人教版九年级上学期第十八章电功率电热计算专项练习题

电功率电热计算专项练习
1.特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。

某发电站输送的电功率为 1.1×105kW，输电电压为
1100kV，经变压器降至220V供家庭用户使用。

小明家中有一个标有“220V2200W”的即热式水龙头，其电阻为Ro，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了电路，如图，开关S，可以同时与a、b相连，或只与c相连，使其有高温和低温两档。

求：
（1）通过特高压输电线的电流；
（2）改装前，若水龙头的热效率为90%，正常加热1分钟提供的热量；
（3）改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4：1，请计算出高温档时的电功率。

2.豆浆机主要由电动机和电热管组成。

下表为某型号豆浆机的主要技术参数。

如图是用豆浆机在额定电压下做一次豆浆的过程中电热管和电动机的P-t图象。

（1）豆浆机中电热管和电动机是（选填“串联”或“并联”）关系，电动机将电能转化为能。

（2）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多少？（结果保留两位小数）
（3）豆浆机正常工作，做一次豆浆消耗的电能是多少？
（4）豆浆机正常工作时，若在第一个加热阶段消耗的电能有87.5%被豆浆吸收，则能使额定容量的豆浆温
度升高多少？[豆浆的比热容取4.2×103J/（kg·C），密度与水相同，ρ水=1.0×103kg/m3.]
解：（1）由图可知，电流分别流经电动机和电热管，所以电动机和电热管的连接方式是并联；电热管工作时将电能转化为内能；
（2）由表知，电热管的额定功率为1000W，由根据P=UI，豆浆机正常加热时通过电热管的电流：
（3）由上图可知，加热的功率为1000W，对应的加热时间：
tR=4min×2+2min=10min=600s；电动机工作时间：tM=2min+4min=360s，由P=W/t可得，加热消耗的电能：WR=PRtR=1000W×600s=6×105J，电动机工作消耗的电能：WM=PMtM=120WX360s=4.32×104J，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：W=WR+ WM=6×105J+4.32×104J=6.432×105J；
（4）由表知，额定容量的豆浆为1L，由密度公式可得，其质量为：
m=ρV= 1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；豆浆机正常工作时，在第一个加热阶段消耗的电能为：
W=PRt=1000W×4×60s=2.4×105J，根据效率公式可得
能使额定容量的豆浆升高的温度：
3.如图甲是一款新型智能电暖器，内装有导热油。

该电暖器具有升温快、热效高、智能控温的特点。

电暖器的简化电路图如图乙所示，R1与R2为电热丝，S2为温控开关，其相关参数如下表。

求：
（1）电暖器在保温状态下的工作电流
（2）电阻R₂的阻值。

（3）电暖器中装有5kg的导热油，在加热状态下导热油由20℃升高到60℃，需要多长时间？[不计热量损失，导热油的比热容取c油=2×103J/（kg·C）]
4.澎澎家新买了一个养生壶，它有高、中、低三个加热挡位，其内部简化电路如图所示，R1、R2都是加热电阻，且R1>R2，养生壶的部分参数如表格所示。

（c水=4.2×103J/（kg·C），ρ水=1.0×103kg/m3）
求：（1）中温挡功率是多少？电阻R2的阻值是多少？
（2）在标准大气压下，将1L水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是多少？
（3）将1L水从20C加热至沸腾最少的时间是420s。

此过程中养生壶的加热效率是多少？
5.如图是某品牌电水壶，其铭牌上标有“220V 1210W”。

求：
（1）加热电阻丝R的阻值多大？
（2）电水壶正常工作，将1kg的20℃水加热100℃需要多长时间？[不计热损失，c水=4.2×103J/（k g·C），计算结果保留整数]
（3）傍晚用电高峰期电压会降低，若电路中只让电水壶单独工作6min，标有“3000r/kW.h”的电能表的转盘转了300转，则电水壶两端实际电压是多少？
6.如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯。

它可以用车载12V电源加热，或接在家庭电路进行加热。

500m/初温为20℃的水烧开需要35min。

求：
（1）在这个过程中，所吸收的热量是多少？
（2）在这个过程中，电热杯的加热效率是多少？（结果保留1位小数）
（3）如果在家庭电路中使用，烧开这些水，需要多长时间？（不计热量损失）
7.某电热水器的额定电压为220V，有高温和低温两个档位，低温档的电功率为
550W，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，R1=2R2，简化电路如图所示。

（1）R1的电阻是多大？
（2）高温档的电功率是多大？
（3）在额定电压下，高温档工作时将40kg、初温20C的水加热至60℃需要多
长时间？不计热量损失，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·C）
解：（1）由电路图可知，只闭合开关S，时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大（比并联的总电阻大），电热水器的总功率小，处于低温档，
（2）由电路图可知，闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电热水器处于高温档，由R1=2R2可得，R2的阻值：
R2=1
2
R2=1
2
×88Ω=44Ω，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的电功率：
车载额定电压12v
家用额定电压220w
车载额定功率120w
家用额定功率220w
自身质量 1.6Kg
则高温档的电功率：
P高=P低+P2=550W+1100W=1650W；
（3）将40kg、初温20℃的水加热至60C时水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg·C）×40kg×（60℃-20℃）=6.72×106J，不计热量损失，则电热水器消耗的电能：W=Q吸=6.72×106J，
8.如图所示的是某款电热水壶，表中是水壶的部分参数。

请回答下列问题：
（1）该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？
（2）该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把1水从20℃烧开需要7min，此时水壶的实际电压是多大？（水的比热容c水=4.2×103J/（kg·C），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
9.在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。

他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg。

小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。

5min 电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50℃.求解下列问题：
（1）水吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg·C）]
（2）电磁灶的实际功率是多少（3）电磁灶烧水的效率是多少？
10.一电热水器的铭牌如表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20℃加热到60℃.（已知c 水=4.2×103C）
求：（1）水吸收的热量。

（2）若电热水器正常工作，且产生的热量全部被水吸收，则需加热多长时间？。