【名校课堂】2017年春人教版九年级物理下册习题 18.小专题(一) 电、热综合计算

小专题() 电、热综合计算
01  专题概述
此类题目通常以电热水壶、饮水机、电热水器、电饭锅、电饭煲、电磁炉(微波炉)等常用家用电器为命题背景,通过用电器铭牌及相关介绍来提供有用信
(1)根据题目的已知条件和待求量,正确选用计算电热的公式,具体如下:Q=I2Rt=UIt=t.
(2)正确理解热量的计算公式Q=cmΔt,并注意公式各物理量的意义及单位.
(3)认真审题,准确把握题目中的关键词,正确挖掘题目中的隐含条件,建立等量关系.如根据“电热器放出的热量全部被水吸收”,则有Q=I2Rt=IUt=t=cmΔt;若已知加热效率Q放=Q吸.
02  专题训练
类型1 以电热器为载体的电、热综合计算
1.(滨州中考)某中学学生公寓新安装了即热式电热水器,解决了学生日常饮水需要.图表为该电热水器的部分技术参数.
 
型号	NTF-065		额定功率(W)	9 680		额定电压(V)	220[:gkstk.Com]		频率(Hz)	50		容积(L)	50		
(1)该电热水器正常工作时的电流是多少安培?
(2)该电热水器贮满初温为20 ℃的水后,在一标准大气压下将其烧开,则在此过程中该电热水c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)忽略温度对电热水器电阻的影响,若在实际电压为210 V情况下工作,该电热水器的实际功率是多少瓦?
2(烟台中考)图甲为自动调温电熨斗图乙为其简化的电路图图双金属片触点与弹性钢片上的触点B原来是相通的通电后指示灯亮(R为限流电阻)发热板发热使金属底板温度升高.当温度升高到设定温度时、B触点分离电路断开底板的温度不再升高随着温度的降低双金属片逐渐恢复原状、B触点又重新接触电路再次接通底板的温度又开始升高从而实现自动控温的目的.
(1)该电熨斗的温控开关是依据什么物理知识制成的?(2)不同织物需要不同的熨烫温度若需要较高的熨烫温度应如何调节调温旋钮?(3)若指示灯L采用“3 V 0.03 W”的小灯泡那么限流电阻多大才能使小灯泡正常工作?(4)发热板的额定功率为1 000 W则发热板的电阻多大?若要使金属底板的温度由20 ℃升高到220 ℃至少需要多长时间?[金属底板的质量为1 kg比热容为0.4×10(kg·℃),不计热量损失]类型2 电热器档位问题的分析3.(重庆中考)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便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节其额定电压为220 V低温档、中温档的额定功率为22 W和44 W.利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图如图乙所示用两定值电阻和R表示两电热丝单刀双掷开关S可接或b当它接入家庭电路中正常工作时:
(1)低温档加热的电流多大?(2)中温档加热5 h消耗多少度电?(3)高温档加热的额定功率是多少瓦?
4.(广东中考)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S0.该饮水机的部分参数已知:额定电压为220 V加热时的总功率为保温时的功率为40 W、为加热电阻丝.(假设它们的阻值不变)求:(计算结果若不能整除保留一位小数)(1)当S和S闭合时饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?
(2)在加热状态下电阻丝的阻值为多少?(3)傍晚用电高峰期若实际电压只有200 V时饮水机加热的实际总功率是多大?类型3 综合提升5. “节能减排”是当今社会的主题充分利用太阳能是当今社会发展的需要.太阳能热水器已经走进千家万户如图所示是小佳家的太阳能热水器.它在晴天利用太阳能集热在阴雨连绵的天气则用标有“ 字样的电热管对水加热.(1)该太阳能热水器的容积为0.12 m3当水箱装满水时水的质量是多少?(水的密度为1.0×)

(2) 该热水器电热管正常工作时的电阻是多大?
(3)利用太阳能将满箱水的温度从25 ℃加热到75 ℃水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×10(kg·℃)]
(4)如用电热管给水加热加热的效率为84%则电热管把满箱水的温度从25 ℃加热到75 ℃需要消耗多少电能?这些电能可供“220 V 40 W”的电灯6.(东营中考)小明家电热水器的简化电路图如图所示是手动开关置于热水器水箱外部;S是温控开关置于热水器水箱内部.当水温低于40 ℃时自动闭合达到40 ℃时自动断开;和均为用来加热且阻值不变的电热丝.使用时手动闭合开关S电热水器开始工作.电热水器部分参数如表所示求:
额定电压	220 V频率	50 Hz保温功率	220 W加热功率	1 980 W水箱容量	50 L设定温度	40 ℃(1)电热丝的阻值是多少?(2)加热时流过电热丝的电流是多少?(3)假设将初温20 ℃的一满箱水加热至设定温度用了50 min则电热水器的效率是多少?[水的比热容为4.2103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×10].

参考答案
专题
1.解:(1)电流I=P/U=9 680 W/220 V =44 A (2)电能W=Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×50×10-3 m3×1.0×103 kg/m3×(100 ℃-20 ℃)=1.68×107 J (3)P实∶P额=U∶U即P实∶9 680 W=(210 V)2∶(220 V)2解得P实=8 820 W 2.(1)由题意可知铜片和铁片受热膨胀不同双金属片发生弯曲达到温控开关控制电路的目的是利用金属热胀冷缩的物理知识制成的.(2)需要较高温度熨烫时要调节调温旋钮使升降螺丝下移并推动弹性钢片下移使双金属片稍向下弯曲这时要使触点断开双金属片向下弯曲程度要大一些温度要更高一些.(3)灯泡正常发光时的电压3 V,因串联电路中各处的电流相等 所以由=UI可得小灯泡支路的电流:===0.01 A 因串联电路中总电压等于各分电压之和所以限流电阻两端的电压:=U-U=220 V-3 V=217 V 由=可得限流电阻的阻值:===2.17×104)由=可得发热板的电阻:热===48.4 Ω 金属板吸收的热量:吸=cm(t-t)=0.4×10(kg·℃)×1 kg×(220 ℃-20 ℃)=8×10 不计热量损失由=Q吸=Pt可得需要的加热时间:时====80 s 3.(1)由=UI可得低温档加热的电流:===0.1 A (2)由=可得中温档加热5 h消耗的电能:=P中温=44×10-3=0.22 kW·h=0.22度 (3)当开关S闭合、S接时电路为的简单电P=可得的阻值:=== 当开关S断开、S接时与R串联马桶盖处于低温档 则电路中的总电阻:===2 200 Ω 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以的阻值:=R-R=2 200 Ω-1 100 Ω=1 100 Ω 当开关S闭合、S接时R与R并联电热马桶盖处于高温档 电路中的总电阻:===550 Ω 高温档加热的额定功率:高温==88 W 4.(1)当开关S、S闭合时两电阻并联电路中的总电阻最小由=可知电热饮水机处于加热状态此时电路的总电流===4 A (2)饮水机保温时电路为的简单电路加热时两电阻并联由=可得电阻的阻值==≈57.6 Ω (3)加热时总电阻===55 Ω 当电路两端电压为200 V时电饭锅在加热状态的实际功率:加热===727.3 W 5.(1)=ρV=1.0103 kg/m3×0.12 m3=1.2× (2)=U=(220 V)=24.2 Ω (3)吸=cmΔt=4.2×10(kg·℃)× 1.2×102 kg×(75-25)℃=2.52×10 (4)消= Q吸=2.52×10=3.00×10 =W/P′= Q消=3.00×10=7.5105 s=208.33 h 6.(1)当只有S闭合时单独工作用电器处于保温状态由=可得:===220 Ω (2)当两开关都处于闭合状态时两电阻并联热水器处于加热状态的功率为P=P-P=1 980 W-220 W= 由P=UI可得通过电热丝的电流是:===8 A (3)由=得:=ρV=1.0×10-3=50 kg 水吸收的热量为:=cmΔt=4.2×10(kg·℃)×50 kg×(40 ℃-20 ℃)=4.2×10 由=可得消耗的电能为:=Pt=1 980 W×50×60 s=5.94×10 热水器的效率为:==

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文档分类:
物理 -- 全国 -- 九年级
文档标签:
物理 新人教版 九年级
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