专题61 力热电综合计算类问题（原卷版+解析版）--【夺分宝典】中考物理力热电综合体系必考重难点（专练）

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专题61 力热电综合计算类问题
1. （2023湖南株洲）图甲为家用储水式电热水器，容积为60L，功率为2kW，主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成，其内部结构如图乙所示。解答下列问题。

（1）电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料，从节能方面看，应具有______（填“绝热”或“导热”）性能。储水腔内出水管的位置比进水管高，因热水密度比冷水小，故储水腔内______（填“热”或“冷”）水在上。在水压作用下，热水通过位置较高的出水管口不断流出；
（2）储水腔储满水时，水的质量为______kg。要将这些水由20℃加热到预设温度70℃，需要吸收的热量为______J；已知水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg·℃），1L=1.010-3m3
（3）制热系统工作0.5h消耗_______kW·h的电能。
2.如图，甲是电子秤的原理图（图中压力表是用电流表改装的）。已知电源电压为24V，电阻R0=60Ω，压力传感器Rx的阻值随所受压力F变化的图象如图乙，压力传感器表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积是2×10﹣4m2（取g=10N/kg，托盘和压杆的质量忽略不计）。求：
（1）托盘里的物体质量越大，压力传感器的阻值如何变化？
（2）当通过压力表电流为0.2A时，压力传感器上方托盘里物体的质量是多少kg？
（3）当压力为200N时，通电700s，R0产生的焦耳热能使质量为0.1kg的水温升高多少℃？
3．我们生产、生活中利用的能量，追根溯源，大都来自太阳。
（1）用一块太阳能电池给电路供电，使的电阻中通过了0.2A的电流。则电阻1min内产生的热量是多少？
（2）一个太阳能热水器的容量为,装满水后，使这些水的温度从升高至，则水需要吸收多少热量？（c＝4.2×103J/（kg·℃），）
（3）一辆太阳能汽车接收到的光能。其中有用于汽车的牵引力做功，若匀速行驶时汽车的牵引力为200N，这辆汽车能匀速行驶多远？
4. 如图所示是某款电热水壶及相关信息表。现在该水壶内装入1L、初温为20℃的水，放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开。求：
（1）装入水后水壶对桌面的压强；
（2）水吸收的热量；
（3）此电热水壶在额定电压下正常工作7min可将1L水烧开，试计算该电热水壶的加热效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg]
5. （1）小明检测到家庭最大电流为5A，要买一个电热水壶，一个为“220V，1000W”，一个为“220V，1500W”，小明选了1000W的，请根据计算说出为什么不选1500W的？
（2）电热水壶的电线很短，因此电阻______产生热量______，更加安全；
（3）小明把一个电热水壶插进插座，打开开关，突然家里的用电器都不工作了，请写出可能的两个原因：①___________；②___________；
（4）比较电热水壶和电炉的加热效率，请从下图中选择一组________。
A. B. C.
（5）实验：将1L水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。求：设计实验方案并写出效率表达式。
6．图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为220V，额定功率为2200W，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）。问：
（1）该小厨宝内胆装有水的质量为 kg；
（2）由图象可知，加热5min，水温升高了 ℃，吸收的热量为 J；
（3）本次加热小厨宝消耗了 J的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？
7.进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。下表是这种汽车的主要参数。（g取10N/kg）
（1）电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是 。电动机的工作原理是 。
（2）标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？
（3）图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象，标准承载下，电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h，电动机的效率是多少？
（4）若某燃油汽车百公里耗油6升，每升油5.5元，电动汽车充电每度0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济？
8.如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示．若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：
额定电压
220V
额定加热功率
2000W
容量
1.5L
频率
50Hz
（1）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少Ω？
（2）装满水后，壶中水的质量是多少kg？（1L=1×10-3m3）
（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（4）不考虑热量损失，烧开这壶水，需要多长时间？
9.如图所示的电路中，电源电压为8V，R2是阻值为40Ω的定值电阻，压敏电阻R1的阻值随压力的变化情况如图乙所示。当开关S闭合后，问：
（1）当压敏电阻R1受到的压力从0增加到3N的过程中，电流表示数的变化是______（填“增大”“减少”）？
（2）当电流表示数为0.4A时，压敏电阻受到的压力为多少？
（3）当电路连续工作10mim，电阻R2产生的热量为多少？
（4）若此热量的84%给20g的水加热，则水温升高多少？
10.如图所示是一种家用蒸汽电熨斗的实物图和铭牌，使用时水箱中的水滴入被加热的底板汽室，迅速汽化产生向下的蒸汽
（1）蒸汽电熨斗正常工作时电阻丝的电阻；
（2）在熨斗水箱中注入0.3kg的水，将它平放在水平桌面上，求：熨斗对衣服的压强；
（3）用熨斗汽烫前先预热，使金属底板的温度从20℃升 高到220℃，温控开关自动断开，已知金属的质量为1kg，金属底板的比热容为0.46×103J/（kg℃）问蒸汽熨斗预热的过程中金属底板吸收多少热量？
（4）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化而带走热量，当金属底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，电熨斗正常工作，当加热到220℃时，温控开关自动断开，停止加热，如此反复，若蒸汽电熨斗工作情况按如图所示的规律变化时，则12min熨烫一件衣服共消耗多少电能？
11. （2023无锡）图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（，，g取）

（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为______；
A． B． C． D．
（2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生的开水，若冷水温度为，开水温度为，则煮水箱的加热效率为_______；
（3）冷水箱中的浮球质量为，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为，则浮球体积为______，贮水箱中保温控制电路的电压U是______V。额定功率
1000W
自重
5N
与桌面接触面积
200cm2
物理量
方法（应说明测量道具、物理量）
结论（用题目所给物理量表示）
水的密度ρ
水的比热容c
热水壶额定功率P
___________
η=___________
空车质量
800kg
每个轮胎与地面接触面积
50cm2
电池容量
44kW•h
标准承载
200kg
最大续航（充满电最大行驶路程）
200km
所受阻力与汽车总重的比值
0.09