初中物理电功与热量的综合计算计算题

有一台热水器，内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。R₁=88Ω，R₂=22Ω。

(1)如何控制S₁和S₂，使热水器处于高温档：
(2)求中温档正常工作时热水器的功率；
(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。

某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器，如图所示，它主要由工作电路和控制电路两部分组成，工作电路可以在保温和加热两档之间切换，当磁控开关 $L$线圈中的电流等于或大于 $20\mathit{mA}$时，磁控开关 $L$的簧片吸合（簧片与线圈电阻不计），当线圈中的电流小于 $20\mathit{mA}$时簧片断开，光敏电阻 $R$随光照强度 $E$（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号 $\mathit{cd})$变化的关系如下表所示，当开关 $S$闭合时：

光照强度 $E/\mathit{cd}$	1	2	3	4	5
光敏电阻 $R/\Omega$	18	9	6	4.5	3

（1）若控制电路中 $R_0=82\Omega$， $U_2=2V$，当光强 $E$达到多少时，磁控开关的簧片恰好吸合？

（2）当线圈中的电流等于 $20\mathit{mA}$时，工作电路处于何种挡位？将质量为 $2\mathit{kg}$的水由 ${50}^{°}\text{C}$加热至 ${100}^{°}\text{C}$需吸收多少热量？

（3）若工作电路在加热和保温两种状态时 $R_1$的功率之比为 $25:9$，求 $R_1$与 $R_2$的比值。

额定电压为220V的电热器正常工作时，每5min耗电0.15kW·h．问：
（1）该电热器的额定功率多大？
（2）当两端电压降为200V时，要从电热器获得9×10⁵J的热量，需要多长时间？（设电热器工作时电阻不变）

电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R₁是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关s自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知加热时消耗的电能有84％被有效利用，水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电压力锅在加热状态时的电流。
（2）电压力锅多少秒后开始保压?
（3）电压力锅在此30min内消耗的电能。

某校师生自制了一台多功率电烘箱，电路结构如图所示，所选两根电热丝 $R_1$， $R_2$的阻值分别为 $75\Omega$、 $150\Omega$，由于电路电压不足，实际工作电压为 $200V$，求：

（1）这台电烘箱以最大功率工作时，通过电烘箱的电流；

（2）这台电烘箱以最大功率工作 $5\mathit{min}$，电热丝产生的热量；

（3）这台电烘箱以最大功率工作 $5h$，消耗多少度电。

小珊新买了一个电热水壶，其铭牌如图所示，请回答 $\mathbf{[}$ 水的比热容 ${\mathit{c}}_{\mathbf{水}}\mathbf{=}\mathbf{4}\mathbf{.}\mathbf{2}\mathbf{\times }{\mathbf{10}}^{\mathbf{3}}\mathit{J}\mathbf{/}\mathbf{\left(}\mathit{kg}{\mathbf{\cdot }}^{\mathbf{\circ }}\mathbf{C}\mathbf{\right\}}\mathbf{)}$ ，气压为1标准大气压 $\mathbf{]}$ ；

（1）电热水壶正常工作时的电阻是多少？

（2）在额定电压下，不考虑热量损失，用该电热水壶将初温为 ${\mathbf{20}}^{\mathbf{°}}\mathbf{C}$ 的 $\mathbf{2}\mathit{kg}$ 的水烧开，需用多长时间？

（3）在额定电压下，小珊实际将初温为 ${\mathbf{20}}^{\mathbf{°}}\mathbf{C}$ 的 $\mathbf{2}\mathit{kg}$ 的水烧开，用时 $\mathbf{7}\mathit{min}$ ，则该电热水壶的效率为多少？

无内胆饮水机管线机的电路原理如图，电热丝R₁、R₀绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水．该管线机的额定电压是220V，开水档加热功率是2200W，温水档加热功率是1100W．已知电热丝R₁、R₀电阻不随温度变化，问：

（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？
（2）饮水机出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R₀的电阻是多少？
（3）“温、开水选择开关”断开工作时，5min内管线机产生的热量是多少？

一台电烘箱的电阻通过5安电流强度时，每分钟产生的热量是60000焦，求这台电烘箱的电功率和发热体的电阻值？

某品牌的电热水壶铭牌如表所示，电热水壶正常工作时，将水壶中的额定容量的水加热至沸腾。已知室温与水的初温皆为 ${20}^{°}\text{C}$，水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$。

型号	$\mathit{LL}-8015$
额定电压	$220V~$
额定功率	$1360W$
额定频率	$50\mathit{Hz}$
额定容量	$1.0L$

（1）求水吸收的热量；

（2）通过计算判断，加热时间是否可能为 $200s$。

【2015年山东日照市中考物理】我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床﹣﹣“韩式电热坑”．其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选档开关，可绕O点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个档位的转换（档位顺序未知，电功率越大档位越高）．小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率．他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转．已知R₁和R₂是发热电阻，R₂的阻值是R₁的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V．完成下列问题：

（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？
（2）当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是多少？
（3）当该电热炕处于低档，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25℃升高到多少摄氏度？[无热损失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），结果保留1位小数]．

【2015年辽宁抚顺中考物理】如图甲是顺顺家的电饼铛，它的上、下盘可以分别加热，图乙为其内部电路图，R_上、R_下分别为上盘和下盘的加热电阻．当上、下同时加热时电饼铛正常工作的总功率为2200W，且上、下盘的加热功率相等．

（1）当上、下盘同时加热时，电饼铛的工作总电流是多少？
（2）下盘加热电阻是多少欧？
（3）用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉．若将0.5kg，20℃的牛肉加热至100℃，需要多长时间？不计热损失，c_牛肉=3.3×10³J（kg•℃）．

如图，定值电阻 $R_1$的阻值为 $10\Omega$， $R_2$的阻值为 $30\Omega$，闭合开关后电流表的示数为 $0.1A$。求：

（1）电源电压；

（2）电阻 $R_1$在1分钟内产生的热量。

图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把被加热的药膳放到炖盅里加热。图乙是其简化电路图， $R_1$、 $R_2$均为发热电阻，且 $R_1=R_2$．电煮壶有加热和保温两个档。加热档的功率为 $1000W$．

求：（1）电煮壶保温挡的功率

（2）炖盅内 $0.5\mathit{kg}$的药膳温度升高了 ${80}^{°}\text{C}$，药膳吸收的热量。 $\left[c_{\mathit{药膳}}=4\times {10}^{3}J/\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)]$

（3）若不计热量损失，壶中的水和药膳总共吸收 $6\times {10}^{5}J$的热量，用加热档加热需要的时间。

【2015年贵州省黔南州中考物理】如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃．

（1）水吸收的热量是多少？〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕
（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）

【2015年鄂尔多斯市初中毕业升学考试】如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有两只相同的PTC(正温度系数)加热元件。其工作电路如图乙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关同时掷向A、B，枪口冒出胶液；松动扳机，联动开关同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化图像如图丙所示。求：

（1）热熔胶枪工作时，发生的能量转化为           ，当松动扳机时电路的连接方式是             。
（2）当松动扳机且温度为170℃时，0.5min电路产生的热量是多少？
（3）热熔胶枪工作时的最大功率是多少？