专题电功率电热综合计算综述Word文件下载.docx

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（4）比较

（1）、

（2）两问的计算结果，你发现什么问题？

如何解释？

（5）根据电磁炉的铭牌说明与（3）问的计算结果，你发现什么问题？

4．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4Ω，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c=2.1×

103J/（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．

本题考查了学生对密度公式、吸热公式、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律公式的掌握和运用，是一道电学与热学的综合应用题，属于难题．

5．某电水壶的铭牌信息如图1所示，电水壶在标准大气压下工作．[c水=4.2×

103J（kg•℃）]

（1）电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min．

求：

①水吸收的热量是多少？

②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？

（2）农村电网改造前，用电高峰时电压会下降l0%．求：

这时电水壶的实际功率P0．（电阻不随温度改变）

（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造，在原电阻丝R1两端并联一个电阻丝R2，如图2所示，并分别推导出了R2的表达式．

甲同学：

R2=

乙同学：

请你指出哪个表达式是错误的，并分析若用此电阻丝来改造电水壶的结果．

本题是一道电学和热学的综合计算题，难点在于对两个表达式的判断，实质是让同学推导R2的表达式，两种解法用的依据不同；

乙同学在推导时用错了并联电阻的特点，导致表达式错误，不易看出，要细心！

6．小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；

当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：

热水箱水量

额定电压

加热时功率

保温时功率

2kg

220V

440W

40W

（1）求电阻R1的阻值；

（2）求正常加热时通过饮水机的电流；

（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？

重新加热前的水温t是多少？

（不计能量损失，c水=4.2×

103J/（kg•℃））

7．如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的分压电阻，S是温控开关．电热毯铭牌上标有“220V40W”字样．不考虑温度对电阻值的影响．

（1）求发热电阻丝R0的阻值．

（2）当电热毯处于低温档时，开关S应处于什么状态？

为什么？

（3）当电热毯处于低温档时，电路中的电流为0.1A，求在1min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量．

8．（2013•资阳）小明家新购置了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示．若自来水的温度是20℃，加满水后，小明将温控开关调到如图乙所示的位置．接通电源，加热指示灯亮，当水温达到设定温度时，加热指示灯熄灭．请你帮助小明解答下列问题：

（1）电热水器正常工作时，其发热电阻丝的电阻为多少？

（2）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？

（3）若在晚间用电高峰时，电路的实际电压只有198V，热水器加热的效率为80%，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？

[C水=4.2×

103J/（kg•℃），不考虑发热电阻丝的电阻随温度变化，最后结果保留一位小数]．

9．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下表．

（1）该电热水壶中发热体的电阻为多少Ω；

若接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多大的电阻．

（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11min40s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？

本题考查已知额定电压和额定功率求电阻和电流，以及求串联电路的分压问题，还有求水的质量和吸收热量以及实际功率的问题．

10．

×

牌电热水壶

2000W

电源频率

50Hz

1.2L

电热水壶由于使用方便、高效，巳成为家庭常用的电器之一．上面是某电热水壶的铭牌．要将lL20℃的水烧开（在标准大气压下），此电热水壶需正常工作3min20s的时间．则：

（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水壶消耗多少电能？

（3）电热水壶的热效率是多少？

本题考查吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用，此题的关键是计算水吸收的热量，最易出错的地方是电热水壶的容积，本题水的体积不是壶的容积，这个地方是题目设计的陷阱．

11．天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具，而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具．为了比较两种炉具的性能，小杰同学进行了相关调查，得到的有关数据见表．

如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×

106J．

（1）若这些热量靠天然气灶提供，需要燃烧多少天然气？

（热值用q表示）

（2）若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min，该电磁炉的热效率是多少？

（3）通过计算说明使用哪种炉具更省钱？

（4）若小杰家的进户线上装有一空气开关，当电流达到20A时，空气开关将自动“跳闸”切断电流．当该电磁炉正常工作时，小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少？

本题考查电功与电热的计算，能量的利用效率，电功率的计算以及安全用电．

电学热学综合计算题专练

小明家装有一台储水式热水器，其铭牌如下。

现要在用电高峰（实际电压为200V）时，将桶内50升初温为16℃的水加热到36℃，若电热水器的热效率为80%，则在标准大气压下需要多少分钟？

容量

50L

如图是一电熨斗的铭牌，若将其接到电压为220V的照明电路中，5分钟内产生的热量是多少？

额定电流

1.6A

额定频率

解题思路例举：

Q=U2t/R

R=U额/I额

小明买了一只“220V600W”的电饭锅。

为估测此电饭锅将电能转化为水的内能的效率，他在锅内装入了1.5升温度20℃的水。

通电16分钟后发现水开始沸腾。

根据以上数据，请你计算此电饭锅烧水的效率。

（电饭锅正常工作）

η=Q吸/W

Q吸=cm△t升m=ρV

W=P额t

方式一：

从所求构建解题思路

张军同学家安了一台电热水器，其铭牌如下。

问：

1）这位同学家庭电路中的电能表的熔丝的额定电流至少大于多少安，才能使用这台热水器？

2）若热水器内装满水，通电后将水温从20℃加热到80℃，需要多少分钟？

（不计热水器散热损失，设热水器在额定电压下工作）

1800W

50HZ

30L

1、t=W/PW=Q吸=cm△t升=cρV△t升

2）m=ρV

Q吸=cm△t升

W=Q吸

t=W/P额

方式二：

从题设构建解题思路

小明家有一电热水壶，铭牌如下。

现在壶中装上3升20℃的水。

1）、在额定电压下烧开这些水用几分钟？

（标准大气压下且不计热损失）2）、若在用电高峰电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该电热水壶实际功率多大？

840W

频率

4L

壶重

2Kg

1）不计热损失

Q吸=W

cm△t升=P额t

m=ρV

方式三：

从题干构建解题思路

2）P实=U实2/R

U实=90%U额

R=U额2/P额

解：

1）m=ρV=1.0×

103㎏/m3×

3×

10-3m3=3㎏

Q吸=cm△t升=4.2×

103J/（㎏·

℃）×

3㎏×

（100℃-20℃）=1.013×

106J

∵不计热损失∴Q吸=W

t=W/P=1.013×

106J/840W=1.2×

103S=20min

2）∵P=U2/R

∴R=U额2/P额=（220V）2/840W=2420/41Ω

U实=90%U额=9/10×

220V=198V

∴P实=U实2/R=（198V）2/2420/41=664.2W

η=Q吸/W=cm△t升/P实tm=ρv

P实=U2实/R

R=U2额/P额

V=50L=0.05m3

桶内水的质量：

m=ρV=1.0×

103Kg/m3×

0.05m3=50㎏

水吸收的热量：

Q吸=cm△t升=4.2×

103J/（㎏·

℃）×

50㎏×

（36℃-16℃）=4.2×

∵η=Q吸/WW=Q吸/η=4.2×

106J/80%=5.25×

106J

根据P=U2/R有R=U额2/P额=（220V）2/2000W=242Ω

电热水器实际功率为：

P实=U实2/R=（200V）2/24.2Ω≈1653W

所需时间：

t=W/P实=5.25×

106J/1653W≈3176s≈53min

小结：

解决综合计算题，关键是在分析题意基础上，正确构建出解题思路。

思路的构建有从题设、从题干、从所求构建三种方式。

要构建出每一道具体题的最简解答思路，同学们必须做到基础扎实化、知识结构化、思维灵活化，审题严谨化。

电学与热学综合计算题总结

一、复习目标：

1、理解并熟记电学、热学中的计算公式

2、能够准确的从图表中找出计算相关问题的有用信息

3、利用题目中的已知条件选用适当的公式，准确、规范的求出所要求解的物理量

二、知识储备：

1、吸收热量计算公式，放出热量计算公式

燃料燃烧放出热量公式，

2、欧姆定律：

（1）内容：

导体中的电流和导体两端的成正比，与导体的成反比

（2）公式：

变形公式：

、

（3）适用条件：

3、串联电路和并联电路特点：

物理量\电路

串联电路

并联电路

电流

电压

电阻

4、焦耳定律：

电流通过导体产生的热量与导体成正比、与导体的

成正比、与成正比；

公式：

5、电功W=电功推导公式

6、电功率P==

电功率推导公式P==，适用条件：

6、电能表的铭牌含义：

220V5A

2500R/KW.h

7、额定电压是指用电器在____时的电压，额定功率是指用电器在____时的电功率。

某灯泡上标有“PZ220-60”，“220”表示，

“60”表示该题型中较合适的电阻计算公式

三、典型例题解析

学科内综合计算题综合性比较强，涉及的知识点比较的多；

对学生能力的要求较高，和日常生活联系密切。

作为全国各地市中考压轴题，所占的分值较高。

中考中要想能够较理想的完成这些题目，需要我们在熟练掌握各知识点的情况下，熟知这些知识点是怎样联系起来的。

题目中的一些已知条件常常用图、表的形式告诉我们，这些条件中有的对完成这个问题有用，有的对完成这个问题没用，需要我们准确快速的界定这些条件，不要受其他条件的干扰。

同学们要在做题中自己总结解体的规律和技巧，做到举一反三。

例：

（乐山）某品牌电热水壶的铭牌上标着如右表所示的数据，求：

（1）该电热水壶的电阻

（2）在一标准大气压下，当电热水壶装入1L水后，从20℃加热到沸腾，求水吸收的热量

（3）在额定电压下，要放出这些热量，电热水壶工作的时间．[不计热量损失]

热水壶容量

2.0L

800W

频率

（4）如果在用电高峰时间内用电热水壶烧水，电压只有200V左右，这时电热水壶发热时的功率大约是多大?

出现的问题反思：

解题方法总结：

四、针对练习

（淄博）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）。

（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？

（2）加热时电热丝电阻多大？

（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？

型号DSP—19B

电源220V50Hz

功率

加热时1200W

保温时30W

容量2L

解题步骤总结：

第一步：

认真审题。

明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件．

第二步：

找关系。

也就是针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系．（一般是找能量或功的关系）

第三步：

列出表达式．这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式．

第四步：

代人数据求解。

这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案．同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案．

五、课后作业

1．（淄博）天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具，而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具。

为了比较两种炉具的性能，小杰同学进行了相关调查，得到的有关数据见右表。

106J。

若这些热量靠天然气灶提供，需要燃烧多少天然气?

若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min，该电磁炉的热效率是多少?

通过计算说明使用哪种炉具更省钱？

若小杰家的进户线上装有一空气开关，当电流达到20A时，空气开关将自动“跳闸”切断电流。

当该电磁炉正常工作时，小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少？

天燃气灶

电磁炉

热效率

40%

220v

天然气热值

8.0×

107J/m3

天然气价格

2元/m3

市电价格

0.5元/kW·

h

2、（南昌）有一种XX一88型号电水壶的铭牌如下表，下图是电水壶的电路图，R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。

当水沸腾后，会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制。

若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，则：

（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大?

（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?

[水的比热容C=4．2×

103J／吗（kg·

℃），lL＝10-3m3]。

（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是0．2A，此时电阻R0的电功率是多少?