电功率、电热综合计算

1、2012年中考专题：电功率、电热综合计算一计算题(共11小题)1.(2011?潍坊)前些日子，小亮的妈妈买了一个天际”牌自动电热水壶送给爷爷，其铭牌如右表小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800ml刻度，然后把壶放在加热座上，拨开开关，5min后水烧开，水壶自动断电.已知水的初温为20C.自动电热水壶型号ZDH100B电源220V50Hz额定功率1100W容量800ml编号H8017664(1) 这壶水吸收的热量为多少？(2) 烧水时家中电压为220V，求电热水壶的热效率.(3) 在用电高峰，电路中的实际电压降为198V，这时电热水壶的实际功率为多大？考点：电功与热量的综合计算；电

2、功率的计算。专题：计算题；信息给予题。分析：(1)知道水的体积，利用密度公式求水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，根据吸热公式Q吸=cmt计算出水吸收的热量(有用能量)；(2) 已知额定功率和通电时间，根据公式W=Pt求出消耗的电能(总能量)；水吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率；(3)根据铭牌(额定电压、额定功率)求出电热水壶的电阻，再利用电功率公式求实际电压下的实际功率.解答：解：(1)水的质量：33m=pV=1g/cm>800cm=800g=0.8kg,水吸收的热量：35Q吸=cm(t-to)=4.2>10J/(kg?C)>0.8kgx(100C2

3、0C)=2.688X10J,(2)电热水壶消耗的电能：5W电=Pt=1100W>300s=3.3X105J,：l：=：-:-會.5%w3*3X10(3) 电热水壶的电阻:R=(220V)UOOW2=44Q,实际功率:(198V)44°2=891W.5答：(1)这壶水吸收的热量为2.688X10J；(2) 烧水时家中电压为220V，电热水壶的热效率为81.5%；(3) 在用电高峰，电路中的实际电压降为198V，这时电热水壶的实际功率为891W.点评：本题考查吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型,从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键.

4、120W2200W，2.(2011?泉州)小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是(1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20C加热到100C,消耗了0.22kw?h的电能.水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少？8分钟通过(2) 小理用电磁炉煮粥先用大火将水开，后用小火煮这段时间电功率随时间变化如图所示问第3电磁的电流是多少？水的比热是4.2X10J/(kg?C),家庭电路的电压为220V.IP/W2200800-丄丄11.5101520t/min考点：电功与热量的综合计算；能量利用效率；热量的计算；电功率的计算。专题：计算题；信息给予题。Q吸=cmt求水吸收的热量(有用能P=U

5、I求此时通过电磁炉的电流.分析：(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，禾U用吸热公式量)；又知道消耗的电能(总能量)，利用效率公式求电磁炉的效率；(2)从电功率随时间变化图象上得出第8分钟，电磁炉的电功率，利用解答：解：(1)水吸收的热量：Q吸=cmt3=4.2X10J/(kg?C)X2kgx(100C20C)5=6.72XI0J,消耗的电能：65W=0.22kw?h=0.22X3.6X0J=7.92X0J,电磁炉的效率：n=P4.8%；W7.92x10(2011?六盘水)电磁炉是一种效率较高的新型灶具，已广泛进入寻常百姓家中.小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有220V2000W”、电

6、能表铭牌上标有220V10(20)A1500r/kW?h”字样.小华单独把电磁炉接入电路中，用它在5min内把1.5kg、20C的水加热到100C，观察到电能表转盘转了225转，则：(1) 加热5min水吸收的热量是多少？(2) 电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少？(3) 电磁炉实际电功率是多少？(4) 比较(1)、(2)两问的计算结果，你发现什么问题？如何解释？J(2)由图知，第8分钟电磁炉的电功率P=800W,/P=UI,通过电磁炉的电流：P=800W=-irP.6A.答：(1)水吸收的热量是56.72X0J,这时电磁炉的效率是84.8%；(2)第8分钟通过电磁的电流是3.6A.点评：

7、本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电磁炉的效率、电功率公式P=UI的应用，记住是kw?h电功的单位以及与焦耳(J)的关系1kw?h=3.6X0(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？如何解释？住是kw?h电功的单位以及与焦耳(J)的关系1kw?h=3.6X0(6) 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？如何解释？j,能从Pt图象得出相关信息是解本题的关键之考点：电功与热量的综合计算；电能表参数的理解与电能的求法；电功的测量；电功率的计算。专题：计算题。分析：(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量

8、；(2) 知道电能表1500r/kW?h”即消耗1kW?h电能转盘转1500转，知道现在转了225转，可求此时消耗的电能；(3) 知道实际消耗的电能，利用电功率公式求电磁炉实际电功率；(4) 电磁炉工作中，有热损失，包括热散失和锅体吸热等；(5)电磁炉两端的实际电压低于额定电压，其实际功率低于额定功率.解答：解：(1)水吸收的热量：A35Q吸=c水mAt=4.2XI0J/(kg?C)x|.5kgx(100C20C)=5.04XI0J；(2) 消耗的电能：W=0.15kW?h=5.4X0J；1500rAW*h(3) 电磁炉实际电功率：P实=丄=一=1800W；t300s(4) 可见，W>Q

9、吸，说明电磁炉工作中，有热损失：热散失和锅体吸热；(5) 由电磁炉的铭牌可知P额=2000W>P实，原因是电磁炉两端的实际电压低于额定电压.5答：(1)加热5min水吸收的热量是5.04X0J；(2) 电磁炉工作5min实际消耗的电能是5.4X05j；(3) 电磁炉实际电功率是1800W；(4) W>Q吸，说明电磁炉工作中，有热损失：热散失和锅体吸热；(5) P额P实，原因是电磁炉两端的实际电压低于额定电压.点评：本题为电功和热量的综合计算，考查了热量的计算、电能的计算、实际功率的计算，难点是根据实际找出W>Q吸、P额P实的原因.4. (2011?连云港)如图是研究电流热效应

10、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4Q,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20C升高到24C，烧瓶B中的煤油温度由20C升高到22C.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=2.1X03j/(kg?C).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.考点：电功与热量的综合计算；热量的计算；电阻的串联；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用。专题：计算题；实验题。分析：(1)知道

11、煤油的质量、煤油温度的升高值、煤油的比热容，禾U用吸热公式求烧瓶A中煤油吸收的热量;(2) 由题知，两烧瓶中煤油的质量相等，升高温度的大小关系，根据吸热公式得出吸收热量的关系，而电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，再根据焦耳定律Q=l2Rt分析得出两电阻的大小关系；(3) 求出了烧瓶A中煤油吸收的热量，禾U用焦耳定律求出此时电路中的电流，两电阻阻值以求出，根据串联电路的欧姆定律求出总电压(电源电压)，在根据P=UI求总功率.解答：解：(1)烧瓶A中煤油吸收的热量：QA=cmtA3=2.1xiOJ/(kg?C)>0.1kgX(24C-20C)J=840J;(2) 两烧瓶中煤油的质量mA=mB、

12、tB=tA,2烧瓶B中煤油吸收的热量：QB=QA=>840J=420J;222Q=IRt，两电阻丝RA、Rb串联，-Rb=Ra=>10=2Q;222(3) 由Qa=IRAt得电路中的电流：''J汀丨=1A,X210s电源电压：U=I(Ra+Rb)=1A>(4Q+2Q)V=6V.电路消耗的总功率：P=UI=6V>A=6W.答：(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量为840J;(2) 烧瓶B中电阻丝的阻值2Q;(3) 电源的电压为6V,电路消耗的总功率6W.点评：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

13、热学的综合应用题，属于难题.5.(2011?哈尔滨)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.(1)电水壶装满初温为20C的水时，在额定电压下将水烧开用了7min.求：水吸收的热量是多少？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(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到3c水=4.2>0J(kg?C)丝R1两端并联一个电阻丝R2,如图2所示，并分别推导出了U实2乙同学RU额实2乙同学：R2=P额10%.求：这时电水壶的实际功率P0.(电阻不随温度改变)2000W，甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造，在原电阻R2的表达式.甲同学：R

14、2=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.fl稷定电Hi：220V橄定功#：2000W考点：电功与热量的综合计算；能量利用效率；热量的计算；电阻的并联；电功率的计算；额定电压；额定功率；实际电压；实际功率。专题：计算题；错解分析题；推理法；实验分析法。分析：(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，禾U用吸热公式Q吸=cmt求水吸收的热量(有用能量)；从铭牌知道电水壶的功率，利用W=Pt求消耗的电能(总能量)，再利用效率公式求电水壶烧水过程中的能量转化效率；一(2) 根据铭牌(额定电压、额定功率)求出电水壶中的电阻丝的阻值，再求出用电高峰时的实际电压，利用P=

15、R求电水壶的实际电功率；(3) 为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，甲同学的推导：并联电阻的电功率应为P2=P额-P实，喙U额2-11实？根据P=求R2的阻值是正确的；乙同学的推导：两电阻并联，实际功率P总=P额，得出R2=',RRi+肌P额，是错误的；乙同学计算出的阻值比Ri小，电路消耗的总电功率大于2000W，电路中的电流过大，易引起火灾.解答：解：(1)水吸收的热量(有用能量)：35Q吸=cmt=4.2xi0j/(kg?C)>2kgx(100C20C)=6.72>10J,电水壶在额定电压下，P=P额=2000W，工作7min消耗电能(总能量)：5W=Pt=

16、2000W>7>60s=8.4XI0J,电水壶烧水过程中的能量转化效率：Q眼6.72X105Jn=X00%=fX00%=80%；W8.4X1O5J(2)电水壶中的电阻丝的阻值:厂喙(220V)?R=24.2Q,P额2000W用电高峰时的实际电压：U实=U额(1-10%)=220VXI=198V,100电水壶的实际功率：喙(198V)2P1=.=；一=1620W；(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,甲同学的推导：并联电阻的电功率：P2=P额-P1,P额Pl乙同学的推导：U屛-U实2两电阻并联，R2二，该表达式是错误的；P额乙同学计算出的阻值比R1小，电路消耗的总电功

17、率大于2000W，电路中的电流过大，易引起火灾.5答：(1)水吸收的热量是6.72X10J；电水壶烧水过程中的能量转化效率是80%;(2) 这时电水壶的实际功率为1620W;(3) 乙表达式是错误的，若用此电阻丝来改造电水壶，电路中的电流过大，易引起火灾.点评：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. (2010?宿迁)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92C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

18、，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2kg220V440W40W(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3分析:(1)已知额定电压和保温时的功率，根据公式可求保温时的电阻.(2)已知加热时的功率和额定电压，根据公式：-一可求通电电流.已知加热时的功率和加热时间，根据做功公式W=Pt可求加热一次消耗的电能，消耗的电能就等于水吸收(3)的热量，根据热量公式W=cm(t0t),可求水的初温.TJ2(220V)2解答：

19、解：(1)R1=P保40W一丄JiQ.答：电阻R1的阻值为1210Q.P加440W(2)一一-一一.U220V答：正常加热时通过饮水机的电流为(3)W=P额t=440WX5X50s=1.32X05J,因为W=cm(tot),53所以1.32X0j=4.2X0J/(kg?C)X2kgX(92Ct),2A.t是多少？(不计能量损失，c水=4.2X0J/(kg?°C)t叼6.3C.5答：加热一次消耗的电能是1.32X10J,重新加热前的水温t是76.3C.点评：本题考查电阻的计算，电流的计算以及电功和热量的计算.并联电路的电阻：R=Ri+R2,(错)实际总电功率:额，7. (2009?梅州

20、)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Ro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R。产生的热量.考点：电功与热量的综合计算；电路的动态分析；焦耳定律。专题：应用题；简答题。分析：(1)已知额定电压和额定功率根据公式可求电阻.(2)当电热毯处于低温档时，电路总电阻最大，开关断开.(3)已知电压、电流、通电时间根据公式W=Ult可求消耗的电能电阻2

21、R0产生的热量根据Q=lRt可求.解答：解：(1)发热电阻丝R0的阻值:U22-=1210020T答：发热电阻丝R0的阻值为1210Q.(2) 开关S处于断开状态时，电热毯处于低温档.因为电路中总电阻大，通过R0的电流小，根据焦耳定律Q=I2Rt,R0在一定时间内产生的热量就少.(其他说法只要合理均给分)(3) 电热毯消耗的电能：W=Ult=220V>0.1A>60s=1320J,22电阻R0产生的热量：Q=lR0t=(0.1A)X1210QX0s=726J答：电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量分别为1320J和726J.点评：本题考查已知额定电压和额定功率求电阻，还有消耗的电能

22、，以及电阻产生热量问题.8. (2008?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20C，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：怕号：対一加、一¥；5UL此龙叵¥_；0苗戾±:220VKI-.斗>-22UUWM1：S4IH?.带权甘陨：厶(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%

23、，从接通电源到指示灯熄灭需3要多少时间？C水=4.2X10J/(kg?C),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.考点：电功与热量的综合计算；欧姆定律的应用。专题：计算题；应用题；信息给予题。分析：(1)已知额定功率和额定电压，根据:_可求电阻丝的电阻.(2) 根据公式Q吸=cm(t-to)可求吸收热量.水的质量由密度和体积求得.(3) 根据公式耳_'|,可求出加热时间.解答:nP2200W答：发热电阻丝的电阻为22Q.3336(2) Q吸=cm(t-to)=cP(t-to)=4.2X0j/Kg?CX000kg/mX0.05mX(60C-20C)=8.4X0J.答：热

24、水器中的水一共吸收8.4X06j的热量.Uj2(3) 因为W：所以一匸二Uj(193V)2答：从接通电源到指示灯熄灭需要5892.3s.点评：本题本题考查电阻的计算，水吸热的计算，以及通电时间的计算.9. (2008?襄阳)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Q;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28C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

25、功率是多少？额定电压200V额定功率8001频率50Hz热效率60%容枳1L考点：电功与热量的综合计算。专题：计算题；应用题。分析：(1)已知额定电压和额定功率可求发热体电阻和电流.已知电源电压可求需分担的电压，从而求出串联的电阻阻值.(2)已知水的密度和体积，可求水的质量，根据吸热公式可求吸收的热量，根据效率可求电流做的功，还知通电时间，就可求出实际功率.H2(200V)2解答：解：(1)发热体的电阻丁我国照明电路的电压为220V，需分压20V，电路中的电流为,丄U200V汕所以电阻为:一答：该电热水壶中发热体的电阻为50Q;需串联5Q的电阻.3(2)水的质量m=pV=1000Kg/m3X0

26、水吸收的热量3Q吸=cm(tto)=4.2X0J/(Kg?C)33m=1Kg.XIKgX(100C28C)=3.024XIoJ.还有求水的质量和吸收热IL20C的水烧开Q吸=cm(tto)计算出水最易出错的地方电流做的功.60%60%J实际消耗的功率：一mrt_t_700S一3答：实际消耗的功率是720W.点评：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,量以及实际功率的问题.10.(2008?青海)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X牌电热水壶额定电压220V额定功率2000W电源频率50Hz容量1.2L(在标准大气压下)

27、，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？考点：电功与热量的综合计算；能量利用效率。专题：计算题；应用题；信息给予题。分析：(1)根据水的密度和电热水壶内水的体积先计算出水的质量，再根据吸热公式吸收的热量.(2)已知额定功率和通电时间，根据公式W=Pt求出消耗的电能.(3)吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率.解答：解：(1)水的质量m=p/=1000kg/m3XX03m3=1kg.35水吸收的热量Q吸=cm(tto)=4.2X0J/(kg?C)XkgX(100C20C)=3.36X0J5(2) 消耗的电能W=Pt=2000WX?00s=4X0J.(3) 电热水壶的热效率沪:-.W4Xio5J答：水吸收的热量为3.36X05J；消耗的电能为4X0J;电热水壶的热效率为84%.点评：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,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.(2007?淄博)天然气灶是