2021年中考物理微專題復(fù)習(xí)專題49中考熱電綜合計(jì)算題(學(xué)生版)

1、1 1 22 專題 49 熱電綜合計(jì)算題解決熱電綜合計(jì)算題一般涉及到的物理公式包括物體吸熱公式、放熱公式、熱值公式、熱效率公式、 電 功公式、電功率公式等；涉及到的物理規(guī)律有熱平衡思想、串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、焦耳定律等。 【例題】(2022 四川南充)市面上的電熱水壺大多具有加熱和保溫功能。以下列圖是某電熱水壺的電路簡(jiǎn)圖， 開關(guān) K 接通后，開關(guān) S 自動(dòng)與觸點(diǎn) a、b 接通，熱水壺開始燒水；當(dāng)壺內(nèi)水溫到達(dá)100oC 時(shí)，溫控開關(guān) S 自 動(dòng)與 a、b 斷開，并立即與觸點(diǎn) c 接通，水壺進(jìn)入保溫狀態(tài)。電源電壓為 220V，電阻 R =50，這種水壺的加熱功率 P 加熱是保溫功率 P 保溫的

2、5 倍，水的比熱容 c=4.2x103J/(kg. (1)將 1kg 初溫為 35oC 的水加熱到 100oC 需要吸收多少熱量(2)電阻 R 的阻值。oC)，R 、R 電阻不受溫度影響。求：(3)在晚上用電頂峰期將 1kg 初溫為 35oC 的水加熱到 100oC 需用時(shí) 300s，假設(shè)加熱效率為 91%，那么晚上用電頂峰期的實(shí)際電壓為多少【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】小明媽媽為奶奶買了一個(gè)電熱足浴盆(如下列圖)，內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩局部組成。加 熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓 220V，額定功率 605W。問:(1)小明幫奶奶泡腳時(shí)，向足浴盆中參加 6kg 初溫為 20C 的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作

3、15min 將水加熱到 40，此加熱過程中水吸收的熱量是多少消耗的電能是多少c =4.2103 水/(kg.)(2)當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是 200V 時(shí)，加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少(3)足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)工作電壓是 12V(按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為 12V),工作電流為 4A，其電阻為 0.5，電動(dòng)機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是多少【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】現(xiàn)代居家生活中，水族箱已成為室內(nèi)裝飾的一個(gè)亮點(diǎn)，某品牌水族箱(如圖)的玻璃容器內(nèi)裝有 50L 水，內(nèi)置一根“220V 100W的自動(dòng)溫控棒，冬天養(yǎng)熱帶魚時(shí)，水族箱內(nèi)水的溫度要求控制在 26 28之間(溫度棒的水溫低于 26時(shí)開始工作，水溫到達(dá) 28時(shí)自

4、動(dòng)斷開)(1)求水族箱中水的質(zhì)量；(2)在某次溫控中，溫控棒正常工作了 87.5min，求該次溫控棒的溫控效率【水的比熱容為 4.2103J/(kg)】 (3)假設(shè)用電頂峰時(shí)，家庭電路的實(shí)際電壓僅為 217.8V，求此時(shí)溫控棒的工作電流(溫控棒阻值不變)1.(2022 貴州黔東南)小明媽媽為奶奶買了一個(gè)電熱足浴盆。內(nèi)部加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩局部組成。加熱系統(tǒng) 的加熱電阻額定電壓為 220V，額定功率為 605W，問：(1)小明幫奶奶泡腳時(shí)，向足浴盆中參加 6kg 初溫為 20的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作 16min 將水加 熱到 40C，此加熱過程中吸收的熱量是多少？(c =4.2103J/

5、(kgC)水(2)加熱系統(tǒng)加熱時(shí)的熱效率是多少？ (結(jié)果精確到 0.1%)(3)當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是 200V，加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少？(加熱電阻阻值不隨溫度變化而變化) (4)足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)工作電壓是 12V(按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為 12V)，工作電流為 4A，其電阻 為 0.5，電動(dòng)機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是多少？2.(2022 河南)在家電博覽會(huì)上，小亮家買了一款標(biāo)有“220V 3000W的電熱水器。0 0 1 22 1 2 2 1 2(1)電熱水器中的電熱管工作時(shí)利用的是電流的_效應(yīng)。智能化遙控器通過紅外線對(duì)熱水器進(jìn)行溫度控 制，紅外線是_(選填“可見或“不可見)光；

6、(2)大功率家用電器需要使用專用插座，插座的常用規(guī)格有10A 和 16A 兩種，通過計(jì)算說明該電熱水器應(yīng)選 用哪種規(guī)格的插座_；(3)該電熱水器的加熱效率為 90% ，求它正常工作時(shí)把 30 L 水從 20 加熱到 47 需要的時(shí)間_。( =1.0103 水kg/m3，c =4.2103 水J/(kg )。3(2022 齊齊哈爾)如圖甲所示是某品牌電飯煲，圖乙是該電飯煲的原理圖。它有高溫和保溫兩檔，通過開 關(guān) S 進(jìn)行調(diào)節(jié)，R 與 R 為阻值不同的電熱絲?，F(xiàn)在將該電飯煲接在 220V 的電源上，用高溫檔工作時(shí)，電路的總功率為 1000W；用保溫檔工作時(shí)，電路的總功率為 440Wc 4.2103

7、水J/(kg)。求：甲乙(1)電飯煲在高溫檔時(shí)，開關(guān) S 應(yīng)(選填“閉合或“斷開)。(2)電熱絲 R 的阻值是多少？(3)當(dāng)電飯煲處于保溫檔時(shí)，電路中的電流是多少？(4)用電飯煲將質(zhì)量為 2kg 的水加熱，使其溫度升高 30，那么水吸收的熱量是多少？4(2022 湖南衡陽)初(17001)班教室里有一款飲水機(jī)，其工作電路可簡(jiǎn)化為如圖甲所示的電路。S 是溫度控 制開關(guān)，根據(jù)飲水機(jī)內(nèi)水杯中水溫的變化自動(dòng)切換加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，R 、R 是加熱管的電阻(不考 慮阻值受溫度變化影響)，它的局部技術(shù)參數(shù)如表所示、試答復(fù)以下問題：(1)S 閉合時(shí)，飲水機(jī)處于工作狀態(tài)。R 的阻值是。(2)水杯中裝滿 2

8、0水時(shí)，飲水機(jī)正常工作，加熱多長(zhǎng)時(shí)間可將水燒開？水的比熱容為 4.2103J/(kg)，當(dāng)時(shí)氣壓設(shè)定為 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，不考慮熱損失(3)最近一次使用時(shí)，加熱管 R 損壞了，物理興趣小組的同學(xué)們利用電位器(相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器，以下稱為變 阻器)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路來控制加熱管 R 的發(fā)熱功率，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，將滑片從變阻 器的一端滑到另一端的過程中，同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，得出變阻器消耗的電功率 P 隨電流 I 關(guān)系的圖象如圖 丙所示，那么：求 R 的發(fā)熱功率范圍。變阻器的最大功率多大？簡(jiǎn)述：這種設(shè)計(jì)方案有什么不妥之處(指出一種合理的不妥情況即可)。5.學(xué)習(xí)了電功率的知識(shí)后，小亮想 利

9、用家中的電能表(如下列圖)測(cè)量電水壺的電功率和熱效率他把質(zhì)量為 1kg 溫度是 20的冷水倒入電水壺 中，然后把家中的用電器都與電源斷開，僅讓電水壺工作，在5 分鐘內(nèi)將這壺水燒開(在標(biāo)準(zhǔn)器壓下)，他觀 察到電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 70 轉(zhuǎn)試求：(1)將這壺水燒開，水吸收的熱量是多少？(2)電水壺的電功率為多少？(3)電水壺的熱效率為多少？6(2022 湖北黃石)小明家某型號(hào)電熱加濕器的原理圖如圖甲，R 、R 都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對(duì)電阻的2 11 2 1 22 1 2影響，且 R =3R ；S 為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4 為觸點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān) S 可實(shí)現(xiàn)“關(guān)、“低擋、“高擋 之間的切換(低擋為小功

10、率加熱，高擋為大功率加熱)，其局部技術(shù)參數(shù)如下表。額定電壓(V)高檔發(fā)熱功率(W)注水倉(cāng)最大注水量(kg)2204003(1)開關(guān)處于圖示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是 _(選填“關(guān)“低檔或“高檔 )(2)求電熱加濕器中 R1的阻值；(3)某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉(cāng)中加注冷水已到達(dá)最大注水量，其工作 30min 的功率 與時(shí)間圖象如圖乙所示，如果電阻 R 在此次高擋加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉(cāng)中冷水的 溫度升高多少？計(jì)算結(jié)果保存整數(shù)，水的比熱容為 4.2103J/(kg)(4)某一天，小明斷開家中其他所有用電器，只接通加濕器在低檔加熱，發(fā)現(xiàn)家中 3000revs/(k

11、Wh)的電能表 轉(zhuǎn)盤在 400s 內(nèi)轉(zhuǎn)了 27 圈，求此時(shí)電阻 R 的實(shí)際功率是多少？7某生態(tài)園設(shè)計(jì)了模擬日光和自動(dòng)調(diào)溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)照明、保溫和加熱的功能，其原理如下列圖，電源電壓 恒為 220V，R 和 R 是兩個(gè)電熱絲(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)，R =30，L 是標(biāo)有“220V 160W的照明 燈泡，白天有日光的時(shí)候，只開啟該系統(tǒng)的保溫功能并連續(xù)工作 10h，此時(shí) R 與 R 的電功率之比為 1：3， 晚上溫度較低的時(shí)候，需開啟加熱和照明功能。燈泡正常發(fā)光此狀態(tài)下系統(tǒng)也需連續(xù)工作 10h，q =1.8沼氣107J/m3，請(qǐng)解答以下問題：(1)晚上工作時(shí)電路的總功率是多大？(2)假設(shè)一天中工作

12、的 20h 內(nèi)電熱絲放出的熱量完全由該生態(tài)園自產(chǎn)的沼氣提供，其熱效率為 50%，那么每天需要完全燃燒多少 m3的沼氣？8某品牌的電熱水壺銘牌如表所示，電熱水壺正常工作時(shí)，將水壺中的額定容量的水加熱至沸騰。室溫與水的初溫皆為 20，水的比熱容 c =4.2103J/(kg)，水的密度 =1.0103kg/m3水 水。型號(hào)額定電壓額定功率額定頻率額定容量LL8015220V1360W50Hz1.0L(1)求水吸收的熱量；(2)通過計(jì)算判斷，加熱時(shí)間是否可能為 200s。9圖為某電熱器的電路原理圖，通過將開關(guān) S 置于不同的位置，可以實(shí)現(xiàn)“加熱和“保溫兩種狀態(tài)的 變換，對(duì)應(yīng)的額定功率分別為 800W

13、 和 40W。(1)將開關(guān) S 接“1時(shí)，電熱器處于(選填“加熱或“保溫)狀態(tài)。1 21 0 0 1 22 米 飯(2)電熱器在加熱狀態(tài)下正常工作，將 0.5kg 初溫為 20的水加熱到 100，需要多長(zhǎng)時(shí)間？(【水的比熱容為 4.2103J/(kg)，假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能】 10.小明的媽媽利用天然氣灶燒水，把質(zhì)量為 1kg 的 20的水燒開(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)(1)通過觀察天燃 氣表得知消耗了 0.01m3的天然氣，如果天然氣的密度為 0.7kg/m3，燒水時(shí)消耗天然氣多少千克？(2)在此過程中水需要吸收多少熱量？(3)用額定功率是 800W 的電熱壺在 220V 額定電壓下，燒開同樣

14、質(zhì)量的水，假設(shè)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是 84%，那么通電時(shí)間是多少？11.如圖是我們家庭用的一種電熱飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖，其參數(shù)如下表，R 、R 是發(fā)熱電阻絲。(1)假設(shè)飲水機(jī)正常工作的加熱效率為 90%，現(xiàn)將質(zhì)量為 0.4kg、初溫為 25的水在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至 沸騰， 水的比熱容是 4.2103J/(kg)，求：水需要吸收的熱量？燒開這些水消耗了多少電能？ (2)當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，R 的電阻值是多大？12.如圖(甲)所示是生活中常見的自動(dòng)加熱、保溫的電水壺，它的銘牌如下面表格。現(xiàn)將它接在220V 的電壓 下工作。水的比熱容為 4.2103J(kg.)額定電壓頻率容積加熱功率保溫功率2

15、20V50Hz6L1000W40W(1)如圖(乙)所示為電水壺的電路圖，其中 R 是電熱水壺中的 電熱管，R 是與電熱水壺的電熱管串聯(lián)的電阻，S 是一個(gè)能 自動(dòng)切換的溫控開關(guān)，此熱水壺是在熱膽中儲(chǔ)水，由電熱管 加熱工作的。請(qǐng)根據(jù)電路圖判斷：在什么情況下，電水壺處 于加熱狀態(tài)？在什么情況下，電水壺處于保溫狀態(tài)？乙(2)請(qǐng)根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)信息，計(jì)算 R 和 R 的阻值分別是多少？(3)電水壺處于加熱狀態(tài)時(shí)，在 840s 時(shí)間內(nèi)，使熱膽中 2kg、20的水溫度升高到 100。求電水壺的熱效 率。13.幾千年來中國(guó)的廚藝最講究的就是“火候二字。現(xiàn)在市場(chǎng)上流行如下列圖的新型電飯鍋，采用“聰明 火技術(shù)，電腦智

16、能控溫、控壓，智能化控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最正確的口感和營(yíng)養(yǎng)，其 簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。R 和 R 均為電熱絲，S 是自動(dòng)控制開關(guān)。把電飯鍋接入 220V 的電路中，用電飯鍋 的“聰明火煮米飯，電飯鍋工作時(shí)的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。(1)求電熱絲 R 的阻值(計(jì)算結(jié)果保存一位小數(shù))；(2)這個(gè)電飯鍋在 015min 內(nèi)把質(zhì)量為 1.1kg 的米飯由 20加熱到 100，求電飯鍋在這段時(shí)間內(nèi)加熱的效率。c =4.2103J/(kg)。2 1 1 2 2 1 1 1 21 21 1 2 2 冰 2 2R1I/A3S2220VR2105 10 15 20 25 30t/min甲乙14.如甲圖所示的電壓力鍋，集壓力鍋、電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)于一體，省時(shí)節(jié)電，熱效率高。電壓力鍋工作原理如 圖乙，R 的電阻值為 48.4，單獨(dú)閉合開關(guān) S 時(shí)，壓力鍋的功率為 80W。S220VSRR1甲乙(1)單獨(dú)閉合開關(guān) S 時(shí)，電壓力鍋處于狀態(tài)(選填“保溫或“加熱)。(2)R 的電阻是多少？(3)同時(shí)閉合開關(guān) S 和 S ，電壓力鍋工作 1min 消耗的電能是多少？15.(2022 齊齊哈爾)如圖甲是文文同學(xué)家新買的一臺(tái)冷暖空調(diào)扇，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R