电热类综合题讲解

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1、小明家的电热水壶的铭牌如图所示,在一个标准大气压下,该水壶正常工作时,用l0min能将2kg、10的水烧开。水的比热容c=4.2103J(kg)(1)计算水吸收的热量;(2)计算消耗的电能;(3)水增加的内能比消耗的电能小多少?请结合物理知识,从节能的角度提一个合理化的建议。在一次课外活动中,某同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表:请你根据这位同学在活动中获得的有关资料,解决下列问题:(1)电磁炉的功率; (2)电磁炉的热效率;(3)请你将(1)(2)中的求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较,发现了什么新问题?并解释其原因,提出解决问题的

2、办法。1、使用电热水壶烧水,具有便捷、环保等优点。如图是某电热水壶的铭牌,假设电热水壶的电阻保持不变,已知水的比热容为c水=4.2103J/(kg)。(1)电热水壶的额定电流和电阻分别是多少?(2)1标准大气压,将一壶质量为0.5kg、温度为20的水烧开,需要吸收多少热量?(3)在额定电压下,要放出这些热量,该电热水壶理论上需要工作多长时间?(4)使用时发现:烧开这壶水实际加热时间大于计算出的理论值,请分析原因。2、如图是研究电流热效应的实验装置图。两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油,烧瓶A中电阻丝的阻值为4,烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚。当闭合开关,经过210s的时间,烧瓶A中的煤油温

3、度由20升高到24,烧瓶B中的煤油温度由20升高到22。假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电压保持不变。已知煤油的比热容c2.1103J/(kg)。求:(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量;(2)烧瓶B中电阻丝的阻值;(3)电源的电压及电路消耗的总功率。3、如图是同学家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下表为了测量该电水壶烧水时的实际功率,同学用所学知识和爸爸合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从25上升到35所用的时间是50s,同时观察到家中“220V 10A 3200imp(kWh)”的电子式电能表耗电

4、指示灯闪烁了80imp请根据相关信息解答下列问题c水=4.2103J(kg.)(1)电水壶中水的质量;(2)电水壶烧水时的实际功率;(3)电水壶加热的效率;(4)通过比较实际功率与额定功率大小关系,简要回答造成这种关系的一种可能原因4、某电热水瓶的铭牌如下表所示若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压)求:(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少? (2)加热时电热水瓶的电阻多大?(3)若将瓶内20的水加热lOmin正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图1、荣荣同学家安装了一台太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电辅助加热

5、,铭牌如右表所示.求:(1)太阳能热水器贮满水,水温从20升高到50时,需要吸 收多少热量?额定电压220V容积100L额定功率1650W频率50HZ(2)用电加热时,热水器正常工作的电流有多大?(3)贮满水的热水器,阴天里要使水温从20升高到50,其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间?(不计热量损失)2、电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能。这一功能虽给人们带来了方便,但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。例如,小明家的一台彩色电视机的待机功率大约是l0W。假如他家每天平均看4 h电视,看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。试计

6、算:(1)小明家因这台电视机待机一年(按365天计)浪费的电能是多少?(2)如果这些电能全部用来烧水,可以将多少l5的水加热到40?如果小明同学洗一次澡需要50 kg、40的水,这些水可供他洗多少次澡?(3)请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议。3、我国北方地区家庭浴室大多用燃气热水器提热水,小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40;水的密度水=1.0103Kg/m3,水的比热容C水=4.2103J/(kg),如果小芳洗一次澡用热水0.05m3求:(1)所用热水的质量为多少?(2)水从热水器中吸收多少热量?(3)若天然气完全燃烧释放热量

7、的70%被水吸收,需要消耗多少m3的天然气?(天然气的热值q=4x107J/m3,气体完全燃烧放出的热量的公式Q=qV,式中V表示燃烧气体的体积)(4)若用标有“220V,880W”字样的电热水器,则电热水器正常工作的电流多大?加热电阻丝的阻值是多少?4、某品牌洗衣机的铭牌如图所示,根据铭牌提供的信息回答下列问题:(1)1标准大气压下,洗衣机内装有40kg、14的水,使水温升高25,水至少吸收多少热量?C水=4.2103J/(kg)) (2)洗衣机的洗涤功能和加热功能是同时工作并同时停止的,若连续洗涤用时40min,机内水温达到(1)问的情况,求洗衣机加热水的效率为多少?(保留到整数位)(3)

8、洗衣机后来甩干又用了10min。若仅有此洗衣机工作的整过过程中,家中电能表的表盘示数从3246.8kwh变成多少?防触电保护类别额定洗涤容量5kg额定电压220V电源频率 50Hz洗涤功率 450W甩干功率 600W水加热功率1950W最大工作电流 12A自来水压力0.06MpaP1Mpa重 量 72kg出厂日期出厂编号9708292531某市一小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如下。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260、150,脚踏内的电热丝R3的阻值为400.闭合开关S1,调节开关S2,可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、

9、“高温档”(不考虑温度的变化对电阻的影响)(1)该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦?(2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦?(1)S2接a触点时,电路为R3的简单电路,电路中的电阻最小,根据P=可知,此时脚踏处于高温档位,电热课椅消耗的功率最大;P高温=121W(2)S2接c触点时,R3与较小的电阻R2串联在电路中,脚踏处于中温档;电热课椅在10秒内产生的热量:Q=W=t=10s=880J(2012广西桂林)小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图19所示的电路原理图。额定电压220V频率5

10、0Hz额定加热功率920W图19请解答如下问题:(计算结果若不能整除,保留一位小数)(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?(2)若电阻R2的阻值为1210,则电阻R1的阻值为多少?(3)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?I= PU = 920W/220V 4.2A当开关S闭合、S0断开时,电热饮水机只有R2工作,处于保温状态。电阻R2消耗的功率:P2U2R2(220V)2121040W)当开关S、S0闭合时,电热饮水机处于加热状态。此时R1消耗的电功率为:P1 P总 P2920 W 40W880 W则有

11、:R1U2P1(220V)2880 W55 方法一:电热饮水机处于加热状态时的总电阻为:R总U2P总(220V)2920W1210/23 52.6 实际加热功率:P实U实2/R总(198V)2/(1210/23)745.2W 或P实U实2R总(198V)252.6745.3 W 方法二:电路电阻不变,可得:R总U2P总U实2P实 实际加热功率:P实P额U实2 /U2920 (198/220)2745.2 W 方法三:实际加热功率:P实P1实P2实U实2R1U实2R2 (198V)255(198V)21210745.2 W某保温电热水壶电路如图21,S是温控开关,R1为加热器。当开关S接到a时,

12、电热水壶处于加热状态,此时通过电热水壶的电流是5A;当水烧开时,开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W。(不考虑温度对电阻阻值的影响),求:(1)加热电阻R1的阻值是多大?(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流是多少?分析:(1)R1=U/I1=220V/5A=44(2)在保温状态下,R1和R2串联,I2=P/U=165W/220V=0.75A答案:44;0.75A25小明制作了一个简易电加热器,其电路图如图10所示。R1、R2是发热电阻,开关s接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡,在每个挡内温度是可调的。电源电压是12V,变阻器R的最大电阻是10,R2的电

13、阻是32。试求:(1)开关s接“1”时,变阻器的滑片在a端,R1的功率是8W。则R1的电阻是多少?(2)开关s接“2”时,变阻器的滑片在b端,则R1和R2的总共率是多少?某电暖器,名牌上标有“220V、400W”简化电路如图所示,调温器坏后,想去掉调温器通过增加一只开关和一只电阻R2把它改装成R1的发热功率可以高低两档转换,并要求:高档发热功率为400W,低档时通过R1的电流值为高档时的四分之一,请你设计出这个方案,要求: (1)在虚线框内画出符合要求的电路图; (2)计算满足要求的电阻R2的阻值。33(1)(5分)设计的电路图如右图 (2)(6分)电暖器发热电阻R1的阻值: R1=U2P=(

14、220V) 2400W=121(1分) 如图,S闭合时处于高档,通过R1的电流: I1=PU=400W220V=2011(A)(1分) S断开时,处于低档,R1上要求通过的电流:I2=14I1=511(A)(1分) R1两端电压:U2=I2R1=51 11 2 1=55V(1分) R2应分压:U2=220V-55V=165V(1分) 需要串联R2的阻值:R2=U2I2=363 故需要串联363 的电阻R2能满足要求。(1分)25【10福州】(8分)小波班上有一台饮水机,它的铭牌如右表,工作电路如图19所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热或保温状态。问: (1)将1.5kg的水从20加热到90,水吸收的热量是多少? c水=4.2103J(kg) (2)饮水机在加热状态下正常工作15min,消耗的电能是多少? (3)若在保温状态下,饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少?热水箱容量1.5L额定电压220V加热功率

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