人教版九年級(jí)物理同步測(cè)試第18章小專題(1)電、熱綜共計(jì)算人教版九年級(jí)物理同步測(cè)試第18章小專題(1)電、熱綜共計(jì)算/人教版九年級(jí)物理同步測(cè)試第18章小專題(1)電、熱綜共計(jì)算小專題

(一)

電、熱綜共計(jì)算01專題概括此類題目平時(shí)以電熱水壺、飲水機(jī)、電熱水器、電飯鍋、電飯煲、電磁爐(微波爐)等常用家用電器為命題背景，經(jīng)過用電器銘牌及有關(guān)介紹來供給合用信息，聯(lián)合效率察看電功率、電熱以及熱量的計(jì)算，綜合性很強(qiáng)，多以中考?jí)狠S題出現(xiàn)．(1)依據(jù)題目的已知條件和待求量，正確采納計(jì)算電熱的公式，詳細(xì)以下：

Q＝I2Rt＝UIt

U2＝Rt.正確理解熱量的計(jì)算公式Q＝cmt，并注意公式各物理量的意義及單位．仔細(xì)審題，正確掌握題目中的重點(diǎn)詞，正確發(fā)掘題目中的隱含條件，成立等量關(guān)系．如依據(jù)“電2熱器放出的熱量所有被水汲取”，則有Q＝I2Rt＝IUt＝Ut＝cmt；若已知加熱效率η，則電熱器放出的R熱量與水汲取的熱量之間的關(guān)系有ηQ放＝Q吸．專題訓(xùn)練種類1以電熱器為載體的電、熱綜共計(jì)算1．(濱州中考)某中學(xué)學(xué)生公寓新安裝了即熱式電熱水器，解決了學(xué)一生常飲水需要．圖表為該電熱水器的部分技術(shù)參數(shù)．型號(hào)NTF－065額定功率(W)9680額定電壓(V)220頻次(Hz)50容積(L)50該電熱水器正常工作時(shí)的電流是多少安培？該電熱水器貯滿初溫為20℃的水后，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將其燒開，則在此過程中該電熱水器耗費(fèi)的電能是多少焦耳？[假定電能所有轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，c水＝4.2×103J/(kg·℃)](3)忽視溫度對(duì)電熱水器電阻的影響，若在實(shí)質(zhì)電壓為210V狀況下工作，該電熱水器的實(shí)質(zhì)功率是多少瓦？2．(煙臺(tái)中考)圖甲為自動(dòng)調(diào)溫電熨斗，圖乙為其簡(jiǎn)化的電路圖，圖丙為溫控開關(guān)，溫控開關(guān)是由長(zhǎng)和寬都同樣的銅片和鐵片牢牢地鉚在一同做成的，受熱時(shí)，因?yàn)殂~片膨脹得比鐵片大，雙金屬片便向鐵片那邊曲折，溫度越高曲折得越顯然．雙金屬片觸點(diǎn)A與彈性鋼片上的觸點(diǎn)B本來是相通的，通電后，指示燈L亮(R為限流電阻)，發(fā)熱板發(fā)熱，使金屬底板溫度高升．當(dāng)溫度高升到設(shè)定溫度時(shí)，A、B觸點(diǎn)分別，電路斷開，底板的溫度不再高升，跟著溫度的降低，雙金屬片漸漸恢還原狀，A、B觸點(diǎn)又從頭接觸，電路再次接通，底板的溫度又開始高升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫的目的．該電熨斗的溫控開關(guān)是依據(jù)什么物理知識(shí)制成的？不同樣織物需要不同樣的熨燙溫度，若需要較高的熨燙溫度應(yīng)怎樣調(diào)理調(diào)溫旋鈕？(3)若指示燈L采納“3V0.03W”的小燈泡，那么限流電阻R多大才能使小燈泡正常工作？(4)發(fā)熱板的額定功率為1000W，則發(fā)熱板的電阻多大？若要使金屬底板的溫度由20℃高升到220℃最少需要多長(zhǎng)時(shí)間？[金屬底板的質(zhì)量為1kg，比熱容為0.4×103J/(kg·℃)，不計(jì)熱量損失]種類2電熱器檔位問題的分析3．(重慶中考)小亮家新裝了一臺(tái)智能電熱馬桶蓋，如圖甲所示，他查閱使用說明書發(fā)現(xiàn)便座加熱電路有高、中、低三檔并可手動(dòng)調(diào)理，其額定電壓為220V，低溫檔、中溫檔的額定功率為22W和44W．利用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)他設(shè)計(jì)了一個(gè)等效電路圖，如圖乙所示，用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b.當(dāng)它接入家庭電路中正常工作時(shí)：低溫檔加熱的電流多大？(2)中溫檔加熱5h，耗費(fèi)多少度電？高溫檔加熱的額定功率是多少瓦？4．(廣東中考)如圖是某款有加熱和保溫功能的電熱飲水機(jī)電路原理圖，機(jī)內(nèi)有溫控開關(guān)S0.該飲水機(jī)的部分參數(shù)已知：額定電壓為220V，加熱時(shí)的總功率為880W，保溫時(shí)的功率為40W，R1、R2為加熱電阻絲．(假定它們的阻值不變)求：(計(jì)算結(jié)果若不可以整除，保存一位小數(shù))當(dāng)S和S0閉合時(shí)，飲水機(jī)處在什么狀態(tài)？此時(shí)電路的總電流是多大？(2)在加熱狀態(tài)下，電阻絲R1的阻值為多少？夜晚用電頂峰期，若實(shí)質(zhì)電壓只有200V時(shí)，飲水機(jī)加熱的實(shí)質(zhì)總功率是多大？種類3綜合提高“節(jié)能減排”是現(xiàn)在社會(huì)的主題，充分利用太陽能是現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的需要．太陽能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，以以下圖是小佳家的太陽能熱水器．它在晴日利用太陽能集熱，在陰雨綿延的天氣，則用標(biāo)有“220V2000W”字樣的電熱管對(duì)水加熱．(1)該太陽能熱水器的容積為0.12m3，當(dāng)水箱裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量是多少？(水的密度為1.0×103kg/m3)該熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻是多大？(3)利用太陽能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水汲取的熱量是多少？[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)](4)如用電熱管給水加熱，加熱的效率為84%，則電熱管把滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃需要消耗多少電能？這些電能可供“220V40W”的電燈正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？6．(東營(yíng)中考

)小明家電熱水器的簡(jiǎn)化電路圖以以下圖，

S1是手動(dòng)開關(guān)，置于熱水器水箱外面；

S2是溫控開關(guān)，置于熱水器水箱內(nèi)部．當(dāng)水溫低于

40℃時(shí)自動(dòng)閉合，達(dá)到

40℃時(shí)自動(dòng)斷開；

R1和

R2均為用來加熱且阻值不變的電熱絲．使用時(shí)，手動(dòng)閉合開關(guān)S1，電熱水器開始工作．電熱水器部分參數(shù)如表所示，求：額定電壓220V頻次50Hz保溫功率220W加熱功率1980W水箱容量50L設(shè)定溫度40℃電熱絲R1的阻值是多少？加熱時(shí)流過電熱絲R2的電流是多少？(3)假定將初溫20℃的一滿箱水加熱至設(shè)定溫度用了50min，則電熱水器的效率是多少？[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3]．參照答案專題訓(xùn)練1．解：(1)電流I＝P/U＝9680W/220V＝44A(2)電能W＝Q＝cmt＝4.2×103J/(kg·℃)×50×10－333kg/m3×(100℃－20℃)＝1.68×107J(3)P實(shí)∶P22m×1.0×10額＝U實(shí)∶U額即P實(shí)∶9680W＝(210V)2∶(220V)2解得P實(shí)＝8820W2.(1)由題意可知，銅片和鐵片受熱膨脹不同樣，雙金屬片發(fā)生曲折，達(dá)到溫控開關(guān)控制電路的目的，是利用金屬熱脹冷縮的物理知識(shí)制成的．(2)需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)理調(diào)溫旋鈕，使起落螺絲下移并推進(jìn)彈性鋼片下移，使雙金屬片稍向下曲折，這時(shí)要使觸點(diǎn)斷開，雙金屬片向下曲折程度要大一些，溫度要更高一些．(3)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL＝3V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等PL0.03W因此，由P＝UI可得，小燈泡支路的電流：I＝＝＝0.01A因串聯(lián)電路中總電壓等于各分U3VL電壓之和，因此，限流電阻兩頭的電壓：U＝U－U＝220V－3V＝217VUR的阻RRLR217V422（220V）2(4)R＝48.4Ω金I0.01AΩR熱屬板汲取的熱量：Q吸＝cm(t－t0)＝0.4×103℃－20℃)＝8×104不計(jì)熱量J/(kg·℃)×1kg×(220JWQ8×104J吸損失，由W＝Q吸＝Pt可得，需要的加熱時(shí)間：t時(shí)＝P＝P＝1000W＝80s3.(1)由P＝UI可得，低溫檔P22WW低溫(2)由P＝t可得，中溫檔加熱加熱的電流：I＝U＝220V＝0.1A5h耗費(fèi)的電能：W＝P中溫t＝44×10－3kW×5h＝0.22kW·h＝0.22度(3)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，馬桶蓋處于中溫檔由P＝U2可得，R1的阻值：R1＝U2＝（220V）2＝1100Ω當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2接b時(shí)，R1與R2串RP中溫44WU2（220V）2聯(lián)，馬桶蓋處于低溫檔則電路中的總電阻：R＝P低溫＝22W＝2200Ω因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，因此，R2的阻值：R2＝R－R1＝2200Ω－1100Ω＝1100Ω當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)R1與R2并聯(lián)，電熱馬桶蓋處于高溫檔電路中的總電阻：R′＝12Ω×1100Ω＝550Ω高RR＝1100R1＋R21100Ω＋1100Ω2（220V）2U溫檔加熱的額定功率：P高溫＝R′＝550Ω＝88W4.(1)當(dāng)開關(guān)S、S0閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由U2I＝P加熱880WA(2)飲水P＝可知，電熱飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電路的總電流＝＝4RU220V機(jī)保溫時(shí)電路為R的簡(jiǎn)單電路，加熱時(shí)兩電阻并聯(lián)，由U2U額2＝（220V）2P＝可得，電阻R的阻值R＝2R11P880W－40W1U2（220V）2≈57.6Ω(3)加熱時(shí)總電阻R＝P加＝880W＝55Ω當(dāng)電路兩頭電壓為200V時(shí)，電飯鍋在加熱狀2（200V）23332態(tài)的實(shí)質(zhì)功率：P實(shí)55Ω＝727.3W5.(1)m＝ρV＝1.0×10kg/m×0.12m＝1.2×10kg加熱′＝R＝22＝24.2Ω(3)Q吸＝cm3J/(kg·℃)×1.2×2－(2)R＝U/P＝(220V)/2000Wt＝4.2×1010kg×(7525)℃＝2.52×107J(4)Q消＝Q吸/η＝2.52×107J/84%＝3.00×107Jt＝W/P′＝Q消/P′＝3.00×107J/40W＝7.5×105s＝208.33h6.(1)當(dāng)只有1閉合時(shí)，1獨(dú)自工作，用電器處于保溫狀態(tài)，由U2SRP＝R可U2（220V）2得：R1＝P保溫＝220W＝220Ω(2)當(dāng)兩開關(guān)都處于閉合狀態(tài)時(shí)，兩電阻并聯(lián)，熱水器處于加熱狀態(tài)，P1760W2R2的功率為P2＝P－P1＝1980W－220W＝1760W由P＝UI可得經(jīng)過電熱絲R