初中物理电功与热量的综合计算计算题

如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S₀控制)；求：

热水箱容量	1L	加热时功率	500W
额定电压	220V	保温时功率	50W

 
（1）当开关S闭合，开关S₀断开时，饮水机的功率是多大？
（2）保温电阻R₂的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？(C_水=4.2×10³J/Kg.℃)

图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W。R是加热电阻，额定功率是1100W。图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：
（1）豆浆机的加热电阻是多少? 
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是多少?[c_豆浆=4.0×10³J／(kg·℃)]
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少?

图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图．R₁、R₂为电热丝，其中R₂=242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．
（1）电热丝是利用电流的　 　效应工作的．分析电路图，闭合S₁，当S₂　 　时，电熨斗处于高温档．
（2）电熨斗处于低温档时，正常工作功率为100W．求：通过电路的电流是多大？R₁的电阻是多大？通电3min产生的热量是多少？
（3）若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W．要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利．有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图．坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω．闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”（不考虑温度的变化对电阻的影响）
（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？
（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？

在图（a）所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R₁标有“100Ω 2A”字样。闭合电键S后，电流表A₁和A₂的示数分别如图（b）所示。求：

（1）求R₁消耗的电功率是多大?
（2）电阻R₂的阻值
（3）通电1min，电阻R₂产生的热量Q₂。

图甲为某电热水器内部简化电路图，R为电热丝，乙为其铭牌。根据铭牌上的信息，求：
(1)热水器正常工作时通过它的电流；
(2)热水器正常工作50s产生的热量。

探索班为了解决同学们的饮水问题，购置了一台饮水机，其铭牌如下表所示。图12是
饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R₁是电阻，R₂是供加热的电阻丝。

额定频率	50Hz	环境温度	10℃～38℃
加热功率	550W	环境湿度	≤90％
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃ 5L/h

 

（1）、用公式分析， S处于什么状态（闭合或S断开），饮水机处于保温状态。
（2）、在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（3）、在饮水机的热水罐中0.6kg水，正常工作，使水从30℃的加热到80℃，用了5min20秒时间。用这些信息及数据，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。[C水=4.2×10³J /(kg·℃)]
（4）、如果要使饮水机在加热状态时的功率是保温状态时的4倍，则R₁与R₂的比值应是多少？( 2分）

小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12m。现需要将初温为10℃、质量为80kg的水加热到60℃，g取10N/kg，c_水=4.2×10³J/（kg ·℃），则：
（1）把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做多少功？
（2）这些水需要吸收多少热量？
（3）若这些热量由额定功率为1000W的电热水器提供，至少需要加热多长时间？

一电饭锅铭牌上标有“220V  1100W”字样。
（1）电饭锅正常工作时，它的电阻是多少Ω？
（2）为了加热水，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？

(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．

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．

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﹒℃) )