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1、
小專題(六) 電熱器中電、熱的計算
01 專題概述
解決此類問題要認真審題，準確把握題目中的關鍵詞，正確挖掘題目中的隱含條件，建立等量關系．如根據“電熱器放出的熱量全部被水吸收”，則有Q＝I2Rt＝IUt＝t＝cmΔt；若已知加熱效率η，則電熱器放出的熱量與水吸收的熱量之間的關系有ηQ放＝Q吸．
擋位問題的判斷由公式P＝可知，電熱器的電阻越小，其功率越大，擋位越高．(1)并聯接入的電阻越多，擋位越高；(2)串聯電路，接入的電阻越多，擋位越低．
02 專題訓練
類型1 電熱器的電學計算
1．(2018·蚌埠固鎮(zhèn)縣期末)CFXB型熱水杯的原理圖如圖所示，它有加熱和保溫兩擋，通過
2、單刀雙擲開關S進行調節(jié)，R0、R為電熱絲．當開關S接加熱擋時，電路的功率為1 000 W，當開關S接保溫擋時，電路的總功率為44 W，R0、R阻值恒定不變．
(1)在保溫擋正常工作時，電路中的電流是多少？
(2)電熱絲R0、R的阻值為多大？
解：(1)由P＝UI可得保溫擋正常工作時，電路中的電流：
I保溫＝＝＝0.2 A
(2)由P＝知，當電路中總電阻越小，總功率越大，所以當只有R接入電路時，電路為加熱狀態(tài)．可得R0的電阻：
R0＝＝＝48.4 Ω
保溫狀態(tài)時R0和R串聯接入電路，總電阻：
R總＝R0＋R＝＝＝1 100 Ω
所以R的阻值：
R＝R總－R0＝1 100
3、Ω－48.4 Ω＝1051.6 Ω
熱風溫度
50～75 ℃
額定功率
熱風時：990 W
冷風時：110 W
額定電壓
220 V
質量
0.5 kg
2．(2018·遵義)小華家買了一個家用電吹風，其簡化電路如圖所示，主要技術參數如表．電吹風在額定電壓下工作，請解答如下問題：
(1)電吹風吹冷風時，通過電動機的電流是多大？
(2)電熱絲工作時的電阻是多大？
(3)電吹風內電動機的電阻是1 Ω，電吹風吹冷風30 min產生的熱量是多少？
解：(1)當吹冷風時，只有電動機工作，P1＝110 W，
由P＝UI可得，通過電動機的電流：
I1
4、＝＝＝0.5 A
(2)當電吹風吹熱風時，電動機和電熱絲同時工作，電動機與電熱絲并聯，電熱絲R2的電功率：
P2＝P－P1＝990 W－110 W＝880 W
由P＝可得
電熱絲R2的電阻值：
R2＝＝＝55 Ω
(3)30 min內電流通過電動機吹冷風時產生的熱量：
Q＝IRt＝(0.5 A)2×1 Ω×30×60 s＝450 J
類型2 電熱器的電熱綜合計算
3．(2018·合肥蜀山區(qū)二模)一臺規(guī)格為“220 V 1 210 W”的電水壺，裝有2 kg、20 ℃的水．當實際電壓是200 V的時候，不考慮熱量損失和溫度對電阻的影響．[c水＝4.2×103 J/(
5、kg·℃)]求：
(1)電水壺的實際電功率；
(2)將水加熱至70 ℃所吸收的熱量；
(3)實際加熱時間．
解：(1)由P＝UI＝可得，電水壺正常工作時電阻絲的電阻：R＝＝＝40 Ω
當實際電壓為200 V時，電水壺的實際功率：
P實際＝＝＝1 000 W
(2)將水加熱至70 ℃所吸收的熱量：
Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J
(3)由P＝可得，實際加熱時間：
t＝＝＝420 s
4．(2018·亳州期末)小麗家新買了一臺電熱水器，下表是該電熱水器的一些技術參數．現將水箱中
6、裝滿水，通電后正常工作40 min，水溫從25 ℃上升到45 ℃，[已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]求：
型號
FED－H50
額定電壓
220 V
最大水量
50 L
額定功率
2 000 W
(1)水所吸收的熱量；
(2)電熱水器中電熱絲在正常工作時的電阻值；
(3)電熱水器的效率．
解：(1)水的體積：V＝50 L＝50 dm3＝0.05 m3
由ρ＝得，水的質量：
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.05 m3＝50 kg
水吸收的熱量：
Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(4
7、5 ℃－25 ℃)＝4.2×106 J
(2)由P＝可得，電熱水器中電熱絲在正常工作時的電阻值：R＝＝＝24.2 Ω
(3)由P＝可得，熱水器正常工作40 min消耗的電能：W＝Pt＝2 000 W×40×60 s＝4.8×106 J
熱水器的效率：
η＝＝＝87.5%
5．(2018·宿州埇橋區(qū)二模)小明將規(guī)格為“220 V 1 210 W”的電熱水器單獨接入電路中，測得在2 min內電能表的轉盤轉過40轉(電能表表盤上標有1 200 r/ kW·h字樣)，求：
(1)該電熱水器的實際功率；
(2)電路中的實際電壓；
(3)若該電熱水器加熱效率為90%
8、，求在該電壓下將5 kg、25 ℃的水加熱到55 ℃需要的時間．
解：(1)在2 min內電能表的轉盤轉過40轉，則：
電熱水器消耗的電能：
W＝kW·h＝kW·h＝ kW·h
電熱水器的實際功率：
P實＝ ＝＝1 kW＝1 000 W
(2)規(guī)格為“220 V 1 210 W”的電熱水器，則電熱水器的電阻：
R＝＝＝40 Ω
由P實＝可得，電路中的實際電壓：
U實＝＝＝200 V
(3)水吸收的熱量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(55 ℃－25 ℃)＝6.3×105 J
該熱水器加熱效率為90%，則可得：Q吸＝ηW＝ηP實t
則需要的時間：
t＝＝＝700 s
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