电与热综合计算题专项训练

电与热综合计算题专项训练

一．典例分析：

例1．（2015•东营）小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部．当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断开；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝．使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作．电热水器部分参数如表所示：

额定电压220V

频率50Hz

保温功率220W

加热功率1980W

水箱容量50L

设定温度40℃

（1）电热丝R1的阻值是多少？【220Ω】

（2）加热时流过电热丝R2的电流是多少？【8A】

（3）假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？【70.7%】

（C水=4.2×103J/（kg•℃））．

例2．（2014•怀化）如图甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图．图乙是它的有关参数．它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），试问：

（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？并说明理由．【】

（2）R1和R2的电阻值各是多大？【40Ω；1170Ω】

（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，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水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）【630s】

例3．（2015•杭州）某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数．数据记录如表：

U（V）I（A）W（J）Q（J）

不转动0.2 0.2 W1Q1

转动 3.0 1.2 W2Q2

利用如表数据计算和分析：

（1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1．【0J；0.4J】

（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2．【36J；14.4J】

（3）试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因．【W1=Q1，W2＞Q2】

二．课堂检测题：

1．（2014•岳阳）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，请回答下列问题：

（1）开关置于2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大？【温；10A】（2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？【1.8×105J】

（3）R2的电阻是多大？【60.5Ω】

额定电压220V

额定功率温水2200W 热水3000W

2．（2015•锦州）如图是某学校食堂电水壶的铭牌和电路图，R为加热器．温控开关S处于闭合状态，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．气压为1标准大气压，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．气压为1标准大气压，加热器电阻值不变．（C水=4.2×103J/（kg•℃））则：

额定电压220V

额定功率4400W

水壶装水质量10kg

频率50Hz

（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？【11Ω】

（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？【735s】（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，电阻R0的电功率是多少？【209W】

3．（2014•抚顺）如图是一款有煮洗功能的洗衣机的简化电路图及相关参数．此款洗衣机有两个档位，当开关置于位置1时为加热状态，当开关置于位置2时为保温洗涤状态．其中电阻R1的阻值为22Ω（C水=4.2×103J/（kg•℃）），求：

加热功率（kW） 2.4

加水量（kg）15

洗涤衣物容量（kg） 3

额定电压（V）220

产品质量（kg）44

产品尺寸（mm）450×540×768

（1）在洗衣机内按“加水量”加入20℃的冷水加热到90℃时水吸收的热量；【4.41×106J】

（2）R2的阻值；【242Ω】

（3）洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机的功率为200W，则此时通过电动机的电流为多少？【0.91A】

4．（2014•毕节市）如图甲所示，是某电饭煲的铭牌，图乙是其电路原理图．试求：

（1）在电饭煲中装满20℃的水，将其接入家庭电路中加热至沸腾，需要吸收多少热量？【1.008×106J】（1标准大气压下）（C水=4.2×103J/（kg•℃））

（2）加热过程中，消耗的电能是多少？【1.12×106J】

（3）R2的阻值是多大？【913Ω】

5．（2015•山西）几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字．现在市面上流行如图1所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图2甲所示．R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关．把电饭锅接入220V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图2乙所示．

（1）求电热丝R2的阻值（计算结果保留

一位小数）；【73.3Ω】

（2）这个电饭锅在0﹣15min把质量

为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃，

求电饭锅在这段时间内加热的效率

（C水=4.2×103J/（kg•℃））【70%】．

6．（2014•厦门）如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同．电热水器功率有高、中、低三档．当S1断开，S2接b时，其功率为低档，大小为1000W．

（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦．

（不必写出推导过程）【4000W、2000W】

（2）小林选用某功率档加热水箱里的50L水，水温升高40℃用了40min，

求此过程电热水器的效率．[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）【87.5%】