2020年人教版九年级上学期同步单元专题大培优：第十八章电功率++电热电功率综合计算专题训练

九年级上学期同步单元专题大培优：电热电功率综合计算专题训练1.如图是小明家使用的两档电取暖器内部简化电路图，R1、R2为电热丝，且电阻不变，高温挡位功率为1100W，低温挡位功率为440W，家庭电路电压U=220V，求：

（1）电取暖器处于高温挡位时电路中的电流；

（2）电路中R1的阻值；

（3）计算用低温挡位取暖R1两端的电压；

（4）若此电取暖器安装在小明家的客厅里，客厅内空气的质量约为80kg，计算此电取暖器将客厅内空气从10℃加热到20℃至少需要多长时间。[空气的比热容取1100J/（kg•℃）]2.小明家电热水器铭牌上的主要参数如下表所示。由于使用了多年，该热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电阻丝的实际电阻值，小明在家中把该热水器单独接入220V的家庭电路中工作15min，发现电能表示数变化了0.484kW•h，水温示数变化了5℃（c水=4.2×103J/（kg•℃）。问：

（1）这段时间内水吸收的热量是多少？

（2）该热水器电热丝氧化后的实际电阻值是多少？

（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的阻值为多少？3.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg]

（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；

（2）养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小；

（3）求R1的阻值；

（4）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。4.图甲所示的养生壶（类似于电水壶）采用一种新型的电加热材料，其工作原理与电水壶相似。表为养生壶铭牌；图乙为小明同学家中电能表的表盘；小明同学关闭了家中的其它所有用电器，用养生壶将50℃的水加热到100℃用时6min求：（1）若加热时，家中电能表的转盘转了300转，养生壶消耗的电能为多少焦耳；

（2）壶中水的质量；

（3）养生壶的实际电压。（不考虑温度对电阻的影响）5.图甲是小明家购买的某型号电热加湿器，乙是其内部的电原理图，表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。

（1）旋转开关S接触点1、2时为“关”，接触点时为“高档”，接触点时为“低档”。

（2）某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。将注水仓中水的温度升高20℃，水吸收的热量为多少？加湿器在高挡正常工作时的加热效率为70%，将注水仓中水的温度升高20℃，利用高档加热正常工作需要多长时间？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

（3）加湿器处于低挡位置正常工作时，求R2的电功率为多少？

（4）一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时加湿器两端的实际电压为多少？6.实验中学的学生公寓中安装了“即热式”电热水器，解决了学生日常饮水需要。下表为该电热水器的部分技术参数。型号额定功率/W额定电压/V频率/Hz容积/LBTF-06512102205050已知电热水器的电阻不受温度影响，其热效率为80%，热水器内装满初温为20℃的水，若在一标准大气压下将水加热至烧开，求：

（1）电热水器正常工作时的电流；

（2）电热水器消耗的电能；

（3）当实际电压为200V时电热水器的功率。7.如图是家用电热壶，容量为1.0L，在220V的电压下工作时，其电热丝的电阻为48.4Ω．求：

（1）电热壶正常工作时的电流？

（2）如果电热壶正常工作6min，放的热量是3.6×105J，若这些热量90%被水吸收，恰能将一整壶水烧开（100℃），问这壶水的初温是多少？【水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃）】8.如图是安装在武汉某地铁站内的一种即热式节能饮水机的原理图。烧开的水很烫不能立即饮用，即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。如图所示，当节能饮水机的出水流量为1.8L/min时20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管变成可供直接饮用的温开水流出。

（1）可供直接饮用的温开水的温度是多少℃？（不计热交换套管中的热损失）

（2）若电加热器的效率为90%，则电加热器每分钟释放的热量为多少J？9.如图甲是某品牌电压力锅，图乙所示是它的简化电路图，R1、R2是定值电阻。电压力锅的加热功率为800W、保压功率为200W．S、S1都闭合时是状态；只闭合S时是另一个状态。家庭电路的电压是220V．（水的比热容4.2×103J/（kg•℃），水的密度1×103kg/m3）。

（1）求R1、R2的电阻。

（2）当锅内气压达到202KPa，锅内水的沸点为115℃时，电压力锅切换到保压状态。锅内2L初温为20℃的水加热到保压状态时，吸收的热量是多少？

（3）若加热的效率为95%，计算将上述水加热到115℃需要的时间是多少？10.如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：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。下表是小明从产品铭牌上摘录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，通过旋转可以实现挡位的转换。

（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留两位小数）

（2）R1的阻值为多少？

（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？11.如图甲是家庭、宾馆常用的电热水壶，电热水壶的铭牌数据如表所示。图乙是其电路原理图，R1、R2为电热丝（阻值均不受温度影响），S0是一个自动温控开关。该电热水壶有加热和保温两种工作状态，当壶内水温达到100℃时温控开关断开，进入保温状态。小华用该电热水壶烧水时，电路中的实际电压为200V，已知当时气压为一标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），电热水壶的加热效率是80%，壶内装满20℃的水。求：

（1）电阻R1、R2的阻值；

（2）将水烧开所吸收的热量；

（3）这次烧水所需要的加热时间。12.如图，图1是一款多挡位电炒锅，图2是其内部简化工作电路图。R1、R2、R3是加热电阻，其中R3的电阻值为60.5Ω．接通电源，只闭合开关S1时电炒锅的功率为600W，再闭合S2电炒锅的功率为1000W．求：

（1）电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器，应使用（选填“两脚插头”或“三脚插头”）将其接入家庭电路。

（2）电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻R2的阻值；

（3）若使用该电炒锅以最大功率将4kg、20℃的水加热至80℃，至少需要多少秒？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]九年级上学期同步单元专题大培优：电热电功率综合计算专题训练答案1.如图是小明家使用的两档电取暖器内部简化电路图，R1、R2为电热丝，且电阻不变，高温挡位功率为1100W，低温挡位功率为440W，家庭电路电压U=220V，求：

（1）电取暖器处于高温挡位时电路中的电流；

（2）电路中R1的阻值；

（3）计算用低温挡位取暖R1两端的电压；

（4）若此电取暖器安装在小明家的客厅里，客厅内空气的质量约为80kg，计算此电取暖器将客厅内空气从10℃加热到20℃至少需要多长时间。[空气的比热容取1100J/（kg•℃）]答案：（1）电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度为5A；（2）电路中R1的阻值是44Ω；（3）低温挡位取暖R1两端的电压为88V；（4）至少需要加热800s。2.小明家电热水器铭牌上的主要参数如下表所示。由于使用了多年，该热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电阻丝的实际电阻值，小明在家中把该热水器单独接入220V的家庭电路中工作15min，发现电能表示数变化了0.484kW•h，水温示数变化了5℃（c水=4.2×103J/（kg•℃）。问：

（1）这段时间内水吸收的热量是多少？

（2）该热水器电热丝氧化后的实际电阻值是多少？

（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的阻值为多少？答案：（1）这段时间内水吸收的热量是1.26×106J；（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是25Ω；（3）并联的这段电热丝的电阻值为756.25Ω。3.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg]

（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；

（2）养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小；

（3）求R1的阻值；

（4）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。答：（1）S1闭合时，当S2

接B时，两电阻并联，电路的电阻最小，根据P=U2/R，电路的功率最大，为高温挡；（2）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小为1.25A；（3）R1的阻值为88Ω；（3）水吸收的热量为3.696×105

J；烧开一壶水需要的时间为420s。4.图甲所示的养生壶（类似于电水壶）采用一种新型的电加热材料，其工作原理与电水壶相似。表为养生壶铭牌；图乙为小明同学家中电能表的表盘；小明同学关闭了家中的其它所有用电器，用养生壶将50℃的水加热到100℃用时6min求：（1）若加热时，家中电能表的转盘转了300转，养生壶消耗的电能为多少焦耳；

（2）壶中水的质量；

（3）养生壶的实际电压。（不考虑温度对电阻的影响）答案：（1）消耗的电能是3.6×105J；（2）壶中水的质量是1.5kg；（3）养生壶两端的实际电压是200V。5.图甲是小明家购买的某型号电热加湿器，乙是其内部的电原理图，表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。

（1）旋转开关S接触点1、2时为“关”，接触点时为“高档”，接触点时为“低档”。

（2）某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。将注水仓中水的温度升高20℃，水吸收的热量为多少？加湿器在高挡正常工作时的加热效率为70%，将注水仓中水的温度升高20℃，利用高档加热正常工作需要多长时间？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

（3）加湿器处于低挡位置正常工作时，求R2的电功率为多少？

（4）一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时加湿器两端的实际电压为多少？答案：（1）3、4；2、3；（2）利用高档加热正常工作需要时间为300s；（3）加湿器处于低挡位置正常工作时，R2的电功率为75W；（4）此时加湿器两端的实际电压为198V。6.实验中学的学生公寓中安装了“即热式”电热水器，解决了学生日常饮水需要。下表为该电热水器的部分技术参数。型号额定功率/W额定电压/V频率/Hz容积/LBTF-06512102205050已知电热水器的电阻不受温度影响，其热效率为80%，热水器内装满初温为20℃的水，若在一标准大气压下将水加热至烧开，求：

（1）电热水器正常工作时的电流；

（2）电热水器消耗的电能；

（3）当实际电压为200V时电热水器的功率。答案：（1）电热水器正常工作时的电流为5.5A；（2）电热水器消耗的电能为2.1×107J；（3）当实际电压为200V时电热水器的功率为1000W。7.如图是家用电热壶，容量为1.0L，在220V的电压下工作时，其电热丝的电阻为48.4Ω．求：

（1）电热壶正常工作时的电流？

（2）如果电热壶正常工作6min，放的热量是3.6×105J，若这些热量90%被水吸收，恰能将一整壶水烧开（100℃），问这壶水的初温是多少？【水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃）】答案：（1）电热壶正常工作时的电流4.55A；（2）这壶水的初温是22.9℃。8.如图是安装在武汉某地铁站内的一种即热式节能饮水机的原理图。烧开的水很烫不能立即饮用，即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。如图所示，当节能饮水机的出水流量为1.8L/min时20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管变成可供直接饮用的温开水流出。

（1）可供直接饮用的温开水的温度是多少℃？（不计热交换套管中的热损失）

（2）若电加热器的效率为90%，则电加热器每分钟释放的热量为多少J？答案：（1）可供直接饮用的温开水的温度是40℃；

（2）若电加热器的效率为90%，则电加热器每分钟释放的热量为1.68×105J。9.如图甲是某品牌电压力锅，图乙所示是它的简化电路图，R1、R2是定值电阻。电压力锅的加热功率为800W、保压功率为200W．S、S1都闭合时是状态；只闭合S时是另一个状态。家庭电路的电压是220V．（水的比热容4.2×103J/（kg•℃），水的密度1×103kg/m3）。

（1）求R1、R2的电阻。

（2）当锅内气压达到202KPa，锅内水的沸点为115℃时，电压力锅切换到保压状态。锅内2L初温为20℃的水加热到保压状态时，吸收的热量是多少？

（3）若加热的效率为95%，计算将上述水加热到115℃需要的时间是多少？答案：（1）R1的电阻为242Ω，R2的电阻为80.7Ω；

（2）锅内2L初温为20℃的水加热到保压状态时，吸收的热量是7.98×105J；

（3）若加热的效率为95%，计算将上述水加热到115℃需要的时间是1050s。10.如图所示是一种