（安徽專版）2018年九年級物理全冊 小專題（六）電熱器中電、熱的計(jì)算習(xí)題 （新版）新人教版

小專題(六)　電熱器中電、熱的計(jì)算 01　　專題概述 解決此類問題要認(rèn)真審題，準(zhǔn)確把握題目中的關(guān)鍵詞，正確挖掘題目中的隱含條件，建立等量關(guān)系．如根據(jù)“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(guān)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(lián)接入的電阻越多，擋位越高；(2)串聯(lián)電路，接入的電阻越多，擋位越低． 02　　專題訓(xùn)練 類型1　電熱器的電學(xué)計(jì)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，通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0、R為電熱絲．當(dāng)開關(guān)S接加熱擋時(shí)，電路的功率為1 000 W，當(dāng)開關(guān)S接保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為44 W，R0、R阻值恒定不變． (1)在保溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，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?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，電路中的電流： I保溫＝＝＝0.2 A (2)由P＝知，當(dāng)電路中總電阻越小，總功率越大，所以當(dāng)只有R接入電路時(shí)，電路為加熱狀態(tài)．可得R0的電阻： R0＝＝＝48.4 Ω 保溫狀態(tài)時(shí)R0和R串聯(lián)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 Ω－48.4 Ω＝1051.6 Ω 熱風(fēng)溫度 50～75 ℃ 額定功率 熱風(fēng)時(shí)：990 W 冷風(fēng)時(shí)：110 W 額定電壓 220 V 質(zhì)量 0.5 kg 2．(2018·遵義)小華家買了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡化電路如圖所示，主要技術(shù)參數(shù)如表．電吹風(fēng)在額定電壓下工作，請解答如下問題： 　 (1)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過電動機(jī)的電流是多大？ (2)電熱絲工作時(shí)的電阻是多大？ (3)電吹風(fēng)內(nèi)電動機(jī)的電阻是1 Ω，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)30 min產(chǎn)生的熱量是多少？ 解：(1)當(dāng)吹冷風(fēng)時(shí)，只有電動機(jī)工作，P1＝110 W， 由P＝UI可得，通過電動機(jī)的電流： I1＝＝＝0.5 A (2)當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，電動機(jī)與電熱絲并聯(lián)，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(nèi)電流通過電動機(jī)吹冷風(fēng)時(shí)產(chǎn)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(jì)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(dāng)實(shí)際電壓是200 V的時(shí)候，不考慮熱量損失和溫度對電阻的影響．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求： (1)電水壺的實(shí)際電功率； (2)將水加熱至70 ℃所吸收的熱量； (3)實(shí)際加熱時(shí)間． 解：(1)由P＝UI＝可得，電水壺正常工作時(shí)電阻絲的電阻：R＝＝＝40 Ω 當(dāng)實(shí)際電壓為200 V時(shí)，電水壺的實(shí)際功率： P實(shí)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(shí)際加熱時(shí)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(shù)參數(shù)．現(xiàn)將水箱中裝滿水，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(shí)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(zhì)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×(45 ℃－25 ℃)＝4.2×106 J (2)由P＝可得，電熱水器中電熱絲在正常工作時(shí)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(dú)接入電路中，測得在2 min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過40轉(zhuǎn)(電能表表盤上標(biāo)有1 200 r/ kW·h字樣)，求： (1)該電熱水器的實(shí)際功率； (2)電路中的實(shí)際電壓； (3)若該電熱水器加熱效率為90%，求在該電壓下將5 kg、25 ℃的水加熱到55 ℃需要的時(shí)間． 解：(1)在2 min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過40轉(zhuǎn)，則： 電熱水器消耗的電能： W＝kW·h＝kW·h＝ kW·h 電熱水器的實(shí)際功率： P實(shí)＝ ＝＝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(shí)＝可得，電路中的實(shí)際電壓： U實(shí)＝＝＝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(shí)t 則需要的時(shí)間： t＝＝＝700 s 3