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1、中考物理高频考点考前冲刺训练10电热综合计算【考法综述】1.与电功率计算综合。2.与欧姆定律计算综合。3.与比热容计算综合。4.与力学计算综合。【解法探讨】例1(2019苏州)某款电热水壶的相关信息如表所示,现在该水壶内装入质量为1 kg、初温为20 的水,放置在水平桌面上接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)求:额定功率1 000 W自重5 N与桌面接触面积200 cm2(1)装入水后水壶对桌面的压强p;(2)水吸收的热量Q;(3)将水烧开所需时间t;(c=4.2103 J/(kg),g=10 N/kg)【答案】(1)750 Pa (2)3.36105 J (3)336
2、 s【简析】(1)壶内水受到的重力是:G水=mg=1 kg10 N/kg=10 N。装水后水壶对桌面的压力是:F=G水+G壶=10 N+5 N=15 N。装水后水壶对桌面的压强是:p= = =750Pa。(2)水的质量为m=1 kg,初温t0=20 的水,1标准大气压下水的沸点是100 ,所以t=100。水吸收的热量:Q吸=cm(tt0)=4.2103 J(kg)1 kg(100 20 )=3.36105 J。(3)由于不计热损失,所以有W=Q吸。电热水壶工作时间是:t= = = =336s。例2.(2018佳木斯)如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水
3、箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位,其内部电路如图所示,电热丝R1=56,R2=44,求:(1)大功率挡的额定功率。(2)若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20加热到100,需要吸收多少热量?(3)若用大功率挡加热这些水,所需时间为1分10秒,求熨烫机的加热效率。(结果保留一位小数)【答案】(1)1964W (2)6.72104J (3)48.8%【简析】(1)由图可知:当开关旋至1、2之间时,R1、R2并联,此时电路中电阻最小,电路中电流最大,由P=UI= 可知此时为大功率挡位。此时电路中的最大电流:I=I1+I2= + = + 。此时的电功率:P=UI=220V( + )1964
4、W。(2)将0.2kg的水从20加热到100,需要吸收热量Q吸=cmt=4.2103J/(kg)0.2kg(10020)=6.72104J。(3)用大功率挡加热这些水,所需时间为1分10秒,此时加热装置消耗的电能W=Pt=1964W70s=1.3748105J。熨烫机的加热效率:= 100% = 100% 48.8%。【解法小结】一、电热计算的主要计算公式:1.焦耳定律:Q=I2Rt(适用于所有情况)。2.对于电阻消耗的电能全部转化为内能时有:Q= (即纯电阻电路)。3.物体吸热、放热公式:Q=cmt。4.热平衡公式:Q吸=Q放(不考虑热量损失)。5.内能转化效率公式:= 100%。6.电功率
5、计算公式:P=UI(适用与所用情况); P=I2R= (适用于纯电阻电路)。二、电加热的几种基本形式:1.串联式:如提升训练9题。该形式一般有一个电阻可以被开关短路。当该开关闭合时,该电阻被短路,处于加热(高温)挡状态;该开关断开,2个电阻串联,电阻变大,电路处于保温(低温)挡状态。2.并联式:如提升训练1题(最常见考题)。一般可以做成三个档位:当电阻较大的支路单独工作时,处于低温挡;当电阻较小的支路单独工作时,处于中温挡;当两电阻并联工作时,处于高温挡。 3.串并联相互转换式:如例2。由于开关所处的位置不同,可以在低温、中温、高温档之间转化。与2相似。【提升训练】1(2019临沂)图甲是小明
6、家安装的即热式热水器,其具有高、低温两档加热功能,低温档功率为5 500 W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温档淋浴时,水的初温是20 ,淋浴头的出水温度为40 ,淋浴20 min共用水100 L。假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收,求:(1)电热丝R1的阻值。(2)该热水器高温档功率。【答案】(1)8.8 (2)7103W2(2019天津)某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时,把1 kg水从20 加热到100 用时7 min。已知c水/(kg),求:型号XX额定电压220 V额定功率1 000 W频率50 Hz(1)水吸收的热量
7、;(2)电热水壶的热效率。【答案】(1) 3.36105J (2)80%3(2019重庆A)如图所示,电源电压恒定,电阻R1为20 ,R2为10 ,闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为0.9 A和0.6 A。求:(1)通过R1的电流;(2)通电10秒电阻R2产生的电热。【答案】(1)0.3 A (2)36 J4(2019重庆B)如图所示,定值电阻R1的阻值为10 ,R2的阻值为30 ,闭合开关后电流表的示数为0.1 A。求:(1)电源电压;(2)电限R1在1分钟内产生的热量。【答案】(1)3 V (2)54 J5.(2018遵义)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如
8、下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:热风温度5075额定功率热风时:990W冷风时:110W额定电压220V质量0.5kg(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?(2)电热丝工作时的电阻是多大?(3)电吹风内电动机的电阻是1,电吹风吹冷风30min产生的热量是多少?【答案】(1)0.5A (2)55 (3)450J6.(2018哈尔滨)通过110电阻丝的电流是2A,产生8800J的热量需要通电s,这段时间电流做的功是。【答案】20 8800J7.(2018玉林)如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数,当电热水壶正常工作时,求:额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量
9、1.5L(1)电热水壶的电阻;(2)将一壶水从25加热到100时,水吸收的热量c水=4.2103J/(kg);(3)若加热一壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。【答案】(1)48.4 (2)4.725105J (3)78.75%8.(2018百色)如图甲所示是小明家新购买的店热水壶,他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待店热水壶注满水后,他关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表(如图丙所示)的转盘1min转了50圈,能使壶中水的温度从25升高到35请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息,忽略温度对电阻的影响。求:(1)电热水壶正常工作的电阻;(2)电热
10、水壶中水的温度从25升高到35吸收的热量;c水=4.2103J/(kg)(3)此时电路的实际电压。【答案】(1)40 (2)4.2104J (3)200V9.(2018深圳)在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图所示,已知滑动变阻器R0的最大阻值为100,用于加热的电阻丝R1的阻值为55求闭合开关S后:(1)电路中的最小电流(结果保留1位小数);(2)电热丝的最大加热功率;(3)在最大加热功率下,用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少?不考虑热量损失,牛奶的比热容为c=2.5103J/(kg)【答案】(1)1.4A (2)880W (3)35.210.(2018眉山)小黄家中新购置了一台挂式电热水器,他查看了电热水器说明书后,将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图,该热水器设有高、中、低三挡,电热丝R150 ,电热丝R2220 ,电热转化效率为84%,水的比热容为4.2103 J/(kg),求:(1)高温挡的加热功率(2)用低温挡将22 kg水从20 加热到60 需要的时间【答案】(1)1 188 W (2)2104 s