初中物理电功与热量的综合计算试题

(6)小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开(在标准大气压下)．
【水的比热容c_水=4.2×10³J/(kg•℃)】
(1) 通过观察天燃气表得知消耗了0.01m³的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m³，烧水时消耗天然气多少千克？
(2) 在此过程中水需要吸收多少热量？
(3) 用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？

电吹风是现代家底常用的电器，图1是小华家中使用的电吹风．使用过程中，她发现电吹风既可以吹热风，又可以吹冷风．根据这个现象她断定：在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝．根据电吹风能够单独输出冷风的现象，她认为电动机和电热丝是并联的．图2是她根据现象分析画出的两个电路图．

（1）你认为上述两个电路，哪一个更符合实际情况．
（2）小华查看说明书得知，该型号电吹风吹热风时的功率为460W，吹冷风时的功率为20W，求电吹风正常工作且吹热风时，电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量．

你见过戴着面罩或墨镜的工人进行电焊作业吗？电焊是利用电流的热效应产生高温，将焊条熔化，从而使两金属部件焊接在一起。电焊机工作时有很大电流，但不会连续工作，所以导线中会产生迅速变化、时断时续的电流。
（1）电焊机输出电压40 V、输出功率2000W，某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，从安全角度考虑，计算说明应选择哪种导线作为电焊机的输出导线？

导    线    规    格
导线横截面积S/mm^2	2．5	4	6	10
安全载流量I/ A	28	37	47	68

（2）焊条熔点为1100℃，比热容为0.4×10³J／（kg·℃）。假设电流放出的热量全部被焊条吸收并使焊条升温，电焊机工作4s，可使一根质量为20g的焊条全部熔化吗？
（3）电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活造成一定的影响，请指出其中的两点。

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表所示：

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉 铭牌	U额＝220V P额＝1kW	①用电磁炉加热一壶水（水的质量m＝2kg，初温t0＝30℃） ②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t＝50℃
电能表 铭牌	220V          10(40)A 50Hz  2000r/kW·h

 
请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；【水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg·℃）】
（2）电磁炉的实际功率；
（3）对比电磁炉的铭牌说明与第（2）问的计算结果，你发现什么问题？你认为可能是什么原因？（说出一种即可）
（4）电磁炉烧水的效率．

把一根阻值是48.4欧的电炉丝接到220V照明电路上，通电时间240s，则它放出   J的热量。若将此电炉丝对折后再接入同一照明电路，要它放出同样多的热量，通电时间应为         S.

一只电热水壶的铭牌如图，内部由开关和电热丝组成．
求：（1）正常工作时，通过内部
电热丝的电流。
（2）内部电热丝的电阻。
（3）额定电压下工作5min电热丝产生的热量。

产品名称：开水煲 额定频率：50Hz 额定功率：1100W

额定电压：220V 容    量：1.2L 型  号：JKY-12C09C

 

两根阻值分别为R₁＝60Ω和R₂＝90Ω的电热丝，将它们串联后接在家庭电路上，经过25min产生热量Q。如果将这两根电热丝改为并联，仍接在家庭电路上，两电热丝并联后的总电阻R＝       Ω，经过        min可产生同样的热量Q。

电磁炉是一种新型灶具，图所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请问：

(1)电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？
(2)某同学用功率为2000W的电磁炉，将1㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2分55秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？(水的比热容为4.2×10³J/（kg﹒℃) )

(4分)如图所示，电源两端的电压为6V，且保持不变，已知R₁＋R₂＝12Ω，当开关S₁闭合、S₂断开时，10s内电流通过R₁产生的热量是60J；当开关S₁断开、S₂闭合时，电流表示数为0.6A，则电阻R₃的阻值是___________Ω。

两根阻值分别为R₁＝60Ω和R₂＝90Ω的电热丝，将它们串联后接在家庭电路上，经过25min产生热量Q。如果将这两根电热丝改为并联，仍接在家庭电路上，两电热丝并联后的总电阻R＝       Ω，经过        min可产生同样的热量Q。