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2023年中考物理高频考点突破--电功与热量的综合计算
1.有一款新型智能电热水壶,有高、中、低三档,并可以手动调节,它的等效电路图如图所示,其中R1=R2=88Ω,均为电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b.
(1)开关S1、S2处于什么状态时,电热水壶处于低温档?
(2)电热水壶处于中温档时的电流是多大?
(3)用高温档加热时,电功率是多大?把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间?[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,时间计算结果保留整数即可].
2.随着生活水平的提高,家用电器在日常生活中已不可缺少。某品牌电热水壶的铭牌如图所示。假定电热水壶的阻值不变。求:
电热水壶的铭牌
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
880W
(1)电热水壶正常工作时的电流是多大?
(2)如果这个电热水壶的加热盘产生的热量有90%被水吸收。在1标准大气压下,利用此电热水壶将1.2kg、温度为12℃水,加热至沸腾,需要多长加热时间。
3.下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息.经分析得知,当开关S闭合时,饮水机处于加热状态,S断开时,饮水机处于保温状态.为了测量它加热时的实际功率,小明断开其它所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路中,闭合开关S,测得热水箱中的水从20℃升高到100℃,所用时间为7.5min,同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转.不考虑温度对阻值的影响[c水=4.2×103J/(kg•℃)].根据以上信息,求:
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热时额定功率
880W
(1)饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量;
(2)饮水机在加热过程中的热效率;
(3)饮水机加热时的实际电压.
4.小欣家有一个电热水壶,如图所示,其铭牌如下表.请根据提供的信息完成如下计算:
额定电压
220V
额定功率
1000W
频率
50Hz
(1)电热水壶把壶中1L的水从30℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?[1L=10﹣3m3、ρ水=1.0×103kg/m3、c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)电热水壶正常加热时,电路中的电流是多少?电阻是多少?(计算结果保留一位小数点)
(3)电热水壶正常加热5min消耗的电能是多少焦耳?
5.如表所示,是某家庭电热饮水机说明书的一些数据,用时13min将1L的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾.(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃))
热水箱容量
1L
加热时功率
500W
额定电压
220V
保温时功率
50W
求在这一过程中:
(1)电热饮水机工作时的最大电流;
(2)在加热过程中,电热饮水机消耗的电能;
(3)在加热过程中,电热饮水机中水吸收的热量.
6.小明家的电热水壶如图甲所示,其铭牌如图乙所示。将该电热水壶注满水后,让其通电正常工作5min恰好能使壶内初温为20℃的水烧开(已知c水=4.2×103J/(kg•℃),外界气压为一个标准大气压)。求:
(1)该电热水壶正常工作时其内部发热电阻的阻值大小;
(2)该电热水壶中所装的水被加热到烧开时吸收的热量大小;
(3)在上述情况中,该电热水壶的工作效率大小(用百分数表示并保留一位小数)。
7.明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示,该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开.烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制开关,小电动机将2L水加至电热水壶内,此时显示水温为20℃,电热水壶加满水后开始在220V额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作.明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW•h的电能表在30s内转盘转了50转.如果在用电高峰吋明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%,试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间s.[g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)].(不计热量损失,结果保留一位小数)
8.图示是一款自动炖煮机的简化电路图,、是两个完全相同的电热丝,为电源开关,通过控制开关、实现“低温”“中温”“高温”三个挡位间的切换。从该炖煮机铭牌信息中获知,其额定电压220V,加热效率为75%,但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的工作情况及有关信息,在炖煮机中装入的水,闭合开关,通过观察其电子显示屏(消耗电能忽略不计),记录有关信息如表格所示。水的比热容,求:
指示灯状态
工作时间
水温变化
高温灯亮
34℃升至100℃
中温灯亮
100℃保持不变
低温灯亮
10