2025年中考物理总复习题型冲刺训练题型五计算题类型三电热计算.docx
5-
PAGE
类型三电热计算
考向一:热效率类
1.(2024·兰州中考)小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃,在只有电热水壶工作的情况下,他观察到家中标有“1200imp/(kW·h)”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次,已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)水吸收的热量;
解:(1)水吸收的热量为:
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(80℃-20℃)=3.78×105J;
(2)电热水壶的实际功率;
解:(2)给水加热过程中,电热水壶消耗的电能是:
W=1kW·
电热水壶的实际功率:P=Wt=4
(3)电热水壶的工作效率。
解:(3)电热水壶的工作效率:η=QW=3
2.如图所示是某型号的浴室防雾镜,其背面粘贴有等大的电热膜;使用时,镜面受热,水蒸气无法凝结其上,便于成像,表格中是该防雾镜的相关数据。经测试获知,在-10℃环境下,使平面镜的平均温度升高40℃,需使电热膜正常工作400s,求在此过程中:
镜子面积S
110dm2
镜子质量m
1.1kg
额定电压U
220V
额定功率P0
110W
镜面玻璃比热容c
0.75×103J/(kg·℃)
(1)镜面玻璃吸收的热量Q1;
解:(1)镜面玻璃吸收的热量:
Q1=cmΔt=0.75×103J/(kg·℃)×1.1kg×40℃=3.3×104J;
(2)电热膜正常工作产生的热量Q2;
解:(2)镜子的加热功率P=110W,电热膜正常工作400s产生的热量:
Q2=W=Pt=110W×400s=4.4×104J;
(3)电热膜给平面镜的加热效率η。
解:(3)电热膜给平面镜的加热效率:
η=Q1Q2
考向二:挡位类
3.(2023·广安中考)轩轩设计了一款高、中、低三个挡位的迷你多功能电锅,其部分设计参数如表所示,简化电路如图所示,R0、R1、R2为电热丝,其中R1=15Ω。电锅在高温挡、中温挡工作时,开关S2均处于闭合状态;在低温挡工作时,开关S1、S2均处于断开状态,闭合开关S,移动滑片,可调节低温挡的功率。
额定电压
30V
高温挡功率
150W
中温挡功率
?W
低温挡功率范围
20~50W
(1)求电锅在高温挡正常工作时的电流;
解:(1)由P=UI可知,电锅在高温挡正常工作时的电流:I高=P高U=
(2)求电锅中温挡功率;
解:(2)由题图可知,当开关S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联;当开关S、S2闭合,S1断开时,只有R2工作;
根据并联电路的电阻特点可知,当开关S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=U2
当开关S、S2闭合,S1断开时,只有R2工作,电路中总电阻较小,总功率较大,电锅处于中温挡;高温挡时R1消耗的电功率:P1=U2R1=(30V)215Ω=60W,因高温挡时总功率等于R1、R2消耗电功率之和,且R2在高温挡和中温挡消耗的电功率不变,即P高=P1+P2=P1+P
(3)R0现有“30Ω3A”“40Ω2A”“50Ω1.5A”三种规格,为了达到轩轩设计的低温挡功率范围,请通过计算说明他选择的哪一种。
解:(3)电锅中温挡功率为90W,由P=U2R可知,R2的阻值:R2=U2P中=(30V)290W=10Ω;在低温挡工作时,开关S1、S2均处于断开状态,开关S闭合,由题图可知,此时R0、R2串联,移动滑片,通过改变R
根据串联电路的电阻特点可知,R0接入电路的最大阻值:R0大=R总大-R2=45Ω-
10Ω=35Ω,则规格“30Ω3A”不符合要求;当低温挡功率最大为50W时,由P=UI可知,此时电路中的电流:I低=P低U=50
4.小亮家新装了一台智能电热马桶盖,如图甲所示,他查阅使用说明书发现座圈加热电路有高、中、低三挡并可手动调节,其额定电压为220V,低温挡、中温挡的额定功率分别为22W和44W。他利用所学的电学知识设计了一个等效电路图,如图乙所示,用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时:
(1)低温挡加热的电流多大?
解:(1)由P=UI可得,低温挡加热的电流:I=P低温U=
(2)中温挡加热5h,消耗多少度电?
解:(2)由P=Wt可得,中温挡加热5h消耗的电能:W=P中温t=44×10-3
0.22kW·h=0.22度;
(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦?
解:(3)当开关S1闭合、S2接b时,电路为R1的简单电路,马桶盖处于中温挡,由P=U2R可得,R1的阻值:R1=U2P中温=(220V)