2022年中考物理题型专项突破：计算题-类型3--电热综合型计算题(共36张PPT)课件PPT

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2022·物理·中考 类型3 电热综合型计算题
电热综合型计算题一般以电热器（多为电热水壶和电饭锅）为载体，考查学生对电学和热学知识的综合应用能力。
限时训练一（限时30分钟）
电热水壶1.如图所示，是某电热水壶及其铭牌，在1标准大气压下，用这只电热水壶装满25℃的水，电热水壶正常工作时将水烧开需要6min40s。（1）该电热水壶正常工作时电流多大？（结果保留两位小数）（2）把电热水壶中的水烧开，水需要吸收多少热量？［c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3］（3）计算该电热水壶的热效率。
解：（1）该电热水壶正常工作时的电流: （2）电热水壶可装的水的质量:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，水烧开需要吸收的热量：Q吸=c水m水(t－t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－25℃)=3.15×105J；（3）该电热水壶的热效率：
电饭（炖）锅2.如图所示，是电饭锅工作原理的简化电路图。电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和低温焖饭挡。S1为挡位自动控制开关，R0和R为电热丝，R0的阻值为1210Ω,该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭挡额定功率模糊不清）,求：（1）电饭锅低温焖饭时的额定功率；（2）电热丝R的阻值；
（3）小明使用高温挡对水加热，将2kg温度为28℃的水加热到100℃用时12.5min,求电饭锅高温挡的加热效率。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
（3）水吸收的热量：Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-28℃)=6.048×105J，由P=W/t得，消耗的电能：W=P高t′=1008W×12.5×60s=7.56×105J,电饭锅高温挡的加热效率：
其他电热器3.现代居家生活中，水族箱已成为室内装饰的一个亮点，某品牌水族箱（如图所示）的玻璃容器内装有50L水，内置一根“220V100W”的自动温控棒，冬天养热带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在26~28℃之间（温控棒的水温低于26℃时开始工作，水温达到28℃时自动断开）。（1）求水族箱中水的质量（ρ水=1.0×103kg/m3）；
（2）在某次温控中，温控棒正常工作了87.5min,求该次温控棒的温控效率［c水=4.2×103J/(kg·℃)］；（3）若用电高峰时，家庭电路的实际电压仅为217.8V，求此时温控棒的工作电流（温控棒阻值不变）。
解：（1）水的体积：V=50L=0.05m3,由ρ=mV得，水族箱中水的质量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg;（2）水吸收的热量：Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(28℃-26℃)=4.2×105J,由P=W/t得，消耗的电能：W=Pt=100W×87.5×60s=5.25×105J,该次温控棒的温控效率：
（3）由 得，温控棒的阻值： 用电高峰时温控棒的工作电流：
4.如图甲所示，是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜。该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃，可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上。电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路图如图乙所示，其相关参数如表所示。求：（1）冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？（2）冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？
（3）该冰柜的玻璃门的质量是5kg,若不计热量损失，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间？［玻璃的比热容为0.84×103J/(kg·℃)］
解:（1）由P=UI得，冰柜的电动压缩机正常工作时的电流： （2）由P=U2R得，冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻：
（3）门玻璃升高20℃吸收的热量：Q吸=cmΔt=0.84×103J/(kg·℃)×5kg×20℃=8.4×104J，不计热量损失，则W=Q吸=8.4×104J，由P=Wt得，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要的时间：
限时训练二（限时30分钟）
电热水壶1.如图所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式。该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡，中温挡的额定功率为500W。
求：（1）电热水壶调至中温挡正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率［c水=4.2×103J/(kg·℃)］；（2）电热水壶高温挡的额定功率；（3）若某次电热水壶用高温挡加热0.1h，耗电0.09kW·h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。
解：（1）标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：Q吸＝c水m（t-t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-30℃）＝5.88×105J，由P＝W/t得，消耗的电能：W＝P中t′＝500W×20×60s＝6×105J，电热水壶的效率：
（2）R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1＝R2＝R，甲图为开路，P甲＝0，乙图中两电阻串联，R乙＝2R， 丙图中只有电阻R1工作，R丙＝R， 丁图中两电阻并联，R丁＝12R， 由以上分析知，丙图为中温挡，丁图为高温挡，则电热水壶高温挡的额定功率：P高＝2P中＝2×500W＝1000W；
（3）电热水壶的实际功率：则此时电热水壶不是正常工作。
电饭（炖）锅2.如图所示，是我国家用电炖锅的内部电路，R1、R2为加热电阻（阻值不随温度变化），如表所示，是电炖锅在不同挡位时开关的状态及所对应的额定功率，其中“自动挡”功率未知。
（1）求“自动挡”状态下的额定功率及R2的阻值；（2）在“快煮挡”状态下工作7min消耗的电能可让质量为2kg、初温为50℃的水升高到多少摄氏度？［c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热量损失］（3）傍晚用电高峰，若实际电压为198V,求电炖锅在“保温挡”状态下的实际功率。
解：（1）S、S2闭合，S1断开时，电路只有R2接入电路，由表中数据知，R2的电阻： 快煮挡时，S、S1、S2均闭合，R1与R2并联接入电路，其总功率为R1和R2的电功率之和，即P1+P2=800W,保温挡时，S、S2闭合，S1断开，只有R2接入电路，其功率即为R2的电功率，即P2=200W，自动挡时，S、S1闭合，S2断开，电路中只有R1接入电路，此时电路功率即为R1的电功率，即P1=800W-200W=600W;
（2）在“快煮挡”状态下工作7min消耗的电能：W=Pt=800W×7×60s=3.36×105J,水吸收的热量：Q吸=W=3.36×105J,由Q吸=c水m(t-t0)得： （3）电炖锅在“保温挡”状态下只有R2接入电路，电炖锅在“保温挡”状态下的实际功率：
其他电热器3.家用豆浆机的外形如图甲所示，其机头主要由一个电热器（电热丝）R和一个电动机M带动的打浆器构成，内部电路简化图如图乙所示。制作豆浆的过程是先加热，后打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表所示。
（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？（结果保留两位小数）（2）小明同学想测算该豆浆机的加热效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作时加热总时间为9分钟豆浆沸腾，测其温度为100℃。请你帮他计算豆浆机吸收了多少热量？豆浆机的加热效率是多少？［c豆浆=4.0×103J/（kg·℃），结果保留一位小数］（3）小明同学晚上使用该豆浆机，在与第（2）问条件相同情况下，发现电热器加热总时间由以前的9分钟变为10分钟，豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变，求晚上的实际电压值。（已知 ≈0.95）
解：（1）由P=UI得，豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流： （2）豆浆机吸收的热量：Q吸=c豆浆m（t-t0）=4.0×103J/（kg·℃）×（0.1kg+1.4kg）×（100℃-20℃）=4.8×105J，由P=W/t得，电流通过电热器做的功：W=P电热器t=1000W×9×60s=5.4×105J，豆浆机的加热效率：
（3）由W=Pt，W实=W得，Pt1=P实t2， 由 化简可得
4.如图甲所示，是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用，内部电路简化图如图乙所示(R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关)。该品牌恒温调奶器铭牌上的部分技术参数如表所示。
（1）调奶器处于保温状态时的工作电流？（结果保留两位小数）（2）电阻R2的阻值？（3）若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少？（不计热损失）
解：（1）由P=UI得，调奶器处于保温状态时的工作电流： (2）由题意知，当S接“2”时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态,当S接“3”时，R1、R2并联，调奶器处于加热状态，则R2的电功率：P2=P加热-P保温=500W-16W=484W,由 得，电阻R2的阻值:
（3）由P=W/t得，调奶器消耗的电能：W=P加热t′=500W×32s=1.6×104J,不计热量损失，调好的奶粉吸收的热量：Q吸=W=1.6×104J,由Q吸=cm(t-t0)得，调好的奶粉的比热容：