人教版九年级上学期电功率电热综合计算

电功率电热综合计算

1.小青看到妈妈新买回了一台电热水壶（如图甲）。刚学了电学知识的小青很快取出了产品说明书，找到相关的数据（如图乙）。研究完后她想测量烧水时的实际功率，就进行了如下实验：将20℃的水加至电水

壶最大容积刻度线，关掉家里所有用电器，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间恰好是6min。同时观察到家中电能表（如图丙）转过的圈数正好为300圈。水的密度p=1×103kg/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg·C）。求：

（1）电水壶正常工作时电热丝的电阻；（2）电水壶中水吸收的热量；

（3）电水壶烧水的实际电功率。

2.电热加器工作原理是加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中被加热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度，下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1，R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，可实现关、低温、高温挡的转换。

（1）要实现加热器在低温挡加热，则开关应旋转到触点（选填“1、2”“2、3”或“3、4“）位置。

（2）R1的阻值是多少？

（3）电热加湿器在低温挡时的发热功率是多少？

（4）若某次以额定最大发热功率工作，水的初温为20℃.电热内气压为标准大气压，电热槽中的水从加热沸腾最短时间为10分钟，且电热加湿器的加热效率为90%，电热槽内水的体积有多少升？[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（k g·C），结果保留两位小数。

3.如图甲为某品牌养生壶，其额定电压为220V，原理图如图乙所示，R1和R2是电热丝，该养生壶有加热档和保温档，其中额定保温功率为242W，加热功率为1000W.图丙是一种新型插座，它能即时显示用电器的工作电压和所耗电费等。将养生壶单独插在该插座上，用加热档加热一段时间后，屏幕两次显示如图丁。（电费单价：0.5元/kW.h：忽略温度对电阻的影响：本次使用养生壶时，假设其两端电压不变。）[不计热量损失，c液=4×103J/（k g·C）]

求：（1）电阻R1和R2的阻值各多大？

（2）若在丁图所示电压下将2kg的养生药液从20C加热至100℃，需要多长时间？

4.如图甲是小明家的养生壶。它有高温，中温、低温三个档位，如图乙是它工作电路图，图表是其部分参数，其中R1、R2为发热电阻，R2=100欧。求：

（1）发热电阻R1的阻值是多少？

（2）该养生壶中温档时的电功率是多少？

（3）在额定电压下用高温档加热2千克水，使其温度从20℃上升到100℃，求烧开一壶水需要多长时间？[不计热量损失，C水=4.2×103J/（kg·C）]

5.某学校使用的直饮水机如图所示，通过“凉水”开关出凉水，按“手动”按钮的状态按“断开”或“闭合”可以选择出温水或开水，其工作电路原理如右图，电热丝R1，Ro绕在出水管上，水经过出水管时被加热，该直饮水机的额定电压是220V，烧开水时电功率是2000W，加热温水时电功率是1000W.已知：（R1，Ro电阻不随温度变化，c水=4.2×103J/（kg·C），ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）问：

（1）当“温、开水选择开关”闭合时，此时饮水机处于（填“温水档”或“开水档”）；

（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？

（3）已知水的初温是10℃，当地气压为1标准大气压，现需要将500mL水烧开需要吸收多少热量？如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间（结果保留一位小数）？

6.一台电热饮水机的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示。饮水机有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为电热丝，可在电流通过时产生热量并被水吸收，且阻值保持不变。则：

（1）R1的阻值为Ω。

（2）电热饮水机处于加热档时，饮水机的加热效率为90%，则将1.5L的水从23C加热到100℃需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kg·C）]

（3）电热饮水机处于保温档时，按保温功率正常工作，恰好可以使1.5L水温度保持在100℃，若热水热量散失快慢与温度无关而保持恒定，则加热到100℃后关闭电源，过多少时间水温会降到78℃？

7.小明家有一台加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转

换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）；

（1）求加湿器处于高档时的电功率；

（2）若水箱加满水，用低档功率加热，则当水吸收6.3×104J的热量时，水温从10℃可升高到多少℃？（3）如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？

8.图甲所示是某型号双向双动式和面机。主要结构为：加热器、一个能带动搅拌器正转和反转的电动机、一个带动料桶的电动机。使用时，先给水加热到适宜的温度，然后将面粉倒入，带动搅拌器和料筒的两电动机即交替工作。下表是这个和面机的主要技术参数，图乙是和面机正常工作时搅拌电机和料桶电机交替工作的P-t图象。

（1）若在手柄A处用力将机头掀起，请在图甲中画出掀起机头时所用的最小动力。

（2）若和面需用60C的热水，若取1.5kg20C的水，则需要加热多长时间开始和面？[设无热损失，C水=4.2×103J/（k g·C）]

（3）为了测量和面机料桶电机的功率，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到和面机电机正常工作12min，家里标有“3000r/kW·h”字样的电能表转盘转过了480转。计算料桶电机的功率多大？

解：（1）由图可知，阻力是机头的重力，图中其力臂一定，支点位于其转轴处，动力的作用点在A点，由F1·L1=F2·L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中支点在O点，因此0A 作为动力臂最长，过A点沿垂直于0A的方向画出动力F，如下图所示：

（2）水吸收的热量：Q吸=c水m（t-to）=4.2×103J/（kg·C）×1.5kgx（60℃-20℃）=2.52×105J，无热损失时，消耗的电能：W=Q级=2.52×105J，由P=W/t可得，需要的加热时间：

（3）“3000r/kW·h”表示电路中每消耗1kW·h电能，电能表转盘就转过3000r，则电能表转盘转过了480转消耗的电能：

由图乙可知，在12min内，搅拌电机工作了8min，料桶电机的工作时间是4min，搅拌电机消耗的电能：