电功与热量的综合计算精选题

电功与热量的综合计算精选题

1. 某电热水壶容量为5.0kg，其内部简化电路如图所示，S是保温和加热的自动转换开关，电阻R1的阻值为24.2Ω，电热水壶的保温功率为121W，在1个标准大气压下，该壶正常加热16min40s能将一满壶初温为20∘C的水烧开。水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)，求：

（1）电阻R2的阻值。

（2）电热水壶的加热效率。

2. 小王买了一个新电饭煲，它的工作电路图如图甲。

S1为温控开关，S1、S2都闭合时处于蒸煮状态，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，小王从说明书中得知表中的信息。[C

水

＝4.2×103J/(kg⋅∘C)]求：

（1）电饭煲装上最大容积、初温为20∘C的水，在标准大气压下将水烧开，水需要吸收的热量；

（2）电阻R2的阻值；

（3）某周末的晚饭时，小王想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在2min内转了81转，则此时家庭电路的实际电压是多少？

3. 学以致用，既体现了物理知识的价值，又是学好物理的方法之一。九年级学生张敏在了学习热学、电学知识后，对家里烧水的情况作了如下研究：将1kg初温为10∘C的水加热到

额定电压220V

额定蒸煮功率1000W

额定保温功率100W

容积3L

气的热值q

＝4.0×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg⋅∘C)，她通过调查发现：天气

然气价格为2.5元/m3，电价为0.55元/kW⋅ℎ．请你与她一起分析：

（1）水烧开需要吸收的热量。

（2）天然气灶烧水的效率。

（3）从经济角度分析，哪种方式烧水更划算？

4. 某品牌电热水壶如图所示，铭牌如右表。烧水时，当壶内的水温达到设定温度后会自动切换到保温状态，若某次烧水，电热水壶正常工作，在1标准大气压下，经过15min将1.5L初

温为20∘C的水烧至沸腾，然后持续保温，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)，求该电热水壶：

某品牌电热水壶

加热功率600W

保温功率44W

电源220V∼50Hz

额定容量 1.5L

（1）处于保温状态时的电阻是多少？

（2）将水烧至沸腾的过程中消耗的电能是多少？

（3）将水烧至沸腾的过程中的平均效率是多大？

5. 有一款电热水壶有高、中、低温三挡，电路图如图所示，其中R1和R2均为电热丝，单刀

双掷开关S2可接a或b。已知正常工作时高温挡功率为1650W，电热丝R2＝88Ω，求：

（1）电热丝R1的阻值是多少？

（2）正常工作时低温挡的功率是多少？（结果保留整数）

（3）用该电热水壶高温档在额定电压下烧水168s，电流做了多少功？若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1标准大气压下，能使1L初温为35∘C的水升高多少？[c水＝4.2×103J/ (kg⋅∘C), ρ

＝1.0×103kg/m3]

水

6. 如图甲所示是一款电火锅，图乙是其简化电路图。通过控制挡位开关S1、S2可以获得由低

到高即保温、低温、中温、高温四档加热功率。已知电热丝R1＝44Ω、R2＝88Ω．求：[c

水＝4.2×103J/(kg⋅∘C)]

（1）保温档时电路中的电流；

（2）高温档时电路的功率；

（3）当开关S1断开，S2与触点1接通时，220V电火锅将2kg水加热升高50∘C需要10min，它加热的效率是多少？

7. 如图甲是某学校使用的电开水器铭牌，图乙是其电路原理图（R1、R2都是加热电阻），开关S连接a、b处实现加热和保温功能。水箱装满20∘C的水后连续正常加热21min，水的温度由20∘C升高到50∘C．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg⋅∘C)。求：

（1）加热过程中水吸收的热量；

（2）此过程电开水器的热效率；（小数点后保留一位小数）

（3）R1和R2的阻值。

8. 小红在探究“家用电器实际功率”的科学实践活动中，以家里的电热查为观察研究对象。如图所示，实践活动中使用电能表的参数为1000revs/(kW⋅ℎ)。关闭家里的其它用电器，只

＝4.2×103J/(kg⋅∘C)，请你完成下列问题：

让电热壶工作，已知c

水

（1）用电热壶把1.2L初温是20∘C的水加热到70∘C，求水吸收的热量；

（2）在这段时间电能表的铝盘转动了100revs，求此电热壶烧水的效率。

9. 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。

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

[水的比热容c＝4.2×103J/(kg⋅∘C)]

（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. 图甲是一种电热水龙头，图乙是其简化电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R1＝22Ω，热水档的电功率是3.3kW．求：

（1）S旋到温水档时的电功率？

（2）电热丝R2的阻值？