正常工作时分为两种状态:①吹冷风时,只有电动机工作,通过它的电流约为 A;②吹热风时,电动机和电热丝同时工作,通过电吹风的电流为 A 。

(3)电热丝的电阻为 Ω。

(4)该电吹风正常工作时,若吹热风5min,则产生的热量是 J,消耗的电能是 J 。

2、(2014·福州)如图所示是家庭电子式电能表的表盘,其示数是 kW·h 。

表盘上标有“3 200 imp/kW·h ”,表示每消耗1 kW·h 的电能,指示灯闪烁3 200次。

若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在4 min 内闪烁320次,则该热水器的实际功率是 W 。

2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算

2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算

2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算1.某电热水器具有加热和保湿功能,其工作原理如图甲所示。

其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流lg=15mA,其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示,电源电压U恒为6V,当电磁铁线圈中的电流I>8mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点a、b接触,加热电路接通:当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3,均置于储水箱中,U2=220V,加热时的功率P加热=2200W,保温时的功率P保器=110W,加热效率η=90%,R2=2R1,水的比热容,c水=4.2×103J/(kg·℃),水箱内最低温度为0℃。

(1)为使控制电路正常工作,保护电阻Ro的阻值至少为多少Ω?若Ro为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。

(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?(3)该热水器在加热状态下,将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间?2.某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能、其简化电路如图所示。

S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。

S2是壶壁温控开关,按下时对水加热,水烧开后白动新开,电热水瓶处于保温状态。

S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出。

己知电热水瓶保温功率为50W,加热功率为1000w。

(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?(2)闭合S3,电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω,求电磁泵的电功率。

(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg℃)。

设水烧干瞬间,发热盘的湿度为110℃,不计热损失。

3.图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。

中考物理模拟题《电功和电功率的综合计算》专项测试题(附参考答案)

中考物理模拟题《电功和电功率的综合计算》专项测试题(附参考答案)

中考物理模拟题《电功和电功率的综合计算》专项测试题(附参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图甲所示电路,电源电压为3V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当开关S1、S2都闭合后,电流表的示数为0.6A.(1)求电阻R1的阻值;(2)当S1闭合,S2断开时,将滑片P移到中点,电流表的示数如图乙所示,求电阻R2的最大阻值;(3)当S1闭合,S2断开时,将滑片P从a端移至b端,求电路消耗的总功率的变化量.2.图示电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=30Ω,灯泡L 标有“6V 3.6W”字样,且电阻不变。

当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,灯L刚好正常发光。

求:(1)灯泡工作时的电阻;(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5m i n内做的电功是多少?(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少?3.养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热,小明家买了一个养生壶(图甲),其铭牌如表所示:(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值多少?(2)若壶内装有2L温度为20℃的水,在一个标准大气压下,将水烧开,此过程中水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃),lL=1×10-3m3](3)小明关闭了家中的其他所有用电器,使用该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘5min内转了300转,此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少?4.如图所示,是一则公益广告,浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观,小妮给爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图甲所示,足浴器某次正常工作时控制面板显示如图乙所示,求:(1)此时足浴器的工作电流;(计算结果保留一位小数)(2)足浴器装入最大容量初温为22℃的水,当水温达到控制器面板上显示的温度时水所吸收的热量;(3)上述加热过程耗时16min,该足浴器的热电效率。

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电功、电热、电功率和热功率1.电功是电能转化为其他形式能的量度,电热是电能转化为内能的量度.计算电功时用公式W =IUt ,计算电热时用公式Q =I 2Rt .2.从能量转化的角度来看,电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .(1)纯电阻电路:如电炉等构成的电路,电流做功将电能全部转化为内能,此时有W =Q .计算时可任选一公式:W =Q =Pt =I 2Rt =UIt =t .U 2R (2)非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等的电路,电流做功除将电能转化为内能外,还转化为机械能、化学能等,此时有W >Q .电功只能用公式W =UIt 来计算,焦耳热只能用公式Q =I 2Rt 来计算.对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用.1、如图8所示的电路中,电源的输出电压恒为U ,电动机M 线圈电阻与电炉L 的电阻相同,电动机正常工作,在相同的时间内,下列判断正确的是( )A .电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 图8B .电炉两端电压小于电动机两端电压C .电炉两端电压等于电动机两端电压D .电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析 电炉是纯电阻,电动机是非纯电阻,由于电炉和电动机构成串联电路,二者的电流相等,则电炉两端电压小于电动机两端电压,又Q =I 2Rt ,故A 、B 正确,C 、D 错误.答案 AB电功和电热的处理方法1.P =UI 、W =UIt 、Q =I 2Rt 在任何电路中都能使用.在纯电阻电路中,W =Q ,UIt =I 2Rt ,在非纯电阻电路中,W >Q ,UIt >I 2Rt .2.在非纯电阻电路中,由于UIt >I 2Rt ,即U >IR ,欧姆定律R =不再成立.UI 3.处理非纯电阻电路的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.2、电阻R 和电动机M 串联接到电路中,如图9所示,已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作,设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2,经过时间t ,电流通过电阻R 做功为W 1,产生热量为Q 1, 图9电流通过电动机做功为W 2,产生热量为Q 2,则有( )A .U 1<U 2,Q 1=Q 2B .U 1=U 2,Q 1=Q 2C .W 1=W 2,Q 1>Q 2D .W 1<W 2,Q 1<Q 2答案 A解析 电动机是非纯电阻,其两端电压U 2>IR =U 1,B 错;电流做的功W 1=IU 1t ,W 2=IU 2t ,因此W 1<W 2,C 错;电流产生的热量由Q =I 2Rt 可判断Q 1=Q 2,A 对,D 错.3、如图5所示为一未知电路,现测得两个端点a 、b 之间的电阻 为R ,若在a 、b 之间加上电压U ,测得通过电路的电流为I ,则该未知电路的电功率一定为( )A .I 2R B.图5U 2R C .UI D .UI -I 2R答案 C解析 不管电路是否为纯电阻电路,电路的电功率一定为P =UI ,选项C 正确;只有电路为纯电阻电路时,才有P =UI =I 2R =,故A 、B 错误;而UI -I 2R 为电能转化为其他形U 2R 式能的功率,故D 错误.4、在研究微型电动机的性能时,应用如图6所示的实验电路.调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V .重新调节R 并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 图6和24.0 V .则这台电动机正常运转时输出功率为( )A .32 WB .44 WC .47 WD .48 W 答案 A解析 当电动机停止转动时,此时电动机相当于一个纯电阻,所以由题中的两表读数,可以计算出电动机的内阻为r =,代入数据得r =4 Ω,重新调节R 并使电动机恢复正UI 常运转,根据题中的两表读数,计算出电动机的输出功率为P =UI -I 2r ,代入数据得P =32 W ,B 、C 、D 错误,A 正确.5、如图7所示,电源电动势E =8 V ,内电阻为r =0.5 Ω,“3 V,3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R 0=1.5 Ω.下列说法中正确的是( )A .通过电动机的电流为1.6 A图7B .电源的输出功率是8 WC .电动机消耗的功率为3 WD .电动机的输出功率为3 W 答案 D解析 “3 V,3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联,说明通过灯泡与电动机的电流相等,其电流大小为I L == A =1 A ;路端电压U =E -Ir =8 V -1×0.5 V =7.5 V ,电源的输P LU L 33出功率P 出=UI =7.5×1 W =7.5 W ;电动机消耗的功率为P M =P 出-P L =7.5 W -3 W =4.5 W ;电动机的热功率为P 热=I R 0=12×1.5 W =1.5 W ;电动机的输出功率为2L P M -P 热=4.5 W -1.5 W =3 W ;本题答案为D.6、如图9所示,一直流电动机与阻值R =9 Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E =30 V ,内阻r =1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U =10 V ,已知电动机线圈电阻R M =1 Ω,则下列说法中正确的是( ) 图9A .通过电动机的电流为10 AB .电动机的输入功率为20 WC .电动机的热功率为4 WD .电动机的输出功率为16 W 答案 BCD解析 由E =30 V ,电动机两端电压为10 V 可得R 和电源内阻上分担电压为20 V ,则I = A =2 A ,故A 错误;电动机输入功率P =UI =10 V ×2 A =20 W ,故B 正确;P209+1热=I2RM =4×1 W =4 W ,故C 正确;P 输出=P -P 热=20 W -4 W =16 W ,故D 正确.7、一台小型电动机在3 V 电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时,通过它的电流是0.2 A .在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m .若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30 s 内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻.答案 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω解析 (1)电动机的输入功率 P 入=UI =3×0.2 W =0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P 机=F v =4× W =0.4 W. 根据能量关系P 入=P 机+P Q ,得热功率330P Q =P 入-P 机=(0.6-0.4) W =0.2 W. 所产生的热量Q =P Q t =0.2×30 J =6 J.(3)根据焦耳定律Q =I 2Rt ,得线圈的电阻R == Ω=5 Ω.QI 2t 60.22×30。

电功、电功率和电热的综合计算

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专题训练电功、电功率和电热的综合计算►类型一与电能表有关的电功和电功率的计算图11.小华用电能表测量家里的电热水壶的实际功率,他关闭其他用电器,仅让电热水壶烧水15 min,他家的电能表盘示数变化如图1所示,那么15 min电热水壶消耗的电能为____________kW·h.这个电热水壶的实际功率是________W,小华发现每天早晨比晚上烧开同一壶水所用的时间短,这表明晚上的实际功率比早晨________(选填“高”或“低”).2.某家庭用一标有220 V的电热水器烧水,该热水器正常工作 1 min,标有“3000 imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了50次,若此热水器正常工作20 min可将5 kg、初温为20 ℃的水加热到60 ℃.求:[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)](1)电热水器的电功率.(2)电热水器的效率.►类型二与图像有关的电学计算3.灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图2甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电路电压为10 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V.则下列说法正确的是( )图2A.灯泡L正常发光时,电压表的示数为6 VB.当电流表示数为0.4 A时,电压表的示数为9 VC.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为12 W4.[2019·盘锦] 如图3所示是电路元件甲和标有“2.5 V 1.25 W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图像.若把甲和乙并联后接在电压为2 V的电源两端,电路的总功率是________W;若把甲和乙串联在电源电压为3 V的电路中,乙的实际功率是________W;若把乙和“3 V 3 W”的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电源两端,在保证电路元件安全的情况下,电源电压最大为________V.图35.实验桌上有一个电学元件,该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图4甲所示.a、b是该元件的两个外露接线柱,电阻R1的阻值为20 Ω,电阻R2的额定电压为6 V.科技小组同学测得通过该元件的电流I和其两端电压U 的数值,并绘制成如图乙所示的图像.(1)R2的阻值是多少?(2)电阻R2的额定功率是多少?图4►类型三与电热器有关的电热计算6.[2019·鄂州] 某型号电饭煲有加热和保温的功能,如图5甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于________(选填“保温”或“加热”)状态,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,则图中阴影部分面积表示的物理量是________,其大小为________.图57.[2019·广元] 小军家里有一款高、低温两挡电烤炉,他查看使用说明书,收集到一些信息如下:额定电压220 V,低温挡时电功率880 W,高温挡电功率1980 W,电路原理图如图6所示,R1、R2代表两根电热丝,S2为温控开关,根据上述信息,解答下列问题:图6(1)在高温挡正常工作时,电路的总电流多大?(2)在低温挡正常工作1.5 h 消耗多少度电能?电热丝R 1的电阻多大?(3)若电热丝R 2烧毁了,要使电路恢复正常工作,小军用两根“220 V 550 W ”的相同电热丝替代R 2,你认为小军的做法能否满足要求(请你用计算结果回答).8.[2019·重庆] 下表为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清.如图7所示虚线内是电烤箱内部的简化电路图.R 1和R 2均为电热丝,R 2=72.6 Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡.求:图7(1)电烤箱在低温挡正常工作10 min 电流做的功.(2)R 1的阻值.(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000 imp /(kW ·h )”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2 min ,求此时家庭电路两端的实际电压.1.0.3 1200 低 2. (1)3000 imp/(kW ·h)表示的是电路中每消耗1 kW ·h 的电能,指示灯闪烁3000次,则指示灯闪烁50次消耗的电能:W =503000 kW ·h =160 kW ·h =160×3.6×106 J =6×104 J ,t =1 min =60 s , 用电器的功率:P =W t =6×104 J 60 s=1000 W. (2)水吸收的热量:Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/kg ·℃×5 kg ×(60 ℃-20 ℃)=8.4×105 J ,由P =W t 可得消耗的电能:W ′=Pt ′=1000 W ×20×60 s =1.2×106J ,电热水器的效率:η=Q 吸W ′×100%=8.4×105 J 1.2×106 J ×100%=70%. 3.B4.1.2 0.4 45.(1)由该元件的电流I 和其两端电压U 的关系图像可知:当U =6 V 时,通过其电路I =1.5 A ,由并联电路的电压特点可知此时:U =U 1=U 2=6 V ,由欧姆定律可得,当a 、b 两端电压为6 V 时通过电阻R 1的电流:I 1=U R 1=6 V 20 Ω=0.3 A , 由并联电路中电流特点可得,通过电阻R 2的电流:I 2=I -I 1=1.5 A -0.3 A =1.2 A ,所以R 2的阻值:R 2=U I 2=6 V 1.2 V=5 Ω. (2)电阻R 2的额定电功率:P =UI 2=6 V ×1.2 A =7.2 W.6.加热 电功 4.8×105 J 7.(1)由P =UI 可得,在高温挡正常工作时电路的总电流:I =P 高温U =1980 W 220 V=9 A. (2)由P =W t可得,在低温挡正常工作1.5 h 消耗的电能: W =P 低温t =880×10-3 kW ×1.5 h =1.32 kW ·h =1.32度;由电路图可知,开关S 1闭合、S 2断开时,电路为R 1的简单电路,电路中的总电阻最大,由P =UI =U 2R可知,电路中的总功率最小,电烤炉处于低温挡,则电热丝R 1的电阻:R 1=U 2P 低温=(220 V )2880 W=55 Ω. (3)由电路图可知,开关S 1、S 2闭合时,R 1与R 2并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,电烤炉处于高温挡,因电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R 2的电功率:P 2=P 高温-P 低温=1980 W -880 W =1100 W ,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R 2的阻值:R 2=U 2P 2=(220 V )21100 W=44 Ω,一根“220 V 550 W ”电热丝的电阻: R =U 2P =(220 V )2550 W=88 Ω,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和, 所以,两根“220 V 550 W ”电热丝并联时的总电阻:R 并=R 2R +R =88 Ω×88 Ω88 Ω+88 Ω=44 Ω, 因R 2=R 并,所以,用两根“220 V 550 W ”的相同电热丝替代R 2,能使电路恢复正常工作.8.(1)由P =W t可得,电烤箱在低温挡正常工作10 min 电流做的功: W =P 低t =400 W ×10×60 s =2.4×105 J.(2)由图可知,开关接1时,R 1与R 2串联,总电阻最大,由P =U 2R可知总功率最小,电烤箱处于低温挡;开关接2时,只有R 1接入电路,电阻较小,由P =U 2R可知电功率较大,电烤箱处于高温挡.处于低温挡时,电路的总电阻:R =U 2P 低=(220 V )2400 W=121 Ω;则R 1的阻值: R 1=R -R 2=121 Ω-72.6 Ω=48.4 Ω.(3)指示灯闪烁81次,电烤箱消耗的电能:W =81×13000kW ·h =0.027 kW ·h , 工作时间:t =2 min =130 h ,则电烤箱在高温挡的实际功率:P ′=W ′t ′=0.027 kW ·h 130 h =0.81 kW =810 W ;根据P =U 2R可得,此时家庭电路两端的实际电压:U ′=P ′R 1=810 W ×48.4 Ω=198 V.。

电功、电热及电功率的计算

电功、电热及电功率的计算
电热水壶
型号:91440
电压:220V 频率:50HZ
功率:1000W 最大水量:1Kg
例三:有一个电热水壶,铭牌下表所示。(不计热量的损失)求:
(1)将质量为1Kg、温度为20℃的一壶冷水,加热到100℃,水吸收的热量是多少?【水的比热容为4.2×103J/Kg.℃】
(2)电热水壶正常工作多长时间才能把这壶水加热到100℃?
难点四:灯泡发光问题
灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,与灯泡的额定功率无关,实际功率越大,灯泡越亮。而判断灯泡是否正常发光,关键是判断实际电压或者电流是否是等于额定电压或者电流。
例四:把“220V 60W”和“220V 40W”的灯泡串联后接在220V的电路中,问哪个灯泡更亮?
启思1:将分别标有“6V 9W”和“6V 3W”的两个灯泡L1L2串联在12V的电源上,则()
启思1.下表是某水壶的铭牌,从铭牌中可知,在额定电压下通过水壶的电流时A,(保留一位小数即可),1min内消耗的电能是J。
型号
SP-988
额定功率
1500W
额定电压
220V
额定频率
50HZ
额定容量
1.6L
启思2.某教室的电能表上标有“220v 5A”字样,该电能表允许通过的最大电流为A;教室内安装有“220V 40W”的日光灯10盏,如果每天少开一个小时,每月(用电天数按20天计)可节约电能J。
例五:某导体接到6V的电压下,它消耗的功率是6W;则将改接到3V的电压下,这个导体的功率是W。
启思1:把一盏标有“6V 12W”的灯泡与一个4.5Ω的电阻串联在6V的电源上,这时灯泡的实际功率是W,电阻消耗的功率是W。
启思2:如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V 12W”字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时灯L正常发光(不计温度对对电阻的影响)。求:

专题:电功率、电热综合计算

专题:电功率、电热综合计算

中考专题:电功率、电热综合计算1.前些日子,小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷,其铭牌如右表.小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法,他接水至800ml刻度,然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min后水烧开,水壶自动断电.已知水的初温为20℃.自动电热水壶型号ZDH100B电源220V 50Hz额定功率1100W容量800ml编号H8017664(1)这壶水吸收的热量为多少?(2)烧水时家中电压为220V,求电热水壶的热效率.(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大?点评:本题考查吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用,知识点多、联系实际生活,属于中考常见题型,从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键.2.小理对家里的电磁炉进行研究,电磁炉的功率调节范围是120W~2200W,(1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,消耗了0.22kw•h的电能.水吸收的热量是多少?这时电磁炉的效率是多少?(2)小理用电磁炉煮粥.先用大火将水开,后用小火煮.这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁的电流是多少?[水的比热是4.2×103J/(kg•℃),家庭电路的电压为220V].点评:本题是一道电学与热学的综合计算题,考查了热量的计算、电磁炉的效率、电功率公式P=UI的应用,记住是kw•h电功的单位以及与焦耳(J)的关系1kw•h=3.6×106J,能从P﹣t图象得出相关信息是解本题的关键之一.3.电磁炉是一种效率较高的新型灶具,已广泛进入寻常百姓家中.小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V 2000W”、电能表铭牌上标有“220V 10(20)A 1500r/kW•h”字样.小华单独把电磁炉接入电路中,用它在5min内把1.5kg、20℃的水加热到100℃,观察到电能表转盘转了225转,则:(1)加热5min水吸收的热量是多少?(2)电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少?(3)电磁炉实际电功率是多少?(4)比较(1)、(2)两问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?(5)根据电磁炉的铭牌说明与(3)问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?4.如图是研究电流热效应的实验装置图.两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油,烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω,烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚.当闭合开关,经过210s的时间,烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃,烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃.假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电压保持不变,已知煤油的比热容c=2.1×103J/(kg•℃).求:(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量;(2)烧瓶B中电阻丝的阻值;(3)电源的电压及电路消耗的总功率.点评:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律公式的掌握和运用,是一道电学与热学的综合应用题,属于难题.5.某电水壶的铭牌信息如图1所示,电水壶在标准大气压下工作.[c水=4.2×103J(kg•℃)](1)电水壶装满初温为20℃的水时,在额定电压下将水烧开用了7min.求:①水吸收的热量是多少?②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少?(2)农村电网改造前,用电高峰时电压会下降l0%.求:这时电水壶的实际功率P0.(电阻不随温度改变)(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造,在原电阻丝R1两端并联一个电阻丝R2,如图2所示,并分别推导出了R2的表达式.甲同学:R2=乙同学:R2=请你指出哪个表达式是错误的,并分析若用此电阻丝来改造电水壶的结果.点评:本题是一道电学和热学的综合计算题,难点在于对两个表达式的判断,实质是让同学推导R2的表达式,两种解法用的依据不同;乙同学在推导时用错了并联电阻的特点,导致表达式错误,不易看出,要细心!6.小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,热水箱水量额定电压加热时功率保温时功率2kg 220V 440W 40W(1)求电阻R1的阻值;(2)求正常加热时通过饮水机的电流;(3)在无人取水情况下,饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少?重新加热前的水温t是多少?(不计能量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃))7.如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的分压电阻,S是温控开关.电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样.不考虑温度对电阻值的影响.(1)求发热电阻丝R0的阻值.(2)当电热毯处于低温档时,开关S应处于什么状态?为什么?(3)当电热毯处于低温档时,电路中的电流为0.1A,求在1min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量.8.(2013•资阳)小明家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示.若自来水的温度是20℃,加满水后,小明将温控开关调到如图乙所示的位置.接通电源,加热指示灯亮,当水温达到设定温度时,加热指示灯熄灭.请你帮助小明解答下列问题:(1)电热水器正常工作时,其发热电阻丝的电阻为多少?(2)加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收多少热量?(3)若在晚间用电高峰时,电路的实际电压只有198V,热水器加热的效率为80%,从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?[C水=4.2×103J/(kg•℃),不考虑发热电阻丝的电阻随温度变化,最后结果保留一位小数].9.小强的爸爸从国外带回一个电热水壶,铭牌上的几个参数翻译过来后如下表.(1)该电热水壶中发热体的电阻为多少Ω;若接在我国的家庭电路中,并能使它正常工作,那么应该在它的外部串联一个多大的电阻.(2)某天用电高峰的时候,小强将改装好的电热水壶装满温度为28℃的水,用了11min 40s的时间才将水烧开(当时的气压为标准大气压),那么电热水壶(串联在外的电阻不包括在内)实际消耗的功率是多少?点评:本题考查已知额定电压和额定功率求电阻和电流,以及求串联电路的分压问题,还有求水的质量和吸收热量以及实际功率的问题.××牌电热水壶额定电压220V额定功率2000W电源频率50Hz容量 1.2L上面是某电热水壶的铭牌.要将lL 20℃的水烧开(在标准大气压下),此电热水壶需正常工作3min 20s的时间.则:(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶消耗多少电能?(3)电热水壶的热效率是多少?点评:本题考查吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用,此题的关键是计算水吸收的热量,最易出错的地方是电热水壶的容积,本题水的体积不是壶的容积,这个地方是题目设计的陷阱.11.天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具,而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具.为了比较两种炉具的性能,小杰同学进行了相关调查,得到的有关数据见表.如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J.(1)若这些热量靠天然气灶提供,需要燃烧多少天然气?(热值用q表示)(2)若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min,该电磁炉的热效率是多少?(3)通过计算说明使用哪种炉具更省钱?(4)若小杰家的进户线上装有一空气开关,当电流达到20A时,空气开关将自动“跳闸”切断电流.当该电磁炉正常工作时,小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少?点评:本题考查电功与电热的计算,能量的利用效率,电功率的计算以及安全用电.电学热学综合计算题专练小明家装有一台储水式热水器,其铭牌如下。

人教版九年级物理下册第十八章 《电功率》电功、电功率和电热的综合计算

人教版九年级物理下册第十八章 《电功率》电功、电功率和电热的综合计算

4.电热水壶是人们常用的家用电器.若家庭电路中 只有电热水壶工作,标有“3 000 r/(kW·h)”的电能表 的铝盘在 10 min 内转了 500 r,则电热水壶消耗的电能 为 6×1055J,它的电功率为 1 000W.若加热效率为 90%, 则水吸收的热量为 55.4.4××110055J.如果水吸收的这部分热量 用煤气来加热,至少需要完全燃烧煤气 11..3355××1100--22m3(不 考虑热量损失,q 煤气=4×107 J/m3).
解:由图可知,当开关断开时,两电阻串联,电路 中电阻较大,由 P=UR2知,功率较小,饮水机处于保温状 态,当开关闭合时,只有 R2 接入电路中,电路中电阻较 小,电源电压不变,由 P=UR2可知,功率较大,饮水机处 于加热状态;
(2)现将装满水箱的水烧开,水吸收的热量是多少; [水的初温为 20 ℃,在 1 标准大气压下,c 水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ 水=1.0×103 kg/m3]
项目
参数
电源电压/V 220
低温挡功率/W 275
中温挡功率/W 550
高温挡功率/W 1 100
容积/L
1
(1)开关 S1、S2 处于什么状态,养生壶为高温挡,说 明判断依据.
解:由图知,当开关 S1 闭合,S2 接 B 时,电阻 R1、 R2 并联,电路中的总电阻最小,由 P=UR2可知,总功率 最大,所以此状态为高温挡.
类型 1 纯电路中的相关计算 1.如图所示,电源电压为 9 V,电动机线圈电阻为 1 Ω.闭合开关,电动机正常工作,电压表示数为 6 V, 电流表示数为 0.5 A,电动机在 1 min 内消耗的电能为 118800 J,R0 的阻值为 66 Ω,1 min 内电动机产生的热 量为 1515 J.

2020人教版九年级全一册同步专题训练:电功率电热综合计算专题练习

2020人教版九年级全一册同步专题训练:电功率电热综合计算专题练习

九年级全一册同步专题训练:电功率电热综合计算专题练习1.如图所示,是某电饭锅内部的电路简图,它们有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两档,由温控开关(电阻不计)自动控制。

煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟)后,按钮会自动弹起。

(1)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路总功率为1100W,求“烧煮电路部分”的电阻R1的阻值。

(2)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路总功率为40W,求“保温电路部分”的电阻R2的阻值。

(3)若用该电饭锅的“高温烧煮”档烧水,5min能将2kg、20℃的水加热至50℃,求水吸收的热量[c水=4.2×103J•(kg•℃)-1]。

2.图甲是某款电热水龙头。

即开即热、冷热兼用。

图乙是它的原理电路。

R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。

有关参数如下表。

不考虑温度对电阻丝的影响,(已知ρ水=1.0kg/L)请回答下列问题:(1)开关置于1-2触点时,水龙头放出的水是(选填“冷”、“温”或“热”)水。

此时电路中的电流时多少?(2)水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?若电热丝产生的热量全部被水吸收,则放出的热水温度多少度?(已知冷水的温度是20℃)(3)R2的电阻是多大?3.如图所示,是某种电加热器的简化电路示意图(图中1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换)。

阅读该加热器说明书可知:水箱容积2L,额定电压220V,加热时的功率400W,低温挡的功率40W.试问:(1)当旋转型开关S置于2、3触点处时,电路处于高温挡还是低温挡?此时电路中的电流为多大?(计算结果保留两位小数)(2)R1的电阻值是多大?(3)该电加热器在高温挡时加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?(c ×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3)水=4.24.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能。

电功率的公式和变形公式电热综合

电功率的公式和变形公式电热综合

电功率的公式和变形公式电热综合
电热综合可以说是一种能源机械化综合利用系统,它将电力、电能耗散转换为
热能,可以进行补热、存储热、输出热以及热网联系调配。

它采用了电解电阻法、电磁作用法和可燃气体运用法三种物理方法,通过电功率的公式及变形公式来计算最终热量产生效果。

根据电动机得出的电功率的公式有:P = U \times I \times cosφ,其中P
表示功率;U表示电压;I表示电流;φ表示电压当量。

它表示功率即电压、电流
和欧姆斯夹角cosφ的函数,又称为功率公式。

变形公式则有:P = U^2 \times R \times cosφ,其中U为有效电压;R为等效电阻。

参加电热综合时,将电解电阻、电磁作用以及可燃气体的阻200667,均加进等效电阻,即可计算出电热综合的总
功率。

电热综合是运用电功率公式和变形公式计算出最终热量产生效果,从而实现补热、存储热、输出热以及热网联系调配的一种技术方案。

由于可将电能耗散转换为热能,因此在船舶发电厂机械补热、工业转移热和热负荷分散调节、物联网场景物理机械能源补充等方面,均有着广泛的运用前景。

总之,电热综合是一种实现机械能源的能源利用系统,可以很好地满足众多领
域的热需求,是开展节能环保、提高各项能源节约效益的重要手段。

第1部分 微专题8 电学综合计算

第1部分 微专题8 电学综合计算

微专题八电学综合计算本专题是初中物理的重点内容,主要考查电功、电功率、焦耳定律、电热等方面的综合计算,综合性强、难度大,一直是泰安市重点考查部分,也是区分度比较高的部分。

电学综合计算题主要是利用串、并联电路的特点,结合欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用,求电学量,常常结合图像,根据图像收集信息,用到解答问题之中。

预计今后几年仍是热点考查内容,尤其是综合运用电功、电功率有关知识灵活地分析、解决生活中的实际问题。

本专题在中考中所占分值在14分左右。

类型1有关电功率的图像问题当图像与电路图相结合时,明确二者之间的契合点是解答此类问题的关键。

(1)由电路图分析图像:主要是分析电路的串、并联关系,根据电路变化并结合串、并联电路规律和欧姆定律进行分析计算,同时从图像中找到对应关系。

(2)由图像分析电路图:主要是分析图像所表达的信息,关键是读懂图像信息与电路图变化信息所存在的对应关系。

(3)最后,根据串、并联电路的电流、电压、电阻关系以及欧姆定律公式及其变形公式进行列式求解。

(多选)(2022·青岛一模)小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为 6 V,小灯泡上标有“3.8 V” 字样。

实验得到小灯泡的U­I图像如图乙所示。

下列分析正确的是()A. 小灯泡的电阻约为12.7 ΩB. 小灯泡的额定功率为1.14 WC. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值为20 ΩD. 小灯泡两端电压为2.0 V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88 W分析电路:小灯泡与变阻器串联,电压表测小灯泡的电压,电流表测电路的电流。

分析选项:A项,由图乙知,小灯泡的电流随电压的变化关系为一曲线,说明小灯泡的电阻是变化的;B项,小灯泡在额定电压下的电流为0.30A,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;C项,电源电压恒为6 V,由串联电路的电流、电压规律及欧姆定律得出小灯泡正常发光时变阻器连入电路的电阻;D项,由图乙知当小灯泡两端的电压为2.0 V时的电流,根据串联电路电压的规律得出变阻器两端的电压,由P R=U′R I′得滑动变阻器消耗的电功率。

专题三 电功、电功率、电热的综合计算

专题三 电功、电功率、电热的综合计算
C.通电1 min电流通过电动机产生的热量是60 J
D.通电1 min电动机产生的机械能是360 J
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3.(2018·硚口区二模)如图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变。
R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5 Ω。当只闭合开关S2时,电流表的示 数为0.3 A,电路消耗的总功率为P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变
中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是( D)
类型二 写清过程型计算
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5.实验室提供的实验器材有电源、电流表、电压表各一只,两只定值电阻
R1=6 Ω,R2=4 Ω。
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(1)请你任选其中三件器材用符号表示填入图中,组成甲、乙、丙、丁四个
不同的电路,要求组成电路的各元件均能正常工作且各个电路消耗的电功率
=0.3 A,消耗的最大功率 P 大=I 大 U=0.3 A×6 V=1.8 W
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7.下表为某电烤箱铭牌,如图虚线框所示是电烤箱内部简化电路图,R1和R2
均为电热丝。求:
××牌电烤箱 额定电压 额定功率 高温挡 低温挡 频率
220 V
1 100 W 440 W 50 Hz
(1)电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能; (2)电路中R2的阻值。
物理
九年级下册 人教版
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第十八章 电功率
专题三 电功、电功率、电热的综 合计算
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一、串、并联电路规律总结
电路 电流 电压
电阻
分配
电功 W1=R1 W2 R2 W=W1+W2 电功率 P1=R1 P2 R2 P=P1+P2
串联电路(分压) I=I1=I2
U=U1+U2 R=R1+R2

电功率、电热综合计算专题训练含答案新人教版

电功率、电热综合计算专题训练含答案新人教版

电功率、电热综合计算专题训练(含答案新人教版)电功率、电热的综合计算专题概述此类题目通常以电热水壶、饮水机、电热水器、电饭锅、电饭煲、电磁炉(微波炉)等常用家用电器为命题背景,通过用电器铭牌及相关介绍来提供有用信息,结合效率考查电功率、电热以及热量的计算,综合性很强,多以中考压轴题出现.(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,具体如下:Q=I2Rt=IUt=U2Rt.(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)认真审题,准确把握题目中的关键词,正确挖掘题目中的隐含条件,建立等量关系.如根据“电热器放出的热量全部被水吸收”,则有Q=I2Rt=IUt=U2Rt=cmΔt;若已知加热效率η,则电热器放出的热量与水吸收的热量之间的关系有ηQ放=Q吸.专题训练类型1电热器为载体的电、热综合计算1.(滨州中考)某中学学生公寓新安装了即热式电热水器,解决了学生日常饮水需要.图表为该电热水器的部分技术参数.型号NTF-065额定功率(W)9680额定电压(V)220频率(Hz)50容积(L)50(1)该电热水器正常工作时的电流是多少安培?(2)该电热水器贮满初温为20℃的水后,在一标准大气压下将其烧开,则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳?[假设电能全部转化为内能,c水=4.2×103J/(kg℃)](3)忽略温度对电热水器电阻的影响,若在实际电压为210V情况下的工作,该电热水器的实际功率是多少瓦?2.(东营中考)某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示,额定电压为220V、最大功率为440W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成,调温电阻R是可变电阻,其最大阻值为110Ω.电阻值均不受温度影响.(1)定值电阻R0的阻值是多大?(2)该电熨斗工作时的最小功率多大?此时通过电路的电流是多大?(3)假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示,请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围.类型2电热器档位问题的分析3.(多选)如图是某家用电热器内部电路结构图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1R2).下列关于电阻丝的四种连接方式,可使电热器提供不同的发热功率,其中大小说法正确的是()A.甲的连接方式发热功率最小B.乙的连接方式发热功率最小C.丙的连接方式发热功率最大D.丁的连接方式发热功率最大4.某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅,观察其内部结构发现是由两个相同的发热电阻丝构成.改变档位就是改变电热丝连入电路的方式.研究发现:旋动开关,当转换开关在中档位置时,发热功率为600W,这时只有一个电阻丝连入电路.那么,当转换开关分别处于高、低两档位置时,其发热功率分别为________W和________W.5.(泰州中考)某型号的电饭锅有两档,其原理如图所示,电阻R1=44Ω.当开关S闭合时,电饭锅处于高温档,当开关S断开时,电饭锅处于焖饭、保温档,焖饭、保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍,求:(1)高温档的功率;(2)焖饭、保温时电路中的电流;(3)电阻R2的阻值.6.如图所示,是一种煲汤用的电热锅工作原理图,调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态,温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间,其中R1=605Ω,R2=96.8Ω,电热锅的部分参数如下表所示.容积4L额定电压220V加热额定功率500W保温额定功率80W(1)电热锅处于保温档正常工作时,锅内的水温度始终不变,则该电热锅的散热功率是多少?(2)电热锅处于高温档(切换开关接“1”)正常工作时,在标准大气压下高温加热2kg的水,10min内消耗多少电能?设散热功率不变,水的初温为75℃,则加热10min后水的最终温度是多少?[c水=4.2×103J/(kg℃)]类型3综合提升7.“节能减排”是当今社会的主题,充分利用太阳能是当今社会发展的需要.太阳能热水器已经走进千家万户,如图所示是小佳家的太阳能热水器.它在晴天利用太阳能集热,在阴雨连绵的天气,则用标有“220V2000W”字样的电热管对水加热.(1)该太阳能热水器的容积为0.12m3,当水箱装满水时,水的质量是多少?(水的密度为1.0×103kg/m3)(2)该热水器电热管正常工作时的电阻是多大?(3)利用太阳能将满箱水的温度从25℃加热到75℃,水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)] (4)如用电热管给水加热,加热的效率为84%,则电热管把满箱水的温度从25℃加热到75℃需要消耗多少电能?这些电能可供“220V40W”的电灯正常工作多长时间?参考答案1.(1)电流I=P/U=9680W/220V=44A;(2)电能W=Q=cmΔt=4.2×103J/(kg℃)×50×10-3m3×1.0×103kg/m3×(100℃-20℃)=1.68×107J;(3)P实∶P额=U2实∶U2额,即P实∶9680W=(210V)2∶(220V)2,解得P实=8820W.2.(1)当调温电阻R=0时,电熨斗的电功率最大,根据P =U2R可得:R0=U2P=(220V)2440W=110Ω;(2)当调温电阻R=110Ω时,电熨斗的电功率最小,此时通过电路的电流:I=UR+R0=220V110Ω+110Ω=1A,电熨斗的最小电功率:P′=UI=220V×1A=220W;(3)由图乙可知:当电熨斗功率是440W时,温度最高为200℃;当功率是220W时,温度最低为90℃;故电熨斗工作时温度的调节范围为90~200℃.3.BD4.12003005.(1)P高温=U2R1=(220V)244Ω=1100W;(2)当开关S断开时,电饭锅处于焖饭、保温档,保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍,∴P保温=0.02P高温=0.02×1100W=22W,I总=P保温U总=22W220V=0.1A;(3)R总=U总I总=220V0.1A=2200Ω,R2=R总-R1=2200Ω-44Ω=2156Ω.6.(1)因锅内水的温度始终不变,所以电热锅发热功率与散热功率相等,即P散=80W;(2)电热锅10min内消耗的电能W=P加t=500W×10×60s=3×105J,设水温变化了Δt,根据能量守恒得(P加-P散)t=cmΔt,代入数据有:(500W-80W)×10×60s=4.2×103J/(kg℃)×2kg×Δt,解得:Δt=30℃,t=t0+Δt=105℃,由此可知,水最终沸腾,即水的最终温度是100℃.7.(1)m=ρV=1.0×103kg/m3×0.12m3=1.2×102kg;(2)R=U2/P=(220V)2/2000W=24.2Ω;(3)Q吸=cmΔt =4.2×103J/(kg℃)×1.2×102kg×(75-25)℃=2.52×107J;(4)Q消=Q吸/η=2.52×107J/84%=3.00×107J,t=W/P=Q消/P=3.00×107J/40W=7.5×105s=208.33h.。

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电功和电热综合计算1.如图8所示电路中,已知灯L 的额定功率为1.2W ,电路两端电压U=4V ,定值电阻R 的电阻值为10Ω。

通电时间为lOOs ,电流在电阻R 上产生10J 的热量。

灯L 的额定电压为_________V 。

(设灯丝的电阻不随温度变化)。

2.小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图像可得,定值电阻R 1的阻值是 Ω.实验时,电源电压保持5V 不变,当滑片P 位于a 端时,滑动变阻器消耗的电功率是 W ,此时,电阻R 1在10min 内产生的热量 为 J .答案:10 0.4 603.如图所示电路,电源电压不变。

闭合开关S ,当滑片P 置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V ;当滑片 P 置于变阻器的b 端时,电压表的示数变化了2V ,在15s 内 定值电阻R 1产生的热量为60J 。

则下列结果正确的是( ) A.电源电压为10V B. R 1的阻值为18ΩC.滑动变阻器R 的最大阻值为9ΩD. R 1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3 答案:C【解析】本题为计算类选择题,可以直接求解,也可利用“代入法”逐一排除。

解:当滑片P 置于变阻器的b 端时电压表示数应是增大2V 即此时为6V ,设滑动变阻器最大阻值为R ,可得V R I V R I 6,4221==即)1(3421I I = 因为电源电压不变,故)2(641211V R I V R I +=+15s 内定值电阻R 1产生的热量为60J 即)3(4122W R I =解得:滑动变阻器最大阻值R=9Ω;定值电阻阻值R 1=9Ω;电源电压为12V ;R 1先后两次电流之比为4﹕3,故消耗的电功率之比为16﹕9。

4.如图19所示,电源电压U=12V ,电热丝R 1=4Ω,R 2=8Ω。

(1)(3分)开关S 闭合后电流表的示数为多少?(2)(3分)开关S 闭合后,电热丝R 2在10s 内产生的热量是多少?答案:⑴A 184V1221=Ω+Ω=+=R R U I⑵J 80s 108)A 1(22=⨯Ω⨯==Rt I Q 35.⑴2.4N⑵W 36.0s 4m 2.03N 4.2=⨯⨯====t Fnh t Fs t W P ⑶%3.83m6.0N 4.2m2.0N 6=⨯⨯==Fs Gh η 5.如图所示的电路中,R 1=6Ω,R 2=20Ω,R 3=30Ω,电源电压保持不变。

当S 1、S 2都闭合时,电流表的示数是0.6A ,求:(1)电源电压是多少?这时R 2中的电流是多少? (2)当S 1、S 2都断开时,1分钟R 1产生的热量是多少? 答案:(1)18V 0.9A (2)90J6.右图是某品牌家用电饭锅的工作原理图,已知R 2 的阻值为44Ω;单独闭合开关S 1时,电饭锅处于保温状态,此时的保温功率为40W 。

求: (1)R 1阻值是多少?(2)同时闭合开关S 1、S 2,电饭锅工作1min 消耗多少电能? 答案:解:(1)R 1的电阻值:R 1=U 2P 保温 =(220V)240W =1210Ω……………………………2分(2) 同时闭合开关S 1、S 2时,两电阻并联,工作1minR 1消耗的电能:W 1=P 保温t =40W ×60s =2.4×103J ………………………………………1分 R 2消耗的电能:W 2=U 2R 2 t =(220V)244Ω×60s =6.6×104J ……………………………………1分电路消耗的电能:W =W 1+W 2=2.4×103J +6.6×104J =6.84×104J ………………………1分7.5月20日是“中国学生营养日”,学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。

妈妈为了改善小红的早餐营养,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下:(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。

.(2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3分钟,电阻丝累汁加热12分钟,则总共消耗多少电能?答案: (1)由P=UI 得:I =U P =VW220800=3.64A(公式、过程、结果各一分) ……(3分) (2)由P =tW得:W =Pt 加热时消耗的电能:W 1=P 1t 1=800W ×l2× 60s =576000 J电动机工作时消耗的电能:W 2=P 2t 2=150 W ×3×60s =27000J ……(3分) 总共消耗的电能:Ws =W 1+ W 2=576000 J +27000J =603000J ……(1分) 答:正常工作时,通过豆浆机的最大电流3.64A ,做一次豆浆总共消耗603000J 电能。

8.现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。

如图甲所示的电路,将热敏电阻Ro 置于细菌培养箱内,其余都置于箱外。

这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度,又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。

已知该电路中电源电压是l2 V ,定值电阻R 的阻值是200 Ω。

热敏电阻Ro 的阻值随温度变化的关系如图乙所示。

求:(1)当培养箱内的温度降低时,电流表的示数如何变化? (2)当培养箱.内的温度为40℃时,电压表的示数是多大?(3)已知电流表的量程是0 ~30 mA ,电压表的量程是0~8 V ,则此电路能够测量的最高温度是多大?此时热敏电阻Ro 消耗的电功率是多大?9.微波炉是一种清洁卫生无污染,效率较高的家用电器。

某微波炉的铭牌如下表所示。

将体积为275ml 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ,取出后测得水温是40℃。

若水的比热容为4.2×103J/(k g ·℃)。

求: (1)微波炉加热时,电路中的电流是多少? (2)加热过程中消耗的电能是多少? (3)加热过程中,水吸收的热量是多少?解:(1)根据P=UI 得,==UP I(2分)(2)方法一:根据W=Pt 得,微波炉消耗的电能是:W=Pt=1100W ×60s=6.6×104J (2分)方法二:根据W=Pt 得,微波炉消耗的电能:W=Pt=1.1×601h ≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh 都给满分) 方法三:W=UIt=220V ×5A ×60s=6.6×104J (3)根据Vm =ρ 得:==V m ρ 1.0×103kg/m 3×275×10-6m 3=0.275kg (1分) Q=cm(t-t 0)得,水吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t-t 0)=4.2×103J/(kg ·℃) ×0.275kg ×(40℃-20℃)=2.31×104J (2分)10.发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点,将在我市推广使用。

如图甲所示是LED 的实物图和元件符号。

把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,如图乙所示。

(1)闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,LED却不发光,可见,LED具有(填“单向”或“双向”)导电性;(2)移动滑片P,测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。

当该LED正常工作时,消耗的电功率多大?此时变阻器R’接人电路的阻值多大?答案:11.电磁炉是一种新型灶具,炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时会产生磁场,这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底产生感应电流(即涡流),涡流使锅体及食物的温度升高,所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身。

小明在探究“家用电器”的综合实请你解答下列问题:(1)加热2.5min水所吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)](2)电磁炉工作2.5min消耗的电能是多少?比较(1)(2)两问的结果,说明了什么问题?(3)电磁炉的实际功率是多少?请你将求解结果与表中的额定功率进行比较,发现了什么问题?并解释原因。

答案:(1)水吸收的热量2.52×105J(2)消耗的电能2.75×105J 电磁炉消耗的电能大于水吸收的热量,说明电磁炉产生的热量有一部分被锅体吸收(水吸收的热量小于电磁炉消耗的电能,有电能消耗在锅体上)(3)电磁炉的实际功率1800W。

P实<P额,电磁炉两端的实际电压小于额定电压。

12.新型炊具,它具有加热快,效率高,节能环保,使用方便等特点,其工作原理是利用感应线圈通以交流电产生交变磁场,在其烹饪锅体内产生涡流,使运动电子与金属正离子发生频繁碰撞,从而产生大量的热,这种热直接发生于锅体本身,故热能损耗小,热效率高达80%且加热均匀,烹调迅速,节能省电。

小华在一次课外活动中,对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了有关数据,如下表:请你就他在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题:(1)加热5min,水所吸收的热量;(2)电磁炉工作5min消耗的电能;(3)电磁炉的功率;(4)请你将(3)的结果与他在活动中的有关数据进行比较,发现了什么新问题?并解释原因。

答案:(1)1.68×105J (2)2.7×105J (3)900W(4) 电磁炉的实际功率小于额定功率。

这说明电磁炉两端的电压比额定电压要低,电磁炉没有正常工作。

13.随着生活水平的提高,很多家庭都使用了电热水器(如图甲所示)。

下表是某品牌家用电(1)求该热水器正常工作时的电流;从安全方面考虑,电热水器的插座应选用图乙还是图丙?(2)求装满水的该热水器正常工作时,水温升高50℃所用的时间。

不计热量损失。

[ρ水=1.0×103Kg/m 3,c 水=4.2×103J/(Kg ·℃]。

答案:(1)由P=UI 得:A VWU P I 6.132203000≈==, 应选用乙种插座。

(2)60L 水的质量:m=ρV=1.0×103Kg/m 3×60×10-3m 3=60KgQ 吸=cm Δt=4.2×103J/(Kg ·℃)×60Kg ×50℃=1.26×107J Q 吸=W W=Pt水温升高50℃所用的时间s WJ P W t 37102.430001026.1⨯=⨯==14.某同学发现深夜家里的台灯比傍晚时要亮,学习了电功率的知识后,他知道这与电灯两端的电压有关系。

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