2024遼寧中考物理二輪重點(diǎn)專題研究 微專題 家用電器-電熱綜合相關(guān)計(jì)算（課件）

家用電器—電熱綜合計(jì)算微專題知識(shí)精講2重難點(diǎn)突破遼寧近年真題精選11.(2023沈陽(yáng)17題3分)電熱水器在工作的過(guò)程中，把電能轉(zhuǎn)化成___能．某電熱水器的銘牌如圖所示，在該電熱水器中裝初溫為25℃，質(zhì)量為60kg的水，在額定電壓下工作1400s，水溫升高10℃.則水吸收的熱量是__________J，電熱水器消耗的電能是_________J．[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]命題點(diǎn)2.52×106用電器類電熱綜合計(jì)算類型1銘牌類內(nèi)2.8×106遼寧近年真題精選2.(2022遼寧15題6分)在比較不同物質(zhì)吸熱情況的實(shí)驗(yàn)中，用額定功率為250W的電加熱器分別對(duì)質(zhì)量相等的水和食用油加熱2min，電加熱器均正常工作，記錄的數(shù)據(jù)如下表．[忽略汽化對(duì)質(zhì)量的影響，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]求：物質(zhì)初溫/℃末溫/℃水1838食用油1868(1)給水加熱時(shí)，電加熱器消耗的電能；(2)若電加熱器對(duì)水加熱的效率為84%，水吸收的熱量；(3)食用油的質(zhì)量．解：(1)由

得，電熱器消耗的電能W＝Pt＝250W×2×60s＝3×104J(2)由

得，水吸收的熱量為Q吸＝Wη＝3×104J×84%＝2.52×104J(3)由Q吸＝cmΔt得，水的質(zhì)量為物質(zhì)初溫/℃末溫/℃水1838食用油1868由于實(shí)驗(yàn)時(shí)水的質(zhì)量與食用油的質(zhì)量相等，所以食用油的質(zhì)量為0.3kg.3.(2022鐵嶺27題9分)小喻的爸爸看完電視時(shí)習(xí)慣用遙控器關(guān)閉電視機(jī)和有線機(jī)頂盒，而不斷開(kāi)電源，這樣做雖然方便，但電視機(jī)和機(jī)頂盒在待機(jī)狀態(tài)下仍在消耗電能．為了說(shuō)服爸爸，小喻關(guān)閉其他用電器，讓電視機(jī)和機(jī)頂盒處于待機(jī)狀態(tài)，觀察到如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤在12分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了3轉(zhuǎn)．(1)電視機(jī)和機(jī)頂盒總的待機(jī)功率是多少？(2)若每天看4個(gè)小時(shí)電視，然后處于待機(jī)狀態(tài)，一個(gè)月(30天)因待機(jī)浪費(fèi)的電能是多少？(3)把這個(gè)月節(jié)省下來(lái)的電能給水供熱，這些熱量的84%被水吸收，能使100kg的水從20℃升高到多少攝氏度？[水的比熱容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]解：(1)由圖知，電能表表盤上標(biāo)有3000r/kW·h，表示電路中每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)3轉(zhuǎn)，電視機(jī)和機(jī)頂盒消耗的電能：工作時(shí)間t＝12min＝h＝0.2h電視機(jī)和機(jī)頂盒總的待機(jī)功率：(2)由可得，一個(gè)月電視機(jī)和機(jī)頂盒因待機(jī)浪費(fèi)的電能：W＝Pt′＝5W×(24－4)×30×3600s＝1.08×107J(3)由題意可得，水吸收的熱量：Q吸＝Wη＝1.08×107J×84%＝9.072×106J由Q吸＝cm(t－t0)得，水升高到的溫度：4.(2023撫順27題9分)如圖甲是自動(dòng)沖泡咖啡機(jī)，圖乙是其簡(jiǎn)化電路圖，咖啡機(jī)的銘牌如下表．咖啡機(jī)可以通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)S分別進(jìn)行打磨和加熱．請(qǐng)計(jì)算：(1)咖啡機(jī)正常打磨時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流是多少安？(2)電熱絲R的阻值是多少歐？(3)若忽略熱量損失，咖啡機(jī)把1L水從20℃加熱到100℃，正常工作需要加熱多少秒？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3，1L＝1dm3]類型2擋位類其他地市真題展示額定電壓220V電動(dòng)機(jī)額定功率220W電熱絲額定功率800W水容量1L解：(1)由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，咖啡機(jī)處于打磨狀態(tài)，由P＝UI得通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流(2)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，咖啡機(jī)處于加熱狀態(tài)，由P＝UI＝

得電熱絲阻值額定電壓220V電動(dòng)機(jī)額定功率220W電熱絲額定功率800W水容量1L(3)水的質(zhì)量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×10－3m3＝1kg水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J若忽略熱量損失，咖啡機(jī)消耗的電能W＝Q吸＝3.36×105J由

得，需要加熱的時(shí)間額定電壓220V電動(dòng)機(jī)額定功率220W電熱絲額定功率800W水容量1L5.(2021撫順本溪遼陽(yáng)27題9分)如圖所示是一款電火鍋的簡(jiǎn)化電路圖，額定電壓為220V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S0閉合后，鍋內(nèi)溫控開(kāi)關(guān)S自動(dòng)控制小火和大火兩種加熱狀態(tài)，已知R2的電阻為48.4Ω，小火加熱功率為1000W．求：(1)電火鍋大火加熱的功率．(2)用大火將2kg清湯從20℃加熱到100℃吸收的熱量．[c湯＝4×103J/(kg·℃)](3)若忽略熱量損失，用大火將2kg清湯從20℃加熱到100℃需要的時(shí)間．解：(1)只閉合開(kāi)關(guān)S0，R1單獨(dú)工作，為小火；同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S0、S，R1與R2并聯(lián)，為大火．電阻R2的功率電火鍋大火加熱的功率P大火＝P2＋P小火＝1000W＋1000W＝2000W(2)用大火將2kg清湯從20℃加熱到100℃吸收的熱量為Q吸＝c湯m(t－t0)＝4×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝6.4×105

J(3)不計(jì)熱量損失用大火將2kg清湯從20℃加熱到100℃W＝Q吸＝6.4×105J由

得，加熱所需要的時(shí)間6.(2022本溪鐵嶺遼陽(yáng)27題9分)圖中是一款家用電熱水器簡(jiǎn)化電路圖，它有高溫和低溫兩個(gè)擋位，高溫?fù)豕β蕿?300W．R1、R2均為加熱電阻絲，R1的阻值為55Ω.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]求：(1)低溫?fù)鯐r(shí)通過(guò)R1的電流．(2)R2的阻值．(3)如果不計(jì)熱量損失，用高溫?fù)醢?0kg的水，從27℃加熱到60℃，需要的時(shí)間．

解：(1)由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電路電阻最小，根據(jù)

可判斷，此時(shí)電熱水器為高溫?fù)酰划?dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電熱水器為低溫?fù)鮿t低溫?fù)鯐r(shí)通過(guò)R1的電流(2)低溫?fù)鯐r(shí)R1消耗的功率

P1＝UI1＝220V×4A＝880W高溫?fù)鯐r(shí)R2消耗的功率

P2＝P高－P1＝3300W－880W＝2420WR2的電阻為R2＝＝20Ω(3)由于不計(jì)熱量損失，則有Q吸＝W水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃－27℃)＝6.93×106J由

得，7.(2023撫順27題9分)如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過(guò)控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高、中、低三擋加熱，其簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示．R1、R2、R3均為電熱絲，已知R1＝176Ω，加熱杯的部分參數(shù)如下表．求：(1)R2的阻值是多少？(2)加熱杯的低溫?fù)豕β适嵌嗌伲?3)若不計(jì)熱量損失，加熱杯使用高溫?fù)跫訜?，?L水從12℃升高到100℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3]額定電壓220V高溫?fù)豕β?100W中溫?fù)豕β?40W低溫?fù)豕β?/p>

容量1L解：(1)由

得，R3的阻值加熱杯處于中溫?fù)酰琑2和R3串聯(lián)電路總電阻R2的阻值R2＝R總－R3＝110Ω－44Ω＝66Ω(2)加熱杯處于低溫?fù)?，R1和R3串聯(lián)此時(shí)電路的總電阻R′總＝R1＋R3＝176Ω＋44Ω＝220Ω則低溫?fù)醯墓β暑~定電壓220V高溫?fù)豕β?100W中溫?fù)豕β?40W低溫?fù)豕β?/p>

容量1L(3)1L＝1×10－3m3由

得，水的質(zhì)量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg加熱1L水從12℃升高到100℃吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－12℃)＝3.696×105J由于不計(jì)熱量損失，則W＝Q吸由

得，加熱所需的時(shí)間額定電壓220V高溫?fù)豕β?100W中溫?fù)豕β?40W低溫?fù)豕β?/p>

容量1L8.(2021鐵嶺葫蘆島27題9分)如圖甲是一款可調(diào)溫的果汁加熱鼎，圖乙是其簡(jiǎn)化電路圖．R1，R2均為加熱電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，加熱鼎處于保溫?fù)?，保溫功率?75W．當(dāng)開(kāi)關(guān)接2時(shí)，加熱鼎處于可調(diào)溫?fù)?，可調(diào)功率范圍為275W～1100W．[果汁比熱容取4.0×103J/(kg·℃)]求：(1)加熱鼎最大功率時(shí)電路中的電流．(2)滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值．(3)不計(jì)熱量損失，加熱鼎用最大功率對(duì)1kg果汁加熱2min，果汁升高的溫度．解：(1)由P＝UI得，加熱鼎最大功率時(shí)電路中的電流(2)由

得，處于保溫?fù)鯐r(shí)總電阻由

得，R2的阻值滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值R1＝R－R2＝176Ω－44Ω＝132Ω(3)由

得，加熱鼎最大功率加熱2min電流的功W最大＝P最大t＝1100W×2×60s＝1.32×105J由于不計(jì)熱量損失，果汁加熱過(guò)程中吸收的熱量Q吸＝W最大＝1.32×105J由Q吸＝cmΔt得，果汁加熱升高的溫度其他地市真題展示9.(2021盤錦15題6分)如圖甲所示，是一款熨燙衣服的便攜式掛燙機(jī)，它有兩個(gè)加熱擋位，正常工作電壓為220V，高溫?fù)豕β蕿?200W．其內(nèi)部電路如圖乙所示，電熱絲R1＝60.5Ω.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]請(qǐng)計(jì)算：(1)將水箱中0.2kg的水從10℃加熱到100℃，需要吸收的熱量；(2)R2阻值；(3)若用高溫?fù)跫訜徇@些水，所需時(shí)間為1min10s,掛燙機(jī)的加熱效率．

解：(1)水吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃－10℃)＝7.56×104J(2)由電路圖及

可知，兩個(gè)電熱絲并聯(lián)時(shí)，功率最大，為高溫?fù)?當(dāng)兩個(gè)電熱絲并聯(lián)時(shí)，電熱絲R1消耗的功率根據(jù)并聯(lián)電路電路總功率與各用電器消耗的電功率之間的關(guān)系可得，電熱絲R2消耗的功率P2＝P－P1＝1200W－800W＝400W由

可得電熱絲R2的阻值(3)t＝1min

10s＝70s用高溫?fù)跫訜徇@些水，消耗的電能W＝Pt＝1200W×70s＝8.4×104J則掛燙機(jī)的加熱效率知識(shí)精講重難點(diǎn)突破擋位類相關(guān)計(jì)算例1

(2021福建改編)如圖是某電蒸鍋的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，R1、R2均為發(fā)熱電阻，R1的阻值為484Ω，保溫?fù)豕β蕿開(kāi)_____W．若加熱擋功率為1200W，電阻R2的阻值為_(kāi)____Ω；用此電蒸鍋對(duì)質(zhì)量為1.2kg的水加熱使其溫度升高75℃，需要的時(shí)間為375s，電蒸鍋的熱效率為_(kāi)____．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]1004484%方法指導(dǎo)第一步：分析情境，提取信息(1)電源電壓220V(2)電路由兩個(gè)發(fā)熱電阻組成，R1＝484Ω，加熱擋功率為1200W第二步：構(gòu)建電路模型電路中有兩個(gè)發(fā)熱電阻R1、R2，有兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2，因此通過(guò)開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉，電路有兩種情況

開(kāi)關(guān)接通方式只閉合開(kāi)關(guān)S1開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合電路圖總電阻R總＝R1第三步：利用規(guī)律解決問(wèn)題擋位分析：閉合開(kāi)關(guān)