2019-2020人教版九年级上学期寒假电学复习培训：电功率电热综合计算专题练习

1、九年级上学期寒假电学复习培训：电功率电热综合计算1 .如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c7K=4.2X 103J/(kg.C),水的密度1.0X103kg/m3。求产品型号XKXX 被定电压220V 检定功率IOOOW频率50Hz容量L.OL(1)电热壶电阻丝的电阻(2)不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从20c加热到100c所需要的时间(3)当电压为198V时，电热壶的实际功率答案：u2 Y220VY2P (1)电热壶的电阻R= I = lOOOW =48.4 Q(2)水的质量 m="l V=1.0X 103kg/m 3x 1 x 10-3m3=1

2、kg水吸收的热量 Q=cm4t=4.2X103J/(kg C) X 1kgX (100C-20C) =3.36X 105J 由于不考虑热量损失 W电=QWi 3.36 X 105Jp 加热时间 t= lUuUlt = 336 S(3)当电压为198V时，电热壶的实际功率 P实=R =810WS是闭合的，饭熟2 .如图是一种老式电饭锅的筒化电路原理图，该锅的部分参数如下表，煮饭时，温控开关 后，锅内温度达到103c时，温控开关 S自动断开，电饭锅转入保温状态.T1型号YJ408G额定功率煮饭880W保温176W额定电压220V容量4LX3. 8kg加热方式底盘加热(1)在通常情况下用这种电饭锅烧

3、水，开关S的自动断电功能不起作用，这是为什么?(2)发热板Ri的阻值是多少？(3)保温时，发热板的发热功率是多少？(4)从能量利用率的角度计算说明这种电饭锅的不合理性.答案：口)在通常情况下用电假事燃水，毒时水斛为也亚是烧水时水但不叁达轲 ，所以保温开关§不会自动断开修)当煮道时.窗开美S用仓周搐短鳍，电路中R有昂牝时电版胡的功率为MCW.由 电功率公式F=挈町孵r吊替喘岑55。ITJr ®ODV W(第当保温时，拉开关sffff.比 和Rt 联.此时电装网的功率为 mw由电功率公式P-U/可号”募得0谭人由电动率公式FFR可用，发拈板的龙皓力率为:PW(%aAx$sn-3

4、，zw(其他相近的善宴的惮曲分)4保温时电板用的假科用率为通="山今态2。乂 些 尸. HvW由此将出保温酎僚的利用率很低，浪由了储源.所以不会胃.3 .冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明；白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明。小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如图19所示，电阻Ri和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯 L是标有“ 220V 160W”的照明灯泡，开关 S、 S2的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合。该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态，连续正常工作10h,这段时间内

5、电流表的示数为5.5A,电阻R的电功率为P1,电阻R2的电功率为F2,电路的总电功率为 P;该装置从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态，连续正常工作 14h。已知：电源两端的电压 U恒为220V,且 J。求:P23(1)总电功率P;(2)电阻R2的阻值；(3)从早晨7:00到第二天早晨7:00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。答案：当开关S、S2同时断开时，电路处于白天工作状态，等效电路如图 3甲所示；当开关S、8同时闭合时，电路处于夜间工作状态，等效电路如图3乙所示。R1R2LPL .R1 (11 T一 '|2P1(>- U-(1)由图 3 甲可知：P

6、=Ii U=5.5AX 220V=10W(2)由图3甲可知："= LL=J_U = U i+ U 2P2 U2 3U i= 55VU 2=165V=i0QUi 55VRi=Ii 5.5AR2=U2165 V5.5A=30 Q(3) W 白=P t 白=i.kWX i0h=i2.ikW?h由图3乙得:u2Pi = 一R2(220V)i0=4840W)P 夜=Pl+ Pi =i60W +4840W=5000W=5 kWW 夜=P夜 t 夜=5kWX i4h=70kW?hW=W 白 + W 夜=i2.ikW?h +70kW?h=82.ikW?h4 .如图甲、乙、丙分别是江涛网购的速热式电热

7、水器实物图、说明书部分参数及等效工作电路图(图中R是给水加热的电阻).则：(i)该电热水器正常工作时电流是多大？(2)该电热水器正常工作 i0min消耗的电能是多少？(3)用电高峰时，若此电热水器两端的实际电压仅为200V,它的实际功率为多大？(电热水器的电阻恒定，结果保留一位小数)乙答案：(i)由P=UI可得, 电热水器正常工作时电流P 6600W30A实际电压为200V时热水器实际功率为U实2R_2(200V)2235454.5WU 220V(2)正常工作10min加热电阻R消耗的电能W Pt 6600W 10 60s=3.96 106J(3)由 看得电阻丝电阻是R g (220V)2 2

8、27 3嗑 6600W3.实际电压为200V时热水器实际功率为 22U 实(200V)(200V)5479.5WR7.3或R 叱(220V)222%6600W3由良2200V6600W 5454.5W220V5 .新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。 R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关.煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。.求：S和S都闭合时电饭锅的电功率；(2)电热丝R2的阻值；(3)这30min内电饭锅产生的热量。答案：660W、220Q、9

9、90000JRi和 及，设计成高中低三档位的电热6 .在物理小组课外活动中，慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝器，电路图如图所示，其中Ri=2R2.在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量相同的水加热(水均未沸腾).电热界档位K定定功水升晶的湛现出烟时掘L.用殂220V】0七6fnin中得!眈-<Bmin僦也一h100W9mm1-22OV序与凶图)(1)求R的阻值是多少？(2)电热器用中温档工作时，水温升高8c消耗的电能是多少?(3)结合表中信息，通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能?答案：(1) S闭合，瞋断开，只有R1工作，低温档P=UI = 4RU2 2202 ccR1 =

10、=Q = 484Q味 100(2) S2闭合，S断开，只有 股工作，中温档R2=- R1 = 2422因为 W中=P中t中= 200X 8X60J= 9.6X104J,所以中温档消耗电能为U2%=RT9.6 x 104J.2202W = 200W24222S、0都闭合，R、R并联，局温档p,= 一 一=1QQW 200W=300W回 Ri R2中温档消耗电能为 W高=P高t高=300X6X 60J= 1.08X 105J一一 一 5，八 1.08 10410则水升图1C消耗电能 =J = 1.08 10 J低温档消耗电能为 W低=P低t低=100X 9x 60J= 5.4 X 104J5.4

11、104则水升高1C消耗电能=J=1.35 104J4因为1.08X 104j< 1.35X 104J,且两档加热水的质量相同, 耗电能少，用高温档节能.所以加热等质量的水升高 1C,高温档比低温档消S0自动控制)，从说明书上收集到如表数据及如热水箱容量2L额定电压220V加热时的功率400W保温时的功率40W7.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关 图所示的电路原理图：(1)分析说明温控开关 3断开时，饮水机处于哪种工作状态?(2)求电阻R2的阻值.(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流.答案：(1)温控开关S0断开时，只有电阻 R2接入电路，根据P=-可知：热水器功率小

12、于开关 S闭合时两K电阻并联时的功率，因此开关3断开时饮水机处于保温状态.(2)只用电阻R2接入电路时，饮水机处于保温状态，由P=得：电阻&=R(22072 ""oF=10 Q(3)饮水机在加热状态下的工作电流1.8A8.如甲图所示的电压力锅，集压力锅、电饭锅的优点于一体，省时节电，热效率高.电压力锅工作原理如图 乙，已知R2的电阻值为48.4 0单独闭合开关 S时，压力锅的功率为 80W.(1)单独闭合开关 S时，电压力锅处于保温 状态(选填 保温”或 加热”).(2) Ri的电阻是多少？(3)同时闭合开关 Si和S2,电压力锅工作imin消耗的电能是多少?R接入

13、电路，电路功率较小，电压力锅处于保温答案：(1)由电路图可知，单独闭合开关 Si时，只有电阻状态；(2)由P=可知，电阻 Ri的 阻值： R=-=605 QPl 80Wip (220V.) 2(3)电阻 R2 的功率：P2= 4一=1000W,R2 48, qC同时闭合开关 S和S2,电压力锅工作imin消耗的电能:W= (Pi+F2) t= (80W+i000W) X60s=6.48 >4Ji09 .如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个档位，已知Ri=i20 Q, R2=240 Q,求:(i)闭合S、S3,断开金时，电烤箱处于什么档位？电路中的电流是多大？(2)

14、闭合S3,断开Si、金时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？(3)当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是多大？(结果保留一位小数.22OV *32答案：(i)闭合S、S3,断开8时，Ri与R2并联，电路中总电阻最小，根据P=3可知，电功率最大即为高温档状态：由 1=得 i=_iL十Jj-= 215A% R2 1200 2400n2(220V") 2(2)闭合 &,断开Si、&时，电路为 R的简单电路，由 Q=t得QJKX60s=2420QJRL20Q(3)闭合$,断开Si、S3时，Ri与R2串联，此时电烤箱处于低档，由 P总二卫:得 P总=(2EW)- =i34.

15、4WR 总 120G+240。10 .如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图.电源电压恒为8V, S为间单刀三掷开关，发热体的电阻分别是Ri =2 Q, R2=1 0, B=5 .问：(1)该电热暖手器工作时的最小电流是多少？(2)该电热暖手器消耗的最大电功率是多少？(3)当开关调至“2位置时，R2在imin内最多可以产生多少焦耳的热量？答案：(1)当开关接“3时，电阻R、的、R3串联，此时电路的总电阻最大，电热暖手器工作时的电流最小,即 1=L=8V=1A；(2)当开关接“1时，电热手暖器只 Ri接入电路，此时电路中的总电阻最小，则电热暖手器消耗的最大电U2 (8V) 2功率：P=上二=32W;% 温(3)当开关接“册，电阻Ri、R2串联，则R2在imin内产生的热量:c U2 ,沏）Q=t=R1+R? 2口+1口X 60s=426.7J11 .小明家电热水器的简化电路图如图所示， S是手动开关，置于热水器水箱外部； 金是温控开关，置于热 水器水箱内部，当水温低于40c时自动闭合，达到40c时自动断开；Ri和R2均为用来加热且阻值