内容正文:
物理
2024沪科
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第十六章 电流做功与电功率
专题11 电热综合应用
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&1& 电热的简单计算
例1 小宁在家里观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多物理知识.
额定电压
额定频率
电动机额定功率
电热器额定功率
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(1)豆浆机铭牌上的部分技术参数如表所示.豆浆机制作一次豆浆需要先加热 ,再打浆 ,再加热
.制作一次豆浆,豆浆机(正常工作)消耗的电能是多少?
解:由 可得,豆浆机在额定电压下打浆 消耗电能
豆浆机在额定电压下加热 消耗电能
制作一次豆浆,豆浆机消耗的电能
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(2)现在市场上有一些电器的电源线芯线比合格产品细,请你根据焦耳定律,简要说明使用这种电源线存在什么隐患.
[答案] 在材料和长度一定时,细的电源线芯线横截面积小,电阻大;由 可知,在电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生的热量越多,容易发生火灾,存在安全隐患.
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变式1 如图所示是额定电压为 的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,
电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为 .
(1)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通过电动机的电流是多少?
解:送冷风说明只有电动机工作,则电动机在额定电压下工作的电流
(2)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为 ,则通过电热丝的电流是多少?电热丝
的阻值应为多大?
[答案] 送热风时电动机和电热丝同时工作,此时电热丝在额定电压下工作的电功率
电热丝在额定电压下工作的电流
电热丝的电阻
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(3)通电5分钟,电热丝产生的热量是多少?
[答案] 通电时间 ,电热丝产生的热量
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&2& 效率类电热计算
例2 利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电.安阳市启动了“光伏工程”示范项目,在某中学的教学楼顶安
装了总功率为 的光伏发电系统.
(1)一天的有效光照时间按 计算,该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时?
解:该光伏发电系统一天共发电
(2)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为 的热电厂来完成,需要燃烧多少千克煤?(煤
的热值 )
[答案]
需要煤完全燃烧放出的热量
燃烧煤的质量
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(3)请写出一条光伏发电的优点.
[答案] 清洁无污染
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变式2 &3& 某班开展“节约一度电”主题活动.请你和他们一起,完成以下活动内容.
(1)小明查阅资料知道,一度电可供滚筒洗衣机洗涤约 ,若完成一次洗涤的时间为 ,则该洗衣机
洗涤时的功率约为多大?完成一次洗涤耗电约为多少度?
解:洗衣机洗涤时的功率
完成一次洗涤耗电
度
(2)若电热水器内胆中装有 的自来水,一度电可将水从 加热至 ,则该电热水器的电加热效率
为多少?
[答案] 水吸收的热量
消耗的电能
电加热效率
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(3)请写出生活中一种浪费用电的行为,并用所学的物理知识给予解释.
[答案] 浪费行为:人不在房间,灯还一直亮着.
解释:增加了不必要的工作时间,由 可知,在灯的功率一定时,灯消耗的电能增加.
浪费行为:夏天,空调设定的温度太低.
解释:空调一直处于高功率工作状态,由 可知,在空调的工作时间一定时,空调消耗的电能增加.
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变式3 冬天到了,小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系统两部分组成.加热系统的加
热电阻额定电压为 ,额定功率为 .求:
(1)该电热足浴盆加热系统是利用电流的________工作的.
热效应
(2)小明帮爷爷泡脚前,向足浴盆中加入 初温为 的水,加热系统的加热电阻正常工作 将水加
热到 ,则此加热过程中水吸收的热量是多少?[水的比热容
解:水吸收的热量
(3)加热系统的加热电阻正常工作 消耗的电能是多少?
[答案] 足浴盆加热时消耗的电能
(4)该足浴盆的加热效率是多少?
[答案] 该足浴盆的加热效率
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