人教版九年级焦耳定律和电功的综合计算
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(2)高温挡工作10min产生的热量;
(3)若只要求将低温挡功率提高到原来的两倍,请通过计算提出你的改进方法。
2.如图为某电热水器的铭牌。当在热水器内装满水通电后正常工作 ,水的温度从 升高到 。已知 ,求:
型号
额定电压
额定加热功率
水箱容积
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水器的热效率。
3.下表为某饮水机铭牌的部分参数,其内部简化电路如图所示,当S闭合,S1断开时,饮水机处于保温状态,当S、S1同时闭合时,饮水机处于加热状态,求:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)求R2的阻值;
(3)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
7.今年,西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利,农村家庭电器化普及程度越来越高。小明家电热饮水机的简化电路图如图所示,它有加热和保温两种工作状态,当S2断开时,饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
13.2.57.5
14.闭合 2A
7.(1) 6.72×105J;(2) 8.4×105J80%;(3)30.25Ω
8.(1)242W;(2)200V;(3)611s
9.(1)5.5A (2) (3)7min (4)见解析
10.(1)88;(2)275W;(3)84%
11.(1) ;(2) ;(3)210s。
12.(1)44Ω,66Ω;(2)0.44kW·h或 ;(3)158.84W
(3)若不计热量损失,电煮锅在额定电压下使用高温档加热,2L水从12℃升高到100℃,需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m³]
额定电压
220V
高温档功率
1210W
中温档功率
440W
低温档功率
容量
2L
9.有一只电热水壶如图所示,其铭牌上标有“220V 1210W”的字样,不考虑温度对电热水壶电阻的影响,水的比热容4.2×103J/(kg•℃),g取10N/kg。求:
4.(1)S1断开、S2接A;依据:当S1断开、S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,根据 ,电压一定,电阻越大,功率越小,所以总电阻最大时,总功率最小,所以此状态为低温档;(2)88Ω;(3)5A;(4)735s
5.(1)0.2A;(2)100Ω;(3)
6.(1)见解析;(2) ;(3) ;420s
中温档功率(W)
550
高温档功率(W)
1100
容积(L)
2
5.在综合实践活动中,小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现低档、高档之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示,求:
(1)低档位工作时,通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)前100s内电路消耗的电能。
6.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。如图乙是某品牌养生壶简化电路图。已知养生壶低温档的功率是275W,中温档的功率是550W,高温档的功率是1100W。(ρ水=l×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg℃),g=10N/kg)
(1)开关Sl、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;
(1)R1和R2的阻值;
(2)该电饭锅做一次饭消耗的电能;
(3)在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V,求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。
二、填空题
13.把标有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中,如图,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则该电路中干路电流是___A,两灯消耗的实际总功率为______W.
(1)开关S1、S2处于什么状态,电饭煲为低温档,说明判断依据;
(2)求R1的阻值是多少?
(3)电饭煲处于高温档工作时,电路中的电流是多少?
(4)电饭煲的加热效率为80%,在1标准大气压下,如果用中温档将初温是23℃质量为1千克的水烧开,需要多少时间?
项目
参数
电源电压(V)
220
低温档功率(W)
275
12.在综合实践活动中,小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅,如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝,S是定时开关,S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中,原料加入锅中,利用定时开关S定好煮饭时长,就可以开始10min加热,5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭,电路总功率随时间变化的图像如图乙所示,求:
三、综合题
14.如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两档,通过开关S进行调节, 与 为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在 的电源上,用高温档工作时,电路的总功率为 ;用保温档工作时,电路的总功率为 。已知 。求:
(1)电饭煲在高温档时,开关S应______(选填“闭合”或“断开”)。
焦耳定律和电功的综合计算
一、计算题
1.某电火锅加热器有高温和低温两挡,其原理如图所示,S1是总开关,S会自动跳至a位置或b位置实现高温挡和低温挡的转换。已知电源电压是220V,R1、R2是发热电阻,当开关S闭合,S2接“a”时R1的功率是11W,R2的功率是99W;试求:
(1)低温挡工作时电路中的电流;
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2000W
保温功率
400W
容量
2.5L
(1)饮水机在加热状态下正常工作,将2kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量是多少?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)在(1)问加热情况下,饮水机正常工作了420s,消耗了多少电能?加热效率是多少?
(3)电热丝R2的阻值是多少?
10.右图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求
(1)R1的阻值。
(2)保温状态的功率
(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?
(1)它正常工作时通过电阻丝的电流;
(2)它正常工作时电阻丝的电阻;
(3)当实际电压为200V时,该电热水壶的效率为80%,在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾,需要加热多少分钟;
(4)小强同学向壶中水面放入一个小木块,水未沸腾时小木块漂浮在水面上,水沸腾时小木块沉入水中。简要说明这一现象形成的原因。
(2)电热丝 的阻值是多少______?
(3)当电饭煲处于保温档时,电路中的电流是多少______?
(4)用电饭煲将质量为 的水加热,使其温度升高 ,则水吸收的热量是多少______?
参考答案
1.(1)0.5A;(2)6.6×105J;(3)把R2换成阻值为176Ω的电阻
2.(1) ;(2)
3.(1)0.2A;(2) 1.32×105J;(3)571.2s
11.某家用电热水壶有加热和保温两档,内部电路简化示意图如图甲所示,其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中,消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)该电热水壶加热和保温时的电流之比;
(2)电阻R2的阻值;
(3)给1.2kg的水加热,使水温从20℃升至80℃热水壶的工作效率为90%,需要多长加热时间。
8.如图甲所示的小浣熊电煮锅,可以通过控制开关实现高、中、低三档加热,其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝,已知R1=160Ω,电煮锅的部分参数如下表。求:
(1)电煮锅的低温档功率是多少?
(2)某次小明关闭其它用电器只用电煮锅高温档烧水炖汤时,观察到电能表的转盘在1min内转了50转(电能表的表盘上标有3000r/kW·h),求家庭电路的实际电压。
(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流?
(2)饮水机保温50min消耗的电能?
(3)若不计热损耗,该饮பைடு நூலகம்机将2L的水从30℃加热到98℃,需要多长时间?
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
44W
热水器的容量
2L
4.如图甲所示是多功能电饭煲,它具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎,图乙是该电饭煲的简化电路图,下表是该品牌电饭煲的铭牌。[ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)若只要求将低温挡功率提高到原来的两倍,请通过计算提出你的改进方法。
2.如图为某电热水器的铭牌。当在热水器内装满水通电后正常工作 ,水的温度从 升高到 。已知 ,求:
型号
额定电压
额定加热功率
水箱容积
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水器的热效率。
3.下表为某饮水机铭牌的部分参数,其内部简化电路如图所示,当S闭合,S1断开时,饮水机处于保温状态,当S、S1同时闭合时,饮水机处于加热状态,求:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)求R2的阻值;
(3)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
7.今年,西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利,农村家庭电器化普及程度越来越高。小明家电热饮水机的简化电路图如图所示,它有加热和保温两种工作状态,当S2断开时,饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
13.2.57.5
14.闭合 2A
7.(1) 6.72×105J;(2) 8.4×105J80%;(3)30.25Ω
8.(1)242W;(2)200V;(3)611s
9.(1)5.5A (2) (3)7min (4)见解析
10.(1)88;(2)275W;(3)84%
11.(1) ;(2) ;(3)210s。
12.(1)44Ω,66Ω;(2)0.44kW·h或 ;(3)158.84W
(3)若不计热量损失,电煮锅在额定电压下使用高温档加热,2L水从12℃升高到100℃,需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m³]
额定电压
220V
高温档功率
1210W
中温档功率
440W
低温档功率
容量
2L
9.有一只电热水壶如图所示,其铭牌上标有“220V 1210W”的字样,不考虑温度对电热水壶电阻的影响,水的比热容4.2×103J/(kg•℃),g取10N/kg。求:
4.(1)S1断开、S2接A;依据:当S1断开、S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,根据 ,电压一定,电阻越大,功率越小,所以总电阻最大时,总功率最小,所以此状态为低温档;(2)88Ω;(3)5A;(4)735s
5.(1)0.2A;(2)100Ω;(3)
6.(1)见解析;(2) ;(3) ;420s
中温档功率(W)
550
高温档功率(W)
1100
容积(L)
2
5.在综合实践活动中,小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现低档、高档之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示,求:
(1)低档位工作时,通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)前100s内电路消耗的电能。
6.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。如图乙是某品牌养生壶简化电路图。已知养生壶低温档的功率是275W,中温档的功率是550W,高温档的功率是1100W。(ρ水=l×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg℃),g=10N/kg)
(1)开关Sl、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;
(1)R1和R2的阻值;
(2)该电饭锅做一次饭消耗的电能;
(3)在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V,求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。
二、填空题
13.把标有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中,如图,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则该电路中干路电流是___A,两灯消耗的实际总功率为______W.
(1)开关S1、S2处于什么状态,电饭煲为低温档,说明判断依据;
(2)求R1的阻值是多少?
(3)电饭煲处于高温档工作时,电路中的电流是多少?
(4)电饭煲的加热效率为80%,在1标准大气压下,如果用中温档将初温是23℃质量为1千克的水烧开,需要多少时间?
项目
参数
电源电压(V)
220
低温档功率(W)
275
12.在综合实践活动中,小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅,如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝,S是定时开关,S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中,原料加入锅中,利用定时开关S定好煮饭时长,就可以开始10min加热,5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭,电路总功率随时间变化的图像如图乙所示,求:
三、综合题
14.如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两档,通过开关S进行调节, 与 为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在 的电源上,用高温档工作时,电路的总功率为 ;用保温档工作时,电路的总功率为 。已知 。求:
(1)电饭煲在高温档时,开关S应______(选填“闭合”或“断开”)。
焦耳定律和电功的综合计算
一、计算题
1.某电火锅加热器有高温和低温两挡,其原理如图所示,S1是总开关,S会自动跳至a位置或b位置实现高温挡和低温挡的转换。已知电源电压是220V,R1、R2是发热电阻,当开关S闭合,S2接“a”时R1的功率是11W,R2的功率是99W;试求:
(1)低温挡工作时电路中的电流;
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2000W
保温功率
400W
容量
2.5L
(1)饮水机在加热状态下正常工作,将2kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量是多少?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)在(1)问加热情况下,饮水机正常工作了420s,消耗了多少电能?加热效率是多少?
(3)电热丝R2的阻值是多少?
10.右图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求
(1)R1的阻值。
(2)保温状态的功率
(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?
(1)它正常工作时通过电阻丝的电流;
(2)它正常工作时电阻丝的电阻;
(3)当实际电压为200V时,该电热水壶的效率为80%,在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾,需要加热多少分钟;
(4)小强同学向壶中水面放入一个小木块,水未沸腾时小木块漂浮在水面上,水沸腾时小木块沉入水中。简要说明这一现象形成的原因。
(2)电热丝 的阻值是多少______?
(3)当电饭煲处于保温档时,电路中的电流是多少______?
(4)用电饭煲将质量为 的水加热,使其温度升高 ,则水吸收的热量是多少______?
参考答案
1.(1)0.5A;(2)6.6×105J;(3)把R2换成阻值为176Ω的电阻
2.(1) ;(2)
3.(1)0.2A;(2) 1.32×105J;(3)571.2s
11.某家用电热水壶有加热和保温两档,内部电路简化示意图如图甲所示,其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中,消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)该电热水壶加热和保温时的电流之比;
(2)电阻R2的阻值;
(3)给1.2kg的水加热,使水温从20℃升至80℃热水壶的工作效率为90%,需要多长加热时间。
8.如图甲所示的小浣熊电煮锅,可以通过控制开关实现高、中、低三档加热,其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝,已知R1=160Ω,电煮锅的部分参数如下表。求:
(1)电煮锅的低温档功率是多少?
(2)某次小明关闭其它用电器只用电煮锅高温档烧水炖汤时,观察到电能表的转盘在1min内转了50转(电能表的表盘上标有3000r/kW·h),求家庭电路的实际电压。
(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流?
(2)饮水机保温50min消耗的电能?
(3)若不计热损耗,该饮பைடு நூலகம்机将2L的水从30℃加热到98℃,需要多长时间?
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
44W
热水器的容量
2L
4.如图甲所示是多功能电饭煲,它具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎,图乙是该电饭煲的简化电路图,下表是该品牌电饭煲的铭牌。[ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]