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1、电热综合计算训练电热综合计算训练1.如图 22 是啸宇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，啸宇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（40A） 3200imp/(kw.h)”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了 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
2、系的一种可能原因。2.某电热水器，额定功率为 2000W。当热水器正常工作 70min 时，可将 50kg 的水从 20 加热到 58C。水的比热容为 4.2103 J(kg)。试求：(1)这 50kg 水吸收的热量是多少?(2)热水器消耗的电能是多少?(3)热水器的效率是多少?3. “绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是 2008 年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆 “鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的是， “鸟巢”的设计， 不仅是能够获得自然通风，而且 4.2105kg 的钢结构靠自身的 24 根钢柱支撑。(1)给“鸟巢”工程供电时，若功率为 130kW 的太阳能发电
3、系统连续正常工作 100min，可得到多少焦耳的电能?如果这些电能有 42转化为水的内能，则可以使 104kg 水温度升 高多少摄氏度?水的比热容 c=4.2103J(kg)(2)若每根钢柱的横截面积为 1.5m2。 ，则平均每根柱子承受的压强为多大?4.小明的新家想安装一台无水箱式电热水器，这种电热水器当有冷水流过它时，就能达到 要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。已知冷水温度为 15，淋浴所需热水温度为 40， 电热水器一分钟流出热水的质量约为 4Kg，水的比热容为 4.2103J/（Kg）.(1)将质量为 4 Kg 温度为 15的冷水，加热到淋浴所需要的温度，水吸收的热量是多少？（2）如果
4、不考虑热损失，无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求？（3）小明新家的电路允许通过的最大电流为 30A，问他家能不能使用该电热水器？5. （08 泰安）有一种 WSJ-60 型号电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶 20的水在 额定电压下烧开需时 5min,已知外界气压为 1 标准大气压，水的比热容。=4.2 x 10J/(kg） 。求： （1) 水吸收的热量。 （2）电热壶的效率。 (3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶 20的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少？6.小强的爸爸从国外带回一个电热水壶,铭牌上的几个参数翻译过来后如右表.(1)该电热水壶中发热体的电阻为 ;若接
5、在我国的家庭电路中,并能使它正常工作,那么应该在它的外部串联一个 的电阻.(2 分)(2)某天用电高峰的时候,小强将改装好的电热水壶装满温度为 28的水,用了 11min 40s 的时间才将水烧开(当时的气压为标准大气压).那么电热水壶(串联在外的电阻不包括在内)实际消耗的功率是多少?(说明:热效率是指水吸收的热量与消耗的电能的比值.)(4 分)7.电磁炉是一种新型灶具，图9 所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁 质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互 相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速
6、使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的 热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠 热传导来加热食物的厨具。请问：(1)电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？(2)某同学用功率为2000W 的电磁炉，将1初温为 25的水加热到 100，需要的时间为2 分 55 秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？ (水的比热容为4.2103J/（kg)8.我们生活的鸡西市，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温 度为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装一台这样的 两用热水器，如图所示铭牌如下：XX 牌热水器型号 V55额定容积
7、100L额定电压 220V额定频率 50Hz额定功率 1500W防水等级(1)太阳能热水器贮满水，水温从20加热到 50时需要吸收多少热量?(IL=10-3m3) (2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20加热到 50时，需加热 器正常工作多长时问?(设电能全部转化为热能) (3)在上述 (2)情况下加I 热器正常工作实际用了3 小时则此热水器的效率 为多少 ? (4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写一条即可 )9.某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满 2L 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）
8、加热时电热水瓶的电阻多大？ （3）若瓶内 20的水加热 10min 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。10.冬天，李霞同学使用电热毯时，发现电热毯有高温档和低温档，她找来说明书，发现电 热毯的电路图如下图所示，电热毯工作时电路要么处于 A 状态：S1闭合，S2断开，S3接 1；要么处于 B 状态：S1闭合，S2闭合，S3接 2。 判断 A、B 状态分别对应电热毯哪个档，并说明理由； 已知电热毯在 220V 电压下工作时，低温档工作时消耗的功率是 48.4W，高温档工作时电 路的总电阻是 160，试求 R1、R2分别为多少？(已知 R1R2)？1
9、1.某电热毯只有一个挡位，使用不方便。小明想用一电阻丝作发热体与其串联，将它改造 成有两个挡位的电热毯。已知原电热毯的额定电压为 220V，为了测定它的额定功率，小明 把它与一个标有“220V 25W”灯泡串联在家庭电路中(如图 22 所示)，电压表的示数为 176V。(电源电压恒为 220V，不考虑温度对电阻阻值的影响) 求：(1)原电热毯的额定功率多大?(2)为了使改造后的电热毯(如图 23 所示)在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定 功率的五分之三，小明需一个阻值多大的电阻丝?(保留一位小数)(3)改造后的电热毯，在低温挡位时工作 10min，R0消耗多少电能?12.培养菌种需要在相对
10、稳定的温度环境下进行。图 12 是研究性学习小组的同学设计的恒 温箱。他们将一段电热丝 R 接入电源电压为 36V 的电路中，测得其实际功率为 27W。 （电热 丝阻值不随温度变化）请你解答下列问题： （1） （1 分）电热丝是利用电流的_效应工作的。 （2）通过电热丝 R 的电流为多大？ （3）为保证菌种的培养，箱内发热功率应为 12W。在不改变电源电压和原电热丝的情况下， 在箱内串联一段多大阻值的电热丝？13冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是他设计了电热毯的模 拟电路图甲和乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻） 。 （1）图甲中有定值电阻 R2（置于电热毯外部） ，电热
11、丝 R：，请说明要使电热毯处于低 温档时，开关 S1、S2应处于什么状态?并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。 （2）图乙中有两根电热丝 R2、R3，请说 明要使电热毯处于高温档时，开关 S1、S2应处 于什么状态?并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。 （3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由。14.右图是一个加热、保温电路的一部分。电热丝 R1规格为“220V 1100W” ， 限流电阻 R2=506。电路的工作原理是：当温控开关 S 接 a 时，电热丝 R1接入电路，电路处于 加热状态；当达到一定温度时，温控开关 S 自动从 a 切换到 b，电路处于保温状态。正 常工作时，加热
12、功率 1100W，保温功率 88W。(电源电压保持不变，电阻不随温度变化。) (1)请你按照上述原理，对右图进行连线，使它成为完整的电路图； (2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时，R1烧毁了。有人想使电路恢复正常工作， 设计了下面方案。请通过计算、分析，对两个方案作出评价： 方案一：用“220V220W”电热丝 R3、 “220V 880W”电热丝 R4串联替代 R1；方案二：用两根都是“220V 550W”的电热丝 R5并联替代 Rl。 (3)请你选用下表所提供的电热丝，再设计一个方案，使(2)中损坏的电路恢复正常工作， 并说明设计理由。电热丝：符号R6R7R8R9规格220V 50
13、0W220V 600W220V 2200W110V 550W数量112315.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关 Se 自动控制),从说明书上收集 到如下数据及图 12 所示的电路原理图 1)请分析说明温控开关 Se 断开时,饮水机处于哪种工作状态? (2)求电 R 的阻值。 求电热饮水机在加热状态下的工作电流。16近几年，常规能源日益紧缺，温室效应日益加剧，节能减排迫在眉睫。(1)节能减排从我做起小明所在的学校有 30 个班级，每个教室里有 4 只“220V lOOW”的电风扇。小明发现 在课间操时间内(30 分钟)，部分教室里的电风扇仍然在工作。小明想，如果在课间操时间 内
14、，每个教室里的电风扇都关掉与都在工作相比较，一个月(按 20 天计算)整个学校能节约 电能多少千瓦时？(2)提高效率是节能减排的有效方法 在办公室里有时会看到这样一种现象：有 人需要喝开水的时候，就用电热水壶烧开半壶 水供自己饮用。小明想：同一壶水，一次性烧 开和分两次烧开，耗能一样吗?于是小明就用自己家里电热水壶进行实验(水的初始温度相 同)，获得数据如下表。通过比较可以发现，烧开一壶水，耗能较少的是 (选填“一次性烧开”或“分两次烧开”)。(3)探索开发新能源是节能减排的重要途径传统的火力发电技术发电 l 千瓦时约需要完全燃烧 400 克煤。我国国家体育场(“鸟巢” )是世界上最大的环保型
15、体育场，它的太阳能发电系统替代了部分火力供电。该系统正常工 作 1 小时，可发电 130 千瓦时，大约可以减少排放多少千克的二氧化碳?(设煤的含碳量为 90，煤燃烧的化学方程式可以表示为：C+O2=C02) 水的体积1 升O.5 升烧开所需时间3 分 45 秒2 分 15 秒17如图所示为 CRH2 型动车组，最大运营速度为 200kmh。 （1）当该动车组用 4800kW 的牵引功率使列车以 50ms 的速度匀速直线行驶时， 动车组所受到的阻力 f 多大？ （2）该动车组的每节车厢上都配有电热水器。在标准大气压下，用它把 10kg、20的水烧开电流至少要做多少功？若它工作时的电功率为 42k
16、W，至 少需要多少时间？18. “512”坟川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机这种柴油发电机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示发电机到安置区的距离是 400m,输电线路中的火线和零线均为 GBCZ60 型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为 2.510-4m.安置区家用电器的总功率为44kW,当这些家用电器都正常工作时，求：(1)输电线路中的电流多大？(2)输电线路损失的电功率多大？(3)发电机实际输出电压多大？(4)该柴油发电机工作过程中，每小时消 耗 18kg 柴油，柴油完全燃烧产生的内 能转化为发电机输出电能的效率是 多少？（柴油热值是 3.3 X 107J/kg)
