九年级物理-焦耳定律电热综合计算归纳人教版

江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料九年级物理电学-电热综合计算专题国题型1串联型多挡位电路思路方法:串联型的两挡位电热器往往采用短路式电路，短路开关断开时两电阻串联，电路中的电阻较大，根据p=U2/r可知此时发热功率较小，电热器处于低温挡；短路开关闭合时，只有一个电阻接入电路，电路中的电阻较小，根据p=U2/r可知此时发热功率较大，电热器处于高温挡。-2底板例1：如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压220V，R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6。.只闭合S1时为低温挡，电功率为440W；同时闭合S1和S2时为高温挡.试求：-2底板(1)低温挡工作时，电路中的电流是多少？⑵电阻R1的阻值是多少？⑶高温挡的电功率是多少？解题技巧:挡位开关闭合情况电阻接入情况电功率表达式(填空)低温挡S1闭合、S2断开R1、R2串联高温挡S1、S2均闭合R1练习1：某食堂的电热蒸饭柜的简化电路如图所示.R1和R2均为电热丝，R2电阻为45。，电热蒸饭柜的额定电压为220V.只闭合S1是保温状态，同时闭合S1、S2是加热状态，加热功率是4840W试求：(1)R1的电阻是多少？TOC\o"1-5"\h\z⑵保温状态时，电路中的电流是多少？ 一^「⑶该电热蒸饭柜保温10min,R1和R2所产生的总热量. J4一技t 电一——第1页共12页\o"CurrentDocument"220V 星第1页共12页韩老师人教版九年级物理专业教学资料

江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料练习2：如图所示是某品牌储水式电热水器的简化电路示意图。该电热水器有加热、保温两种工作状态。该电热水器的部分铭牌内容如表所示。(1)电热水器处于保温状态时，温控开关S应处于什么状态？为什么？(2)R1和R2的阻值各是多大？⑶在额定电压下工作，电热水器的加热效率是70%，若将装满水箱的水从20℃加热至最高水温，需要多长时间？[C水=4.2X103j/(kg•℃)]练习3：如图甲所示是某型号养生壶的电路图，该养生壶具有加热、保温两挡，其中R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，加热挡的功率为800W求：(1)养生壶保温挡时的电功率；⑵养生壶在加热挡将质量为1.2kg的水由20℃力口热至U100℃,此过程中水吸收的热量；⑶在水加热过程中，养生壶工作时的功率与时间图像如图乙所示，则养生壶的加热效率是多少？甲 已甲 已练习4：市场上有一种电热饮水机，如图是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为176。，R2是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌参数如下表所示.求：(1)若饮水机正常工作的加热效率为90%,现将质量为1.5卜8，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少？需加热多长时间？已知C水=4.2X103J/(kg・℃)(时间计算结果保留整数)⑵当饮水机处于保温状态时，它的保温功率是多少？型号-66型号-66颗定电压V加或功率：1100W水箱客枳力L频率劣Hz第2第2页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料也题型2并联型多挡位电路---两温挡思路方法:并联型的两挡位电热器往往采用单一支路开关式电路。当支路开关闭合时，两电阻并联，电路中的电阻较小，根据P=U2/R可知此时发热功率较大，电热器处于高温挡；当支路开关断开时，只有另一条支路上的电阻接入电路，电路中的电阻较大，根据P=U2/R可知此时发热功率较小，电热器处于低温挡.例2：如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W，保温功率为60W。R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变)，请回答下列问题：(1)电阻丝R1的阻值是多少？⑵某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5min内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/(kW-h)”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压分别是多少？解题技巧:挡位开关闭合情况电阻接入情况电功率表达式(填空)低温挡S闭合、S1断开R2高温挡S1、S2均闭合R1、R2并联练习5：如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0。该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V,加热时的总功率为880W,保温时的功率为80W,R1、R2为加热电阻丝。假设它们的阻值不变，计算结果若不能整除，保留一位小数，求：(1)当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？⑵在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？⑶傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？第3第3页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料题型3并联型多挡位电路---三温挡思路方法:并联型的三挡位电热器往往采用2个支路开关和1个干路开关同时控制电路(且R1>R2)O当3个开关都闭合时，两电阻并联，电路中的电阻最小，根据P=U2/R可知此时发热功率最大，电热器处于高温挡；当R1支路开关闭合，R1接入电路，电路中的电阻最大，根据P=U2/R可知此时发热功率最小，电热器处于低温挡；当R2支路开关闭合，R2接入电路，电路中的电阻R2小于R1,根据P=U2/R可知此时发热功率大于R1接入电路的功率,电热器处于中温挡。例3：如图所示是某三挡位电热水器简化的电路原理图，其两段电热丝的阻值分别为R1和R2且R1>R2说明书的部分参数如下表.(1)R2的阻值是多少？⑵若用中温挡正常加热40L水，水温升高了20℃,用时1h,则电热水器的效率为多少？⑶若关掉家里的其他用电器，只让电热水器在高温挡单独工作 ，观察到家中的电能表标着“1000revs/(kW•h)”字样，且在1min内电能表的转盘转了30转，则电热水器在高温挡工作时的实际功率为多少?额定电压电热水器挡位际功率为多少?额定电压电热水器挡位额定功率220V低温660W中温1IWW高温2000W加热效率80%颉£加热效率80%颉£兰电压3V电功率低温挡440W中温挡S80W高温挡挡位开关闭合情况电阻接入情况电功率表达式(填空)低温挡S1闭合、S2断开R1中温挡S1断开、S2闭合R2高温挡S1、S2均闭合R1、R2并联练习6：图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110。,通过闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌上的部分参数如表所示，求：(1)低温挡加热时电流的大小；(2)电热丝R2的阻值；⑶己知粥的比热容=4.0X103J/(kg・℃),将2.2kg的粥用高温挡从20℃力口热至U74℃需要的时间.第4第4页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料练习7：图甲是冬天取暖用的油汀电暖器，油汀电暖器内充有新型导热油，使用寿命长，安全、卫生、无尘、无味，适合有老人及孩子的家庭使用。电暖器有“低温”“中温”“高温”三挡，铭牌见下表(“高温”挡功率被遮挡住了)，图乙为其简化的电路原理图，S是保护开关，电暖器倾倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。只闭合S1时为“低温”挡，请完成下列问题：(P空=1.29kg/m3,C空气=1.1X103J/(kg•℃))(1)电暖器在“中温”挡正常工作时的电阻是多少？⑵电暖器在“高温”挡正常工作时的总电流是多少？⑶冬天，名名孝顺爷爷，把该油汀电暖器放在爷爷卧室取暖，爷爷房间面积约20m2,高约2.8m,用该电暖器的“高温”挡正常工作，放出热量的80%被房间内的空气吸收，那么要使爷爷房间内空气温度升高10℃,帮名名算算需要加热多长时间？(题型4多触点开关型多挡位电路思路方法:旋转开关接触不同的触点-不同的电阻接入电路一组成不同的电路连接方式一由公式p=U2/r可知，接入电路中的电阻越小，加热功率越大，温度越高，实现用电器的多挡位。例4：图乙为图甲所示电暖器的电路原理图.已知R1=R2,通过将开关S置于不同的位置，可以实现“高温”和“低温”两种状态的变换，部分铭牌内容如下表(低温挡功率空出).(1)R1的电阻是多少？⑵低温挡正常工作时的功率是多少？⑶若某房间内空气质量为30卜8，空气温度为10℃,空气的比热容为1.0X103j/(kg・℃)且保持不变，用该电暖器的高温挡正常工作10min,放出热量的20%被房间内的空气吸收，则该房间的空气温度会升高到多少?会升高到多少?第5第5页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料练习8：如图甲所示为便携式可折叠电热壶，额定电压为220V.电热壶具有加热、保温两挡，保温挡的额定功率为110W，内部简化电路如图乙所示，当双触点开关接触1和2时为关闭状态，接触2和3时为保温挡，接触3和4时为加热挡。R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R2=48.4。，现将电热壶接到220V的家庭电路中，求：(1)R1的阻值；⑵加热挡的电功率；⑶若电热壶内装有0.5kg的水，现用加热挡使水从25℃升高到100℃,加热效率为63%,则需要工作多少秒？[C水=4.2X103j/(kg・℃),结果保留一位小数]练习9：如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三个挡位加热，其简化电路图如图乙所示.R1、R2、R3均为电热丝，已知R1=176。，加热杯的部分参数如表所示.求：[C水=4.2X103J/(kg・℃),P水=1.0X103kg/m3](1)R2的阻值是多少？⑵加热杯的低温挡功率是多少？⑶若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12℃升高到100℃,需要多长时间？第6第6页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料练习10：火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图.它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”“1和2”“2和3”或“3和4”接线柱之间.正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的五分之一，R1为242。，R2为60.5◎.(忽略温度对电阻的影响)(1)请指出开关置于什么位置时，火锅处于低温挡？(2)R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1min内产生的热量是多少焦耳？练习11：电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高挡的转换.(1)若加热前电热槽中的水温为20℃,体积为0.2L电热槽内气压为标准大气压，则将这些水从加热到沸腾需要吸收多少热量？[C水=4.2X103J/(kg・℃)]⑵加湿器高温挡的加热效率为80%,若使用高温挡将第(1)问中的水加热至沸腾，需要多长时间？⑶当旋转开关接触哪两个触点时，电热加湿器处于低温挡？低温挡的发热功率是多少？第7第7页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料&题型5用电器铭牌参数类计算例5：如图所示是小明家新买的某品牌的电热水壶，下表是电热水壶铭牌上的部分内容，请根据提供的信息计算：［气压为标准大气压，C水=4.2X103j/(kg・℃)］(1)该电热水壶正常工作时的电阻是多少？⑵当电热水壶装满水时，将水从20℃烧开，水需要吸收多少热量？⑶某次烧水时，小明测出烧开一满壶20℃的水实际用时9min,则这个电热水壶的加热效率为多大？(计算结果保留到1%)练习12：如图是小红和父母去商场购买电热水壶时，售货员给她的一份推销某品牌电热水壶的宣传广告，根据宣传广告中提供的信息，求：(1)电热水壶正常工作时的电流;⑵当电热水壶装满水正常工作时，将温度为20℃的水烧开(标准大气压下)需要吸收的热量［C水=4.2X103j/(kg•℃)］；⑶此电热水壶正常工作时的热效率为85%,则实际烧开一壶水需要多长时间?根据计算结果，请你对上述宣传广告中的有关内容作出评价。乂牌电熟水壶颖定电压220V乂牌电熟水壶颖定电压220V定功率2000W容积3L超温保护器熔断温度110"一便捷环保高效节能省时(烧开一壶水仅需5分钟)第8第8页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料&题型6用电器含电动机类计算例6：电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示。（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少焦？（2）当同时闭合S「S2时，电吹风正常工作。通过R的电流为多大？（3）当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少？额定电压一吹热风时功率2加额定电压一吹热风时功率2加V练习13：小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示.豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开，小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻求：（1）加热器单独工作时电路中的电流；⑵质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量［C水=4.2X103j/（kg・℃）］；⑶本次制作豆浆共计用了9min的时间.如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量.求本次制作豆浆共消耗的电能。豆浆机4浴睥最大容积豆浆机4浴睥最大容积2L断定频率50Hz颔定电压220V加熬器功率880W电动机功率120W电源开关220V一■一 J温控电，开关加」动碰第9第9页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料&历年江西中考真题练习14(2020年江西中考)：冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用.如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示.(1)求仅榨汁时的正常工作电流.⑵求R2的阻值.⑶已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃,需要加热多长时间？[C果汁=4X103j/(kg・℃),P果汁=1.2X103kg/m3]二二.保温开关加热升美额定电压

加热功率

保温功率二二.保温开关加热升美额定电压

加热功率

保温功率榨汁功率220V300WSOW66W300mL练习15(2019年江西中考)：如图所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)(1)求电阻R2的阻值；(2)把400g牛奶从20℃加热到40℃,求牛奶所吸收的热量【c牛奶=4.0X103j/(kg・℃)】⑶如图所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到0.1%)第10第10页共12页江西上饶广丰物理韩老师--人教版九年级物理专业教学资料练习16(2018年江西中考)：如图所示，是某型号的爆米花机的电路图，该爆米花机具有制作和保温的功能.只闭合开关S1时，R1加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；只闭合开关S2时，R2保温，防止爆米花变凉；爆米花机的铭牌如表所示.[C玉米=1.2X103J/(kg・℃)](1)将100g、20℃的玉米粒加热到300℃成为爆米花时，求玉米粒需要吸收的热量；额定电压220V加热功率200W保温功率22W电动机功率40W求R1的加热效率;(2)电阻R1发热，把100g、20℃的玉米粒加热成为爆米花，需要用时5min⑶求保温电阻R2的阻值求R1的加热效率;练习17(2017年江西中考)：如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值